Modello di ereditarietà del colore delle piume nei polli. Compiti per l'adesione sessuale negli uccelli Piano di esperimento con i polli

Lo studio dei modelli di ereditarietà dei tratti legati al sesso e la delucidazione delle possibilità del loro uso nella pratica umana possono essere effettuati solo su animali con pronunciato dimorfismo sessuale, aventi tratti caratteristici, i cui geni si trovano sul sesso X cromosoma. In un ambiente scolastico, è più conveniente utilizzare polli, canarini e altri animali per questi scopi.

Piano di esperimento con i polli

Tema dell'esperienza. Modelli di ereditarietà del colore del piumaggio nei polli.

Obiettivi dell'esperienza. 1. Rafforzare le capacità di prendersi cura dei polli. 2. Stabilire la specificità dell'ereditarietà dei tratti i cui geni si trovano sui cromosomi sessuali. 3. Scopri le possibilità di utilizzare modelli di ereditarietà dei tratti nella pratica umana, i cui geni si trovano sui cromosomi sessuali.

Selezione e contenuto delle coppie iniziali. Per l'esperimento selezionare giovani uccelli omozigoti sani di due razze come forme parentali: con piumaggio striato (Plymouth rock) e con piumaggio nero (Australorps, neri ucraini, ecc.). L'esperimento è stato condotto in due versioni: 1) incrocio diretto (polli neri, gallo striato); 2) reincrocio (galline striate, gallo nero). In ciascuna opzione, prendi 2-3 galline e un gallo. Registrare i dati sui genitori nel registro di ibridazione secondo il seguente schema:

data	Genitori, ibridi	Pavimento	Attraversamento diretto	Reincrocio
numero di individui	colore del piumaggio	numero di individui	colore del piumaggio
	R	Polli
	Galli
F1	Polli
	Galli
F2	Polli
	Galli

Per ottenere gli uccelli selezionati per l'esperimento, metterli in gabbie separatamente secondo le varianti e conservarli con la stessa cura e alimentazione (normale per i polli). Le uova deposte vengono contate, conservate e poste per l'incubazione separatamente secondo varianti, provviste di etichetta indicante la combinazione ibrida.

Ibridi F1. I polli ibridi devono essere allevati separatamente secondo le varianti in normali condizioni di alimentazione e stabulazione dei polli. Quando i polli raggiungono la maturità sessuale, in ciascuna variante, si determina il colore del piumaggio delle galline e dei galletti, si conta il numero di individui con lo stesso fenotipo e si registrano i dati di osservazione nel registro di ibridazione. Per ottenere ibridi F 2 in ciascuna variante, selezionare 2-3 galline e un galletto dagli ibridi F 1, metterli in gabbie e allevarli allo stesso modo dei genitori. Le uova vengono conservate e poste per l'incubazione separatamente in base alle opzioni con un'etichetta che indica la combinazione.

Ibridi F2. I polli della F 2 devono essere allevati separatamente secondo le varianti, come gli ibridi F 1. Quando raggiungono la maturità sessuale, conta il numero di galline e galletti in ciascuna variante e determina il colore del piumaggio. Immettere i dati di osservazione nel registro di ibridazione.

Analisi dei risultati sperimentali. Analizza i dati del sondaggio e trai conclusioni sulla natura del colore del piumaggio dei polli.

Se l'esperimento viene eseguito correttamente in diverse varianti, la natura dell'eredità del colore del piumaggio negli uccelli dovrebbe essere diversa. Quando si incrocia direttamente (1a opzione) in F 1, tutte le galline e i galletti devono essere striati. Ciò suggerisce che il gene della striscia è dominante sul gene del colore nero. In F 2 tutti i galletti dovrebbero essere striati e delle galline il 50% striati e il 50% neri. Quando vengono reincrociati in F 1, tutti i galli saranno neri come la madre e le galline saranno striate come il padre; in F 2 il 50% dei galletti e il 50% delle galline saranno neri e il 50% striati.

Questo modello di ereditarietà suggerisce che nei polli il gene che determina il colore del piumaggio si trova sul cromosoma sessuale. (Negli uccelli il sesso eterogametico è quello femminile. Il complesso riproduttivo femminile lo è XX, maschio - XY). Il modello di ereditarietà di questo tratto è mostrato nella Figura 75.

I dati sperimentali possono essere utilizzati nelle lezioni di biologia generale del 10° grado quando si studia l'ereditarietà legata al sesso e nella pratica dell'allevamento di pollame, per determinare il sesso dei giovani polli, che, come è noto, non presentano differenze sessuali evidenti all'esterno all'inizio età, e allo stesso tempo è economicamente fattibile subito dopo la nascita, separare i galli dalle galline e assegnare loro diversi regimi di alimentazione e mantenimento, poiché in futuro le galline si uniranno allo stormo di galline ovaiole, e i galletti saranno usati come polli da carne.

Esperienza con i canarini. L'ereditarietà legata al sesso può essere dimostrata in altri oggetti, come i canarini, che hanno un gene dominante UN, che determina il piumaggio verde, e il suo allele recessivo ( UN), che determina il piumaggio bruno, sono localizzati nell'area genitale ( X) cromosoma. L'attraversamento, come con i polli, viene effettuato in due modi: 1) incrocio diretto (verde ( aa)marrone ( aw); 2) reincrocio (marrone ( ahh)verde ( Ay).

Passiamo ora al problema dell'interazione dei geni non allelici. Se lo sviluppo di un tratto è controllato da più di una coppia di geni, ciò significa che è sotto controllo poligenico. Sono stati stabiliti diversi tipi principali di interazione genetica: complementarità, epistasi, polimerizzazione e pleiotropia.

Il primo caso di interazione non allelica fu descritto come un esempio di deviazione dalle leggi di Mendel dagli scienziati inglesi W. Betson e R. Punnett nel 1904 mentre studiavano l'ereditarietà della forma del pettine nei polli. Diverse razze di polli hanno forme di pettine diverse. Le Wyandotte hanno una cresta papillare bassa, regolare, nota come "cresta di rosa". I Brahma e alcuni polli da combattimento hanno una cresta stretta e alta con tre elevazioni longitudinali - "a forma di pisello". Le livornesi hanno una cresta semplice o a foglia costituita da un'unica placca verticale. L'analisi ibrida ha mostrato che la cresta semplice si comporta come un carattere completamente recessivo rispetto alla rosa e al pisiforme. La suddivisione in F 2 corrisponde alla formula 3: 1. Quando si incrociano razze con la cresta a forma di rosa e a forma di pisello, gli ibridi di prima generazione sviluppano una forma di cresta completamente nuova, che ricorda mezzo gheriglio di noce, e quindi la cresta era detto “a forma di noce”. Analizzando la seconda generazione, si è scoperto che il rapporto tra le diverse forme di pettine in F 2 corrisponde alla formula 9: 3: 3: 1, che indicava la natura diibrida dell'incrocio. È stato sviluppato uno schema di incrocio per spiegare il meccanismo di ereditarietà di questo tratto.

Due geni non allelici contribuiscono a determinare la forma della cresta dei polli. Il gene dominante R controlla lo sviluppo della cresta della rosa e il gene dominante P controlla lo sviluppo della cresta pisiforme. La combinazione degli alleli recessivi di questi geni rrpp provoca lo sviluppo di un semplice pettine. Il pettine a forma di noce si sviluppa quando entrambi i geni dominanti sono presenti nel genotipo.

L'eredità della forma del pettine nei polli può essere attribuita all'interazione complementare di geni non allelici. I geni complementari o aggiuntivi sono quelli che, quando agiscono insieme in un genotipo allo stato omo o eterozigote, determinano lo sviluppo di un nuovo carattere. L'azione di ciascun gene riproduce individualmente il tratto di uno dei genitori.

Diagramma che illustra l'interazione dei geni non allelici,
determinare la forma del pettine nei polli

L'eredità dei geni che determinano la forma del pettine nei polli si inserisce pienamente nello schema dell'incrocio diibrido, poiché si comportano in modo indipendente durante la distribuzione. La differenza rispetto ad un incrocio diibrido convenzionale appare solo a livello fenotipico e si riduce a quanto segue:

Gli ibridi F 1 non sono simili a nessuno dei due genitori e hanno una nuova caratteristica;
In F 2 compaiono due nuove classi fenotipiche che risultano dall'interazione di alleli dominanti (pettine a noce) o recessivi (pettine semplice) di due geni indipendenti.

Meccanismo interazione complementare studiato in dettaglio usando l'esempio dell'eredità del colore degli occhi nella Drosophila. Il colore rosso degli occhi nelle mosche selvatiche è determinato dalla sintesi simultanea di due pigmenti: marrone e rosso vivo, ciascuno dei quali è controllato da un gene dominante. Le mutazioni che influenzano la struttura di questi geni bloccano la sintesi dell'uno o dell'altro pigmento. Quindi, una mutazione recessiva marrone(il gene si trova sul cromosoma 2) blocca la sintesi del pigmento rosso vivo, e quindi gli omozigoti per questa mutazione hanno gli occhi marroni. Mutazione recessiva scarlatto(il gene si trova sul 3o cromosoma) interrompe la sintesi del pigmento marrone e quindi gli omozigoti stst avere gli occhi rosso vivo. Quando entrambi i geni mutanti sono contemporaneamente presenti nel genotipo in uno stato omozigote, entrambi i pigmenti non vengono prodotti e le mosche hanno gli occhi bianchi.

Negli esempi descritti di interazione complementare di geni non allelici, la formula di suddivisione fenotipica in F 2 corrisponde a 9: 3: 3: 1. Tale suddivisione si osserva se i geni interagenti individualmente hanno manifestazioni fenotipiche diverse e non coincide con la fenotipo di un omozigote recessivo. Se questa condizione non è soddisfatta, in F2 si verificano altre relazioni fenotipiche.

Ad esempio, quando si incrociano due varietà di zucca sagomata con un frutto sferico, gli ibridi di prima generazione hanno una nuova caratteristica: frutti piatti o a forma di disco. Quando si incrociano gli ibridi tra loro in F 2, si osserva una scissione nel rapporto di 9 a forma di disco: 6 sferici: 1 allungato.

L'analisi del diagramma mostra che due geni non allelici con la stessa manifestazione fenotipica (forma sferica) partecipano alla determinazione della forma del frutto. L'interazione degli alleli dominanti di questi geni dà una forma a forma di disco, l'interazione degli alleli recessivi dà una forma allungata.

Un altro esempio di interazione complementare è fornito dall’ereditarietà del colore del mantello nei topi. La colorazione grigia selvaggia è determinata dall'interazione di due geni dominanti. Gene UNè responsabile della presenza del pigmento e del gene IN- per la sua distribuzione non uniforme. Se il genotipo contiene solo il gene UN (A-bb), i topi sono uniformemente colorati di nero. Se solo il gene è presente IN (aaB-), allora il pigmento non viene prodotto e i topi risultano incolori, proprio come un omozigote recessivo aabb. Questa azione dei geni porta al fatto che in F2 la scissione fenotipica corrisponde alla formula 9: 3: 4.

	AB	Ab	aB	ab
AB	AABB ser.	AABb ser.	AaBB ser.	AaBb ser.
Ab	AABb ser.	AAbb nero	AaBb ser.	Aabb nero
aB	AaBB ser.	AaBb ser.	aaBB bianco	aaBb bianco
ab	AaBb ser.	Aabb nero	aaBb bianco	aabb bianco

Fa 2:9 ser. : 3 neri : 4bel.

Sono state descritte anche interazioni complementari nell'eredità del colore dei fiori nei piselli dolci. La maggior parte delle varietà di questa pianta hanno fiori viola con ali viola, caratteristici della razza selvatica siciliana, ma esistono anche varietà dal colore bianco. Incrociando piante con fiori viola con piante con fiori bianchi, Betson e Punnett hanno scoperto che il colore viola dei fiori domina completamente sul bianco, e in F 2 si osserva un rapporto di 3: 1. Ma in un caso, l'incrocio di due fiori bianchi le piante producevano una prole composta solo da piante con fiori colorati. L'autoimpollinazione delle piante F 1 ha prodotto una prole composta da due classi fenotipiche: con fiori colorati e non colorati in un rapporto di 9/16: 7/16.

I risultati ottenuti sono spiegati dall'interazione complementare di due coppie di geni non allelici, i cui alleli dominanti ( CON E R) individualmente non sono in grado di garantire lo sviluppo della colorazione viola, così come i loro alleli recessivi ( ssrr). La colorazione appare solo se nel genotipo sono presenti entrambi i geni dominanti, la cui interazione garantisce la sintesi del pigmento.

viola
F2

	C.P.	Cp	cP	cp
C.P.	CCPP viola	CCPp viola	CCPP viola	CCPP viola
Cp	CCPp viola	CCpp bianco	CCPP viola	Cpp bianco
cP	CCPP viola	CCPP viola	ccPP bianco	ccPp bianco
cp	CCPP viola	Cpp bianco	ccPp bianco

Fa 2: 9 viola : 7bel.

Nell'esempio riportato, la formula di suddivisione in F 2 è 9: 7 a causa dell'assenza degli alleli dominanti di entrambi i geni aventi una propria manifestazione fenotipica. Tuttavia, lo stesso risultato si ottiene se i geni dominanti interagenti hanno la stessa manifestazione fenotipica. Ad esempio, quando si incrociano due varietà di mais con chicchi viola in F 1, tutti gli ibridi hanno chicchi gialli e in F 2 si osserva una divisione di 9/16 gialli. : 7/16 viola.

Epistasi- un altro tipo di interazione non allelica, in cui l'azione di un gene viene soppressa da un altro gene non allelico. Un gene che impedisce l'espressione di un altro gene è chiamato epistatico, o soppressore, mentre quello la cui azione è soppressa è chiamato ipostatico. Sia un gene dominante che uno recessivo possono agire come un gene epistatico (rispettivamente epistasi dominante e recessiva).

Un esempio di epistasi dominante è l'eredità del colore del mantello nei cavalli e del colore del frutto nelle zucche. Il modello di ereditarietà di questi due tratti è assolutamente lo stesso.

	C.B.	Cb	cB	cb
C.B.	CCBB ser.	CCBB ser.	CCBB ser.	CcBb ser.
Cb	CCBb ser.	CCbb ser.	CcBb ser.	CCBB ser.
cB	CCBB ser.	CcBb ser.	ccBB nero	ccBb nero
cb	CcBb ser.	CCBB ser.	ccBb nero	ccbb rosso

Fa 2: 12 ser. : 3 neri : 1 rosso

Il diagramma mostra che il gene dominante per il colore grigio CONè epistatico rispetto al gene dominante IN, che provoca il colore nero. In presenza di un gene CON gene IN non mostra il suo effetto e quindi gli ibridi F 1 portano un tratto determinato dal gene epistatico. In F 2 la classe con entrambi i geni dominanti si fonde nel fenotipo (colore grigio) con la classe in cui è rappresentato solo il gene epistatico (12/16). La colorazione nera appare nella prole ibrida 3/16 il cui genotipo è privo del gene epistatico. Nel caso di un omozigote recessivo, l'assenza di un gene soppressore consente la comparsa del gene recessivo c, che provoca lo sviluppo di un colore rosso.

L'epistasi dominante è stata descritta anche nell'ereditarietà del colore delle piume nei polli. Il colore bianco del piumaggio delle galline livornesi prevale su quello colorato delle razze nere, maculate e di altre razze colorate. Tuttavia, la colorazione bianca di altre razze (ad esempio, Plymouth Rocks) è recessiva rispetto al piumaggio colorato. Gli incroci tra individui con colorazione bianca dominante e individui con colorazione bianca recessiva in F 1 producono prole bianca. In F2 si osserva un rapporto di suddivisione di 13:3.

L'analisi del diagramma mostra che due coppie di geni non allelici partecipano alla determinazione del colore delle piume nei polli. Gene dominante di una coppia ( IO) è epistatico rispetto al gene dominante dell'altra coppia, provocando lo sviluppo del colore ( C). A questo proposito, solo gli individui il cui genotipo contiene il gene hanno il piumaggio colorato CON, ma manca di un gene epistatico IO. Negli omozigoti recessivi ccii non esiste il gene epistatico, ma non hanno il gene che assicura la produzione del pigmento ( C), ecco perché sono bianchi.

Come esempio epistasi recessiva possiamo considerare la situazione con il gene dell'albinismo negli animali (vedi sopra per lo schema di ereditarietà del colore del mantello nei topi). La presenza nel genotipo di due alleli del gene dell'albinismo ( ahh) non consente la comparsa del gene del colore dominante ( B) - genotipi aaB-.

Tipo di interazione polimerica fu stabilito per la prima volta da G. Nielsen-Ehle mentre studiava l'ereditarietà del colore dei chicchi nel grano. Quando si incrociava una varietà di grano a grani rossi con una a grani bianchi nella prima generazione, gli ibridi erano colorati, ma il colore era rosa. Nella seconda generazione, solo 1/16 dei discendenti aveva il colore della grana rossa e 1/16 aveva la grana bianca; il resto aveva un colore intermedio con vari gradi di gravità del tratto (dal rosa pallido al rosa scuro). L'analisi della segregazione in F2 ha mostrato che due coppie di geni non allelici sono coinvolte nella determinazione del colore del grano, il cui effetto è riassunto. Il grado di gravità del colore rosso dipende dal numero di geni dominanti nel genotipo.

I geni polimerici sono solitamente designati con le stesse lettere con l'aggiunta di indici, in base al numero di geni non allelici.

L'effetto dei geni dominanti in un dato incrocio è additivo, poiché l'aggiunta di uno qualsiasi di essi migliora lo sviluppo del tratto.

	A1A2	A1 e 2	un1A2	un 1 un 2
A1A2	A1A1A2A2 rosso	A1 A1 A2 Aa2 rosa brillante	A1a1A2A2 rosa brillante	A1a1 A2a2 rosa
A1 e 2	A1A1A2a2 rosa brillante	A1A1a2a2 rosa	A1a1 A2a2 rosa	A1a1a2a2 rosa pallido.
un1A2	A1a1A2A2 rosa brillante	A1a1 A2a2 rosa	un 1 un 1 un 2 un 2 rosa	un 1 un 1 un 2 un 2 rosa pallido.
un 1 un 2	A1a1 A2a2 rosa	A1a1a2a2 rosa pallido.	un 1 un 1 un 2 un 2 rosa pallido.	un 1 un 1 un 2 un 2 bianco

F2: 15 colori : 1 bianco

Il tipo di polimerizzazione descritto, in cui il grado di sviluppo di un tratto dipende dalla dose del gene dominante, è detto cumulativo. Questo tipo di ereditarietà è comune per i tratti quantitativi, che includono la colorazione, perché la sua intensità è determinata dalla quantità di pigmento prodotto. Se non teniamo conto del grado di espressione del colore, il rapporto tra piante dipinte e non colorate in F2 corrisponde alla formula 15: 1.

Tuttavia, in alcuni casi il polimero non è accompagnato da un effetto cumulativo. Un esempio è l'eredità della forma del seme nella borsa del pastore. L'incrocio di due razze, una delle quali ha frutti triangolari e l'altra ovoidale, produce nella prima generazione ibridi con una forma di frutto triangolare, e nella seconda generazione si osserva la scissione secondo queste due caratteristiche in un rapporto di 15 triangoli. : 1 uovo.

Questo caso di ereditarietà differisce dal precedente solo a livello fenotipico: l'assenza di un effetto cumulativo con aumento della dose di geni dominanti determina la stessa espressione del tratto (forma triangolare del frutto) indipendentemente dal loro numero nel genotipo.

Anche l'interazione dei geni non allelici include il fenomeno pleiotropia— molteplici azioni di un gene, la sua influenza sullo sviluppo di diversi tratti. L'effetto pleiotropico dei geni è il risultato di un grave disordine metabolico causato dalla struttura mutante di un dato gene.

Ad esempio, le mucche irlandesi Dexter differiscono dalla razza Kerry, che è simile in origine, per avere zampe e teste più corte, ma allo stesso tempo per migliori qualità della carne e capacità di ingrasso. Quando si incrociano mucche e tori della razza Dexter, il 25% dei vitelli ha caratteristiche della razza Kerry, il 50% sono simili alla razza Dexter e nel restante 25% dei casi si osservano aborti di brutti vitelli a forma di bulldog. L'analisi genetica ha permesso di stabilire che la causa della morte di parte della prole è la transizione verso uno stato omozigote di una mutazione dominante che causa il sottosviluppo della ghiandola pituitaria. In un eterozigote, questo gene porta alla comparsa di tratti dominanti di gambe corte, teste corte e una maggiore capacità di immagazzinare grasso. In un omozigote, questo gene ha un effetto letale, cioè in relazione alla morte della prole si comporta come un gene recessivo.

L'effetto letale durante la transizione allo stato omozigote è caratteristico di molte mutazioni pleiotropiche. Pertanto, nelle volpi, i geni dominanti che controllano i colori del pelo platino e bianco, che non hanno un effetto letale negli eterozigoti, causano la morte degli embrioni omozigoti in una fase iniziale di sviluppo. Una situazione simile si verifica quando si eredita il colore del mantello grigio nelle pecore Shirazi e il sottosviluppo delle squame nella carpa a specchio. L'effetto letale delle mutazioni porta al fatto che gli animali di queste razze possono essere solo eterozigoti e, durante gli incroci intrabreed, producono una divisione nel rapporto di 2 mutanti: 1 normale.

F1
F 1: 2 tavole. : 1 nero

Tuttavia, la maggior parte dei geni letali sono recessivi e gli individui eterozigoti per loro hanno un fenotipo normale. La presenza di tali geni nei genitori può essere giudicata dall'apparizione nella prole di mostri omozigoti, aborti e nati morti. Molto spesso, ciò si osserva in incroci strettamente correlati, dove i genitori hanno genotipi simili e le possibilità che mutazioni dannose passino in uno stato omozigote sono piuttosto elevate.

La Drosophila ha geni pleiotropici con un effetto letale. Quindi, geni dominanti Riccio- ali spiegate, Stella- occhi stellati, Tacca- il bordo frastagliato dell'ala e una serie di altri in uno stato omozigote causano la morte delle mosche nelle prime fasi di sviluppo.

Mutazione recessiva nota bianco, scoperto e studiato per la prima volta da T. Morgan, ha anche un effetto pleiotropico. Nello stato omozigote, questo gene blocca la sintesi dei pigmenti oculari (occhi bianchi), riduce la vitalità e la fertilità delle mosche e modifica la forma dei testicoli nei maschi.

Negli esseri umani, un esempio di pleiotropia è la malattia di Marfan (sindrome del dito del ragno o aracnodattilia), causata da un gene dominante che provoca un aumento della crescita delle dita. Allo stesso tempo, rileva anomalie del cristallino dell'occhio e difetti cardiaci. La malattia si verifica sullo sfondo di una maggiore intelligenza, motivo per cui è chiamata la malattia delle grandi persone. Ne soffrirono A. Lincoln e N. Paganini.

L'effetto pleiotropico di un gene sembra essere alla base della variazione correlativa, in cui un cambiamento in un tratto comporta un cambiamento in altri.

L'interazione dei geni non allelici dovrebbe includere anche l'influenza dei geni modificatori che indeboliscono o migliorano la funzione del principale gene strutturale che controlla lo sviluppo di un tratto. Nella Drosophila sono noti geni modificatori che modificano il processo di venatura delle ali. Sono noti almeno tre geni modificatori che influenzano la quantità di pigmento rosso nel pelo dei bovini, per cui il colore del mantello di diverse razze varia dal ciliegia al fulvo. Negli esseri umani, i geni modificatori cambiano il colore degli occhi, aumentandone o diminuendone l'intensità. La loro azione spiega i diversi colori degli occhi in una persona.

L'esistenza del fenomeno dell'interazione genetica ha portato all'emergere di concetti come "ambiente genotipico" e "equilibrio genetico". L'ambiente genotipico indica l'ambiente in cui cade la mutazione appena emergente, vale a dire l'intero complesso di geni presenti in un dato genotipo. Il concetto di “equilibrio genetico” si riferisce alla relazione e all’interazione tra i geni che influenzano lo sviluppo di un tratto. I geni sono solitamente designati con il nome del tratto che si manifesta durante la mutazione. In effetti, la manifestazione di questo tratto è spesso il risultato di una disfunzione del gene sotto l'influenza di altri geni (soppressori, modificatori, ecc.). Quanto più complesso è il controllo genetico di una caratteristica, quanti più geni sono coinvolti nel suo sviluppo, tanto maggiore è la variabilità ereditaria, poiché una mutazione di qualsiasi gene sconvolge l'equilibrio genetico e porta a un cambiamento della caratteristica. Di conseguenza, per il normale sviluppo di un individuo, non è necessaria solo la presenza di geni nel genotipo, ma anche l'implementazione dell'intero complesso di interazioni inter-alleliche e non alleliche.

Libro di problemi sulla genetica 9a elementare Incrocio monoibrido

PROBLEMA DI GENETICA 9° GRADO.

Incrocio monoibrido.

Compito n. 1

Compito n. 2

1.Qual è il colore dominante del mantello nei conigli?
2. Quali sono i genotipi dei genitori e degli ibridi di prima generazione in base al colore del mantello?
3. Quali modelli genetici compaiono durante tale ibridazione?

Problema n.3

1. Quale forma del frutto del pomodoro (sferico o a pera) è dominante?
2. Quali sono i genotipi dei genitori e degli ibridi di 1a e 2a generazione?
3. Quali modelli genetici scoperti da Mendel compaiono durante tale ibridazione?

Compito n. 4 Incrociando un gallo d'ermellino e una gallina, si ottennero 35 polli. Di questi, 17 sono ermellino, 10 neri, 8 bianchi. Come viene ereditata la colorazione dell'ermellino? Che tipo di genitori dovresti prendere per avere solo galline ermellino?

Problema n.5 Nel sito della scuola, i pomodori che avevano una forma di frutto arrotondato sono stati incrociati con pomodori costoluti. La F1 aveva frutti rotondi. Quali frutti otterranno gli ibridi dall'incrocio della prole risultante con una varietà madre che ha frutti rotondi?

Nota: le varietà sono omozigoti. Scrivere gli ibridi risultanti nell'espressione genetica e cromosomica.

Problema n.6 Una pianta alta è stata impollinata con un organismo omozigote avente una crescita normale dello stelo. La discendenza ha prodotto 20 piante di crescita normale e 10 piante di crescita alta A quale divisione corrisponde questo incrocio: 3:1 o 1:1?

Problema n.7

Problema n.8 Sasha e Pasha hanno gli occhi grigi e la loro sorella Masha ha gli occhi verdi. La madre di questi bambini ha gli occhi grigi, sebbene entrambi i suoi genitori avessero gli occhi verdi. Il gene responsabile del colore degli occhi si trova su un cromosoma non sessuale (autosoma) Determina i genotipi di genitori e figli. Disegna un diagramma di incrocio.

Problema n.9 La madre è bruna; il padre è biondo, non c'erano brune nel suo pedigree. Sono nati tre figli: due figlie bionde e un figlio bruna. Il gene per questo tratto si trova sull'autosoma. Analizzare i genotipi della prole e dei genitori.

Problema n. 10 Una persona sviluppa una malattia chiamata anemia falciforme. Questa malattia si esprime nel fatto che i globuli rossi non sono di forma rotonda, ma a forma di falce, a seguito della quale viene trasportato meno ossigeno. L'anemia falciforme è ereditata come tratto dominante incompleto e lo stato omozigote del gene porta alla morte del corpo durante l'infanzia.In famiglia, entrambi i coniugi presentano segni di anemia.Qual è la percentuale di possibilità che abbiano un figlio sano?
Problema n. 11 Un uomo dagli occhi azzurri, i cui genitori avevano entrambi gli occhi castani, sposò una donna dagli occhi castani il cui padre aveva gli occhi castani e la cui madre aveva gli occhi azzurri. Da questo matrimonio nacque un figlio dagli occhi azzurri. Determina i genotipi di ciascuno degli individui menzionati e disegna un diagramma del loro pedigree.

Problema n. 12 Negli esseri umani, il gene per la polidattilia (con più dita) domina la normale struttura della mano. La moglie ha una mano normale, il marito è eterozigote per il gene della polidattilia. Determina la probabilità di avere un bambino con più dita in questa famiglia.

Problema n. 13 Le piante di fragole a frutto rosso, se incrociate tra loro, producono sempre prole con bacche rosse e le piante di fragole a frutto bianco - con bacche bianche. Come risultato dell'incrocio di entrambe le varietà tra loro, si ottengono bacche rosa. Quale discendenza nasce quando si incrociano piante ibride di fragole con bacche rosa? Che tipo di prole otterrai se impollinarai fragole rosse con polline di fragole ibride con bacche rosa?

Problema n. 14 Nei pomodori la buccia del frutto può essere liscia o cadente. Una varietà ha frutti lisci, l'altra pendenti. Quando incrociata, F1 ha frutti lisci, F2 ha 174 piante con frutti pendenti e 520 con frutti lisci. Come si eredita il prolasso? Cosa succederà in entrambi i Fv?

Problema n. 15 Un bambino della famiglia è nato sano e il secondo aveva una grave malattia ereditaria ed è morto subito dopo la nascita. Qual è la probabilità che il prossimo figlio di questa famiglia sia sano? Viene considerata una coppia di geni autosomici.

Problema n. 16 Una donna dai capelli rossi, la cui madre e il cui padre hanno i capelli rossi e il cui fratello ha i capelli rossi, sposò un uomo dai capelli rossi, la cui madre ha anche i capelli rossi e il cui padre anche lui ha i capelli rossi. Da questo matrimonio nacquero un ragazzo dai capelli rossi e una ragazza dai capelli rossi. Determinare i genotipi di tutti gli individui menzionati e redigere un albero genealogico per questa famiglia.
Problema n. 17 Incrociando un coniglio grigio, i cui genitori erano entrambi grigi, con un coniglio grigio, i cui genitori erano grigi, sono nati diversi conigli neri (nipoti). Determinare i genotipi di ciascuno degli individui menzionati e redigere un albero genealogico.
Problema n. 18 Che tipo di discendenza F 1 E F 2 Quale sarà il fenotipo e il genotipo ottenuto incrociando fragole a frutto rosso con quelle a frutto bianco? (Nessuno di questi tratti del frutto nelle fragole dà una dominanza completa, motivo per cui gli ibridi hanno frutti rosa.

Problema n. 19 Quando i conigli neri furono incrociati tra loro, i discendenti furono conigli bianchi e neri. Elaborare uno schema di incrocio se è noto che una coppia di geni autosomici è responsabile del colore del mantello.

Problema n. 20 In quale rapporto si dividerà la prole in base al fenotipo ottenuto dall'incrocio di un montone Karakul grigio eterozigote con la stessa pecora, se gli omozigoti per i geni dominanti sono letali? Perché?

Problema n. 21 Incrociò un gallo eterogeneo e una gallina. Abbiamo ricevuto 26 polli eterogenei, 12 neri e 13 bianchi. Come viene ereditato il colore del piumaggio nei polli?

Problema n. 22 In medicina la distinzione tra i quattro gruppi sanguigni umani è di grande importanza. Il gruppo sanguigno è un tratto ereditario che dipende da un gene. Questo gene non ha due, ma tre alleli, indicati dai simboli UN, IN, 0 . Persone con genotipo 00 hanno il primo gruppo sanguigno, con genotipi aa O A0- secondo, BB O B0- terzo, AB– quarto (possiamo dire che gli alleli UN E IN dominare l'allele 0 , mentre non si sopprimono a vicenda). Quali gruppi sanguigni sono possibili nei bambini se la madre ha il secondo gruppo sanguigno e il padre ha il primo?

Problema n. 23 Può nascere un bambino con il primo gruppo sanguigno e fattore Rh(-) se: la madre ha il secondo gruppo sanguigno con fattore Rh(+) e il padre ha il terzo gruppo sanguigno con fattore Rh(+)?

1) Cosa succede se il fattore Rh(-) del feto entra nel sangue della madre attraverso la placenta? 2) Perché un secondo figlio da questi genitori può nascere morto?

Problema n.24 Il ragazzo ha il gruppo sanguigno 1 e sua sorella ha il gruppo sanguigno 4. Cosa si può dire dei gruppi sanguigni dei loro genitori?

Problema n. 25 La donna ha il gruppo sanguigno 2, il bambino ha il gruppo sanguigno 1. Sangue. Una persona con gruppo sanguigno 4 può essere padre di un bambino?

Problema n.26 La donna ha il gruppo sanguigno 4, il bambino ha il gruppo sanguigno 2. Sangue. La donna sostiene che il padre del bambino è D.I (una persona con gruppo sanguigno 4). Cosa risponderanno in tribunale?

Problema n. 27È possibile trasfondere il sangue dei genitori ai figli se hanno i gruppi sanguigni 2 e 4?

Problema n. 28 I bambini possono avere il gruppo sanguigno 2 solo se entrambi i genitori hanno lo stesso gruppo sanguigno?

Diibrido che attraversa l'eredità indipendente dei geni

№1. Mutazioni genetiche che causano arti accorciati (UN) e pelo lungo (V) nelle pecore, vengono trasmessi alla generazione successiva in maniera recessiva. I loro alleli dominanti formano arti normali (UN) e capelli corti (IN). I geni non sono collegati.

L'azienda allevava montoni e pecore con tratti dominanti e produceva 2.336 agnelli. Di questi, 425 sono a pelo lungo con arti normali e 143 sono a pelo lungo con arti corti.

Determinare il numero di agnelli a pelo corto e quanti di loro hanno arti normali?

Soluzione. Determiniamo i genotipi dei genitori in base alla prole recessiva. Secondo la regola della “purezza dei gameti”, nella prole per ogni tratto un gene proviene dall'organismo paterno, l'altro gene proviene dall'organismo materno, quindi i genotipi dei genitori sono dieterozigoti.

1). Trova il numero degli agnelli a pelo lungo: 425 + 143 = 568.
2). Troviamo il numero dei peli corti: 2336 – 568 = 1768.
3). Determiniamo il numero di shorthair con arti normali:

1768 ---------- 12 in punto
x ----------- 9 ore x = 1326.

№2. Una persona ha un gene per il colore della pelle nera (IN) domina completamente il gene della pelle europea (V) e la malattia dell'anemia falciforme si manifesta con un gene dominante incompleto (UN) e i geni allelici sono in uno stato omozigote (AA) portare alla distruzione dei globuli rossi e l’organismo diventa inutilizzabile.

I geni di entrambi i tratti si trovano su cromosomi diversi.

Una donna negroide pura diede alla luce due mulatti da un uomo bianco. Un bambino non aveva segni di anemia e il secondo è morto di anemia.

Qual è la probabilità di avere il prossimo figlio senza segni di anemia?

Soluzione. Elaboriamo uno schema di incrocio:

Risposta: La probabilità di avere un figlio sano in questa famiglia è 1/4 = 25%

№3. Geni recessivi (UN) E (Con) determinare la manifestazione di malattie umane come la sordità e l'albinismo. I loro alleli dominanti controllano l'ereditarietà dell'udito normale (UN) e sintesi del pigmento melanina (CON).

I geni non sono collegati.

I genitori hanno un udito normale; madre bruna, padre albino. Sono nati tre gemelli identici con due caratteristiche.

Qual è la probabilità che il prossimo figlio di questa famiglia abbia entrambe le malattie?

Soluzione.

Secondo la regola della “purezza dei gameti”, è stato determinato che i genitori sono dieterozigoti:

Risposta: La probabilità di avere un figlio affetto da entrambe le malattie è 1/8 = 12,5%

№4. Sono in fase di studio due coppie di geni autosomici che presentano ereditarietà indipendente.

Un gallo con la cresta di rosa e le zampe piumate è allevato con due galline con la cresta di rosa e le zampe piumate.

Dalla prima gallina si ottenevano polli con zampe piumate, alcuni avevano una cresta a forma di rosa, l'altra parte aveva una cresta semplice.

Le galline della seconda gallina avevano la cresta rosa, alcune avevano le zampe piumate e altre quelle senza piume.

Determina i genotipi di un gallo e di due galline.

Soluzione.

Secondo le condizioni del problema, entrambi i genitori hanno gli stessi fenotipi e nella prole di due incroci si è verificata la scissione per ciascun tratto. Secondo la legge di G. Mendel, solo gli organismi eterozigoti possono produrre la “scissione” nella loro prole. Elaboriamo due schemi di attraversamento.

Interazione di geni non allelici

№1. Sono allo studio due paia di geni non allelici non collegati che determinano il colore della pelliccia nell'ermellino.

Gene dominante di una coppia (UN) determina il colore nero e il suo allele recessivo (UN)- colore blu.

Gene dominante dell'altra coppia (IN) contribuisce alla manifestazione della pigmentazione nel corpo, il suo allele recessivo (V) non sintetizza il pigmento.

Quando gli individui neri furono incrociati tra loro, la prole risultò essere individui con pelo blu, neri e albini.

Analizzare i genotipi dei genitori e il rapporto teorico nella prole.

Soluzione.

Risposta: 9 neri, 3 albini, 4 blu.

№2. L'ereditarietà del colore del piumaggio nei polli è determinata da due paia di geni non allelici non collegati situati sull'autosoma.

Gene dominante di una coppia (UN) determina la sintesi del pigmento melanina, che garantisce la presenza del colore. Gene recessivo (UN) non porta alla sintesi del pigmento e i pulcini risultano bianchi (albinismo delle piume).

Gene dominante dell'altra coppia (IN) sopprime l'azione dei geni della prima coppia, a seguito della quale non si verifica la sintesi del pigmento e anche i polli diventano albini. Il suo allele recessivo (V) non ha un effetto al ribasso.

Vengono incrociati due organismi eterozigoti per due paia di alleli.

Determina il rapporto tra polli con piumaggio colorato e albini nella prole.

Soluzione.

Risposta: 13 bianchi, 3 verniciati.

№3. Nell'avena, il colore dei chicchi è determinato da due coppie di geni non allelici non collegati.
Un gene dominante (UN) determina il colore nero, altro gene dominante (IN)- colore grigio. Il gene nero sopprime il gene grigio.

Entrambi gli alleli recessivi determinano il colore bianco dei grani.

Quando si è verificata l'impollinazione di organismi dieterozigoti, la prole ha prodotto piante con grani neri, grigi e bianchi.

Determinare i genotipi degli organismi parentali e il rapporto fenotipico nella prole.

Soluzione.

Risposta: 12 neri, 3 grigi, 1 bianco.

Eredità dei geni localizzati sui cromosomi sessuali

№1. Gene normale della coagulazione del sangue (UN) nell'uomo è ereditato in modo dominante ed è legato a X-cromosoma. Mutazione recessiva di questo gene (UN) porta all'emofilia - incapacità di coagulare il sangue.

U-il cromosoma non ha un gene allelico.

Determina la probabilità percentuale di avere figli sani in una giovane famiglia se la sposa ha una normale coagulazione del sangue, sebbene sua sorella abbia segni di emofilia. La madre dello sposo soffre di questa malattia e suo padre è sano.

Soluzione. 1) Determinare il genotipo della sposa. Secondo le condizioni del problema, la sorella della sposa ha un genotipo recessivo X UN X UN , il che significa che entrambe le sorelle ricevono il gene dell'emofilia (dal padre). Pertanto, una sposa sana è eterozigote.

2) Determinare il genotipo dello sposo. Madre dello sposo con segni di emofilia X UN X UN , quindi, secondo la teoria cromosomica del sesso, trasmette il gene recessivo a suo figlio X UN U .

Risposta: il rapporto fenotipico è 1:1, il 50% dei bambini è sano.

№2. Viene studiata una coppia di geni allelici X-cromosoma che regola la visione dei colori negli esseri umani.

La normale visione dei colori è un tratto dominante, mentre il daltonismo è un tratto recessivo.

Analizzare il genotipo dell'organismo materno.

È noto che la madre ha due figli, uno di loro ha una moglie malata e un bambino sano. La seconda famiglia ha una figlia con segni di daltonismo e un figlio la cui visione dei colori è normale.

Soluzione. 1) Determinare il genotipo del primo figlio. Secondo le condizioni del problema, ha una moglie malata e un figlio sano: può essere solo una figlia X UN X UN . La figlia ha ricevuto il gene recessivo da sua madre e il gene dominante da suo padre, quindi il genotipo del corpo maschile è dominante (X UN U) .

2) Determinare il genotipo del secondo figlio. Sua figlia è malata X UN X UN , il che significa che ha ricevuto dal padre uno degli alleli recessivi, quindi il genotipo del corpo maschile è recessivo (X UN U - ) .

3) Determiniamo il genotipo dell'organismo della madre in base ai suoi figli:

Risposta: il genotipo della madre è eterozigote X UN X UN .

№3. L'albinismo nell'uomo è determinato da un gene recessivo (UN) localizzato sull'autosoma e una forma di diabete è determinata da un gene recessivo (V) , legato ai genitali X -cromosoma.

I geni dominanti sono responsabili della pigmentazione (UN) e il normale metabolismo (IN) .

U -il cromosoma non contiene geni.

La coppia ha il colore dei capelli scuri. Entrambe le madri soffrivano di diabete e i padri erano sani.

Un bambino è nato con due sintomi.

Determina la probabilità percentuale di avere figli sani e malati in questa famiglia.

Soluzione. Applicando la regola della “purezza dei gameti” determiniamo i genotipi dei genitori in base al colore dei capelli - genotipi eterozigoti Ahh.

Secondo la teoria cromosomica del sesso, è stato accertato che il padre ha il diabete X V U - e la madre è sana X IN X V .

Creiamo una griglia di Punnett: i gameti del corpo del padre sono scritti orizzontalmente e i gameti del corpo della madre sono scritti verticalmente.

Risposta: sei organismi su sedici sono dominanti in due tratti: la probabilità di nascita è 6/16 = 37,5%. Dieci pazienti: 10/16 = 62,5%, di cui due pazienti avevano due caratteristiche: 2/16 = 12,5%.

№4. Due geni recessivi situati in aree diverse X-I cromosomi causano malattie come l'emofilia e la distrofia muscolare negli esseri umani. I loro alleli dominanti controllano la normale coagulazione del sangue e il tono muscolare.

La madre della sposa soffre di distrofia, ma secondo il suo pedigree ha una normale coagulazione del sangue, e suo padre era affetto da emofilia, ma senza segni distrofici.

Lo sposo presenta entrambe le malattie.

Analizza la prole di questa famiglia.

Soluzione.

Risposta: tutti i bambini hanno la malattia, il 50% con emofilia e il 50% con distrofia.

Ereditarietà dei geni collegati. Il fenomeno dell'attraversamento.

№1. Il gene per la crescita umana e il gene che determina il numero di dita sugli arti si trovano nello stesso gruppo di collegamento a una distanza di 8 morganidi.

L'altezza normale e cinque dita sono tratti recessivi. La crescita alta e la polidattilia (a sei dita) si verificano con uno schema autosomico dominante.

La moglie è di statura normale e ha cinque dita per mano. Il marito è eterozigote per due paia di alleli e ha ereditato il gene alto da suo padre e il gene a sei dita da sua madre.

Determinare la percentuale di probabili fenotipi nella prole.

Soluzione.

Risposta: 46% 46% 4% 4%

№2. Sono collegati due geni che regolano le reazioni metaboliche nel corpo umano X-cromosoma e si trovano l'uno dall'altro a una distanza di 32 morganidi. U-il cromosoma non contiene geni allelici.

I geni dominanti controllano il normale metabolismo.

Gli effetti di vari fattori mutageni modificano la sequenza dei nucleotidi in queste aree X-cromosomi, che porta a deviazioni nella sintesi di sostanze e malattie ereditarie di tipo recessivo.

Genitori sani danno alla luce un bambino malato con due geni mutanti nel genotipo.

Qual è la percentuale di possibilità di avere il prossimo figlio con un disturbo metabolico?

Soluzione. Secondo le condizioni del problema in questa famiglia, il bambino malato è il figlio V X UN U Perché Un padre sano non può far ammalare le figlie.

Il figlio ha ricevuto i geni recessivi dalla madre, pertanto il genotipo della madre è eterozigote

Elaboriamo uno schema di incrocio:

Risposta: la probabilità di avere figli malati è del 33%, di cui il 17% sono malati di due malattie metaboliche, l'8% di una malattia e l'8% di un'altra.

Lo scopo dello studio della biologia a livello specialistico nelle scuole superiori è quello di sviluppare gli interessi cognitivi, le capacità intellettuali e creative degli studenti e di padroneggiare il sistema di conoscenza biologica ad alto livello.

Quando si studia la sezione "Fondamenti di genetica e selezione", questo obiettivo può essere realizzato attraverso lo sviluppo negli studenti delle competenze e delle capacità per risolvere problemi genetici di vari livelli di complessità.

Oltre ai problemi compilati tenendo conto delle interazioni dei geni allelici che determinano l'eredità dominante e recessiva dei tratti, il fenomeno della dominanza incompleta, è consigliabile introdurre un'analisi dell'eredità dei tratti che sono una conseguenza dell'interazione di non- geni allelici. Risolvere tali problemi contribuisce a comprendere che un genotipo è un sistema funzionalmente integrale di geni interagenti.

Agli studenti più capaci può essere assegnato il compito di comporre da soli problemi simili. L'uso di compiti di questo livello di complessità comporta l'assimilazione di varianti stereotipate dell'ereditarietà dei tratti e contribuisce alla realizzazione di un altro importante obiettivo dell'educazione biologica specializzata: infondere fiducia nella conoscibilità della natura vivente.

Eredità cromatica intermedia nella bellezza notturna

Interazione di geni non allelici

Interazione complementare. La complementarità (azione reciprocamente complementare dei geni) è un fenomeno quando un tratto si sviluppa solo attraverso l'azione reciproca di due geni dominanti non allelici, ciascuno dei quali individualmente non causa lo sviluppo del tratto.

Esempio n. 1. Eredità del colore del perianzio nel pisello odoroso:

UN– sintesi del pigmento incolore;
UN– mancanza di pigmento;
IN– sintesi di un enzima che converte il propigmentazione in pigmento viola;
B– mancanza di enzima;
AAbb– perianzio bianco;
aaBB– perianzio bianco;
UN-IN- – perianzio viola.

Esempio n.2. Eredità del colore nei topi.

Gene allelico UN controlla la sintesi del pigmento nero nei topi;
UN– mancanza di pigmento;
IN– un gene che garantisce l’accumulo di pigmento principalmente alla base e all’estremità del capello;
B– distribuzione uniforme del pigmento;
UN-IN– colore del mantello grigio nei topi (agouti);
UN-bb– colore del mantello nero;
aaB- - Lana bianca;
aabb- Lana bianca.

Epistasi– soppressione di un gene da parte di un altro. Se un allele dominante ha un effetto epistatico, si parla di epistasi dominante. Nell'epistasi recessiva, questo effetto si manifesta con alleli recessivi nello stato omozigote.

Esempio n. 1. Eredità del colore del frutto in alcune zucche:

IN- colore giallo;
B- colore verde;
UN– sopprime lo sviluppo del colore;
UN– non interferisce con lo sviluppo del colore;
IN-UN- – colore bianco dei frutti;
bbA- – colore bianco dei frutti;
IN-ahh– colore giallo dei frutti;
bbaa– colore verde dei frutti.

Esempio n.2. Eredità del colore del piumaggio nei polli:

UN- colore nero;
UN- Colore bianco;
IO– un gene che sopprime la manifestazione del colore;
io– un gene che non impedisce la comparsa del colore;
UN-IO- – colore bianco; b
aaI- - Colore bianco;
UN-ii- colore nero.

Durante l'epistasi, l'effetto modulante consiste nella soppressione della funzione di altri geni da parte di alcuni geni. I geni che hanno questo effetto vengono chiamati inibitori, O soppressori. Vengono chiamati i geni che migliorano le funzioni di altri geni intensificatori.

Polimerismo- un fenomeno in cui diversi geni dominanti non allelici sono responsabili di effetti simili sullo sviluppo dello stesso carattere. Quanto più tali geni sono presenti nel genotipo, tanto più pronunciato è il tratto. Tali geni sono chiamati multiplo, polimero, O poligenico e sono designati da una lettera dell'alfabeto latino con indici numerici.

Esempio. Eredità del colore dei chicchi nel grano:

A1A1A2A2– grani rossi;
tre alleli dominanti qualsiasi: grani rosso chiaro;
due alleli dominanti qualsiasi sono grani rosa;
qualsiasi allele dominante – grani rosa chiaro;
un 1 un 1 un 2 un 2- grani bianchi.

Pleiotropia– azione genica multipla. In questo caso, un gene è responsabile dello sviluppo di diversi tratti.

Esempio. Il gene responsabile dello sviluppo delle zampe corte nei polli determina lo sviluppo di un becco accorciato.

Compiti

№ 1. Quale sarà la divisione genotipica e fenotipica nella prima generazione di ibridi quando si incrociano piante di pisello dolce con il genotipo: aaBB E AaBb; ААbb E AaBb?

№ 2. Quale sarà la prole derivante dall'incrocio di topi agouti con il genotipo AaBb, tra di loro? Quale divisione fenotipica e genotipica ti aspetteresti di ottenere in un incrocio di prova se presupponi che l'individuo grigio in studio sia omozigote per due geni? Eterozigote per due geni?

№ 3. Zucche gialle con genotipo Baa, si riproducono per autoimpollinazione. Quale segregazione genotipica e fenotipica ti aspetti di ottenere negli ibridi F 1?

Quali risultati ti aspetteresti di ottenere incrociando zucche dieterozigoti verdi e bianche?

№ 4. Quali risultati dell'incrocio dei test ti aspetti di ottenere se esamini il genotipo delle piante di grano che hanno chicchi rosa?

No. 5. Il gene dominante che causa lo sviluppo delle zampe accorciate nei polli provoca anche un becco accorciato. I polli omozigoti hanno un becco così piccolo che muoiono a causa dell'incapacità di sfondare il guscio ed emergere dall'uovo. Quali saranno i genotipi e i fenotipi di 600 polli ottenuti dall’incrocio di uccelli eterozigoti con le zampe corte? Quanti polli moriranno senza che le loro uova si schiudano?

Letteratura

Bogoyavlenskij Yu.K., Ulissova T.N., Yarovaya I.M., Yarygin V.N. Biologia. – M.: “Medicina”, 1999

Maksimov G.V.., Vasilenko V.N., Maksimov V.G., Maksimov A.G. Un breve dizionario di termini genetici. – M.: Libro universitario, 2001

Yarygin V.N., Vasilyeva V.I., Volkov I.N., Sinelshchikova V.V. Biologia. – M.: Scuola Superiore, 1999

Incrocio monoibrido

№1. Un bambino della famiglia è nato sano e il secondo aveva una grave malattia ereditaria ed è morto subito dopo la nascita.

Qual è la probabilità che il prossimo figlio di questa famiglia sia sano? Viene considerata una coppia di geni autosomici.

Soluzione. Analizziamo i genotipi dei genitori: entrambi i genitori sono sani, non possono avere questa malattia ereditaria, perché porta alla morte del corpo immediatamente dopo la nascita.

Se assumiamo che questa malattia si manifesti in modo dominante e che il tratto sano sia recessivo, allora entrambi i genitori sono recessivi. Quindi non possono avere un figlio malato, il che contraddice le condizioni del problema.

Se questa malattia è recessiva e il gene per un tratto sano viene ereditato in modo dominante, allora entrambi i genitori devono essere eterozigoti e possono avere figli sia sani che malati. Elaboriamo uno schema di incrocio:

Risposta: Il rapporto nella prole è 3:1, la probabilità di avere un figlio sano in questa famiglia è del 75%.

№2. Una pianta alta è stata impollinata con un organismo omozigote avente una crescita normale dello stelo. La progenie ha prodotto 20 piante di crescita normale e 10 piante di crescita elevata.

A quale divisione corrisponde questa croce: 3:1 o 1:1?

Soluzione: Un organismo omozigote può essere di due tipi: dominante (AA) o recessivo (aa). Se assumiamo che la normale crescita dello stelo sia determinata da un gene dominante, allora tutta la prole sarà “uniforme” e questo contraddice le condizioni del problema.

Perché avvenga la “scissione”, una pianta di dimensioni normali deve avere un genotipo recessivo e una pianta alta deve essere eterozigote.

Risposta: Il rapporto tra fenotipo e genotipo nella prole è 1:1.

№3. Quando i conigli neri furono incrociati tra loro, i discendenti furono conigli bianchi e neri.

Elaborare uno schema di incrocio se è noto che una coppia di geni autosomici è responsabile del colore del mantello.

Soluzione: Gli organismi genitori hanno gli stessi fenotipi: colore nero, ma nella prole si è verificata una "scissione". Secondo la seconda legge di G. Mendel, il gene responsabile dello sviluppo del colore nero domina e gli organismi eterozigoti vengono incrociati.

№4. Sasha e Pasha hanno gli occhi grigi e la loro sorella Masha ha gli occhi verdi. La madre di questi bambini ha gli occhi grigi, sebbene entrambi i suoi genitori avessero gli occhi verdi. Il gene responsabile del colore degli occhi si trova su un cromosoma non sessuale (autosoma).

Determinare i genotipi di genitori e figli. Disegna un diagramma di incrocio.

Soluzione: Sulla base del corpo della madre e dei suoi genitori, determiniamo che il colore degli occhi grigi è un tratto recessivo (seconda legge di G. Mendel).

Perché nella prole si osserva una “scissione”, quindi l'organismo paterno deve avere occhi verdi e un genotipo eterozigote.

№5. La madre è bruna; il padre è biondo, non c'erano brune nel suo pedigree. Sono nati tre figli: due figlie bionde e un figlio bruna.

Il gene per questo tratto si trova sull'autosoma.

Analizzare i genotipi della prole e dei genitori.

Soluzione: Il genotipo dell'organismo paterno deve essere omozigote, perché Nel suo pedigree c'è una linea pura nel colore dei capelli. Il genotipo omozigote è dominante (AA) o recessivo (aa).

Se il genotipo del padre è omozigote dominante, la prole non avrà figli con i capelli scuri: apparirà "uniformità", il che contraddice le condizioni del problema. Pertanto, il genotipo del padre è recessivo. L'organismo materno deve essere eterozigote.

Risposta: Il rapporto tra fenotipo e genotipo nella prole è 1:1 o 50% 50%.

№6. Una persona sviluppa una malattia chiamata anemia falciforme. Questa malattia si esprime nel fatto che i globuli rossi non sono rotondi, ma a forma di falce, per cui viene trasportato meno ossigeno.

L'anemia falciforme viene ereditata come tratto dominante incompleto e lo stato omozigote del gene porta alla morte dell'organismo durante l'infanzia.

In famiglia, entrambi i coniugi presentano segni di anemia.

Qual è la loro percentuale di possibilità di avere un figlio sano?

Soluzione:

Risposta: Il 25% dei bambini sani in questa famiglia.

Diibrido che attraversa l'eredità indipendente dei geni

№1. Mutazioni genetiche che causano arti accorciati (UN) e pelo lungo (V) nelle pecore, vengono trasmessi alla generazione successiva in maniera recessiva. I loro alleli dominanti formano arti normali (UN) e capelli corti (IN). I geni non sono collegati.

L'azienda allevava montoni e pecore con tratti dominanti e produceva 2.336 agnelli. Di questi, 425 sono a pelo lungo con arti normali e 143 sono a pelo lungo con arti corti.

Determinare il numero di agnelli a pelo corto e quanti di loro hanno arti normali?

1). Trova il numero degli agnelli a pelo lungo: 425 + 143 = 568.
2). Troviamo il numero dei peli corti: 2336 – 568 = 1768.
3). Determiniamo il numero di shorthair con arti normali:

1768 ---------- 12 in punto
x ----------- 9 ore x = 1326.

№2. Una persona ha un gene per il colore della pelle nera (IN) domina completamente il gene della pelle europea (V) e la malattia dell'anemia falciforme si manifesta con un gene dominante incompleto (UN) e i geni allelici sono in uno stato omozigote (AA) portare alla distruzione dei globuli rossi e l’organismo diventa inutilizzabile.

I geni di entrambi i tratti si trovano su cromosomi diversi.

Una donna negroide pura diede alla luce due mulatti da un uomo bianco. Un bambino non aveva segni di anemia e il secondo è morto di anemia.

Qual è la probabilità di avere il prossimo figlio senza segni di anemia?

Soluzione. Elaboriamo uno schema di incrocio:

Risposta: La probabilità di avere un figlio sano in questa famiglia è 1/4 = 25%

№3. Geni recessivi (UN) E (Con) determinare la manifestazione di malattie umane come la sordità e l'albinismo. I loro alleli dominanti controllano l'ereditarietà dell'udito normale (UN) e sintesi del pigmento melanina (CON).

I geni non sono collegati.

I genitori hanno un udito normale; madre bruna, padre albino. Sono nati tre gemelli identici con due caratteristiche.

Qual è la probabilità che il prossimo figlio di questa famiglia abbia entrambe le malattie?

Soluzione.

Secondo la regola della “purezza dei gameti”, è stato determinato che i genitori sono dieterozigoti:

Risposta: La probabilità di avere un figlio affetto da entrambe le malattie è 1/8 = 12,5%

№4. Sono in fase di studio due coppie di geni autosomici che presentano ereditarietà indipendente.

Un gallo con la cresta di rosa e le zampe piumate è allevato con due galline con la cresta di rosa e le zampe piumate.

Dalla prima gallina si ottenevano polli con zampe piumate, alcuni avevano una cresta a forma di rosa, l'altra parte aveva una cresta semplice.

Le galline della seconda gallina avevano la cresta rosa, alcune avevano le zampe piumate e altre quelle senza piume.

Determina i genotipi di un gallo e di due galline.

Soluzione.

Interazione di geni non allelici

№1. Sono allo studio due paia di geni non allelici non collegati che determinano il colore della pelliccia nell'ermellino.

Gene dominante di una coppia (UN) determina il colore nero e il suo allele recessivo (UN)- colore blu.

Gene dominante dell'altra coppia (IN) contribuisce alla manifestazione della pigmentazione nel corpo, il suo allele recessivo (V) non sintetizza il pigmento.

Quando gli individui neri furono incrociati tra loro, la prole risultò essere individui con pelo blu, neri e albini.

Analizzare i genotipi dei genitori e il rapporto teorico nella prole.

Soluzione.

Risposta: 9 neri, 3 albini, 4 blu.

№2. L'ereditarietà del colore del piumaggio nei polli è determinata da due paia di geni non allelici non collegati situati sull'autosoma.

Vengono incrociati due organismi eterozigoti per due paia di alleli.

Determina il rapporto tra polli con piumaggio colorato e albini nella prole.

Soluzione.

Risposta: 13 bianchi, 3 verniciati.

№3. Nell'avena, il colore dei chicchi è determinato da due coppie di geni non allelici non collegati.
Un gene dominante (UN) determina il colore nero, altro gene dominante (IN)- colore grigio. Il gene nero sopprime il gene grigio.

Entrambi gli alleli recessivi determinano il colore bianco dei grani.

Quando si è verificata l'impollinazione di organismi dieterozigoti, la prole ha prodotto piante con grani neri, grigi e bianchi.

Determinare i genotipi degli organismi parentali e il rapporto fenotipico nella prole.

Soluzione.

Risposta: 12 neri, 3 grigi, 1 bianco.

Eredità dei geni localizzati sui cromosomi sessuali

№1. Gene normale della coagulazione del sangue (UN) nell'uomo è ereditato in modo dominante ed è legato a X-cromosoma. Mutazione recessiva di questo gene (UN) porta all'emofilia - incapacità di coagulare il sangue.

U-il cromosoma non ha un gene allelico.

Soluzione. 1) Determinare il genotipo della sposa. Secondo le condizioni del problema, la sorella della sposa ha un genotipo recessivo X a X a , il che significa che entrambe le sorelle ricevono il gene dell'emofilia (dal padre). Pertanto, una sposa sana è eterozigote.

2) Determinare il genotipo dello sposo. Madre dello sposo con segni di emofilia X a X a , quindi, secondo la teoria cromosomica del sesso, trasmette il gene recessivo a suo figlio X e U .

Risposta: il rapporto fenotipico è 1:1, il 50% dei bambini è sano.

№2. Viene studiata una coppia di geni allelici X-cromosoma che regola la visione dei colori negli esseri umani.

La normale visione dei colori è un tratto dominante, mentre il daltonismo è un tratto recessivo.

Analizzare il genotipo dell'organismo materno.

È noto che la madre ha due figli, uno di loro ha una moglie malata e un bambino sano. La seconda famiglia ha una figlia con segni di daltonismo e un figlio la cui visione dei colori è normale.

Soluzione. 1) Determinare il genotipo del primo figlio. Secondo le condizioni del problema, ha una moglie malata e un figlio sano: può essere solo una figlia X A X a . La figlia ha ricevuto il gene recessivo da sua madre e il gene dominante da suo padre, quindi il genotipo del corpo maschile è dominante (XAU) .

2) Determinare il genotipo del secondo figlio. Sua figlia è malata X a X a , il che significa che ha ricevuto dal padre uno degli alleli recessivi, quindi il genotipo del corpo maschile è recessivo (X a U -) .

3) Determiniamo il genotipo dell'organismo della madre in base ai suoi figli:

Risposta: il genotipo della madre è eterozigote X A X a .

№3. L'albinismo nell'uomo è determinato da un gene recessivo (UN) localizzato sull'autosoma e una forma di diabete è determinata da un gene recessivo (V) , legato ai genitali X -cromosoma.

I geni dominanti sono responsabili della pigmentazione (UN) e il normale metabolismo (IN) .

U -il cromosoma non contiene geni.

La coppia ha il colore dei capelli scuri. Entrambe le madri soffrivano di diabete e i padri erano sani.

Un bambino è nato con due sintomi.

Determina la probabilità percentuale di avere figli sani e malati in questa famiglia.

Soluzione. Applicando la regola della “purezza dei gameti” determiniamo i genotipi dei genitori in base al colore dei capelli - genotipi eterozigoti Ahh.

Secondo la teoria cromosomica del sesso, è stato accertato che il padre ha il diabete X in Y - e la madre è sana X secolo

Creiamo una griglia di Punnett: i gameti del corpo del padre sono scritti orizzontalmente e i gameti del corpo della madre sono scritti verticalmente.

№4. Due geni recessivi situati in aree diverse X-I cromosomi causano malattie come l'emofilia e la distrofia muscolare negli esseri umani. I loro alleli dominanti controllano la normale coagulazione del sangue e il tono muscolare.

U-il cromosoma non contiene geni allelici.

La madre della sposa soffre di distrofia, ma secondo il suo pedigree ha una normale coagulazione del sangue, e suo padre era affetto da emofilia, ma senza segni distrofici.

Lo sposo presenta entrambe le malattie.

Analizza la prole di questa famiglia.

Soluzione.

Risposta: tutti i bambini hanno la malattia, il 50% con emofilia e il 50% con distrofia.

Ereditarietà dei geni collegati. Il fenomeno dell'attraversamento.

№1. Il gene per la crescita umana e il gene che determina il numero di dita sugli arti si trovano nello stesso gruppo di collegamento a una distanza di 8 morganidi.

L'altezza normale e cinque dita sono tratti recessivi. La crescita alta e la polidattilia (a sei dita) si verificano con uno schema autosomico dominante.

La moglie è di statura normale e ha cinque dita per mano. Il marito è eterozigote per due paia di alleli e ha ereditato il gene alto da suo padre e il gene a sei dita da sua madre.

Determinare la percentuale di probabili fenotipi nella prole.

Soluzione.

Risposta: 46% 46% 4% 4%

№2. Sono collegati due geni che regolano le reazioni metaboliche nel corpo umano X-cromosoma e si trovano l'uno dall'altro a una distanza di 32 morganidi. U-il cromosoma non contiene geni allelici.

I geni dominanti controllano il normale metabolismo.

Gli effetti di vari fattori mutageni modificano la sequenza dei nucleotidi in queste aree X-cromosomi, che porta a deviazioni nella sintesi di sostanze e malattie ereditarie di tipo recessivo.

Genitori sani danno alla luce un bambino malato con due geni mutanti nel genotipo.

Qual è la percentuale di possibilità di avere il prossimo figlio con un disturbo metabolico?

Soluzione. Secondo le condizioni del problema in questa famiglia, il bambino malato è il figlio in X a U Perché Un padre sano non può far ammalare le figlie.

Il figlio ha ricevuto i geni recessivi dalla madre, pertanto il genotipo della madre è eterozigote

Elaboriamo uno schema di incrocio:

Risposta: la probabilità di avere figli malati è del 33%, di cui il 17% sono malati di due malattie metaboliche, l'8% di una malattia e l'8% di un'altra.