Решение задач по классической генетике Этапы решения типовых генетических задач
Основные этапы решения генетических задач и рекомендации по их выполнению
жүктеу/скачать 0.71 Mb.
|
Основные этапы решения генетических задач и рекомендации по их выполнению. 1. Внимательно прочитайте текст условия задачи и мысленно составьте общий план решения задачи. Обычно он включает в себя следующие основные этапы: 1.1. оформление краткой записи условия задачи, 1.2. нахождение генотипов родительских особей, 1.3. расчет вероятности. В свою очередь каждый из этих этапов включает в себя ряд последовательных действий, описываемых ниже. 2. Преобразуйте полный текст условия задачи в краткую запись условия задачи, включающую в себя модифицированную таблицу “признак - ген” и запись схемы скрещивания с указанием всей информации, содержащейся в тексте условии задачи. Краткая запись условия задачи должна использоваться непосредственно для решения задачи и оформления процедуры ее решения. В частности, активно используйте ее при записи аллелей генотипа особи по ее личному фенотипу и при записи фенотипом особей потомства по их генотипам. 2. В схеме скрещивания расставьте точки, обозначая ими места аллелей изучаемых генов. При независимом наследовании генов используйте генную запись, при сцепленном наследовании – хромосомную запись, при сцепленном с полом наследовании – символы половых хромосом. 3. Найдите аллели генотипа особи по ее личному фенотипу. Для этого рядом с каждой точкой напишите тот аллель, наличие которого в генотипе особи можно определить по личному фенотипу этой особи. При записи аллелей генотипа упомянутых в условии задачи особей используйте модифицированную таблицу “признак - ген”. Сохраняйте точку даже после того, как вы по личному фенотипу особи найдете тот или иной аллель генотипа. Запись найденного вами аллеля рядом с точкой как раз и будет означать, что ранее неизвестный вам аллель вы нашли по личному фенотипу особи. Место расположения аллелей, которые нельзя выявить по одному лишь фенотипу особи, в генотипе особи обозначайте точкой и 4. Если в генотипе родительской особи остался ненайденным тот или иной аллель изучаемого гена, то найдите недостающий аллель по генотипу потомка или генотипу ее собственного родителя. Аллель генотипа особи, найденный вами по генотипу родителя или потомка этой особи, заключите в окружность. Это означает, что данный аллель вы нашли не по личному фенотипу особи, а по генотипу ее родственника. Укажите стрелкой направление наследования найденного вами аллеля, иллюстрируя тем самым ход вашей мысли. 5. Составьте план по гаметам и напишите типы гамет. Которые образуются у каждой родительской особи. При записи гамет используйте стрелки. Под написанными типами гамет укажите их количество и убедитесь в выполнении вами плана по гаметам. 6. Составьте план по зиготам и напишите все зиготы. При составлении плана по зиготам используйте числа, указывающие на количество типов гамет, образуемых родительскими особями. Укажите количество образующихся зигот и убедитесь в выполнении плана по зиготам. Напишите соотношение особей в F1 с разными генотипами. 7. Напишите фенотипы особей F1 по их генотипам. При записи фенотипов особей потомства используйте модифицированную таблицу “признак - ген”, анализируя особи сначала по одному признаку, а затем – по другому. Если имеет место взаимодействие аллелей разных генов, то необходимо учитывать характер их взаимодействия при окончательной записи фенотипа особей. Напишите соотношение особей в F1 с разными фенотипами. 8. Рассчитайте вероятность рождения особи с указанным в условии задачи фенотипом. Для расчета используйте найденное вами соотношение особей с разными фенотипами. Выражайте вероятность в виде простой дроби. Для контроля за правильностью расчета при ди- и полигибридном скрещиваниях вычислите общую вероятность, используя правило перемножения вероятностей отдельных событий. Значения вероятности, рассчитанные разными способами, должны совпасть. 9. Напишите полный ответ на вопрос задачи. Следуя этим рекомендациям, вы без досадных оплошностей и ошибок решите задачу, наглядно и лаконично оформите ход решения задачи, что при повторении и закреплении пройденного учебного материала поможет вам быстро вспомнить ход решения задачи. Посмотрите, как выглядит оформленное по нашим рекомендациям решение одной из генетических задач. Задача. _________________________________________________________ Фенилкетонурия – заболевание, наследуемое как аутосомный рецессивный признак. Гемофилия – заболевание, наследуемое как рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. У здоровых родителей имеется дочь, страдающая фенилкетонурией, и сын – гемофилик. Чему равна вероятность рождения в этой семье здорового ребенка? Решение. 1. Составим краткую запись условия задачи и найдем генотипы родителей.  
Пара альтернативных признаков Аллели Возможные генотипы генов   
Фенилкеторурия а аа 1 “А” Отсутствие фенилкетонурии А А . (АА или Аа)  
Гемофилия Хb ♀ ХbХb; ♂ ХbY 2 “В” Нормальное свертывание крови ХB ♀ ХBХ. (ХBХB или ХBХb); ♂ ХBY отсутствие фенилкетонурии отсутствие фенилкетонурии нормальное свертывание крови нормальное свертывание крови 
Р   ♀ .А . а Х.В Х .b х ♂ .А .а Х.В Y
F1 ♀ .а.а Х. Х. ; ♂ . . Х.bY фенилкетонурия - - гемофилия р отсутствие фенилкетонурии (аа) В = ? нормальная свертываемость крови (Х . )
2 х 2 = 4 2 х 2 = 4  
Р     ♀ А а Х ВХ b х ♂ А а ХВY
Типы гамет АХВ; АХb; аХВ ; аХb АХВ; АY; аХВ ; аY 4 4 4 х 4 = 16 F1 
16 С  оотношение особей по фенотипу:
= р 9 отс. фенилкет. : 3 отс. фенилкет. : 3 фенилкет. : 1 фенилкет. норм. свертыв. гемофилия норм. свертыв. гемофилия р отс. фенилкет. = 3/16 норм. свертыв. Это же значение получаем, перемножая численные значения вероятностей, рассчитанные для каждого признака по отдельности: р А . ХВ. = рА . х рХB. = 3/4 х 1/4 = 1/16. Ответ: вероятность рождения в этой семье здорового ребенка равна 1/16. Оформление решения задачи наглядно демонстрирует, что дано по условию задачи, как мы нашли генотипы и гаметы родителей, как нашли ответ на основной вопрос задачи.
Задача 1. ____________________________________________________________ Карий цвет глаз и праворукость – аутосомные доминантные признаки, несцепленные друг с другом. У кареглазой женщины, хорошо владеющей левой рукой, и у голубоглазого мужчины, хорошо владеющего правой рукой, родилось двое детей: голубоглазая праворукая дочь и кареглазый леворукий сын. Чему равна вероятность рождения в этой семье кареглазого праворукого ребенка?
1. Для того, чтобы ответить на вопрос задачи, необходимо найти генотипы родителей. Начнем поиск генотипов родителей с составления краткой записи условия задачи. Сначала оформим модифицированную таблице “признак - ген”. Эта задача – на дигибридное скрещивание, так как супруги и их дети анализируются по двум признакам: цвету глаз и способности хорошо владеть той или иной рукой. Цвет глаз представлен двумя альтернативными признаками: карие глаза и голубые глаза; второй признак представлен двумя другими альтернативными признаками: праворукость и леворукость. Напишем в первый столбец таблицы пары альтернативных признаков, ставя первым тот из альтернативных признаков, который в условии задачи упомянут первым. Объединим пары альтернативных признаков фигурной скобкой и пронумеруем изучаемые признаки. Таблица приобретает следующий вид. 
Пара альтернативных признаков Аллели Возможные генотипы генов
Кареглазость 1 Голубоглазость 
Праворукость 2 Леворукость Поскольку мы анализируем особи по двум признакам, то для обозначения генов возьмем две буквы алфавита: “А” и “В”. Гены расположены в аутосомах, поэтому будем обозначать их только с помощью этих букв, без использования символов Х- и Y-хромосом. Гены, отвечающие за анализируемые признаки, не сцеплены друг с другом, поэтому будем использовать генную запись скрещивания. В условии прямо сказано, какой из признаков является доминантным, а какой – рецессивным. Поэтому можно легко заполнить второй столбец таблицы “признак – ген”, ставя в соответствующе места аллели генов и объединяя их фигурной скобкой. Таблица приобретает следующий вид.
Пара альтернативных признаков Аллели Возможные генотипы генов 
Кареглазость А 1 “А” Голубоглазость а
Праворукость В 2 “В” Леворукость b Переходим к заполнению третьего столбца таблицы. Напротив названия каждого признака напишем те генотипы, которые обязательно должны быть у организма с таким признаком. На месте неизвестного аллеля поставим точку, а в скобках напишем возможные генотипы). При этом будем рассуждать следующим образом. Кареглазость – доминантный признак, поэтому кареглазая особь будут иметь в своем генотипе хотя бы один доминантный аллель А. Вторым аллелем гена «А» у кареглазой особи может быть и аллель А, и аллель а. Поэтому на первой строке третьего столбца напишем генотип А . . Кареглазая особь может быть гомо- или гетерозиготна по доминантному аллелю. Напишем в скобках возможные генотипы АА или Аа. Голубоглазость – рецессивный признак, и в генотипе особи с рецессивным признаком присутствуют только два рецессивных аллеля а, так как только в этом случае особь будет формировать рецессивный признак. Рассуждая подобным образом, напишем возможные генотипы особей с альтернативными проявлениями второго признака, после чего таблица приобретает следующий вид.
Пара альтернативных признаков Аллели Возможные генотипы генов
Кареглазость А А . (АА или Аа) 1 “А” Голубоглазость а аа
Праворукость В В . (ВВ или Вb) 2 “В” Леворукость b bb
кареглазость голубоглазость леворукость праворукость Р ♀ х ♂ F1 ♀ ; ♂ голубоглазость кареглазость праворукость леворукость р (кареглазость, праворукость) = ? 3. Обозначим места расположения аллелей в генотипах всех особей, поставив на их место точки. Поскольку мы имеем дело с двумя признаками и двумя разными генами, то на месте каждого генотипа ставим по две пары точек, так как каждый аутосомный ген представлен в генотипе двумя аллелями. Первые две точки в каждом генотипе – это места, оставленные для записи аллелей гена “А”, а вторая пара точек – это места, оставленные для записей аллелей гена “В”. Краткая запись скрещивания начинает использоваться для оформления процедуры решения задачи, в частности, для нахождения генотипа родителей, и приобретает следующий вид: кареглазость голубоглазость леворукость праворукость Р ♀ . . . . х ♂ . . . . F1 ♀ . . . . ; ♂ . . . . голубоглазость кареглазость праворукость леворукость р (кареглазость, праворукость) = ? 4. Теперь для каждой особи напишем рядом с точками те аллели ее генотипа, наличие которых можно определить по личному фенотипу этой особи. Мы уже для каждого признака написали в таблице соответствующие им генотипы, осталось лишь переписать из таблицы в краткую запись скрещивания. Для этого построчно читаем таблицу и “разносим” генотипы из таблицы в краткую запись скрещивания. Так, прочитав первую строку, где в качестве признака фигурирует кареглазость, всем особям с таким признаком, а именно матери и ее сыну, рядом с первой точкой пишем аллель А. Прочитав вторую строку, где в качестве признака фигурирует голубоглазость, всем особям с таким признаком, то есть, отцу и его сыну, рядом с двумя первыми точками пишем аллель а. Аналогичным образом “разносим” генотипы для альтернативных проявлений второго признака. После этого краткая запись скрещивания приобретает следующий вид: кареглазость голубоглазость леворукость праворукость Р ♀ .А . .b .b х ♂ .а .а .В . F1 ♀ .а .а .В . ; ♂ .А . .b .b голубоглазость кареглазость праворукость леворукость р (кареглазость, праворукость) = ? 5. В генотипе каждого родителя остается неизвестным один аллель. Найдем неизвестные аллели родителей, используя для этого генотипы детей. По законам наследования каждый ребенок получает один аллель каждого гена от своей матери, а другой аллель – от своего отца. Дочь имеет два аллеля а, один их которых она получила от матери, поэтому вторым аллелем гена “А” в генотипе метери обязательно должен быть аллель а. Напишем рядом со второй точкой в генотипе матери аллель а и нарисуем вокруг него окружность. Это означает, что этот аллель мы нашли не по личному фенотипу матери, а по генотипу ее прямого потомка – дочери. Нарисуем стрелку от найденного нами аллеля а матери к аллею а ее дочери, демонстрируя тем самым источник и направление наследование этого аллеля. Эта стрелка показывает, каким образом мы нашли аллель а матери. Рассуждая подобным образом, находим, что вторым аллелем гена “В” в генотипе мужчины является аллель b, после чего должным образом оформляем процедуру поиска этого аллеля. В конечном итоге краткая запись скрещивания преобразуется следующим образом: кареглазость голубоглазость леворукость праворукость
Р ♀ .А .а .b .b х ♂ .а .а .В .b  
F1 ♀ .а .а .В . ; ♂ .А . .b .b голубоглазость кареглазость праворукость леворукость р (кареглазость, праворукость) = ? Генотипы родителей стали нам известны. Теперь мы можем ответить на основной вопрос задачи: чему равна вероятность рождения в этой семье кареглазого праворукого ребенка? 6. Сначала на линии родителей напишем найденные нами генотипы родителей. Р ♀ А а b b х ♂ а а В b Теперь составим план по гаметам для каждой родительской особи. В генотипе женщины написаны аллели двух несцепленных друг с другом генов “А” и “В”, поэтому план по гаметам будет включать в себя два числа. Первым числом будет число 2, так как ген “А” представлен в генотипе женщины двумя разными аллелями. Напишем число 2 над аллелями гена “А” в генотипе женщины. Это означает, что по гену “А” организм женщины будет формировать 2 типа гамет. Вторым числом будет число 1, так как ген “В” представлен одним видом аллелей. Напишем число 1 над аллелями гена “В” в генотипе женщины. Это означает, что по гену “В” организм женщины будет формировать 1 тип гамет. Теперь определим количество типов гамет, которое будет формировать организм женщины по двум изучаемым генам. Для этого поставим знак умножения между написанными нами числами, так как любой аллель гена “А” может случайно оказаться в одной гамете с любым аллелем гена “В”. Выполнив математическое действие, получаем число 2. Это означает, что организм женщины с таким генотипом формирует 2 типа гамет, каждая из которых содержит случайные сочетания аллелей двух генов. Размышляя аналогичным образом, составим и запишем план по гаметам для организма мужчины. После этого линия родителей приобретает следующий вид. 2 х 1 = 2 1 х 2 = 2 жүктеу/скачать 0.71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|