Загальні вимоги до розв’язку задач

1. Наявність короткого запису умови задачі за допомогою загальноприйнятих у генетиці символів та позначень. Невідомий генотип записують у вигляді фенотипного радикалу (наприклад: А-, В-, А-В-).

2. Наявність схеми схрещування з дотриманням установленого порядку:

а) у першому рядку після літери Р пишуть жіночий, а потім чоловічий генотипи;

б) у другому рядку в колонку записують і обводять гамети батьківських форм;

в) у третьому рядку після літери F записують через кому генотипи потомства (гібридів); при значній кількості гамет, а, отже, і генотипів;

3. Нижче проводять фенотииний і генотипний аналіз одержаного потомства (моно- та дигібридне схрещування); за наявності у потомстві більше 4 (чотирьох) генотипних класів зазначають тільки їх кількість.

4. У комбінованих задачах у разі одержання значної кількості потомства (понад 4-х генотипних і фенотипних варіантів) їх аналіз наводиться в решітці Паннета з наступним висновком.

5. Задачі, які підпорядковані законам Менделя чи аналізуючого схрещування, розв’язуються і (або) пояснюються у всіх можливих варіантах, тобто раціональним і нераціональним методом.

6. Наявність повної, біологічно грамотної відповіді із зазначенням типу задачі.

Хід роботи

1. Пригадаємо основні закони спадковості організмів та їх цитологічні основи.

2. Розглянемо алгоритм розв’язання задач на моногібридне схрещування.

Записати символи, що використовуються для позначення кожного гена.

Встановити генотипи батьків, визначаючи їх за фенотипами нащадків та користуючись таблицею домінування.

Записати усі типи гамет (яйцеклітин і сперматозоїдів), що утворяться у кожного із батьків у результаті мейозу.

Враховуючи всі можливі варіанти випадкового запліднення, встановити генотипи нащадків.

Визначити співвідношення у потомстві різних генотипів та фенотипів.

Усі запропоновані задачі є задачами на моногібридне схрещуван­ня, але вони різні за типами, оскільки для кожної задачі необхідно знайти свій алгоритм розв'язання, спираючись на знання законів Менделя.

3. Розглянемо приклади розв’язування задач на моногібридне схрещування.

Задача 1. У людини далекозорість — домінантна ознака (А), нормальний зір - рецесивна ознака (а). Який генотип можуть мати: а) люди з нор­мальним зором; б) далекозорі люди?

Розв’язок

Дано

А – ген далекозо­рості а – ген нормально­го зору	а) аа б) Аа, АА
F – ?

Задача 2. У людини багатопалість — домінантна ознака (В), нормальна кількість пальців - рецесивна ознака (в). Які типи гамет може проду­кувати: а) людина з нормальною кількістю пальців; б) гомозиготна багатопала людина; в) гетерозиготна багатопала людина.

Розв’язок

Дано

В – ген багатопа­лості а – ген нормальної кількості пальців

а) вв, гени в б) ВВ В в) Вв В, в

Задача 3. Стійкість вівса до сажки домінує над сприйнятливістю до цієї хвороби. Який нащадок утвориться від схрещування гомозигот­них імунних особин із рослинами, що вражаються сажкою?

Орієнтир до розв'язання задачі Необхідно відразу обумовити правила запису розв'язання ге­нетичних задач, тому що студенти зазвичай записують їх недбало, а у зв'язку з цим часто неправильно.

1) Введення (тобто позначення) генів.

А — ген, що визначає стійкість вівса до сажки, а — ген, що ви­значає сприйнятливість вівса до сажки.

2) Позначення генотипів.

Генотип гомозиготних імунних особин — АА, генотип рослин, що вражаються сажкою,— аа.

4. Запис схрещування: Р АА х аа

5. Після цього можна працювати з ґраткою Пеннета.

	А
а	Аа

Відповідь: Усі нащадки будуть стійкими до сажки й гетерози­готними за генотипом.

Задача 4. Плоди томата бувають круглими й грушоподібними. Ген круглої форми домінує. Якими є генотипи батьківських рослин, якщо серед нащадків виявилося круглих і грушоподібних плодів порівну?

Орієнтир до розв'язання задачі

1) Введення генів.

А — ген, що визначає круглу форму плодів, а — ген, що визна­чає грушоподібну форму плодів.

2) Формулювання нульової гіпотези. (Ця задача трохи складніша від першої й вимагає висловити припущення, за яких геноти­пів можливе подібне розщеплення.)

Оскільки серед нащадків круглих і грушоподібних плодів ви­явилося порівну, то можна припустити, що один із батьків був ге­терозиготним, а другий — рецесивною гомозиготою.

3) Перевірка нульової гіпотези. Р Аа х аа

	А	а
а	Аа	аа

При такому схрещуванні розщеплення в нащадків буде від­повідно 1:1, що відповідає умові задачі.

Відповідь: для того щоб серед нащадків грушоподібних і круг­лих плодів було порівну, генотипи батьків мають бути такими: Аа й аа.

Задача 5. У парниках висаджено розсаду томатів, вирощених із гібрид­ного насіння. 31 650 кущів цієї розсади дали плоди грушоподібної форми, а 94 250 кущів — круглої форми. Скільки поміж них гете­розиготних кущів?

Орієнтир до розв'язання задачі У цій задачі перевіряється розуміння статистичних закономір­ностей законів Менделя. Хід міркування такий: за умовою задачі гібриди дали розщеплення 3 : 1 (94 250 і 31 650 — це і є приблиз­не співвідношення 3:1). Таке розщеплення відбувається при схре­щуванні гетерозигот.

Р Аа х Аа

	А	а
А	АА	Аа
а	Аа	аа

З таблиці видно, що гетерозиготних кущів серед нащадків бу­де 50 % .

Відповідь: серед нащадків було 50 % гетерозиготних кущів.

Задача 6. У кроликів шерсть нормальної довжини домінує над короткою шерстю. У крольчих з короткою шерстю народилося 18 короткошерстих кроленят та 17 нормальношерстих. Визначити генотип та фенотип самця.

Рішення: Запишемо умови задачі.

А – нормальна довжина шерсті

а – коротка довжина шерсті

Р : аа х ?

Гамети а а А ?

F₁ 18 коротко. : 17 нормально.

Як бачимо, у потомства є розщеплення по фенотипу у співвідношенні 1:1, а (згідно таблиці) це властиво аналізуючому схрещуванню. Звідси випливає, що генотип самця Аа (гетерозигота), а по фенотипу він нормальношерстий. Дійсно, якщо самець був би гомозиготою (АА), то у F₁ спостерігалось би не розщеплення 1:1, а одноманітність потомків (Аа).

Задача 7. У кроликів ген чорного кольору шерсті домінує над геном білого. Гомозиготного чорного кролика схрестили з білими кролицями. У першому гібридному поколінні всі кролики були чорними; в другому гібридному поколінні було отримано 56 кроликів. Яка ймовірність того, що серед них буде хоча б один білий кролик?

Розв’язок

А – ген чорного кольору а – ген білого кольору	Р: ♀аа×♂АА Гамети: а А F1: Аа – 100% чорні Р: ♀Аа×♂Аа Гамети: А А а а F2: АА, Аа, Аа, аа – 3:1 75% – чорні, 25% – білі. Отже: 56:4=14. Звідси: 14 білих.
F1 – ? ♀аа ♂АА F2 – ?

4. Розв’яжемо слідуючі задачі.