Підручник з Біології і екології. 10 клас. Шаламов - Нова програма

Практична робота

Розв’язування типових генетичних задач

Мета: удосконалити навички складання схем схрещування, навчитися розв’язувати генетичні задачі.

Хід роботи

Розгляньте приклади розв’язків і розв’яжіть наведені задачі.

Моногібридне схрещування, повне домінування

Умова. Чоловік з ластовинням, серед родичів якого усі мали ластовиння, одружився на жінці без ластовиння. Від цього шлюбу народилося три доньки з ластовинням. Одна з них взяла шлюб із чоловіком без ластовиння. Які діти можуть народитися в цієї пари?

Розв’язок

• Уводимо умовні позначення.

А — наявність ластовиння

(оскільки в шлюбі людини з ластовинням і без нього народжуються діти з ластовинням)

α — відсутність ластовиння

• Складаємо схему схрещування.

(рядок генотипів і фенотипів батьків, розділений знаком «х» схрещування) (рядок гамет: з кожної пари в гамету потрапляє одна хромосома)

(рядок нащадків: генотипи нащадків отримують, з’єднуючи почергово генотипи яйцеклітин із генотипами сперматозоїдів, фенотипи визначають за генотипами)

Відповідь. Із ймовірністю 50 % народяться діти з ластовинням чи без нього.

Задачі

• 1. Батько й мати мають зелені очі (домінантна ознака). У них народилося двоє дітей: одна з зеленими очима, інша з блакитними. Яка ймовірність народження в цій родині наступної дитини з блакитними очима?

• 2. Чоловік, що має короткі вії, одружився на жінці з довгими віями. У її батька були короткі вії, а в матері довгі. Народилася дитина з довгими віями. Відомо, що довгі вії — домінантна ознака. Визначте генотипи всіх особин.

Моногібридне схрещування, неповне домінування

Умова. Наявність прямого волосся в людини зумовлена рецесивним геном, а кучерявого — домінантним. Тато має кучеряве волосся, а мама — пряме. Усі їхні діти мають хвилясте волосся. Як пояснити появу прямого волосся в онуків, якщо діти взяли шлюб з людьми, що мають хвилясте волосся? Яка частина онуків матиме пряме волосся? Розв’язок

• Уводимо умовні позначення.

А — кучеряве волосся

α — пряме волосся

Аα — хвилясте волосся

• Складаємо схему схрещування.

Відповідь. Народження онуків із прямим волоссям можна пояснити тим, що усі особи з хвилястим волоссям є гетерозиготами і несуть рецесивні алелі; 25 % онуків матимуть пряме волосся.

Задачі

• 3. Герцог Гамбурзький має пряме волосся. Він одружується з кучерявою принцесою Мюнхенською. Але його майбутній тесть поставив умову: якщо в них не буде кучерявого нащадка, то Гамбурзьке королівство переходить під його владу. Чи отримає тесть королівство, якщо для форми волосся спостерігається неповне домінування?

• 4. У джунглях Амазонії, дослідником Дж. Сімпсоном було відкрито популяцію аборигенів. При цьому більшість із них були всеїдними, але зустрічалися як виключні м’ясоїди, які нездатні засвоювати рослинну їжу, так і вегетаріанці, що не можуть харчуватися м’ясом. Генетики з’ясували, що м’ясоїдство викликане наявністю рецесивного алеля гену в 6-ій хромосомі, а вегетаріанці гомозиготні за цим же геном. Як аборигенам утворювати родини, щоб усі їх діти могли харчуватися виключно рослинами?

Моногібридне схрещування, ознака зчеплена зі статтю

Умова. У батьків, які мали нормальний кольоровий зір, народилося кілька дітей з нормальним зором і один хлопчик із дальтонізмом. Як це пояснити? Які генотипи батьків і дітей?

Розв’язок

• Уводимо умовні позначення.

ХD — нормальний кольоровий зір

Xd — дальтонізм Складаємо схему схрещування.

Відповідь: народження хлопчика із дальтонізмом спричинене гетерозиготністю матері за геном дальтонізму; генотип матері — гетерозиготний, генотип батька — гомозиготний за домінантним алелем, генотипи дітей з нормальним кольоровим зором — гомозиготні та гемізиготні за домінантним алелем, гетерозиготні, генотип хлопчика з дальтонізмом — гемізиготний за рецесивним алелем.

Задачі

• 5. Відсутність потових залоз у людей успадковується як рецесивна ознака, зчеплена зі статтю. Юнак із потовими залозами одружується на такій же дівчині, батько якої не має потових залоз, а мати й її предки мають потові залози. Яка ймовірність того, що сини і доньки від цього шлюбу не будуть мати потових залоз?

• 6. Явище нестачі Фосфору у крові людини може бути пов’язане із захворюванням на специфічну спадкову форму рахіту. Серед дітей від шлюбів 16 чоловіків, хворих цією формою рахіту, зі здоровими жінками народились 23 доньки і 19 синів. У всіх доньок була нестача Фосфору в крові, а всі сини були здорові. Яка генетична природа цього захворювання?

Дигібридне схрещування, повне домінування

Умова. Блакитноокий темноволосий чоловік, батько якого був світловолосим, одружується на кароокій світловолосій дівчині з родини, усі члени якої протягом кількох поколінь мали карі очі. Яких нащадків і з якою ймовірністю слід очікувати від цього шлюбу? Врахуйте, що кароокість домінує над блакитноокістю, а ознака темного волосся домінує над ознакою світлого.

Розв’язок

• Уводимо умовні позначення.

А — карі очі

а — блакитні очі

b — світле волосся

В — темне волосся

Складаємо схему схрещування.

Відповідь: Усі діти будуть кароокими і з ймовірністю 50 % темноволосими.

Задачі

• 7. У людей цукровий діабет — рецесивна ознака, а короткозорість — домінантна. Одружуються дівчина з цукровим діабетом і юнак із короткозорістю. Чи будуть їхні онуки здоровими відносно цих ознак, якщо їхні діти будуть одружуватися із людьми також здоровими за цими ознаками?

• 8. Дівчина з густим волоссям і звичайними вухами не може вибрати між двома претендентами на її руку. У першого з них звичайні вуха й густе волосся, але його батько був капловухим (як і батько дівчини). Інший претендент має лисину (його батько також із молодості був лисим), а вуха в нього звичайні. Кого дівчині обрати в чоловіки, щоб мати дітей, подібних на неї, якщо перший кандидат гетерозиготний за ознакою форми вух, а другий — гомозиготний за ознакою раннього облисіння?

Зчеплене успадкування

Умова. Відомо, що в дигетерозиготних людей за генами А і В у шлюбах з дигомозиготними за рецесивним алелем партнерами народжуються діти у співвідношенні А_В_ : A_bb : ааВ_ : aabb — 47 : 3 : 3 : 47. Як успадковуються гени А і В? Визначте відстань між генами А і В.

Розв’язок

• Складаємо схему схрещування.

Визначаємо відстань.

Відповідь: гени А і В успадковуються зчеплено, відстань між ними 6 морганід.

Задачі

• 9. У людини один з генів резус-фактора зчеплений із геном, що визначає форму еритроцитів і знаходиться від нього на відстані 3 морганіди. Резус-позитивність і еліптоцитоз (еритроцити еліптичної форми) визначаються домінантними аутосомними генами. Мама в подружжі гетерозиготна за обома ознаками, причому резус-позитивність вона успадкувала від матері, а еліптоцитоз — від батька. Тато ж резус-негативний і має нормальні еритроцити. Визначте ймовірність народження дітей з певними фенотипами в цій родині.

• 10. Аборигени, відкриті дослідником Дж. Сімпсоном, відрізняються формою черепа й довжиною пальців. Ці ознаки визначаються парою аутосомних домінантних алелей генів, розташованих на відстані 10 морганід. Яка ймовірність народження аборигенів з видовженим черепом і короткими пальцями від батька, що не має цих ознак, та мами, що має, якщо бабуся по маминій лінії мала видовжений череп і пальці звичної довжини, а дідусь — череп звичної форми і вкорочені пальці?

Задачі для самостійного розв’язування

• 11. Ретинобластома (злоякісна пухлина сітківки ока) успадковується як домінантна аутосомна ознака, причому вона проявляється лише в 90 % людей з домінантним геном. Чоловік має вилікувану ретинобластому, дружина не має ретинобластоми і походить з родини, де ні в кого з родичів цього захворювання не було. Визначте ймовірність народження в цих батьків дитини з ретинобластомою.

• 12. У темноволосої (домінантна ознака) без ластовиння (рецесивна ознака) матері й рудоволосого з ластовинням батька троє дітей: рудий з ластовинням син, рудий без ластовиння син і темноволоса з ластовинням донька. Яка ймовірність того, що наступною дитиною буде рудоволоса із ластовинням донька?

• 13. У Мохаммада і Газалі народився син. Подружжя вирішує питання, чи можна йому робити обрізання. Брат Газалі помер від кровотечі, що була спричинена такою операцією. Тяжкі кровотечі спостерігаються й у Гусейна — дядька Газалі по матері. Яку пораду варто дати Мохаммаду й Газалі?

• 14. Гіпоплазія емалі (світло-брунатний колір зубів) успадковується як зчеплена з Х-хромосомою домінантна ознака. У родині, де обоє батьків мають цю аномалію, народився син з нормальними зубами. Установіть генотипи батьків і ймовірність народження в них доньки з нормальними зубами.

• 15. У людей один із домінантних генів визначає формування вушної завитки, другий — слухового нерву. їхні рецесивні алелі відповідальні за вроджену глухоту. Для формування нормального слуху необхідна наявність двох домінантних алелів. У родині глухих Джона й Ебігейл народилися двоє дітей — Кевін і Амелі — які мають нормальний слух. Установіть генотипи батьків і дітей. Яка ймовірність, що третя дитина Джона і Ебігейл матиме нормальний слух?