Основные этапы решения задач по генетике. Методическая рекомендация
Оформление задач по генетике Дать универсальную схему для решения разных типов задач по генетике практически невозможно. Здесь рассматриваются лишь основные этапы, в той или иной степени присутствующие при решении задач разного типа. При решении задач по определенным темам последовательность этапов может изменяться, а их содержание модифицироваться. 1. Внимательно прочитайте условие задачи. 2. Сделайте краткую запись условия задачи. 3. Запишите генотипы и Фенотипы скрещиваемых особей. 4. Определите и запишите типы гамет, которые образуют скрещиваемые особи. 5. Определите и запишите генотипы и фенотипы полученного от скрещивания потомства. 6. Проанализируйте результаты скрещивания. Для этого определите количество классов потомства по фенотипу и генотипу и запишите их в виде числового соотношения. 7. запишите ответ на вопрос задачи.
При решении задач по генетике используется специальная символика, предложенная Г.Менделем: P – родители; F – потомство от скрещивания, число внизу или срузу после буквы указывает на порядковый номер поколения (F1 – гибриды первого поколения – прямые потомки родителей, F2 – гибриды второго поколения – возникают в результате скрещивания между собой гибридов F1); x – значок скрещивания; – мужская особь; – женская особь; A, a, B, b, C, c – обозначение буквами латинского алфавита отдельно взятых наследственных признаков (заглавными – доминантных, строчными – рецессивных). Делая записи, следует учитывать, что: 1. Первым принято записывать генотип женской особи, а затем – мужской (верная запись – AABB x aabb; неверная запись – aabb x AABB). 2. Гены одной аллельной пары всегда пишут рядом (верная запись – AABB; неверная запись – ABAB). 3. При записи генотипа буквы, обозначающие признаки, всегда пишутся в алфавитном порядке, независимо от того, какой признак – доминантный или рецессивный – они обозначают (верная запись – aaBB; неверная запись –BBaa). 4. Если известен только фенотип особи, то при записи ее генотипа пишут лишь те гены, наличие которых бесспорно. Ген, который невозможно определить по фенотипу, обозначают значком «_» (например, если желтая окраска (A) и гладкая форма (B) семян гороха – доминантный признак, а зеленая окраска (a) и морщинистая форма (b) – рецессивный, генотип особи с желтыми морщинистыми семенами записывают следующим образом: A_bb). 5. Под генотипом всегда пишут фенотип. 6. Гаметы записывают, обводя их кружком ( ). 7. У особей определяют и записывают типы гамет, а не их количество (тем более, что их может быть множество). верная запись: AA
неверная запись: AA
8. Фенотипы и типы гамет пишутся строго под соответствующим генотипом. 9. Записывают ход решения задачи с обоснованием каждого вывода и полученных результатов. 10. При решение задач на ди- и полигибридное скрещивание для определения генотипов потомства рекомендуется пользоваться решеткой Пеннета. По вертикали записываются типы гамет материнской особи, а по горизонтали – отцовской. На пересечении столбца и горизонтальной линии записывают сочетания гамет, соответствующие генотипу образующейся дочерней особи.
AB Ab aB ab AB AABB AABb AaBB AaBb Ab AABb Aabb AaBb Aabb AB AaBB AaBb AaBB AaBb ab AaBb Aabb aaBb aabb 11. Результаты скрещивания всегда носят вероятный характер и выражают либо в процентах, либо в долях единицы (например, вероятность образования потомства, восприимчивого к головне, 50%, или ?). Соотношение классов потомства записываются в виде формулу расщепления (например, желто-семенные и зелено-семенные растения в соотношении 1:1). Пример решения и оформления задач I. При неполном доминировании (аутосомное наследование) № 1 У человека ген мелковьющихся волос является геном неполного доминирования по отношению к гену прямых волос. От брака женщины с прямыми волосами и мужчины, имеющего волнистые волосы, рождается ребенок с прямыми, как у матери, волосами. Может ли появиться в этой семье ребенок с волнистыми волосами? С мелковьющимися волосами? Известно, что у гетерозигот волосы волнистые. Решение. Для того чтобы решить эту задачу, необходимо прежде всего составить таблицу: «Ген – признак – генотип – фенотип», которая будет выглядеть так, как в случае решения задач из раздела «Неполное доминирование». Обозначим, как рекомендуется, ген неполного доминирования – , рецессивный ген – a. Так как каждый из генов фенотипически полностью проявляет себя лишь в гомозиготе, запишем генотип человека с мелковьющимися волосами как , с прямыми волосами – аа. Таблица 1
Далее – схема скрещивания (1). Схема 1
И соответственно генотип гетерозиготного человека – а. Определим его фенотип как промежуточный между исходными фенотипами, перечисленными выше, т.е. человек будет иметь волнистые волосы. В случае если это покажется уместным и необходимым, можно построить стандартную решетку Пеннета (табл. 2). Таблица 2
Можно сделать такой справедливый вывод: в этой семье есть равный шанс рождения ребенка как с волнистыми волосами, подобного отцу, так и с прямыми волосами, похожего на мать (1:1). И фактически равна нулю вероятность появления ребенка с мелковьющимися волосами. 2.1. Дигибридное скрещивание 1. Известно, что ген шестипалости (одной из разновидностей полидактилии), как и ген, контролирующий наличие веснушек, – доминантные гены, расположенные в разных парах аутосом. Женщина с нормальным количеством пальцев на руках и с веснушками на лице вступает в брак с мужчиной, у которого также по пять пальцев на каждой руке, но не от рождения, а после перенесенной в детстве операции по удалению шестого пальца на каждой руке. Веснушек на лице мужчины не было от рождения, нет и в настоящее время. В этой семье имеется единственный ребенок: пятипалый, как и мать, и без веснушек, как отец. Высчитать, каков был шанс у этих родителей создать именно такого ребенка. Решение. Обозначим рассматриваемые гены буквами латинского алфавита, составим таблицу «Ген–признак» (табл. 1) и схему скрещивания (схема 1).
Таблица 1
Схема 1
Таблица 2
При этом генотип мужчины (относительно количества пальцев на его руках) должен быть записан как Аа, ибо операция по удалению лишнего пальца оказала влияние только на внешний вид руки этого человека, но не на его генотип, в состав которого наверняка входит ген шестипалости А–. Появление в семье пятипалого ребенка, несомненно, свидетельствует о том, что генотип этого мужчины гетерозиготен. Иначе у него не мог бы появиться пятипалый потомок, который, несомненно, один ген а получил от своей матери, а второй – от отца (не проявивший себя в фенотипе самого отца), что и позволило ребенку стать счастливым обладателем генотипа аа, при наличии которого у человека непременно бывает по 5 пальцев на каждой руке. Определить, как будут выглядеть гаметы родителей, не представляет особого труда, что и зафиксировано, с одной стороны, в схеме скрещивания на строке G, с другой стороны – в решетке Пеннета (табл. 2), при анализе данных которой выясняется, что вероятность появления у этих родителей ребенка с генотипом аа bb (пятипалого, без веснушек) была равна 25%.
