Vzor dedičnosti farby peria u kurčiat. Úlohy pre pohlavnú priľnavosť u vtákov Plán pokusu s kurčatami

Štúdium vzorcov dedičnosti znakov spojených s pohlavím a objasnenie možností ich použitia v ľudskej praxi sa môže uskutočniť iba na zvieratách s výrazným sexuálnym dimorfizmom, ktoré majú charakteristické znaky, ktorých gény sa nachádzajú na pohlaví X. chromozóm. V školskom prostredí je na tieto účely najvhodnejšie použiť sliepky, kanáriky a iné zvieratá.

Plán experimentu s kurčatami

Zážitková téma. Vzory dedičnosti farby peria u kurčiat.

Ciele zážitku. 1. Posilnite zručnosti starostlivosti o kurčatá. 2. Stanovte špecifickosť dedičnosti znakov, ktorých gény sa nachádzajú na pohlavných chromozómoch. 3. Zistite možnosti využitia vzorcov dedenia vlastností v ľudskej praxi, ktorých gény sa nachádzajú na pohlavných chromozómoch.

Výber a obsah počiatočných párov. Pre experiment vyberte mladé zdravé homozygotné vtáky dvoch plemien ako rodičovské formy: s pruhovaným perím (Plymouth rock) as čiernym perím (Australorps, ukrajinskí černosi atď.). Experiment sa uskutočnil v dvoch verziách: 1) priame kríženie (čierne kurčatá, pruhovaný kohút); 2) spätné kríženie (pruhované kurčatá, čierny kohút). V každej možnosti vezmite 2-3 sliepky a jedného kohúta. Zaznamenajte údaje o rodičoch do hybridizačného denníka podľa nasledujúcej schémy:

dátum	Rodičia, kríženci	Poschodie	Priamy prechod	Spätné kríženie
počet jednotlivcov	farba peria	počet jednotlivcov	farba peria
	R	Kurčatá
	Kohúti
F 1	Kurčatá
	Kohúti
F 2	Kurčatá
	Kohúti

Ak chcete získať vtáky vybrané na experiment, umiestnite ich do klietok oddelene podľa variantov a chujte ich s rovnakou starostlivosťou a kŕmením (zvyčajné pre kurčatá). Znesené vajcia sa spočítajú, uskladnia a umiestnia na inkubáciu oddelene podľa variantov, opatrené štítkom s označením hybridnej kombinácie.

hybridy F1. Hybridné kurčatá sa musia chovať oddelene podľa variantov za normálnych podmienok kŕmenia a ustajnenia pre kurčatá. Keď kurčatá dosiahnu pohlavnú dospelosť, v každom variante určite farbu operenia sliepok a kohútikov, spočítajte počet jedincov s rovnakým fenotypom a zaznamenajte pozorované údaje do denníka hybridizácie. Na získanie hybridov F 2 v každom variante vyberte 2-3 sliepky a jedného kohúta z hybridov F 1, umiestnite ich do klietok a chujte ich rovnakým spôsobom ako rodičov. Vajcia sa skladujú a umiestňujú na inkubáciu oddelene podľa možností so štítkom označujúcim kombináciu.

hybridy F2. Kurčatá z F 2 je potrebné chovať oddelene podľa variantov, ako hybridy F 1. Keď dosiahnu pohlavnú zrelosť, spočítajte počet sliepok a kohútov v každom variante a určite farbu peria. Zadajte údaje pozorovania do denníka hybridizácie.

Analýza experimentálnych výsledkov. Analyzujte údaje z prieskumu a vyvodte závery o povahe farby peria kurčiat.

Ak sa experiment vykoná správne v rôznych variantoch, povaha dedičnosti farby peria u vtákov by mala byť odlišná. Pri priamom krížení (1. možnosť) v F 1 musia byť všetky sliepky a kohútiky pruhované. To naznačuje, že pruhový gén je dominantný nad génom čiernej farby. V F 2 by mali byť všetky kohúty pruhované a zo sliepok 50 % pruhované a 50 % čierne. Pri spätnom krížení do F 1 budú všetky kohútiky čierne ako matka a sliepky pruhované ako otec; v F 2 bude 50 % kohútikov a 50 % sliepok čiernej farby a 50 % pruhovaných.

Tento vzor dedičnosti naznačuje, že u kurčiat sa gén, ktorý určuje farbu peria, nachádza na pohlavnom chromozóme. (U vtákov je heterogametické pohlavie ženské. Ženský reprodukčný komplex je XX, Muž - XY). Vzor dedičnosti tejto vlastnosti je znázornený na obrázku 75.

Experimentálne údaje môžu byť použité na hodinách všeobecnej biológie v 10. ročníku pri štúdiu dedičnosti viazanej na pohlavie a v hydinárskej praxi na určenie pohlavia mladých kurčiat, ktoré, ako je známe, nemajú navonok viditeľné rozdiely medzi pohlaviami v ranom veku. veku, a zároveň je to ekonomicky realizovateľné hneď po narodení, oddeliť kohútiky a sliepky a priradiť im rôzne režimy kŕmenia a údržby, keďže v budúcnosti sa sliepky pridajú k kŕdľu nosníc a kohútiky budú využívané ako brojlerov.

Skúsenosti s kanárikami. Dedičnosť viazaná na pohlavie môže byť preukázaná na iných objektoch, ako sú kanáriky, ktoré majú dominantný gén A, ktorý určuje zelené operenie a jeho recesívnu alelu ( A), ktorý určuje hnedé operenie, sa nachádzajú v genitáliách ( X) chromozóm. Kríženie, podobne ako u kurčiat, sa vykonáva dvoma spôsobmi: 1) priamym krížením (zelená ( AA) hnedá ( au); 2) spätné kríženie (hnedá ( aha)zelená ( Áno).

Teraz prejdime k problému interakcie nealelických génov. Ak je vývoj znaku riadený viac ako jedným párom génov, znamená to, že je pod polygénnou kontrolou. Bolo stanovených niekoľko hlavných typov génovej interakcie: komplementarita, epistáza, polymerizácia a pleiotropia.

Prvý prípad nealelickej interakcie popísali ako príklad odchýlky od Mendelových zákonov anglickí vedci W. Betson a R. Punnett v roku 1904 pri štúdiu dedičnosti tvaru hrebeňa u kurčiat. Rôzne plemená kurčiat majú rôzne tvary hrebeňov. Wyandotky majú nízky, pravidelný papilárny hrebeň známy ako „ružový hrebeň“. Brahmas a niektoré bojové kurčatá majú úzky a vysoký hrebeň s tromi pozdĺžnymi vyvýšeniami - „v tvare hrášku“. Leghorns majú jednoduchý alebo listový hrebeň pozostávajúci z jednej vertikálnej dosky. Hybridologická analýza ukázala, že jednoduchý hrebeň sa vo vzťahu k ruži a pisiforme správa ako úplne recesívny znak. Rozdelenie v F 2 zodpovedá vzorcu 3: 1. Pri krížení rás s hrebeňom v tvare ruže a hrášku sa u hybridov prvej generácie vyvinie úplne nová forma hrebeňa, pripomínajúca polovicu jadra vlašského orecha, a preto bol hrebeň nazývaný „tvar orecha“. Pri analýze druhej generácie sa zistilo, že pomer rôznych hrebeňových foriem v F2 zodpovedá vzorcu 9: 3: 3: 1, čo naznačuje dihybridný charakter kríženia. Na vysvetlenie mechanizmu dedičnosti tohto znaku bola vyvinutá schéma kríženia.

Na určovaní tvaru hrebeňa u kurčiat sa podieľajú dva nealelické gény. Dominantný gén R riadi vývoj hrebeňa ruže a dominantný gén P riadi vývoj hrebeňa pisiforme. Kombinácia recesívnych alel týchto rrpp génov spôsobuje vývoj jednoduchého hrebeňa. Hrebeň v tvare orieška sa vyvíja, keď sú v genotype prítomné oba dominantné gény.

Dedičnosť tvaru hrebeňa u kurčiat možno pripísať komplementárnej interakcii nealelických génov. Komplementárne alebo dodatočné gény sú tie, ktoré, keď pôsobia spoločne v genotype v homo- alebo heterozygotnom stave, určujú vývoj nového znaku. Pôsobenie každého génu jednotlivo reprodukuje znak jedného z rodičov.

Diagram znázorňujúci interakciu nealelických génov,
určenie tvaru hrebeňa u kurčiat

Dedičnosť génov, ktoré určujú tvar hrebeňa u kurčiat, úplne zapadá do schémy dihybridného kríženia, pretože sa počas distribúcie správajú nezávisle. Rozdiel od konvenčného dihybridného kríženia sa objavuje iba na fenotypovej úrovni a scvrkáva sa na nasledovné:

F1 hybridy nie sú podobné ani jednému z rodičov a majú novú vlastnosť;
V F 2 sa objavujú dve nové fenotypové triedy, ktoré sú výsledkom interakcie buď dominantných (orechový hrebeň) alebo recesívnych (jednoduchý hrebeň) alel dvoch nezávislých génov.

Mechanizmus komplementárna interakcia podrobne študované na príklade dedičnosti farby očí u Drosophila. Červená farba očí u muchy divokého typu je určená súčasnou syntézou dvoch pigmentov - hnedého a jasne červeného, z ktorých každý je riadený dominantným génom. Mutácie ovplyvňujúce štruktúru týchto génov blokujú syntézu jedného alebo druhého pigmentu. Takže recesívna mutácia hnedá(gén sa nachádza na 2. chromozóme) blokuje syntézu jasne červeného pigmentu, a preto homozygoti pre túto mutáciu majú hnedé oči. Recesívna mutácia šarlátový(gén sa nachádza na 3. chromozóme) narúša syntézu hnedého pigmentu, a preto homozygoti stst mať jasne červené oči. Keď sú oba mutantné gény súčasne prítomné v genotype v homozygotnom stave, oba pigmenty sa nevytvoria a muchy majú biele oči.

V opísaných príkladoch komplementárnej interakcie nealelických génov zodpovedá vzorec fenotypového štiepenia v F 2 pomeru 9 : 3 : 3 : 1. Takéto štiepenie sa pozoruje, ak interagujúce gény majú individuálne rôzne fenotypové prejavy a nezhoduje sa s fenotyp homozygotného recesívneho. Ak táto podmienka nie je splnená, v F2 prebiehajú ďalšie fenotypové vzťahy.

Napríklad pri krížení dvoch odrôd tvarovanej tekvice s guľovitým tvarom plodov majú hybridy prvej generácie novú charakteristiku - ploché alebo diskovité plody. Pri vzájomnom krížení hybridov v F 2 sa pozoruje štiepenie v pomere 9 diskovitých: 6 guľovitých: 1 predĺžených.

Analýza diagramu ukazuje, že na určovaní tvaru plodu sa podieľajú dva nealelické gény s rovnakým fenotypovým prejavom (guľovitý tvar). Interakcia dominantných alel týchto génov dáva tvar disku, interakcia recesívnych alel dáva predĺžený tvar.

Ďalším príkladom komplementárnej interakcie je dedičnosť farby srsti u myší. Divoké sivé sfarbenie je určené interakciou dvoch dominantných génov. Gene A je zodpovedný za prítomnosť pigmentu a gen IN- pre jeho nerovnomerné rozloženie. Ak genotyp obsahuje iba gen A (A-bb), potom sú myši jednotne sfarbené na čierno. Ak je prítomný len gén IN (aaB-), potom sa pigment nevytvorí a myši sa ukážu ako bezfarebné, rovnako ako homozygotné recesívne myši aabb. Toto pôsobenie génov vedie k tomu, že v F2 fenotypové štiepenie zodpovedá vzorcu 9: 3: 4.

F 2

	AB	Ab	aB	ab
AB	AABB ser.	AABb ser.	AaBB ser.	AaBb ser.
Ab	AABb ser.	AAbb čierna	AaBb ser.	Aabb čierna
aB	AaBB ser.	AaBb ser.	aaBB biely	aaBb biely
ab	AaBb ser.	Aabb čierna	aaBb biely	aabb biely

F 2: 9 ser. : 3 čierna : 4 bel.

Doplnkové interakcie boli opísané aj pri dedení farby kvetov v sladkom hrášku. Väčšina odrôd tejto rastliny má fialové kvety s fialovými krídlami, ktoré sú charakteristické pre divokú sicílsku rasu, ale existujú aj odrody s bielou farbou. Krížením rastlín s fialovými kvetmi s rastlinami s bielymi kvetmi Betson a Punnett zistili, že fialová farba kvetov úplne dominuje nad bielou a v F 2 je pozorovaný pomer 3: 1, ale v jednom prípade sa pozoruje kríženie dvoch bielych rastliny produkovali potomstvo pozostávajúce iba z rastlín s farebnými kvetmi. Samoopelenie rastlín F 1 vyprodukovalo potomstvo pozostávajúce z dvoch fenotypových tried: s farebnými a nesfarbenými kvetmi v pomere 9/16: 7/16.

Získané výsledky sú vysvetlené komplementárnou interakciou dvoch párov nealelických génov, ktorých dominantné alely ( S A R) jednotlivo nie sú schopné zabezpečiť vznik purpurového sfarbenia, ako aj ich recesívne alely ( ssrr). Sfarbenie sa objaví iba vtedy, ak sú v genotype prítomné oba dominantné gény, ktorých interakcia zabezpečuje syntézu pigmentu.

Fialová
F 2

	C.P.	Cp	cP	cp
C.P.	CCPP Fialová	CCPp Fialová	CCPP Fialová	CCPP Fialová
Cp	CCPp Fialová	CCpp biely	CCPP Fialová	Ccpp biely
cP	CCPP Fialová	CCPP Fialová	ccPP biely	ccPp biely
cp	CCPP Fialová	Ccpp biely	ccPp biely

F 2: 9 fialová : 7 bel.

V uvedenom príklade je vzorec štiepenia v F 2 9: 7 v dôsledku absencie dominantných alel oboch génov, ktoré majú svoj vlastný fenotypový prejav. Rovnaký výsledok sa však získa, ak interagujúce dominantné gény majú rovnaký fenotypový prejav. Napríklad pri krížení dvoch odrôd kukurice s fialovými zrnami v F 1 majú všetky hybridy žlté zrná a v F 2 sa pozoruje rozdelenie žltej 9/16. : 7/16 viol.

Epistáza- iný typ nealelickej interakcie, pri ktorej je pôsobenie jedného génu potlačené iným nealelickým génom. Gén, ktorý bráni expresii iného génu, sa nazýva epistatický alebo supresorový a gén, ktorého pôsobenie je potlačený, sa nazýva hypostatický. Dominantný aj recesívny gén môžu pôsobiť ako epistatický gén (dominantná a recesívna epistáza).

Príkladom dominantnej epistázy je dedičnosť farby srsti u koní a farby ovocia u tekvíc. Vzorec dedičnosti týchto dvoch vlastností je úplne rovnaký.

F 2

	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 čierna	ccBb čierna
cb	CcBb ser.	CCBB ser.	ccBb čierna	ccbb červená

F 2: 12 sér. : 3 čierna : 1 červená

Diagram ukazuje, že dominantný gén pre šedú farbu S je epistatický voči dominantnému génu IN, čo spôsobuje čiernu farbu. V prítomnosti génu S gén IN nevykazuje svoj účinok, a preto F1 hybridy nesú znak určený epistatickým génom. V F 2 sa trieda s oboma dominantnými génmi spája vo fenotype (sivá farba) s triedou, v ktorej je zastúpený iba epistatický gén (12/16). Čierne sfarbenie sa objavuje u 3/16 hybridných potomkov, ktorých genotyp nemá epistatický gén. V prípade homozygotného recesívneho umožňuje absencia supresorového génu objavenie sa recesívneho génu c, ktorý spôsobuje rozvoj červenej farby.

Dominantná epistáza bola opísaná aj pri dedičnosti farby peria u kurčiat. Biela farba operenia u leghornských kurčiat dominuje nad farebnými čiernymi, strakatými a inak sfarbenými plemenami. Biele sfarbenie iných plemien (napríklad Plymouth Rocks) je však voči farebnému opereniu recesívne. Kríženia jedincov s dominantným bielym sfarbením a jedincov s recesívnym bielym sfarbením v F 1 produkujú biele potomstvo. V F2 je pozorovaný deliaci pomer 13:3.

Analýza diagramu ukazuje, že dva páry nealelických génov sa podieľajú na určovaní farby peria u kurčiat. Dominantný gén jedného páru ( ja) je epistatický vo vzťahu k dominantnému génu druhého páru, čo spôsobuje vývoj farby ( C). V tomto ohľade majú sfarbené perie iba tí jedinci, ktorých genotyp obsahuje gén S, ale chýba mu epistatický gén ja. U recesívnych homozygotov ccii chýba im epistatický gén, ale nemajú gén, ktorý zabezpečuje produkciu pigmentu ( C), a preto sú biele.

Ako príklad recesívna epistáza môžeme zvážiť situáciu s génom albinizmu u zvierat (pozri vyššie schému dedičnosti farby srsti u myší). Prítomnosť dvoch alel génu albinizmu v genotype ( aha) neumožňuje, aby sa objavil gén dominantnej farby ( B) - genotypy aaB-.

Polymérny typ interakcie bola prvýkrát založená G. Nielsen-Ehle pri štúdiu dedičnosti farby zrna pšenice. Pri krížení červenozrnnej odrody pšenice s bielozrnnou v prvej generácii boli hybridy sfarbené, ale farba bola ružová. V druhej generácii mala iba 1/16 potomkov červenú farbu zrna a 1/16 mala biele zrno, zvyšok mal strednú farbu s rôznym stupňom závažnosti znaku (od svetloružovej po tmavoružovú). Analýza segregácie v F2 ukázala, že na určovaní farby zrna sa podieľajú dva páry nealelických génov, ktorých účinok je sčítaný. Stupeň závažnosti červenej farby závisí od počtu dominantných génov v genotype.

Polymérne gény sú zvyčajne označené rovnakými písmenami s pridaním indexov v súlade s počtom nealelických génov.

Účinok dominantných génov v danom krížení je aditívny, pretože pridanie ktoréhokoľvek z nich podporuje rozvoj vlastnosti.

F 2

	A 1 A 2	A 1 a 2	a 1 A 2	a 1 a 2
A 1 A 2	A 1 A 1 A 2 A 2 červená	A 1 A 1 A 2 Aa 2 svetloružová	A 1 a 1 A 2 A 2 svetloružová	A 1 a 1 A 2 a 2 Ružová
A 1 a 2	A 1 A 1 A 2 a 2 svetloružová	A 1 A 1 a 2 a 2 Ružová	A 1 a 1 A 2 a 2 Ružová	A 1 a 1 a 2 a 2 Svetlo ružová.
a 1 A 2	A 1 a 1 A 2 A 2 svetloružová	A 1 a 1 A 2 a 2 Ružová	a 1 a 1 A 2 A 2 Ružová	a 1 a 1 A 2 a 2 Svetlo ružová.
a 1 a 2	A 1 a 1 A 2 a 2 Ružová	A 1 a 1 a 2 a 2 Svetlo ružová.	a 1 a 1 A 2 a 2 Svetlo ružová.	a 1 a 1 a 2 a 2 biely

F 2: 15 farieb : 1 biela

Opísaný typ polymerizácie, pri ktorom stupeň rozvoja znaku závisí od dávky dominantného génu, sa nazýva kumulatívny. Tento typ dedičnosti je bežný pre kvantitatívne znaky, medzi ktoré patrí sfarbenie, pretože jeho intenzita je určená množstvom produkovaného pigmentu. Ak neberieme do úvahy stupeň výrazu farby, potom pomer maľovaných a nefarbených rastlín v F2 zodpovedá vzorcu 15: 1.

V niektorých prípadoch však polymér nie je sprevádzaný kumulatívnym účinkom. Príkladom je dedenie tvaru semena v pastierskej kapsičke. Kríženie dvoch rás, z ktorých jedna má trojuholníkové plody a druhá vajcovité, produkuje v prvej generácii hybridy s trojuholníkovým tvarom ovocia a v druhej generácii sa pozoruje štiepenie podľa týchto dvoch charakteristík v pomere 15 trojuholníkov. : 1 vajcia.

Tento prípad dedičnosti sa od predchádzajúceho líši iba na fenotypovej úrovni: absencia kumulatívneho účinku so zvýšením dávky dominantných génov určuje rovnakú expresiu znaku (trojuholníkový tvar plodu) bez ohľadu na ich počet v genotyp.

Tento jav zahŕňa aj interakcia nealelických génov pleiotropia— viacnásobné pôsobenie génu, jeho vplyv na vývoj viacerých znakov. Pleiotropný účinok génov je výsledkom vážnej metabolickej poruchy spôsobenej mutantnou štruktúrou daného génu.

Napríklad írske kravy Dexter sa od plemena Kerry, ktoré je podobného pôvodu, líšia tým, že majú kratšie nohy a hlavy, ale zároveň lepšie kvality mäsa a výkrm. Pri krížení kráv a býkov plemena Dexter má 25% teliat vlastnosti plemena Kerry, 50% je podobných plemenu Dexter a vo zvyšných 25% prípadov sa pozorujú potraty škaredých teliat v tvare buldoga. Genetická analýza umožnila zistiť, že príčinou smrti časti potomstva je prechod do homozygotného stavu dominantnej mutácie, ktorá spôsobuje nedostatočný rozvoj hypofýzy. U heterozygota vedie tento gén k objaveniu sa dominantných znakov krátkych nôh, krátkej hlavy a zvýšenej schopnosti ukladať tuk. U homozygota má tento gén letálny účinok, t.j. vo vzťahu k smrti potomstva sa správa ako recesívny gén.

Letálny účinok pri prechode do homozygotného stavu je charakteristický pre mnohé pleiotropné mutácie. U líšok teda dominantné gény, ktoré kontrolujú platinové a biele sfarbenie srsti, ktoré nemajú u heterozygotov letálny účinok, spôsobujú smrť homozygotných embryí v ranom štádiu vývoja. Podobná situácia nastáva pri dedení sivej farby srsti u oviec Shirazi a nedostatočnej vyvinutosti šupín u zrkadlových kaprov. Smrteľný efekt mutácií vedie k tomu, že zvieratá týchto plemien môžu byť iba heterozygotné a pri vnútroplemennom krížení produkujú split v pomere 2 mutanty: 1 normálny.

F 1
F 1: 2 dosky. : 1 čierna

Väčšina letálnych génov je však recesívnych a pre nich heterozygotní jedinci majú normálny fenotyp. Prítomnosť takýchto génov u rodičov možno posúdiť podľa výskytu homozygotných čudákov, potratov a mŕtvo narodených potomkov. Najčastejšie sa to pozoruje pri blízko príbuzných kríženiach, kde majú rodičia podobné genotypy a pravdepodobnosť prechodu škodlivých mutácií do homozygotného stavu je dosť vysoká.

Drosophila má pleiotropné gény so smrteľným účinkom. Takže dominantné gény Kučeravý- vyvrátené krídla, Hviezda- hviezdne oči, Zárez- zubatý okraj krídla a množstvo ďalších v homozygotnom stave spôsobujú úhyn múch v počiatočných štádiách vývoja.

Známa recesívna mutácia biely, ktorý prvýkrát objavil a študoval T. Morgan, má tiež pleiotropný účinok. V homozygotnom stave tento gén blokuje syntézu očných pigmentov (biele oči), znižuje životaschopnosť a plodnosť múch a upravuje tvar semenníkov u samcov.

U ľudí je príkladom pleiotropie Marfanova choroba (syndróm pavúčích prstov alebo arachnodaktýlia), ktorá je spôsobená dominantným génom, ktorý spôsobuje zvýšený rast prstov. Zároveň zisťuje abnormality očnej šošovky a srdcové chyby. Choroba sa vyskytuje na pozadí zvýšenej inteligencie, preto sa nazýva choroba veľkých ľudí. Trpeli ňou A. Lincoln a N. Paganini.

Zdá sa, že pleiotropný účinok génu je základom korelačnej variácie, v ktorej zmena jedného znaku znamená zmenu v iných.

Interakcia nealelických génov by mala zahŕňať aj vplyv modifikačných génov, ktoré oslabujú alebo posilňujú funkciu hlavného štruktúrneho génu, ktorý riadi vývoj vlastnosti. U Drosophila sú známe modifikačné gény, ktoré modifikujú proces venácie krídel. Sú známe najmenej tri modifikačné gény, ktoré ovplyvňujú množstvo červeného pigmentu v srsti hovädzieho dobytka, v dôsledku čoho sa farba srsti rôznych plemien pohybuje od čerešňovej po plavú. U ľudí modifikujúce gény menia farbu očí, čím zvyšujú alebo znižujú jej intenzitu. Ich činnosť vysvetľuje rôzne farby očí u jednej osoby.

Existencia fenoménu génovej interakcie viedla k vzniku takých konceptov ako „genotypové prostredie“ a „génová rovnováha“. Genotypovým prostredím sa rozumie prostredie, do ktorého spadá novovznikajúca mutácia, t.j. celý komplex génov prítomných v danom genotype. Pojem „génová rovnováha“ sa vzťahuje na vzťah a interakciu medzi génmi, ktoré ovplyvňujú vývoj vlastnosti. Gény sú zvyčajne označené názvom znaku, ktorý vzniká počas mutácie. V skutočnosti je prejav tejto vlastnosti často výsledkom dysfunkcie génu pod vplyvom iných génov (supresorov, modifikátorov atď.). Čím zložitejšia je genetická kontrola znaku, tým viac génov sa podieľa na jeho vývoji, tým vyššia je dedičná variabilita, keďže mutácia ktoréhokoľvek génu narúša génovú rovnováhu a vedie k zmene znaku. Pre normálny vývoj jedinca je následne nevyhnutná nielen prítomnosť génov v genotype, ale aj realizácia celého komplexu interalelických a nealelických interakcií.

Problémová kniha z genetiky 9. ročník Monohybridný kríženec

PROBLÉM NA GENETIKE 9. ROČNÍKA.

Monohybridné kríženie.

Úloha č.1

Úloha č.2

1. Aká je dominantná farba srsti u králikov?
2. Aké sú genotypy rodičov a hybridov prvej generácie podľa farby srsti?
3. Aké genetické vzorce vznikajú pri takejto hybridizácii?

Problém č.3

1. Ktorý tvar plodu paradajky (guľovitý alebo hruškovitý) je dominantný?
2. Aké sú genotypy rodičov a hybridov 1. a 2. generácie?
3. Aké genetické vzorce objavené Mendelom sa objavujú počas takejto hybridizácie?

Úloha č.4 Pri krížení kohúta hranostaju a sliepky sa získalo 35 kurčiat. Z toho je 17 hranostajov, 10 čiernych, 8 bielych. Ako sa hermelínové sfarbenie dedí? Akých rodičov by ste si mali vziať, aby ste dostali iba kurčatá hermelínu?

Problém č.5 V školskom areáli sa paradajky, ktoré mali zaoblený tvar ovocia, krížili s rebrovanými paradajkami. F1 mala okrúhle plody. Aké plody budú mať hybridy z kríženia výsledného potomstva s rodičovskou odrodou, ktorá má okrúhle plody?

Poznámka: odrody sú homozygotné. Zapíšte výsledné hybridy v genetickom a chromozomálnom vyjadrení.

Problém č.6 Vysoká rastlina bola opelená homozygotným organizmom s normálnym rastom stonky. Potomstvo vyprodukovalo 20 rastlín normálneho vzrastu a 10 rastlín vysokého vzrastu Aké rozdelenie zodpovedá tomuto kríženiu - 3:1 alebo 1:1?

Problém č.7

Problém č.8 Sasha a Pasha majú šedé oči a ich sestra Masha má zelené oči. Matka týchto detí je sivooká, hoci obaja jej rodičia mali zelené oči. Gén zodpovedný za farbu očí sa nachádza na nepohlavnom chromozóme (autozóme) Určte genotypy rodičov a detí. Zostavte schému kríženia.

Problém č.9 Matka je brunetka; otec je blond; v jeho rodokmeni neboli žiadne brunetky. Narodili sa tri deti: dve blonďavé dcéry a bruneta syn. Gén pre túto vlastnosť sa nachádza na autozóme. Analyzujte genotypy potomkov a rodičov.

Problém č.10 U človeka sa vyvinie choroba nazývaná kosáčikovitá anémia. Toto ochorenie sa prejavuje tým, že červené krvinky nemajú okrúhly tvar, ale kosáčikovitý tvar, v dôsledku čoho sa kosáčikovitá anémia dedí ako neúplne dominantná vlastnosť, a homozygotný stav génu. vedie v detstve k odumretiu tela V rodine majú obaja manželia príznaky anémie aká je percentuálna šanca, že budú mať zdravé dieťa.
Problém č.11 Modrooký muž, ktorého obaja rodičia mali hnedé oči, sa oženil s hnedookou ženou, ktorej otec mal hnedé oči a matka mala modré oči. Z tohto manželstva sa narodil jeden modrooký syn. Určite genotypy každého z uvedených jedincov a nakreslite schému ich rodokmeňa.

Problém č.12 U ľudí dominuje gén pre polydaktýliu (viacprstý) v normálnej štruktúre ruky. Manželka má normálnu ruku, manžel je heterozygot pre gén polydaktýlie. Určte pravdepodobnosť, že sa v tejto rodine narodí viacprsté dieťa.

Problém č.13 Rastliny jahôd s červenými plodmi, keď sa navzájom krížia, vždy produkujú potomstvo s červenými bobuľami a rastliny jahody s bielymi plodmi - s bielymi bobuľami. V dôsledku kríženia oboch odrôd sa získajú ružové bobule. Aké potomstvo vznikne, keď sa krížia hybridné rastliny jahôd s ružovými plodmi? Aké potomstvo získate, ak opelíte červené jahody peľom z hybridných jahôd s ružovými bobuľami?

Problém č.14 V paradajkách môže byť šupka plodov hladká alebo ovisnutá. Jedna odroda má plody hladké, druhá ovisnuté. Pri krížení má F1 hladké plody, F2 má 174 rastlín s ovisnutými plodmi a 520 s hladkými plodmi. Ako sa dedí prolaps? Čo sa stane v oboch Fv?

Problém č.15 Jedno dieťa v rodine sa narodilo zdravé a druhé malo ťažké dedičné ochorenie a zomrelo hneď po narodení. Aká je pravdepodobnosť, že ďalšie dieťa v tejto rodine bude zdravé? Uvažuje sa o jednom páre autozomálnych génov.

Problém č.16Žena s ryšavými vlasmi, ktorej matka a otec majú ryšavé vlasy a brat ryšavé, sa vydala za ryšavého muža, ktorého matka má tiež ryšavé vlasy a otec má tiež ryšavé vlasy. Z tohto manželstva sa narodil chlapec s červenými vlasmi a dievča s červenými vlasmi. Určite genotypy všetkých uvedených jedincov a zostavte rodokmeň pre túto rodinu.
Problém č.17 Pri krížení králika sivého, ktorého obaja rodičia boli šediví, so sivým králikom, ktorého rodičia boli tiež šediví, sa narodilo niekoľko čiernych králikov (vnúčat) Určte genotypy každého z uvedených jedincov a zostavte tabuľku pôvodu.
Problém č.18 Aké potomstvo F 1 A F 2 Aký fenotyp a genotyp získame krížením červenoplodých jahôd s bieloplodými? (Žiadna z týchto ovocných čŕt v jahodách neposkytuje úplnú dominanciu, a preto majú hybridy ružové ovocie.

Problém č.19 Keď sa medzi sebou krížili čierne králiky, potomstvom boli čiernobiele králiky. Zostavte schému kríženia, ak je známe, že jeden pár autozomálnych génov je zodpovedný za farbu srsti.

Problém č.20 V akom pomere sa potomstvo rozdelí podľa fenotypu získaného krížením heterozygotného šedého karakulského barana s tou istou ovcou, ak sú homozygoti pre dominantné gény smrteľné? prečo?

Problém č.21 Krížil pestrého kohúta a sliepku. Dostali sme 26 pestrých, 12 čiernych a 13 bielych kurčiat. Ako sa farba peria dedí u kurčiat?

Problém č.22 V medicíne má veľký význam rozlíšenie štyroch ľudských krvných skupín. Krvná skupina je dedičná vlastnosť, ktorá závisí od jeden gén. Tento gén nemá dve, ale tri alely označené symbolmi A, IN, 0 . Osoby s genotypom 00 majú prvú krvnú skupinu s genotypmi AA alebo A0- druhý, BB alebo B0- tretí, AB– štvrtý (môžeme povedať, že alely A A IN dominujú alele 0 , pričom sa navzájom nepotláčajú). Aké krvné skupiny sú možné u detí, ak ich matka má druhú krvnú skupinu a otec prvú?

Problém č.23 Môže sa narodiť dieťa s prvou krvnou skupinou a Rh(-) faktorom, ak: matka má druhý faktor krvnej skupiny Rh(+) a otec má tretí faktor krvnej skupiny Rh(+)?

1) Čo sa stane, ak sa Rh(-) faktor plodu dostane do krvi matky cez placentu 2) Prečo sa druhé dieťa od týchto rodičov môže narodiť mŕtve?

Problém č.24 Chlapec má krvnú skupinu 1 a jeho sestra má krvnú skupinu 4. Čo možno povedať o krvných skupinách ich rodičov?

Problém č.25Žena má krvnú skupinu 2, dieťa krvnú skupinu 1. Krv. Môže byť otcom dieťaťa človek s krvnou skupinou 4?

Problém č.26Žena má krvnú skupinu 4, dieťa krvnú skupinu 2. Krv. Žena tvrdí, že otcom dieťaťa je D.I (osoba s krvnou skupinou 4). Čo odpovedia na súde?

Problém č.27 Je možné podať transfúziu krvi rodičov ich deťom, ak majú krvnú skupinu 2 a 4?

Problém č.28 Môžu mať deti krvnú skupinu 2 len vtedy, ak majú obaja rodičia rovnakú krvnú skupinu?

Dihybridné kríženie nezávislej dedičnosti génov

№1. Génové mutácie, ktoré spôsobujú skrátenie končatín (A) a dlhé vlasy (V) u oviec, sa prenášajú na ďalšiu generáciu recesívnym spôsobom. Ich dominantné alely tvoria normálne končatiny (A) a krátke vlasy (IN). Gény nie sú spojené.

Farma chovala baranov a ovce s dominantnými vlastnosťami a vyprodukovala 2 336 jahniat. Z toho je 425 dlhosrstých s normálnymi končatinami a 143 dlhosrstých s krátkymi končatinami.

Určte počet krátkosrstých jahniat a koľko z nich má normálne končatiny?

Riešenie. Genotypy rodičov určujeme na základe recesívnych potomkov. Podľa pravidla „čistoty gamét“ u potomstva pre každý znak je jeden gén z otcovského organizmu, druhý gén je z materského organizmu, preto sú genotypy rodičov diheterozygotné.

1). Nájdite počet dlhosrstých jahniat: 425 + 143 = 568.
2). Zisťujeme počet krátkosrstých: 2336 – 568 = 1768.
3). Určujeme počet krátkosrstých jedincov s normálnymi končatinami:

1768 ---------- 12 hodín
x ----------- 9 hodín x = 1326.

№2. Človek má gén pre čiernu farbu pleti (IN)úplne dominuje európskemu génu pokožky (V) a choroba kosáčikovitá anémia sa prejavuje neúplne dominantným génom (A) a alelické gény sú v homozygotnom stave (AA) viesť k zničeniu červených krviniek a organizmus sa stáva neživotaschopným.

Gény pre oba znaky sú umiestnené na rôznych chromozómoch.

Čistá černoška porodila bielemu mužovi dve mulatky. Jedno dieťa nemalo žiadne známky anémie a druhé zomrelo na anémiu.

Aká je pravdepodobnosť, že ďalšie dieťa bude bez známok anémie?

Riešenie. Zostavíme schému kríženia:

odpoveď: Pravdepodobnosť zdravého dieťaťa v tejto rodine je 1/4 = 25 %

№3. Recesívne gény (A) A (s) určiť prejav ľudských chorôb, ako je hluchota a albinizmus. Ich dominantné alely riadia dedičnosť normálneho sluchu (A) a syntéza melanínového pigmentu (S).

Gény nie sú spojené.

Rodičia majú normálny sluch; matka brunetka, otec albín. Narodili sa tri jednovaječné dvojčatá s dvoma vlastnosťami.

Aká je pravdepodobnosť, že ďalšie dieťa v tejto rodine bude mať obe choroby?

Riešenie.

Podľa pravidla „čistoty gamét“ sa zistilo, že rodičia sú diheterozygotní:

odpoveď: Pravdepodobnosť mať dieťa s oboma chorobami je 1/8 = 12,5 %

№4. Študujú sa dva páry autozomálnych génov vykazujúcich nezávislú dedičnosť.

Kohút s hrebeňom ruží a operenými nohami je chovaný s dvoma sliepkami s hrebeňom ruží a operenými nohami.

Z prvej sliepky sa získali kurčatá s operenými nohami, niektoré mali hrebeň v tvare ruže a druhá časť mala jednoduchý hrebeň.

Kurčatá z druhej sliepky mali ružový hrebeň a niektoré mali operené nohy a niektoré neoperené.

Určte genotypy kohúta a dvoch sliepok.

Riešenie.

Podľa podmienok problému majú obaja rodičia rovnaké fenotypy a u potomkov z dvoch krížení došlo u každého znaku k štiepeniu. Podľa zákona G. Mendela iba heterozygotné organizmy môžu vo svojich potomkoch produkovať „štiepenie“. Vypracujeme dve schémy kríženia.

Interakcia nealelických génov

№1. Študujú sa dva páry nealelických neprepojených génov, ktoré určujú farbu srsti hranostaju.

Dominantný gén jedného páru (A) určuje čiernu farbu a jej recesívnu alelu (A)- modrá farba.

Dominantný gén druhého páru (IN) prispieva k prejavu pigmentácie v tele, jeho recesívnej alely (V) nesyntetizuje pigment.

Pri vzájomnom krížení čiernych jedincov sa z potomkov stali jedinci s modrou srsťou, čierni a albíni.

Analyzujte genotypy rodičov a teoretický pomer u potomstva.

Riešenie.

Odpoveď: 9 čiernych, 3 albíni, 4 modré.

№2. Dedičnosť farby peria u kurčiat je určená dvoma pármi nealelických nespojených génov umiestnených na autozóme.

Dominantný gén jedného páru (A) určuje syntézu melanínového pigmentu, ktorý zabezpečuje prítomnosť farby. Recesívny gén (A) nevedie k syntéze pigmentu a kurčatá sú biele (albinizmus peria).

Dominantný gén druhého páru (IN) potláča pôsobenie génov prvého páru, v dôsledku čoho nedochádza k syntéze pigmentu a kurčatá sa tiež stávajú albínmi. Jeho recesívna alela (V) nemá zostupný účinok.

Krížia sa dva organizmy heterozygotné pre dva páry alel.

Určte pomer kurčiat s farebným perím a albínov v potomstve.

Riešenie.

odpoveď: 13 biele, 3 maľované.

№3. V ovse je farba zrna určená dvoma pármi nealelických nespojených génov.
Jeden dominantný gén (A) určuje čiernu farbu, ďalší dominantný gén (IN)- šedá farba. Čierny gén potláča šedý gén.

Obe recesívne alely určujú bielu farbu zŕn.

Keď došlo k opeleniu diheterozygotných organizmov, potomstvo produkovalo rastliny s čiernymi, sivými a bielymi zrnami.

Určite genotypy rodičovských organizmov a fenotypový pomer u potomstva.

Riešenie.

odpoveď: 12 čiernych, 3 sivé, 1 biele.

Dedičnosť génov umiestnených na pohlavných chromozómoch

№1. Normálny gén zrážania krvi (A) u ľudí sa dedí dominantným spôsobom a je spojený s X- chromozóm. Recesívna mutácia tohto génu (A) vedie k hemofílii – neschopnosti zrážať krv.

U- chromozóm nemá alelický gén.

Určte percentuálnu pravdepodobnosť zdravých detí v mladej rodine, ak má nevesta normálnu zrážanlivosť krvi, hoci jej sestra má príznaky hemofílie. Touto chorobou trpí matka ženícha, otec je zdravý.

Riešenie. 1) Určite genotyp nevesty. Podľa podmienok problému má sestra nevesty recesívny genotyp X A X A , čo znamená, že obe sestry dostávajú gén pre hemofíliu (od svojho otca). Preto je zdravá nevesta heterozygotná.

2) Určite genotyp ženícha. Matka ženícha s príznakmi hemofílie X A X A , preto podľa chromozomálnej teórie pohlavia odovzdáva recesívny gén svojmu synovi X A U .

odpoveď: fenotypový pomer je 1:1, 50% detí je zdravých.

№2. Študuje sa jeden pár alelických génov v X-chromozóm, ktorý reguluje farebné videnie u ľudí.

Normálne farebné videnie je dominantná vlastnosť, zatiaľ čo farbosleposť je recesívna vlastnosť.

Analyzujte genotyp materského organizmu.

Je známe, že matka má dvoch synov, jeden z nich má chorú manželku a zdravé dieťa. Druhá rodina má dcéru s príznakmi farbosleposti a syna, ktorého farebné videnie je normálne.

Riešenie. 1) Určite genotyp prvého syna. Podľa podmienok problému má chorú manželku a zdravé dieťa - môže to byť len dcéra X A X A . Dcéra dostala recesívny gén od svojej matky a dominantný gén od svojho otca, preto je dominantný genotyp mužského tela (X A U) .

2) Určte genotyp druhého syna. Jeho dcéra je chorá X A X A , čo znamená, že jednu z recesívnych alel dostala od svojho otca, preto je genotyp mužského tela recesívny. (X A U - ) .

3) Genotyp organizmu matky určujeme na základe jej synov:

odpoveď: genotyp matky je heterozygotný X A X A .

№3. Albinizmus u ľudí je determinovaný recesívnym génom (A) lokalizované na autozóme a jedna forma diabetu je determinovaná recesívnym génom (V) , spojené s genitáliami X - chromozóm.

Za pigmentáciu sú zodpovedné dominantné gény (A) a normálny metabolizmus (IN) .

U - chromozóm neobsahuje gény.

Pár má tmavú farbu vlasov. Obe matky trpeli cukrovkou a otcovia boli zdraví.

Jedno dieťa sa narodilo s dvoma príznakmi.

Určte percentuálnu pravdepodobnosť, že v tejto rodine budú zdravé a choré deti.

Riešenie. Aplikovaním pravidla „čistoty gamét“ určujeme genotypy rodičov podľa farby vlasov – heterozygotné genotypy Aha.

Podľa chromozomálnej teórie pohlavia sa zistilo, že otec má cukrovku X V U - a matka je zdravá X IN X V .

Vyrábame Punnettovu mriežku - gaméty tela otca sú vypísané horizontálne a gaméty tela matky sú zapisované vertikálne.

odpoveď:šesť organizmov zo šestnástich je dominantných v dvoch znakoch – pravdepodobnosť narodenia je 6/16 = 37,5 %. Desať pacientov: 10/16 = 62,5 %, z toho dvaja pacienti mali dve charakteristiky: 2/16 = 12,5 %.

№4. Dva recesívne gény umiestnené v rôznych oblastiach X-chromozómy spôsobujú u ľudí ochorenia ako hemofília a svalová dystrofia. Ich dominantné alely kontrolujú normálnu zrážanlivosť krvi a svalový tonus.

Matka nevesty trpí dystrofiou, ale podľa jej rodokmeňa má normálnu zrážanlivosť krvi a jej otec mal hemofíliu, ale bez akýchkoľvek dystrofických príznakov.

Ženích vykazuje obe choroby.

Analyzujte potomkov v tejto rodine.

Riešenie.

odpoveď: všetky deti majú toto ochorenie, 50 % s hemofíliou a 50 % s dystrofiou.

Dedičnosť spojených génov. Fenomén prekračovania.

№1. Gén pre ľudský rast a gén, ktorý určuje počet prstov na končatinách, sú v rovnakej väzobnej skupine vo vzdialenosti 8 morganidov.

Normálna výška a päť prstov sú recesívne znaky. Vysoký rast a polydaktýlia (šesťprsté) sa prejavujú autozomálne dominantným vzorom.

Manželka je normálnej výšky a na každej ruke má päť prstov. Manžel je heterozygot pre dva páry alel a vysoký gén zdedil po svojom otcovi a šesťprstý gén po matke.

Určte percento pravdepodobných fenotypov u potomstva.

Riešenie.

odpoveď: 46% 46% 4% 4%

№2. Dva gény, ktoré regulujú metabolické reakcie v ľudskom tele, sú spojené X-chromozóm a sú umiestnené od seba vo vzdialenosti 32 morganidov. U-chromozóm neobsahuje alelické gény.

Dominantné gény riadia normálny metabolizmus.

Účinky rôznych mutagénnych faktorov menia sekvenciu nukleotidov v týchto oblastiach X-chromozómy, čo vedie k odchýlkam v syntéze látok a dedičným chorobám recesívneho typu.

Zdravým rodičom sa narodí choré dieťa s dvomi mutantnými génmi v genotype.

Aká je percentuálna šanca, že vaše ďalšie dieťa bude mať metabolickú poruchu?

Riešenie. Podľa podmienok problému v tejto rodine je chorým dieťaťom syn V X A U pretože Zdravý otec nemôže ochorieť dcéry.

Syn dostal od matky recesívne gény, preto je matkin genotyp heterozygotný

Zostavíme schému kríženia:

odpoveď: pravdepodobnosť mať choré deti je 33 %, z toho 17 % má dve metabolické ochorenia, 8 % jedno ochorenie a 8 % druhé.

Účelom štúdia biológie na špecializačnom stupni na strednej škole je rozvíjať kognitívne záujmy, intelektuálne a tvorivé schopnosti žiakov a osvojiť si systém biologických poznatkov na vysokej úrovni.

Pri štúdiu časti „Základy genetiky a selekcie“ možno tento cieľ realizovať rozvíjaním zručností a schopností študentov riešiť genetické problémy rôznej úrovne zložitosti.

Okrem problémov zostavených s prihliadnutím na interakcie alelických génov, ktoré určujú dominantnú, recesívnu dedičnosť vlastností, fenomén neúplnej dominancie, je vhodné zaviesť analýzu dedičnosti vlastností, ktoré sú dôsledkom interakcie non- alelické gény. Riešenie takýchto problémov prispieva k pochopeniu, že genotyp je funkčne integrálny systém interagujúcich génov.

Najzdatnejší žiaci môžu mať za úlohu poskladať podobné úlohy aj sami. Využívanie úloh tejto úrovne zložitosti zahŕňa asimiláciu stereotypných variantov dedičnosti vlastností a prispieva k realizácii ďalšieho dôležitého cieľa špecializovanej biologickej výchovy – vzbudzovanie dôvery v poznateľnosť živej prírody.

Stredná farebná dedičnosť v nočnej kráse

Interakcia nealelických génov

Komplementárna interakcia. Komplementarita (vzájomne komplementárne pôsobenie génov) je jav, kedy sa vlastnosť vyvíja len vzájomným pôsobením dvoch dominantných nealelických génov, z ktorých každý jednotlivo nespôsobuje vývoj vlastnosti.

Príklad č.1. Dedičnosť farby periantu v sladkom hrášku:

A– syntéza bezfarebného pigmentu;
A- nedostatok pigmentu;
IN– syntéza enzýmu, ktorý premieňa propigment na purpurový pigment;
b- nedostatok enzýmov;
AAbb– biely periant;
aaBB– biely periant;
A-IN- – fialový periant.

Príklad č.2. Dedičnosť farby u myší.

Alelický gén A kontroluje syntézu čierneho pigmentu u myší;
A- nedostatok pigmentu;
IN– gén, ktorý zabezpečuje hromadenie pigmentu hlavne na báze a na konci vlasu;
b- rovnomerné rozloženie pigmentu;
A-IN– šedá farba srsti u myší (agouti);
A-bb– čierna farba srsti;
aaB- - Biela vlna;
aabb- Biela vlna.

Epistáza– potlačenie jedného génu iným. Ak má dominantná alela epistatický účinok, hovoríme o dominantnej epistáze. Pri recesívnej epistáze sa tento efekt prejavuje recesívnymi alelami v homozygotnom stave.

Príklad č.1. Dedičnosť farby ovocia v niektorých tekviciach:

IN- žltá farba;
b- zelená farba;
A– potláča vývoj farby;
A– nezasahuje do vývoja farby;
IN-A- – biela farba ovocia;
bbA- – biela farba ovocia;
IN-aha- žltá farba ovocia;
bbaa- zelená farba ovocia.

Príklad č.2. Dedičnosť farby peria u kurčiat:

A- čierna farba;
A- biela farba;
ja– gén, ktorý potláča prejav farby;
i– gén, ktorý nebráni vzniku farby;
A-ja- – biela farba;
aaI- - biela farba;
A-ii- čierna farba.

Počas epistázy modulačný účinok spočíva v potlačení funkcie iných génov niektorými génmi. Gény, ktoré majú tento účinok, sa nazývajú inhibítory, alebo supresory. Gény, ktoré zosilňujú funkcie iných génov, sa nazývajú zosilňovače.

Polymerizmus- jav, keď niekoľko nealelických dominantných génov je zodpovedných za podobné účinky na vývoj toho istého znaku. Čím viac takýchto génov je prítomných v genotype, tým je znak výraznejší. Takéto gény sú tzv viacnásobné, polymér, alebo polygénne a sú označené jedným písmenom latinskej abecedy s digitálnymi indexmi.

Príklad. Dedičnosť farby zrna v pšenici:

A 1 A 1 A 2 A 2- červené zrná;
ľubovoľné tri dominantné alely – svetločervené zrná;
akékoľvek dve dominantné alely sú ružové zrná;
akákoľvek dominantná alela – svetloružové zrná;
a 1 a 1 a 2 a 2- biele zrná.

Pleiotropia– pôsobenie viacerých génov. V tomto prípade je jeden gén zodpovedný za vývoj niekoľkých znakov.

Príklad. Gén zodpovedný za vývoj krátkych nôh u kurčiat určuje vývoj skráteného zobáka.

Úlohy

№ 1. Aké bude genotypové a fenotypové rozdelenie v prvej generácii hybridov pri krížení rastlín hrachu s genotypom: aaBB A AaBb; ААbb A AaBb?

№ 2. Aké budú potomky kríženia myší aguti s genotypom AaBb, medzi sebou? Aké fenotypové a genotypové rozdelenie by ste očakávali pri testovacom krížení, ak predpokladáte, že skúmaný šedý jedinec je homozygotný pre dva gény? Heterozygot pre dva gény?

№ 3. Žlté tekvice s genotypom Bbaa, rozmnožujú sa samoopelením. Akú genotypovú a fenotypovú segregáciu očakávate u hybridov F1?

Aké výsledky by ste očakávali od kríženia zelenej a bielej diheterozygotnej tekvice?

№ 4. Aké krížové výsledky testu očakávate, že získate, ak preskúmate genotyp rastlín pšenice, ktoré majú ružové zrná?

č.5. Dominantný gén, ktorý spôsobuje vývoj skrátených nôh u kurčiat, spôsobuje aj skrátený zobák. Homozygotné kurčatá majú taký malý zobák, že umierajú kvôli neschopnosti preraziť škrupinu a vyjsť z vajíčka. Aké budú genotypy a fenotypy 600 kurčiat získaných krížením heterozygotných vtákov s krátkymi nohami? Koľko kurčiat zomrie bez toho, aby sa vyliahli z vajec?

Literatúra

Bogoyavlensky Yu.K., Ulissová T.N., Yarovaya I.M., Yarygin V.N. Biológia. – M.: „Medicína“, 1999

Maksimov G.V.., Vasilenko V.N., Maksimov V.G., Maksimov A.G. Stručný slovník genetických pojmov. – M.: Univerzitná kniha, 2001

Yarygin V.N., Vasilyeva V.I., Volkov I.N., Sinelshchikova V.V. Biológia. – M.: Vyššia škola, 1999

Monohybridný kríženec

№1. Jedno dieťa v rodine sa narodilo zdravé a druhé malo ťažké dedičné ochorenie a zomrelo hneď po narodení.

Aká je pravdepodobnosť, že ďalšie dieťa v tejto rodine bude zdravé? Uvažuje sa o jednom páre autozomálnych génov.

Riešenie. Analyzujeme genotypy rodičov: obaja rodičia sú zdraví, nemôžu mať toto dedičné ochorenie, pretože vedie k smrti tela hneď po narodení.

Ak predpokladáme, že sa toto ochorenie prejavuje dominantne a zdravá vlastnosť je recesívna, potom sú obaja rodičia recesívni. Potom nemôžu mať choré dieťa, čo odporuje podmienkam problému.

Ak je toto ochorenie recesívne a gén pre zdravú vlastnosť sa zdedí dominantným spôsobom, potom musia byť obaja rodičia heterozygotní a môžu mať zdravé aj choré deti. Zostavíme schému kríženia:

odpoveď: Pomer v potomstve je 3:1, pravdepodobnosť zdravého potomka v tejto rodine je 75%.

№2. Vysoká rastlina bola opelená homozygotným organizmom s normálnym rastom stonky. Potomstvo vyprodukovalo 20 rastlín normálneho rastu a 10 rastlín vysokého rastu.

Akému rozdeleniu zodpovedá tento kríž - 3:1 alebo 1:1?

Riešenie: Homozygotný organizmus môže byť dvoch typov: dominantný (AA) alebo recesívne (aa). Ak predpokladáme, že normálny rast stonky je určený dominantným génom, potom bude všetko potomstvo „jednotné“, čo je v rozpore s podmienkami problému.

Aby došlo k „štiepeniu“, rastlina normálnej veľkosti musí mať recesívny genotyp a vysoká rastlina musí byť heterozygotná.

odpoveď: Pomer fenotypu a genotypu u potomstva je 1:1.

№3. Keď sa medzi sebou krížili čierne králiky, potomstvom boli čiernobiele králiky.

Zostavte schému kríženia, ak je známe, že jeden pár autozomálnych génov je zodpovedný za farbu srsti.

Riešenie: Rodičovské organizmy majú rovnaké fenotypy – čiernu farbu, ale u potomkov došlo k „štiepeniu“. Podľa druhého zákona G. Mendela dominuje gén zodpovedný za vznik čiernej farby a krížia sa heterozygotné organizmy.

№4. Sasha a Pasha majú šedé oči a ich sestra Masha má zelené oči. Matka týchto detí je sivooká, hoci obaja jej rodičia mali zelené oči. Gén zodpovedný za farbu očí sa nachádza na nepohlavnom chromozóme (autozóme).

Určite genotypy rodičov a detí. Zostavte schému kríženia.

Riešenie: Na základe tela matky a jej rodičov určíme, že šedá farba očí je recesívnym znakom (druhý zákon G. Mendela).

Pretože „štiepenie“ sa pozoruje u potomstva, potom musí mať otcovský organizmus zelené oči a heterozygotný genotyp.

№5. Matka je brunetka; otec je blond; v jeho rodokmeni neboli žiadne brunetky. Narodili sa tri deti: dve blonďavé dcéry a bruneta syn.

Gén pre túto vlastnosť sa nachádza na autozóme.

Analyzujte genotypy potomkov a rodičov.

Riešenie: Genotyp otcovského organizmu musí byť homozygotný, pretože V jeho rodokmeni je čistá línia vo farbe vlasov. Dominantný je homozygotný genotyp (AA) alebo recesívne (aa).

Ak je genotyp otca homozygotne dominantný, potomstvo nebude mať deti s tmavými vlasmi - objaví sa „uniformita“, čo je v rozpore s podmienkami problému. Preto je genotyp otca recesívny. Materský organizmus musí byť heterozygotný.

odpoveď: Pomer fenotypu a genotypu u potomstva je 1:1 alebo 50% 50%.

№6. U človeka sa vyvinie choroba nazývaná kosáčikovitá anémia. Toto ochorenie sa prejavuje tým, že červené krvinky nie sú okrúhle, ale kosáčikovité, v dôsledku čoho sa prenáša menej kyslíka.

Kosáčikovitá anémia sa dedí ako neúplne dominantná vlastnosť a homozygotný stav génu vedie k smrti organizmu v detstve.

V rodine majú obaja manželia príznaky anémie.

Aká je ich percentuálna šanca mať zdravé dieťa?

Riešenie:

odpoveď: 25 % zdravých detí v tejto rodine.

Dihybridné kríženie nezávislej dedičnosti génov

№1. Génové mutácie, ktoré spôsobujú skrátenie končatín (A) a dlhé vlasy (V) u oviec, sa prenášajú na ďalšiu generáciu recesívnym spôsobom. Ich dominantné alely tvoria normálne končatiny (A) a krátke vlasy (IN). Gény nie sú spojené.

Farma chovala baranov a ovce s dominantnými vlastnosťami a vyprodukovala 2 336 jahniat. Z nich je 425 dlhosrstých s normálnymi končatinami a 143 dlhosrstých s krátkymi končatinami.

Určte počet krátkosrstých jahniat a koľko z nich má normálne končatiny?

1). Nájdite počet dlhosrstých jahniat: 425 + 143 = 568.
2). Zisťujeme počet krátkosrstých: 2336 – 568 = 1768.
3). Určujeme počet krátkosrstých jedincov s normálnymi končatinami:

1768 ---------- 12 hodín
x ----------- 9 hodín x = 1326.

№2. Človek má gén pre čiernu farbu pleti (IN)úplne dominuje európskemu génu pokožky (V) a choroba kosáčikovitá anémia sa prejavuje neúplne dominantným génom (A) a alelické gény sú v homozygotnom stave (AA) viesť k zničeniu červených krviniek a organizmus sa stáva neživotaschopným.

Gény pre oba znaky sú umiestnené na rôznych chromozómoch.

Čistá černoška porodila bielemu mužovi dve mulatky. Jedno dieťa nemalo žiadne známky anémie a druhé zomrelo na anémiu.

Aká je pravdepodobnosť, že ďalšie dieťa bude bez známok anémie?

Riešenie. Zostavíme schému kríženia:

odpoveď: Pravdepodobnosť zdravého dieťaťa v tejto rodine je 1/4 = 25 %

№3. Recesívne gény (A) A (s) určiť prejav ľudských chorôb, ako je hluchota a albinizmus. Ich dominantné alely riadia dedičnosť normálneho sluchu (A) a syntéza melanínového pigmentu (S).

Gény nie sú spojené.

Rodičia majú normálny sluch; matka brunetka, otec albín. Narodili sa tri jednovaječné dvojčatá s dvoma vlastnosťami.

Aká je pravdepodobnosť, že ďalšie dieťa v tejto rodine bude mať obe choroby?

Riešenie.

Podľa pravidla „čistoty gamét“ sa zistilo, že rodičia sú diheterozygotní:

odpoveď: Pravdepodobnosť mať dieťa s oboma chorobami je 1/8 = 12,5 %

№4. Študujú sa dva páry autozomálnych génov vykazujúcich nezávislú dedičnosť.

Kohút s hrebeňom ruží a operenými nohami je chovaný s dvoma sliepkami s hrebeňom ruží a operenými nohami.

Z prvej sliepky sa získali kurčatá s operenými nohami, niektoré mali hrebeň v tvare ruže a druhá časť mala jednoduchý hrebeň.

Kurčatá z druhej sliepky mali ružový hrebeň a niektoré mali operené nohy a niektoré neoperené.

Určte genotypy kohúta a dvoch sliepok.

Riešenie.

Interakcia nealelických génov

№1. Študujú sa dva páry nealelických neprepojených génov, ktoré určujú farbu srsti hranostaju.

Dominantný gén jedného páru (A) určuje čiernu farbu a jej recesívnu alelu (A)- modrá farba.

Dominantný gén druhého páru (IN) prispieva k prejavu pigmentácie v tele, jeho recesívnej alely (V) nesyntetizuje pigment.

Pri vzájomnom krížení čiernych jedincov sa z potomkov stali jedinci s modrou srsťou, čierni a albíni.

Analyzujte genotypy rodičov a teoretický pomer u potomstva.

Riešenie.

Odpoveď: 9 čiernych, 3 albíni, 4 modré.

№2. Dedičnosť farby peria u kurčiat je určená dvoma pármi nealelických nespojených génov umiestnených na autozóme.

Krížia sa dva organizmy heterozygotné pre dva páry alel.

Určte pomer kurčiat s farebným perím a albínov v potomstve.

Riešenie.

odpoveď: 13 biele, 3 maľované.

№3. V ovse je farba zrna určená dvoma pármi nealelických nespojených génov.
Jeden dominantný gén (A) určuje čiernu farbu, ďalší dominantný gén (IN)- šedá farba. Čierny gén potláča šedý gén.

Obe recesívne alely určujú bielu farbu zŕn.

Keď došlo k opeleniu diheterozygotných organizmov, potomstvo produkovalo rastliny s čiernymi, sivými a bielymi zrnami.

Určite genotypy rodičovských organizmov a fenotypový pomer u potomstva.

Riešenie.

odpoveď: 12 čiernych, 3 sivé, 1 biele.

Dedičnosť génov umiestnených na pohlavných chromozómoch

№1. Normálny gén zrážania krvi (A) u ľudí sa dedí dominantným spôsobom a je spojený s X- chromozóm. Recesívna mutácia tohto génu (A) vedie k hemofílii – neschopnosti zrážať krv.

U- chromozóm nemá alelický gén.

Riešenie. 1) Určite genotyp nevesty. Podľa podmienok problému má sestra nevesty recesívny genotyp X a X a , čo znamená, že obe sestry dostávajú gén pre hemofíliu (od svojho otca). Preto je zdravá nevesta heterozygotná.

2) Určite genotyp ženícha. Matka ženícha s príznakmi hemofílie X a X a , preto podľa chromozomálnej teórie pohlavia odovzdáva recesívny gén svojmu synovi X a U .

odpoveď: fenotypový pomer je 1:1, 50% detí je zdravých.

№2. Študuje sa jeden pár alelických génov v X-chromozóm, ktorý reguluje farebné videnie u ľudí.

Normálne farebné videnie je dominantná vlastnosť, zatiaľ čo farbosleposť je recesívna vlastnosť.

Analyzujte genotyp materského organizmu.

Je známe, že matka má dvoch synov, jeden z nich má chorú manželku a zdravé dieťa. Druhá rodina má dcéru s príznakmi farbosleposti a syna, ktorého farebné videnie je normálne.

Riešenie. 1) Určite genotyp prvého syna. Podľa podmienok problému má chorú manželku a zdravé dieťa - môže to byť len dcéra X A X a . Dcéra dostala recesívny gén od svojej matky a dominantný gén od svojho otca, preto je dominantný genotyp mužského tela (X A U) .

2) Určte genotyp druhého syna. Jeho dcéra je chorá X a X a , čo znamená, že jednu z recesívnych alel dostala od svojho otca, preto je genotyp mužského tela recesívny. (X a U -) .

3) Genotyp organizmu matky určujeme na základe jej synov:

odpoveď: genotyp matky je heterozygotný X A X a .

№3. Albinizmus u ľudí je determinovaný recesívnym génom (A) lokalizované na autozóme a jedna forma diabetu je determinovaná recesívnym génom (V) , spojené s genitáliami X - chromozóm.

Za pigmentáciu sú zodpovedné dominantné gény (A) a normálny metabolizmus (IN) .

U - chromozóm neobsahuje gény.

Pár má tmavú farbu vlasov. Obe matky trpeli cukrovkou a otcovia boli zdraví.

Jedno dieťa sa narodilo s dvoma príznakmi.

Určte percentuálnu pravdepodobnosť, že v tejto rodine budú zdravé a choré deti.

Riešenie. Aplikovaním pravidla „čistoty gamét“ určujeme genotypy rodičov podľa farby vlasov – heterozygotné genotypy Aha.

Podľa chromozomálnej teórie pohlavia sa zistilo, že otec má cukrovku X na Y - a matka je zdravá 10. storočia

Vyrábame Punnettovu mriežku - gaméty tela otca sú vypísané horizontálne a gaméty tela matky sú zapisované vertikálne.

№4. Dva recesívne gény umiestnené v rôznych oblastiach X-chromozómy spôsobujú u ľudí ochorenia ako hemofília a svalová dystrofia. Ich dominantné alely kontrolujú normálnu zrážanlivosť krvi a svalový tonus.

U-chromozóm neobsahuje alelické gény.

Matka nevesty trpí dystrofiou, ale podľa jej rodokmeňa má normálnu zrážanlivosť krvi a jej otec mal hemofíliu, ale bez akýchkoľvek dystrofických príznakov.

Ženích vykazuje obe choroby.

Analyzujte potomkov v tejto rodine.

Riešenie.

odpoveď: všetky deti majú toto ochorenie, 50 % s hemofíliou a 50 % s dystrofiou.

Dedičnosť spojených génov. Fenomén prekračovania.

№1. Gén pre ľudský rast a gén, ktorý určuje počet prstov na končatinách, sú v rovnakej väzobnej skupine vo vzdialenosti 8 morganidov.

Normálna výška a päť prstov sú recesívne znaky. Vysoký rast a polydaktýlia (šesťprsté) sa prejavujú autozomálne dominantným vzorom.

Manželka je normálnej výšky a na každej ruke má päť prstov. Manžel je heterozygot pre dva páry alel a vysoký gén zdedil po svojom otcovi a šesťprstý gén po matke.

Určte percento pravdepodobných fenotypov u potomstva.

Riešenie.

odpoveď: 46% 46% 4% 4%

№2. Dva gény, ktoré regulujú metabolické reakcie v ľudskom tele, sú spojené X-chromozóm a sú umiestnené od seba vo vzdialenosti 32 morganidov. U-chromozóm neobsahuje alelické gény.

Dominantné gény riadia normálny metabolizmus.

Účinky rôznych mutagénnych faktorov menia sekvenciu nukleotidov v týchto oblastiach X-chromozómy, čo vedie k odchýlkam v syntéze látok a dedičným chorobám recesívneho typu.

Zdravým rodičom sa narodí choré dieťa s dvomi mutantnými génmi v genotype.

Aká je percentuálna šanca, že vaše ďalšie dieťa bude mať metabolickú poruchu?

Riešenie. Podľa podmienok problému v tejto rodine je chorým dieťaťom syn v X a U pretože Zdravý otec nemôže ochorieť dcéry.

Syn dostal od matky recesívne gény, preto je matkin genotyp heterozygotný

Zostavíme schému kríženia: