Рецензия на работу
Методические указания
По выполнению
Внеаудиторной самостоятельной работы
Вид работы: Решение генетических задач
Дисциплина: Биология
Составитель: Чудинова Л.Е.
Цель:
Обобщить опыт по решению генетических задач.
Развивать способности научно организовывать умственный труд,
Тренировать ум, развивать сообразительность, формировать кибернетический подход, весьма ценный и самых далеких от биологии областях деятельности.
Теоретические основы:
Для записи результатов скрещивания используются следующие общепринятые обозначения:
Р-родители (от лат. parental – родитель);
F – потомство (от лат. filial – потомство): F1 – гибриды первого поколения – прямые потомки родителей Р; F2 – гибриды второго поколения – потомки от скрещивания между собой гибридов F1 и тд.
♂ - мужская особь (щит и копье – знак Марса);
♀ - женская особь (зеркало с ручкой – знак Венеры);
× - значок скрещивания;
: - расщепление гибридов, разделяет цифровые соотношения отличающихся (по фенотипу или генотипу) классов потомков.
Правило первое
Если при скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в их потомстве наблюдается расщепление признаков, то эти особи гетерозиготны.
Попробуем решить задачу, используя это правило.
Задача
При скрещивании двух морских свинок с черной шерстью получено потомство: пять черных свинок и две белых. Каковы генотипы родителей?
Из условия задачи нетрудно сделать вывод о том, что в потомстве черных особей больше чем белых, а потому, что у родителей, имеющих черную окраску появились детеныши с белой шерстью.
На основе этого введем условные обозначения:
черная окраска шерсти – А, белая – а маленькая.
Запишем условия задачи в виде схемы:
Р♀ А? × ♂А?
F1 A?; аа
Используя названное выше правило, мы можем сказать, что морские свинки с белой шкурой (гомозиготные по рецессивныму признаку) могли появиться только в том случая, если их родители были гетерозиготными. Проверим это предположение построением схемы скрещивания:
Р ♀Аа × ♂Аа
Г А, а; А, а
F1 АА; Аа; Аа; Аа; аа
Расщепление признаков по фенотипу – 3:1. Это соответствует условиям задачи. Убедиться правильности решения задачи можно построением схемы скрещивания морских свинок с другими возможными генотипами.
Схема 1
Р ♀АА × ♂АА
Г А; А
F1 АА
Схема 2
Р♀ Аа × ♂АА
Г А, а; А
F1 АА; Аа
В первом случае в потомстве, не наблюдается расщепление признаков ни по генотипу, ни по фенотипу. Во втором случае генотипы особей будут различаться, однако фенотипически они будут одинаковыми. Оба случая противоречат условиям задачи, следовательно генотипы родителей – Аа; Аа
Правило второе
Если в результате скрещивания особей, отличающихся фенотипически по одной паре признаков, получается потомство, у которого наблюдается расщепление по этой же паре признаков, то одна из родительских особей была гетерозиготна, а другая – гомозиготна по рецессивному признгаку.
Задача
При скрещивании вихрастой и гладкошерстной морских свинок получено потомство: 2 гладкошерстные свинки, 3 вихрастой.
Известно, что гладкошерстность является доминантным признаком. Каковы генотипы родителей?
Используя второе правило, мы можем сказать, что одна свинка (вихрастая) имела генотип Аа, а другая (гладкошерстная) – аа. Проверим это построением схемы скрещивания:
Р ♀Аа × ♂аа
Г А,а; а
F1 Аа; аа
Расщепление по генотипу и фенотипу – 1:1, что соответствует условиям задачи. Следовательно, решение было правильным.
Правило третье
Если при скрещивании фенотипически одинаковых (по одной паре признаков) особей в первом поколении гибридов происходит расщепление признаков на три фенотипические группы в отношениях 1:2:1, то это свидетельствует о неполном доминировании и о том, что родительские особи гетерозиготны.
Задача
При скрещивании петуха и курицы имеющих пеструю окраску перьев, получено потомство: 3 черных цыпленка, 7 пестрых и 2 белых. Каковы генотипы родителей?.
Согласно третьему правилу, в данном случае родители должны быть гетерозиготными. Учитывая это, запишем схему скрещивания:
Р♀Аа × ♂Аа
Г А,а; А,а
F1 AA; Аа;Аа;аа
Из записи видно, что расщепление признаков по генотипу составляет соотношение 1:2:1. Если предположить, что цыплята с пестрой окраской перьев имеют генотип Аа, то половина гибридов первого поколения должны иметь пеструю окраску. В условиях задачи сказано, что в потомстве из 12 цыплят 7 были пестрыми, а это действительно составляет чуть больше половины. Каковы же генотипы черных и белых цыплят? Видимо черные цыплята имели генотип АА, а белые – аа, так как черное оперение, или, точнее, наличие пигмента, как правило, доминантный признак, отсутствие пигмента (белая окраска) – рецессивный признак. Таким образом, можно сделать вывод о том, что в данном случае черное оперение у кур неполное доминирует над белым; гетерозиготные особи имеют пестрое оперение.
Правило четвертое
Если при скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в потомстве происходит расщепление признаков в соотношении 9:3:3:1, то исходные особи были дигетерозиготными.
Задача
При скрещивании двух морских свинок с черной и вихрастой шерстью получено 10 черных свинок с вихрастой шерстью, 3 черных с гладкой шерстью, 4 белых с вихрастой шерстью и 1 белая с гладкой шерстью. Каковы генотипы родителей?
Итак, расщепление признаков у гибридов первого поколения в данном случае было близко к соотношению 9:3:3:1, то есть к тому отношению, которое получается при скрещивании дигетерозигот между собой (АаВв × АаВв, где А – черная окраска шерсти, а – белая; В – вихрастая шерсть, в – гладкая). Проверим это.
Р ♀АаВв × ♂АаВв
Г АВ, Ав, Ав, ав АВ, Ав, Ав, ав
F1 1AABB, 2ААВв, 2АаВВ, 4АаВв
1ААвв, 2Аавв, 1ааВВ, 2ааВв,1аавв
Расщепление по фенотипу 9:3:3:1
Решение показывает, что полученное расщепление соответствует условиям задачи, а это значит, что родительские особи были дигетерозиготными.
Правило пятое
Если при скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в потомстве происходит расщепление признаков в отношениях 9:3:4, 9:6:1, 9:7, 12:3:1, 13:3, 15:1, то это свидетельствует о явлении взаимодействия генов; при этом расщепление в отношениях 9:3:4, 9:6:1 и 9:7 свидетельствует о комплементарном взаимодействии генов, расщепление в отношениях 12:3:1 и 13:3 – об эпистатическом взаимодействии, а 15:1 – о полимерном взаимодействии.
Задача
При скрещивании двух растений тыквы со сферической формой плодов получено потомство, имеющее только дисковидные плоды. При скрещивании этих гибридов между собой ( с дисковидными плодами) были получены растения с тремя типами плодов: 9 частей с дисковидными плод15:1ами, 6 со сферическими и 1- с удлиненными. Каковы генотипы родителей и гибридов первого и второго поколений?
Исходя из результатов первого скрещивания, можно определить, что родительские растения были гомозиготны, так как в первом поколении гибридов все растения имеют одинаковую форму плодов.При скрещивании этих гибридов между собой происходит расщепление в отношении 9:6:1, что говорит о комплементарном взаимодействии генов ( при таком взаимодействии генотипы, объединяющие в себе два доминантных неаллельных гена Аи В, как в гомо-, так и в гетерозиготном состоянии определяют появление нового признака).
Составим условную схему скрещивания:
Р сферические× сферические
F1 дисковидные
F2 9 дисковидных; 6 сферических;
1 удлиненный
Если в данном примере присутствует комплементарное взаимодействие генов,то можно предположить, что дисковидная форма плодов определяется генами А иВ, а удлиненная, видимо, рецессивным генотипом аавв. Ген А при отсутствии гена В определяет сферическую форму; ген В при отсутствии гена А тоже определяет сферическую форму плода. отсюда можно предположить, что родительские растения имели генотипы ААвв и ааВВ.
При скрещивании растений с генотипами ААвв и ааВВ в первом поколении гибридов все растения будут иметь дисковидную форму плодов с генотипом АаВв. При скрещивании этих гибридов между собой наблюдается то расщепление, которое дано в условии задачи, следовательно, в данном примере действительно имело место комплементарное взаимодействие генов.
Рецензия на работу
Характеристика работы:
o грамотность и логичность изложения материала;
o соответствие оформления решения задач стандартам.
Таким образом, шаг за шагом следуя предложенному плану работы, вы сможете добиться отличного результата. Преподаватель будет доволен проделанной вами работой, а у вас будет великолепный повод для заслуженного праздника.
И так, генетику, как и алгебру нельзя хорошо освоить без решения задач. Без «сочной», «прочувствованной», глубоко понимаемой генетики не обойтись ни при каком профиле обучения. Это важный незаменимый компонент общей культуры и одна из необходимых опор целостного мировоззрения. Размышления над генетическими задачами тренируют ум, развивают сообразительность, формируют кибернетический подход, весьма ценный и самых далеких от биологии областях деятельности.
Задания к работе: