Darmowe zadania z tematu Genetyka z rysunkami, podpowiedziami i pełnymi rozwiązaniami. Za każdym razem nowe wartości, na trzech poziomach: krzyżówki jednogenowe, krzyżówki dwugenowe, Hardy-Weinberg.
Darmowe zadanieŁatwy
Skrzyżowano dwoje rodziców Tt. Allel T daje gładkie nasiona i dominuje nad allelem t, który daje pomarszczone nasiona. Kliknij komórkę dla potomka, który ma cechę gładkie nasiona i jest homozygotą.
Gen to fragment DNA kontrolujący cechę, taką jak barwa kwiatów u grochu. Każda roślina lub zwierzę ma dwie kopie każdego genu: po jednej od każdego z rodziców.
Gen może występować w różnych wersjach zwanych allelami. Dla barwy kwiatów A daje purpurową, a a daje białą.
Para alleli, którą niesie organizm, to jego genotyp: AA, Aa lub aa. To, co widać, na przykład purpurową lub białą barwę, to jego fenotyp.
Homozygota: dwa takie same allele, AA lub aa.
Heterozygota: dwa różne allele, Aa.
Jeden allel jest często dominujący (wielka litera) nad drugim, który jest recesywny (mała litera). Jeden allel dominujący wystarczy, by cecha się ujawniła. Cecha recesywna pojawia się tylko u aa.
Rośliny AA i Aa są więc purpurowe. Tylko rośliny aa są białe.
Samosprawdzenie Barwa purpurowa (A) jest dominująca nad białą (a). Jaki kolor ma roślina o genotypie Aa?
Biały
Jasnopurpurowy, mieszanka obu
Purpurowy
To zależy od tego, od którego rodzica pochodzi allel A
Odpowiedź: Purpurowy. Przy dominacji zupełnej wystarczy jeden allel A: Aa wygląda tak samo jak AA. Mieszany kolor oznaczałby dominację niezupełną, a tu tak nie jest.
2Krzyżówka szachownicowa (kwadrat Punnetta)
Każdy rodzic przekazuje potomstwu jeden z dwóch swoich alleli, wybrany losowo. Rodzic Aa przekazuje A albo a, każdy z szansą ½.
Kwadrat Punnetta wypisuje wszystkie kombinacje. Allele jednego rodzica zapisujesz u góry, drugiego z boku, a każde pole to jedno równie prawdopodobne potomstwo.
Dla krzyżówki Aa × Aa:
Genotypy: 1 AA : 2 Aa : 1 aa.
Fenotypy: 3 purpurowe : 1 białe. Szansa na purpurowe potomstwo to ¾ = 0,75, a na białe ¼ = 0,25.
Prawdopodobieństwo to liczba pól z danym wynikiem podzielona przez 4.
Samosprawdzenie Roślinę Aa skrzyżowano z rośliną aa. Jakie jest prawdopodobieństwo, że potomek ma białe kwiaty (aa)?
0,25
0,5
0,75
0
Odpowiedź: 0,5. Rodzic aa zawsze przekazuje a, więc potomek to Aa lub aa, każdy w 2 z 4 pól: 2/4 = 0,5. Wynik 0,25 dotyczy krzyżówki Aa × Aa.
3Dwa geny i całe populacje
Gdy dwa geny leżą na różnych chromosomach, allele dziedziczą się niezależnie. Możesz więc rozpatrywać każdy gen osobno i mnożyć prawdopodobieństwa.
Dla AaBb × AaBb: szansa na wysoki wzrost (A_) wynosi ¾, a na okrągłe nasiona (B_) także ¾. Wysoka i okrągła jednocześnie: ¾ · ¾ = 9/16.
Po zrobieniu tego dla wszystkich czterech kombinacji otrzymasz klasyczny stosunek 9 : 3 : 3 : 1 dla krzyżówki dihybrydowej.
Dla całej populacji model Hardy’ego–Weinberga opisuje, jak częste są poszczególne allele i genotypy. Niech p to częstość A, a q częstość a:
p + q = 1 p² + 2pq + q² = 1
p² to odsetek AA, 2pq odsetek Aa (nosicieli), q² odsetek aa.
Widać, kto jest aa, więc zwykle podane jest q². Wtedy q = √(q²), a p = 1 − q.
Model obowiązuje dla dużej populacji z losowym kojarzeniem par, bez selekcji, mutacji i migracji.
Samosprawdzenie Dla krzyżówki AaBb × AaBb: jakie jest prawdopodobieństwo, że potomek ma genotyp aabb?
1/16
1/4
1/8
9/16
Odpowiedź: 1/16. aa ma szansę ¼, bb również ¼, więc aabb to ¼ · ¼ = 1/16. Wynik 1/4 uwzględnia tylko jeden gen, a 9/16 to szansa na obie cechy dominujące.
4Metoda krok po kroku
Krzyżówki:
Zapisz genotyp każdego rodzica i allele, które może przekazać.
Dla jednego genu: narysuj kwadrat Punnetta 2 × 2 i policz pola z szukanym genotypem lub fenotypem.
Dla dwóch genów: policz każdy gen osobno, a potem pomnóż prawdopodobieństwa.
Podaj prawdopodobieństwo jako ułamek lub liczbę dziesiętną od 0 do 1.
Hardy–Weinberg:
Odsetek osobników z cechą recesywną to q². Procent zapisz jako ułamek dziesiętny: 9% = 0,09.
q = √(q²), potem p = 1 − q.
Nosiciele: 2pq. Homozygoty dominujące: p². Pomnóż przez liczebność populacji, aby uzyskać liczbę osobników.
5Przykład krok po kroku
Przejdź przez każdy krok. Spróbuj przewidzieć następny, zanim go odsłonisz.
Przykład krok po kroku
Wysoki wzrost (A) jest dominujący nad niskim (a), a okrągłe nasiona (B) nad pomarszczonymi (b). Geny leżą na różnych chromosomach. Dla krzyżówki AaBb × Aabb: jakie jest prawdopodobieństwo P, że potomek jest wysoki i ma okrągłe nasiona?
1
Rozdziel geny
Geny są niezależne, więc rozpatruj je pojedynczo. Wzrost: Aa × Aa. Kształt nasion: Bb × bb.
2
Wzrost: Aa × Aa
Wysoki wzrost wymaga co najmniej jednego A: 3 z 4 pól. P(wysoki) = ¾ = 0,75.
3
Kształt nasion: Bb × bb
Okrągłe nasiona wymagają co najmniej jednego B: 2 z 4 pól. P(okrągłe) = ½ = 0,5.
4
Pomnóż
P = 0,75 · 0,5 = 0,375
5
Sprawdź wynik
Jako ułamek jest to ¾ · ½ = 3/8. Wynik leży między 0 a 1 i jest mniejszy od każdego z osobnych prawdopodobieństw, tak jak powinien być dla zdarzenia „oba naraz”.
Odpowiedź
P = 0,375 (3/8)
6Typowe błędy
Mylenie genotypu z fenotypem. Aa i AA to różne genotypy, ale ten sam fenotyp.
Uznawanie Aa za recesywny. Cecha recesywna ujawnia się tylko u aa.
Dodawanie prawdopodobieństw dla dwóch genów zamiast ich mnożenia.
W modelu Hardy’ego–Weinberga używanie q² tak, jakby to było q. Najpierw weź pierwiastek kwadratowy.
Zapominanie o czynniku 2 w 2pq dla nosicieli.
Używanie procentu jako ułamka dziesiętnego bez dzielenia przez 100.
Samosprawdzenie Warunek recesywny dotyczy 9% populacji w równowadze Hardy’ego–Weinberga. Jaki ułamek populacji stanowią nosiciele?
0,16
0,21
0,42
0,49
Odpowiedź: 0,42. q = √0,09 = 0,3 oraz p = 0,7, więc 2pq = 2 · 0,7 · 0,3 = 0,42. Wynik 0,21 pomija czynnik 2, 0,49 to p², a 0,16 używa q = 0,09 bez pierwiastka.
7Jak wyglądają zadania egzaminacyjne
Łatwe: krzyżówki jednogenowe (monohybrydowe). Jeden gen, np. AA × Aa lub Aa × Aa; znajdź szansę na dany fenotyp lub genotyp, np. Aa.
Średnie: krzyżówki dwugenowe (dihybrydowe). Dwa niezależne geny, np. AaBb × Aabb; znajdź szansę na kombinację cech.
Trudne: prawo Hardy’ego–Weinberga. Na podstawie odsetka osobników z cechą recesywną znajdź nosicieli lub liczbę homozygot dominujących.
Przykład trudnego pytania: 4% z 5000 osób wykazuje cechę recesywną. q = 0,2, p = 0,8, więc 0,64 · 5000 = 3200 osób to homozygoty dominujące.
U grochu barwa purpurowa (A) jest dominująca nad białą (a). Krzyżuje się roślinę o genotypie Aa z rośliną o genotypie aa. Jakie jest prawdopodobieństwo P, że potomek ma purpurowe kwiaty?
Aa × aa
Oblicz P
Pokaż podpowiedzi
Wypisz gamety każdego rodzica i wypełnij szachownicę Punnetta.
Każde z czterech pól jest jednakowo prawdopodobne.
Fiolet pojawia się przy co najmniej jednym A: AA lub Aa.
Pokaż odpowiedź i rozwiązanie krok po kroku
Genetyka mendlowska: każdy rodzic przekazuje jeden losowo wybrany allel każdego genu. Szachownica Punnetta zawiera wszystkie kombinacje gamet, każda jednakowo prawdopodobna. Allel dominujący (wielka litera) ujawnia się zawsze, gdy jest obecny, recesywny tylko u homozygoty. Geny na różnych chromosomach dziedziczą się niezależnie, więc ich prawdopodobieństwa się mnoży.
Szachownica Punnetta
Aa, Aa, aa, aa
Policz
P = 2/4 = 0,5
Odpowiedź
P = 0,5
Przykład 2Średni
Cecha: dystrofia mięśniowa Duchenne’a jest recesywna i sprzężona z chromosomem X (allel d). Matka nosicielka, XDXd, ma dzieci z mężczyzną: zdrowy ojciec, XDY. Gamety matki biegną z boku. Kliknij komórkę dla potomka: zdrowy syn.
♀ XDXd♂ XDY
1Xd × Y
2Xd × XD
3XD × Y
4XD × XD
Pokaż podpowiedzi
Syn dostaje Y od ojca, więc jego jedyny X pochodzi od matki.
Córka dostaje po jednym X od każdego rodzica; nosicielka ma jeden allel d.
Spójrz w kolumnę Y.
Pokaż odpowiedź i wyjaśnienie
Kwadrat Punnetta: gamety jednego rodzica biegną u góry, drugiego z boku. Każda komórka łączy gametę z góry z gametą z boku, a każda komórka jest równie prawdopodobna. Cecha recesywna ujawnia się tylko wtedy, gdy oba allele są recesywne; w cesze sprzężonej z chromosomem X synowie dostają swój jedyny chromosom X od matki.
Wypełnij kwadrat
XdY, XdXD, XDY, XDXD
Znajdź komórkę
XD × Y = XDY
Odpowiedź
Komórka XD × Y → XDY
Przykład 3Trudny
W populacji liczącej 10000 osobników w równowadze Hardy'ego-Weinberga 4% wykazuje cechę recesywną. Ilu osobników N powinno być homozygotami dominującymi?
N = 10000q² = 0,04
Oblicz N
Pokaż podpowiedzi
q² to częstość fenotypu recesywnego.
Wyznacz q, potem p = 1 − q. Homozygoty dominujące mają częstość p².
p = 0,8.
Pokaż odpowiedź i rozwiązanie krok po kroku
Hardy-Weinberg: w dużej populacji z losowym kojarzeniem i bez selekcji częstości alleli p (dominujący) i q (recesywny), p + q = 1, dają częstości genotypów p², 2pq i q².
Częstości alleli
q = √0,04 = 0,2
p = 0,8
Homozygoty dominujące
p² = 0,64
N = 10000·0,64 = 6400
Odpowiedź
N = 6400
Pytania i odpowiedzi
Genetyka: co to jest?
Gen może występować w różnych wersjach zwanych allelami. Dla barwy kwiatów A daje purpurową, a a daje białą.
Para alleli, którą niesie organizm, to jego genotyp: AA, Aa lub aa. To, co widać, na przykład purpurową lub białą barwę, to jego fenotyp.
Genetyka: jak rozwiązywać zadania krok po kroku?
Genetyka mendlowska: każdy rodzic przekazuje jeden losowo wybrany allel każdego genu. Szachownica Punnetta zawiera wszystkie kombinacje gamet, każda jednakowo prawdopodobna. Allel dominujący (wielka litera) ujawnia się zawsze, gdy jest obecny, recesywny tylko u homozygoty. Geny na różnych chromosomach dziedziczą się niezależnie, więc ich prawdopodobieństwa się mnoży.
Genetyka: co ćwiczysz?
Łatwy: krzyżówki jednogenowe
Średni: krzyżówki dwugenowe
Trudny: Hardy-Weinberg
Każde zadanie ma nowe wartości, więc uczysz się metody, a nie odpowiedzi. Utknąłeś? Najpierw otwórz małą podpowiedź, a pełne wyjaśnienie dopiero wtedy, gdy go potrzebujesz.
Jak wygląda ćwiczenie
Każde zadanie ma nowe wartości, więc uczysz się metody, a nie odpowiedzi.
Utknąłeś? Najpierw otwórz małą podpowiedź, a pełne wyjaśnienie dopiero wtedy, gdy go potrzebujesz.
Twoje postępy, błędy i zapisane zadania są zachowywane, więc możesz je powtórzyć przed egzaminem.