Бесплатные задачи по теме Генетика с рисунками, подсказками и подробными решениями. Каждый раз новые значения, трёх уровней: моногибридное скрещивание, дигибридное скрещивание, Харди–Вайнберг.
Бесплатная задачаЛёгкая
Скрещивают двух родителей Tt. Аллель T даёт признак «гладкие семена» и доминирует над аллелем t, который даёт признак «морщинистые семена». Нажмите на клетку для потомка, у которого «гладкие семена» и который гомозиготен.
Ген — это участок ДНК, который контролирует признак, например окраску цветка у гороха. У каждого растения или животного есть две копии каждого гена: по одной от каждого родителя.
Ген может существовать в разных вариантах, называемых аллелями. Для окраски цветка A даёт пурпурный цвет, а a — белый.
Пара аллелей, которую несёт организм, — это его генотип: AA, Aa или aa. То, что можно увидеть, например пурпурный или белый цвет, — это его фенотип.
Гомозиготный: два одинаковых аллеля, AA или aa.
Гетерозиготный: два разных аллеля, Aa.
Один аллель часто доминантен (заглавная буква) над другим, который рецессивен (строчная буква). Одного доминантного аллеля достаточно, чтобы признак проявился. Рецессивный признак проявляется только у aa.
Поэтому растения AA и Aa оба пурпурные. Только растения aa белые.
Самопроверка Пурпурный (A) доминирует над белым (a). Какого цвета растение с генотипом Aa?
Белого
Пурпурного
Светло-пурпурного, смесь обоих
Это зависит от того, какой из родителей передал A
Ответ: Пурпурного. При полном доминировании достаточно одного A: Aa выглядит так же, как AA. Смешанный цвет означал бы неполное доминирование, чего здесь нет.
2Решётка Пеннета
Каждый родитель передаёт потомку один из двух своих аллелей, выбранный случайно. Родитель Aa передаёт A или a, каждый с вероятностью ½.
Решётка Пеннета перечисляет все сочетания. Аллели одного родителя записываются сверху, аллели другого — сбоку, а каждая клетка — это один равновероятный потомок.
Для скрещивания Aa × Aa:
Генотипы: 1 AA : 2 Aa : 1 aa.
Фенотипы: 3 пурпурных : 1 белый. Вероятность пурпурного потомка равна ¾ = 0,75; белого — ¼ = 0,25.
Вероятность — это число клеток с нужным исходом, делённое на 4.
Самопроверка Растение Aa скрещивают с растением aa. Какова вероятность того, что у потомка белые цветки (aa)?
0,25
0,5
0,75
0
Ответ: 0,5. Родитель aa всегда передаёт a, поэтому потомок — Aa или aa, каждый в 2 из 4 клеток: 2/4 = 0,5. 0,25 — это ответ для Aa × Aa.
3Два гена и целые популяции
Если два гена находятся на разных хромосомах, аллели передаются независимо. Поэтому можно рассматривать каждый ген отдельно и перемножать вероятности.
Для AaBb × AaBb: высокий (A_) имеет вероятность ¾, а круглый (B_) — ¾. Высокий и круглый вместе: ¾ · ¾ = 9/16.
Если сделать это для всех четырёх сочетаний, получится классическое соотношение 9 : 3 : 3 : 1 при дигибридном скрещивании.
Для целой популяции модель Харди–Вайнберга описывает, насколько распространён каждый аллель и генотип. Пусть p — частота A, а q — частота a:
p + q = 1 p² + 2pq + q² = 1
p² — доля AA, 2pq — доля Aa (носители), q² — доля aa.
Видно, кто имеет генотип aa, поэтому обычно задано q². Тогда q = √(q²) и p = 1 − q.
Модель верна для большой популяции со случайным скрещиванием и без отбора, мутаций и миграции.
Самопроверка Для скрещивания AaBb × AaBb какова вероятность того, что потомок имеет генотип aabb?
1/16
1/4
1/8
9/16
Ответ: 1/16. У aa вероятность ¼ и у bb тоже ¼, поэтому aabb — это ¼ · ¼ = 1/16. 1/4 учитывает только один из генов, а 9/16 — вероятность обоих доминантных признаков.
4Метод по шагам
Скрещивания:
Запишите генотип каждого родителя и аллели, которые тот может передать.
Для одного гена: нарисуйте решётку Пеннета 2 × 2 и посчитайте клетки с нужным генотипом или фенотипом.
Для двух генов: найдите вероятность для каждого гена отдельно, затем перемножьте.
Давайте вероятность в виде дроби или десятичного числа от 0 до 1.
Носители: 2pq. Гомозиготы по доминантному аллелю: p². Умножьте на размер популяции, чтобы получить число особей.
5Разобранный пример
Пройдите каждый шаг. Попробуйте предсказать следующий, прежде чем открыть его.
Разобранный пример
Высокий рост (A) доминирует над низким (a), а круглые семена (B) — над морщинистыми (b). Гены находятся на разных хромосомах. Для скрещивания AaBb × Aabb какова вероятность P того, что потомок высокий с круглыми семенами?
1
Разделите гены
Гены независимы, поэтому рассматривайте их по одному. Рост: Aa × Aa. Форма семян: Bb × bb.
2
Рост: Aa × Aa
Для высокого роста нужен хотя бы один A: 3 из 4 клеток. P(высокий) = ¾ = 0,75.
3
Форма семян: Bb × bb
Для круглых нужен хотя бы один B: 2 из 4 клеток. P(круглые) = ½ = 0,5.
4
Перемножьте
P = 0,75 · 0,5 = 0,375
5
Проверьте ответ
В виде дроби это ¾ · ½ = 3/8. Ответ лежит между 0 и 1 и меньше каждой отдельной вероятности, как и должно быть для «обоих одновременно».
Ответ
P = 0,375 (3/8)
6Типичные ошибки
Путать генотип и фенотип. Aa и AA — разные генотипы, но один и тот же фенотип.
Считать Aa рецессивным. Рецессивный признак проявляется только у aa.
Складывать вероятности двух генов вместо умножения.
В модели Харди–Вайнберга использовать q² как q. Сначала извлеките квадратный корень.
Забывать множитель 2 в 2pq для носителей.
Использовать проценты как десятичное число, не разделив на 100.
Самопроверка Рецессивное состояние встречается у 9% популяции, находящейся в равновесии Харди–Вайнберга. Какая доля популяции — носители?
0,16
0,21
0,42
0,49
Ответ: 0,42. q = √0,09 = 0,3 и p = 0,7, поэтому 2pq = 2 · 0,7 · 0,3 = 0,42. 0,21 получается, если забыть 2, 0,49 — это p², а 0,16 использует q = 0,09 без квадратного корня.
7Как выглядят экзаменационные задачи
Лёгкая: моногибридные скрещивания. Один ген, например AA × Aa или Aa × Aa; найдите вероятность фенотипа или генотипа, например Aa.
Средняя: дигибридные скрещивания. Два независимых гена, например AaBb × Aabb; найдите вероятность сочетания признаков.
Сложная: Харди–Вайнберг. По доле с рецессивным признаком найдите носителей или число гомозиготных по доминантному аллелю особей.
Пример сложного вопроса: 4% из 5000 человек проявляют рецессивный признак. q = 0,2, p = 0,8, поэтому 0,64 · 5000 = 3200 человек гомозиготны по доминантному аллелю.
У растений гороха пурпурный цвет (A) доминирует над белым (a). Растение с генотипом Aa скрещивают с растением с генотипом aa. Какова вероятность P, что у потомка будут пурпурные цветки?
Aa × aa
Найти: P
Показать подсказки
Запишите гаметы каждого родителя и заполните решётку Пеннета.
Каждая из четырёх клеток равновероятна.
Пурпурный цвет проявляется при хотя бы одном A: AA или Aa.
Показать ответ и пошаговое решение
Менделевская генетика: каждый родитель передаёт один случайно выбранный аллель каждого гена. Решётка Пеннета содержит все комбинации гамет, каждая равновероятна. Доминантный аллель (заглавная буква) проявляется всегда, когда он есть; рецессивный — только в гомозиготе. Гены в разных хромосомах наследуются независимо, поэтому их вероятности перемножают.
Решётка Пеннета
Aa, Aa, aa, aa
Посчитайте
P = 2/4 = 0,5
Ответ
P = 0,5
Пример 2Средняя
Мышечная дистрофия Дюшенна наследуется как рецессивный признак, сцепленный с X (аллель d). У матери-носительницы XDXd есть дети от здорового отца, XDY. Гаметы матери расположены сбоку. Нажмите на клетку для здорового сына.
♀ XDXd♂ XDY
1Xd × Y
2Xd × XD
3XD × Y
4XD × XD
Показать подсказки
Сын получает Y от отца, поэтому его единственная X приходит от матери.
Дочь получает по одной X от каждого родителя; у носительницы один аллель d.
Смотрите в столбец Y.
Показать ответ и объяснение
Решётка Пеннета: гаметы одного родителя идут сверху, другого — слева. Каждая клетка соединяет гамету сверху с гаметой сбоку, и все клетки равновероятны. Рецессивный признак проявляется, только когда оба аллеля рецессивны; для признака, сцепленного с X, сыновья получают единственную X от матери.
Заполните решётку
XdY, XdXD, XDY, XDXD
Найдите клетку
XD × Y = XDY
Ответ
Клетка XD × Y → XDY
Пример 3Сложная
В популяции из 10000 особей в равновесии Харди–Вайнберга рецессивный признак имеют 4%. Сколько особей N должны быть доминантными гомозиготами?
N = 10000q² = 0,04
Найти: N
Показать подсказки
q² — частота рецессивного фенотипа.
Найдите q, затем p = 1 − q. Доминантные гомозиготы имеют частоту p².
p = 0,8.
Показать ответ и пошаговое решение
Харди–Вайнберг: в большой популяции со случайным скрещиванием и без отбора частоты аллелей p (доминантный) и q (рецессивный), p + q = 1, дают частоты генотипов p², 2pq и q².
Частоты аллелей
q = √0,04 = 0,2
p = 0,8
Доминантные гомозиготы
p² = 0,64
N = 10000·0,64 = 6400
Ответ
N = 6400
Вопросы и ответы
Генетика: что это?
Ген может существовать в разных вариантах, называемых аллелями. Для окраски цветка A даёт пурпурный цвет, а a — белый.
Пара аллелей, которую несёт организм, — это его генотип: AA, Aa или aa. То, что можно увидеть, например пурпурный или белый цвет, — это его фенотип.
Генетика: как решать задачи шаг за шагом?
Менделевская генетика: каждый родитель передаёт один случайно выбранный аллель каждого гена. Решётка Пеннета содержит все комбинации гамет, каждая равновероятна. Доминантный аллель (заглавная буква) проявляется всегда, когда он есть; рецессивный — только в гомозиготе. Гены в разных хромосомах наследуются независимо, поэтому их вероятности перемножают.
Генетика: что вы тренируете?
Лёгкая: моногибридное скрещивание
Средняя: дигибридное скрещивание
Сложная: Харди–Вайнберг
В каждой задаче новые значения, поэтому вы учите метод, а не ответ. Застряли? Сначала откройте небольшую подсказку, а полное объяснение — только когда оно понадобится.
Как проходят занятия
В каждой задаче новые значения, поэтому вы учите метод, а не ответ.
Застряли? Сначала откройте небольшую подсказку, а полное объяснение — только когда оно понадобится.
Ваш прогресс, ошибки и сохранённые задачи остаются, поэтому перед экзаменом вы сможете всё повторить.