Рабочая программа факультативного курса по биологии

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ФАКУЛЬТАТИВА ПО БИОЛОГИИ

_________________________________________________________________________

(предмет или название внеурочной деятельности, курсов по выбору)

Классы: 11____________________________________________________________________________________________

(с указанием литеры)

Учителя: Егнаева Г.А___________________________________________________________________________________________________

(ФИО учителей, работающих в классах)

Составители:_Егнаева Г.А________________________________________________________________________________________________

(ФИО учителей)

Количество часов: ______34 часа__________________________________________________________________________________________

Срок действия программы: ____1 год_______________________________________________________________________________________

(указать количество лет)

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Программа факультативного курса рассчитана на 34 часа, она разработана для учащихся 11 класса.

Темы «Молекулярная биология» и «Генетика» - наиболее интересные и сложные темы в общей биологии, из-за недостаточного количества часов на отработку умения решать задачи, поэтому без дополнительных занятий научить школьников решать их невозможно, а это предусмотрено стандартом биологического образования и входит в состав КИМов ЕГЭ (задания №5 и №6 в части С)

Цель факультативного курса: создать условия для формирования у учащихся умения решать задачи по молекулярной биологии и генетике разной степени сложности через

краткое повторение материала, изученного по темам «Молекулярная биология» и «Генетика»

выявление и ликвидацию пробелов в знаниях учащихся по темам и умениях решать задачи, положенные по школьной программе

обучения учащихся решению задач по молекулярной биологии и генетике повышенной сложности

ПРОГРАММА ФАКУЛЬТАТИВНОГО КУРСА

Введение.

Белки: актуализация знаний по теме (белки-полимеры, структуры белковой молекулы, функции белков в клетке)

Решение задач по молекулярной биологии

Решение задач по молекулярной биологии

Биосинтез белка: актуализация знаний по теме (код ДНК, транскрипция, трансляция – динамика биосинтеза белка).

Решение задач по молекулярной биологии

Энергетический обмен: актуализация знаний по теме (метаболизм, анаболизм, катаболизм, ассимиляция, диссимиляция; этапы энергетического обмена: подготовительный, гликолиз, клеточное дыхание)

Решение задач на энергетический обмен в клетке.

Контрольная работа по молекулярной биологии.

Генетические символы и термины.

Законы Г. Менделя: актуализация знаний по теме (закономерности, установленные Менделем при моно - и дигибридном скрещивании), тестовый контроль умения решать задачи на законы Менделя, предусмотренные программой, решение задач на моно – и дигибридное скрещивание повышенной сложности (4 часа)

Неполное доминирование: актуализация знаний по теме.

Решение задач по теме повышенной сложности

Наследование групп крови: актуализация знаний по теме.

Решение задач по группам крови

Генетика пола: наследование, сцепленное с полом: актуализация знаний по теме (хромосомное и нехромосомное определение пола в природе).

Решение задач на сцепленное с полом наследование повышенной сложности

Решение комбинированных задач.

Взаимодействие генов: актуализация знаний по теме (взаимодействие аллельных и неаллельных генов).

20. Решение задач повышенной сложности на все виды взаимодействия: комплементарность, эпистаз, полимерию

Игра «Бег с барьерами»

Закон Т. Моргана: актуализация знаний (почему Т. Морган, ставя цель опровергнуть законы Г. Менделя, не смог этого сделать, хотя получил совершенно другие результаты?).

Решение задач на кроссинговер, составление хромосомных карт.

Закон Харди – Вайнберга: лекция «Вслед за Харди и Вайнбергом.

Решение задач по генетике популяций.

Генетика человека: актуализация знаний по теме, термины и символ.

Решение задач по генетике человека.

Заключительное занятие. Итоговая диагностика: решение занимательных задач.

Контроль

ученик получает «зачет» по итогам:

выполнения контрольной работы по молекулярной биологии

заполнения кроссворда «Генетические термины»

выполнения заданий тестового контроля №1 и №2

решения задач в игре «Бег с барьерами»

выполнения итоговой контрольной работы (решения занимательных задач повышенной сложности)

Список использованной литературы:

Багоцкий С.В. «Крутые» задачи по генетике» (журнал «Биология для школьников» №4 – 2005)

Гуляев Г.В. « Задачник по генетике» (М.«Колос», 2012)

Жданов Н. В. «Решение задач при изучении темы: «Генетика популяций» (Киров, пед. инст., 2012)

«Задачи по генетике для поступающих в ВУЗы» (г. Волгоград, изд. «Учитель», 2012)

Кочергин Б. Н., Кочергина Н. А. «Задачи по молекулярной биологии и генетике» (Минск, «Народная асвета», 2013)

Муртазин Г. М. «Задачи и упражнения по общей биологии (Москва, 2010г.)

Орлова Н. Н. «Малый практикум по общей генетике (сборник задач)» (Изд. МГУ, 2010)

Сборник задач по биологии (учебно-методическое пособие для поступающих в мед. инст.) Киров, 2012

Календарно – тематическое планирование курса:

Соколовская Б. Х « Сто задач по молекулярной биологии и генетике» (М., 2010)

Фридман М.В. «Задачи по генетике на школьной олимпиаде МГУ» (журнал «Биология для школьников» №2 – 2003)

Щеглов Н. И. «Сборник задач и упражнений по генетике» (МП «Экоинвест», 2012)

Приложения

Задачи по молекулярной биологии

Задачи по теме «Белки

Необходимые пояснения:

средняя молекулярная масса одного аминокислотного остатка принимается за 120

вычисление молекулярной массы белков:

а

Мmin = ----- · 100%

в

где Мmin - минимальная молекулярная масса белка,

а – атомная или молекулярная масса компонента,

в - процентное содержание компонента

Задача №1. Гемоглобин крови человека содержит 0, 34% железа. Вычислите минимальную молекулярную массу гемоглобина.

Задача №2. Альбумин сыворотки крови человека имеет молекулярную массу 68400. Определите количество аминокислотных остатков в молекуле этого белка.

Задача №3. Белок содержит 0,5% глицина. Чему равна минимальная молекулярная масса этого белка, если М глицина = 75,1? Сколько аминокислотных остатков в этом белке?

Задачи по теме «Нуклеиновые кислоты»

Необходимые пояснения:

относительная молекулярная масса одного нуклеотида принимается за 345

расстояние между нуклеотидами в цепи молекулы ДНК (=длина одного нуклеотида)- 0, 34 нм

Правила Чаргаффа:

∑(А) = ∑(Т)

∑(Г) = ∑(Ц)

∑(А+Г) = ∑(Т+Ц)

Задача №4. На фрагменте одной нити ДНК нуклеотиды расположены в последовательности:

А-А-Г-Т-Ц-Т-А-Ц-Г-Т-А-Т.

Определите процентное содержание всех нуклеотидов в этом гене и его длину.

Задача №5. В молекуле ДНК на долю цитидиловых нуклеотидов приходится 18%. Определите процентное содержание других нуклеотидов в этой ДНК.

Задача №6. В молекуле ДНК обнаружено 880 гуаниловых

нуклеотидов, которые составляют 22% от общего числа нуклеотидов в этой ДНК.

Определите: а) сколько других нуклеотидов в этой ДНК? б) какова длина этого фрагмента?

Задача №7. Дана молекула ДНК с относительной молекулярной массой 69000, из них 8625 приходится на долю адениловых нуклеотидов. Найдите количество всех нуклеотидов в этой ДНК. Определите длину этого фрагмента.

Задачи по теме «Код ДНК»

Задача №8. Что тяжелее: белок или его ген?

Задача №9. Последовательность нуклеотидов в начале гена, хранящего информацию о белке инсулине, начинается так:

АААЦАЦЦТГЦТТГТАГАЦ

Напишите последовательности аминокислот, которой начинается цепь инсулина

Генетический код

Задача №10. Вирусом табачной мозаики (РНК - овый вирус) синтезируется участок белка с аминокислотной последовательностью:

Ала – Тре – Сер – Глу – Мет-

Под действием азотистой кислоты (мутагенный фактор) цитозин в результате дезаминирования превращается в урацил. Какое строение будет иметь участок белка вируса табачной мозаики, если все цитидиловые нуклеотиды подвергнутся указанному химическому превращению?

Задачи по теме «Энергетический обмен»

Задача №11. В процессе энергетического обмена произошло расщепление 7 моль глюкозы, из которых полному подверглось только 2. Определите:

а) сколько моль молочной кислоты и СО2 при

этом образовалось?

б) сколько АТФ при этом синтезировано?

в) сколько энергии запасено в этих молекулах

АТФ?

Задача №12. В результате энергетического обмена в клетке образовалось 5 моль молочной кислоты и 27 моль

углекислого газа. Определите:

а) сколько всего моль глюкозы израсходовано?

б) сколько из них подверглось полному

расщеплению, а сколько гликолизу?

в) сколько энергии запасено?

г) Сколько моль кислорода пошло на окисление?

Задача №13. Мышцы ног при беге со средней скоростью расходуют за 1 минуту 24 кДж энергии. Определите:

а) сколько всего граммов глюкозы

израсходуют мышцы ног за 25 минут бега, если

кислород доставляется кровью к мышцам в

достаточном количестве?

б) накопится ли в мышцах молочная кислота?

Задача №14. Мышцы руке при выполнении вольных упражнений расходуют за 1 минуту 12 кДж энергии. Определите: а) сколько всего граммов глюкозы израсходуют мышцы ног за 10 минут, если кислород доставляется кровью к мышцам в достаточном количестве?

б) накопится ли в мышцах молочная кислота?

Задача №15. Бегун расходует за 1 минуту 24 кДж энергии. Сколько глюкозы потребуется для бега с такой затратой, если 50 минут в его организме идет полное окисление глюкозы, а 10 минут – гликолиз?

Задачи по генетике

Кроссворд «Генетические термины»

14

11

9 10 Совокупность внешних и внутренних признаков организма

место расположения гена в хромосоме

общее свойство всех организмов приобретать новые признаки в пределах вида

особь, в генотипе которой находятся одинаковые аллели одного гена

наука о наследственности и изменчивости

особь, в генотипе которой находятся разные аллели одного гена

объекты, с которыми проводил свои опыты Т. Морган

гены, обеспечивающие развитие альтернативных признаков

совокупность генов, полученная организмом от родителей

основоположник генетики

общее свойство всех организмов передавать свои признаки потомкам

одна особь гибридного поколения

признак, подавляющий другие

подавляемый признак

хромосомы, по которым у самцов и самок нет различий.

1 - генотип, 2 - локус, 3 - изменчивость, 4 - гомозиготная,

5 – генетика, 6 – гетерозиготная, 7 – дрозофилы,

8 – аллельные, 9 – генотип, 10 – Мендель,

11 – наследственность, 12 – гибрид, 13 – доминантный, 14 – рецессивный, 15 – аутосомы

Тестовый контроль № 1

(решение задач на моногибридное скрещивание)

Вариант 1.

У гороха высокий рост доминирует над низким. Гомозиготное растение высокого роста опылили пыльцой гороха низкого роста. Получили 20 растений. Гибридов первого поколения самоопылили и получили 96 растений второго поколения.

Сколько различных типов гамет могут образовать гибриды первого поколения?

А) 1 Б) 2 В) 3 Г) 4

Сколько разных генотипов может образоваться во втором поколении?

А) 1 Б) 2 В) 3 Г) 4

Сколько доминантных гомозиготных растений выросло во втором поколении? А) 24

Б) 48 В) 72 Г) 96

Сколько во втором поколении гетерозиготных растений?

А) 24 Б) 48 В) 72 Г) 96

Сколько растений во втором поколении будут высокого роста?

А) 24 Б) 48 В) 72 Г) 96

Вариант 2.

У овса раннеспелость доминирует над позднеспелостью. Гетерозиготное раннеспелое растение скрестили с позднеспелым. Получили 28 растений.

1. Сколько различных типов гамет образуется у раннеспелого родительского растения? А) 1

Б) 2 В) 3 Г) 4

2. Сколько различных типов гамет образуется у позднеспелого родительского растения?

А) 1 Б) 2 В) 3 Г) 4

3. Сколько гетерозиготных растений будет среди гибридов?

А) 28 Б) 21 В) 14 Г) 7

4. Сколько среди гибридов будет раннеспелых растений?

А)28 Б) 21 В) 14 Г) 7

5. Сколько разных генотипов будет у гибридов?

А) 1 Б) 2 В) 3 Г) 4

Вариант 3.

У гороха гладкие семена – доминантный признак, морщинистые – рецессивный. При скрещивании двух гомозиготных растений с гладкими и морщинистыми семенами получено 8 растений. Все они самоопылились и во втором поколении дали 824 семени.

1.Сколько растений первого поколения будут гетерозиготными?

А) 2 Б) 4 В) 6 Г) 8

2. Сколько разных фенотипов будет в первом поколении?

А) 1 Б) 2 В) 3 Г) 4

3. Сколько различных типов гамет могут образовать гибриды первого поколения?

А) 1 Б) 2 В) 3 Г) 4

4. Сколько семян во втором поколении будут гетерозиготными?

А) 206 Б) 412 В) 618 Г) 824

5.Сколько во втором поколении будет морщинистых семян?

А) 206 Б) 412 В) 618 Г) 824

Вариант 4.

У моркови оранжевая окраска корнеплода доминирует над жёлтой. Гомозиготное растение с оранжевым корнеплодом скрестили с растением, имеющим жёлтый корнеплод. В первом поколении получили 15 растений. Их самоопылили и во втором поколении получили 120 растений.

1. Сколько различных типов гамет может образовывать родительское растение с оранжевым корнеплодом?

А) 1 Б) 2 В) 3 Г) 4

2. Сколько растений с жёлтым корнеплодом вырастет во втором поколении?

А) 120 Б) 90 В) 60 Г) 30

3.Сколько во втором поколении будет гетерозиготных растений?

А) 120

Б) 90

В) 60

Г)30

4. Сколько доминантных гомозиготных растений будет во втором поколении?

А) 120 Б) 90 В) 60 Г) 30

5. Сколько растений из второго поколения будет с оранжевым корнеплодом?

А) 120 Б) 90 В) 60 Г) 30

Тестовый контроль № 2

( решение задач на дигибридное скрещивание)

Вариант 1.

У гороха высокий рост доминирует над карликовым, гладкая форма семян – над морщинистой. Гомозиготное высокое растение с морщинистыми семенами скрестили с гетерозиготным растением, имеющим гладкие семена и карликовый рост. Получили 640 растений.

Сколько будет среди гибридов высоких растений с гладкими семенами?

А) нет Б) 160 В) 640 Г) 320

2. Сколько разных типов гамет может образовать родительское растение с гладкими семенами и карликовым ростом?

А) 1 Б) 2 В) 3 Г) 4

3.Сколько среди гибридов будет низкорослых растений с гладкими семенами?

А) 320 Б) 640 В) 160 Г) нет

4.Сколько разных генотипов будет у гибридов?

А) 1 Б) 2 В) 3 Г) 4

5. Сколько гибридных растений будет высокого роста?

А) 160 Б) нет В) 640 Г) 320

Вариант 2.

У кур оперённые ноги доминируют над неоперёнными, а гороховидный гребень – над простым. Скрестили дигетерозиготных кур и гомозиготных петухов с простыми гребнями и оперёнными ногами. Получили 192 цыплёнка.

Сколько типов гамет образует курица?

А) 1 Б) 2 В) 3 Г) 4

Сколько разных генотипов будет у цыплят?

А) 1 Б) 2 В) 4 Г)16

Сколько цыплят будут с оперёнными ногами?

А) 192 Б) 144 В) 96 Г) 48

Сколько цыплят будет с оперёнными ногами и простыми гребнями?

А) 192 Б) 144 В) 96 Г) 48

Сколько разных фенотипов будет у гибридов?

А) 1 Б) 2 В) 3 Г) 4

Вариант 3.

У кур укороченные ноги доминируют над нормальными, а гребень розовидной формы – над простым. В результате скрещивания гетерозиготной по этим признакам курицы и петуха с нормальными ногами и простым гребнем получено 80 цыплят.

Сколько разных типов гамет может образовать курица?

А) 1 Б) 2 В) 3 Г) 4

Сколько разных типов гамет может образоваться у петуха?

А) 1 Б) 2 В) 3 Г) 4

Сколько различных генотипов будет у гибридов?

А) 4 Б) 8 В) 12 Г) 16

4. Сколько цыплят будет с нормальными ногами и простым гребнем?

А) 80 Б) 60 В) 40 Г) 20

Сколько цыплят будет с розовидными гребнями?

А) 80 Б) 60 В) 40 Г) 20

Вариант 4.

У коров комолость (безрогость) доминирует над рогатостью, а чёрная масть – над рыжей. Чистопородного комолого быка чёрной масти скрестили с дигетерозиготными коровами. Получили 64 телёнка.

1.Сколько разных типов гамет образует бык?

А) 1 Б) 2

В) 3 Г) 4

Сколько разных типов гамет образует корова?

А) 1 Б) 2 В) 3 Г) 4

Сколько различных фенотипов образуется при этом скрещивании?

А) 1 Б) 4 В) 8 Г) 16

Сколько различных генотипов будет у телят?

А) 1 Б) 2 В) 3 Г) 4

Сколько будет комолых чёрных дигетерозиготных телят?

А) 64 Б) 48 В) 32 Г) 16

5. Сколько будет комолых чёрных дигетерозиготных телят?

А) 64 Б) 48 В) 32 Г) 16

Задачи на моногибридное скрещивание.

Задача 1.

Какие пары наиболее выгодно скрещивать для получения платиновых лисиц, если платиновость доминирует над серебристостью, но в гомозиготном состоянии ген платиновости вызывает гибель зародыша?

Задача 2

При скрещивании двух белых тыкв в первом поколении ¾ растений были белыми, а ¼ - желтыми. Каковы генотипы родителей, если белая окраска доминирует над желтой?

Задачи на дигибридное скрещивание.

Задача 3.

Если женщина с веснушками (доминантный признак) и волнистыми волосами (доминантный признак), у отца которой были прямые волосы и не было веснушек, выйдет замуж за мужчину с веснушками и прямыми волосами (оба его родителя с такими же признаками), то какими могут быть у них дети?

Задача 4.

Каковы генотипы родительских растений, если при скрещивании красных томатов (доминантный признак) грушевидной формы (рецессивный признак) с желтыми шаровидными получилось: 25% красных шаровидных, 25% красных грушевидных, 25% желтых шаровидных, 25% желтых грушевидных?

Задачи на неполное доминирование.

Задача 5.

При скрещивании между собой чистопородных белых кур потомство оказывается белым, а при скрещивании черных кур – черным. Потомство от белой и черной особи оказывается пестрым. Какое оперение будет у потомков белого петуха и пестрой курицы?

Задача 6.

Растения красноплодной земляники при скрещивании между собой всегда дают потомство с красными ягодами, а растения белоплодной земляники – с белыми. В результате скрещивания этих сортов друг с другом получаются розовые ягоды. Какое возникнет потомство при скрещивании между собой гибридов с розовыми ягодами?

Задачи на наследование групп крови.

Задача 7.

Какие группы крови могут быть у детей, если у обоих родителей 4 группа крови?

Задача 8.

Можно ли переливать кровь ребёнку от матери, если у неё группа крови АВ, а у отца – О?

Задача 9.

У мальчика 4 группа крови, а у его сестры – 1. Каковы группы крови их родителей?

Задача 10.

В родильном доме перепутали двух мальчиков (Х и У). У Х – первая группа крови, у У – вторая. Родители одного из них с 1 и 4 группами, а другого – с 1 и 3 группами крови. Кто чей сын?

Задачи на наследование, сцепленное с полом.

Задача 11.

У попугаев сцепленный с полом доминантный ген определяет зелёную окраску оперенья, а рецессивный – коричневую. Зелёного гетерозиготного самца скрещивают с коричневой самкой. Какими будут птенцы?

Задача 12.

У дрозофилы доминантный ген красной окраски глаз и рецессивный белой окраски глаз находятся в Х - хромосоме. Какой цвет глаз будет у гибридов первого поколения, если скрестить гетерозиготную красноглазую самку и самца с белыми глазами?

Задача 13.

У здоровых по отношению к дальтонизму мужа и жены есть

сын, страдающий дальтонизмом, у которого здоровая дочь,

здоровая дочь, у которой 2 сына: один дальтоник, а другой – здоров,

здоровая дочь, у которой пятеро здоровых сыновей

Каковы генотипы этих мужа и жены?

Задача 14.

Кошка черепаховой окраски принесла котят черной, рыжей и черепаховой окрасок. Можно ли определить: черный или рыжий кот был отцом этих котят?

Комбинированные задачи

Задача 15.

У крупного рогатого скота ген комолости доминирует над геном рогатости, а чалая окраска шерсти формируется как промежуточный признак при скрещивании белых и рыжих животных. Определите вероятность рождения телят, похожими на родителей от скрещивания гетерозиготного комолого чалого быка с белой рогатой коровой.

Задача 16.

От скрещивания двух сортов земляники (один с усами и красными ягодами, другой безусый с белыми ягодами) в первом поколении все растения были с розовыми ягодами и усами. Можно ли вывести безусый сорт с розовыми ягодами, проведя возвратное скрещивание?

Задача 17.

Мужчина с резус-отрицательной кровью 4 группы женился на женщине с резус- положительной кровью 2 группы (у её отца резус-отрицательная кровь 1 группы). В семье 2 ребенка: с резус-отрицательной кровью 3 группы и с резус-положительной кровью 1 группы. Какой ребенок в этой семье приемный, если наличие у человека в эритроцитах антигена резус-фактора обусловлено доминантным геном?

Задача 18.

В одной семье у кареглазых родителей родилось 4 детей: двое голубоглазых с 1 и 4 группами крови, двое – кареглазых со 2 и 4 группами крови. Определите вероятность рождения следующего ребенка кареглазым с 1 группой крови.

Задача 19.

Мужчина с голубыми глазами и нормальным зрением женился на женщине с карими глазами и нормальным зрением (у всех её родственников были карие глаза, а её брат был дальтоником). Какими могут быть дети от этого брака?

Задача 20.

У канареек сцепленный с полом доминантный ген определяет зеленую окраску оперенья, а рецессивный – коричневую. Наличие хохолка зависит от аутосомного доминантного гена, его отсутствие – от аутосомного рецессивного гена. Оба родителя зеленого цвета с хохолками. У них появились 2 птенца: зеленый самец с хохолком и коричневая без хохолка самка. Определите генотипы родителей.

Задача 21.

Мужчина, страдающий дальтонизмом и глухотой женился на хорошо слышащей женщине с нормальным зрением. У них родился сын глухой и страдающий дальтонизмом и дочь с хорошим слухом и страдающая дальтонизмом. Возможно ли рождение в этой семье дочери с обеими аномалиями, если глухота – аутосомный рецессивный признак?

Задачи на взаимодействие генов

Задача 22.

Форма гребня у кур определяется взаимодействием двух пар неаллельных генов: ореховидный гребень определяется взаимодействием доминантных аллелей этих генов, сочетание одного гена в доминантном, а другого в рецессивном состоянии определяет развитие либо розовидного, либо гороховидного гребня, особи с простым гребнем являются рецессивными по обеим аллелям. Каким будет потомство при скрещивании двух дигетерозигот?

Задача 23.

Коричневая окраска меха у норок обусловлена взаимодействием доминантных аллелей. Гомозиготность по рецессивным аллеям одного или двух этих генов даёт платиновую окраску. Какими будут гибриды от скрещивания двух дигетерозигот?

Задача 24.

У люцерны наследование окраски цветков – результат комплементарного взаимодействия двух пар неаллельных генов. При скрещивании растений чистых линий с пурпурными и желтыми цветками в первом поколении все растения были с зелёными цветками, во втором поколении произошло расщепление: 890 растений выросло с зелёными цветками, 306 – с жёлтыми, 311 – с пурпурными и 105 с белыми. Определите генотипы родителей.

Задача 25.

У кроликов рецессивный ген отсутствия пигмента подавляет действие доминантного гена наличия пигмента. Другая пара аллельных генов влияет на распределение пигмента, если он есть: доминантный аллель определяет серую окраску (т.к. вызывает неравномерное распределение пигмента по длине волоса: пигмент скапливается у его основания, тогда как кончик волоса оказывается лишённым пигмента), рецессивный – чёрную (т.к. он не оказывает влияния на распределение пигмента). Каким будет потомство от скрещивания двух дигетерозигот?

Задача 26.

У овса цвет зёрен определяется взаимодействием двух неаллельных генов. Один доминантный обусловливает чёрный цвет зёрен, другой – серый. Ген чёрного цвета подавляет ген серого цвета. Оба рецессивных аллеля дают бедую окраску. При скрещивании чернозерного овса в потомстве оказалось расщепление: 12 чернозерных : 3 серозерных : 1 с белыми зёрнами.

Определите генотипы родительских растений.

Задача 27.

Цвет кожи человека определяется взаимодействием генов по типу полимерии: цвет кожи тем темнее, чем больше доминантных генов в генотипе: если 4 доминантных гена – кожа чёрная, если 3 – тёмная, если 2 – смуглая, если 1 – светлая, если все гены в рецессивном состоянии – белая. Негритянка вышла замуж за мужчину с белой кожей. Какими могут быть их внуки, если их дочь выйдет замуж за мулата (АаВв) ?

Задача 28.

Наследование яровости у пшеницы контролируется одним или двумя доминантными полимерными генами, а озимость – их рецессивными аллелями. Каким будет потомство при скрещивании двух дигетерозигот?

ИГРА «БЕГ С БАРЬЕРАМИ»

Цель: проверить умение решать генетические задачи

на моногибридное скрещивание,

на неполное доминирование,

на дигибридное скрещивание

на наследование, сцепленное с полом

на взаимодействие генов

с использованием элементов игры.

В игре 5 этапов (так как проверяется умение решать 5 типов задач)

1 этап: учитель выдает ученикам по карточке с задачей № 1:

на одной стороне карточки указан номер варианта (всего 5 вариантов)

1 2 3 4 5

(карточки пронумерованы для того, чтобы легче было разобраться с игрой)

на другой стороне каждой карточки напечатана задача №1

(на моногибридное скрещивание)

см. стр. 4 (там карточки тоже пронумерованы)

Ученик решает задачу, выписывает ответ, подходит к столу – 2 этапу

2 этап: он должен взять ту карточку с задачей №2, на которой напечатан ответ на его задачу №1:

6 7 8 9 10

на обратной стороне каждой карточки напечатана задача № 2

(на неполное доминирование)

см. стр. 5

Ученик решает задачу, выписывает ответ, подходит к столу – 3 этапу

3 этап: он должен взять ту карточку с задачей №2, на которой напечатан ответ на его задачу №2:

11 12 13 14 15

на обратной стороне каждой карточки напечатана задача № 3

(на дигибридное скрещивание)

см. стр. 6

Ученик решает задачу, выписывает ответ, подходит к столу – 4 этапу

4 этап: он должен взять ту карточку с задачей №4, на которой напечатан ответ на его задачу №3:

16 17 18 19 20

на обратной стороне каждой карточки напечатана задача № 4

(на наследование, сцепленное с полом)

см. стр. 7

Ученик решает задачу, выписывает ответ, подходит к столу – 5 этапу

5 этап: он должен взять ту карточку с задачей №2, на которой напечатан ответ на его задачу №4:

21 22 23 24 25

на обратной стороне каждой карточки напечатана задача № 5

(на взаимодействие генов)

Ученик решает задачу, ответ говорит учителю.

Учитель проверяет ответ (см. ключ ответов):

если ответ верный, значит, ученик все «барьеры преодолел» –

все задачи решил верно

если ответ неверный, значит, ученик какую-то задачу решил неверно и перешел на «беговую дорожку» другого варианта – учитель, пользуясь ключом ответов, проверяет все его задачи.

Оценка выставляется по количеству решенных верно задач.

Задачи для 1 этапа игры: задачи на моногибридное скрещивание

для 2 этапы игры: задачи на неполное доминирование

Задачи для 3 этапа: задачи на дигибридное скрещивание

Задачи для 4 этапа: задачи на наследование, сцепленное с полом

Задачи для 5 этапа: на взаимодействие генов

Задачи на анализирующее скрещивание

Задача 29.

Рыжая окраска у лисы – доминантный признак, чёрно-бурая – рецессивный. Проведено анализирующее скрещивание двух рыжих лисиц. У первой родилось 7 лисят – все рыжей окраски, у второй – 5 лисят: 2 рыжей и 3 чёрно-бурой окраски. Каковы генотипы всех родителей?

.Задача 30.

У спаниелей чёрный цвет шерсти доминирует над кофейным, а короткая шерсть – над длинной. Охотник купил собаку чёрного цвета с короткой шерстью и, чтобы быть уверенным, что она чистопородна, провёл анализирующее скрещивание. Родилось 4 щенка:

2 короткошерстных чёрного цвета,

2 короткошерстных кофейного цвета. Каков генотип купленной охотником собаки?

Задачи на кроссинговер

Задача 31.

Определите частоту (процентное соотношение) и типы гамет у дигетерозиготной особи, если известно, что гены А и В сцеплены и расстояние между ними 20 Морганид.

Задача 32.У томатов высокий рост доминирует над карликовым, шаровидная форма плодов – над грушевидной. Гены, ответственные за эти признаки, находятся в сцепленном состоянии на расстоянии 5,8 Морганид. Скрестили дигетерозиготное растение и карликовое с грушевидными плодами. Каким будет потомство?

Задача 33.

Дигетерозиготная самка дрозофилы скрещена с рецессивным самцом. В потомстве получено АаВв – 49%, Аавв – 1%, ааВв – 1%, аавв – 49%. Как располагаются гены в хромосоме?

Задача 34.

Скрещены две линии мышей: в одной из них животные с извитой шерстью нормальной длины, а в другой – с длинной и прямой. Гибриды первого поколения были с прямой шерстью нормальной длины. В анализирующем скрещивании гибридов первого поколения получено: 11 мышей с нормальной прямой шерстью, 89 – с нормальной извитой, 12 – с длинной извитой, 88 – с длинной прямой. Расположите гены в хромосомах.

Задача 35 на построение хромосомных карт

Опытами установлено, что процент перекрёста между генами равен:

Задачи по генетике популяций.

Закон Харди – Вайнберга:

Мы будем рассматривать только так называемые менделевские популяции:

- особи диплоидны

- размножаются половым путем

- популяция имеет бесконечно большую численность

кроме того, панмиктические популяции:

где случайное свободное скрещивание особей протекает при отсутствии отбора.

Рассмотрим в популяции один аутосомный ген, представленный двумя аллелями А и а.

Введем обозначения:

N – общее число особей популяции

D – число доминантных гомозигот (АА)

H – число гетерозигот (Аа)

R – число рецессивных гомозигот (а)

Тогда: D + H + R = N

Так как особи диплоидны, то число всех аллелей по рассматриваемому гену будет 2 N.

Суммарное число аллелей А и а :

А = 2 D + Н

а = Н + 2 R

Обозначим долю (или частоту) аллеля А через p, а аллеля а – через g, тогда:

Поскольку ген может быть представлен аллелями А или а и никакими другими, то p + g = 1

Состояние популяционного равновесия математической формулой описали в 1908 году независимо друг от друга математик Дж. Харди в Англии и врач В. Вайнберг в Германии (закон Харди – Вайнберга):

если p - частота гена A, g - частота гена а,

с помощью решетки Пеннета можно представить в обобщенном виде характер распределения аллелей в популяции:

Задача 36

Популяция содержит 400 особей, из них с генотипом АА – 20, Аа – 120 и аа – 260. Определите частоты генов А и а.

Задача 37.

У крупного рогатого скота породы шортгорн рыжая масть доминирует над белой. Гибриды от скрещивания рыжих и белых - чалой масти. В районе, специализирующемся на разведении шортгорнов, зарегистрировано 4169 рыжих животных, 3780 – чалых и 756 белых. Определите частоту генов рыжей и белой окраски скота в данном раойне.

Задача 38.

В выборке, состоящей из 84000 растений ржи, 210 растений оказались альбиносами, т.к. у них рецессивные гены находятся в гомозиготном состоянии. Определите частоты аллелей А и а. а также частоту гетерозиготных растений.

Задача 39.

Группа особей состоит из 30 гетерозигот. Вычислите частоты генов А и а.

Задача 40.

В популяции известны частоты аллелей p = 0,8 и g = 0, 2. Определите частоты генотипов.

Задача 41.

Популяция имеет следующий состав 0,05 АА, 0,3 Аа и 0,65 аа. Найдите частоты аллелей А и а.

Задача 42.

В стаде крупного рогатого скота 49% животных рыжей масти (рецессив) и 51% чёрной масти (доминанта). Сколько процентов гомо- и гетерозиготных животных в этом стаде?

Задача 43.

Вычислите частоты генотипов АА, Аа и аа (в %), если особи аа составляют в популяции 1% ?

Занимательные генетические задачи

Задача 44. « Сказка про драконов»

У исследователя было 4 дракона: огнедышащая и неогнедышащая самки, огнедышащий и неогнедышащий самцы. Для определения способности к огнедышанию у этих драконов им были проведены всевозможные скрещивания:

Огнедышащие родители – всё потомство огнедашащее.

Неогнедышащие родители – всё потомство неогнедышащее.

Огнедышащий самец и неогнедышащая самка – в потомстве примерно поровну огнедышащих и неогнедышащих дракончиков.

Неогнедышащий самец и огнедышащая самка – всё потомство неогнедышащее.

Считая, что признак определяется аутосомным геном, установите доминантный аллель и запишите генотипы родителей.

Задача 45.«Консультант фирмы «Коктейль»

Представьте себе, что вы – консультант небольшой фирмы «Коктейль», что в буквальном переводе с английского означает «петушиный хвост». Фирма разводит экзотические породы петухов ради хвостовых перьев, которые охотно закупают владельцы шляпных магазинов во всём мире. Длина перьев определяется геном А (длинные) и а (короткие), цвет: В – чёрные, в – красные, ширина: С – широкие, с – узкие. Гены не сцеплены. На ферме много разных петухов и кур со всеми возможными генотипами, данные о которых занесены в компьютер. В будущем году ожидается повышенный спрос на шляпки с длинными чёрными узкими перьями. Какие скрещивания нужно провести, чтобы получить в потомстве максимальное количество птиц с модными перьями? Скрещивать пары с абсолютно одинаковыми генотипами и фенотипами не стоит.

Задача 46. « Контрабандист»

В маленьком государстве Лисляндии вот уже несколько столетий разводят лис. Мех идёт на экспорт, а деньги от его продажи составляют основу экономики страны. Особенно ценятся серебристые лисы. Они

считаются национальным достоянием, и перевозить через границу строжайше запрещено. Хитроумный контрабандист, хорошо учившийся в школе, хочет обмануть таможню. Он знает азы генетики и предполагает, что серебристая окраска лис определяется двумя рецессивными аллелями гена окраски шерсти. Лисы с хотя бы одним доминантным аллелем – рыжие. Что нужно сделать, чтобы получить серебристых лис на родине контрабандиста, не нарушив законов Лисляндии?

Задача 47. «Расстроится ли свадьба принца Уно?»

Единственный наследный принц Уно собирается вступить в брак с прекрасной принцессой Беатрис. Родители Уно узнали, что в роду Беатрис были случаи гемофилии. Братьев и сестёр у Беатрис нет. У тёти Беатрис растут два сына – здоровые крепыши. Дядя Беатрис целыми днями пропадает на охоте и чувствует себя прекрасно. Второй же дядя умер ещё мальчиком от потери крови, причиной которой стала глубокая царапина. Дяди, тётя и мама Беатрис – дети одних родителей. С какой вероятностью болезнь может передаться через Беатрис королевскому роду её жениха?

Задача 48.«Царские династии»

Предположим, что у императора АлександраΙ в У-хромосоме была редкая мутация. Могла ли эта мутация быть у: а) Ивана Грозного

б) Петра Ι

в) Екатерины ΙΙ

г) Николая ΙΙ?

Задача 49. «Листая роман «Война и мир»

Предположим, что в Х – хромосоме у князя Николая Андреевича Болконского была редкая мутация. Такая же мутация была и у Пьера Безухова. С какой вероятностью эта мутация могла быть у: а) Наташи Ростовой

б) у сына Наташи Ростовой

в) сына Николая Ростова

г) автора «Войны и мира» ?

Задача 50. «Спор Бендера и Паниковского»

Два соседа поспорили: как наследуется окраска у волнистых попугайчиков? Бендер считает, что цвет попугайчиков определяется одним геном, имеющим 3 аллеля: Со - рецессивен по отношению к двум другим, Сг и Сж кодоминантны Поэтому у попугайчиков с генотипом Со Со – белый цвет, Сг Сг и Сг Со – голубой, Сж Сж и Сж Со – жёлтый цвет и Сг Сж – зелёный цвет. А Паниковский считает, что окраска формируется под действием двух взаимодействующих генов А и В. Поэтому попугайчики с генотипом А*В* - зелёные, А* вв – голубые,

ааВ* - жёлтые, аавв – белые.

Задачи для самостоятельной работы

Молекула ДНК распалась на две цепочки. одна из них имеет строение : ТАГ  АЦТ  ГГТ  АЦА  ЦГТ  ГГТ  ГАТ  ТЦА ... Какое строение будет иметь  вторая молекула ДНК ,когда указанная цепочка достроится до полной двухцепочечной молекулы ?

Полипептидная цепь одного белка животных имеет следующее начало : лизин-глутамин-треонин-аланин-аланин-аланин-лизин-... С какой последовательности нуклеотидов начинается ген, соответствующий этому белку?

Участок молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот: глутамин-фенилаланин-лейцин-тирозин-аргинин. Определите одну из возможных последовательностей нуклеотидов в молекуле ДНК.

Участок молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот: глицин-тирозин-аргинин-аланин-цистеин. Определите одну из возможных последовательностей нуклеотидов в молекуле ДНК.

Одна из цепей рибонуклеазы (фермента поджелудочной железы) состоит из 16 аминокислот: Глу-Гли-асп-Про-Тир-Вал-Про-Вал-Про-Вал-Гис-фен-Фен-Асн-Ала-Сер-Вал. Определите  структуру участка ДНК , кодирующего эту часть рибонуклеазы.

Фрагмент гена ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ГТЦ  ЦТА  АЦЦ  ГГА  ТТТ. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК и аминокислот в полипептидной цепи белка.

Фрагмент гена ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ТЦГ  ГТЦ  ААЦ  ТТА  ГЦТ. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК и аминокислот в полипептидной цепи белка.

Фрагмент гена ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ТГГ  АЦА  ГГТ  ТТЦ  ГТА. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК и аминокислот в полипептидной цепи белка.

Определите порядок следования аминокислот в участке молекулы белка, если известно, что он кодируется такой последовательностью нуклеотидов ДНК: ТГА  ТГЦ   ГТТ  ТАТ  ГЦГ  ЦЦЦ. Как изменится  белок , если химическим путем будут удалены 9-й и 13-й нуклеотиды?

Кодирующая цепь ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ТАГ  ЦГТ  ТТЦ  ТЦГ  ГТА. Как изменится структура молекулы белка, если произойдет удвоение шестого нуклеотида в цепи ДНК. Объясните результаты.

Кодирующая цепь ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ТАГ  ТТЦ  ТЦГ  АГА. Как изменится структура молекулы белка, если произойдет удвоение восьмого нуклеотида в цепи ДНК. Объясните результаты.

Под воздействием мутагенных факторов во фрагменте гена: ЦАТ  ТАГ  ГТА  ЦГТ  ТЦГ произошла замена второго триплета на триплет АТА. Объясните, как изменится структура молекулы белка.

Под воздействием мутагенных факторов во фрагменте гена: АГА  ТАГ  ГТА  ЦГТ  ТЦГ произошла замена четвёртого триплета на триплет АЦЦ. Объясните, как изменится структура молекулы белка.

Фрагмент молекулы и-РНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГЦА  УГУ  АГЦ  ААГ  ЦГЦ. Определите последовательность аминокислот в молекуле белка и её молекулярную массу.

Фрагмент молекулы и-РНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГАГ  ЦЦА  ААУ  АЦУ  УУА. Определите последовательность аминокислот в молекуле белка и её молекулярную массу.

Ген ДНК включает 450пар нуклеотидов. Какова длина, молекулярная масса гена и сколько аминокислот закодировано в нём?

Сколько нуклеотидов содержит ген ДНК, если в нем закодировано 135 аминокислот. Какова молекулярная масса данного гена и его длина?

Фрагмент одной цепи ДНК имеет следующую структуру: ГГТ АЦГ АТГ ТЦА АГА. Определите первичную структуру белка, закодированного в этой цепи, количество (%) различных видов нуклеотидов в двух цепях фрагмента и его длину.

Какова молекулярная масса гена и его длина, если в нем закодирован белок с молекулярной массой 1500 г/моль?

Какова молекулярная масса гена и его длина, если в нем закодирован белок с молекулярной массой 42000 г/моль?

В состав белковой молекулы входит 125 аминокислот. Определите количество нуклеотидов в и-РНК и гене ДНК, а также количества молекул т-РНК принявших участие в синтезе данного белка.

В состав белковой молекулы входит 204 аминокислоты. Определите количество нуклеотидов в и-РНК и гене ДНК, а также количества молекул т-РНК принявших участие в синтезе данного белка.

В синтезе белковой молекулы приняли участие 145 молекул   т-РНК. Определите число нуклеотидов в и-РНК, гене ДНК и количество аминокислот в синтезированной молекуле белка.

В синтезе белковой молекулы приняли участие 128 молекул   т-РНК. Определите число нуклеотидов в и-РНК, гене ДНК и количество аминокислот в синтезированной молекуле белка.

Фрагмент цепи и-РНК имеет следующую последовательность: ГГГ  УГГ  УАУ  ЦЦЦ  ААЦ  УГУ. Определите, последовательность нуклеотидов на ДНК, антикодоны т-РНК, и последовательность аминокислот соответствующая фрагменту гена ДНК.

Фрагмент цепи и-РНК имеет следующую последовательность: ГУУ  ГАА  ЦЦГ  УАУ  ГЦУ. Определите, последовательность нуклеотидов на ДНК, антикодоны т-РНК, и последовательность аминокислот соответствующая фрагменту гена ДНК.

В молекуле и-РНК содержится 13% адениловых, 27% гуаниловых и 39% урациловых нуклеотидов. Определите соотношение всех видов  нуклеотидов в ДНК, с которой была транскрибирована данная и-РНК.

В молекуле и-РНК содержится 21% цитидиловых, 17% гуаниловых и 40% урациловых нуклеотидов. Определите соотношение всех видов  нуклеотидов в ДНК, с которой была транскрибирована данная и-РНК

Молекула и-РНК содержит 21% гуаниловых нуклеотидов, сколько цитидиловых нуклеотидов содержится в кодирующей цепи участка ДНК?

Если в цепи молекулы ДНК, с которой транскрибирована генетическая информация, содержалось 11% адениловых нуклеотидов, сколько урациловых нуклеотидов будет содержаться в соответствующем ему отрезке и-РНК?

Используемая литература.

Болгова И.В. Сборник задач по общей биологии с решениями для поступающих в вузы–М.: ООО "Издательство Оникс":"Издательство."Мир и Образование", 2008г.

Воробьев О.В. Уроки биологии с применением информационных технологий .10 класс. Методическое пособие с электронным приложением–М.:Планета,2012г.

Чередниченко И.П. Биология. Интерактивные дидактические материалы.6-11 класс. Методическое пособие с электронным интерактивным приложением. – М.:Планета,2012г.

Интернет-ссылки:

http://ru.convdocs.org/download/docs-8406/8406.doc

http://bio.1september.ru/articles/2009/06