Генетика. Задачи. Гончаров О.В.

Генетика. Задачи. Сборник содержит задачи разного уровня сложности. В пособии рассматриваются общие принципы оформления и решения генетических задач, приводятся методические рекомендации, облегчающие их решение по конкретным темам, предлагаются задачи с ответами для самостоятельного решения. Теоретический материал дается в кратком изложении. Сборник рассчитан на учащихся общеобразовательных школ, школ с углубленным изучением биологии, абитуриентов, преподавателей средних учебных заведений, студентов и всех интересующихся биологией.

Генетика. Задачи. Гончаров О.В.

Описание учебника

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ГЕНЕТИКИ
Генетика — это наука о закономерностях наследственности и изменчивости.
Под наследственностью понимают свойство организмов обеспечивать материальную и функциональную преемственность между поколениями. Благодаря наследственности каждый вид животных и растений в ряде сменяющих друг друга поколений сохраняет не только характерные для него признаки, но и особенности развития.
Материальной основой наследственности, связывающей поколения, являются гаметы (при половом размножении) и соматические клетки (при бесполом). Клетки несут в себе не признаки и свойства будущих организмов, а лишь задатки, дающие возможность развития этих признаков и свойств. Этими задатками являются гены. Эукариотическим геном называют совокупность сегментов молекулы ДНК, составляющих экспрессируемую единицу, которая дает начало или молекулам РНК, или полипептидам. Совокупность всех генов организма называют генотипом.
Наличие задатка еще не означает обязательного появления признака, поскольку развитие любого признака зависит как от присутствия других генов, так и от условий среды, то есть формирование признаков происходит в ходе индивидуального развития особей. Поэтому каждая отдельно взятая особь уникальна, так как обладает набором признаков, характерных только для нее.
Совокупность всех признаков организма называют, фенотипом. Сюда относятся не только видимые признаки (цвет глаз, волос и т.д.), но и биохимические (структура белков, активность ферментов и т.д.), гистологические (форма и размеры клеток, строение тканей и органов), анатомические (строение тела и взаимное расположение органов). Таким образом, признаком может быть названа любая особенность строения, любое свойство организма. Хорошо
заметные, контрастные признаки (красная и белая окраска венчика цветка, высокорослость и карликовость растения, устойчивость и восприимчивость к болезням и т.д.) называют альтернативными.
Под изменчивостью понимают свойство организмов приобретать новые признаки под воздействием различных факторов. Изменчивость заключается в изменении наследственных задатков, то есть генов.
Основным методом генетики является гибридологический метод — система скрещиваний, позволяющая проследить закономерности наследования и изменения признаков в ряду поколений. Метод разработан Г. Менделем. От обычных скрещиваний с последующим наблюдением за потомством этот метод отличается следующими особенностями:
целенаправленный подбор родителей, различающихся по одной, двум, трем и т.д. парам альтернативных стабильных признаков;
учет наследования признаков отдельно по каждой такой паре в каждом поколении;
строгий количественный учет наследования признаков у гибридов ряда последовательных поколений;
индивидуальная оценка потомства от каждого родителя в ряду поколений.
В генетических исследованиях используются различные типы скрещивания:
возвратное скрещивание — скрещивание гибрида с одной из родительских форм;
анализирующее скрещивание — скрещивание гибрида или особи с неизвестным генотипом с особью, гомозиготной по рецессивному признаку;

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕШЕНИЮ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
Для того, чтобы правильно решить задачу, нужно прежде всего внимательно прочитать и осмыслить ее условие. Чтобы определить тип задачи, необходимо выяснить:
сколько пар признаков рассматривается в задаче;
сколько пар генов контролируют развитие признаков;
какие организмы (гомозиготные, гетерозиготные) скрещиваются;
каков тип скрещивания (прямое, возвратное, анализирующее и т.д.);
сцепленно или независимо наследуются гены, контролирующие развитие признаков;
связано ли наследование признака с половыми хромосомами;
сколько классов фенотипов (или генотипов) образуется в потомстве, полученном от скрещивания, и каково их количественное соотношение.
Иногда в задаче требуется определить, какой из рассматриваемых признаков является доминантным, а какой — рецессивным. Для этого достаточно помнить, что доминантный признак всегда проявляется фенотипически (за исключением неполного доминирования).
При решении задач не возникнет затруднений с определением числа и типов гамет, образуемых организмом, если учитывать нижеследующее:
1. Соматические клетки — диплоидны, поэтому каждый ген представлен двумя аллелями гомологичной пары (по одной аллели в каждой хромосоме).
2. Гаметы всегда гаплоидны. Так как во время мейоза происходит равномерное распределение хромосом между образующимися гаметами, каждая гамета содержит только по одной хромосоме из каждой гомологичной пары. Например, соматические клетки гороха посевного содержат 14 хромосом (или 7 пар гомологичных хромосом), поэтому каждая гамета получает по 7 хромосом (по одной хромосоме из каждой гомологичной пары).
3. Так как каждая гамета получает только одну хромосому из каждой гомологичной пары, она получает и одну аллель из каждой аллельной пары генов.
4. Число типов гамет равно 2я, где п — число генов, находящихся в гетерозиготном состоянии. Например, особь с генотипом АаВВСС образует 2 типа гамет (21 = 2), с генотипом АаВВСс — 4 типа (22 = 4), а с генотипом АаВЬСс — 8 типов (23 — 8).
5. При оплодотворении происходит слияние мужской и женской гамет, поэтому дочерняя особь получает одну гомологичную хромосому (одну аллель гена) от отца, а другую (другую аллель) — от матери.
По условию многих генетических задач генотип скрещиваемых особей неизвестен. Умение определять генотипы — одно из главнейших умений, которым необходимо овладеть. Решение задач такого типа начинают с анализа родителей по потомству. Анализ можно проводить как по фенотипу, так и по генотипу.
1. Анализ генотипа родителей по фенотипу потомства
1) Анализ начинают с особей, у которых фенотипически проявляется рецессивный признак. Такие особи всегда гомозиготны, и их генотип однозначен (аа, аасс).
2) Особи, несущие доминантный(е) признак(и), могут быть как гомозиготными, так и гетерозиготными (при полном доминировании).
3) Если потомство, полученное от скрещивания, единообразно и несет доминантный признак, то точно определить генотип родителей невозможно, так как возможны два варианта:
обе родительские особи гомозиготны;
одна из родительских особей гомозиготна, а другая гетерозиготна.

Предложения интернет-магазинов