Раздел 4 Творческие задачи и не только, или покорение вершины

Если при первом рассмотрении

идея не кажется абсурдной,

толка из нее не будет.

Альберт Эйнштейн,

основоположник современной физики,

автор теории относительности

Идея – это новая комбинация

старых элементов.

Гордон Драйден,

современный писатель, автор книги

«Революция в обучении»

Очень важно не спешить заглянуть в решение, а настойчиво и терпеливо искать самостоятельный подход, даже в том случае, если, кажется, что уже до конца исчерпаны все возможности. Как когда-то сказал Уинстон Черчилль, британский государственный и политический деятель: «Никогда, никогда, никогда не сдаваться». Кто к этому не прислушается, получит в сто раз меньше пользы. Лучше снова вернуться потом к непокоренной вершине-задаче (может быть, полистав учебник, справочники или объединив усилия со своими друзьями), чем малодушно сдаться.

Увлекательных вам поисков и радостных побед над упрямыми задачами!

Типы творческих задач	Уровни
	1 уровень	2 уровень	3 уровень
Моногибридное скрещивание 1-й, 2-й законы Менделя	1,2,3,4,6,7,11	5,10	8.9
Дигибридное скрещивание 3-й закон Менделя	14,16,18,19,21, 23,24,25,26	12, 17,20	13,15,22,27, 65,66,67
Анализирующее скрещивание	28,31,32	30	29
Сцеленное наследование закон Моргана	34, 36,37	33	35
Генетика пола	38, 39, 40, 41,42,48,49,50,51	44, 47	43, 45,46
Взаимодействие аллельных генов	52,56,59, 62,63	53,54,57, 60,61	55,58,64, 65,66,67
Составление и анализ родословных	68,70	69	71
Изменчивость	72	75,76	73,74
Селекция	78,79,82,85,86,87, 88,89,90,92, 95	77,81 ,96	80,83,84,91,93,94

1.Напишите возможные генотипы человека, если по фенотипу у него:

а) большие карие глаза в) тонкие губы и римский нос

б) большие голубые глаза г) тонкие губы и прямой нос

Справка. Доминантные признаки: большие глаза, карие глаза, римский нос.

Рецессивные признаки: голубые глаза, тонкие губы, прямой нос.

2. У человека широкие пушистые брови доминируют над нормальными. Женщина с широкими пушистыми бровями, у отца которой были нормальные брови, вышла замуж за мужчину с широкими пушистыми бровями, у матери которого были нормальные брови. Составьте схему брака. Сколько разных генотипов может быть среди детей этой супружеской пары? Сколько разных фенотипов может быть среди детей данной супружеской пары?

3. У томатов нормальная высота растений А доминирует над карликовостью а. Определите генотипы скрещиваемых растений, если в потомстве наблюдается расщепление по этим признакам в соотношении: а) 1:1 б) 3:1

4. У дрозофилы серый цвет тела (В) доминирует над черным (в). При скрещивании серых родителей потомство оказалось серым. Определите возможные генотипы родителей.

*5. У человека ген тонких губ рецессивен по отношению к гену толстых губ. В семье у женщины тонкие губы, а у мужчины – толстые. Определите генотипы родителей, если из их троих детей двое имеют тонкие губы, а один – толстые.

6. Ген сахарного диабета рецессивен по отношению к гену нормального состояния. У здоровых супругов родился ребенок, больной диабетом. Какова вероятность рождения здорового ребенка в данной семье? Какова вероятность того, что второй ребенок родится больным?

7. Растение, выросшее из зеленой горошины, зацвело и после самоопыления дало семена. Каков генотип и фенотип потомства этого растения?

Справка. Ген зеленой окраски – рецессивный признак.

**8. Составьте задачу на единообразие гибридов первого поколения.

**9. Две черные самки мыши скрещивались с коричневым самцом. Одна самка дала 20 черных и 17 коричневых потомков, а другая – 33 черных. Какой признак доминирует? Каковы генотипы родителей и потомков?

*10. При скрещивании серых мух друг с другом в их потомстве F₁ наблюдалось расщепление. 1392 особи было серого цвета и 467 особей черного. Какой признак доминирует? Определите генотипы родителей.

11. Одна из форм шизофрении наследуется как рецессивный признак. Определите вероятность рождения ребенка с шизофренией от здоровых родителей, если известно, что бабушка со стороны отца и дедушка со стороны матери страдали этими заболеваниями.

*12. Кроликов с длинной ангорской шерстью (ген b) и стоячими ушами (ген S) скрестили с гладкошерстными и вислоухими. Каково будет потомство по фенотипу и генотипу в F₁ и F2?

**13. «Жили у бабуси два веселых гуся. Один белый, другой серый…» Так поется в детской песенке. Определите, какой тип наследования описывает эта задача и напишите возможные генотипы «веселых» гусей, а также их родителей.

14. У кроликов черная окраска меха доминирует над белой. Рецессивным признаком является гладкий мех. Какое потомство будет получено при скрещивании черного мохнатого кролика, гетерозиготного по обоим признакам, с черной гладкой крольчихой, гетерозиготной по первому признаку.

**15. При скрещивании черного петуха без хохла с бурой хохлатой курицей все потомство оказалось черным и хохлатым. Определите генотипы родителей и потомства. Какие признаки являются доминантными? Какой процент бурых без хохла цыплят получится в результате скрещивания гибридов во втором поколении?

16. Отец с курчавыми волосами (доминантный признак) и без веснушек и мать с прямыми волосами и веснушками (доминантный признак) имеют троих детей. Все дети имеют веснушки и курчавые волосы. Каковы генотипы родителей и детей.

*17. Растение тыквы с белыми дисковидными плодами, скрещенное с растением, имеющим белые шаровидные плоды, дало потомство с белыми дисковидными плодами, с белыми шаровидными, с желтыми дисковидными и с желтыми шаровидными плодами в соотношении 3 : 3 : 1 : 1. Определите генотипы родителей.

18. Голубоглазый правша женился на кареглазой правше. У них родилось двое детей: кареглазый левша и голубоглазый правша. Определите вероятность рождения в этой семье голубоглазых детей, владеющих преимущественно левой рукой.

19. У человека вьющиеся и темные волосы являются доминантными признаками. Муж и жена имеют вьющиеся темные волосы. У них родился светловолосый ребенок c прямыми волосами. Каковы возможные генотипы родителей? Запишите схему скрещивания.

*20. У человека лопоухость доминирует над геном нормально прижатых ушей, а ген нерыжих волос – над геном рыжих волос. Каков генотип лопоухого рыжего отца, если в браке с нерыжей женщиной, имеющей нормальные уши, у него были только лопоухие нерыжие дети?

21. .У человека большие глаза и римский нос (с горбинкой) доминируют над маленькими глазами и греческим (прямым) носом. Женщина с большими глазами и греческим носом вышла замуж за человека с маленькими глазами и римским носом (они оба гетерозиготны по одному из признаков). У них родилось четверо детей, двое из которых имели большие глаза и римский нос. Каковы вероятные генотипы родителей? Может ли у них родиться ребенок с маленькими глазами и греческим носом?

**22.У яблони округлая форма плода доминирует над удлиненной, кислый вкус над

сладким. Определите генотипы сортов А, В и С, если при скрещивании сортов А и В все гибридные сеянцы имели плоды круглые и кислые. При скрещивании сортов В и С половина гибридных сеянцев имели плоды кислого вкуса, половина – сладкие, одна четверть всех сеянцев в результате такой гибридизации имела плоды удлиненной формы, три четверти – плоды округлой формы. Гибридизация сортов А и С дали сеянцы, плоды которых у вех потомков имели округлую форму и кислый вкус.

23. У свиней гены, определяющие цвет щетины (А – черная щетина, а -рыжая щетина) и длину щетины (В – длинная щетина, b – короткая щетина), находятся в разных парах хромосом. Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы потомства, полученного в результате скрещивания черной особи с длинной щетиной, гетерозиготной по второму аллелю, и рыжей особи с короткой щетиной. Составьте схему решения задачи. Какое потомство можно ожидать от скрещивания потомков F) с разными фенотипами между собой?

24. У человека карий цвет глаз доминирует над голубым, а способность владеть правой рукой над леворукостью, причем гены обоих признаков находятся в разных хромосомах. Кареглазый правша, гетерозиготный по обоим признакам, женится на голубоглазой правше, гомозиготной по обоим признакам. Какое потомство следует ожидать в этой семье?

25. У человека свободная мочка уха (А) доминирует над приросшей, а подбородок с треугольной ямкой (В) – над гладким подбородком. У мужчины – приросшая мочка уха и подбородок с треугольной ямкой, а у женщины – свободная мочка уха и гладкий подбородок. У них родился сын с приросшей мочкой уха и гладким подбородком. Какие еще дети (по данным признакам) могут быть в этой семье?

26. У человека вьющиеся и темные волосы являются доминантными признаками. Муж и жена имеют вьющиеся темные волосы. У них родился светловолосый ребенок c вьющимися волосами. Каковы возможные генотипы родителей? Запишите схему скрещивания.

**27. Существуют два вида наследственной слепоты, каждый из которых определяется своим рецессивным геном (а или b). Оба аллеля находятся в различных парах хромосом и не взаимодействуют друг с другом. Определите генотипы родителей, страдающих различными видами слепоты (дигомозиготных), возможные генотипы и фенотипы потомства, вероятность рождения слепых Детей от такого брака. Составьте схему решения задачи. Объясните полученные результаты.

28. Определите генотип красного рогатого быка, зная, что оба признака являются доминантными.

**29. У кошек длинная шерсть доминирует над короткой. Любительница кошек купила на рынке котенка с длинной шерстью и хочет быть уверена, что он чистопороден. Какого партнера по фенотипу надо подобрать для скрещивания, чтобы проверить генотип купленной кошки? Составьте схему скрещивания. Какой должен быть результат, если кошка чистопородна?

*30. У томатов округлая форма плодов (А) доминирует над грушевидной (а), красная (В) над желтой (b). Растение с округлыми красными плодами скрещено с грушевидным желтым. В потомстве 25% растений с округлыми красными плодами, 25% грушевидные красные, 25% – округлые желтые, 25% – грушевидные желтые. Каковы генотипы потомства и родителей?

31.У лошадей серая масть доминирует над белой. От серого жеребца с белыми лошадьми получили серых жеребят. Определите генотипы родителей и потомства.

32. У мышей серая окраска (А) доминирует над белой (а), короткая шерсть (В) над длинной (b). При скрещивании серого самца с короткой шерстью с белыми самками с длинной шерстью в потомстве получили расщепление 1:1.

Определите генотип самца.

*33. У кукурузы гены коричневой окраски (А) и гладкой формы (В) семян сцеплены друг с другом и находятся в одной хромосоме, а рецессивные гены белой окраски и морщинистой формы семян также сцеплены. При скрещивании двух растений коричневыми гладкими семенами и белыми морщинистыми семенами было получено 400 растений с коричневыми гладкими семенами и 398 растений с белыми морщинистыми семенами. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства. Обоснуйте результаты скрещивания.

34. Какие генотипы и фенотипы будут в F₁ и F₂, если гладкосеменное (А) растение гороха с усиками (С), гомозиготное по обоим признакам, скрещивается с морщинистым (а) растением гороха без усиков (с). Оба гена (форма семени и наличие или отсутствие усиков) локализованы в одной хромосоме.

**35. Катаракта и полидактилия вызываются доминантными аллелями двух генов, расположенных в одной паре аутосом. Женщина унаследовала катаракту от отца, а полидактилию от матери. Определить возможны фенотипы детей от ее брака со здоровым мужчиной. Кроссинговер отсутствует.

3 6. Генотип особи АаСс. Сколько типов гамет будет образовано, если гены АС и ас сцеплены и кроссинговера нет?

37.А вот, наконец, задача и про меня!

При скрещивании самок мух дрозофил с черным телом и укороченными крыльями (рецессивные признаки) с самцами с серым телом и нормальными крыльями (доминантные признаки) в потомстве были обнаружены особи с серым телом, нормальными крыльями (50%) и черным телом, укороченными крыльями (50%). Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства. Объясните полученные результаты

38.Рассчитайте, какова вероятность рождения у человека мальчика и девочки.

Справка. ♀ХХ и ♂ХУ.

39. Дочь дальтоника выходит замуж за сына другого дальтоника, причем жених и невеста различают цвета нормально. Запишите генотипы всех упомянутых лиц.

Справка. Ген дальтонизма рецессивный признак и сцеплен с Х-хромосомой.

40. Врожденное отсутствие зубов предположительно наследуется как доминантный, сцепленный с Х – хромосомой признак. Какое потомство следует ожидать от брака больной женщины и здорового мужчины?

41. Женщина, носительница рецессивного гена дальтонизма, вышла замуж за здорового мужчину. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, ожидаемого потомства, соотношение генотипов и фенотипов.

42. У человека ген дальнозоркости доминирует над геном нормального зрения и сцеплен с Х-хромосомой. В семье муж и жена страдают дальнозоркостью. Какова вероятность рождения в этой семье ребенка с нормальным зрением?

**43. У человека ген, вызывающий гемофилию (несвертываемость крови), рецессивен и находится в Х-хромосоме, а альбинизм (отсутствие пигмента) обусловлен аутосомным рецессивным геном. У родителей, нормальных по этим двум признакам, родился сын – альбинос и гемофилик. Оцените вероятность рождения в этой семье здоровых дочерей.

**44. Известно, что окраска шерсти у кошек контролируется геном, локализованным в половой Х-хромосоме. Одна аллель этого гена (В) дает черную окраску, другая (в) – рыжую. Если встречаются оба аллельных гена – окраска черепаховая (трехцветная). Какое потомство следует ожидать по окраске шерсти от скрещивания черного кота с черепаховой кошкой? Почему не встречаются черепаховые коты?

*45. Кареглазая женщина, обладающая нормальным зрением, отец которой был голубоглазым и страдал дальтонизмом, выходит замуж за голубоглазого мужчину с нормальным зрением. Какое потомство следует ожидать от этой пары, если ген карих глаз аутосомно-доминантный признак, а ген дальтонизма – рецессивный и сцеплен с Х-хромосомой?

**46. Гипертрихоз (разрастание волос по краю ушной раковины) передается через У-хромосому, а полидактилия (шестипалость) – как доминантный аутосомный признак. В семье, где отец имел гипертрихоз, а мать – полидактилию, родилась нормальная в отношении обоих признаков дочь. Какова вероятность рождения больного ребенка по обоим признакам?

*47.Сцепленный с Х-хромосомой ген В у канареек определяет зеленую окраску оперения, ген – b коричневую. Зеленую самку скрестили с коричневым самцом. Были получены 2 зеленых и 2 коричневых птенца. Определите генотипы родителей и пол птенцов.

48. Какова вероятность рождения здоровых детей от брака мужчины –гемофилика со здоровой женщиной (гомозиготной по гену гемофилии)?

Справка. Гемофилия – рецессивный признак и сцеплен с Х-хромосомой.

49. Какова вероятность рождения здоровых детей, если отец здоров, а мать носительница гена гемофилии?

50. Какова вероятность рождения больных сыновей, если отец-гемофилик, а мать здорова и выходит из здоровой семьи?

51. Кто из детей будет дальтоником, если отец-дальтоник, а мать-носительница гена дальтонизма?

52. У коров породы шортгорн красная масть доминирует над белой, а в гетерозиготном состоянии животные имеют пеструю окраску. Животновод создает стадо, скрещивая пестрых коров с красным быком. Какой процент телят будет иметь белую окраску?

Справка. Так как в условии упоминается три возможных окраски коров, речь в задаче идет о неполном доминировании признака: гетерозиготы имеют промежуточный фенотип.

*53. На клумбе, свободно посещаемой насекомыми, растет львиный зев. У одних растений цветки белые, у других красные. Какие цветки ожидаются у растений, выращенных на следующий год из семян?

Справка. Красная окраска – неполное доминирование.

*54. У растения ночная красавица наследование окраски цветов осуществляется по неполному доминированию (промежуточный тип). Гомозиготные организмы имеют красные или белые цветы, а у гетерозигот – розовые. При скрещивании двух растений половина гибридов имела розовые, а половина – белые цветки. Определить генотипы и фенотипы родителей.

**55. У коров гены красной (С) и белой (с) окраски кодоминантны друг к другу. Гетерозиготные особи (Сс) – чалые. Фермер купил стадо чалых коров и решил оставлять себе только их, а красных и белых продавать. Быка какой масти он должен купить, чтобы продавть возможно больше телят?

*56. Кохинуровые норки (светлые с черным крестом на спине) получаются в результате скрещивания белых норок с темными. При скрещивании между собой белых – все потомство оказывается белым, при скрещивании темных между собой – потомство темное. Какое потомство получится от скрещивания кохинуровых норок между собой?

57. Подберите родительские пары норок, чтобы в потомстве получать максимальное количество кохинуровых норок?

**58. Скрестили пестрых петуха и курицу. Получили 26 пестрых, 12 черных и 13 белых цыплят. Какой признак доминирует? Как наследуется окраска оперения у этой породы кур?

59. Какие группы крови возможны у детей, если у их матери Iгруппа, а у отца IY группа крови?

Справка. Группа крови зависит от действия не двух а трех аллельных генов, обозначаемых символами А. В, О. Они, комбинируясь в диплоидных клетках по два, могут образовывать 6 генотипов (ОО, АА, ВВ, АО, ВО, АВ)

1 группа –ОО ( i^О i^О)

2 группа – АА(I^А I^А) , АО( I^А i^О)

3 группа – ВВ (I^В I^В), ВО (I^В i^О)

4 группа – АВ ( I^А I^В)

*60. У троих детей в семье первая, вторая и третья группы крови. Какие группы крови могут быть у их родителей?

*61. Родители имеют II и III группы крови, а их сын I. Определите генотипы родителей и ребенка.

62. У матери I группа крови, у отца – IY. Могут ли дети унаследовать группу крови родителей?

63. если мать имеет IY группу крови, а отец – III, то какие группы крови невозможны у детей?

**64. В родильном доме перепутали двух мальчиков. У одного ребенка I группа крови, у другого – II. Анализ показал, что одна супружеская пара имеет I и II группы крови, а другая – II и IY. Определите, какой супружеской паре принадлежит тот или иной ребенок.

**65. Родилась белокурая девочка с IY группой крови. Определите возможные генотипы родителей.

Справка. Белокурость– аутосомно-рецессивный признак.

**66. Родился мальчик-левша с III группой крови, дальтоник.

Справка. Леворукость – аутосомно-рецессивный признак, дальтонизм – рецессивный признак и сцеплен с Х-хромосомой.

**67. У родителей со II группой крови родился сын-гемофилик с I группой крови. Оба родителя не страдают этой болезнью. Определите вероятность рождения второго ребенка здоровым и его возможные группы крови.

Справка. Гемофилия наследуется как рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой.

68. Голубоглазый мужчина, оба родителя которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой глаза карие, а у матери – голубые. От этого брака родился один голубоглазый сын. Определите генотипы каждого из упомянутых лиц и составьте родословную.

Справка. Голубые глаза – аутосомно-рецессивный признак.

*69. Женщина с рыжими волосами, родители которой были темноволосые, а брат рыжеволосый, вступила в брак с рыжеволосым мужчиной, мать которого тоже имеет рыжие волосы, а отец – темные. От этого брака родились 2 мальчика. Определите фенотип сыновей по цвету волос, генотипы всех упомянутых лиц и составьте схему родословной.

Справка. Рыжие волосы – аутосомно-рецессивный признак.

70. По изображенной на рисунке родословной установите характер проявления признака (доминантный или рецессивный), обозначенного черным цветом. Определите генотипы детей первого (1) и второго (2) поколений

**71. По изображенной на рисунке родословной установите характер проявления признака (доминантный или рецессивный), обозначенного черным цветом. Определите генотипы родителей пробанда.

72. Чем объяснить, что на поле, засеянном пшеницей, растения, имеющие одинаковый генотип, отличаются друг от друга по высоте стебля, величине колосьев, крупности зерна.

**73. Из черенков китайского розана выращивали два растения. Одно содержали при температуре +20⁰С. Когда растение зацвело цветки оказались красными. Другое выращивали при температуре + 30-35⁰С. Цветки были белые. Объясните полученный результат.

*74. На засеянном поле ржи растения, растущие в середине поля, имеют стебли более низкие, а на краю – более высокие. Как вы это можете объяснить?

* 75. При хорошем уходе одна порода коров дает удои до 4000 л, при плохом содержании – 2000л. Другая порода коров при хорошем уходе дает 3000л молока, при плохом – 1000л. Каковы нормы реакции генотипов коров каждой породы? Можно ли прогнозировать, сколько молока дадут коровы этих пород в следующих поколениях? Объясните, почему.

76. Объясните с позиции генетики выражение «Хороший уход и захудалого коня сделает скакуном». В каком случае это справедливо, а в каком нет?

* 77. При самоопылении у кукурузы через 15 поколений урожайность снизилась в 2,5 раза, а высота почти на 1 м по сравнению с исходной формой. В чем причина этого явления?

78. .Из каких стран мы должны запросить семенной материал для успешной селекционной работы с картофелем, виноградом, капустой?

79. Что необходимо знать селекционеру при выведении новых пород и сортов или улучшении их продуктивности?

**80.У картофеля есть формы, устойчивые к заболеванию раком, есть – неустойчивые, сильно поражающиеся этим заболеванием. Дикие виды картофеля почти не поражаются раком. Как определить доминантные и рецессивные признаки? Каким образом повысить устойчивость к заболеванию у существующих сортов картофеля?

*81.В течение 40 лет работы И.В.Мичуриным был создан особый сорт низкорослого терна при четырех последующих посевах при строгом отборе. Оцените этот путь получения нового сорта, может ли он быть эффективным.

82. У одной из пород крупного рогатого скота гены, определяющие наличие жира в молоке, находятся в гомозиготном состоянии. Эта порода имеет небольшой % жира в молоке. Необходимо создать новую породу с высоким содержанием жира в молоке. Что следует применить: отбор или гибридизацию в отношении указанной породы выше?

**83. Для фермы приобрели двух быков, у которых ген жирности молока точно неизвестен. Как следует поступить, пользуясь методом гибридизации, чтобы решить, которого из быков эффективнее использовать в качестве производителя?

**84. Некоторые генетики утверждают, что теоретически можно создать человека с лучшими физическими и моральными качествами, выдающимися умственными способностями путем введения новых или замены «худших» генов. Каково ваше мнение, можно ли создать такого супер-человека?

85. Почему чем более разнообразный исходный материал, тем более широкие возможности селекции?

86. Почему только одним методом отдаленной гибридизации часто не удается получить новый сорт растения?

87. Какое практическое значение имеет метод экспериментального мутагенеза?

88. Как практически увеличивают разнообразие исходного материала?

89. Назовите животных, полученных методом отдаленной гибридизации.

90. Назовите предков современных пород кур, уток, гусей, крупного рогатого скота, свиней, лошадей, собак.

**91. Объясните, можно ли теоретически получить своего клона-ровесника?

92. Почему запрещено клонирование людей?

**93. В институте физиологии растений им. К.А.Тимирязева разработана технология производства препаратов из клеточной биомассы женьшеня. Каковы научные принципы такого производства?

**94. Селекционер заметил на поле растение пшеницы с необычайно крупным колосом (зерен в колосе больше и они крупнее). Он отобрал это растение и высеял на следующий год на отдельном участке. Какие растения вырастут из отобранных семян? Если потомство будет иметь сходство и исходной формой, то какое явление может констатировать селекционер? Если растения будут обыкновенными, то какую форму изменчивости может установить селекционер и почему не оправдаются тогда его надежды получить новый сорт?

95. Почему селекция микроорганизмов протекает значительно быстрее, чем селекция всех других высших организмов?

*96. В последние годы благодаря достижениям биотехнологии появился новый источник пищи – белок, получаемый из микроорганизмов. Какие преимущества имеет использование микроорганизмов для производства белка по сравнению с традиционным использованием для этой цели сельскохозяйственных растений и животных.