Nachdem Sie diese Themen bearbeitet haben, sollten Sie in der Lage sein:

1. Geben Sie Definitionen an: Gen, dominantes Merkmal; rezessives Merkmal; Allel; homologe Chromosomen; monohybride Kreuzung, Kreuzung, homozygoter und heterozygoter Organismus, unabhängige Verbreitung, vollständige und unvollständige Dominanz, Genotyp, Phänotyp.
2. Veranschaulichen Sie unter Verwendung des Pennett-Gitters die Kreuzung durch ein oder zwei Merkmale und geben Sie an, welche Zahlenverhältnisse von Genotypen und Phänotypen bei den Nachkommen dieser Kreuzungen zu erwarten sind.
3. Skizzieren Sie die Regeln der Vererbung, Aufspaltung und unabhängigen Verteilung von Merkmalen, deren Entdeckung Mendels Beitrag zur Genetik war.
4. Erklären Sie, wie Mutationen ein Protein beeinflussen können, das von einem bestimmten Gen kodiert wird.
5. Geben Sie die möglichen Genotypen von Menschen mit Blutgruppe A an; V.; AB; Ö.
6. Nennen Sie Beispiele für polygene Eigenschaften.
7. Geben Sie den chromosomalen Mechanismus der Geschlechtsbestimmung und die Arten der Vererbung von geschlechtsgebundenen Genen bei Säugetieren an und verwenden Sie diese Informationen zur Lösung von Problemen.
8. Erklären Sie, was der Unterschied zwischen geschlechtsgebundenen Merkmalen und geschlechtsgebundenen Merkmalen ist; nenne Beispiele.
9. Erklären Sie, wie genetische Erkrankungen des Menschen wie Hämophilie, Farbenblindheit, Sichelzellenanämie vererbt werden.
10. Nennen Sie die Merkmale der Pflanzen- und Tierzuchtmethoden.
11. Nennen Sie die wichtigsten Bereiche der Biotechnologie.
12. Um die einfachsten genetischen Probleme mit diesem Algorithmus lösen zu können:

    Algorithmus zur Lösung von Problemen

    • Bestimmen Sie das dominante und rezessive Merkmal gemäß den Ergebnissen der Kreuzung der ersten Generation (F1) und der zweiten (F2) (gemäß der Problemstellung). Geben Sie die Buchstaben ein: A - dominant und - rezessiv.
    • Notieren Sie den Genotyp einer Person mit einem rezessiven Merkmal oder einer Person mit dem Genotyp und den Gameten, die aus der Problemstellung bekannt sind.
    • Notieren Sie den Genotyp der F1-Hybriden.
    • Machen Sie ein Diagramm des zweiten Kreuzes. Zeichnen Sie die Gameten von F1-Hybriden horizontal und vertikal im Pennett-Gitter auf.
    • Zeichnen Sie die Genotypen der Nachkommen in den Gameten-Kreuzungszellen auf. Bestimmen Sie das Verhältnis der Phänotypen in F1.

Schema für die Gestaltung von Aufgaben.

Buchstabenbezeichnungen:
a) Dominantes Merkmal _______________
b) rezessives Vorzeichen _______________

Gameten

F1(Genotyp der ersten Generation)

Gameten
	?	?

Pennett-Gitter

F2	Gameten ? ? ? ?

Das Verhältnis der Phänotypen in F2: _____________________________
Antworten:_________________________

Beispiele zur Lösung von Problemen für die Monohybridkreuzung.

Aufgabe."Die Familie Ivanov hat zwei Kinder: eine braunäugige Tochter und einen blauäugigen Sohn. Die Mutter dieser Kinder ist blauäugig, aber ihre Eltern hatten braune Augen. Wie wird die menschliche Augenfarbe vererbt? Was sind die Genotypen von allen? Familienmitglieder? Die Augenfarbe ist ein monogenes autosomales Merkmal."

Das Merkmal der Augenfarbe wird von einem Gen (bedingt) gesteuert. Die Mutter dieser Kinder ist blauäugig und ihre Eltern hatten braune Augen. Dies ist nur möglich, wenn beide Eltern heterozygot waren, daher dominieren braune Augen über blaue. Somit hatten Großmutter, Großvater, Papa und Tochter den Genotyp (Aa) und Mama und Sohn hatten aa.

Aufgabe."Ein Hahn mit einem rosa Kamm wird mit zwei Hennen gekreuzt, die auch einen rosa Kamm haben. Der erste gab 14 Hühner, alle mit einem rosa Kamm, und der zweite - 9 Hühner, davon 7 mit einem rosa Kamm und 2 mit a Blattkamm. Die Form des Kamms ist ein monogenes autosomales Merkmal. Genotypen aller drei Eltern?

Bevor die Genotypen der Eltern bestimmt werden, ist es notwendig, die Art der Vererbung der Kammform bei Hühnern herauszufinden. Wenn ein Hahn mit einer zweiten Henne gekreuzt wurde, erschienen 2 Hühner mit einem blattförmigen Kamm. Dies ist bei Heterozygotie der Eltern möglich, daher ist davon auszugehen, dass der Rosenkamm bei Hühnern über dem Blattkamm dominiert. Somit sind die Genotypen des Hahns und des zweiten Huhns Aa.

Wenn derselbe Hahn mit dem ersten Huhn gekreuzt wurde, wurde keine Spaltung beobachtet, daher war das erste Huhn homozygot – AA.

Aufgabe."Zwillingsbrüder wurden in einer Familie mit braunäugigen rechtshändigen Eltern geboren, von denen einer braunäugig linkshändig und der andere blauäugig rechtshändig ist. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, das nächste Kind zu bekommen, ähnlich wie bei Ihnen Eltern?"

Die Geburt eines blauäugigen Kindes bei braunäugigen Eltern zeigt die Rezessivität der blauen Augenfarbe bzw. die Geburt eines linkshändigen Kindes bei rechtshändigen Eltern zeigt die Rezessivität der besseren Kontrolle der linken Hand im Vergleich Nach rechts. Lassen Sie uns die Bezeichnungen der Allele vorstellen: A - braune Augen, a - blaue Augen, B - Rechtshänder, b - Linkshänder. Lassen Sie uns die Genotypen von Eltern und Kindern definieren:

R	AaBv x AaBv
F,	A_bv, aaB_

A_bv ist ein phänotypisches Radikal, das zeigt, dass dieses Kind Linkshänder mit braunen Augen ist. Der Genotyp dieses Kindes kann sein - Aavv, Aavv.

Die weitere Lösung dieses Problems erfolgt auf traditionelle Weise durch die Konstruktion eines Punnet-Gitters.

	AB	Ein V	aB	Ein V
AB	AABB	AABv	AaBB	AaBv
Ein V	AABv	AAvv	AaBv	Aavb
aB	AaBB	AaBv	aaBB	AaBv
aw	AaBv	Aavb	aaBv	Aavb

9 Varianten von Nachkommen, die uns interessieren, sind unterstrichen. Es gibt 16 mögliche Optionen, so dass die Wahrscheinlichkeit, ein Kind zu bekommen, das Ihren Eltern ähnlich ist, 9/16 beträgt.

Ivanova T. V., Kalinova G. S., Myagkova A. N. "Allgemeine Biologie". Moskau, "Bildung", 2000

• Thema 10. "Monohybrid- und Dihybrid-Kreuzung." §23-24 S. 63-67
• Thema 11. "Genetik von Sex." §28-29 S. 71-85
• Thema 12. "Mutations- und Modifikationsvariabilität." §30-31 S. 85-90
• Thema 13. "Auswahl". §32-34 S. 90-97

Bei den Aufgaben in der Genetik bei der Prüfung in Biologie lassen sich 6 Haupttypen unterscheiden. Die ersten beiden – zur Bestimmung der Anzahl der Gametentypen und der Monohybridkreuzung – finden sich am häufigsten in Teil A der Prüfung (Fragen A7, A8 und A30).

Die Probleme der Typen 3, 4 und 5 sind der Kreuzung von Dihybriden, der Vererbung von Blutgruppen und geschlechtsgebundenen Merkmalen gewidmet. Solche Aufgaben machen die meisten C6-Fragen in der Prüfung aus.

Der sechste Problemtyp ist gemischt. Sie betrachten die Vererbung von zwei Merkmalspaaren: Ein Paar ist mit dem X-Chromosom verbunden (oder bestimmt menschliche Blutgruppen), und die Gene des zweiten Merkmalspaares befinden sich in Autosomen. Diese Klasse von Problemen gilt als die schwierigste für Bewerber.

Dieser Artikel beschreibt theoretische Grundlagen der Genetik die für eine erfolgreiche Vorbereitung auf die Aufgabe C6 notwendig sind, sowie Problemlösungen aller Art werden berücksichtigt und Beispiele für selbstständiges Arbeiten gegeben.

Grundbegriffe der Genetik

Gen ist ein Abschnitt eines DNA-Moleküls, der Informationen über die Primärstruktur eines Proteins trägt. Ein Gen ist eine strukturelle und funktionelle Einheit der Vererbung.

Allelische Gene (Allele)- verschiedene Varianten desselben Gens, die eine alternative Manifestation desselben Merkmals kodieren. Alternative Zeichen sind Zeichen, die nicht gleichzeitig im Körper sein können.

Homozygoter Organismus- ein Organismus, der sich nicht auf die eine oder andere Weise spaltet. Seine allelischen Gene beeinflussen gleichermaßen die Entwicklung dieses Merkmals.

Heterozygoter Organismus- ein Organismus, der sich nach dem einen oder anderen Merkmal spaltet. Seine allelischen Gene beeinflussen die Entwicklung dieses Merkmals auf unterschiedliche Weise.

Dominantes Gen ist für die Entwicklung eines Merkmals verantwortlich, das sich in einem heterozygoten Organismus manifestiert.

Rezessives Gen ist für das Merkmal verantwortlich, dessen Entwicklung durch das dominante Gen unterdrückt wird. Ein rezessives Merkmal manifestiert sich in einem homozygoten Organismus, der zwei rezessive Gene enthält.

Genotyp- ein Satz von Genen in einem diploiden Satz eines Organismus. Der Gensatz in einem haploiden Chromosomensatz heißt Genom.

Phänotyp- die Gesamtheit aller Zeichen des Körpers.

G. Mendels Gesetze

Mendels erstes Gesetz - das Gesetz der Homogenität der Hybriden

Dieses Gesetz leitet sich aus den Ergebnissen der Monohybridkreuzung ab. Für die Experimente wurden zwei Erbsensorten genommen, die sich durch ein Zeichenpaar - die Farbe der Samen - voneinander unterschieden: eine Sorte hatte eine gelbe Farbe, die zweite - grün. Die gekreuzten Pflanzen waren homozygot.

Um die Ergebnisse der Kreuzung aufzuzeichnen, schlug Mendel das folgende Schema vor:

Gelbe Samenfarbe
- grüne Farbe der Samen

(Eltern)
(Gameten)
(erste Generation)	(alle Pflanzen hatten gelbe Samen)

Formulierung des Gesetzes: Bei der Kreuzung von Organismen, die sich in einem Paar alternativer Merkmale unterscheiden, ist die erste Generation in Phänotyp und Genotyp einheitlich.

Das zweite Mendelsche Gesetz – das Gesetz der Spaltung

Aus Samen, die durch Kreuzung einer homozygoten Pflanze mit gelber Samenfarbe mit einer Pflanze mit grüner Samenfarbe erhalten wurden, wurden Pflanzen gezüchtet und durch Selbstbestäubung gewonnen.

	(Pflanzen haben ein dominantes Merkmal - rezessiv)

Der Wortlaut des Gesetzes: bei den Nachkommen, die aus der Kreuzung der Hybriden der ersten Generation stammen, gibt es eine Aufspaltung nach dem Phänotyp im Verhältnis und nach dem Genotyp -.

Mendels drittes Gesetz - das Gesetz der unabhängigen Vererbung

Dieses Gesetz wurde aus den Daten der Dihybridkreuzung abgeleitet. Mendel betrachtete die Vererbung von zwei Merkmalspaaren bei Erbsen: Farbe und Form der Samen.

Als Elternformen verwendete Mendel Pflanzen, die für beide Merkmalspaare homozygot waren: Eine Sorte hatte gelbe Samen mit glatter Schale, die andere hatte grüne und faltige Samen.

Gelbe Samenfarbe, - grüne Farbe der Samen,
- glatte Form, - faltige Form.

	(gelb glatt).

Dann züchtete Mendel Pflanzen aus Samen und erhielt durch Selbstbestäubung Hybriden der zweiten Generation.

	Das Punnett-Grid wird verwendet, um Genotypen aufzuzeichnen und zu definieren. Gameten

Darin gab es eine Aufspaltung in phänotypische Klassen im Verhältnis. aller Samen hatten beide dominante Merkmale (gelb und glatt), - die erste dominant und die zweite rezessiv (gelb und faltig), - die erste rezessive und die zweite dominant (grün und glatt), - beide rezessive Merkmale (grün und faltig) .

Bei der Analyse der Vererbung jedes Merkmalspaares werden die folgenden Ergebnisse erhalten. In Teilen von gelben Samen und Teilen von grünen Samen, d.h. Verhältnis. Genau das gleiche Verhältnis wird für das zweite Merkmalspaar (Samenform) gelten.

Formulierung des Gesetzes: Wenn Organismen gekreuzt werden, die sich durch zwei oder mehr Paare alternativer Merkmale voneinander unterscheiden, werden Gene und ihre entsprechenden Merkmale unabhängig voneinander vererbt und in allen möglichen Kombinationen kombiniert.

Das dritte Mendelsche Gesetz ist nur dann erfüllt, wenn sich die Gene in verschiedenen homologen Chromosomenpaaren befinden.

Das Gesetz (Hypothese) der "Reinheit" der Gameten

Bei der Analyse der Merkmale von Hybriden der ersten und zweiten Generation stellte Mendel fest, dass das rezessive Gen nicht verschwindet und sich nicht mit dem dominanten vermischt. Beide Gene sind manifestiert, was nur möglich ist, wenn die Hybriden zwei Arten von Gameten bilden: Einige tragen ein dominantes Gen, andere ein rezessives. Dieses Phänomen wird als Gametenreinheitshypothese bezeichnet: Jeder Gamet trägt nur ein Gen von jedem Allelpaar. Die Hypothese der Reinheit der Gameten wurde durch das Studium der bei der Meiose ablaufenden Prozesse bewiesen.

Die Hypothese der "Reinheit" der Gameten ist die zytologische Grundlage des ersten und zweiten Mendelschen Gesetzes. Mit seiner Hilfe ist es möglich, die Segregation nach Phänotyp und Genotyp zu erklären.

Kreuz analysieren

Diese Methode wurde von Mendel vorgeschlagen, um die Genotypen von Organismen mit einem dominanten Merkmal, die den gleichen Phänotyp aufweisen, aufzuklären. Dazu wurden sie mit homozygot rezessiven Formen gekreuzt.

Wenn sich als Ergebnis der Kreuzung herausstellte, dass die gesamte Generation gleich und ähnlich dem analysierten Organismus war, dann konnte geschlossen werden, dass der ursprüngliche Organismus für das untersuchte Merkmal homozygot ist.

Wenn durch Kreuzung in einer Generation eine Aufspaltung des Verhältnisses beobachtet wurde, dann enthält der ursprüngliche Organismus Gene in einem heterozygoten Zustand.

Vererbung von Blutgruppen (AB0-System)

Die Vererbung von Blutgruppen in diesem System ist ein Beispiel für multiplen Allelismus (dies ist die Existenz von mehr als zwei Allelen desselben Gens in einer Spezies). In der menschlichen Bevölkerung gibt es drei Gene, die Erythrozyten-Antigenproteine ​​kodieren, die die Blutgruppen von Menschen bestimmen. Der Genotyp jedes Menschen enthält nur zwei Gene, die seine Blutgruppe bestimmen: die erste Gruppe; zweite und; dritte und vierte.

Vererbung geschlechtsgebundener Merkmale

Bei den meisten Organismen wird das Geschlecht während der Befruchtung bestimmt und hängt vom Chromosomensatz ab. Diese Methode wird als chromosomale Geschlechtsbestimmung bezeichnet. Organismen mit dieser Art der Geschlechtsbestimmung haben Autosomen und Geschlechtschromosomen - und.

Bei Säugetieren (einschließlich Menschen) hat das weibliche Geschlecht einen Satz von Geschlechtschromosomen, das männliche Geschlecht. Das weibliche Geschlecht wird homogametisch genannt (bildet eine Art von Gameten); und das Männchen ist heterogametisch (bildet zwei Arten von Gameten). Bei Vögeln und Schmetterlingen sind Männchen homogametisch und Weibchen heterogametisch.

Die USE enthält nur Aufgaben für Charaktere, die mit dem -Chromosom verknüpft sind. Grundsätzlich beziehen sie sich auf zwei Zeichen einer Person: Blutgerinnung (- Norm; - Hämophilie), Farbensehen (- Norm, - Farbenblindheit). Viel seltener ist das Problem der Vererbung geschlechtsspezifischer Merkmale bei Vögeln.

Beim Menschen kann das weibliche Geschlecht für diese Gene homozygot oder heterozygot sein. Betrachten Sie die möglichen genetischen Sets bei einer Frau am Beispiel der Hämophilie (ein ähnliches Bild wird bei der Farbenblindheit beobachtet): - gesund; - gesund ist, aber Träger ist; - krank. Das männliche Geschlecht für diese Gene ist homozygot, weil - das Chromosom hat keine Allele dieser Gene: - gesund; - ist krank. Daher leiden Männer am häufigsten an diesen Krankheiten und Frauen sind ihre Träger.

Typische USE-Aufgaben in der Genetik

Bestimmung der Anzahl der Gametentypen

Die Bestimmung der Anzahl der Gametentypen erfolgt nach der Formel:, wobei die Anzahl der Genpaare in einem heterozygoten Zustand ist. Zum Beispiel hat ein Organismus mit einem Genotyp keine Gene in einem heterozygoten Zustand, d.h. , daher, und es bildet eine Art von Gameten. Ein Organismus mit einem Genotyp hat ein Genpaar in einem heterozygoten Zustand, d.h. daher bildet es auch zwei Arten von Gameten. Ein Organismus mit einem Genotyp hat drei Genpaare in einem heterozygoten Zustand, d.h. , daher, und es bildet acht Arten von Gameten.

Probleme bei der Mono- und Dihybridkreuzung

Für Monohybridkreuzung

Aufgabe: Weiße Kaninchen wurden mit schwarzen Kaninchen gekreuzt (schwarz ist dominant). In Weiß und Schwarz. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern und Nachkommen.

Lösung: Da bei den Nachkommen eine Aufspaltung nach dem untersuchten Merkmal beobachtet wird, ist daher der Elternteil mit dem dominanten Merkmal heterozygot.

	(Schwarz)	(Weiß)
	(Schwarz-Weiss)

Für Dihybrid-Kreuzung

Dominante Gene sind bekannt

Aufgabe: Tomaten von normalem Wachstum mit roten Früchten wurden mit Zwergtomaten mit roten Früchten gekreuzt. Alle Pflanzen waren von normalem Wachstum; - mit roten Früchten und - mit gelben. Bestimmen Sie die Genotypen von Eltern und Nachkommen, wenn bekannt ist, dass bei Tomaten die rote Fruchtfarbe über gelb und normales Wachstum über Zwergwuchs dominiert.

Lösung: Nennen wir dominante und rezessive Gene: - normales Wachstum, - Zwergwuchs; - rote Früchte, - gelbe Früchte.

Lassen Sie uns die Vererbung jedes Merkmals separat analysieren. Alle Nachkommen sind normal groß, d.h. Aufspaltung für dieses Merkmal wird nicht beobachtet, daher sind die ursprünglichen Formen homozygot. An der Farbe der Frucht wird eine Spaltung beobachtet, daher sind die ursprünglichen Formen heterozygot.

		(Zwerge, rote Früchte)
	(normales Wachstum, rote Früchte) (normales Wachstum, rote Früchte) (normales Wachstum, rote Früchte) (normales Wachstum, gelbe Früchte)

Dominante Gene unbekannt

Aufgabe: Zwei Sorten von Phlox wurden gekreuzt: eine hat rote untertassenförmige Blüten, die zweite hat rote trichterförmige Blüten. Bei den Nachkommen wurden rote Untertassen, rote trichterförmige, weiße untertassenförmige und weiße trichterförmige erhalten. Identifizieren Sie die dominanten Gene und Genotypen der Elternformen sowie deren Nachkommen.

Lösung: Lassen Sie uns die Aufteilung für jedes Attribut separat analysieren. Unter den Nachkommen bilden Pflanzen mit roten Blüten, mit weißen Blüten - d.h. ... Deshalb - rot, - weiß, und die Elternformen sind für dieses Merkmal heterozygot (weil es bei den Nachkommen eine Aufspaltung gibt).

Auch bei der Blütenform wird eine Spaltung beobachtet: Die Hälfte der Nachkommen hat untertassenförmige Blüten, die andere sind trichterförmig. Anhand dieser Daten ist es nicht möglich, das dominierende Merkmal eindeutig zu bestimmen. Daher gehen wir davon aus, dass - untertassenförmige Blüten, - trichterförmige Blüten.

	(rote Blumen, Untertassenform)	(rote Blüten, trichterförmig)
	Gameten

Rote Untertasse Blumen,
- rote trichterförmige Blüten,
- weiße Untertassenblumen,
- weiße trichterförmige Blüten.

Lösen von Problemen für Blutgruppen (AB0-System)

Aufgabe: die Mutter hat die zweite Blutgruppe (sie ist heterozygot), der Vater hat die vierte. Welche Blutgruppen sind bei Kindern möglich?

Lösung:

	(Die Wahrscheinlichkeit, ein Kind mit der zweiten Blutgruppe zu bekommen, ist bei der dritten -, bei der vierten -).

Lösung von Problemen bei der Vererbung von geschlechtsgebundenen Merkmalen

Solche Aufgaben können sowohl in Teil A als auch in Teil C der Prüfung vorkommen.

Aufgabe: Träger von Hämophilie heiratete einen gesunden Mann. Welche Kinder können geboren werden?

Lösung:

	gesundes Mädchen () Mädchen, gesund, Träger () Junge, gesund () Junge mit Hämophilie ()

Gemischte Problemlösung

Aufgabe: Ein Mann mit braunen Augen und Blutgruppe heiratete eine Frau mit braunen Augen und Blutgruppe. Sie hatten ein blauäugiges Baby mit einer Blutgruppe. Bestimmen Sie die Genotypen aller in der Aufgabe angegebenen Personen.

Lösung: Braune Augen dominieren über Blau, daher braune Augen, - blaue Augen. Das Kind hat blaue Augen, daher sind sein Vater und seine Mutter für dieses Merkmal heterozygot. Die dritte Blutgruppe kann einen Genotyp haben oder die erste - nur. Da das Kind die erste Blutgruppe hat, hat es daher das Gen sowohl von seinem Vater als auch von seiner Mutter erhalten, daher hat sein Vater einen Genotyp.

	(Vater)	(Mutter)
	(wurde geboren)

Aufgabe: Der Mann ist farbenblind, Rechtshänder (seine Mutter war Linkshänder), verheiratet mit einer Frau mit normalem Sehvermögen (ihr Vater und ihre Mutter waren völlig gesund), Linkshänder. Was für Kinder kann dieses Paar haben?

Lösung: Ein Mensch hat eine bessere Rechtshänderschaft dominiert über Linkshänder, also - Rechtshänder,- - linkshändig. Männlicher Genotyp (seit er das Gen erhalten hat von einer linkshändigen Mutter) und Frauen -.

Ein farbenblinder Mann hat einen Genotyp und seine Frau hat einen Genotyp. ihre Eltern waren vollkommen gesund.

R
	rechtshändiges Mädchen, gesund, Träger () linkshändiges Mädchen, gesund, Träger () Rechtshänder, gesund () Linkshänder, gesund ()

Aufgaben zur eigenständigen Lösung

1. Bestimmen Sie die Anzahl der Gametentypen in einem Organismus mit einem Genotyp.
2. Bestimmen Sie die Anzahl der Gametentypen in einem Organismus mit einem Genotyp.
3. Sie kreuzten hohe Pflanzen mit niedrigen Pflanzen. B - alle mittelgroßen Pflanzen. Was wird passieren?
4. Wir haben ein weißes Kaninchen mit einem schwarzen Kaninchen gekreuzt. Alle Kaninchen sind schwarz. Was wird passieren?
5. Wir haben zwei Kaninchen mit grauen Haaren gekreuzt. B mit schwarzer Wolle, - mit grau und weiß. Identifizieren Sie Genotypen und erklären Sie diese Aufspaltung.
6. Sie kreuzten einen schwarzen hornlosen Bullen mit einer weißgehörnten Kuh. Wir bekamen Schwarzhornlose, Schwarzhornige, Weißhornige und Weiße Hornlose. Erklären Sie diese Spaltung, wenn schwarze Farbe und das Fehlen von Hörnern dominieren.
7. Drosophila mit roten Augen und normalen Flügeln wurden mit Fruchtfliegen mit weißen Augen und defekten Flügeln gekreuzt. Beim Nachwuchs fliegen alle mit roten Augen und defekten Flügeln. Was werden die Nachkommen sein, wenn diese Fliegen mit beiden Elternteilen gekreuzt werden?
8. Eine blauäugige Brünette heiratete eine braunäugige Blondine. Welche Kinder können geboren werden, wenn beide Elternteile heterozygot sind?
9. Ein Rechtshänder mit positivem Rhesusfaktor heiratete eine Linkshänderin mit negativem Rhesusfaktor. Welche Kinder können geboren werden, wenn ein Mann nur für das zweite Merkmal heterozygot ist?
10. Mutter und Vater haben eine Blutgruppe (beide Eltern sind heterozygot). Welche Blutgruppe ist bei Kindern möglich?
11. Die Mutter hat eine Blutgruppe, das Kind hat eine Blutgruppe. Welche Blutgruppe ist für einen Vater unmöglich?
12. Der Vater hat die erste Blutgruppe, die Mutter die zweite. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, ein Baby mit der ersten Blutgruppe zu bekommen?
13. Eine blauäugige Frau mit einer Blutgruppe (ihre Eltern hatten eine dritte Blutgruppe) heiratete einen braunäugigen Mann mit einer Blutgruppe (sein Vater hatte blaue Augen und eine erste Blutgruppe). Welche Kinder können geboren werden?
14. Ein rechtshändiger hämophiler Mann (seine Mutter war Linkshänderin) heiratete eine linkshändige Frau mit normalem Blut (ihr Vater und ihre Mutter waren gesund). Welche Kinder können aus dieser Ehe hervorgehen?
15. Wir haben Erdbeerpflanzen mit roten Früchten und langstieligen Blättern mit Erdbeerpflanzen mit weißen Früchten und kurzstieligen Blättern gekreuzt. Welche Nachkommen kann es geben, wenn die rote Farbe und die kurzgestielten Blätter dominant sind, während beide Elternpflanzen heterozygot sind?
16. Ein Mann mit braunen Augen und einer Blutgruppe heiratete eine Frau mit braunen Augen und einer Blutgruppe. Sie hatten ein blauäugiges Baby mit einer Blutgruppe. Bestimmen Sie die Genotypen aller in der Aufgabe angegebenen Personen.
17. Melonen mit weißen ovalen Früchten wurden mit Pflanzen mit weißen kugeligen Früchten gekreuzt. Die Nachkommen brachten folgende Pflanzen hervor: mit weißen ovalen, weißen kugeligen, gelben ovalen und gelben kugeligen Früchten. Bestimmen Sie die Genotypen der ursprünglichen Pflanzen und Nachkommen, wenn die weiße Farbe der Melone über der gelben, der ovalen Form der Frucht - über der Kugel dominiert.

Antworten

1. Art von Gameten.
2. Arten von Gameten.
3. Art von Gameten.
4. hoch, mittel und niedrig (unvollständige Dominanz).
5. Schwarz und weiß.
6. - schwarz, - weiß, - grau. Unvollständige Dominanz.
7. Stier:, Kuh -. Nachkommen: (Schwarzhorn), (Schwarzhorn), (Weißhorn), (Weißhorn).
8. - Rote Augen, - Weiße Augen; - defekte Flügel, - normal. Anfangsformen - und Nachkommen.
   Kreuzungsergebnisse:
   ein)
9. - braune Augen, - Blau; - dunkles Haar, - hell. Vater Mutter - .
   

   	- braune Augen, dunkle Haare - braune Augen, blonde Haare - blaue Augen, dunkle Haare - blaue Augen, blonde Haare

10. - Rechtshändig, - linkshändig; - Rh positiv, - negativ. Vater Mutter - . Kinder: (Rechtshänder, Rh positiv) und (Rechtshänder, Rh negativ).
11. Vater und Mutter - . Kinder können eine dritte Blutgruppe (Geburtswahrscheinlichkeit -) oder erste Blutgruppe (Geburtswahrscheinlichkeit -) haben.
12. Mutter, Kind; von seiner Mutter erhielt er das Gen und von seinem Vater -. Folgende Blutgruppen sind für den Vater unmöglich: zweite, dritte, erste, vierte.
13. Ein Kind mit der ersten Blutgruppe kann nur geboren werden, wenn seine Mutter heterozygot ist. In diesem Fall ist die Geburtswahrscheinlichkeit.
14. - braune Augen, - Blau. Weiblich männlich . Kinder: (braune Augen, vierte Gruppe), (braune Augen, dritte Gruppe), (blaue Augen, vierte Gruppe), (blaue Augen, dritte Gruppe).
15. - Rechtshändig, - linkshändig. Mann Frau . Kinder (gesunder Junge, Rechtshänder), (gesundes Mädchen, Träger, Rechtshänder), (gesunder Junge, Linkshänder), (gesundes Mädchen, Träger, Linkshänder).
16. - rote Früchte, - Weiss; - kurzer Blattstiel, - langer Blattstiel.
    Eltern: und. Nachkommen: (rote Früchte, kurzer Stiel), (rote Früchte, langer Stiel), (weiße Früchte, kurzer Stiel), (weiße Früchte, langer Stiel).
    Wir haben Erdbeerpflanzen mit roten Früchten und langstieligen Blättern mit Erdbeerpflanzen mit weißen Früchten und kurzstieligen Blättern gekreuzt. Welche Nachkommen kann es geben, wenn die rote Farbe und die kurzgestielten Blätter dominant sind, während beide Elternpflanzen heterozygot sind?
17. - braune Augen, - Blau. Weiblich männlich . Kind:
18. - weiße Farbe, - Gelb; - ovale Früchte, - rund. Quellpflanzen: und. Nachwuchs:
    mit weißen ovalen Früchten,
    mit weißen kugeligen Früchten,
    mit gelben ovalen Früchten,
    mit gelben kugeligen Früchten.

Regelmäßigkeiten der Vererbung, ihre zytologischen Grundlagen. Vererbungsregelmäßigkeiten, festgestellt von G. Mendel, ihre zytologische Grundlage (Mono- und Dihybridkreuzung). T. Morgans Gesetze: verknüpfte Vererbung von Merkmalen, Genverknüpfungsstörung. Genetik des Geschlechts. Vererbung geschlechtsgebundener Merkmale. Zusammenspiel von Genen. Genotyp als integrales System. Humangenetik. Methoden zum Studium der Humangenetik. Genetische Probleme lösen. Erstellung von Kreuzungsplänen

Regelmäßigkeiten der Vererbung, ihre zytologischen Grundlagen

Nach der chromosomalen Vererbungstheorie ist jedes Genpaar in einem homologen Chromosomenpaar lokalisiert, und jedes der Chromosomen trägt nur einen dieser Faktoren. Wenn wir uns vorstellen, dass Gene Punktobjekte auf geraden Linien sind - Chromosomen, dann können schematisch homozygote Individuen als A || A oder a || a geschrieben werden, während heterozygot - A || a. Wenn während der Meiose Gameten gebildet werden, befindet sich jedes der Gene eines heterozygoten Paares in einer der Keimzellen.

Wenn Sie beispielsweise zwei heterozygote Individuen kreuzen, können Sie, vorausgesetzt, dass in jedem von ihnen nur ein Gametenpaar gebildet wird, nur vier Tochterorganismen erhalten, von denen drei mindestens ein dominantes Gen A und nur eines tragen wird homozygot für das rezessive Gen sein ein, das heißt, die Vererbungsmuster sind statistischer Natur.

In Fällen, in denen sich Gene auf verschiedenen Chromosomen befinden, erfolgt während der Bildung von Gameten die Verteilung der Allele eines bestimmten Paares homologer Chromosomen zwischen ihnen völlig unabhängig von der Verteilung der Allele anderer Paare. Es ist die zufällige Anordnung homologer Chromosomen am Spindeläquator in der Metaphase I der Meiose und ihre anschließende Divergenz in der Anaphase I, die zu einer Vielzahl von Allel-Rekombinationen in Gameten führt.

Die Anzahl möglicher Kombinationen von Allelen in männlichen oder weiblichen Gameten kann durch die allgemeine Formel 2 n bestimmt werden, wobei n die Anzahl der Chromosomen ist, die für den haploiden Satz charakteristisch sind. Beim Menschen ist n = 23, und die mögliche Anzahl der Kombinationen beträgt 2 23 = 8388608. Die spätere Vereinigung der Gameten während der Befruchtung ist ebenfalls zufällig, und daher kann bei den Nachkommen für jedes Zeichenpaar eine unabhängige Aufspaltung verzeichnet werden.

Die Anzahl der Zeichen in jedem Organismus ist jedoch um ein Vielfaches größer als die Anzahl seiner Chromosomen, die unter einem Mikroskop unterschieden werden können, daher muss jedes Chromosom viele Faktoren enthalten. Wenn wir uns vorstellen, dass Gameten in einem Individuum heterozygot für zwei Genpaare gebildet werden, die sich in homologen Chromosomen befinden, dann sollte man nicht nur die Wahrscheinlichkeit der Bildung von Gameten mit den ursprünglichen Chromosomen berücksichtigen, sondern auch Gameten, die Chromosomen als verändert erhalten haben ein Ergebnis des Crossing-Over in der Prophase I der Meiose. Folglich werden bei den Nachkommen neue Kombinationen von Merkmalen auftreten. Die Daten aus Experimenten an Drosophila bildeten die Grundlage Chromosomentheorie der Vererbung.

Eine weitere grundlegende Bestätigung der zytologischen Grundlagen der Vererbung wurde durch das Studium verschiedener Krankheiten erhalten. Beim Menschen wird also eine der Krebsarten durch den Verlust eines kleinen Abschnitts eines der Chromosomen verursacht.

Vererbungsregelmäßigkeiten nach G. Mendel, ihre zytologische Grundlage (Mono- und Dihybridkreuzung)

Die wichtigsten Gesetzmäßigkeiten der unabhängigen Vererbung von Merkmalen wurden von G. Mendel entdeckt, der in seinen Studien Erfolg hatte, indem er zu dieser Zeit eine neue hybridologische Methode anwendete.

Der Erfolg von G. Mendel war auf folgende Faktoren zurückzuführen:

• eine gute Wahl des Forschungsobjekts (Aussaaterbse), die eine kurze Vegetationsperiode hat, eine selbstbestäubende Pflanze ist, eine erhebliche Menge an Samen liefert und durch eine große Anzahl von Sorten mit gut unterscheidbaren Eigenschaften vertreten ist;
• Verwendung nur reiner Erbsenlinien, die mehrere Generationen lang keine Aufspaltung der Merkmale bei den Nachkommen ergaben;
• Konzentration auf nur ein oder zwei Zeichen;
• Planung des Experiments und Erstellung klarer Kreuzungsschemata;
• genaue quantitative Berechnung der resultierenden Nachkommen.

Für die Studie wählte G. Mendel nur sieben Zeichen mit alternativen (kontrastierenden) Erscheinungsformen aus. Bereits bei den ersten Kreuzungen stellte er fest, dass bei den Nachkommen der ersten Generation bei der Kreuzung von Pflanzen mit gelben und grünen Samen alle Nachkommen gelbe Samen hatten. Ähnliche Ergebnisse wurden bei der Untersuchung anderer Anzeichen erhalten. Die Zeichen, die in der ersten Generation vorherrschten, wurden von G. Mendel . benannt Dominant... Die gleichen, die in der ersten Generation nicht auftauchten, wurden benannt rezessiv.

Personen, die sich bei den Nachkommen gespalten haben, wurden benannt heterozygot, und Personen, die sich nicht geteilt haben, - homozygot.

Erbsenmerkmale, deren Vererbung von G. Mendel . untersucht wurde

Kreuzung, bei der nur die Manifestation eines Merkmals untersucht wird, nennt man monohybrid... In diesem Fall werden die Vererbungsmuster von nur zwei Varianten eines Merkmals verfolgt, deren Entwicklung auf ein Paar allelischer Gene zurückzuführen ist. Zum Beispiel hat das Merkmal „Farbe der Blütenkrone“ bei Erbsen nur zwei Manifestationen - rot und weiß. Alle anderen für diese Organismen charakteristischen Zeichen werden nicht berücksichtigt und bei den Berechnungen nicht berücksichtigt.

Das Monohybrid-Kreuzungsschema ist wie folgt:

Nach der Kreuzung von zwei Erbsenpflanzen, von denen eine gelbe Samen hatte und die andere - grüne, erhielt G. Mendel in der ersten Generation Pflanzen ausschließlich mit gelben Samen, unabhängig davon, welche Pflanze als Mutter und welche als Vater gewählt wurde. Die gleichen Ergebnisse wurden bei Kreuzungen aus anderen Gründen erzielt, was G. Mendel Anlass gab zu formulieren das Gesetz der Homogenität der Hybriden der ersten Generation auch genannt Mendels erstes Gesetz und das Herrschaftsgesetz.

Mendels erstes Gesetz:

Wenn homozygote Elternformen gekreuzt werden, die sich in einem Paar alternativer Merkmale unterscheiden, werden alle Hybriden der ersten Generation sowohl im Genotyp als auch im Phänotyp einheitlich sein.

A - gelbe Samen; ein- grüne Samen.

Bei selbstbestäubenden (Kreuzung) Hybriden der ersten Generation stellte sich heraus, dass 6022 Samen gelb und 2001 - grün sind, was ungefähr einem Verhältnis von 3: 1 entspricht. Das entdeckte Muster wurde benannt Spaltungsrecht, oder Das zweite Mendelsche Gesetz.

Das zweite Mendelsche Gesetz:

Bei der Kreuzung von heterozygoten Hybriden der ersten Generation in den Nachkommen wird eines der Merkmale im Verhältnis 3: 1 nach Phänotyp (1: 2: 1 nach Genotyp) überwiegen.

Durch den Phänotyp eines Individuums ist es jedoch bei weitem nicht immer möglich, seinen Genotyp zu bestimmen, da als Homozygote für das dominante Gen ( AA) und Heterozygoten ( Aa) wird die Manifestation eines dominanten Gens im Phänotyp aufweisen. Daher verwenden sie für Organismen mit Kreuzbefruchtung Kreuz analysieren- Kreuzung, bei der ein Organismus mit unbekanntem Genotyp mit einem Homozygoten für ein rezessives Gen gekreuzt wird, um den Genotyp zu überprüfen. Gleichzeitig spalten sich homozygote Individuen für das dominante Gen bei den Nachkommen nicht auf, während es bei den Nachkommen heterozygoter Individuen eine gleiche Anzahl von Individuen mit sowohl dominanten als auch rezessiven Merkmalen gibt:

Basierend auf den Ergebnissen seiner eigenen Experimente schlug G. Mendel vor, dass sich erbliche Faktoren bei der Bildung von Hybriden nicht vermischen, sondern unverändert bleiben. Da die Verbindung zwischen den Generationen durch Gameten erfolgt, gab er zu, dass bei ihrer Bildung nur ein Faktor eines Paares in jede der Gameten gelangt (dh die Gameten sind genetisch rein) und während der Befruchtung das Paar ist restauriert. Diese Annahmen heißen Regeln der Gametenreinheit.

Reinheitsregel der Gameten:

Bei der Gametogenese werden die Gene eines Paares getrennt, das heißt, jeder Gamet trägt nur eine Variante des Gens.

Organismen unterscheiden sich jedoch in vielerlei Hinsicht voneinander, daher ist es möglich, die Muster ihrer Vererbung nur durch die Analyse von zwei oder mehr Merkmalen bei den Nachkommen festzustellen.

Kreuzungen, bei denen die Vererbung berücksichtigt wird und eine genaue quantitative Erfassung der Nachkommen nach zwei Merkmalspaaren erfolgt, nennt man dihybrid... Analysiert man die Manifestation einer größeren Anzahl erblicher Merkmale, dann ist dies bereits Polyhybrid-Kreuzung.

Dihybrid-Kreuzungsschema:

Mit einer größeren Vielfalt an Gameten wird die Bestimmung der Genotypen der Nachkommen schwierig, daher wird für die Analyse häufig das Pennett-Gitter verwendet, in das männliche Gameten horizontal und weibliche Gameten vertikal eingegeben werden. Die Genotypen der Nachkommen werden durch die Kombination der Gene in Spalten und Zeilen bestimmt.

$♀$/$♂$	aB	ab
AB	AaBB	AaBb
Ab	AaBb	Aabb

Für die Dihybridkreuzung wählte G. Mendel zwei Merkmale: die Farbe der Samen (gelb und grün) und ihre Form (glatt und faltig). In der ersten Generation wurde das Gesetz der Homogenität der Hybriden der ersten Generation eingehalten, und in der zweiten Generation gab es 315 gelbe glatte Samen, 108 grüne glatte Samen, 101 gelbe faltige und 32 grün faltige Samen. Die Berechnung zeigte, dass die Spaltung nahe 9: 3: 3: 1 lag, aber für jedes der Merkmale wurde das Verhältnis von 3: 1 beibehalten (gelb - grün, glatt - faltig). Dieses Muster wurde benannt das Gesetz der unabhängigen Aufspaltung von Merkmalen, oder Mendels drittes Gesetz.

Mendels drittes Gesetz:

Bei der Kreuzung homozygoter Elternformen, die sich in zwei oder mehr Merkmalspaaren unterscheiden, kommt es in der zweiten Generation zu einer unabhängigen Aufspaltung dieser Merkmale im Verhältnis 3:1 (9: 3: 3: 1 bei dihybrider Kreuzung).

$♀$/$♂$	AB	Ab	aB	ab
AB	AABB	AABb	AaBB	AaBb
Ab	AABb	AAbb	AaBb	Aabb
aB	AaBB	AaBb	aaBB	aaBb
ab	AaBb	Aabb	aaBb	aabb

$ F_2 (9A_B_) ↙ (\ Text "Gelb glatt"): (3A_bb) ↙ (\ Text "Gelb faltig"): (3aaB_) ↙ (\ Text "Grün glatt"): (1aabb) ↙ (\ Text "Grün zerknittert") $

Das dritte Mendelsche Gesetz gilt nur für Fälle unabhängiger Vererbung, wenn Gene in verschiedenen homologen Chromosomenpaaren lokalisiert sind. In Fällen, in denen sich Gene in einem homologen Chromosomenpaar befinden, gelten die Gesetze der verknüpften Vererbung. Auch die von G. Mendel aufgestellten Muster der unabhängigen Vererbung von Merkmalen werden im Zusammenspiel von Genen oft verletzt.

T. Morgans Gesetze: verknüpfte Vererbung von Merkmalen, Störung der Genverknüpfung

Der neue Organismus erhält von den Eltern keine Verstreuung von Genen, sondern ganze Chromosomen, während die Zahl der Merkmale und dementsprechend die sie bestimmenden Gene viel größer sind als die Zahl der Chromosomen. Nach der chromosomalen Vererbungstheorie werden Gene, die sich auf demselben Chromosom befinden, verknüpft vererbt. Infolgedessen ergeben sie bei der Dihybridkreuzung nicht die erwartete Aufteilung von 9: 3: 3: 1 und gehorchen nicht dem dritten Mendelschen Gesetz. Man würde erwarten, dass die Verknüpfung der Gene vollständig ist, und wenn man in der zweiten Generation für diese Gene homozygote Individuen kreuzt, erhält man die anfänglichen Phänotypen im Verhältnis 3:1 und bei der Analyse der Kreuzung von Hybriden der ersten Generation die Spaltung sollte 1:1 sein.

Um diese Annahme zu überprüfen, wählte der amerikanische Genetiker T. Morgan bei Drosophila ein Genpaar aus, das die Körperfarbe (grau - schwarz) und die Flügelform (lang - rudimentär) steuert, die sich in einem homologen Chromosomenpaar befinden. Ein grauer Körper und lange Flügel sind dominante Merkmale. Bei der Kreuzung einer homozygoten Fliege mit grauem Körper und langen Flügeln und einer homozygoten Fliege mit schwarzem Körper und rudimentären Flügeln in der zweiten Generation wurden tatsächlich hauptsächlich elterliche Phänotypen in einem Verhältnis nahe 3:1 erhalten, aber es gab auch eine kleine Anzahl von Individuen mit neuen Kombinationen dieser Merkmale. ... Diese Personen heißen rekombinant.

Nach der Analyse der Kreuzung von Hybriden der ersten Generation mit Homozygoten auf rezessive Gene stellte T. Morgan jedoch fest, dass 41,5% der Individuen einen grauen Körper und lange Flügel hatten, 41,5% hatten einen schwarzen Körper und rudimentäre Flügel, 8,5% hatten einen grauen Körper und rudimentäre Flügel und 8,5% - schwarzer Körper und rudimentäre Flügel. Er verband die resultierende Spaltung mit Crossing over, das in der Prophase I der Meiose auftritt, und schlug vor, dass die Abstandseinheit zwischen den Genen im Chromosom 1% Crossing Over ist, das später nach ihm benannt wurde. morganida.

Die Muster der verknüpften Vererbung, die während der Experimente an Drosophila festgestellt wurden, wurden genannt T. Morgans Gesetz.

Morgans Gesetz:

Gene, die auf einem Chromosom lokalisiert sind, besetzen einen bestimmten Ort, einen sogenannten Locus, und werden verknüpft vererbt, wobei die Stärke der Verknüpfung umgekehrt proportional zum Abstand zwischen den Genen ist.

Gene, die direkt hintereinander im Chromosom liegen (die Wahrscheinlichkeit des Crossing-Over ist extrem gering) werden als vollständig verknüpft bezeichnet, und wenn mindestens ein weiteres Gen dazwischen liegt, dann sind sie nicht vollständig verknüpft und ihre Verknüpfung wird beim Crossing-Over gestört durch den Austausch von Regionen homologer Chromosomen.

Die Phänomene der Genverknüpfung und des Crossing-Over machen es möglich, Karten von Chromosomen mit der Reihenfolge der darauf platzierten Gene zu erstellen. Für viele genetisch gut untersuchte Objekte wurden genetische Karten von Chromosomen erstellt: Drosophila, Mäuse, Menschen, Mais, Weizen, Erbsen usw. Das Studium der genetischen Karten ermöglicht es uns, die Struktur des Genoms in verschiedenen Arten von Organismen zu vergleichen ist wichtig für Genetik und Züchtung, sowie Evolutionsforschung ...

Genetik des Geschlechts

Boden- Dies ist eine Reihe von morphologischen und physiologischen Merkmalen eines Organismus, die die sexuelle Fortpflanzung ermöglichen, deren Essenz auf die Befruchtung reduziert wird, dh die Verschmelzung männlicher und weiblicher Keimzellen zu einer Zygote, aus der sich ein neuer Organismus entwickelt.

Die Zeichen, durch die sich ein Geschlecht von einem anderen unterscheidet, werden in primäre und sekundäre unterteilt. Zu den primären Geschlechtsmerkmalen gehören die Genitalien, der Rest ist sekundär.

Beim Menschen sind die sekundären Geschlechtsmerkmale Körperbau, Tonfall, Vorherrschen von Muskel- oder Fettgewebe, das Vorhandensein von Haaren im Gesicht, Adamsapfel und Brustdrüsen. Bei Frauen ist das Becken also normalerweise breiter als die Schultern, das Fettgewebe überwiegt, die Brustdrüsen werden ausgedrückt, die Stimme ist hoch. Männer unterscheiden sich von ihnen durch breitere Schultern, ein Übergewicht von Muskelgewebe, das Vorhandensein von Haaren im Gesicht und Adamsapfel sowie eine tiefe Stimme. Die Menschheit interessiert sich seit langem für die Frage, warum Männchen und Weibchen im Verhältnis von etwa 1:1 geboren werden. Die Erklärung dafür wurde durch das Studium der Karyotypen von Insekten gewonnen. Es stellte sich heraus, dass die Weibchen einiger Käfer, Heuschrecken und Schmetterlinge ein Chromosom mehr haben als die Männchen. Männchen wiederum produzieren Gameten, die sich in der Anzahl der Chromosomen unterscheiden, wodurch das Geschlecht der Nachkommen im Voraus bestimmt wird. Später stellte sich jedoch heraus, dass sich bei den meisten Organismen die Anzahl der Chromosomen bei Männchen und Weibchen immer noch nicht unterscheidet, aber eines der Geschlechter hat ein Chromosomenpaar, das in der Größe nicht zueinander passt, während das andere alle Chromosomen hat Paare.

Ein ähnlicher Unterschied wurde auch beim menschlichen Karyotyp gefunden: Männer haben zwei ungepaarte Chromosomen. Diese Chromosomen zu Beginn der Teilung ähneln in ihrer Form den lateinischen Buchstaben X und Y und wurden daher als X- und Y-Chromosomen bezeichnet. Das Sperma eines Mannes kann eines dieser Chromosomen tragen und das Geschlecht des ungeborenen Kindes bestimmen. In dieser Hinsicht werden die Chromosomen des Menschen und vieler anderer Organismen in zwei Gruppen unterteilt: Autosomen und Heterochromosomen oder Geschlechtschromosomen.

ZU Autosomen Chromosomen enthalten, die für beide Geschlechter gleich sind, während Geschlechtschromosomen- Dies sind Chromosomen, die sich bei verschiedenen Geschlechtern unterscheiden und Informationen über Geschlechtsmerkmale enthalten. In Fällen, in denen das Geschlecht die gleichen Geschlechtschromosomen trägt, zum Beispiel XX, heißt es, dass er homozygot, oder homogametisch(bildet die gleichen Gameten). Das andere Geschlecht, das unterschiedliche Geschlechtschromosomen (XY) hat, heißt halbzygot(kein vollständiges allelisches Genäquivalent) oder heterogametisch... Beim Menschen, den meisten Säugetieren, Drosophila-Fliegen und anderen Organismen ist das weibliche Geschlecht homogametisch (XX) und das Männchen heterogametisch (XY), während bei Vögeln das männliche Geschlecht homogametisch (ZZ oder XX) und das Weibchen heterogametisch ist (ZW oder XY) ...

Das X-Chromosom ist ein großes ungleiches Chromosom, das über 1500 Gene trägt, und viele ihrer mutierten Allele verursachen beim Menschen schwere Erbkrankheiten wie Hämophilie und Farbenblindheit. Das Y-Chromosom hingegen ist sehr klein, es enthält nur etwa ein Dutzend Gene, darunter auch spezifische Gene, die für die männliche Entwicklung verantwortlich sind.

Der männliche Karyotyp wird als $ ♂ $ 46, XY und der weibliche Karyotyp als $ ♀ $ 46, XX geschrieben.

Da bei Männchen mit gleicher Wahrscheinlichkeit Gameten mit Geschlechtschromosomen produziert werden, liegt das erwartete Geschlechterverhältnis bei den Nachkommen bei 1:1, was mit dem tatsächlich beobachteten übereinstimmt.

Bienen unterscheiden sich von anderen Organismen dadurch, dass sich Weibchen aus befruchteten Eiern entwickeln und Männchen aus unbefruchteten. Das Geschlechterverhältnis in ihnen unterscheidet sich von dem oben angegebenen, da der Befruchtungsprozess von der Gebärmutter reguliert wird, in deren Genitaltrakt Spermatozoen ab dem Frühjahr das ganze Jahr über gelagert werden.

Bei einer Reihe von Organismen kann das Geschlecht auf unterschiedliche Weise bestimmt werden: je nach Umweltbedingungen vor oder nach der Befruchtung.

Vererbung geschlechtsgebundener Merkmale

Da einige Gene auf Geschlechtschromosomen gefunden werden, die bei Vertretern unterschiedlicher Geschlechter nicht gleich sind, unterscheidet sich die Art der Vererbung der von diesen Genen kodierten Merkmale von der allgemeinen. Diese Art der Vererbung wird als Kris-Cross-Vererbung bezeichnet, da Männer die Eigenschaften der Mutter und Frauen die Eigenschaften des Vaters erben. Merkmale, die durch Gene bestimmt werden, die sich auf den Geschlechtschromosomen befinden, werden als geschlechtsgebunden bezeichnet. Beispiele für Zeichen geschlechtsgebunden, sind rezessive Zeichen der Hämophilie und Farbenblindheit, die sich hauptsächlich bei Männern manifestieren, da auf dem Y-Chromosom keine allelischen Gene vorhanden sind. Frauen leiden nur an solchen Krankheiten, wenn sie solche Symptome sowohl von ihrem Vater als auch von ihrer Mutter bekommen haben.

Wenn eine Mutter zum Beispiel eine heterozygote Trägerin von Hämophilie war, hat die Hälfte ihrer Söhne eine gestörte Blutgerinnung:

X H - normale Blutgerinnung

X h - Blutgerinnung (Hämophilie)

In den Genen des Y-Chromosoms kodierte Merkmale werden ausschließlich über die männliche Linie übertragen und heißen Niederländisch(das Vorhandensein einer Membran zwischen den Zehen, erhöhte Behaarung des Randes der Ohrmuschel).

Interaktion der Gene

Die Überprüfung der Muster der unabhängigen Vererbung an verschiedenen Objekten bereits zu Beginn des 20 zweiter Generation gibt es Individuen mit roten, rosa und weißen Blüten im Verhältnis 1: 2: 1. Dies führte die Forscher zu der Idee, dass allelische Gene eine bestimmte Wirkung aufeinander haben können. Anschließend wurde auch festgestellt, dass nicht-allelische Gene zur Manifestation von Merkmalen anderer Gene beitragen oder diese unterdrücken. Diese Beobachtungen wurden zur Grundlage für das Konzept des Genotyps als System interagierender Gene. Derzeit wird die Interaktion von allelischen und nicht-allelischen Genen unterschieden.

Die Interaktion allelischer Gene umfasst vollständige und unvollständige Dominanz, Kodominanz und Überdominanz. Vollständige Dominanz Betrachten Sie alle Fälle der Interaktion von Allelgenen, bei denen die Manifestation eines ausschließlich dominanten Merkmals beim Heterozygoten beobachtet wird, wie beispielsweise die Farbe und Form des Samens bei Erbsen.

Unvollständige Dominanz- Dies ist eine Art der Interaktion allelischer Gene, bei der die Manifestation eines rezessiven Allels die Manifestation des dominanten mehr oder weniger schwächt, wie im Fall der Farbe der Krone einer Nachtschönheit ( weiß + rot = rosa) und Wolle bei Rindern.

Kodominierend nennen diese Art der Interaktion von Allelgenen, bei denen beide Allele manifest werden, ohne die Wirkungen des anderen abzuschwächen. Ein typisches Beispiel für Kodominanz ist die Vererbung von Blutgruppen nach dem AB0-System.

Wie aus der Tabelle ersichtlich, werden die Blutgruppen I, II und III nach der Art der vollständigen Dominanz vererbt, während es sich bei der Gruppe IV (AB) (Genotyp - I A I B) um eine Kodominanz handelt.

Überdominanz- Dies ist ein Phänomen, bei dem sich in einem heterozygoten Zustand das dominante Merkmal viel stärker manifestiert als in einem homozygoten; Überdominanz wird oft in der Zucht eingesetzt und gilt als Ursache Heterosis- Phänomene der Hybridkraft.

Ein Sonderfall der Interaktion allelischer Gene kann als sog tödliche Gene, die im homozygoten Zustand am häufigsten in der Embryonalperiode zum Tod des Organismus führen. Der Grund für den Tod der Nachkommen ist die pleiotrope Wirkung der Gene für die graue Fellfarbe bei Astrachan-Schafen, die Platinfarbe bei Füchsen und das Fehlen von Schuppen bei Spiegelkarpfen. Wenn zwei für diese Gene heterozygote Individuen gekreuzt werden, wird die Aufspaltung gemäß dem untersuchten Merkmal bei den Nachkommen 2:1 aufgrund des Todes von 1/4 der Nachkommen sein.

Die Haupttypen von nicht-allelischen Geninteraktionen sind Komplementarität, Epistase und Polymerie. Komplementarität- Dies ist eine Art der Interaktion von nicht-allelischen Genen, bei der das Vorhandensein von mindestens zwei dominanten Allelen unterschiedlicher Paare für die Manifestation eines bestimmten Zustands eines Merkmals erforderlich ist. Wenn zum Beispiel Pflanzen mit kugelförmigen (AAbb) und langen (aaBB) Früchten in der ersten Kürbisgeneration gekreuzt werden, erscheinen Pflanzen mit scheibenförmigen Früchten (AaBb).

ZU Epistase umfassen solche Phänomene der Interaktion von nicht-allelischen Genen, bei denen ein nicht-allelisches Gen die Entwicklung eines Merkmals eines anderen unterdrückt. Bei Hühnern wird beispielsweise die Gefiederfarbe durch ein dominantes Gen bestimmt, während ein anderes dominantes Gen die Farbentwicklung unterdrückt, wodurch die meisten Hühner ein weißes Gefieder haben.

Polymer wird ein Phänomen genannt, bei dem nicht-allelische Gene die gleiche Wirkung auf die Entwicklung eines Merkmals haben. Auf diese Weise werden am häufigsten quantitative Merkmale kodiert. Die Hautfarbe einer Person wird beispielsweise durch mindestens vier Paare nicht-allelischer Gene bestimmt – je dominantere Allele in einem Genotyp sind, desto dunkler ist die Haut.

Genotyp als integrales System

Der Genotyp ist keine mechanische Summe von Genen, da die Möglichkeit einer Genmanifestation und die Form ihrer Manifestation von den Umweltbedingungen abhängen. Mit Umwelt ist in diesem Fall nicht nur die Umwelt gemeint, sondern auch die genotypische Umwelt - andere Gene.

Die Manifestation qualitativer Zeichen hängt selten von den Umweltbedingungen ab. Wenn jedoch bei einem Hermelin-Kaninchen ein Körperteil mit weißem Haar abrasiert und ein Eisbeutel darauf aufgetragen wird, wächst im Laufe der Zeit an dieser Stelle schwarze Wolle.

Die Entwicklung quantitativer Merkmale hängt viel stärker von den Umweltbedingungen ab. Werden beispielsweise moderne Weizensorten ohne den Einsatz von Mineraldünger angebaut, dann wird der Ertrag deutlich von den genetisch programmierten 100 und mehr Zentner pro Hektar abweichen.

So werden im Genotyp nur die „Fähigkeiten“ des Organismus erfasst, die sich aber nur im Zusammenspiel mit Umweltbedingungen manifestieren.

Darüber hinaus interagieren Gene miteinander und können, da sie im gleichen Genotyp sind, die Manifestation der Wirkung benachbarter Gene stark beeinflussen. Somit gibt es für jedes einzelne Gen eine genotypische Umgebung. Es ist möglich, dass die Entwicklung eines Merkmals mit der Wirkung vieler Gene verbunden ist. Außerdem wurde die Abhängigkeit mehrerer Merkmale von einem Gen aufgezeigt. Bei Hafer zum Beispiel werden die Farbe der Blütenschuppen und die Länge ihrer Granne von einem Gen bestimmt. Bei Drosophila beeinflusst das Gen für die weiße Farbe des Auges gleichzeitig die Farbe des Körpers und der inneren Organe, die Länge der Flügel, eine Abnahme der Fruchtbarkeit und eine Abnahme der Lebenserwartung. Es ist möglich, dass jedes Gen gleichzeitig ein Gen der Hauptwirkung für „sein“ Merkmal und ein Modifikator für andere Merkmale ist. Somit ist der Phänotyp das Ergebnis der Interaktion von Genen des gesamten Genotyps mit der Umwelt in der Ontogenese eines Individuums.

In dieser Hinsicht definierte der berühmte russische Genetiker M. E. Lobashev den Genotyp als System interagierender Gene... Dieses integrale System wurde im Evolutionsprozess der organischen Welt gebildet, während nur diejenigen Organismen überlebten, bei denen die Interaktion der Gene die günstigste Reaktion in der Ontogenese ergab.

Humangenetik

Für den Menschen als biologische Spezies gelten die für Pflanzen und Tiere aufgestellten genetischen Vererbungs- und Variabilitätsgesetze uneingeschränkt. Gleichzeitig nimmt die Humangenetik, die die Vererbungs- und Variabilitätsmuster des Menschen auf allen Ebenen seiner Organisation und Existenz untersucht, eine Sonderstellung unter anderen Zweigen der Genetik ein.

Die Humangenetik ist sowohl eine grundlegende als auch eine angewandte Wissenschaft, da sie sich mit der Erforschung erblicher Erkrankungen des Menschen beschäftigt, von denen bereits mehr als 4000 beschrieben wurden. Sie stimuliert die Entwicklung moderner Trends in der allgemeinen und molekularen Genetik, Molekularbiologie und klinische Medizin. Die Humangenetik gliedert sich je nach Problematik in mehrere Bereiche, die sich zu eigenständigen Wissenschaften entwickelt haben: Genetik normaler menschlicher Merkmale, medizinische Genetik, Verhaltens- und Intelligenzgenetik, Populationsgenetik. In dieser Hinsicht wurde in unserer Zeit der Mensch als genetisches Objekt fast besser untersucht als die wichtigsten Modellobjekte der Genetik: Drosophila, Arabidopsis usw.

Die biosoziale Natur des Menschen prägt die Forschung auf dem Gebiet seiner Genetik aufgrund der späten Pubertät und des großen zeitlichen Abstands zwischen den Generationen, der geringen Anzahl von Nachkommen, der Unmöglichkeit gerichteter Kreuzungen für die genetische Analyse, des Fehlens reiner Linien, unzureichender Genauigkeit bei der Erfassung von erblichen Merkmalen und kleinen Ahnentafeln, die Unmöglichkeit, identische und streng kontrollierte Bedingungen für die Entwicklung von Nachkommen aus verschiedenen Ehen zu schaffen, eine relativ große Anzahl von schlecht unterschiedenen Chromosomen und die Unmöglichkeit, experimentelle Mutationen zu erhalten.

Methoden zum Studium der Humangenetik

Die Methoden der Humangenetik unterscheiden sich nicht grundsätzlich von denen, die für andere Objekte allgemein anerkannt sind – dies sind genealogische, Zwillings-, zytogenetische, dermatoglyphische, molekularbiologische und populationsstatistische Methoden, somatische Zellhybridisierungs- und Modellierungsmethode... Ihre Verwendung in der Humangenetik berücksichtigt die Besonderheiten des Menschen als genetisches Objekt.

Zwillingsmethode hilft bei der Bestimmung des Beitrags der Vererbung und des Einflusses von Umweltbedingungen auf die Manifestation eines Merkmals basierend auf der Analyse des Zusammentreffens dieser Merkmale bei eineiigen und zweieiigen Zwillingen. Die meisten eineiigen Zwillinge haben also die gleiche Blutgruppe, Augen- und Haarfarbe sowie eine Reihe anderer Anzeichen, während beide Arten von Zwillingen gleichzeitig krank werden.

Dermatoglyphische Methode basierend auf der Untersuchung der individuellen Eigenschaften der Hautmuster der Finger (Fingerabdrücke), Handflächen und Füße. Anhand dieser Merkmale ist es oft möglich, Erbkrankheiten, insbesondere Chromosomenanomalien, wie Down-Syndrom, Shereshevsky-Turner-Syndrom usw. rechtzeitig zu erkennen.

Genealogische Methode- Dies ist eine Methode zur Zusammenstellung von Genealogien, mit deren Hilfe der Vererbungscharakter der untersuchten Merkmale, einschließlich Erbkrankheiten, bestimmt und die Geburt von Nachkommen mit den entsprechenden Merkmalen vorhergesagt wird. Sie ermöglichte es, die Vererbung von Krankheiten wie Hämophilie, Farbenblindheit, Chorea Huntington usw. schon vor der Entdeckung der Grundgesetze der Vererbung aufzudecken. Bei der Erstellung von Ahnentafeln führen sie Aufzeichnungen über jedes Familienmitglied und berücksichtigen den Verwandtschaftsgrad zwischen ihnen. Außerdem wird auf der Grundlage der erhaltenen Daten ein Stammbaum mit Hilfe spezieller Symbole erstellt.

Die genealogische Methode kann auf eine Familie angewendet werden, wenn Informationen über eine ausreichende Anzahl direkter Verwandter einer Person vorliegen, deren Stammbaum erstellt wird - Proband, - auf der väterlichen und mütterlichen Linie, ansonsten sammeln sie Informationen über mehrere Familien, in denen sich dieses Merkmal manifestiert. Die genealogische Methode ermöglicht es, nicht nur die Vererbbarkeit des Merkmals, sondern auch die Art der Vererbung festzustellen: dominant oder rezessiv, autosomal oder geschlechtsgebunden usw. So ist nach den Porträts der österreichischen Monarchen der Habsburger die die Vererbung der Prognathie (stark hervortretende Unterlippe) und der "königlichen Hämophilie" wurde von den Nachkommen der britischen Königin Victoria begründet.

Genetische Probleme lösen. Erstellung von Kreuzungsplänen

Die ganze Vielfalt genetischer Probleme lässt sich auf drei Arten reduzieren:

1. Rechenaufgaben.
2. Aufgaben zur Genotypbestimmung.
3. Aufgaben zur Feststellung der Vererbungsart eines Merkmals.

Besonderheit Rechenaufgaben ist die Verfügbarkeit von Informationen über die Vererbung des Merkmals und die Phänotypen der Eltern, anhand derer die Genotypen der Eltern leicht festgestellt werden können. Sie müssen die Genotypen und Phänotypen der Nachkommen bestimmen.

Ziel 1. Welche Farbe werden die Samen von Sorghum, die durch Kreuzung reiner Linien dieser Pflanze mit dunklen und hellen Samen erhalten werden, haben, wenn bekannt ist, dass dunkle Farbe über helle Farbe dominiert? Welche Farbe werden die Samen von Pflanzen haben, die aus der Selbstbestäubung dieser Hybriden gewonnen werden?

Lösung.

1. Lassen Sie uns Gene bezeichnen:

A - dunkle Samenfarbe, ein- helle Samenfarbe.

2. Wir erstellen ein Kreuzungsschema:

a) Zuerst schreiben wir die Genotypen der Eltern auf, die nach dem Zustand des Problems homozygot sind:

$ Р (♀АА) ↙ (\ text "dunkle Samen") × (♂аа) ↙ (\ text "helle Samen") $

b) dann schreiben wir die Gameten gemäß der Regel der Gametenreinheit:

Gameten EIN ein

c) Gameten paarweise zusammenführen und die Genotypen der Nachkommen aufschreiben:

F 1 A ein

d) Nach dem Dominanzgesetz werden alle Hybriden der ersten Generation eine dunkle Farbe haben, daher signieren wir den Phänotyp unter dem Genotyp.

Phänotyp dunkle Samen

3. Wir schreiben das Schema der folgenden Kreuzung auf:

Antworten: in der ersten Generation haben alle Pflanzen eine dunkle Samenfarbe und in der zweiten haben 3/4 der Pflanzen dunkle Samen und 1/4 haben helle Samen.

Ziel 2. Bei Ratten dominiert die schwarze Farbe des Fells gegenüber dem Braun und die normale Schwanzlänge gegenüber dem verkürzten Schwanz. Wie viele Nachkommen in der zweiten Generation aus der Kreuzung von homozygoten Ratten mit schwarzem Haar und normalem Schwanz mit homozygoten Ratten mit braunem Haar und verkürztem Schwanz hatten schwarze Haare und einen verkürzten Schwanz, wenn insgesamt 80 Ratten geboren wurden?

Lösung.

1. Wir schreiben den Zustand des Problems auf:

A - schwarze Wolle, ein- braune Wolle;

B ist die normale Länge des Schwanzes, B- ein verkürzter Schwanz.

F 2 A_ bb ?

2. Wir schreiben das Kreuzungsschema auf:

Notiz. Es sei daran erinnert, dass die Buchstabenbezeichnungen von Genen in alphabetischer Reihenfolge geschrieben werden, während bei Genotypen der Großbuchstabe immer vor dem Kleinbuchstaben steht: A - vor ein, Nach vorne B usw.

Aus dem Pennett-Gitter folgt, dass der Anteil der Welpen mit schwarzem Haar und verkürztem Schwanz 3/16 betrug.

3. Wir berechnen die Anzahl der Welpen mit dem angegebenen Phänotyp bei den Nachkommen der zweiten Generation:

80 × 3/16 × 15.

Antworten: 15 Welpen hatten schwarze Haare und einen verkürzten Schwanz.

V Aufgaben zur Bestimmung des Genotyps die Art der Vererbung des Merkmals ist ebenfalls angegeben und die Aufgabe besteht darin, die Genotypen der Nachkommen durch die Genotypen der Eltern zu bestimmen oder umgekehrt.

Ziel 3. In einer Familie, in der der Vater die Blutgruppe III (B) nach dem AB0-System und die Mutter die Blutgruppe II (A) hatte, wurde ein Kind mit der Blutgruppe I (0) geboren. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern.

Lösung.

1. Wir erinnern uns an die Art der Vererbung von Blutgruppen:

Vererbung von Blutgruppen nach dem AB0-System

2. Da zwei Varianten von Genotypen mit II und III Blutgruppe möglich sind, schreiben wir das Kreuzungsschema wie folgt auf:

3. Aus dem obigen Kreuzungsschema sehen wir, dass das Kind von jedem Elternteil rezessive Allele i erhielt, daher waren die Eltern heterozygot für die Gene der Blutgruppe.

4. Wir ergänzen das Kreuzungsschema und überprüfen unsere Annahmen:

Somit wurden unsere Annahmen bestätigt.

Antworten: Eltern sind heterozygot für Gene der Blutgruppen: Genotyp der Mutter - I A i, Genotyp des Vaters - I B i.

Aufgabe 4. Farbenblindheit (Farbenblindheit) wird als geschlechtsgebundenes rezessives Merkmal vererbt. Was für Kinder können einem Mann und einer Frau geboren werden, die Farben normal unterscheiden können, obwohl ihre Eltern farbenblind waren und die Mütter und ihre Verwandten gesund sind?

Lösung.

1. Lassen Sie uns Gene bezeichnen:

X D - normales Farbsehen;

X d - Farbenblindheit.

2. Wir ermitteln die Genotypen von Männern und Frauen, deren Väter farbenblind waren.

3. Wir schreiben das Kreuzungsschema auf, um die möglichen Genotypen von Kindern zu bestimmen:

Antworten: alle Mädchen haben ein normales Farbensehen (aber 1/2 der Mädchen trägt das Gen für Farbenblindheit), 1/2 der Jungen sind gesund und 1/2 sind farbenblind.

V Aufgaben zur Bestimmung der Art der Vererbung eines Merkmals nur die Phänotypen der Eltern und Nachkommen werden angegeben. Fragen solcher Aufgaben sind gerade die Klärung der Art der Vererbung eines Merkmals.

Aufgabe 5. Aus der Kreuzung von Hühnern mit kurzen Beinen wurden 240 Hühner erhalten, von denen 161 kurzbeinig und der Rest langbeinig war. Wie wird diese Eigenschaft vererbt?

Lösung.

1. Aufspaltung beim Nachwuchs feststellen:

161: 79 $≈$ 2: 1.

Diese Aufspaltung ist typisch für Kreuzungen bei letalen Genen.

2. Da es doppelt so viele Hühner mit kurzen Beinen wie mit langen gibt, nehmen wir an, dass dies ein dominantes Merkmal ist und dieses Allel tödlich wirkt. Dann waren die ursprünglichen Hühner heterozygot. Wir bezeichnen Gene:

C - kurze Beine, c - lange Beine.

3. Wir schreiben das Kreuzungsschema auf:

Unsere Annahmen wurden bestätigt.

Antworten: kurzbeinig dominiert über langbeinig, dieses Allel hat eine tödliche Wirkung.

Im vorherigen Artikel haben wir über die Aufgaben der C6-Linie im Allgemeinen gesprochen. Ausgehend von dieser Stelle werden spezifische Probleme der Genetik behandelt, die in den Testaufgaben der vergangenen Jahre enthalten waren.

Ein gutes Verständnis einer biologischen Disziplin wie der Genetik – der Wissenschaft der Vererbung und Variabilität – ist lebensnotwendig. Darüber hinaus hat die Genetik in unserem Land eine so lange Leidensgeschichte ...

Denken Sie nur daran, Russland, ein führendes Land in der Erforschung der Genetik zu Beginn des 20.

Ist es möglich, dem Regime den Tod durch Folter und Hunger des größten Genetikers, des edelsten Dieners des Volkes und der Wissenschaft, des Gründers des All-Union-Instituts für Pflanzenindustrie in Leningrad, Akademiker (1887 - 1943) zu vergeben? .

Beginnen wir die Analyse realer Aufgaben der C6-Linie mit Aufgaben für Dihybrid-Kreuzung die wissen erfordern durch die Vererbung der Merkmale von zwei Paaren von allelischen Genen (die jedoch nicht allelisch zueinander sind), die sich in verschiedenen homologen Chromosomenpaaren befinden und daher vererbt werden .

Das Erstaunlichste ist, dass der Schwierigkeitsgrad dieser Aufgaben sehr unterschiedlich ist. , was wir jetzt bei Ihnen sind und sehen Sie die Beispiele zur Lösung mehrerer Aufgaben.

Beim weiteren Studium des Materials dieses Artikels hoffe ich, dass Ihnen dank meiner detaillierten Erklärungen komplexere Aufgaben klar werden. Und für eine erfolgreichere Entwicklung der Probleme der Dihybridkreuzung mache ich Sie auf mein Buch aufmerksam:

Problem 1. Über Schweinefür Dihybridkreuzung(das einfachste)

Bei Schweinen dominiert schwarze Haarfarbe (A) über rotes Haar (a), langes Haar (B) - über kurzes Haar (c). Gene sind nicht miteinander verbunden Welche Nachkommen kann man durch die Kreuzung eines schwarzen mit einem langborstigen, diheterozygoten Männchen mit einem homozygoten schwarzen Weibchen mit kurzen Borsten erhalten? Machen Sie einen Schema zur Lösung des Problems. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern, Nachkommen, Phänotypen der Nachkommen und deren Verhältnis.

Zunächst möchte ich Ihre Aufmerksamkeit ein wenig auf solche Momente lenken. :

Erstens, warum ist dieses Problem für eine Dihybrid-Kreuzung? In der Aufgabe ist es erforderlich, die Vererbungsverteilung von zwei Merkmalen zu bestimmen: Fellfarbe (A oder a) und Länge (B oder b). Darüber hinaus wird darauf hingewiesen, dass die Gene nicht verknüpft sind, d. h. die untersuchten Merkmale liegen in verschiedenen Paaren homologer Chromosomen vor und werden nach dem Mendelschen Gesetz unabhängig voneinander vererbt. Dies bedeutet, dass die Nachkommen aus allen möglichen zufälligen Kombinationen von Gameten gebildet werden, die von Männchen und Weibchen gebildet werden.

Zweitens ist dieses Dihybrid-Kreuzungsproblem die einfachste dieser Art von Aufgabe. Sie legt vorab fest, dass die untersuchten Merkmale nicht miteinander verknüpft sind. Außerdem können wir sofort (ohne alle möglichen Kombinationen der Geburt von Nachkommen zu analysieren) für einen gegebenen Phänotyp der Eltern ihren Genotyp aufschreiben.

Lösung:

1) Genotypen der Eltern :

männlich AaBb - da über das Männchen im Zustand des Problems gesagt wird, dass es diheterozygot ist, d. h. für beide untersuchten Merkmale heterozygot, enthält der Datensatz seines Genotyps für jedes Merkmal : A - dominante schwarze Fellfarbe und a - rezessive rote Fellfarbe; B - dominante lange Borsten und b - rezessive kurze Borsten;

weiblich AAbb- da von ihr gesagt wird, dass sie Homo zygotisch für die Fellfarbe, die auch schwarz ist, also schreiben wir nur AA, aber über die Länge des Mantels wird nichts gesagt Homo ist sie zygotisch oder Goethe rozygot, weil diese Informationen wäre überflüssig!!!(und damit ist klar, dass, wenn das Weibchen kurze Haare hat, es nur sein kann Homo zygotisch dafür rezessiv Unterschrift bb ).

Natürlich, so eine lange Überlegung über das Schreiben Genotyp Eltern für das Gegebene im Zustand des Problems ihre Phänotyp müssen Sie nicht bereitstellen. Die Hauptsache ist, dass der erste Absatz Sie sollten richtig angeben, keineswegs falsch, die Genotypen beider Elternteile.

2) Gameten :

dihetero ein zygotischer Mann wird mit gleicher Wahrscheinlichkeit produzieren vier Sperma Sorten AB, Ab, aB, ab(Nach dem Gesetz der Gametenreinheit kann daher jeder Gamet nur ein Allel eines jeden Gens haben. Und da die Vererbung von zwei Merkmalen gleichzeitig untersucht wird, schreiben wir ein allelisches Gen jedes untersuchten Merkmals in jeden Gameten ein );

digomo zygotisches Weibchen (AAbb- wie wir herausgefunden haben, dass sie genau so einen Genotyp hat ) wird alles haben das gleiche Eier - Ab.

3) Nachwuchs :

da alle die gleiche Art von weiblichen Eiern Ab kann mit vier beliebigen Spermien befruchtet werden AB, Ab, aB und ab mit gleicher Wahrscheinlichkeit, dann ist die Geburt von Nachkommen mit solchen möglich

vier Genotypen : AABb, AAbb, AaBb und Aabb im Verhältnis zu 1: 1: 1: 1 (25%, 25%, 25%, 25%)

und zwei Phänotypen : A-B-- schwarz langhaarig - 50% und A-bb- Schwarz Kurzhaar - 50% ( Leerzeichen werden dort geschrieben, wo es absolut keinen Unterschied gibt für Manifestationen Phänotyp, welches zweite dominante oder rezessive Gen in diesen Paaren von allelischen Genen vorhanden sein kann ).

So, wir haben die Fragen der Aufgabe vollständig beantwortet : die Lösung wurde nach dem Standardschema (Eltern, Gameten, Nachkommen) erstellt, die Genotypen der Eltern und der Nachkommen bestimmt, die Phänotypen der Nachkommen bestimmt und das mögliche Verhältnis der Genotypen und Phänotypen der Nachkommen bestimmt bestimmt.

Problem 2. Über die Datura-Pflanze für die Dihybrid-Kreuzung, aber mit einem komplexeren Zustand.

Eine Datura-Pflanze mit violetten Blüten (A) und glatten Samenkapseln (b) wurde mit einer Pflanze mit violetten Blüten und dornigen Samenkapseln gekreuzt. Bei den Nachkommen wurden folgende Phänotypen erhalten: mit lila Blüten und dornigen Samenkapseln, mit lila Blüten und glatten Samenkapseln, mit weißen Blüten und dornigen Samenkapseln, mit lila Blüten und glatten Samenkapseln. Machen Sie einen Schema zur Lösung des Problems. Bestimmen Sie die Genotypen der Eltern, Nachkommen und das mögliche Verhältnis der Phänotypen. Stellen Sie den Charakter der Vererbung von Merkmalen fest.

Beachten Sie, dass wir bei dieser Aufgabe nicht mehr sofort können eindeutig beantworten Sie die Frage nach dem Genotyp der Eltern, und daher sofort schreibe vollständige Informationen über Gameten, von ihnen produziert. Dies ist nur durch eine sorgfältige Analyse der Informationen möglich. Ö Phänotypen Nachwuchs.

In der Antwort müssen Sie immer noch daran denken, anzugeben Charakter Vererbung von Merkmalen (Merkmale werden unabhängig vererbt oder verknüpft). Dies wurde in der vorherigen Aufgabe gegeben.

Lösung:

1) wir definieren zuerst let und zweideutig mögliche Genotypen der Eltern

R: A - bb (lila, glatt) und A - B - (lila, stachelig)

2) wir schreiben auch Informationen über die Gameten auf, die sie mehrdeutig produzieren

G: Ab, - b und AB, A -, - B, - -

3) wir schreiben anhand des bekannten Phänotyps der Nachkommen ihre möglichen Genotypen auf

F1 A - B - (lila, stachelig) A - bb (lila, glatt)

……. aaB - (weiß, stachelig) aabb (weiß, glatt)

Nun die wichtigsten Informationen, die wir aus all dem oben Gesagten lernen können:

a) da es unter den Nachkommen Pflanzen mit glatten Samenkapseln gibt (und dies ist ein rezessives Merkmal), die Genotypen beide Eltern Notwendig muss ein Gen haben B. Das heißt, wir können bereits im Genotyp des zweiten Elternteils schreiben B(klein): A-B B;

b) da es unter den Nachkommen Pflanzen mit weißen Blüten gibt (und dies ist ein rezessives Merkmal), die Genotypen beide Eltern müssen ein Gen haben ein(klein);

4) erst jetzt können wir die Genotypen beider Eltern vollständig ausschreiben : .. … ………………….. Aabb und AaBb und ihre ………………………………………….

Gameten : …. Ab, ab und AB, Ab, aB, ab

5) da je nach Problemstellung alle möglichen Kombinationen von Pflanzenmerkmalen bei den Nachkommen gefunden wurden :

…………. „Mit lila Blüten und stacheligen Samenkapseln,

………… .. mit lila Blüten und glatten Samenkapseln,

………… .. mit weißen Blüten und stacheligen Samenkapseln,

………… .. mit weißen Blüten und glatten Samenkapseln“,

dann geht das nur mit unabhängiges Erbe Zeichen;

6) Da wir festgestellt haben, dass die Charaktere nicht miteinander verbunden sind und unabhängig voneinander vererbt werden, ist es notwendig, alle möglichen Kombinationen von Kreuzen bestehender Gameten herzustellen. Die bequemste Methode zum Aufnehmen ist die Verwendung des Punnett-Rasters. In unserem Problem wird es Gott sei Dank nicht klassisch sein (4 x 4 = 16), sondern nur 2 x 4 = 8 :

g : AB Ab aB ab

Ab AABb AAbb AaBb Aabb

………… .. lila Widerhaken lila glatt lila Widerhaken lila glatt

aw AaBb Aabb aaBb aabb

…………. lila stachelig lila glatt weiß stachelig weiß glatt

7) Verteilung in Nachkommen wird sein

nach Genotyp: 1 AABb: 1 AAbb: 2 AaBb: 2 Aabb: 1 aaBb: 1 aabb

nach Phänotyp: 3/8 - lila stachelig (A-Bb);

………………… .. 3/8 - lila glatt (A-bb);

………………… .. 1/8 - weiß stachelig (aaBb);

………………… .. 1/8 - glatt weiß (aabb).

Problem 3. Ganz einfach, wenn Sie den Sinn der genetischen Terminologie verstehen

Aus der Kreuzung von 2 Gerstensorten, von denen eine eine dichte zweireihige Ähre hat und die andere eine lockere, mehrreihige Ähre, haben wir F 1-Hybriden mit einer lockeren zweireihigen Ähre erhalten. Welche Ergebnisse in Bezug auf Phänotyp und Genotyp werden bei der Rückkreuzung erhalten, wenn die Vererbung von Merkmalen unabhängig ist? Machen Sie Kreuzungspläne.

Da heißt es, sie hätten sich gekreuzt Sorten Gerste (ja, was auch immer, das Wort Sorte "erscheint"), also reden wir über homozygot Organismen für beide untersuchten Merkmale. Und welche Zeichen werden hier berücksichtigt:

a) die Form des Ohrs und b) seine Qualität. Darüber hinaus wird gesagt, dass die Vererbung von Merkmalen unabhängig ist, was bedeutet, dass wir die Berechnungen nach dem 3. Mendelschen Gesetz für die Dihybridkreuzung anwenden können.

Es wird auch gesagt, welche Eigenschaften die Hybriden in der F1 besaßen. Sie hatten ein zweireihiges loses Ohr, was bedeutet, dass diese Zeichen über die Vielfalt und Dichte des Ohrs dominieren. Daher können wir jetzt die Bezeichnungen der Allele der Gene dieser beiden untersuchten Merkmale einführen und werden uns bei der korrekten Verwendung von Groß- und Kleinbuchstaben des Alphabets nicht irren.

Bezeichnen wir:

Allelgen des zweireihigen Spikes EIN, und mehrreihig - ein;
loses Spike-Allel-Gen V, und dicht - B,
dann sehen die Genotypen der beiden ursprünglichen Gerstensorten wie folgt aus: AAbb und aaBB... Aus der Kreuzung in F 1 werden Hybriden erhalten: AaBb.

Nun, um die Rückkreuzung von Hybriden durchzuführen AaBb mit jedem der ursprünglichen Elternformulare separat mit AAbb, und dann mit aaBB Ich bin sicher, es wird niemandem schwerfallen, oder?

Problem 4. "Nicht rot, ich bin überhaupt nicht rot, ich bin nicht rot, sondern gold"

Eine Frau mit braunen Augen und roten Haaren heiratete einen Mann mit nicht roten Haaren und blauen Augen. Es ist bekannt, dass der Vater der Frau braune Augen hatte und die der Mutter blaue, beide hatten rote Haare. Der Vater des Mannes hatte keine roten Haare und keine blauen Augen, die Mutter hatte braune Augen und rote Haare. Was sind die Genotypen all dieser Menschen? Was könnten die Augen und Haare der Kinder dieser Ehepartner sein?

Das allelische Gen, das für die Manifestation der braunen Augenfarbe verantwortlich ist, wird als . bezeichnet EIN(es ist allen bekannt, dass die braune Augenfarbe über blau dominiert) und das allelische Gen für blaue Augen wird entsprechend sein ein... Der Buchstabe des Alphabets muss gleich sein, da dies ein Zeichen ist - die Farbe der Augen.

Das allelische Gen von nicht-rotem Haar (Haarfarbe ist das zweite untersuchte Merkmal) wird mit . bezeichnet V, da es das Allel dominiert, das für die Manifestation der roten Haarfarbe verantwortlich ist - b.

Den Genotyp einer Frau mit braunen Augen und roten Haaren können wir zunächst unvollständig aufschreiben, und so A-bb... Aber da es heißt, dass ihr Vater braunäugig mit roten Haaren war, also mit dem Genotyp A-bb, und ihre Mutter war blauäugig und ebenfalls mit roten Haaren ( aabb), dann das zweite Allel einer Frau bei EIN könnte nur sein ein, das heißt, sein Genotyp ist Aabb.

Der Genotyp eines blauäugigen Mannes mit nicht-roten Haaren kann zunächst wie folgt geschrieben werden : aaB-... Aber da seine Mutter rote Haare hatte, heißt das bb, dann das zweite allelische Gen at V ein Mann kann nur haben B... Auf diese Weise wird der Genotyp eines Mannes geschrieben aaBb... Genotypen seiner Eltern: Vater - aaB-; Mütter - A-bb.

Kinder aus der Ehe der zu analysierenden Ehegatten Aab x aaBb(bzw. Gameten : Ab, ab und aB, ab) wird mit ebenso wahrscheinlichen Genotypen sein AaBb, Aabb, aaBb, aabb oder nach Phänotyp: braunäugig nicht rot, braunäugig rot, blauäugig nicht rot, blauäugig rot im Verhältnis 1:1:1:1 .

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Ja, jetzt können Sie selbst sehen, was Aufgaben von ungleicher Komplexität sein können. Es ist unfair, aber unfair, antworte ich, als Nachhilfelehrer für die Prüfung in Biologie. Sie brauchen Glück, aber Sie brauchen Glück!

Aber Sie müssen zustimmen, dass Glück nur für diejenigen nützlich ist, die wirklich "in der Materie" sind. Ohne Kenntnis der Vererbungsgesetze Gregor Mendel ist es unmöglich, die erste Aufgabe zu lösen, daher kann es nur eine Schlussfolgerung geben : .

Im nächsten Artikel eines Biologielehrers auf Skype analysieren wir die Aufgaben für Vererbung, die noch weniger Schüler richtig lösen.

Für diejenigen, die gut verstehen wollen, wie man Probleme in der Genetik für die Kreuzung von Dihybriden löst, kann ich mein Buch anbieten: „“

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Wer hat Fragen an Biologielehrer über Skype, Kontakt in den Kommentaren. Auf meinem Blog kann man kaufen Antworten auf alle Tests OBZ FIPI für alle Prüfungsjahre etc.

Dihybrid-Kreuzung. Beispiele zur Lösung typischer Aufgaben

Ziel 1. Beim Menschen dominieren komplexe Formen der Myopie über das normale Sehen, braune Augenfarbe über blau. Ein braunäugiger, kurzsichtiger Mann, dessen Mutter blaue Augen und normales Sehvermögen hatte, heiratete eine blauäugige Frau mit normalem Sehvermögen. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit in %, ein Baby mit Anzeichen einer Mutter zu bekommen?

Lösung

Gen-Zeichen

EIN Entwicklung von Myopie

ein normales Sehen

B braune Augen

B blaue Augen

P ♀ aabb x ♂ AaBb

G ab, AB, Ab aB, ab

F 1 AaBb; Aabb; aaBb; aabb

Antworten: Ein Kind mit dem aabb-Genotyp hat blaue Augen und normales Sehvermögen. Die Wahrscheinlichkeit, ein Baby mit diesen Anzeichen zu bekommen, beträgt 25 %.

Aufgabe 2... Beim Menschen dominiert die rote Haarfarbe hellbraun und Sommersprossen - über ihre Abwesenheit. Ein heterozygoter rothaariger Mann ohne Sommersprossen heiratete eine blonde Frau mit Sommersprossen. Bestimmen Sie in % die Wahrscheinlichkeit, ein rothaariges Kind mit Sommersprossen zu haben.

Lösung

Gen-Zeichen

Ein rotes Haar

ein hellbraunes Haar

Sommersprossen

b Mangel an Sommersprossen

P ♀ Aabb x ♂ aaBB

F 1 AaBb; aaBb

Ein rothaariges Kind mit Sommersprossen hat den AaBb-Genotyp. Die Wahrscheinlichkeit, ein solches Kind zu bekommen, beträgt 50%.

Antworten: Es besteht eine Chance von 50 %, eine Rothaarige mit Sommersprossen zu haben.

Aufgabe 3... Eine heterozygote Frau mit normaler Hand und Sommersprossen heiratete einen heterozygoten Mann mit sechs Fingern, der keine Sommersprossen hat. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, ein Baby mit einer normalen Hand und ohne Sommersprossen zu bekommen?

Lösung

Gen-Zeichen

EIN sechsfingrig (Polydaktylie),

ein normale Bürste

B das Vorhandensein von Sommersprossen

B keine Sommersprossen

P ♀ aaBb x ♂ Aabb

G aB, ab, Ab, ab

F 1 AaBb; Aabb; aaBb; aabb

Antworten: Die Wahrscheinlichkeit, ein Baby mit dem aabb-Genotyp (mit normaler Hand, keine Sommersprossen) zu bekommen, beträgt 25 %.

Aufgabe 4... Die Gene, die die Veranlagung für Katarakt und rote Haare bestimmen, befinden sich auf verschiedenen Chromosomenpaaren. Eine rothaarige Frau mit normalem Sehvermögen heiratete einen blonden Mann mit grauem Star. Mit welchen Phänotypen können sie Kinder haben, wenn die Mutter des Mannes den gleichen Phänotyp wie seine Frau hat?

Lösung

Gen-Zeichen

EIN Helle Haare,

ein rote Haare

B Entwicklung von Katarakten

B normales Sehen

P ♀ aabb x ♂ AaBb

G ab, AB, Ab, aB, ab

F 1 AaBb; Aabb; aaBb; aabb

Antworten: Phänotypen von Kindern - Blondine mit Katarakt (AaBb); blond ohne grauen Star (Aabb); Rothaarige mit grauem Star (aaBb); Rotschopf ohne Katarakte (aabb).

Aufgabe 5. Wie hoch ist die prozentuale Wahrscheinlichkeit, ein Kind mit Diabetes mellitus zu bekommen, wenn beide Elternteile Träger des rezessiven Gens für Diabetes mellitus sind? Gleichzeitig ist der Blut-Rh-Faktor der Mutter positiv und der des Vaters negativ. Beide Eltern sind homozygot für das Gen, das die Entwicklung des Rh-Faktors bestimmt. Blut, mit welchem ​​Rh-Faktor werden die Kinder dieses Ehepaares haben?

Lösung

Gen-Zeichen

EIN normaler Kohlenhydratstoffwechsel

ein Entwicklung von Diabetes mellitus

NS+ Rh-positives Blut

NS - Rh-negatives Blut.

P♀ AaRh + Rh + x ♂ Aarh - NS -

G ARh +, aRh +, Arh - , arha -

F 1 AARh + rh - ; AaRh + rh - ; AaRh + rh - ; aaRh + NS -

Antworten: die Wahrscheinlichkeit, ein Kind mit Diabetes mellitus zu bekommen, beträgt 25 %, alle Kinder dieser Familie haben einen positiven Rh-Faktor.

Aufgabe 6... Normales Wachstum bei Hafer dominiert gegenüber Gigantismus, Frühreife gegenüber Spätreife. Die Gene für beide Merkmale liegen auf verschiedenen Chromosomenpaaren. Welcher Prozentsatz spätreifender Pflanzen mit normalem Wachstum kann erwartet werden, wenn Pflanzen gekreuzt werden, die für beide Merkmale heterozygot sind?

Lösung

P ♀ AaBb x ♂ AaBb

GAB, Ab, AB, Ab,