Генетика: методические особенности и приёмы решения задач

1.

ГЕНЕТИКА:
МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И
ПРИЁМЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Кириленко А.А., Почётный работник воспитания и
просвещения РФ, учитель биологии высшей
квалификационной категории,
МБОУ Аксайского района гимназия № 3,
победитель ПНПО – 2008, 2015,
автор пособий изд-ва «Легион»

2.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
Фенотип
Генотип
Доминантный признак
Рецессивный признак
Гомозигота
Гетерозигота
Аллельные гены (парные)
Гибриды (потомки) – F
Родители – Р
Скрещивание – ×
ПОВТОРИМ!

3.

ПЛАН РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ
1.Запись
условия
генетической
задачи.
Условие
задачи
необходимо
записать в виде символов. Вначале
записывают, что дано (признаки
родительских форм) и что требуется
определить (признаки потомков).

4.

ПЛАН РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ
2.
Определение
типа
задачи.
Необходимо выяснить, сколько пар
генов кодируют перечисленные в
задаче
признаки,
число
фенотипических классов в потомстве и
их
количественное
соотношение
(связано ли наследование признака(-ов)
с половыми хромосомами; сцепленное
оно
или
независимое;
тип
взаимодействия генов).

5.

ПЛАН РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ
3. Решение задачи. Решать генетическую
задачу
необходимо
в
определённой
последовательности:
• цитологическая
схема
скрещивания
родительских форм (с указанием фенотипов!!!),
• гаметы,
• решётка Пеннета, в которой по горизонтали
располагают женские гаметы, а по вертикали –
мужские. В ячейки решётки вписывают
образующиеся сочетания гамет – зиготы;
• фенотипы потомства.

6.

ПЛАН РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ
4. Объяснение решения задачи.
Необходимо
указать
по
каким
законам и принципам происходит
наследование признаков.
5. Ответ. В ответе необходимо
ответить
на
все
вопросы,
поставленные в задаче.

7.

АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ
1. Внимательно читаем условие задачи.
2. Записываем его, выделяя доминантные и рецессивные
признаки, используя принятую генетическую символику и
сокращения (фенотипы записывать обязательно!).
3. Вносим в условие известные гены, если проявляется
доминантный признак – один ген (А_), а если рецессивный
– оба (аа).
4. Уточняем генотипы родительских форм и потомков.
5. Зная генотипы родителей, определяем, какие гаметы
они дают.
6.
Заполняем
решётку
Пеннета,
находим
в
ней
интересующие нас генотипы и фенотипы потомков и
вычисляем вероятность их появления, определяем пол
потомков
при
сцепленном
с
полом
наследовании
признаков.
7. Даём ответы на все вопросы задачи.

8.

Основные правила, помогающие
в решении генетических задач
Правило 1.
Если …
при скрещивании двух
фенотипически
одинаковых особей (по
одной паре признаков) в
их потомстве наблюдается
расщепление признаков в
соотношении 3 : 1,
то …
эти особи
гетерозиготны
(моногибридное
скрещивание,
полное
доминирование)

9.

Основные правила, помогающие в
решении генетических задач
Правило 2.
Если …
при скрещивании
фенотипически одинаковых
(по одной паре признаков)
особей в первом поколении
гибридов происходит
расщепление признака на
три фенотипические группы
в соотношении 1 : 2 : 1,
то …
это эти особи
гетерозиготны
(моногибридное
скрещивание,
неполное
доминирование)

10.

Основные правила, помогающие в
решении генетических задач
Правило 3.
Если …
то …
в результате скрещивания
особей, отличающихся друг от
друга фенотипически по одной
паре признаков, получается
потомство, у которого
наблюдается расщепление по
той же паре признаков в
соотношении 1 : 1,
одна из родительских
особей была
гетерозиготна, а
другая – гомозиготна
по рецессивному
признаку
(моногибридное
анализирующее
скрещивание)

11.

Основные правила, помогающие
в решении генетических задач
Правило 4.
Если …
то …
при скрещивании двух
фенотипически одинаковых
особей (по двум парам
признаков) в потомстве
происходит расщепление
признаков в соотношении
9 : 3 : 3 : 1,
родительские
особи были
дигетерозиготны
ми (дигибридное
скрещивание)

12.

ТРЕТИЙ ЗАКОН МЕНДЕЛЯ
F1 все семена были жёлтыми гладкими
F2 9 жёлтые гладкие
3 жёлтые морщинистые
3 зелёные гладкие
ПОВТОРИМ!
1 зелёные морщинистые
Признак, фенотип
Ген, генотип
Жёлтые
А
Зелёные
а
Гладкие
В
Морщинистые
b

13.

ТРЕТИЙ ЗАКОН МЕНДЕЛЯ
Р:
жёлтые гладкие × зелёные морщинистые
Гаметы
F1
ААВВ
×
ааbb
АВ
аb
100% жёлтые гладкие
АаВb
Р: жёлтые гладкие × жёлтые гладкие
АаВb
×
АаВb
Гаметы
АВ; Аb; аВ; аb
ПОВТОРИМ!

14.

ПОВТОРИМ!
♀
♂
АВ
Аb
аВ
аb
АВ
ААВВ
ж. гл.
ААВb
ж. гл.
АаВВ
ж. гл.
АаВb
ж. гл.
Аb
ААВb
ж. гл.
ААbb
ж. м.
АаВb
ж. гл.
Ааbb
ж. м.
аВ
АаВВ
ж. гл.
АаВb
ж. гл.
ааВВ
з. гл.
ааВb
з. гл.
аb
АаВb
ж. гл.
Ааbb
ж. м.
ааВb
з. гл.
ааbb
з. м.
9
: 3
: 3
: 1

15.

Основные правила, помогающие
в решении генетических задач
Правило 5.
Если …
в результате скрещивания
особей, отличающихся друг
от друга фенотипически по
двум парам признаков,
получается потомство, у
которого наблюдается
расщепление признаков в
соотношении 1 : 1 : 1 : 1,
то …
одна из родительских
особей была
дигетерозиготна, а
другая – дигомозиготна
по рецессивному
признаку (дигибридное
анализирующее
скрещивание)

16.

Основные правила, помогающие
в решении генетических задач
Правило 6.
Если …
в результате скрещивания
особей, отличающихся
друг от друга
фенотипически по двум
парам признаков,
получается потомство, у
которого наблюдается
расщепление признаков в
соотношении 1 : 1,
то …
одна из родительских
особей была
дигетерозиготна, а другая
– дигомозиготна по
рецессивному признаку
(дигибридное
анализирующее
скрещивание, проявляется
закон Т. Моргана – закон
сцепленного наследования)

17.

СЦЕПЛЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ
Р:
ПОВТОРИМ!
G:
F1:
Опыты Т. Моргана
♀
серое тело –
нормальные крылья
♂
тёмное тело –
зачаточные крылья
AаBb
aabb
AB, ab
ab
:
серое тело –
нормальные крылья
тёмное тело –
зачаточные крылья

18.

Основные правила, помогающие
в решении генетических задач
Правило 7.
Если …
то …
в результате скрещивания особей,
отличающихся друг от друга
фенотипически по двум парам
признаков, получается потомство,
у которого наблюдается
расщепление признаков, при чём,
особей с признаками
родительских форм появляется
значительно больше, чем особей с
перекомбинированными
признаками,
одна из родительских особей
была дигетерозиготна, а
другая – дигомозиготна по
рецессивному признаку
(дигибридное анализирующее
скрещивание; проявляется
закон Т. Моргана – закон
сцепленного наследования;
нарушение сцепления генов
происходит в результате
кроссинговера)

19.

ЗАКОН Т.МОРГАНА
ПОВТОРИМ!
Почему же закон Т. Моргана не
абсолютен?

20.

ЗАКОН Т.МОРГАНА
ПОВТОРИМ!
Конъюгация

21.

ЗАКОН Т.МОРГАНА
ПОВТОРИМ!
Конъюгация

22.

СЦЕПЛЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ
Анализирующее скрещивание (результаты)
F2:
41,5% серое тело – нормальные крылья A_B_
8,5% тёмное тело – нормальные крылья aaB_
8,5% серое тело – зачаточные крылья
A_bb
41,5% тёмное тело – зачаточные крылья аabb
ПОВТОРИМ!

23.

Основные правила, помогающие
в решении генетических задач
Правило 8.
Если …
то …
признаки у человека от
матери передаются
сыновьям, а от отца –
к дочерям («крисскросс» наследование),
гены, отвечающие за
развитие этих
признаков, находятся в
половых хромосомах
(в Х-хромосоме) и
наследуются сцеплено
с полом

24.

Основные правила, помогающие
в решении генетических задач
Правило 9.
Если …
то …
у человека признак ген находится в Yнаследуется только хромосоме и наследуется
по линии отца,
сцепленно с полом,
имеющим Y-хромосому
(голандрический признак)

25.

ПОЛИГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ
Правило 10.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
n
Расщепление по фенотипу – (3 : 1)
n
Расщепление по генотипу –
n
Количество типов гамет – 2
n
Количество фенотипических классов –
n
Количество генотипических классов –
n
Число возможных комбинаций –
(1 : 2 : 1)
2
3
4
n – число пар анализируемых признаков

26.

Как получить максимальный балл
за выполнение задания № 28
(задача по генетике)?
• Верно оформить решение задачи – составить
схему (-ы) скрещивания (-ий).
• Указать в каждом элементе ответа фенотипы и
генотипы родителей и потомков, а также
гаметы.
• Ответить на все поставленные в задаче
вопросы.
• Результаты прокомментировать.
• Указать законы, которыми пользовались при
решении задачи.

27.

Эксперт при проверке выставит:
• 3 балла – за абсолютно верный и
полный ответ;
• 2 балла – за верное решение задачи в
целом;
• 1 балл – за любой полный и верный
элемент ответа, например, если верно
указаны 1 и 3 элементы, но схема
скрещивания отсутствует;
• 0 баллов, если генотипы
родителей или их гаметы указаны
неверно.

28.

Полное
доминирование
Дигибридное
скрещивание
Неполное
доминирование
Группы крови –
резус фактор
Типы
задач
Сцепленное
наследование
Сцепленное с
полом
Родословные
Задачи с рисунком
Комбинированные
Полное сцепление
Неполное
сцепление

29.

Примеры решения задач

30.

Сцепление генов и кроссинговер
Пример 1. У дрозофилы доминантные гены,
контролирующие серую окраску тела и развитие
щетинок, локализованы в одной хромосоме и
находятся на расстоянии 6 морганид. Рецессивные
аллели этих генов, контролирующие чёрную
окраску тела и отсутствие щетинок, находятся в
другой гомологичной хромосоме. Какое потомство
и в каком % соотношении можно ожидать от
скрещивания дигетерозиготной самки с чёрным
самцом, не имеющим щетинок? Составьте схему
решения задачи. Определите генотипы родителей,
фенотипы, генотипы возможного потомства и %ное соотношение их генотипов и фенотипов.
Объясните полученные результаты.

31.

Пример 1
1. Записываем условие задачи
Признак, фенотип
Ген, генотип
Серая окраска тела
А
Чёрная окраска тела
а
Наличие щетинок
В
Отсутствие щетинок
b
Р: ♀ дигетерозиготная
AаBb
♂ чёрный, без щетинок
aabb
F: ?; % соотношение
?

32.

Пример 1
2. Составляем схему скрещивания
Р:
G:
♀ серая, с
щетинками
×
♂ чёрный, без
щетинок
АаВb
aabb
AB, Аb, аВ, ab
ab

33.

3. Заполняем решётку Пеннета:
F1: ♂\♀
аb
Некроссоверные
94%
AB
ab
47%
47%
АaВb
aabb
47%
47%
100%
серые, с чёрные, без
или 1 щетинками
щетинок
Кроссоверные
6%
Ab
aB
3%
3%
Ааbb
серые, без
щетинок
3%
aаВb
чёрные, с
щетинками
3%

34.

4. Объясняем решение задачи
Расстояние между неаллельными генами
равно 6 морганидам, =>, у родительских
форм
в
94%
случаев
образуются
некроссоверные
гаметы,
а
в
6%
кроссоверные. У самки образуется 4 типа
гамет (2 типа некроссоверных и 2 типа –
кроссоверных). Некроссоверных гамет каждого
типа образуется по 47% (94% : 2 = 47%), а
кроссоверных – по 3% (6% : 2 = 3%). Самец
дигомозиготен, поэтому у него образуется
один тип гамет.

35.

5. Записываем ответ
Ответ:
1. генотипы
родителей:
♀
(серая,
с
щетинками) - АаВb (гаметы AB, Аb, аВ,
ab), ♂ (чёрный, без щетинок) – aabb
(гаметы ab);
2. фенотипы потомков – 47% серые, с
щетинками; 47% чёрные, без щетинок; 3%
серые, без щетинок; 3% чёрные, с
щетинками;
3. наследование признаков при сцеплении
генов и кроссинговере.

36.

Сцепление генов и кроссинговер
Пример 2. У мышей неаллельные гены серой
окраски
тела
и
нормальной
длины
шерсти
доминируют над генами, контролирующими чёрную
окраску тела и длинную шерсть. Гены расположены
в одной хромосоме и наследуются сцепленно. При
скрещивании серых самок с шерстью нормальной
длины с чёрным длинношёрстным самцом получили
потомство: 50 – серых с шерстью нормальной
длины, 12 – серых длинношёрстных, 54 – чёрных
длинношёрстных и 14 – чёрных с шерстью
нормальной длины. Составьте схему решения
задачи. Определите генотипы родителей, их
потомков, расстояние между сцепленными генами и
% кроссоверных мышат.

37.

Пример 2
1. Записываем условие задачи
Признак, фенотип
Серая окраска тела
Ген, генотип
Чёрная окраска тела
А
а
Шерсть нормальной длины
В
Длинная шерсть
b
Р: ♀ серая, с шерстью
нормальной длины
А_В_
♂ чёрный, с длинной
шерстью
aabb
F: 50 – сер.N
шерсть : 12 – серые дл.: 54 – чёрн.дл.
: 14 – чёрн. N шерсть
расстояние между генами, % крос.мышат
?
?

38.

Пример 2
2. Составляем схему скрещивания
Р:
G:
♀ серая, шерсть
норм.длины
×
♂ чёрный
длинношёрстный
AaВb
aabb
AB, ab, Ab, aB
ab

39.

3. Заполняем решётку Пеннета:
Некроссоверные
F1: ♂\♀
ab
Кроссоверные
AB
ab
Ab
aB
АaВb
aabb
Ааbb
aаВb
серые, с N
шерстью
50
чёрные,
серые,
чёрные, с
длинношёр длинношёр N шерстью
стные
стные
14
54
12
Мышат с родительскими признаками: 50 + 54 = 104
Кроссоверных мышат: 12 + 14 = 26
Всего мышат: 104 + 26 = 130
% кроссоверных мышат: 26/130 × 100% = 20% (по 10% каждого типа)
Расстояние между генами = 20 морганид
Некроссоверных мышат: 100% - 20% = 80%

40.

Сцепление генов и кроссинговер
Пример 3. Дигетерозиготная по генам А и В самка
скрещена с дигомозиготным по рецессивным
признакам самцом. В потомстве получилось
следующее расщепление:
42%
8%
Определите какие гены
расстояние между ними.
42%
8%
сцеплены
и
каково

41.

Объясняем решение задачи
По 42% получилось особей с
генотипами
Aabb
и
aaBb,
следовательно, сцеплены гены Ab и
aB.
По
8%
получилось
кроссоверных особей. Расстояние
между генами равно 16 морганид
(8% + 8% = 16%).

42.

Сцепление генов и кроссинговер
Пример
4.
В
анализирующем
скрещивании от дигетерозиготной самки
получено
потомство
четырёх
фенотипических классов в следующем
соотношении: АВ – 218, Аb – 685, aB –
683, ab - 214. Определите расстояние
между генами и генотип дигетерозиготы.

43.

Объясняем решение задачи
Всего потомков: 218 + 685 + 683 + 214 = 1800
Некроссоверных потомков: 685 + 683 = 1368
Кроссоверных потомков: 218 + 214 = 432
% кроссоверных потомков: 432/1800×100% =
24%
• Расстояние между генами: 24 морганиды
• Генотип самки:

44.

1. Решите самостоятельно
Гены А и В сцеплены, кроссинговер
между ними происходит в 24%
случаев. Какие гаметы и в каком
количественном соотношении будет
образовывать дигетерозигота? Ответ
поясните.

45.

2. Решите самостоятельно
Расстояние между генами А и b – 5,8
морганид.
Определите
в
каком
процентном
соотношении
будет
продуцировать гаметы (АВ, Аb, аВ, ab)
дигетерозигота? Ответ поясните.

46.

Хромосомные карты
Пример 5. Гены А, В и С находятся в одной группе
сцепления. Анализ результатов нарушения сцепления
между
этими
генами
позволяет
определить
последовательность их расположения в хромосоме и
составить генетические карты. Между генами А и В
кроссинговер происходит с частотой 13%, между
генами В и С – с частотой 17%. Определите
расположение генов А, В и С, если между генами А и
С
кроссинговер
происходит
с
частотой
4%.
Перерисуйте
предложенную
схему
фрагмента
хромосомы на лист ответа, отметьте на ней взаимное
расположение генов А, В, С и укажите расстояние
между ними. В каких единицах измеряют расстояние
между генами?

47.

Хромосомные карты
Пример 5.

48.

Хромосомные карты
Пример 6. В результате анализирующего
скрещивания тригетерозиготы получили
потомство,
которое
соответствует
следующим сортам гамет: АВС – 45,5%;
аbс – 45,5%; Abc – 3,3%; аВС – 3,3%;
АВс – 1,2%; abC – 1,2%. Постройте
карту этого участника хромосомы.

49.

Хромосомные карты
Элементы ответа:
1) расстояние между генами А и В – 3,3
+ 3,3 = 6,6М; расстояние между генами
В и С – 1,2 + 1,2 = 2,4М;
2) ген В находится между генами А и С,
расстояние между генами А и С – 3,3 +
3, 3 + 1,2 + 1,2 = 9М;
3)

50.

Сцепленное с полом наследование
Пример 7. Гены «зелёной» и «красной» слепоты
рецессивны по отношению к генам нормального зрения,
расположены в Х-хромосоме и между ними происходит
кроссинговер. Женщина с нормальным зрением, мать
которой страдала «красной» слепотой, а отец –
«зелёной», вступает в брак с абсолютно здоровым
мужчиной. Родившаяся в этом браке девочка – носитель
гена «красной» слепоты выходит замуж за мужчину, не
имеющего таких заболеваний. У них родился ребёнок,
страдающий «красной» слепотой. Составьте схемы
решения задачи. Определите генотипы, фенотипы
родителей, генотипы и фенотипы, а также пол
возможного потомства в двух браках. Возможно ли
рождение абсолютно здоровых детей в первом браке?
Ответ поясните.

51.

ГЕНЕТИКА ПОЛА
ПОВТОРИМ!

52.

ТИПЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛА
Прогамное (перед оплодотворением),
например,
у
коловраток,
тлей
определение
пола
происходит
в
процессе созревания яйцеклеток.
Эпигамное (после оплодотворения),
например, у морского червя Bonnelia
viridis, крокодилов, некоторых рыб.
Сингамное (в момент оплодотворения)
зависит от баланса хромосом.

53.

СИНГАМНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛА
Группы организмов
Определение пола
♀ Женский
♂ Мужской
Тип
ХХ
ХО
ХО
ХХ
ХY
ХY
Бабочки, пресмыкающиеся,
птицы, некоторые виды
растений, рыб
ХY
ХХ
ХY
Некоторые виды
насекомых (моль)
ХО
ХХ
ХО
Перепончатокрылые
2n
n
n – 2n
Некоторые отряды
насекомых
Большинство рыб,
растений,
млекопитающие,
дрозофила, некоторые
отряды насекомых

54.

СИНГАМНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛА
млекопитающие

55.

Пример 7
1. Записываем условие задачи
Признак, фенотип
Нормальное зрение
Ген, генотип
«Красная» слепота
ХА
Ха
Нормальное зрение
ХB
«Зелёная» слепота
Хb
Р: ♀нормальное зрение
♂ нормальное зрение
F1: ♀ носитель гена «красной» слепоты
F2: «красная» слепота
F1 и F2: абсолютно здоровые
?
?
?
?

56.

Пример 7
2. Составляем схему 1-го скрещивания
Р:
G:
F1:
♀ нормальное зрение × ♂ нормальное зрение
ХАbXaB
XABY
ХАb, XaB, XAB, Xab
XAB, Y

57.

Пример 7
2. Составляем схему 2-го скрещивания
Р:
G:
F1:
♀ нормальное зрение,
носитель гена «красной»
слепоты
×
♂ нормальное
зрение
XABХАb
XABY
XAB, ХАb
XAB, Y

58.

3. Объясняем решение задачи
В первом браке женщина с нормальным зрением
имеет генотип ХАbXaB, так как одну Х-хромосому с
геном «красной» слепоты она получила от своей
матери, а вторую Х-хромосому с геном «зелёной»
слепоты – от своего отца; женщины имеют две Ххромосомы (между ними возможен кроссинговер),
поэтому у женщины образуются четыре типа гамет; в
первом браке возможно рождение абсолютно здоровых
детей (вероятность 25%): ♀XABXAB и ♂XABY; в генотипе
этих детей находится материнская Х-хромосома,
которая образовалась в результате кроссинговера, у
дочери вторая Х-хромосома от отца, а у сына
отцовская Y-хромосома, не содержащая этих генов.
Во втором браке родился мальчик с «красной»
слепотой, так как ген «красной» слепоты есть у его
матери (крисс-кросс наследование).

59.

4. Записываем ответ
Ответ:
1) генотипы родителей (первый брак): ♀ нормальное зрение – ХАbXaB (гаметы
ХАb, XaB, XAB, Xab), ♂ нормальное зрение – XABY (гаметы XAB, Y); генотипы и
фенотипы потомков F1: XABХАb – ♀ здоровая, носитель гена «красной»
слепоты; ХАbY – ♂ «красная» слепота; XaBXAB – ♀ здоровая, носитель гена
«зелёной» слепоты; XaBY – ♂ «зелёная» слепота; XABXAB – ♀ абсолютно
здоровая; XABY – ♂ абсолютно здоров; XABХab – ♀ здоровая, носитель генов
«красной» и «зелёной» слепоты; ХabY – ♂ страдает и «красной» и «зелёной»
слепотой;
2) генотипы родителей (второй брак): ♀ нормальное зрение, носитель гена
«красной» слепоты – XABХАb (гаметы ХАb, XAB), ♂ нормальное зрение – XABY
(гаметы XAB, Y); генотипы и фенотипы потомков F2: XABХАb – ♀ здоровая,
носитель гена «красной» слепоты; ХАbY – ♂ «красная» слепота; XABXAB – ♀
абсолютно здоровая; XABY – ♂ абсолютно здоров;
3) в первом браке возможно рождение абсолютно здоровых детей
(вероятность 25%): ♀XABXAB и ♂XABY; в генотипе этих детей находится
материнская Х-хромосома, которая образовалась в результате кроссинговера,
у дочери вторая Х-хромосома от отца, а у сына отцовская Y-хромосома, не
содержащая этих генов. Во втором браке родился мальчик с «красной»
слепотой, так как ген «красной» слепоты есть у его матери (крисс-кросс
наследование).

60.

Сцепленное с полом наследование
Пример 8. Гены, контролирующие развитие
рахита
и
нормальное
состояние
мышц,
доминируют
над
генами,
контролирующими
нормальное
развитие
костей
и
дистрофию
Дюшена. Гены расположены в Х-хромосоме на
расстоянии 22 морганид. В семье муж страдает
рахитом и дистрофией Дюшена; жена страдает
рахитом и имеет нормально развитые мышцы (её
отец страдал дистрофией Дюшена, а у матери
были нормально развитые кости). Определите
генотипы родителей, генотипы, фенотипы и пол
возможного
потомства.
Какова
вероятность
рождения в этой семье детей, страдающих
одновременно рахитом и дистрофией Дюшена?.

61.

Пример 8
1. Записываем условие задачи
Признак, фенотип
Рахит
Ген, генотип
Нормальное развитие костей
ХА
Ха
Нормальное состояние мышц
ХB
Дистрофия Дюшена
Р: ♀рахит, нормально развитые мышцы
♂ рахит, дистрофия Дюшена
F1: ?
Вероятность рождения детей с
рахитом и дистрофией Дюшена
Хb
?
?
?

62.

Пример 8
2. Составляем схему скрещивания
Р:
G:
♀ рахит, нормальное × ♂ нормальное зрение
состояние мышц
XaBXAb
ХАbY
XaB, XAb, Xab, XAB
XАb, Y

63.

Пример 8
2. Составляем схему скрещивания
F1:

64.

3. Объясняем решение задачи
При
определении
генотипа
жены
необходимо учитывать какую Х-хромосому
она получила от своей матери, а какую –
от отца; две кроссоверные гаметы у жены
образуются в 22% случаев (по 11% каждого
типа); две некроссоверные – в 78% (по 39%
каждого типа). У мужа между половыми
хромосомами кроссинговер не происходит,
следовательно, у него образуются два типа
некроссоверных гамет (по 50% каждого
типа). Вероятность рождения детей с двумя
аномалиями 39% (девочка и мальчик).

65.

4. Записываем ответ
Ответ:
1) генотипы родителей: ♀ рахит, нормальное
состояние мышц XaBXAb (гаметы XaB, XAb, Xab, XAB), ♂
рахит, дистрофия Дюшена ХАbY (гаметы XАb, Y);
2) фенотипы и генотипы потомков: ♀: XaBXАb рахит,
нормальное состояние мышц (19,5%), XAbXAb рахит,
дистрофия Дюшена (19,5%), XabXAb рахит, дистрофия
Дюшена (5,5%), XABXAb рахит, нормальное состояние
мышц (5,5%); ♂: XaBY нормально развитые кости и
мышцы (19,5%), XAbY рахит, дистрофия Дюшена
(19,5%), XabY нормально развитые кости, дистрофия
Дюшена (5,5%), XABY рахит, нормальное состояние
мышц (5,5%);
3) вероятность рождения детей с двумя аномалиями
39% (девочка и мальчик).

66.

Закон Харди - Вайнберга

67.

Закон Харди - Вайнберга
Изучение генетической структуры популяций
связано
с
выяснением
генотипического
состава, то есть с определением частот
генотипов и аллелей. Частота генотипов
определяется в процентах или долях единицы
особей
определённого
генотипа
по
отношению ко всем изученным особям. Эта
закономерность чисто математически была
объяснена в 1908 году независимо друг от
друга двумя исследователями – математиком
Г. Харди и врачом В. Вайнбергом, и по их
именам была названа законом Харди –
Вайнберга.

68.

Закон Харди - Вайнберга
Закон: «Относительные частоты генов в
популяции не изменяются из поколения в
поколение во времени, при следующих
условиях:
• популяция должна быть велика;
• отсутствует давление отбора на данные
признаки;
• отсутствуют мутации этих генов;
• в
популяции
особи
свободно
скрещиваются;
• нет миграции из соседних популяций».

69.

Закон Харди - Вайнберга
Предположим некую популяцию с
одинаковым соотношением генотипов
АА и аа. Частоту гена А обозначим р, а
гена а – q. На основании скрещивания
гетерозигот
Аа
составим
решётку
Пеннета:

70.

Закон Харди - Вайнберга

71.

Закон Харди - Вайнберга
Используя закон Харди – Вайнберга,
можно
вычислить
насыщенность
популяции определёнными генами.
Особенно
широко
этот
закон
используется
при
медико
–
генетических исследованиях и для
определения
генетической
структуры
(частоты
генов,
генотипов и фенотипов) популяций
в животноводстве и селекции.

72.

Закон Харди - Вайнберга
Пример 9.
Альбинизм
(аутосомный,
рецессивный признак) встречается у
людей в соотношении 1 альбинос на
10 000 человек с нормальной
пигментацией
кожи.
Какое
количество людей (в %) являются
носителями этого гена?

73.

Пример 9
1. Записываем условие задачи
Признак, фенотип
Нормальная пигментация кожи
Ген, генотип
Альбинизм
А
а
Человек с нормальной пигментацией
АА; Аа
Альбинос
аа
% носителей гена альбинизма
?

74.

Пример 9
2. Решение задачи

75.

Закон Харди - Вайнберга
Пример 10. Изначально популяция
состояла
из
25%
особей
с
генотипом АА и 75% - с генотипом
аа. Определите (в %) частоты
генотипов АА, Аа и аа после
установления
в
популяции
равновесия.

76.

Пример 10.
Решение задачи:
1) исходя из формулы p2 + 2pq + q2 = 1,
находим частоту генотипа АА; р2 = 0,252 =
0,0625 (6,25%);
2) находим частоту генотипа Аа; 2pq =
2×0,25×0,75 = 0,375 (37,5%);
3) находим частоту генотипа аа; q2 = 0,752 =
0,5625 (56,25%).
Проверим! 6,25% + 37,5% + 56,25% = 100%

77.

Закон Харди - Вайнберга
Пример 11. В популяции частота
встречаемости
врождённой
катаракты (помутнение хрусталика)
среди мужчин составляет 0,2%.
Заболевание
обусловлено
Хсцепленным рецессивным геном.
Определить частоты 3-х генотипов
у женщин этой популяции.

78.

Закон Харди - Вайнберга
Пример 11.
Дано:
q2 = 0,2% (у мужчин)
Найти:
p2, q2, 2pq (у женщин)

79.

Закон Харди - Вайнберга
Пример 11.
Решение задачи:
1) Ген врождённой катаракты –
рецессивный и находится в Ххромосоме, у мужчин всего одна Ххромосома,
=>,
частота
встречаемости этой аномалии (q2)
совпадает с частотой встречаемости
гена а, и равна = 0,2%, или 0,002.

80.

Закон Харди - Вайнберга
Пример 11.
Решение задачи:
2) из формулы p + q = 1, находим р; р =
1 – q; р = 1 – 0,002 = 0,998;
3) нам известны частоты встречаемости
генов p и q; находим:
q2 = 0,0022 = 0,000004, или 0,0004%
Р2 = 0,9982 = 0,996, или 99,6%
2pq = 2×0,998×0,002 = 0,00399, или
0,399%.

81.

Дигибридное скрещивание
(множественные аллели)
Пример 12.
У кроликов окраска шерсти контролируется
серией множественных аллелей. Аллель А определяет
чёрную окраску и доминантен по отношению ко всем
остальным аллелям. Аллель аh определяет гималайскую
окраску и доминантен по отношению к аллелю альбинизма
(а), но рецессивен по отношению к аллелю чёрной
окраски. Аллель нормальной длины шерсти В доминирует
над длинной шерстью b.
Скрестили самку гималайской окраски с длинной шерстью
и самца чёрного цвета с шерстью нормальной длины. В
потомстве получили кроликов всех трёх окрасов с шерстью
нормальной длины. Составьте схему решения задачи.
Определите генотипы и фенотипы родителей и потомства.
Каким будет потомство от скрещивания самца гималайской
окраски из потомства с его матерью? Укажите расщепление
по фенотипу.

82.

МНОЖЕСТВЕННЫЕ АЛЛЕЛИ
Например, окраска меха у кроликов
Чёрный (А)
Шиншилловый (аch)
Гималайский (аh)
Белый (а)

83.

МНОЖЕСТВЕННЫЕ АЛЛЕЛИ
А > аch > аh > а
Фенотип
Генотип
Чёрный
АА, Ааch, Ааh, Аа
Шиншилловый
аchаch, аchаh, аchа
Гималайский
аhаh, аhа
Белый
аа

84.

Пример 12
1. Записываем условие задачи
Признак, фенотип
Ген, генотип
Чёрная окраска
А
Гималайская окраска
Аh
Белая окраска
а
Нормальная длина шерсти
В
Длинная шерсть
b
Р 1: ♀ гималайская с длинной шерстью
?
?
♂ чёрный с шерстью нормальной длины
F 1: чёрные, гималайский и белые с шерстью
нормальной длины
Р 2: ♂ гималайская окраска из F 1 ♀ из Р 1
F2
?
?
?

85.

Пример 12
2. Составляем схему скрещивания
Р 1:
G:
F 1:
♀ гималайская
длинная
×
♂ чёрный
нормальная
ahabb
AaBB
ahb, ab
AB, aB
AahBb
AaBb
чёрный, нормальная
чёрный, нормальная
aaBb
белый, нормальная
ahaBb
гималайский,
нормальная

86.

Пример 12
2. Составляем схему 2-го скрещивания
Р2:
G:
F2:
♀ гималайская
длинная
×
♂ гималайский
нормальная
ahabb
ahaBb
ahb, ab
ahB, aB, ahb, ab

87.

Пример 12
2. Составляем схему 2-го скрещивания
F2:
ahahBb
ahaBb
ahaBb
aaBb
ahahbb
ahabb
ahabb
aabb
гималайский, нормальная
гималайский, нормальная
гималайский, нормальная
белый, нормальная
гималайский, длинная
гималайский, длинная
гималайский, длинная
белый, длинная
3/8 гималайские с нормальной : 3/8 гималайские с длинной
: 1/8 белые с нормальной : 1/8 белые с длинной

88.

СОСТАВЛЕНИЕ И АНАЛИЗ
РОДОСЛОВНЫХ

89.

ГЕНЕАЛОГИЧЕСКОЕ ДРЕВО

90.

Генеалогический метод и
анализ родословных

91.

Задание:
с
помощью
условных
обозначений изобразите начало сказки Ш.
Перро «Золушка».

92.

Ш. Перро «Золушка»
ПР ______
ПД ______

93.

ГЕНЕАЛОГИЧЕСКИЙ ДИКТАНТ
Задание: составьте родословную семьи.
У Алёны есть старший брат Павел, у
которого есть дочка Саша. У мамы Алёны и
Павла есть старший брат Слава (а у него
две дочки – Наташа и Елена) и сестра
Тамара. У неё есть два сына – Сергей (а у
него – сын Андрей) и Павел (а у него –
дочка Ира). Родителей Алёниной мамы
зовут бабушка Александра и дедушка
Николай, а Алёниного папы – бабушка
Мария и дедушка Егор.

94.

А
Н
Т
П
И
С
Н
С
А
Е
М
М
П
Е
С
П
А

95.

ЗАНИМАТЕЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
1. Ирина и Игорь – молодожёны. К себе в
гости Ирина хочет пригласить своих
родителей и свёкра со свекровью. Игорь –
своих родителей и ещё тёщу с тестем.
Сколько гостей будет у Ирины и Игоря?
И
И

96.

ЗАНИМАТЕЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
2. Дарья и Дмитрий – жена и муж. Они
собираются идти в поход. Дарья хочет
пригласить с собой своего брата и деверя,
а Дмитрий – своего брата и шурина.
Сколько человек пойдут в поход?
брат
шурин
Д
Д
брат
деверь

97.

ЗАНИМАТЕЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
3. В лес за грибами пошли две свахи и два
свата, зять и невестка, сын и дочь, тёща и
тесть, свекровь и свёкор, три мужа и три
жены. Сколько человек пошли в лес?

98.

КРОВНОРОДСТВЕННЫЕ БРАКИ

99.

• ЗАДАНИЕ:
проанализируйте
родословные и исправьте ошибки.
1
2
3

100.

Составление и анализ родословных
Пример
13.
Женщина-левша,
родители которой правши, выходит
замуж за мужчину-правшу, мать
которого была левшой, а отец –
правшой. У них родилась дочьлевша. Составьте родословную и
укажите
генотипы
всех
родственников.
Объясните
ход
ваших
действий
при
решении
задачи.

101.

Решение задачи 13
правша – А, левша – а
1)
строим
родословную
и
обозначаем
фенотипы
всех
родственников,
стрелочкой
обозначаем пробанда – женщину, от
которой
начинали
строить
родословную;

102.

2) на схеме подписываем генотипы
тех, кто имеет рецессивный признак
(левша) и закрашиваем на схеме;

103.

3)
у лиц, имеющих доминантный признак, записываем
в генотипе сначала один доминантный ген, затем
анализируем схему с учётом того, что лица, имеющие
рецессивный
признак,
передают
(родители)
или
получают (дети) по одному рецессивному гену, поэтому
эти гены записываем в генотипы родителей и детей;

104.

4) пробанд ♀ аа, её муж – Аа, их дочь –
аа; родители женщины: Аа (и мать, и
отец), так как их дочь – левша,
гетерозиготны); родители мужа: мать – аа,
отец может иметь генотип как АА, так и
Аа.

105.

Задачи с рисунком
Пример 14. Используя рисунок,
определите, какие признаки у
моркови доминируют; каковы
генотипы
и
фенотипы
родителей и гибридов F1 и F2.
Составьте схемы решения задачи
и
определите
характер
наследования этих признаков.

106.

Р1:
F1:
Р2:
F2:
×
100%
×

107.

1. Объясняем решение задачи
У
моркови
доминантными
признаками
являются
жёлтая
окраска
и
закруглённая
форма
корнеплодов; красная окраска и
заострённая форма корнеплодов –
рецессивные признаки; в результате
первого скрещивания все растения
имели
жёлтую
окраску
и
закруглённую форму корнеплодов

108.

Пример 14
2. Записываем условие задачи
Признак, фенотип
Жёлтая
Красная
Закруглённая
Заострённая
Р1: ♀ красные закруглённые
♂ жёлтые заострённые
F1: 100% жёлтые закруглённые
Р2: ♀ красные закруглённые
♂ жёлтые заострённые
F2: жёлтые закруглённые
красные закруглённые
Ген, генотип
А
а
В
b
?
?
?
?
?
?

109.

Пример 14
3. Составляем схемы скрещиваний
1-е скрещивание:
Р:
G:
♀ красные
закруглённые
× ♂ жёлтые
заострённые
aaBB
AAbb
aB
Ab
F1: 100% жёлтые закруглённые АаBb

110.

Пример 14
3. Составляем схемы скрещиваний
2-е скрещивание:
Р:
♀ красные
закруглённые
aаBB
G:
аB
AaBb жёлтые
F2:
закруглённые
× ♂ жёлтые
заострённые
Ааbb
Аb, аb
aaBb красные
:
закруглённые

111.

4. Записываем ответ
Ответ:
3) в 1-ом скрещивании проявляется закон
доминирования (единообразия гибридов), во
2-ом – закон независимого наследования
признаков, так как генотип растения с
жёлтыми заострёнными корнеплодами (2-е
скрещивание) гетерозиготен только по
одной паре (по окраске) признаков, это
приводит к появлению 2-х фенотипических
групп.

112.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !
ЛИТЕРАТУРА:
1. Ат рамент ова
Л.А.,
Федот а
А.М.
Азбука
биологии.
Наследст венност ь.
–
М.:
Дом
педагогики, 1997.
2. Кириленко
А.А.
Биология.
ЕГЭ.Раздел
«Генет ика». Теория, т ренировочные задания. –
Изд. 12-е, перераб. и дополн. – Рост ов н/Д:
Легион, 2017.
3. Теремов
А.В.
Биология.
Биологические
сист емы и процессы. 10 класс (профильный
уровень). – М.: Мнемозина, 2010.
4. Адельшина Г.А., Адельшин Ф.К. Генет ика в
задачах: учебное пособие по курсу биологии. –
М.: Издат ельст во «Глобус», 2009.
До новых встреч !