Решение задач по генетике «Неполное наследование признаков»

Решение задач по теме

«Генетика. Неполное доминирование»

ЕГЭ по биологии, линия 28

УМК любой, 11 класс

В линии 28 на ЕГЭ по биологии учащиеся должны решить задачу по генетике. В предлагаемом ресурсе рассматривается неполное наследование признаков при моногибридном и дигибридном скрещивании. 
Цель: Дать учащимся рекомендации по выполнению задания линии 28 при подготовке к ЕГЭ.

Задачи: информировать учащихся о типах задач по генетике; познакомить с правилами решения задач линии 28 на примере неполного наследования признаков; мотивировать учащихся к успешной подготовке к ЕГЭ. 

Материал состоит из теоретического обоснования темы, двух решённых задач и шести задач для самостоятельной работы. Данный материал можно использовать при изучении неполного наследования признаков в 9-10 классах, а также при подготовке к ВПР и олимпиаде по биологии. 

Теоретическое обоснование темы

Взаимодействие аллельных генов происходит по следующим направлениям:

Полное доминирование – доминантная аллель полностью скрывает присутствие рецессивной аллели (1 закон Менделя, или закон доминирования).

Неполное доминирование – проявление промежуточного признака.

Кодоминирование – проявление у гетерозигот признаков, детерминируемых двумя аллелями.

Сверхдоминирование – доминантный ген в гетерозиготном состоянии имеет более сильное проявление, чем в гомозиготном.

Множественные аллели – иногда к числу аллельных генов могут относиться не два, а большее число генов.

Неполное доминирование — один из видов взаимодействия аллельных генов, при котором один из аллельных генов (доминантный) в гетерозиготе не полностью подавляет проявление другого аллельного гена (рецессивного), и в F1 выражение признака носит промежу­точный характер. Так, при скрещивании ночной красавицы с красной окраской цветков (АА) с растением, имеющим белые цветки (аа), в F1, все растения имеют промежуточную розовую окраску цветков (Аа).

Неполное доминирование очень широко распространено в природе. Оно обнаружено при изучении наследования окраски цветков у многих растений, строения перьев у птиц, окраски шерсти у крупного рогатого скота и овец, ряда биохимических признаков у человека и др.

У гибридов последующих поколений наблюдалось расщепление и раздельное, независимое наследование признаков, что подтверждает справедливость ги­потезы «чистоты гамет».

Примером неполного доминирования могут быть андалузские куры, которые получены от скрещивания чистопородных черных кур и "обрызганных белых". Черная окраска кур обусловлена аллелем, который отвечает за синтез пигмента меланина ("B"). У "обрызганных белых" кур этот аллель отсутствует ("bb"). А у гетерозигот меланин синтезируется в небольшом количестве и дает только голубоватый отлив в оперении. При скрещивании таких гибридов соотношение по фенотипам будет 1 черная : 2 с голубым отливом : 1 белая. 

Рассмотрим решение задач по теме «Неполное доминирование».

При неполном доминировании гибрид F1 (Аа) не воспроиз­водит полностью ни одного из родительских признаков, выра­жение признака оказывается промежуточным, с большим или меньшим уклонением к доминантному или рецессивному состоя­нию, но все особи этого поколения одинаковы по фенотипу.

Примером неполного доминирования может быть промежу­точная розовая окраска ягоды у гибридов земляники (Fragaria vesca), полученных от скрещивания форм с красной и белой ягодами (рис. 1).

Наследование окраски ягоды при неполном до­минировании у земля­ники: АА — красная; аа — белая; Аа — розовая окраска.

Задача 1. У земляники красная окраска ягод неполно доминирует над белой. Какое потомство следует ожидать от скрещивания двух растений с розовыми ягодами? Запишите генотипы и фенотипы гибридов.

Решение: обозначим доминантный ген буквой А, а рецессивный – а. Отметим, что доминантные гомозиготы будут иметь красные ягоды, рецессивные гомозиготы – белые, а гетерозиготы – розовые.
Записываем ход скрещивания. Обе родительские формы – гетерозиготы. Так как по условию они имеют розовые ягоды. Гетерозиготы дают два типа гамет.
Схема решения задачи:

Дано:

Признак, фенотип Ген, генотип

_______________________________________

Красная окраска ягод А (неполное доминирование принято обозначать чертой над буквой)

Белая окраска ягод а

Розовые ягоды Аа

F1 - ?

Генотип F1– ?

Фенотип F1- ?

Решение:

Р ♀ Аа х ♂ Аа

розовые розовые

G: A a A a

F1: AA ; Аа; Аа; аа

Или по решётке Пеннета:

Определяем генотипы и фенотипы первого поколения гибридов.

Обратите внимание, что при неполном доминировании (промежуточном характере наследования) расщепление по фенотипу совпадает с расщеплением по генотипу.

Расщепление по фенотипу: 1:2:1

Расщепление по генотипу: 1:2:1

Ответ: 25 % доминантных гомозигот с красными ягодами АА, 50 % гетерозигот с промежуточной окраской плодов – розовой – Аа и 25 % рецессивных гомозигот с белыми ягодами – аа.

При решении задач на дигибридное скрещивание один признак может проявлять неполное доминирование, а второй – любую другую закономерность (полное доминирование, кодоминирование, сцеплённое наследование, сцепление с полом и т.д.).

Задача 2.

У крупного рогатого скота красная окраска шерсти неполно доминирует над светлой, окраска гетерозиготных особей чалая. Гены признаков аутосомные, не сцеплены.

Скрещивали красных комолых (В) коров и чалых рогатых быков, в потомстве получились красные комолые (безрогие) и чалые комолые особи. Полученные гибриды F1 с разными фенотипами были скрещены между собой. Составьте схемы решения задачи. Определите генотипы родителей и потомков в обоих скрещиваниях, соотношение фенотипов в поколении F2. Какой закон наследственности проявляется в данном случае? Ответ обоснуйте.

Решение.

Дано:

ĀĀ — красная окраска шерсти

Āа — чалая окраска шерсти

аа — светлая окраска шерсти

ВВ Bb — комолые (безрогие)

bb — рогатые

♀ ĀĀВВ — красная комолая корова (по второму признаку ВВ, т.к. в F1 всё потомство комолое, т.е. по правилу единообразия гибридов первого поколения скрестили ВВ х Вb)

♂ Āаbb — чалый рогатый бык

  Задачи для самостоятельного решения

Задача 1.

У львиного зева при скрещивании растений с широкими листьями образуются широкие листья, при скрещивании растений с узкими листьями образуются узкие листья. При скрещивании растения с широкими листьями с растением с узкими листьями образуются листья с промежуточной шириной. Каковы будут фенотипы и генотипы потомства при скрещивании двух растений с листьями промежуточной ширины? Какой вид скрещивания? Какая закономерность проявляется в данном случае?

Ответ: 1) По фенотипу: 1 часть растений будет с широкими листьями – генотип АА, 2 части с листьями промежуточной ширины – Аа, 1 часть растений с узкими листьями - аа.

2) Моногибридное скрещивание.

3) Неполное доминирование признака.

Задача 2.

Кохинуровые норки (светлая окраска с черным крестом на спине) по- 
лучаются в результате скрещивания белых норок с темными. Скрещивание 
между собой белых норок дает белое потомство, а скрещивание между собой темных норок - темное.

1. Какое потомство получится от скрещивания кохинуровых 
норок с белыми?

2. На звероферме от скрещивания кохинуровых норок получено 
потомство 74 белых, 77 черных и 152 кохинуровых.

Сколько особей из них и какие будут гомозиготными?

Ответ: 1) Кохинуровые норки – результат проявления неполного доминирования генов. При скрещивании кохинуровых норок с белыми получается 50%- кохинурового окраса и 50%-белого окраса, т.е. соотношение 1:1.

2) Соотношение по генотипу и фенотипу: 1:2:1. Гомозиготами будут 74 белые норки, 77 чёрных норок. Всего гомозиготами будет 151 норка.

Задача 3.

У львиного зева красная окраска цветка не полностью доминирует над белой. У львиного зева обычная форма цветка неправильная, (т.е зигоморфная) полностью доминирует над пилорической (правильной формой, т.е актиноморфной). Какое потомство получится от двух дигетерозиготных растений? Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы потомства. Составьте схему решения задачи. Обоснуйте результаты скрещивания.

Ответ:

1) Генотипы родителей: АаВв – розовые цветки с нормальной формой цветка.

2) Генотипы потомков определяем с помощью решётки Пеннета:

9А_В_ : 3 А_вв : 1 аавв.

3) фенотипы потомков: с розовыми нормальными цветками – 6/16; с розовыми пилорическими цветками – 3/16; с красными нормальными цветками – 3/16; с белыми нормальными цветками – 3/16; с белыми пилорическими цветками – 1/16.

Задача 4.

Красная окраска ягоды земляники (А) неполно доминирует над белой, а нормальная чашечка (В) неполно доминирует над листовидной. Гены располагаются в разных хромосомах. Определите тип скрещивания, генотипы родителей, генотипы и фенотипы потомства, полученного при скрещивании растения земляники с розовыми ягодами и промежуточной формой чашечки, с растением, имеющим красные ягоды и листовидную чашечку. Составьте схему решения задачи и обоснуйте ответ.

Ответ:

1) Генотипы родителей: розовые ягоды и промежуточная чашечка – АаВв, красные ягоды и листовидная чашечка – Аавв.

2) Генотипы и фенотипы потомков F1 :

1 часть-АаВв – красные ягоды, промежуточная чашечка.

1 часть - АаВв – розовые ягоды, промежуточная чашечка.

1 часть - ААвв- красные ягоды, листовидная чашечка.

1 часть – розовые ягоды, листовидная чашечка.

3) Дигибридное скрещивание с независимым наследованием признаков (сцепления генов нет, т.к. гены располагаются в разных хромосомах), неполное доминирование по двум парам признаков.

Примечание: над буквами А и В в решении задачи и в ответе необходимо поставить черту.

Задача 5.

При скрещивании пёстрой хохлатой курицы (В) с таким же петухом было получено 8 цыплят: 4 цыплёнка пёстрых хохлатых, два белых (а)хохлатых и два чёрных хохлатых. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства. Объясните характер наследования и появления особей с пёстрой окраской. Какие законы наследственности проявляются в данном случае?

Ответ:

1) генотипы родителей: пёстрые хохлатые – АаВВ.

2) Генотипы и фенотипы потомства:

4 цыплёнка АаВВ - пёстрые хохлатые.

2 цыплёнка ааВВ – белые хохлатые.

2 цыплёнка ААВВ – чёрные хохлатые.

3) Характер наследования – неполное доминирование, т.к. в потомстве три фенотипа: АА- чёрное оперение, аа- белое оперение, Аа – пёстрое оперение.

4) Проявляются законы независимого наследования признаков и расщепления признаков.

Задача 6.

От скрещивания двух сортов земляники, один из которых имеет усы и красные ягоды, а второй не имеет усов и образует белые ягоды, в первом поколении все растения имели усы и розовые ягоды. От скрещивания растений без усов с розовыми ягодами с растениями без усов с красными ягодами получены две фенотипические группы растений: без усов розовые и без усов красные. Составьте схемы двух скрещиваний. Определите генотипы родителей и потомства, характер наследования окраски ягод у земляники, закон наследственности, который проявляется в данном случае.

Ответ:

1) Первое скрещивание.

Генотипы родителей: ААВВ – есть усы, красные ягоды, аавв – нет усов, белые ягоды.

F1 – АаВв – есть усы, ягоды розовые.

2) Второе скрещивание.

Генотипы родителей: ааВв – без усов, розовые ягоды, ааВВ – без усов , красные ягоды.

Генотипы и фенотипы потомства второго скрещивания:

ааВв - без усов, розовые ягоды,

ааВВ – без усов, красные ягоды.

3) Характер наследования – неполное доминирование, закон независимого наследования признаков.

Источники информации

http://poisk-ru.ru/s10974t2.html - неполное доминирование признаков

http://konspekta.net/poisk-ruru/baza2/594592701297.files/image002.jpg - наследование окраски ягод у земляники

http://konspekta.net/poisk-ruru/baza2/594592701297.files/image004.jpg - наследование окраски ягод у земляники

http://images.myshared.ru/7/821005/slide_8.jpg - наследование окраски цветков у ночной красавицы

https://bio-ege.sdamgia.ru/problem?id=21368 - наследование окраски шерсти у коров

http://ok-t.ru/studopediaru/baza12/373032937184.files/image090.jpg

андалузские куры