1

Практична робота № 6

Тема: Розв’язання типових задач з генетики. Моногібридне схрещування.

Мета: навчитись розв’язувати задачі з генетики, засвоїти основні закономірності

моногібридного схрещування і закони Менделя.

Зміст заняття

1. Організаційний момент.

1.1. Перевірка присутніх за рапортом чергового.

1.2. Повідомлення теми і плану заняття.

2. Мотивація заняття.

3. Актуалізація опорних знань.

4. Подача матеріалу.

План

1. Моногібридне схрещування.

2. Методи генетичних досліджень. Закони Г. Менделя.

3. Рекомбінації.

Література

1. Балан П.Г. Біологія 11 кл.:Підручник для зальноосвіт. навч. закл.: рівень

стандарту, академічний рівень / П.Г.Балан, Ю.Г. Вервес, В.П. Поліщук. –

К.: Генеза, 2011. – 304с.

2. Медична біологія / За ред.. В.П. Пішака, Ю.І. Мажори. – Вінниця: Нова

книга, 2004. – 656с.

3. Мотузний О.В. Біологія. – К.: «Вища школа», 2012. – 750с.

4. Овчинніков О.В. Загальна біологія. Збірник задач і вправ. К.: Генеза, 2000.

1. Алель, який завжди проявляється в присутності іншого у вигляді варіанта ознаки,

що ним визначається, називають домінантним (від лат. домінантіс - панівний), а

той, який не проявляється, - рецесивним (від лат. рецессус - відступ, видалення).

2

Явище пригнічення прояву одного алеля іншим називають домінуванням.

Гомозигота (від грец. гомос - однаковий та зиготос - сполучений разом) - це

клітина чи особина з диплоїдним або поліплоїдним набором хромосом,

гомологічні хромосоми якої несуть ідентичні алелі певного гена.

Гетерозигота (від грец. гетерос - інший) — це клітина або особина з

диплоїдним або поліплоїдним набором хромосом, гомологічні хромосоми

якої несуть різні алелі певного гена.

Трапляються випадки, коли у формуванні певного варіанта ознаки беруть

участь обидва алельні гени. Прикладом може слугувати успадкування груп крові

в людини.

Позначення і символи генетики

Р Батьківські організми взяті для схрещуванні

х Схрещування організмів

♀ Жіноча стать

♂ Чоловіча стать

F

Гібридні покоління ( F1 – перше, F2 – друге.

Особа чоловічої статі

Особа жіночої статті

Стать невідома

Шлюб

Шлюб та діти

3

Приклади розв’язування задач.

1. Ген гладенької поверхні гороху домінує над геном зморшкуватої поверхні

гороху. Якими були генотипи батьківських особин, якщо серед нащадків

виявилось порівну гладенького і зморшкуватого гороху?

Розв’язання

А – ген гладенької поверхні гороху.

а – ген зморшкуватої поверхні гороху.

Оскільки серед нащадків гладенького і зморшкуватого гороху виявилось

однаково, то припускаємо, що один із батьків був гетерозиготним, а інший

рецисивним.

Р ♀Аа х ♂аа

гамети А а а а

F

При цьому схрещуванні розщеплення в потомстві буде 1 : 1

Відповідь: для того, щоб у потомстві гороху було порівну, генотипи батьків

повинні бути такими: Аа і аа.

2. У парниках висаджена розсада томатів, вирощених із гібридного насіння.

31 560 кущів розсади дали плоди грушоподібної форми, 94 250 кущів – круглої.

Скільки серед нащадків гетерозиготних кущів?

Розв’язання

А – кругла форма томату.

а – грушоподібна форма.

Оскільки розщеплювання серед потомства має відповідати 3 : 1 , то припускаємо

що обоє батьківських форм були гетерозиготними.

Р ♀Аа х ♂Аа

гамети А а А а

♂/♀ А а

А

Аа

аа

4

F

Розщеплення серед нащадків 3 : 1

Відповідь: серед нащадків гетерозиготних кущів було 50%.

3. Ген гігантського росту вівса є рецисивним, ген нормального росту –

домінантним. Які рослини треба схрестити, щоб одержати одноманітне за ростом

потомство?

Розв’язання

А – ген нормального росту вівса.

а – ген ген гігантського росту вівса.

Р ♀АА х ♂аа

гамети А а

F

Відповідь: для того, щоб отримати одноманітне за ростом потомство необхідно

схрестити такі батьківські форми: АА і аа.

4. Чоловік з Третьою групою крові одружився із жінкою з другою групою крові.

Які генотипи батьків і нащадків з якими генотипами слід очікувати від такого

шлюбу?

Р ♀ІАІ

0 х ♂І

ВІ

0

F

♂/♀ А а

А

АА

Аа

а

Аа

аа

♂/♀ А а

Аа

♂/♀ ІА І

0

І

В

І

В І

А

(ΙV група крові)

І

В І

0

(ΙΙΙ група

крові)

І

0

І

А І

0

(ΙΙ група крові)

І

0 І

0

(Ι група крові)

5

Розщеплення серед нащадків 1 : 1 : 1 : 1.

Відповідь: генотипи батьків: ♀ІАІ

0 і ♂І

ВІ

0 , від такого шлюбу можна очікувати

такі генотипи нащадків: ІВ І

А(ΙV група крові), І

В І

0(ΙΙΙ група крові), І

А І

0(ΙΙ група

крові), І0 І

0 (Ι група крові).

5. У помідорів домінантний алель (А) визначає кулясту форму плодів, рецисивний

алель (а) – грушоподібну форму плодів. Схрестили чисту лінію помідорів з

кулястою формою плодів з грушоподібними плодами. Усі гібриди першого

покоління мали кулясту форму, а серед гідридів другого покоління 18400 особин

мали кулясту форму а 6020 грушоподібну форму. Визначте генотипи батьків,

гібриди першого і другого покоління.

Розв’язання

А – кругла форма плодів.

а – грушоподібна форма.

Р ♀АА х ♂аа

гамети А а

F1

Р ♀Аа х ♂Аа

гамети А а А а

♂/♀ А а

Аа

6

F2

Розщеплення серед нащадків 3 : 1

6. Схрестили гомозиготні рослини нічної красуні, одна з яких мала червоне

забарвлення вікочка квітки, інша – біле, гібриди першого покоління мали рожеві

квіти. Визначити генотипи першого і другого покоління.

Розв’язання

А – ген, що визначає червоне забарвлення квіток нічної красуні.

А – ген, що визначає біле забарвлення квіток.

аа – білі квіти

АА – червоні квіти

Аа – рожеві квіти

Р ♀АА х ♂аа

гамети А а

F1

Р ♀Аа х ♂Аа

гамети А а А а

F2

Відповідь: у першому поколінні всі особини були з рожевими квітами, а в

другому 50 % особин – рожеві мали рожеві квіти, 25% - білі, 25% - червоні.

♂/♀ А а

А

АА

Аа

а

Аа

аа

♂/♀ А а

Аа

(рожеві квіти)

♂/♀ А а

А

АА

(червоні квіти)

Аа

(рожеві

квіти)

а

Аа

(рожеві квіти)

аа

(білі квіти)

7

2. Свої дослідження Г. Мендель розпочав з моногібридного схрещування: він

схрестив між собою дві чисті лінії гороху посівного, які відрізнялися за кольором

насіння: відповідно жовтого та зеленого кольору. Насіння, яке утворили нащадки,

отримані внаслідок такого схрещування виявились одноманітними – жовтого

кольору. Так Мендель встановив закон одноманітності гібридів першого

покоління: у фенотипі гібридів першого покоління проявляється лише один з

двох варіантів ознаки, а саме - домінантний. Цю закономірність ще називають

законом домінування.

А – насіння жовтого кольору.

а – насіння зеленого кольору.

Р ♀ АА х ♂ аа

гамети А А а а

F1

Схрещуючи чисті лінії гороху між собою, Г. Мендель отримав гетерозиготні

(гібридні) форми. Отже, він застосував гібридологічний метод досліджень.

Потім Г. Мендель вирощував рослини з насіння, отриманого від гібридів

першого покоління, і схрещував їх між собою. Їхні нащадки (гібриди другого

покоління - Р2) утворили 8023 насінини, з яких 6022 були жовтого кольору, а 2001

- зеленого. Таким чином, серед насіння, утвореного гібридами другого покоління,

знову з'явилися насінини зеленого кольору (рецесивний варіант ознаки), які

становили приблизно 1/4 від загальної кількості насіння, тоді як частка насіння

жовтого кольору (домінантний варіант ознаки) складала приблизно 3/4 (мал. 6.4).

Г. Мендель здійснив подібні досліди і з вивчення успадкування інших ознак і

скрізь отримав подібні результати. Цю закономірність названо законом

розщеплення: при схрещуванні гібридів першого покоління між собою серед

♂/♀ А А а

Аа

жовте насіння

Аа

жовте насіння

а

Аа

жовте насіння

Аа

жовте насіння

8

їхніх нащадків спостерігають явище розщеплення ознак: у фенотипі 1/4 гібридів

другого покоління проявляється рецесивний, а 3/4 - домінантний варіанти ознак.

Розщеплення - це прояв обох варіантів ознаки (як домінантного, так і

рецесивного) у нащадків гібридних особин, зумовлений розходженням у

мейозі, алельних генів, які їх визначають.

А – насіння жовтого кольору.

а – насіння зеленого кольору.

Р ♀ Аа х ♂ Аа

гамети А а А а

F1

Розщеплення 3 : 1.

У подальших дослідженнях Г. Мендель ускладнив умови проведення досліду:

він обрав рослини, які відрізнялися різними варіантами двох (ідигібридне

схрещування) або більшої кількості (полігібридне схрещування) досліджуваних

спадкових ознак. Зокрема, він схрестив між собою чисті лінії гороху посівного,

представники яких формували жовте насіння з гладенькою поверхнею та зелене

зі зморшкуватою. Отримані гібриди першого покоління утворювали лише

насіння жовтого кольору з гладенькою поверхнею (домінантні варіанти обох

досліджуваних ознак). Таким чином, Г. Мендель спостерігав прояв закону

одноманітності гібридів першого покоління.

Схрестивши гібриди першого покоління між собою, Г. Мендель виявив серед

гібридів другого покоління (F2) чотири фенотипні групи в таких

співвідношеннях: приблизно 9 частин рослин утворювали насіння жовтого

кольору з гладенькою поверхнею (315 насінин), З частини - жовтого кольору зі

зморшкуватою поверхнею (101 насінина), ще З частини - зеленого кольору з

гладенькою поверхнею (108 насінин), а 1 частина - зеленого кольору зі

зморшкуватою поверхнею (32 насінини). З огляду на це він зробив висновок, що

♂/♀ А а

А

АА

жовте насіння

Аа

жовте насіння

а

Аа

жовте насіння

аа

зелене насіння

9

гени, які визначають забарвлення насіння та характер його поверхні, успадко-

вуються незалежно.

На підставі отриманих результатів Г. Мендель сформулював закон залежного

комбінування ознак: при ди- або полігібридному схрещуван розщеплення за

кожною ознакою відбувається незалежно від іншх. Тобто дигібридне схрещування

за умови, що один з алельних генів повністю домінує над іншим, являє, по суті,

два моногібридних, які ніби накладаються одне на одне, тригібридне - відповідно

три і т. д.

Ж. г. – жовте насіння із гладенькою поверхнею.

Ж. з. – жовте насіння із зморшкуватою поверхнею.

З. г. – зелене насіння із гладенькою поверхнею.

З. з. – зелене насіння із зморшкуватою поверхнею.

Р ААВВ х аавв

гамети АВ ав

F1 АаВв

F2

Розщеплення 9 : 3 : 3 : 1.

♂/♀ АВ Ав аВ ав

АВ ААВВ

ж.г.

ААВв

ж.г.

АаВВ

ж.г.

АаВв

ж.г.

Ав ААВв

ж.г.

ААвв

ж.з.

АаВв

ж.г.

Аавв

ж.з.

аВ АаВВ

ж.г.

АаВв

ж.г.

ааВВ

з. г.

ааВв

з. г.

ав АаВв

ж.г.

Аавв

ж.з.

ааВв

з. г.

аавв

з. з.

10

3. Рекомбінація (від лат. ре - префікс, який означає поновлення, повтор дій,

і комбінатпіо - сполучення) - комбінування спадкового матеріалу батьків у

генотипі нащадків. Іншими словами, рекомбінація - це нові поєднання алелів

різних генів у гаметах гібридів, які відрізняються від їхніх поєднань у гаметах

батьків.

Унаслідок рівної ймовірності зустрічей гамет різних типів, які утворюють

гібриди першого покоління, у їхніх нащадків (гібридів другого покоління)

можливе формування дев'яти варіантів генотипів. Ці дев'ять варіантів генотипів,

у свою чергу, визначатимуть чотири різні варіанти фенотипу. У двох з них

поєднання станів ознак кольору насінини і структури її поверхні будуть у тих

самих поєднаннях, як і у фенотипі вихідних батьківських форм (жовтий колір -

гладенька поверхня насінини і зелений колір - зморшкувата поверхня), а в двох - у

нових (рекомбінаціях) (жовтий колір - зморшкувата поверхня і зелений колір -

гладенька поверхня). Таким чином, рекомбінації є одним із джерел мінливості

організмів

1.Ген стійкості вівса до сажки домінує над геном сприйнятливості до цієї хвороби. Яке потомство вийде від схрещування гомозиготних імунних особин з рослинами, що вражаються сажкою?

Розв'язання

В – ген стійкості вівса до сажки;

в – ген сприйнятливості вівса до сажки; Р ♀ ВВ х ♂вв

гамети В В в в

F1 Вв

Відповідь: усі рослини будуть стійкими до сажки.

2. Плоди томата бувають круглими й грушоподібними. Ген круглої форми домінує. Якими є генотипи батьківських рослин, якщо в потомстві виявилося порівну круглих і грушоподібних плодів?

А – ген круглої форми томата;

Аа – ген грушоподібної форми томата;

11

АА – круглі плоди;

Аа – круглі плоди;

аа – грушоподібні плоди. Р ♀ Аа х ♂аа

гамети А а а а

F1

Відповідь׃ генотипи батьків є такими׃ Аа; аа.

3.У парниках висаджена розсада томатів, вирощених із гібридного насіння. 31 560 кущів розсади дали плоди грушоподібної форми, 94 250 кущів — круглої. Скільки серед нащадків гетерозиготних кущів?

Розв’язання

А – кругла форма томату.

а – грушоподібна форма.

Оскільки розщеплювання серед потомства має відповідати 3 : 1 , то припускаємо

що обоє батьківських форм були гетерозиготними.

Р ♀Аа х ♂Аа

гамети А а А а

F

Розщеплення серед нащадків 3 : 1

Відповідь: серед нащадків гетерозиготних кущів було 50%.

4. У пшениці ген карликовості домінує над геном нормального росту. Якими є генотипи вихідних форм, якщо в потомстві 3/4 рослин виявилося карликовими?

♀/♂ а а

А

Аа

круглі плоди

Аа

круглі плоди

а

аа

грушопод. плоди

аа

грушопод. плоди

♂/♀ А а

А

АА

Аа

а

Аа

аа

12

Розв'язання

А – ген карликовості;

а – а ген нормального росту;

АА – карликові рослини;

Аа – карликові рослини;

аа – нормальні рослини.

Р ♀ Аа х ♂Аа

гамети А а А а

F1

Відповідь: генотипи батьківських форм є такими׃ Аа; Аа

5. Ген гігантського росту вівса є рецесивним, ген нормального росту — домінантним. Які рослини треба схрестити, щоб одержати одноманітне за ростом потомство?

Розв’язання

А – ген нормального росту вівса.

а – ген ген гігантського росту вівса.

Р ♀АА х ♂аа

гамети А а

F

Відповідь: для того, щоб отримати одноманітне за ростом потомство необхідно

схрестити такі батьківські форми: АА і аа.

6. Схрестили гомозиготні рослини нічної красуні, одна з яких мала червоне

забарвлення вікочка квітки, інша – біле, гібриди першого покоління мали рожеві

квіти. Визначити генотипи першого і другого покоління.

♀/♂ А а

А

АА

карликові рослини

Аа

карликові рослини

а

Аа

карликові рослини

аа

нормальні рослини

♂/♀ А а

Аа

13

Розв’язання

А – ген, що визначає червоне забарвлення квіток нічної красуні.

А – ген, що визначає біле забарвлення квіток.

аа – білі квіти

АА – червоні квіти

Аа – рожеві квіти

Р ♀АА х ♂аа

гамети А а

F1

Р ♀Аа х ♂Аа

гамети А а А а

F2

Відповідь: у першому поколінні всі особини були з рожевими квітами, а в

другому 50 % особин – рожеві мали рожеві квіти, 25% - білі, 25% - червоні.

7. Пряме волосся в людини - рецесивна ознака. Генотип АА утворює фенотип із кучерявим волоссям, а генотип Аа - із хвилястим. Визначте генотипи і фенотипи дітей, батьки яких мають хвилясте волосся.

А – ген кучерявого волосся;

а – ген прямого волосся;

Аа – хвилясте волосся;

АА – кучеряве волосся;

аа – пряме волосся.

Р ♀ Аа х ♂Аа

гамети А а А а

♂/♀ А а

Аа

(рожеві квіти)

♂/♀ А а

А

АА

(червоні квіти)

Аа

(рожеві

квіти)

а

Аа

(рожеві квіти)

аа

(білі квіти)

14

Відповідь: генотипи бакьків׃ Аа; Аа, 50% дітей мали хвилясте волосся, 25% - кучеряве і 25% - пряме волосся.

8. Руде волосся рецисивна ознака, інший колір волосся - домінантна. При яких генотипах батьків імовірність народження дитини з рудим волоссям становить 50%?

9. Блакитноокий чоловік одружився з кароокою жінкою, і в них народилося двоє дітей: одна дитина з карими, а друга з блакитними очима. Визначте генотип усіх членів родини, якщо відомо, що ген кароокості домінує, а ген блакитного кольору очей є рецисивним.

10. Чоловік, що має короткі вії (батьки його мали довгі вії) одружився з жінкою, яка має довгі вії. Народилася дитина з довгими віями. У батька жінки і старшого брата були короткі вії, а в матері — довгі. Відомо що довгі ви — ознака домінантна, а короткі — рецесивна. Визначте генотипи усіх згаданих осіб. Яка вірогідність народження наступної дитани з короткими віями?

11. Одружились жінка, хвора на гіпертонію, і здоровий чоловік. Всі їхні діти були гіпертоніками. Син одружився з дівчиною, що не хворіє на гіпертонію, а дочка вишла заміж за хлопця, хворого на цю недуїу Чи буде гіпертонію виявлено в онуків (вона передається домінантно)? Розгляньте всі можливі варіанти..

12. Куряча сліпота — домінантна ознака. Жінка, хвора на курячу сліпоту, одружилась зі здоровим чоловіком. їхня дитина має нормальний зір. Яка ймовірність того, що наступна дитина теж буде нормальною?

13. Афібриногенемія (відсутність фібриногену плазми, що зумовлює ускладнення кровотеч, які часто закінчуються смертю) успадковується як рецесивна аутосомна ознака. У здорових батьків народилася дитина з ознаками афібриногенемії. Яка вірогідність народження другої Дитини з такою ж хворобою. 14. Синдактилія успадковується як домінантна аутосомна ознака. Яка вірогідність народження дітей зі зрослими пальцями в сім'ї, де один з батьків гетерозиготний за аналізованою ознакою, а інший має нормальну будову пальців?

♀/♂ А а

А

АА

кучеряве волосся

Аа

хвилясте волосся

а

Аа

хвилясте волосся

аа

пряме волосся