ТЕМА: Составление простейших схем моногибридного и дигибридного скрещивания.
ЦЕЛИ:
1 Образовательная:
- применить теоретические знания закономерностей наследования
2 Развивающая:
- продолжить формирование умений записывать схемы скрещивания и решетку Пеннета
- оперировать генетической символикой,
- решать генетические задачи и составлять родословные
Ход урока:
I Организационный момент
1 Ознакомление студентов с темой и целью урока
2 Перед студентами ставится ряд заданий, которые необходимо выполнить в процессе урока:
- уметь составлять простейшие схемы моногибридного и дигибридного скрещивания
II Основная часть
1. Выполнить практическую работу по заданиям указанным в ней.
Ответить на вопросы
III Подведение итогов урока
IV Домашнее задание
1 Записи в тетради
Занятие №19
Практическое занятие №1
Решение генетических задач и составление родословных
Цель:применить теоретические знания закономерностей наследования, продолжить формирование умений записывать схемы скрещивания и решетку Пеннета, оперировать генетической символикой, решать генетические задачи и составлять родословные.
Теория
В генетических задачах используются такие условные обозначения:
Р - родители;
F - потомки, гибриды;
F1 и F2 - цифровые индексы, обозначающие номер гибридного поколения;
♀ (зеркало Венеры) - материнская особь, женщина;
♂(копье Марса) - отцовская особь, мужчина;
х - скрещивание;
А - доминантный ген;
а - рецессивный ген;
Аа -гетерозигота;
АА - доминантная гомозигота;
аа - рецессивная гомозигота;
А,а-аллельные гены;
А, В - неаллельные гены.
Условия задачи записывают в виде таблички, где в принятых условных обозначениях указываются гены и контролируемые ими признаки; кроме этого, можно записывать и схемы скрещиваний, в которых приведены или генотипы (если это возможно), или фенотипы всех особей, о которых идет речь в задаче.
При составлении схемы скрещивания на одной строке записывают условное обозначение родителей (Р), затем знак матери (♀) и ее генотип, знак скрещивания (х), знак отца {♂) и его генотип. Если весь генотип родителей или потомков определить сразу невозможно, то в этом случае генотип записывают в виде генотипического радикала А-В- или А?В?, где прочерки или вопросы обозначают неизвестные гены. Ниже записывают типы гамет, которые образуются в родительских организмах, и обводят их в кружок. Под ними записывают генотипы потомков, их фенотипы. После решения задачи записывают ответ.
Наследование признаков, сцепленных с полом, характеризуется следующим: Х- и У-хромосомы имеют общие участки, поэтому признаки, контролируемые генами, находящимися в общих участках, проявляются одинаково у обоих полов; половые хромосомы имеют также негомологичные участки, отвечающие за формирование определенных признаков, поэтому эти признаки проявляются только у особей определенного пола. Если ген локализован в негомологичном участке Х-хромосомы, то он передается только от отца к дочери, а от матери - сыновьям и дочерям в равной пропорции. Рецессивные признаки, сцепленные с Х-хромосомой, чаще проявляются у особей мужского пола, а у особей женского пола - только в гомозиготном состоянии. Следует помнить, что у человека, дрозофилы, млекопитающих, рыб, некоторых двукрылых насекомых гетерогеметным является мужской пол, а у птиц, пресмыкающихся, бабочек гетерогаметен женский пол. При решении задач указывают, в какой половой хромосоме находится ген; например, рецессивный ген гемофилии, локализованный в Х-хромосоме - Xh. Ген нормального свертывания крови обозначают Хн.
Примеры решения типовых задач
Моногибридное скрещивание
Задача 1.
У крупного рогатого скота ген безрогости доминирует над геном рогатости. Безрогая корова после скрещивания с рогатым быком родила близнецов: одна телочка безрогая, а вторая - рогатая. Определите генотипы родителей и потомков.
Дано:
А – ген безрогости
а - ген рогатости
♂- аа, рогатый
♀- А?, безрогая
Р = ? Fi = ?
Решение
По условию задачи рогатый бык может быть только гомозиготным - аа, а безрогая корова - как гомозиготой АА, так и гетерозиготой Аа. Для определения генотипа коровы проанализируем фенотипы потомков.
Одна из телочек рогатая, т.е. является рецессивной гомозиготой - аа,причем один рецессивный ген она получила от отца, а второй - от матери. Следовательно, генотип безрогой коровы будет Аа. Такой же генотип (Аа) будет и у безрогой телочки.
Запишем схему скрещивания.
Р ♀ Аа х ♂аа
гаметы / \ / \
безрогая рогатая
А а а а
F1 _Аа__аа_
Чтобы ответить на второй вопрос задачи, необходимо записать схему скрещивания:
Р ♀ Аа х ♂аа
гаметы / \ / \
А А а а
F1 Aa
безрогая
Из этой схемы видно, что все потомки будут безрогими.
Ответ:генотипы родителей: ♀ - Aa; ♂ - аа; генотипы телочек: Аа и аа; все потомки от скрещивания рогатого быка с гомозиготными коровами будут безрогими.
Дигибридное скрещивание
Задача 2
У человека кареглазость доминирует над голубоглазостью, а праворукость - над леворукостью. Кареглазый левша женился на голубоглазой женщине-правше. У них родился голубоглазый ребенок-левша.
Решение
Проанализируем условие задачи. Генотип кареглазого мужчины-левши может быть ААввили Аавв.
Генотип голубоглазой женщины-правши может быть ааВВили ааВв.
Родившийся голубоглазый ребенок-левша может быть только рецессивной дигомозиготой - аавв.
Поскольку потомки получают один ген из аллельно пары от матери, а второй - от отца, то можно сделать вывод, что один ген голубоглазости ребенок получил от отца, а второй - от матери. Поэтому вторым геном из аллельной пары, отвечающей за окраску глаз у отца, будет рецессивный ген-а. следовательно генотип отца - Аавв.
Аналогично ребенок получил один рецессивный ген леворукости от матери, второй - от отца, поэтому генотип матери - ааВв.
Для решения задачи можно воспользоваться также вторым законом Менделя:расщепление потомков по фенотипу наблюдается только в случае гетерозиготности хотя бы одного из родителей. Отсюда следует, что мать будет гетерозиготна по генам определяющим право- и леворукость; а отец - гетерозиготен по генам окраски глаз.
Составим схему брака:
Р ♀ ааВв х ♂ ааВв
/ \ / \
гаметыаВ ав Ав ав
F1АаВв Аавв ааВв аавв
кареглазый кареглазый голубоглазый голубоглазый
правша левша правша левша
Ответ:генотип матери - ааВв; генотип отца - Аавв; генотип ребенка - аавв.
Задача 3
У человека свободная мочка уха (А) доминирует над несвободной (а), а подбородок с треугольной ямкой (В) - над гладким подбородком (в). У мужчины - несвободная мочка уха и подбородок с треугольной ямкой, а у женщины - свободная мочка уха и гладкий подбородок. У них родился сын с несвободной мочкой уха и гладким подбородком.
A) Сколько типов гамет образуется у мужчины?
Б) Сколько разных фенотипов может быть у детей в этой семье?
B) Сколько разных генотипов может быть у детей в этой семье?
Г) Какова вероятность рождения ребенка со свободной мочкой уха и гладким подбородком?
Д) Какова вероятность рождения ребенка с треугольной ямкой на подбородке?
Е) Какова вероятность того, что в этой семье два раза подряд родятся рецессивные
гомозиготы?
Ж) Какова вероятность того, что в этой семье четыре раза подряд родятся рецессивные гомозиготы?
Дано:
А - свободная мочка уха
а - несвободная мочка уха
В - подбородок с треугольной ямкой
в - гладкий подбородок___________
Решение
Проанализируем условие задачи. Генотип мужчины с несвободной мочкой уха и треугольной ямкой на подбородке может быть - ааВВили ааВв.
Генотип женщины со свободной мочкой уха и гладким подбородком может быть ААввили Аавв.
Родившийся ребенок - с несвободной мочкой уха и гладким подбородком может быть только рецессивной дигомозиготой - аавв.
Поэтому генотипы родителей можно определить по генотипу сына, так как из двух аллелей каждого гена ребенок один аллель получает от матери, а другой - от отца. Таким образом, генотипы родителей определяются однозначно: у матери - Аавв,а у отца -ааВв.
Составим схему брака:
Р ♀ Аавв х ♂ааВв
/ \ / \
Гаметы
Ав ав аВ ав
Составление решетки Пиннета
♂
♀
аВ
ав
Ав
АаВв
Аавв
ав
ааВв
аавв
Анализ решетки (в соответствии с вопросами):
A)У мужчины образуется два типа гамет - аВ и ав. Б) У детей возможны четыре разных фенотипа:
B)Число генотипов соответствует числу фенотипов и равно четырем.
Г)Фенотип ребенка со свободной мочкой уха и гладким подбородком соответствует генотипу: Аавв. Такой генотип может образоваться в одном случае из четырех возможных вариантов (см. решетку), следовательно, вероятность его образования 1/4 = 25%.
Д) Треугольная ямка на подбородке соответствует генотипам АаВв и ааВв. Такие генотипы образуются в двух случаях из четырех возможных (см. решетку), т. е. с вероятностью 2/4 = 1/2 = 50%.
Е) Генотип рецессивной гомозиготы - аавв. Такой генотип может образоваться в одном случае из четырех, т.е. с вероятностью 1/4. поскольку при совместном появлении нескольких событий вероятности перемножаются, то 1/4 х 1/4 = 1/16, откуда X = 100 :16 = 6%.
Ж) Рождение четырех таких детей подряд равно произведению вероятности:
1/4 х 1/4 х 1/4 х 1/4 = 1/256, откуда Х= 100 : 256 = 0,4%.