Генетски задаци: примери, решења са објашњењима

Веома је важна способност решавања проблема у генетици, посебно ако студент полаже Јединствени државни испит на тему биологије. На први поглед, генетски задаци су збуњујући и неразумљиви. Али ако погледате у процес одлучивања, онда све неће бити тако страшно. Хајде да смислимо како да решимо проблеме у генетици.

Хистори оф

Генетика је релативно нова наука која се састоји од проучавања наслеђивања и варијабилности живих организама. Велики допринос његовом развоју дао је познати научник биолог Грегор Мендел. Он је формулисао три најважнија закона, од којих је развој овог научног поља додатно отуђио и увео концепт "генетике".

Упркос чињеници да се име овог еминентног научника појављује у многим уџбеницима као име проналазача овог биолошког поља, не треба мислити да је он први помислио на наслеђе. Иза његових открића и три постулата генетике је титански рад његових следбеника који су покушали да проуче ову област. На крају крајева, како историја показује, прије више од шест стотина година људи су разумјели примитивне законе о насљеђивању, али их нису могли објаснити.

Закони Мендела

Без познавања три основна закона наслеђивања и варијабилности, немогуће је решити проблеме генетике.

Први закон објашњава принципе униформности хибрида прве генерације и гласи:

Приликом преласка два хомозиготна организма који припадају различитим чистим линијама и који се међусобно разликују у једном пару алтернативних манифестација особине, цијела прва генерација хибрида (Ф1) ће бити униформна и носити манифестацију особине једног од родитеља.

Овај закон значи да ако се две чисте линије укрсте по једној особини, на пример, зелени и жути грашак, онда ће апсолутно сви потомци имати само једну боју (жуту или зелену), у зависности од тога која је особина јача (доминантна) .

Други закон, који објашњава поделу знакова, је следећи:

Када се два хетерозиготна потомства прве генерације укрсте међу собом у другој генерацији, уочава се одређени нумерички однос: према фенотипу -3: 1 и 1: 2: 1 према генотипу.

То значи да су родитељи који нису чисте линије, у сваком случају мање вјероватни, али ће потомство имати вањску разлику, да не спомињемо генотип.

Трећи закон о независном наслеђивању је:

Када се две особе укрштају једна у другу, разликују се једна од друге у два (или више) парова алтернативних особина, гени и одговарајуће особине наслеђују се независно један од другог и комбинују се у свим могућим комбинацијама.

То значи да једна независно наслеђена особина не може утицати на манифестацију или не-манифестацију друге независне особине.

Општа правила

Да бисте научили како да решавате проблеме у генетици, морате:

• Да буде у стању да прочита стање проблема, из њега изабере неопходне информације.
• Да би могли разликовати алелне и неалелне гене.
• Разликовати сексуално и аутосомно наслеђивање.
• Да буде у стању да користи терминологију и правила регистрације.
• Моћи ћете користити Пуннетт роштиљ.

Ако већ имате идеју о генетици као науци, знате терминологију и теорију, онда је пола пута већ покривено - можете почети да решавате проблеме.

Дизајн

Задаци биологије за генетику имају своју специфичност дизајна, за коју је потребно знати и моћи користити посебне симболе. Ови симболи су приказани у табели.

Употреба овог симболизма ће олакшати решавање проблема и смањити гломазно бележење сложених задатака.

Пеннет Латтице

Пеннетова решетка је посебна табела која је веома погодна за коришћење при решавању проблема у генетици, у смислу којих се појављује више од једног пара карактеристика.

То је табела, са десне стране на којој је мушки генотип вертикално писан, а хоризонтално на врху - женски. Средина је испуњена претпостављеним генотипом потомака.

Ако се задаци на тему генетике ученику дају тешко, онда се препоручује да се реше и најлакши од њих уз помоћ ове мреже. То ће помоћи да се правилно нацрта генотип, без конфузије.

Мултибреединг

Сада када су разматрани основни генетски принципи, можемо почети да објашњавамо задатке у генетици. Започињемо студију са најједноставнијим примјерима монохибридног крижања, у којем се разматра само један пар особина.

Узмите следећи пример генетике: ген за глувоћу је рецесиван, за разлику од нормалног слуха. Дијете са оштећеним слухом рођено је код глувог мушкарца и нормалне жене. Потребно је одредити генотипове свих чланова породице.

Како ријешити проблем генетике? Почнимо анализу по реду:

1. Ген за глувоћу је рецесиван, што значи да ћемо га означити као “а”, ген нормалног слуха ће бити “А”.
2. Задатак не говори ништа о сполним хромозомима, што значи да је ген локализован у аутосому.
3. Ми бирамо генотип оца. Он не чује и, с обзиром на то да је ген за глувоћу рецесиван, овај човек треба да има чисту линију следећег типа - "аа".
4. Потомак ће имати исти принцип. Потпуна глувоћа је могућа само са чистом линијом рецесивног својства, иначе би је доминантни ген нормалног слуха блокирао.
5. Ми бирамо генотип мајке која, према стању, има нормално ухо. Према Менделовом првом закону, када се прелазе двије јасне линије, потомци увијек носе доминантни фенотип, може се закључити да је мајка хетерозиготна за ову особину.

Одговор на овај проблем генетике је следећи: аа је отац, аа је дете, аа је мајка.

Дихибрид цросс

Рјешавање проблема биологије код генетике овог типа подразумијева кориштење Пуннеттових мрежа. У овим задацима се разматра наслеђивање две независне карактеристике.

Дакле, услов из уџбеника:

У парадајзу, црвена боја воћа доминира над жутом, а глатка кожа воћа доминира над длакавим. Хомозиготне биљке парадајза са црвеним и глатким плодовима са хомозиготном биљком парадајза са жутим и длакавим плодовима су се крижале. Одредити генотип и фенотип потомства.

Почнимо да решавамо овај проблем генетике:

• Дефинишемо важне тачке проблема: црвену боју, која је јачи знак, означавамо као "А", односно жуту, као - "а". Гладите кожу као “Б”, а кожу спустите попут “ц”.
• Познато је да су родитељи чисте линије, па ће њихови генотипови имати облик ААВБ и аавв.
• Да би се утврдили генотипови и фенотипови потомака у првој генерацији, није потребно ни формирати Пуннеттову мрежу. Према првом закону, сви потомци ће бити хетерозиготни (АаББ) и имају доминантан фенотип фенотипа, односно црвену боју и глатку кожу.

Пуннетт Латтице Таскс

Размотрите задатке генетике и хибридног крижања, али на сложенији начин.

Узмимо потомке прве генерације из наведеног стања, тј. Парадајз са глатком црвеном кожом и ААВБ генотипом и пређемо их рецесивном чистом линијом (аавв).

Да бисмо сазнали генотипове и фенотипове потомака, за погодност, морамо направити табелу.

Сада је врло лако одредити изглед потомака познатим генотиповима:

• 1 потомак са црвеном кожом и глатком кожом (ААББ);
• 1 са црвеном кожом и доље (Аавв);
• 1 са жутом кожом и глатком кожом (ааБб);
• 1 жута са пахуљицом.

Тако је лако решити проблем генетике за укрштање на два или више основа.

Флоор Инхеританце

Поред знакова наслеђених аутосомским типом, људи и животиње имају велики број знакова који су локализовани у сполним хромозомима.

Познато је да особа која не пати од било које озбиљне генетске абнормалности има два од њих (КСКС код жена; КСИ код мушкараца). Већина знакова носи Кс хромозом.

Размотримо пример решавања проблема у генетици на ову тему. Узмите у обзир уџбеник:

Од родитеља који су имали нормалан вид према фенотипу, неколико дјеце је рођено са нормалним видом и један дјечак који је слеп (не разликује црвене и зелене боје). Како то објаснити? Који су генотипови родитеља и дјеце?

Решење овог биолошког проблема генетике биће следеће:

• Познато је да је слепило за боје повезано са Кс хромозомом као рецесивна особина. Означавање слепила за боје као Кса, а нормална визија као Кса.
• Дефинишемо генотип родитеља. Ако отац има нормалан вид, онда он не може бити носилац гена за слепило у боји с обзиром на његове сексуалне карактеристике. Његов генотип је ХА У. С обзиром на чињеницу да породица још увек има слијепу боју, мајка је била носилац овог дефекта, иако сама није патила. Његов генотип је КСАХа.
• Да бисмо утврдили генотипове дјеце, креират ћемо посебну таблицу за већу удобност:

Тако смо одредили све генотипове у овом генетичком проблему.

Задаци за крвне групе

Ово је посебан тип задатака, чије решење захтева да се тачно зна како се одређена крвна група наслеђује. Да бисте то урадили, користите посебну табелу приказану на слици испод.

Сада, након што смо научили главне законитости, покушајмо да решимо следећи проблем генетике: 1. крвна група мајке и 4. крв отац. Одредите крвну групу детета.

Хајде да сортирамо задатак по реду:

• Према горњој табели, 1. крвна група је означена као И ^О И ^О , а 4. - И ^А И ^Б.
• С обзиром на генотипове родитеља, крвна група дјетета ће бити или 2 (И ^{А ОО} ) или 3 (И ^Б И ^О ), у омјеру од 50 посто.

Покушајмо да решимо други проблем, али Рх фактор. Да бисмо то урадили, користимо још једну илустративну табелу приказану на слици.

Дакле, даје се: оба родитеља имају негативан Рх фактор, а дијете има позитиван фактор. Отац је одлучио да направи тест како би потврдио везу. Шта ће бити резултат овог теста?

Одговор: Према резултатима теста очинства, дијете неће бити рођак. Пошто позитиван Рх фактор значи да мора имати најмање једног родитеља са позитивним Рх фактором.

Изазови повећане сложености

Размотривши једноставне задатке генетике, покушајмо да решимо сложеније. Узмимо, на пример, задатак који ће садржати и аутосомне и сексуалне карактеристике.

Дакле, даје се: код људи, доминација смеђих очију изнад плавих је генетски одређена. Сљепоћа боја се сматра рецесивном у односу на нормалан вид.

Жена смеђих очију са нормалним видом, чији је отац имао плаве очи и патио од слепила у боји, удаје се за плавооког мушкарца са нормалним видом. Направите шему за решавање проблема. Одредити генотипове родитеља и могуће потомство, вероватноћу порођаја у овој породици деце - слепило са смеђим очима и њихов пол.

Ми решавамо корак по корак:

• Као што је познато из претходно решених проблема, слепило за боје је повезано са полом, и, конкретније, са Кс хромозомом, и означено је као Кс ^а . О знаку боје очију не говори ништа, онда закључујемо да је аутосомно и да га означавамо са Б (браон) и б (плаво).
• Дефинишемо генотип мајке. Познато је да је смеђе очи и да има нормалан вид, али не може бити чиста линија јер је њен отац имао плаве очи и проблеме са перцепцијом боје. Тако ће његов генотип бити у БВА КСА.
• Дефинишемо генотип оца. То није тешко урадити из стања: има плаве очи и нормалан вид, што значи ВВЦ ^А У.
• Да би се одредио генотип потомака, саставити решетку:

Визуелни генотипови су спремни. Сада остаје да се утврди вероватноћа браон очију деце са перцепцијом боје у овој породици и да одреде њихов пол. Да бисте то урадили, пажљиво размотрите табелу. Смеђе очију боја ће се појавити у само једном случају, и биће дечак. Дакле, вероватноћа његовог појављивања је 1/8.

Генетика на јединственом државном испиту

Дипломирани студенти ове године би требали знати да се задаци из генетике налазе на испиту. Да би се успешно положио испит, није довољно бити у стању ријешити једноставне задатке варијабилности и насљеђивања, али још увијек имати вјештине за рјешавање сложенијих задатака.

Према статистичким подацима, у Јединственом државном тестирању постоји неколико варијанти генетичких проблема, како у првом, тако иу последњем, што даје већи број бодова.

Задаци генетике за монохибридно укрштање веома често се појављују у делу А демонстрационих варијанти, нумерисане (7, 8 и 30).

Међутим, задаци за хибридно и полибранско семе, за сексуално наслеђивање и за крвне групе најчешће чине последњи, најкомплекснији део питања Јединственог државног испита. Појављују се под бројем 6.

За правилно ријешено и, што је још важније, правилно изведено, може дати три бода.

Такође је могуће сусрести мјешовити тип, који се у овом чланку сматра задацима повећане сложености. Такође треба да обрате пажњу када се припремају за пријем, јер ће прва година природословног профила решити такве проблеме.

Да би се успјешно прошао ЕГЕ, потребно је обратити пажњу не само на теоријску обуку, већ и на рјешавање проблема. Систематска и регуларност у овом предмету награђује дипломанте са високим оцјенама за полагање испита и уласком у одабрану установу за добру специјалност.