В.І. ТИТОВА,
школа № 2,
м Анадир, Чукотський автономний округ
IV. І ще одне вміння, без якого неможливо вирішити задачу, - визначати, до якого розділу вона відноситься. моно-, ди- або полігібридне схрещування; успадкування, зчеплене зі статтю, або успадкування ознак при взаємодії генів. Це дозволяє учням вибрати необхідні для вирішення завдання закони, закономірності, правила, співвідношення. З цією метою можна дати текст будь-якої задачі і запропонувати визначити, до якого розділу вона відноситься. Учні повинні пам'ятати, що успадковуються гени, а не ознаки.
Вправа 6. Одна з порід курей відрізняється укороченими ногами (такі кури не розривають городів). Ця ознака - домінуючий. Керуючий їм ген викликає одночасно і вкорочення дзьоба. При цьому у гомозиготних курчат дзьоб такий малий, що вони не в змозі пробити яєчну шкаралупу і гинуть, що не вилупившись з яйця. В інкубаторі господарства, що розводить тільки коротконогих курей, отримано 3000 курчат. Скільки серед них коротконогих?
Вправа 7. У медицині має велике значення відмінність між чотирма групами людської крові. Група крові є спадковою ознакою, що залежать від одного гена. Ген цей має не дві, а три алелі, що позначаються символами А. В. 0. Особи з генотипом 00 мають першу групу крові, з генотипами АА або А0 - другу, BB або В0 - третю, АВ - четверту (ми можемо сказати, що аллели А і В домінують над аллелью 0. тоді як один одного вони не пригнічують). Які групи крові можливі у дітей, якщо у їх матері - друга група крові, а у батька - перша?
Відповідь: обидва завдання на моногибридное схрещування, так як мова йде про одному гені. (Ключові слова виділені в тексті завдань.)
типи завдань
Всі генетичні завдання, якої б теми вони не стосувалися (моно- або полігібридне схрещування, аутосомное або зчеплене з підлогою спадкування, спадкування моно- або полігенних ознак), зводяться до трьох типів: 1) розрахункові; 2) на визначення генотипу; 3) на визначення характеру успадкування ознаки.
В умови розрахункової завдання повинні міститися відомості:
- про характер успадкування ознаки (домінантний або рецесивний, аутосомний або зчеплений з підлогою і ін.);
- прямо або побічно (через фенотип) повинні бути вказані генотипи батьківського покоління.
Питання розрахункової завдання стосується прогнозу генетичної і фенотипова характеристик потомства. Наведемо приклад завдання розрахункового типу.
Завдання 2. У людини ген полідактилії (багатопалості) домінує над нормальною будовою кисті. У дружини кисть нормальна, чоловік гетерозиготен по гену полідактилії. Визначте ймовірність народження в цій сім'ї багатопалості дитини.
Вирішення цього завдання починається з записи її умови та позначення генів. Потім визначаються (імовірно) генотипи батьків. Генотип чоловіка відомий, генотип дружини легко встановити по фенотипу - вона носій рецесивного ознаки, значить, гомозиготна за відповідним гену. Наступний етап - написання значень гамет. Слід звернути увагу на те, що гомозиготний організм утворює один тип гамет, тому нерідко зустрічається написання в цьому випадку двох однакових гамет не має сенсу. Гетерозиготний організм формує два типи гамет. З'єднання гамет випадково, тому поява двох типів зигот равновероятно: 1: 1.
Відповідь: ймовірність народження багатопалості дитини становить приблизно 50%.
Зверніть вашу увагу на неприпустимість давати відповідь в такій формі: «Одна дитина в сім'ї народиться нормальним і один багатопалості» або ще гірше: «Перша дитина буде багатопалості, а другий нормальним». Скільки і яких дітей буде у подружжя, точно сказати не можна, тому необхідно оперувати поняттям ймовірності.
В умові задачі на визначення генотипу повинна міститися інформація:
- про характер успадкування ознаки;
- про фенотипах батьків;
- про генотипах потомства (прямо чи опосередковано).
Питання такого завдання вимагає характеристики генотипу одного або обох батьків.
Завдання 3. У норок коричневе забарвлення хутра домінує над блакитною. Схрестили коричневу самку з самцем блакитного забарвлення. Серед потомства два цуценя коричневих і один блакитний. Чистопородна чи самка?
Записуємо умову задачі, вводячи позначення генів. Рішення починаємо з складання схеми схрещування. Самка має домінантним ознакою. Вона може бути як гомо- (АА), так і гетерозиготною (Аа). Невизначеність генотипу позначаємо А_. Самець з рецесивним ознакою гомозиготен за відповідним гену - аа. Нащадки з коричневим забарвленням хутра успадковували цей ген від матері, а від батька - ген блакитного забарвлення, отже, їх генотипи гетерозиготності. За генотипу коричневих цуценят встановити генотип матері неможливо. Блакитне щеня від кожного з батьків отримав ген блакитного забарвлення. Отже, мати гетерозиготна (нечістопородна).
Відповідь: генотип самки - Аа. тобто вона нечістопородна.
В умовах завдань на встановлення характеру успадкування ознаки:
- пропонуються тільки фенотип наступних один за одним поколінь (тобто фенотип батьків і фенотип потомства);
- міститься кількісна характеристика потомства.
У питанні такого завдання потрібно встановити характер успадкування ознаки.
Завдання 4. Схрестили строкатих півня і курку. Отримали 26 строкатих, 12 чорних і 13 білих курчат. Як успадковується забарвлення оперення у курей?
При вирішенні цього завдання логіка міркування може бути наступною. Розщеплення в потомстві свідчить про гетерозиготності батьків. Співвідношення близьке до 1. 2. 1 говорить про гетерозиготності по одній парі генів. Згідно з отриманими часток (1/4 білі, 1/2 строкаті, 1/4 чорні), чорні і білі курчата гомозиготні, а строкаті гетерозиготності.
Позначення генів і генотипів з подальшим складанням схеми схрещування показує, що зроблений висновок відповідає результату схрещування.
Відповідь: забарвлення оперення у курей визначається парою полудомінантних генів, кожен з яких обумовлює білий або чорний колір, а разом вони контролюють розвиток строкатого оперення.
Використання на уроках ілюстрованих завдань
Завдання з генетики можна поділити на текстові та ілюстровані. Перевага ілюстрованих завдань перед текстовими очевидно. Воно засноване на тому, що зорове сприйняття зображень активізує увагу і інтерес учнів, сприяє кращому осмисленню умови задачі і досліджуваних закономірностей.
1. Яка забарвлення шерсті у кроликів домінує?
2. Які генотипи батьків і гібридів першого покоління за ознакою забарвлення шерсті?
3. Які генетичні закономірності проявляються при такій гібридизації?
1. Домінує темне забарвлення шерсті.
2. Р. АА х аа; F1. Aa.
3. Ми спостерігаємо прояви правил домінування ознак і одноманітності першого покоління.
Малюнки можуть бути схематичними.
1. Яка форма плода томата (куляста або грушоподібна) домінує?
2. Які генотипи батьків і гібридів 1 і 2 покоління?
3. Які генетичні закономірності, відкриті Менделем, проявляються при такій гібридизації?
1. Домінує куляста форма плоду.
2. Р. аа х АА; F1. Аа; F2. 25% АА. 50% Аа. 25% аа.
3. Закони одноманітності гібридів першого покоління (I закон Менделя) і закон розщеплення (II закон Менделя).
1. Які генотипи батьків і гібридів F1. якщо червоне забарвлення і кругла форма плодів томата - домінантні ознаки, а жовте забарвлення і грушоподібної форма - рецесивні ознаки?
2. Доведіть, що при такому схрещуванні проявляється закон незалежного розподілу генів.
1. Р. АаВb х АаВb; F1. Ааbb. 2AaBb. Aabb. aaBB. 2aaBb. aabb.
2. Спадкування ознаки забарвлення плодів томата йде незалежно від їх форми, а саме ставлення числа червоних плодів до жовтим дорівнює:
(37% + 14%). (37% + 12%) = 1. 1,
а круглої форми до грушовидним:
(37% + 37%). (14% + 12%) = 3. 1.
Рішення типових задач з використанням законів Г. Менделя
Моногибридное схрещуванняРішення задач на моногибридное схрещування при повному домінуванні зазвичай труднощів не викликає.
Тому зупинимося лише на прикладі рішення задач на успадкування окремого ознаки при неповному домінуванні.
Завдання 8. Рослини красноплодной суниці при схрещуванні між собою завжди дають потомство з червоними ягодами, а рослини белоплодной суниці - з білими ягодами. В результаті схрещування обох сортів один з одним виходять рожеві ягоди. Яке потомство виникає при схрещуванні між собою гібридних рослин суниці з рожевими ягодами? Яке потомство вийде, якщо опиліть красноплодной суницю пилком гібридної суниці з рожевими ягодами?
При схрещуванні між собою рослин з рожевими ягодами виходить 25% красноплодной, 50% з рожевими ягодами і 25% белоплодних.
Рослини з рожевими ягодами (КБ) - гібриди F1. При схрещуванні КБ х КБ утворюються гамети двох сортів: До несуть ознака красноплодной і Б ознака белоплодності. Користуючись гратами Пеннета, вносячи позначення гамет, визначаємо генотип і фенотип одержані рослин.