12+  Свидетельство СМИ ЭЛ № ФС 77 - 70917
Лицензия на образовательную деятельность №0001058
Пользовательское соглашение     Контактная и правовая информация
 
Педагогическое сообщество
УРОК.РФУРОК
Материал опубликовала
Трефилова Раиса Поликарповна34544
Учитель биологии высшей квалификационной категории, педагогический стаж 43 года, руководитель РМО учителей биологии, руководитель школьного экологического центра. Отличник народного просвещения. Победитель Приоритетного национального проекта «Образование»
Россия, Пермский край, Карагай
Материал размещён в группе «Генетика»
14

Решение задач по теме «Наследование признаков, сцеплённых с полом, или может ли кот иметь «черепаховую окраску шерсти»»

Решение задач по генетике

«Наследование признаков, сцеплённых с полом»

(на примере наследования гена окраски шерсти у кошек)

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 наследование окраски шерсти у кошек как пример наследования признака, сцеплённого с полом. 

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 задачи линии 28 на примере наследования гена окраски шерсти у кошек; мотивировать учащихся к успешной подготовке к ЕГЭ. 

Ресурс состоит из теоретического обоснования темы, двух решённых задач и пяти задач для самостоятельной работы. Данный материал можно использовать при изучении данной темы в 10 классе, а также для подготовки к олимпиаде по биологии. 

 

Теоретическое обоснование темы

«Наследование, сцеплённое с полом»

У мужских и женских организмов все пары хромосом, кроме одной, одинаковы и называются аутосомами. Хромосомы, которые имеют отношение к определению пола, называются половыми и обозначаются Х и Y. Если у организма обе половые Х-хромосомы, то такой организм гомогаметен, т.е. даёт одинаковые гаметы: Х и Х. Если у организма Х и Y половые хромосомы, то такой организм гетерогаметен, т.е. даёт гаметы Х и Y.

В половых хромосомах имеются гены, которые отвечают не только за пол организма, но и контролируют обычные признаки. Аллели могут быть только в Х-хромосоме, т.к. их две, они парные. Признаки, определяемые этими генами, наследуются сцеплено с полом. У человека наследуются сцеплено с полом по Х-хромосоме гены, отвечающие за развитие гемофилии (несвёртываемость крови) и дальтонизм (цветовая слепота).

Если же ген находится в Y-хромосоме, то он наследуется по линии пола, имеющего Y-хромосому. У человека по Y-хромосоме передаётся гипертрихоз (волосатые уши), развитие перепонки между вторым и третьим пальцами ног. Гены, находящиеся в Y-хромосоме человека, наследуются только от отца к сыну.

Ген, который находится в Х-хромосоме, гетерогаметного организма в одинарной дозе, проявляет себя полностью и называется гемизиготным, а сам организм – гемизиготой. Например, у человека это гены гемофилии, дальтонизма, у дрозофилы – ген белоглазости. Гемизиготами являются самцы млекопитающих, большинства рыб, дрозофилы (половые хромосомы ХY), а также самки птиц, рептилий (половые хромосомы ХY), бабочек (у моли Х0, т.е. у самки отсутствует вторая хромосома, а пол самца определяется ХХ).

Трёхшерстные кошки, или по-научному, кошки с черепаховой окраской бывают только женского рода, коты не могут иметь черепаховую окраску. Оказывается, ген окраски шерсти сцеплен с Х-хромосомой. Ген рыжей окраски доминантен В (Б большое), сцеплён с Х-хромосомой и обозначается при решении задач как Хᴮ, ген чёрной окраски – рецессивен b (б малое), обозначается как Хb. Гетерозигота имеет генотип ХᴮХb , следовательно, по полу это будет кошечка, а окраска – черепаховая, коты могут быть только рыжими ХᴮY или чёрными - Хb Y.

Из общепринятого правила есть исключения. Оказывается, при оплодотворении яйцеклетки иногда происходит сбой, и будущий котёнок получает не две половые хромосомы, а три. Генотип таких животных ХХУ. И от родителей такой котёнок наследует одну «рыжую» Х-хромосому, и одну «чёрную». Тогда появляется черепаховый кот. Вероятность появления такого кота: один черепаховый на миллион котов с другой окраской. Это - «ошибка природы», генетический сбой. Такие животные абсолютно стерильны и иметь потомство не способны.

Рассмотрим задачи по теме «Сцеплённое с полом наследование» на примере кошек. В условии задачи обозначения признаков могут быть отмечены разными буквами.

Задача 1.

У кошек и котов ген чёрной окраски шерсти (А) и рыжей окраски (В) локализованы в Х-хромосоме и при сочетании неполное доминирование – черепаховую окраску – трёхшёрстность (АВ). От чёрной кошки родились черепаховый и два чёрных котёнка. Определите генотип кошки, фенотип и генотип кота, а также пол черепахового и чёрных котят. Составьте схему скрещивания и обоснуйте результаты.

Дано:

Признак, фенотип Ген, генотип

_______________________________________

Чёрная окраска шерсти Хᴬ

Рыжая окраска шерсти Хᴮ

Черепаховая окраска шерсти Хᴬ Хᴮ

Р: ♀ чёрная ?

♂ - ? ?

F₁: 1 черепаховый ?

2 чёрных ?

Решение задачи

1. По условию задачи определяем генотипы родителей: чёрная кошка будет иметь генотип ХᴬХᴬ, т.к. если бы у неё был генотип Хᴬ Хᴮ, то она была бы черепаховой. Генотип отца: ХᴮY (Хромосома Y не участвует в наследования окраски, в данном случае она определяет мужской пол).

2. Записываем схему решения задачи:

Р: ♀ Хᴬ Хᴬ х ♂ ХᴮY

чёрная рыжий


 

G: Хᴬ Хᴮ Y

F₁: Хᴬ Хᴮ ; Хᴬ Y

♀ черепаховая ♂ чёрный

3)Объяснение решения задачи: у кошек пол определяется так же, как у человека, т.е. самка гомогаметна (ХХ), а самец гетерогаметен (Х Y). Генотип чёрной кошки Хᴬ Хᴬ, рыжего кота ХᴮY. Среди родившихся котят один имеет черепаховую окраску шерсти, это возможно только при слиянии гаметы кошки Хᴬ и гаметы кота Хᴮ. Следовательно, это кошечка, обе гаметы несут Х-хромосому. Генотип кошечки с черепаховой окраской - Хᴬ Хᴮ. Если в потомстве появилась черепаховая кошка, то отец имел рыжую окраску, его генотип - ХᴮY. Чёрные котята – это котики с генотипом Хᴬ Y.

Ответ: 1) генотип чёрной кошки - Хᴬ Хᴬ.

2) Генотип кота - ХᴮY, фенотип – рыжая окраска шерсти.

3) Генотипы, фенотипы и пол котят - ♀ черепаховая кошечка, генотип - Хᴬ Хᴮ.

♂ ХᴮY – чёрные котики.

4) Проявляется наследование признака, сцеплённого с полом.

В следующих задачах признаки обозначены иначе. Например, рыжая окраска шерсти - Хᴮ (доминантный признак), чёрная окраска шерсти - Хb (рецессивный признак), тогда черепаховая кошка будет иметь генотип - Хᴮ Хᴮ, чёрная кошка - Хb Хb, чёрный кот - Хb Y, рыжий кот - Хᴮ Y.

Задача 2.

От черепаховой кошки родилось несколько котят, один из которых оказался рыжей кошечкой. Каковы генотипы родителей и котёнка? Определите тип взаимодействия генов. Составьте схему скрещивания и обоснуйте результаты.

Дано:

Признак, фенотип Ген, генотип

_______________________________________

Рыжая окраска шерсти Хᴮ

Чёрная окраска шерсти Хb

Черепаховая окраска шерсти Хᴮ Хb

Р: ♀ черепаховая Хᴮ Хb

♂ - ? ?

F₁: ♀ рыжая ?

?

1) По условию задачи определяем генотипы родителей: если родилась рыжая кошечка, то её генотип будет Хᴮ Хᴮ. Одну гамету Хᴮ она получит от матери, т.к. мать с черепаховой окраской шерсти ХᴮХb, а вторую гамету Хᴮ она должна получить от отца, следовательно, кот рыжий, его генотип ХᴮY.

2) Записываем схему решения задачи:

Р: ♀ Хᴮ Хb х ♂ ХᴮY

черепаховая рыжий


 

G: Хᴮ Хb Хᴮ Y

F₁: Хᴮ Хᴮ ; ХᴮY; Хᴮ Хb ; Хb Y

♀рыжая ♂рыжий ♀ черепаховая ♂ чёрный

 

Ответ: 1) Генотип черепаховой кошки - Хᴮ Хb.

2) Генотип рыжего кота - ХᴮY.

3) Генотип рыжей кошечки - Хᴮ Хᴮ . Кроме неё у этой пары могли родиться: чёрный котик - Хb Y, рыжий котик - ХᴮY.

4)Тип взаимодействия генов – сцеплённое с полом наследование.

Задачи для самостоятельного решения

Задача 1.

От черепаховой кошки и чёрного кота родились два чёрных котёнка. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства, а также пол чёрных котят.

Задача 2.

От чёрного кота и черепаховой кошки получили пять котят, две из них кошки. Напишите схему решения задачи. Ответьте на вопросы: Сколько котят имели рыжую масть? Сколько кошечек были рыжей масти? Сколько кошечек были черепаховыми? Сколько котят были чёрными? Сколько котиков имели чёрную масть?

Задача 3.

Гены окраски кошек расположены в Х - хромосоме. Черная окраска определяется геном Хb, рыжая Хᴮ, гетерозиготы имеют черепаховую окраску. От черной кошки и рыжего кота родились: один черепаховый и один черный котенок. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства, возможный пол котят.

Задача 4.

Доминантный ген B и рецессивный ген b участвуют в определении окраски у кошек и расположены в Х-хромосоме. Ген B обусловливает черную окраску, ген b -рыжую, гетерозиготы Bb имеют черепаховую окраску. У черепаховой кошки от черного кота родились 4 котенка, какой они масти?

 

Задача 5.

Ген короткой шерсти (А) у кошек доминирует над геном длинной шерсти (а) и наследуется аутосомно. Ген окраски кошек сцеплен с Х-хромосомой. Чёрная окраска определяется геном ХВ, рыжая – геном Хb. Гетерозиготы имеют черепаховую окраску. Длинношёрстная кошка черепаховой окраски была скрещена с рыжим короткошёрстным (Аа) котом. Определите генотипы и фенотипы родителей и потомства, а также вероятность рождения чёрной кошки. Объясните результат скрещивания. Какие законы наследования проявляются в этих скрещиваниях?

Источники информации

1. Гончаров О.В. Генетика.Задачи. – Саратов: Лицей, 2008.

2. Кириленко А.А. Биология. Сборник задач по генетике. Базовый и повышенный уровень ЕГЭ: учебно-методическое пособие/А.А.Кириленко. – Ростов-на-Дону: Легион, 2009.

3. Кириленко А.А., Колесников С.И. Биология. Подготовка к ЕГЭ-2013: учебно-методическое пособие/А.А.Кириленко, С.И.Колесников. – Ростов-на-Дону: Легион, 2012.

4. Фотографии кошек с черепаховой окраской

http://cat-strong.narod.ru/images/zol_3col.jpg

http://animal-store.ru/img/2015/050114/0416287

http://s020.radikal.ru/i718/1402/b8/e7d71c8eb7c8.jpg

http://s42.radikal.ru/i097/1101/23/2831b202aaa3.jpg

 

Приложение 1

Кошки с черепаховой окраской

Почему же именно черепаховым был назван окрас трёхцветных кошек? Чтобы увидеть сходство, надо взять гребень из отшлифованного черепахового панциря и посмотреть сквозь него на солнце – сходство будет очевидным!  
 

Примеры черепаховой окраски кошек

 

Опубликовано в группе «Генетика»


Комментарии (3)

Горбачёва Марина Юрьевна, 28.07.18 в 16:08 6 Ответить Пожаловаться
Спасибо за ясные и доступные для детей пояснения!
Трефилова Раиса Поликарповна, 28.08.18 в 19:32 8 Ответить Пожаловаться
Думаю, что все усвоят материал. Спасибо за отзыв!
Зинаида Павловна, 10.02.19 в 09:39 1 Ответить Пожаловаться
Спасибо, теперь понятно, почему "трёхшёрстными" бывают только кошки!
Чтобы написать комментарий необходимо авторизоваться.