Руководство к практическим занятиям учащихся химико-биологических классов по разделу «Общая генетика»



Скачать 434,64 Kb.
страница2/3
Дата26.08.2015
Размер434,64 Kb.
1   2   3

Р: ♀А1А5 х ♂А3А5

агути гималайский



F1: А1А3 : А1А5 : А3А5 : А5А5

агути агути гималай. альбинос


Какое потомство можно ожидать от скрещивания серых гетеро-зиготных кроликов:

Р: А1А2 х А1А4 ?

F1: А1А1 ; А1А2 ; А1А4 ; А2А4

3 серые 1 шиншилла


Задание 2 : Задачи для самостоятельного решения.

Решите следующие задачи самостоятельно:


1. У баклажанов ген, обуславливающий нормальный рост, доминирует над геном карликовости. Какое потомство можно ожидать от скрещивания гибридов первого поколения между собой?

2. Ген красного цвета плодов томатов доминирует над геном желтого цвета. Какие по цвету, плоды окажутся у растений, полученных от скрещивания гетерозиготных красноплодных растений с желтоплодными.


3. У флоксов белая окраска цветов определяется геном В, а красная – геном в. Гибриды первого поколения имеют розовую окраску. Растение с розовыми цветками скрещено с растениями с красными цветками. Какие цветы будут иметь потомки от этого скрещивания?
4. У овса ранняя спелость доминирует над позднеспелостью. На опытном участке от скрещивания позднеспелого овса с гетерозиготным раннеспелым получили 69134 растений раннего созревания. Определите количество позднеспелых растений?
5. У земляники красная окраска ягод неполно доминирует над белой. Какое потомство следует ожидать от скрещивания двух гетерозиготных растений?
6. Арахнодактилия («паучьи пальцы») наследуется как доминантный признак. В семье, где отец имеет данный признак, а мать здорова, родился сын с арахнодактилией и две здоровые дочери. Определите генотипы родителей и детей.
7. При скрещивании гнедых (коричневых) лошадей и с альбиносами рождаются жеребята с золотисто-желтой окраской – «поломино». Попытка развести в чистом виде таких лошадей не удается, т.к. всегда возникает расщепление: 25% гнедые ; 50% поломино; 25% альбиносы. Как это объяснить?

8. Ген черной масти коров доминирует над геном красной масти. Какие телята родятся от красного быка и гибридных коров из первого поколения?


9. Плоды томатов бывают грушевидными и круглыми. Ген круглой формы плодов доминирует. Какими должны быть генотипы родительских растений, чтобы в потомстве получилось по данному признаку расщепление в отношении 1:1?
10. Гигантский рост овса – рецессивный признак, нормальный рост – доминантный. Что можно сказать о генотипах родительской пары, если только четверть потомства отличается гигантизмом?
11. Скрестили красноглазую (W+W) муху с абрикосовым (WaW) самцом. Какое потомство можно ожидать от этого скрещивания, ели цвет глаз у дрозофил определяется множеством аллелей (W+ - красные; Wch – вишневые; We – эозиновые; Wa – абрикосовые; W – белые)?
Придумайте задачу, чтобы в потомстве были мухи с красными, эозиновыми и абрикосовыми глазами.

12. Скрестили гималайского (С3С5) кролика с самкой шиншилла (С2С5). Какое потомство можно ожидать от этого скрещивания? (С1 – агути; С2 – шиншилла; С3 – гималайский; С4 – черный; С5 – белый, альбинос)


Придумайте задачу, чтобы в потомстве были кролики с агути, гималайской и черной окраской.
13. Окраска морских свинок определяется несколькими аллелями: А – черный цвет, А1 – светлая окраска, А2 – трехцветная. Ген А доминирует над А1 и А2, а ген А1 над А2. Как определить генотип свинки с черной окраской?

1.5. Полигибридное скрещивание. Вычисление менделеевских отношений ускоренным методом.

Цель занятия: 1.Научиться анализировать закономерности наследования признаков при дигибридном скрещивании и правильно определять гаметы, генотипы и фенотипы родителей и потомства.

2. Научиться правильно решать генетические задачи с использованием знаний 3-го закона Г. Менделя.


Практическая работа.

Задание 1. Познакомьтесь с примерами оформления и решения типовых задач при полигибридном скрещивании и ускоренным методом решения подобных задач.

Если две особи отличаются друг от друга по двум признакам, то скрещивание между ними называется дигибридным, если по многим признакам - полигибридным.

Если гены находятся в разных парах хромосом, то пары признаков наследуются независимо друг от друга. У гомозиготных форм все потомство в первом поколении будет обладать желтыми гладкими семенами – проявится правило единообразия.

Если гены находятся в разных парах хромосом, то у дигетерозигот



(RrYy) образуется четыре сорта гамет: RY, Ry, rY, ry. При слиянии гамет возможно появление 16 комбинаций (см. рис).

Расщепление при этом происходит в соотношении 9:3:3:1 ( 9 R.Y. ; 3 R.yy ; 3 rrY. ; 1rryy).

Количество фенотипов при дигибридном скрещивании рано четырем.

Если полученные результаты рассматривать отдельно по каждому признаку (например, цвет и форме), то по каждому из них будет сохраняться соотношение 3:1, характерное для моногибридного скрещивания (12 R : 4 r (3 : 1); 12 Y : 4 y (3 : 1).




Этот вывод получил название закона независимого наследо-вания признаков (третий закон Менделя) - при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум и более парам аллельных признаков, во втором поколении гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются в различных сочетаниях. Данный закон справедлив только для тех случаев, когда гены рассматриваемых признаков лежат в разных хромосомах.


Задача 1. Курица с листовидным гребнем (r) и голыми ногами (f) скрещена с дигетерозиготным петухом, имеющим розовидный гребень (R) и оперенные ноги (F). Какая часть потомства унаследует признаки курицы?
Петух образует 4 типа гамет, а курица (rrff) только один тип гамет (rf ), поэтому решетка состоит только из 4 квадратов. Это дигибридное анализирующее скрещивание (см. решение).

.

При скрещивании с тремя парами генов организмы образуют 8 типов гамет (2 х 2 х 2 = 2³) и решетка Пеннета будет иметь 64 квадрата, а при скрещивании с четырьмя парами генов образуется 16 типов гамет и решетка будет состоять из 256 квадратов (16 х 16).


Дано: R – розовидный гребень Р: ♂RrFf x rrff

r – листовидный гребень G: RF, Rf, rF, rf rf





RF

Rf

rF

rf

rf

RrFf

Rrff

rrFf

rrff
F – оперенные ноги

f – голые ноги




F1 - ?

F1: 1RrFf ; 1 Rrff ; 1 rrFf ; 1 rrff

Ответ: вероятность рождения цыплят с признаками матери равна 25% (1/4).

Третий закон Менделя (закон независимого наследования признаков) позволяет быстро решать задачи на ди- и полигибридное скре-щивание не строя решетку Пеннета. Так как каждый признак наследуется независимо, то нужно знать, как он наследуется при моногибридном скре-щивании:
Аа х Аа – 3/4 А. и 1/4 аа или, отбросив общий знаменатель - (3А : 1а)

Аа х аа – 1/2 А. и 1/2 аа или (1А : 1а)

АА х аа и АА х Аа – 100% А. или (А.)

Для получения ответа нужно перемножить члены, характеризующие результаты независимых расщеплений. Например,



1. Р Аа Вв х аа Вв

(1А + 1а) х (3В + 1в)

1) 1А х 3В = 3А.В. ; 2) 1А х 1в = 1А.вв ; 3) 1а х 3В = 3ааВ. ;

4) 1а х 1в = 1аавв. (данные вычисления производят в уме)

F1: 3А.В. : 3ааВ. : 1А.вв : 1аавв
2. Р: Аа Вв Сс х Аа Вв сс

(3А + 1а) х (3В + 1в) х (1С + 1с)

1) 3А х 3В х 1С = 9А.В.С.; 2)3А х 3В х 1с = 9А.В.сс и т.д.



F1: 9А.В.С. : 9А.В.сс : 3А.ввС. : 3А.ввсс : 3ааВ.С. : 3ааВ.сс :

1ааввС. : 1ааввсс

На практике генетики и селекционеры не заинтересованы отношением всех возможных фенотипов. Им важно узнать вероятность появления какого-то определенного фенотипа, поэтому для решения задачи используют только цифровые вероятности наследования. Например, какова вероятность появления черного (В.) рогатого (р), белоголового (F.) быка от скрещивания



Р Вb Рр Ff x Bb Pp Ff , рассуждаем: черный – 3/4 (3В:1), рогатый – 1/4 (3:1р), белоголовый – 3/4 (3F:1), бык – 1/2 (♂1:♀1).

F1: 3/4 х 1/4 х 3/4 х 1/2 = 9/128, или 7%.

А какова вероятность, что этот бык будет чистопородным (ВВ рр FF): В – 1/3 (1ВВ : 2Вв), F – 1/3 (1FF : 2Ff) 1/3 х 1/3 = 1/9 быков будет чистопородной, а всего:

1/9 х 9/128 = 1/128, или 0,8% вероятность того, что от данного скрещивания родится чистопородный бык с указанными призна-ками.

Вывод: метод решения задач с использованием решетки Пеннета лучше применять для дигибридных скрещиваний, а при более сложных скрещиваниях лучше использовать способ перемножения
Задание 2 : Задачи для самостоятельного решения.

Решите следующие задачи самостоятельно:


1. Запишите результаты скрещивания двух морских свинок – черного (Аа) самца с гладкой (вв) шерстью с белой (аа) самкой, с волнистой (Вв) шерстью.

2. У человека лопоухость (А) доминирует над геном нормально прижатых ушей (а), а ген нерыжих волос (В) над геном рыжих (в). Каков генотип лопоухого, рыжего отца, если в браке с нерыжей женщиной, имеющей нормальные уши, у него были только лопоухие нерыжие дети.

3. У человека большие глаза и нос с горбинкой доминирует над маленькими глазами и прямым носом. Женщина с большими глазами и прямым носом вышла замуж за человека с маленькими глазами и носом с горбинкой. У них родились четверо детей, двое из которых были с большими глазами и носом с горбинкой.

Каковы генотипы родителей?

4. Оперенность ног у кур ( в противоположность голым) определяется доминантным геном. Гороховидный гребень доминирует над простым. Какими признаками будут обладать гибридные формы, полученные от скрещивания кур гороховидными гребнями, имеющие оперенные ноги, с голоногими курами, имеющие простые гребни? Предполагается, что исходные животные гомозиготные по обоим упомянутым здесь генам. Какая часть потомства второго поколения окажется с гороховидным гребнем и голыми ногами?

5. У собак черный цвет шерсти доминирует над палевым, а короткая шерсть над длинной. Какой процент короткошерстных черных щенков можно ожидать от скрещивания двух, гетерозиготных по обоим признакам, собак?

6.Черная окраска кроликов (А) доминирует над белой(а), а мохнатая шерсть(В) над гладкой (в). Какие генотипы и фенотипы необходимо отобрать для скрещивания, чтобы вывести чистую линию белых, гладкошерстных кроликов, если у вас есть черные гладкошерстные кролики и белые мохнатые крольчихи.

7. При скрещивании черного (АА) без хохолка (вв) с бурой (аа) хохлатой (ВВ) все потомство оказалось черным и хохлатым. Какой % бурых без хохолка цыплят получится в результате скрещивания между собой гибридов первого поколения?

8. Проведите скрещивание, позволяющие определить различия между формами АаВвСс и ААВвСС, имеющими одинаковые фенотипы.

9. Какова вероятность получения самок мышей альбиносов (с) с волнистой шерстью (а), короткими ушами (в) и скрюченным хвостом (Р) от скрещивания

Р ♀Сс Аа Вв рр х ♂Сс аа вв Рр
10. Какова вероятность рождения ребенка с генотипом ВвrrCCPpDd

( В –карие глаза, r – рыжие волосы, С -вьющиеся волосы, Р – многопалость и D – нормальный слух.), если родители имеют следующие генотипы:

Р ♀Bb rr Pp Cc Dd x ♂ bb Rr pp Cc Dd
11. Черный цвет (А) шерсти у кошек доминирует над белым (а), а голубой цвет глаз (с) рецессивен по отношению к зеленому (С). Признаки не сцеплены. Определите характер расщепления признаков у потомства при скрещивании АаСс х ааСс.

12. У коровы черная масть (А) доминирует над рыжей, а безрогость (В) – над рогатостью. Скрещивали черного безрогого быка и рыжую рогатую корову и получили рыжего рогатого теленка. Оцените вероятность рождения черного рогатого теленка.



1.6. Закономерности сцепленного наследования. Хромосомная теория наследственности.

Мотивация темы. В работах амер. генетика Т.Моргана было показано, что правило независимого комбинирования Менделя справедливо только в том случае, если гены, ответственные за разные признаки, располагаются в разных хромосомах. Однако имеет место такое наследование, при котором два или более признака наследуются совместно друг с другом, если соответствующие гены находятся в одной хромосоме. Все гены, входящие в состав одной хромосомы располагаются линейно, передаются потомству совместно и составляют группу сцепления. Поскольку в гомологичных хромосомах находятся одинаковые гены, то число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом (у мухи дрозофилы - 4 группы сцепления, у человека имеется 23 группы сцепления).

Сцепление не является абсолютным, т.к. среди гибридов второго поколения появляется небольшое количество особей с перекомбинацией родительских признаков, то есть наблюдается нарушение сцепления, которое связано с взаимным обменом идентичными участками гомологичных хромосом в мейозе - кроссинговером. Перекрест хромосом гетерозиготных особей приводит к генетическим рекомбинациям. Биологическое значение кроссинговера очень велико, так как он обеспечивает новые сочетания генов и представляет собой важный источник комбинативной изменчивости. Статистические исследования рекомбинаций генов при кроссинговере показали, что их частоты свидетельствуют о линейном расположении генов в хромосомах: чем дальше друг от друга находятся сцепленные гены, тем больше вероятность того, что между ними произойдет кроссинговер и тем больше будет процент расщепления во втором поколении.



Цель занятия: 1. Повторить основные положения хромосомной теории наследственности и сцепленного наследования.

2. Научиться правильно записывать и решать генетические задачи на сцепленное наследование и составления хромосомных карт.



Теория: Т.Морган в 1911 году, основываясь на закономерностях, выявленных Менделем, сформулировал основные положения хромосомной теории наследственности:

  1. Гены располагаются в хромосомах. Различные хромосомы содержат неодинаковое количество генов, набор генов в из каждой негомологичных хромосом уникален.

  2. Аллельные гены занимают определенные идентичные участки (локусы) гомологичных хромосом.

  3. В хромосоме гены располагаются в определенной последовательности в линейном порядке (по длине хромосомы).

  4. Гены одной хромосомы образуют группу сцепления, благодаря чему имеет место сцепленное наследование некоторых признаков. Число групп сцепления у каждого вида равно гаплоидному числу хромосом.

  5. Расстояние между генами пропорционально проценту кроссинговера между ними. За единицу расстояния применяют 1% кроссинговера (1 морганида или 1 сантиМорган - сМ).

  6. Каждый биологический вид характеризуется специфичным набором хромосом - кариотипом.

На основании закон сцепленного наследования Т. Морган разработал методику построения хромосомных карт (схем взаимного расположения генов, находящихся в одной группе сцепления).

Практическая работа.

Задание 1. Познакомьтесь с примерами оформления и решения типовых задач.

Задача 1. У дрозофилы окраску тела и длину крыльев определяют следующие пары аллелей: А – серое тело, а – черное тело, В – длинные крылья, в – зачаточные крылья. При скрещивании дрозофилы с серым телом и длинными крыльями с дрозофилой, имеющей черное тело и зачаточные крылья, все гибриды первого поколения имели серую окраску тела и длинные крылья.

Во втором поколении не произошло ожидаемого расщепления по фенотипу 9:3:3:1 . Вместо этого были получены мухи с родительскими фенотипами в соотношении примерно 3:1, что доказывало расположение в одной хромосоме генов окраски тела и длины крыльев дрозофилы.


При проведении анализирующего скрещивания ожидалось комбинирования признаков в соотношении 1:1:1:1, но особей с признаками родителей оказа-лось значительно больше (по 41,5%).


F1:


При сцепленном наследовании получаются две группы организмов: рекомбинантные (кроссоверы А/в и а/В) – возникшие с участием кроссин-говера; нерекомбинантные – без участия кроссинговерных гамет.



Кроссинговер на языке хромосом



Задача 2. Расстояние между генами Р и Q – 24%, между R и P – 14%, между Q – R – 10%, между R и S – 8%. Определите расстояние между генами S и P, если известно, что ген Q стоит у края хромосомы.

Д


Q R S P

10 8 ?


14
ано: P –Q – 24%

R – P – 14%

R – S – 8%

Генетическая карта

S – P - ? Ответ: Расстояние между S – P равно 6% кроссинго-вера или 6 морганид.

Хромосомная, или генетическая карта - это схема взаимного распо-ложения генов, находящихся в одной группе сцепления.

Построение карты начинают с наимень-шего % рекомбинаций


Задание 2 : Задачи для самостоятельного решения.

Решите следующие задачи самостоятельно:


1. Даны четыре гена. Для каких из них вероятность рекомбинации выше?

А--------------------В---------------- С-------------------D
2.Сколько типов гамет образует зигота СсВв, если гены С и В, наследуются сцеплено?
3. Определите, какие генотипы и фенотипы будут в первом и втором поколении, если гладкосеменное (А) растение гороха с усиками (С), гомозиготное по обоим признакам, скрещивается с морщинистым (а) растением гороха без усиков (с). Оба гена (форма семени и наличие или отсутствие усиков) локализованы в одной хромосоме.
4. Доминантные гены катаракты и элиптоцитоза расположены в первой аутосоме. Определите вероятные фенотипы и генотипы детей от брака здоровой женщины и дигетерозиготного мужчины.

5. Гладкая поверхность семян кукурузы доминирует над морщинистой, а окрашенные семена доминируют над неокрашенными. Оба признака сцеплены. При скрещивании кукурузы с гладкими окрашенными семенами с растением, имеющем морщинистые неокрашенные семена, получено потомство: окрашенных гладких – 4152 особи, окрашенных морщинистых – 149, неокрашенных гладких – 152, неокрашенных морщинистых – 4163. Определите расстояние между генами.

6. Гены подергивания головой (рецессивный признак) и альбинизм (рецессивный признак) у мышей находятся в одной аутосомной хромосоме на расстоянии 4 морганид. Самку с подергивающейся головой скрестили с нормальным самцом-альбиносом. По нормальным признакам родители гетерозиготны. Сколько среди 200 мышат(несколько пометов) будет альбиносов с подергивающейся головой?

7. Расстояние между генами А и D – 10 морганид, между генами D и В – 7 морганид. Сколько морганид между генами А и В, если известно, что ген D расположен у конца хромосомы?

8. Известно, что величина кроссинговера между А и В – 4%, в и С – 12%, В и D – 26%, A и D – 30%, B и E – 10%, D и E – 16%. Расположите указанные в нужной последовательности в хромосоме.

9. Гомозиготная по генам а и с особь скрещивается с особью, гомозиготной по их доминантным аллелям А и С. Первое поколение скрещивается с двойным рецессивом. Во втором поколении получено потомство: 903 АаСс, 98 Аасс, 898 аасс и 102 ааСс. Определите характер расщепления и укажите % кроссинговера между генами а и с.

10. У дрозофилы гены красной. Белой и эозиновой окраски глаз являются аллелями. Известно. Что гены желтого тела и белых глаз сцеплены и дают друг с другом 1,5% кроссинговера. Какой % кроссинговера будет наблюдаться между генами желтого тела и эозиновых глаз?

11. Доминантные гены катаракты и элиптоцитоза расположены в первой аутосоме. Определите вероятные фенотипы и генотипы детей от брака здоровой женщины и дигетерозиготного мужчины.

1.7. Генетика пола.

Мотивация темы: Причину, почему у раздельнополых организмов рождаются мужские и женские особи, как правило, в одинаковом количестве, решил Т. Морган. В своей работе «хромосомная теория наследственности» он указал, что это зависит от набора особых половых хромосом. Все хромо-сомы делятся на две группы: аутосомы и половые (одна пара, определя-ющая развитие пола).

Т. Морган выяснил, что у самок две одинаковые крупные хромосомы (их обозначают ХХ), а у самцов одна крупная (Х) и одна мелкая, часто с одним плечиком (ее обозначают Y).



Женский пол – гомогаметен (ХХ), а мужской – гетерогаметен (XY).



Р ♀ XX x ♂XY

F1 2 XX : 2 XY

1 : 1

Мать всегда передает свои признаки (ХХ) сыновьям, а отец (Х) – дочерям. Такой тип передачи признаков называется Крисс-кросс (крест-накрест).

Однако встречаются организмы, у которых пол определяется другой комби-нацией этих хромосом

Пчелы, осы, муравьи, прямокрылые и тараконовые : ♀ ХХ, а ♂ Х0

Птицы, рептилии, земноводные и цветковые растения: ♀ ХY, а ♂ ХХ.
Цель занятия: 1. Изучить хромосомный и генный механизм определения пола. 2. Изучить закономерности наследования признаков, сцепленных с полом и научиться решать генетические задачи.

Практическая работа.

Задание 1. Познакомьтесь с примерами оформления и решения типо-вых задач.

Задача 1. У некоторых животных гетерозиготные самки дают новые признаки (взаимодействие генов). Черепаховая окраска (черные, желтые и белые пятна) встречается только у кошек, а у котов не бывает.



Р ХbXb x XBY

рыжая черный



F 2 XBXb : 2 XbY

черепаховые рыжие

Задача 2. У людей с Х-хромосомой передаются некоторые болезни (чаще рецессивные): гемофилия, дальтонизм, умственная отсталость и др.

1   2   3


База данных защищена авторским правом ©zubstom.ru 2015
обратиться к администрации

    Главная страница