Розв’язання вправ та завдань до підручника «Біологія» П.Г. Балана 11 клас - 2011 рік

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 1

Тема: Розв’язання типових задач з генетики (моно- і дигібридне схрещування).

Мета: навчитися розв’язувати задачі з генетики, визначати характер успадкування при моно- та дигібридному схрещуваннях, генотип та фенотип нащадків за генотипами батьківських форм і навпаки, а також прогнозувати можливість появи нащадків з патологічними ознаками.

Обладнання: картки з алгоритмом розв’язання генетичних задач, текст практичної роботи в підручнику.

Хід роботи

Задача 1. Фокстер’єри, гомозиготні за рецесивним алелем певного гена, сліпі від народження. Пара плідників з нормальним фенотипом дала сім цуценят, з яких п’ять мали нормальний фенотип, а двоє виявилися сліпими. Встановіть генотипи батьків та їхніх нащадків.

Розв’язання

1. Позначимо:

а — рецесивний ген сліпоти

А — домінантний ген нормального зору

аа — генотип фокстер’єрів, гомозиготних за геном сліпоти

АА або Аа — нормальний генотип фокстер’єрів

2. Аналізуємо характер розщеплення в потомстві здорових плідників: 5 цуценят мали нормальний фенотип, двоє виявилися сліпими. Це приблизно відповідає розщепленню 3 : 1

3. Робимо висновок: такий характер розщеплення спостерігають при схрещуванні гетерозиготних особин (Аа х Аа)

4. Записуємо хід схрещування між гетерозиготними батьками Р ♂ Аа х ♀ Аа

Відповідь: 1) Генотипи батьків Аа — вони гетерозиготні за даною ознакою.

2) Генотипи нащадків:

АА — гомозиготні за домінантною ознакою;

2Аа— гетерозиготні;

аа — гомозиготні за рецесивною ознакою.

Задача 2. У помідорів домінантний алель (А) визначає високе стебло, рецесивний (а) — низьке. Селекціонери схрестили чисту лінію помідорів з високим стеблом з низькорослими рослинами. Усі гібриди першого покоління (F1) мали високе стебло, а серед гібридів другого покоління (F2) 19651 особина мала високе стебло, а 6237 — низьке. Визначте генотипи батьківських форм, гібридів першого та другого поколінь.

Розв’язання

1. За умовою задачі:

А — ген, що визначає високе стебло

а — ген, що визначає низьке стебло

АА — чиста лінія помідорів з високим стеблом

аа — чиста лінія помідорів з низьким стеблом

2. Гібриди F1 мали високе стебло, тому що при схрещуванні чистих ліній всі особини гетерозиготні за домінантною ознакою,

Р ♂ АА х ♀ аа

F1 Аа (високе стебло)

3. Аналізуємо характер розщеплення серед гібридів другого покоління. В F2 19651 особина мала високе стебло, а 6237 — низьке. Це приблизно відповідає розщепленню 3:1

4. Робимо висновок: такий характер розщеплення спостерігають при схрещуванні гетерозиготних особин (Аа х Аа).

Відповідь:

1) Генотипи вихідних батьківських форм помідорів АА, аа (чисті лінії)

2) Генотип F1 Аа (гетерозиготи)

3) Генотип F2 АА, аа (чисті лінії) 2Аа (гетерозиготи)

Задача: 3. У курей породи віандот трояндоподібну форму гребеня визначає домінантний алель, а просту — рецесивний. При схрещуванні курей з простою формою гребеня всі нащадки її успадковують, а серед нащадків курей з трояндоподібною формою були особини з обома типами гребенів. Яке схрещування має здійснити фермер, який бажає отримати курей виключно з трояндоподібною формою гребеня?

Розв'язання

1. Позначимо:

А — алель трояндоподібної форми гребеня;

а — алель простої форми гребеня;

аа — генотип курей з простою формою гребеня;

АА, Аа — генотип курей з трояндоподібною формою гребеня

2. За умовою задачі, кури з простою формою гребеня — чисті лінії за рецесивною ознакою, тому при схрещуванні не відбувається ніякого розщеплення ♀аа х ♂аа

F1 аа (проста форма гребеня)

3. При схрещуванні гетерозиготних курей з трояноподібною формою гребеня можливе розщеплення ознак у відношенні 3:1.

4. Щоб отримати потомство курей виключно з трояндоподібною формою гребеня, потрібно провести аналізуюче схрещування і перевірити генотип півня. Півня з трояндоподібною формою гребеня схрещують з куркою, яка має простий гребінь. Якщо півень гетерозиготний за даною ознакою, — буде спостерігатись розщеплення, а якщо гомозиготний — потомство (1 : 1) буде однорідним.

Р ♂Аа х ♀аа

F1 Аа, аа (1 : 1) 50 % мають трояндо подібну форму гребеня

Р ♂АА х ♀аа

F1 Аа 100 % мають трояндоподібну форму гребеня

5. Відповідь:

Фермер повинен відібрати чисті лінії півнів, щоб вони були гомозиготні за даною ознакою (трояндоподібною формою гребеня). Для цього провести аналізуюче схрещування плідників-самців з курми простої форми гребеня. Такі півні будуть давати потомство виключно з трояндоподібною формою гребеня, навіть при схрещуванні із звичайними курми.

Задача 4. На фермі утримують три фенотипні групи норок: білих, чорних і кохінурових (біле хутро з чорним хрестом на спині). При схрещуванні білих норок між собою народжувалися виключно білі дитинчата; при схрещуванні чорних — лише з чорним забарвленням хутра. Дитинчата від схрещування білих норок з чорними мають виключно кохінурове забарвлення. Визначте:

1. Яке явище спостерігають у гібридів першого покоління?

2. Які будуть фенотипи нащадків, отриманих від схрещування кохінурових норок між собою?

3. Які будуть фенотипи нащадків, отриманих від схрещування кохінурових норок з білими?

4. Які будуть фенотипи нащадків, отриманих від схрещування кохінурових норок з чорними?

Розв’язання

1. Позначимо:

А — ген чорного забарвлення хутра (темний колір завжди домінує)

а — ген білого забарвлення хутра

АА — генотип чорних норок

аа — генотип білих норок

Аа — генотип кохінурових норок

При схрещуванні чистих ліній (АА х аа) в F1 спостерігається явище неповного домінування алельних генів.

Р ♂АА х ♀аа

F1 Аа (кохінурове забарвлення)

Темний колір хутра проявляється тільки у вигляді чорного хреста на спині.

2. При схрещуванні кохінурових норок відбувається розщеплення ознак у відношенні 1:2:1.

За фенотипами 1/4 або 25 % —чорні норки; 1/2 або 50 % — кохінурові; 1/4 або 25 % — білі норки.

3. При схрещуванні кохінурових норок з білими відбувається розщеплення ознак у відношенні 1:1

Р ♂Аа х ♀аа

F1 Аа, аа (50 % — кохінурові норки, 50 % — білі)

4. При схрещуванні кохінурових норок з чорними відбувається аналогічне розщеплення ознак у відношенні 1:1

Р ♂Аа х ♀АА

F1 АА, Аа (50 % — чорні норки, 50 % — кохінурові)

Задача 5. У помідорів алель, який визначає кулясту форму плодів, домінує над алелем, що визначає грушоподібну, а алель, що визначає високе стебло, — над алелем, що визначає низьке стебло. Гени, які визначають форму плодів і висоти стебла, розташовані в негомологічних хромосомах. Схрестили дві чисті лінії: рослини з високим стеблом і кулястими плодами та рослини з низьким стеблом і грушоподібними плодами.

Усі гібриди першого покоління мали високе стебло та утворювали кулясті плоди. При схрещуванні гібридів першого покоління отримали 4893 нащадки. Визначте, які варіанти генотипів і фенотипів траплятимуться серед гібридів другого покоління. Які співвідношення фенотипів (у відсотках) спостерігатимуть серед гібридів другого покоління?

Розв'язання

1. Позначимо дві пари ознак:

А — ген кулястої форми плодів

а — ген грушоподібної форми плодів

В — ген, що визначає високе стебло

b — ген, що визначає низьке стебло

За умовою задачі, схрещуються дві чисті лінії рослин: з високим стеблом і кулястими плодами (ААВВ) та низьким стеблом і. грушоподібними плодами (aabb):

Р ♂ААВВ х ♀aabb

гамети АВ х ab

F1 АаВb (мають високе стебло і кулясті плоди)

2. При схрещуванні гібридів першого покоління (АаВb х АаВb) в F2 спостерігається класичне розщеплення ознак у відношенні 9 : 3 : 3 : 1.

Відповідь:

В F2 9/16 або 56,25 % мають кулясті плоди та високе стебло;

Генотипи: ААВВ, 2ААВb, АаВВ, 3АаВb, АаВb, АаВВ,

3/16 або 18,75 % мають кулясті плоди та низьке стебло;

Генотипи: 2Aabb, ААbb,

3/16 або 18,75 % мають грушоподібні плоди та високе стебло;

Генотипи: ааВВ, 2ааВb,

1/16 або 6,25 % мають грушоподібні плоди та низьке стебло;

Генотип: aabb.

Кількість нащадків в F2 відома — 4893 рослини. Знаючи % фенотипів в F2, можна приблизно вирахувати їх кількість: 2752 рослини з високим стеблом і кулястими плодами; 917 — з низьким стеблом і кулястими плодами; 917 — з високим стеблом і грушоподібними плодами; 306 — з низьким стеблом і грушоподібними плодами. Задача 6. У гороху посівного червоне забарвлення віночка домінує над білим, а довге стебло — над коротким. Селекціонери схрестили дві лінії гороху, одна з яких мала червоне забарвлення віночка та коротке стебло, інша — біле забарвлення віночка та довге стебло. Серед гібридів 1-го покоління 4672 рослини мали червоне забарвлення віночка та довге стебло, а 4421 — червоне забарвлення віночка та коротке стебло.

1. Визначте генотипи батьківських форм.

2. Якими будуть генотипи нащадків, отриманих від схрещування гібридів першого покоління між собою?

Розв’язання

1. Позначимо:

А — ген червоного забарвлення віночка а — ген білого забарвлення віночка

В — ген довгого стебла

b — ген короткого стебла

Можливі генотипи батьківських ліній гороху:

ААbb або Aabb — генотипи рослин з червоним забарвленням віночка та коротким стеблом

ааВВ або ааВb — генотипи рослин з білим забарвленням віночка та довгим стеблом

2. Аналізуючи характер розщеплення в F1, ми бачимо, що він відповідає співвідношенню 1:1

Серед гібридів F1 всі рослини мали червоне забарвлення. Це означає, що генотип ААbb не підходить, бо він дає вищеплення рецесивної ознаки а (білий віночок)

3. Робимо висновок, що перший генотип батьківської форми гороху — ААbb. Якщо його схрестити з чистою лінією ааВВ, то всі нащадки будуть однорідними, з червоним віночком і високим стеблом (АаВb). За умовою задачі, в F1 спостерігається розщеплення ознак. Тому другий генотип батьківської форми гороху — ааВb. Проводимо схрещування вихідних форм гороху, використовуючи решітку Пеннета: