Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Биология»Содержание №4/2009

Абитуриенту

Г. И. Лернер

Сборник заданий для подготовки к ЕГЭ

Вопросы по генетике

Продолжение. См. № 2, 3/2009

Вопросы уровня С1

1. Как связаны между собой наследственные особенности организма и проблема пересадки органов и тканей?

Элементы правильного ответа

1. Каждый организм индивидуален по своим наследственным особенностям, это относится и к строению белков.

2. При пересадке органов и тканей существует угроза их отторжения вследствие несовместимости белков донора и реципиента.

Ответьте самостоятельно

  • В чем проявляется связь между генами и белками организма?

  • Что и как кодирует ген?

2. Какие условия необходимы для проявления наследственного признака?

Элементы правильного ответа

1. Нужно, чтобы ген, ответственный за фенотипический признак, был унаследован организмом.

2. Нужно, чтобы ген был либо доминантным, либо рецессивным, но в таком случае находился в гомозиготном состоянии.

Ответьте самостоятельно

  • Какие условия способствуют изменчивости организма?

  • Как связаны между собой изменчивость и наследственность?

3. Всегда ли проявляется унаследованный от родителей признак и почему?

Элементы правильного ответа

1. Унаследованные признаки проявляются не всегда, например, признак может быть рецессивным и находиться в гетерозиготном состоянии.

2. Проявление фенотипических признаков зависит от многих факторов (например, пенетрантность и экспрессивность генов), поэтому, несмотря на наличие соответствующих генов, унаследованный признак может и не проявиться.

Ответьте самостоятельно

  • Какова связь между генотипом и фенотипом организма?

  • Можно ли по фенотипу организма определить его генотип? Ответ обоснуйте.

4. Почему скрещивание растений гороха, дающих гладкие и морщинистые семена, называется моногибридным?

Элементы правильного ответа

1. Данные растения отличаются друг от друга одним признаком – формой семян.

2. Этот признак контролируется одной парой аллельных генов.

Ответьте самостоятельно

  • Почему скрещивание растений гороха с желтыми и гладкими семенами с растениями, дающими зеленые и морщинистые семена, называется дигибридным?

  • Почему в первом поколении при моногибридном скрещивании признак морщинистости семян не проявляется?

5. Как формулируется правило единообразия гибридов первого поколения?

Элементы правильного ответа

1. У гибридов первого поколения проявляется только доминантный признак.

2. Рецессивный признак у этих гибридов подавляется.

Ответьте самостоятельно

  • Как формулируется первый закон Менделя?

  • Почему по первому закону Менделя в F2 (потомстве от скрещивания гибридов F1) расщепление примерно равно 3:1?

6. Почему в реальной жизни очень часто встречаются отклонения от законов Менделя?

Элементы правильного ответа

1. Законы Менделя носят статистический характер, т.е. подтверждаются на большом числе особей (большой статистической выборке).

2. В реальной жизни у организмов, дающих небольшое количество потомков, встречаются отклонения от законов Менделя, обусловленные статистикой.

3. Возможно неполное доминирование, неаллельные взаимодействия генов.

Ответьте самостоятельно

  • Подтверждаются ли законы Менделя в семьях с двумя-тремя детьми? Ответ поясните.

  • Чем можно объяснить, что в одной семье дети наследуют от родителей разные признаки?

7. Мендель совершил свои открытия, проводя эксперименты на растениях гороха. Почему именно это растение оказалось удачным объектом для его экспериментов?

Элементы правильного ответа

1. Горох – растение с ярко выраженными контрастными аллельными признаками.

2. Горох – самоопыляющееся растение, что позволяет экспериментировать с чистыми линиями и проводить искусственное перекрестное опыление.

Ответьте самостоятельно

  • Какие закономерности лежат в основе расщепления по генотипу и фенотипу при моногибридном скрещивании?

  • Какие закономерности лежат в основе расщепления по генотипу и фенотипу при дигибридном скрещивании?

  • В чем заключается суть гипотезы чистоты гамет?

8. Почему не удается получить плодовитое потомство при скрещивании разных видов, например осла и лошади?

Элементы правильного ответа

1. У осла и лошади разные кариотипы (у осла 62 хромосомы, у лошади 64). Хромосомы лошади не гомологичны хромосомам осла.

2. Разные хромосомы в мейозе не конъюгируют друг с другом. Поэтому гибриды – мулы – бесплодны.

Ответьте самостоятельно

  • Почему количество и нуклеотидный состав хромосом считается видовым признаком организмов?

  • В чем заключается биологический смысл конъю-гации хромосом и кроссинговера?

9. Чем отличается наследование признаков при неполном доминировании от наследования признаков при полном доминировании? Приведите примеры.

Элементы правильного ответа

1. При полном доминировании гетерозиготные особи в фенотипе проявляют доминантный признак (растение с красными цветками ? растение с белыми цветками = растение с красными цветками: АА x аа = Аа; Аа – красные цветки).

2. При неполном доминировании в гетерозиготном состоянии проявляется промежуточный фенотип (растение с красными цветками ? растение с белыми цветками = растение с розовыми цветками: АА x аа = Аа; Аа – розовые цветки).

Ответьте самостоятельно

  • В каких случаях проявляется промежуточный характер наследования?

  • Можно ли сказать, что явление неполного доминирования опровергает гипотезу чистоты гамет?

10. Постройте решетку Пеннета для дигибридного скрещивания организмов с генотипами ААВb и АaВВ и запишите в нее получившиеся генотипы.

Элементы правильного ответа

Гаметы одного организма – АВ, Аb; другого – АВ, аВ.

Ответьте самостоятельно

  • Какие типы гамет дает особь с генотипом СсВbКК?

  • Запишите в решетку Пеннета результаты скрещивания гетерозиготных по двум признакам особей.

11. Для чего проводится анализирующее скрещивание? Приведите пример.

Элементы правильного ответа

1. Анализирующее скрещивание проводится для установления генотипа определенной особи – выявления у нее рецессивного гена.

2. Для этого скрещивают гомозиготную по рецессивному гену особь с особью, генотип которой неизвестен.

Ответьте самостоятельно

  • Можно ли по фенотипу установить генотип особи? Ответ поясните.

  • Как можно точно установить генотип особи?

12. Для каких случаев справедлив закон Моргана и в каких случаях он нарушается?

Элементы правильного ответа

1. Закон справедлив для генов, локализованных в одной хромосоме.

2. Закон нарушается при кроссинговере гомологичных хромосом.

Ответьте самостоятельно

  • При каких условиях происходит кроссинговер?

  • Между какими хромосомами кроссинговера не бывает?

  • В чем причины комбинативной изменчивости?

13. Какие структуры являются носителями цитоплазматической наследственности и почему?

Элементы правильного ответа

1. К этим структурам относятся митохондрии, хлоропласты, клеточный центр.

2. В этих органоидах содержится ДНК.

Ответьте самостоятельно

  • Существует ли наследственность, передаваемая не через хромосомный аппарат клетки?

  • Что общего между ядром, митохондриями и хлоропластами?

14. Как определить пол человека, если в распоряжении исследователя есть его клетки?

Элементы правильного ответа

1. Пол определяется по паре половых хромосом, находящихся в ядерных клетках человека.

2. У мужчин эта пара состоит из набора, обозначаемого ХУ, у женщин – ХХ.

Ответьте самостоятельно

  • Что такое гомо- и гетерогаметность?

  • Как проявляется сцепленное с полом наследование?

  • Почему не бывает котов черепаховой окраски?

15. Какие факторы могут увеличить риск наследственных заболеваний человека?

Элементы правильного ответа

1. Близкородственные браки.

2. Возраст женщины, рожающей ребенка (38–42 года).

3. Работа родителей на вредных предприятиях (атомных, химических и др.).

Ответьте самостоятельно

  • Какие риски увеличения частоты наследственных заболеваний вы можете назвать? Объясните свой выбор.

  • Как проявляется синдром Дауна и в чем причины этого заболевания?

16. Чем отличаются геномные мутации от генных и хромосомных по своим последствиям?

Элементы правильного ответа

1. Генные мутации затрагивают один из участков гена. Например, может выпасть или замениться один нуклеотид в триплете. Мутация может оказаться нейтральной, а может – вредной или полезной.

2. Хромосомные мутации могут привести к серьезным последствиям для здоровья. Они связаны с перестройкой хромосом.

3. Геномная мутация затрагивает геном. В результате такой мутации меняется количество хромосом в кариотипе. Если к хромосомному набору прибавляется один или несколько гаплоидных наборов, то явление называется полиплоидией. Явление полиплоидии позволяет преодолеть межвидовую стерильность.

Вопросы уровня С2

Обычно вопросы по генетике не встречаются в экзаменационных работах ЕГЭ на уровне С2. Однако мы приводим задания, соответствующие этому уровню, для лучшего усвоения школьниками генетических понятий.

1. Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, объясните их.

1. Г.Мендель скрещивал две чистые линии растений гороха. 2. Они отличались по двум признакам: желтому и зеленому цвету семян. 3. В первом поколении от скрещивания этих линий появились растения, дающие плоды только с желтыми семенами. 4. Во втором поколении, полученном от скрещивания гибридов первого поколения, появились растения как с желтыми, так и с зелеными семенами. 5. При этом половина гибридов давала желтые семена. 6. Окраску семян, проявившуюся в двух поколениях гибридов (желтую), назвали рецессивной.

Элементы правильного ответа

Ошибки допущены в предложениях 2, 5, 6.

В предложении 2 ошибочно указано количество признаков, по которым отличались растения.

В предложении 5 ошибочно указана доля гибридов с желтыми семенами.

В предложении 6 ошибочно назван признак желтой окраски.

2. Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, объясните их.

1. Между видами существует репродуктивная изоляция. 2. Этот фактор способствует сохранению вида как самостоятельной эволюционной единицы. 3. Особенно важно, чтобы были изолированы генетически отдаленные виды. 4. Возможность скрещивания между ними выше, чем с близкими, родственными видами. 5. Защита от чужих генов достигается: а) различными сроками созревания гамет, б) сходными местами обитания, в) способностью яйцеклетки различать свои и чужие сперматозоиды. 6. Межвидовые гибриды часто нежизнеспособны или бесплодны.

Элементы правильного ответа

Ошибки допущены в предложениях 3, 4, 5.

В предложении 3 ошибка в указании на характер генетической близости видов.

В предложении 4 ошибочно указана вероятность скрещивания между определенными видами.

В предложении 5 один из факторов защиты от чужих генов назван неправильно.

3. Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, объясните их.

1. Ген – это участок молекулы иРНК, определяющий структуру белка и соответствующего признака организма. 2. В соматических клетках содержится гаплоидный набор хромосом. 3. Гены, хранящие информацию об одном признаке, находятся в строго определенных участках гомологичных хромосом и называются аллельными. 4. Особи, несущие два одинаковых по проявлению аллельных гена и дающих одинаковые гаметы, называются доминантными. 5. Особи, несущие разные по проявлению аллельные гены и соответственно разные гаметы, называются гетерозиготными. 6. Закономерности независимого наследования признаков установил Т.Морган.

Элементы правильного ответа

Ошибки допущены в предложениях 1, 2, 4, 6.

В предложении 1 ошибочное определение гена.

В предложении 2 ошибочно указан набор хромосом в соматических клетках.

В предложении 4 неправильно дано определение доминантности.

В предложении 6 неправильно назван автор законов независимого наследования признаков.

4. Приведена запись скрещивания и его результатов. Найдите в этой записи ошибки.

ААВb x АаВb
Гаметы: А, В, b; А, В, b
F1: AABB, АаВb, ААbb, ааbb

Элементы правильного ответа

Ошибки допущены в записи образуемых родительскими особями гамет и в записи одного из генотипов.

Исправьте допущенные ошибки, воспользовавшись решеткой Пеннета.

5. Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, объясните их.

1. Ген – участок хромосомы, кодирующий информацию о последовательности аминокислот в одной молекуле белка. 2. Передаваясь от родителей детям, гены изменяются (мутируют). 3. Совокупность всех генов организма называется фенотипом. 4. Совокупность всех внешних и внутренних признаков организма называется генотипом. 5. По наследству передается не столько сам признак, сколько возможность его проявления. 6. Реализация же признака зависит и от генотипа, и от условий среды, в которой формируется организм.

Элементы правильного ответа

Ошибки допущены в предложениях 2, 3, 4.

В предложении 2 ошибочно указан характер передачи генов от родителей потомству.

В предложении 3 неправильно дано определение фенотипа.

В предложении 4 неправильно дано определение генотипа.

6. Запишите схему наследования дальтонизма в генном и хромосомном выражении.

Элементы правильного ответа

1. Запись в генном выражении имеет буквенные обозначения.

2. Запись в хромосомном выражении показывается в буквенном и графическом виде.

Ответьте самостоятельно

  • Найдите ошибку в условии задачи.

У собак признак черной окраски шерсти доминирует над признаком коричневой окраски. При скрещивании двух черных собак получили черных и коричневых щенков. Во втором поколении от коричневых родителей были получены 3 черных и два коричневых щенка. Каковы генотипы первой пары родителей?

  • Найдите ошибки в приведенном тексте.

В семье отставного гусарского полковника Ивана Александровича Прилежаева родились два сына. Мальчики росли энергичными ребятами, участвовали во всех мальчишеских забавах. Однако вот беда – один из них, Петр, страдал гемофилией, а у Степана ее не было. Мать мальчиков, Полина Аркадьевна, обвиняла в болезни Петеньки своего мужа. Иван же Александрович виноватым себя не считал. Когда мальчики подросли, то, по традиции, должны были пойти служить в гусарский полк. Однако обоих забраковали по медицинской части, сказав отцу, что у ребят тяжелая наследственность и служить им нельзя. Любая царапина опасна для обоих, а тем более ранение. Через некоторое время Петр женился на здоровой по признаку гемофилии девушке, в роду которой никаких наследственных заболеваний не было. У них родились два мальчика и две девочки. Все дети страдали гемофилией. Степан тоже женился – на второй дочери из той же семьи. У него родился мальчик гемофилик и две здоровые девочки. Про здоровье внуков в этой семье ничего не известно.

  • Какой процесс изображен на рисунке? Обозначьте образовавшиеся гаметы и объясните причину появления разных гамет.

Вопросы уровня С6

Задачи на моногибридное скрещивание

Алгоритм решения задач по генетике

1. Выберите буквенные обозначения аллелей.

2. Запишите все данные условия задачи.

3. Напишите генотипы скрещивающихся особей.

4. Напишите виды образующихся у родителей гамет.

5. Запишите генотипы и фенотипы потомства.

Важнейшим условием правильного решения задачи является полное понимание того, что известно и что спрашивается. Например, если в условии сказано, что от двух серых мышей было получено 9 мышат, из которых одна или две были белыми, то это означает, что оба родителя были гетерозиготными по доминантному признаку серой окраски, а белый цвет шерсти – рецессивный признак. Данный пример показывает, как, исходя из условия задачи, вывести необходимые для ее решения данные. Поняв смысл задачи и получив дополнительные данные из ее условия, правильно оформите запись решения. В приведенной задаче запись будет выглядеть так:

Если в задаче не спрашивают о том, каково было расщепление признаков в потомстве по соотношению, то вам и не нужно показывать это. Достаточно представить все возможные генотипы в F1.

Примеры простых задач

1. Какого потомства F1 можно ожидать от скрещивания красноцветкового гетерозиготного растения гороха (А) с белоцветковым растением? Будет ли наблюдаться расщепление признаков и в каком соотношении?

2. От мух дрозофил с нормальными крыльями и мух с укороченными крыльями были получены мухи с нормальными и укороченными крыльями в соотношении 1:1. Определите генотипы родителей и потомства.

3. Черное оперение андалузских кур не полностью доминирует над белым оперением. Петух с черными перьями был скрещен с курицей, имевшей белое оперение. Часть цыплят, родившихся от этого скрещивания, были с голубым оперением. Запишите генотипы всех особей, упомянутых в условии. Какого расщепления по генотипу и фенотипу следует ждать в потомстве от этих родителей при условии, что цыплят будет достаточно много? Можно ли вывести чистую линию кур с голубыми перьями?

4. При скрещивании двух высокорослых (С) растений было получено 25% семян, из которых выросли низкорослые растения. Каковы генотипы низкорослых растений?

Задачи на дигибридное скрещивание

При решении задач этого типа необходимо:

а) внимательно прочитать условие задачи;
б) по ходу чтения задачи сделать необходимые записи;
в) поняв условие задачи, нужно обозначить аллели соответствующими буквами, начертить решетку Пеннета и заполнять ее в соответствии с логикой решения;
г) проследить, чтобы общий вид записи решения соответствовал требованиям.

Пример задачи, разбираемой в учебниках

Растения гороха, дающие желтые (А) гладкие (В) семена, скрестили с растениями, дающими зеленые (а) морщинистые (b) семена. Обе линии были чистыми. Каким будет гибридное потомство в F1 и F2 по генотипам и фенотипам?

Логика рассуждений такова.

1. Если линии чистые, значит, родители гомозиготны по обоим признакам.

2. Каждый из родителей дает один сорт гамет.

Генотип ААВВ дает гаметы АВ.
Генотип ааbb дает гаметы аb.
Следовательно, все гибриды первого поколения будут иметь генотип АаВb.
Особи с этим генотипом образуют 4 сорта гамет: АВ, аВ, Аb, аb.

3. Для определения генотипов особей второго поколения необходимо начертить решетку Пеннета и выписать образуемые родителями типы гамет в верхнюю горизонтальную строку и левый вертикальный столбец. После чего, в оставшиеся свободные поля записать полученные генотипы потомства.

Таблица

Гаметы

АВ

аВ

Аb

аb

АВ

ААВВ ж. гл.

АаВВ ж. гл.

ААВb ж. гл.

ААВb ж. гл.

аВ

АаВВ ж. гл

ааВВ з. гл.

АаВb ж. гл.

ааВb з. гл.

Аb

ААВb ж. гл

АаВb ж. гл.

ААbb ж. морщ.

Ааbb ж. морщ.

аb

АаВb ж. гл.

ааВb з. гл.

Ааbb ж. морщ.

ааbb з. морщ.

4. Заполнив таблицу, нужно посчитать количество генотипов, у которых присутствуют:

– оба доминантных гена;
– доминантный ген одного из признаков;
– доминантный ген другого признака;
– только рецессивные гены.

Результат в данном случае будет следующим: 9АВ : 3Аb : 3аВ : 1аb.

5. Ответ: гибридное потомство в F1 – АаВb, во втором поколении будет наблюдаться 16 генотипов (показаны в решетке Пеннета) и 4 фенотипа:

– растения с желтыми гладкими семенами;
– растения с желтыми морщинистыми семенами;
– растения зелеными гладкими семенами;
– растения с зелеными морщинистыми семенами.

Задачи, встречающиеся в экзаменационных работах

1. У дрозофил белая окраска глаз наследуется как рецессивный признак. При скрещивании красноглазых мух получили красноглазых самцов и самок и белоглазых самцов, но не было ни одной белоглазой самки. Что нужно сделать, чтобы доказать, что ген окраски глаз сцеплен с Х-хромосомой?

Элементы правильного ответа

Для правильного решения нужно доказать, что:

1) мухи с генотипом ХУ (самцы) могут быть красноглазыми и белоглазыми;
2) гетерозиготные самки всегда красноглазые, гомозиготные по рецессивному признаку самки – белоглазые, а самки гомозиготные по доминантному признаку – красноглазые.

Чтобы доказать эти два положения необходимо скрестить красноглазую гетерозиготную самку с белоглазым самцом. Часть самцов, полученных от этого скрещивания, будет иметь глаза белого цвета. Следовательно, рецессивный признак сцеплен с Х-хромосомой.

2. Составьте схему, иллюстрирующую приведенный ниже текст, показав генотипы и характер наследования дальтонизма.

Если женщина, страдающая цветовой слепотой, выходит замуж за мужчину с нормальным зрением, то у их детей наблюдается очень своеобразная картина перекрестного наследования. Все дочери от такого брака получат признак отца, т.е. они имеют нормальное зрение, а все сыновья, получая признак матери, страдают цветовой слепотой (а-дальтонизм, сцепленный с Х-хромосомой). В том же случае когда отец дальтоник, а мать имеет нормальное зрение, все дети оказываются нормальными. В отдельных браках, в которых мать и отец обладают нормальным зрением, половина сыновей могут оказаться пораженными цветовой слепотой. Цветовая слепота чаще встречается у мужчин.

Элементы правильного ответа

Девочки – носительницы, мальчики – дальтоники.

Девочки – носительницы, мальчики – здоровы.

Половина мальчиков и девочек здоровы, половина девочек носительницы, половина мальчиков дальтоники.

Элементы правильного ответа для самостоятельного решения

1. Записать буквенные обозначения аллелей генотипов родителей и схему скрещивания.

2. Определить все указанные в условии генотипы.

3. Составить схему нового скрещивания и записать его результаты.

3. Черный мохнатый гетерозиготный по обоим признакам кролик скрещивается с белой гладкой крольчихой. Составьте схему скрещивания и определите генотипы потомства от скрещивания черного гладкого кролика, гетерозиготного по первому признаку, с рецессивной по обоим признакам крольчихой.

Элементы правильного ответа

1. Генотипы родителей ХfХ и ХУ.

2. Генотипы детей ХfУ, ХfХ, ХХ, ХУ.

3. Характер наследования доминантный, сцепленный с Х-хромосомой.

4. Среди признаков, связанных с Х-хромосомой, можно указать на ген, который вызывает недостаточность органического фосфора в крови. В результате, при наличии этого гена часто развивается рахит, устойчивый к лечению обычными дозами витамина D. В браках девяти больных женщин со здоровыми мужчинами среди детей была половина больных девочек и половина мальчиков. Определите характер наследования и причину такого расщепления признака по генотипам.

Элементы правильного ответа

1. По условию ген облысения наследовался только мальчиками.

2. Все женщины в рассматриваемых семьях были с нормальными волосами.

3. Следовательно, этот ген передавался от отцов, т.е. по мужской линии.

4. Вывод: признак сцеплен с У-хромосомой и передается от отцов к сыновьям.

P1 ХУл x ХХ
F1 2ХУл и 4ХХ
P2 ХУл x ХХ
F2 Внуки ХУл

Решите самостоятельно

  • Составьте схему, иллюстрирующую приведенный ниже текст, показав генотипы и характер наследования гемофилии.

Примером наследования, сцепленного с полом, может послужить наследование рецессивного полулетального гена, вызывающего несвертываемость крови на воздухе – гемофилию. Это заболевание появляется почти исключительно у мальчиков. При гемофилии нарушается образование фактора, ускоряющего свертывание крови. Рецессивный ген, контролирующий синтез этого фактора, находится в определенном участке Х-хромосомы и не имеет аллеля в У-хромосоме. После решения задачи ответьте на вопрос: «Почему крайне редко встречаются женщины больные гемофилией?»
Запишите результаты скрещивания, которые могут быть получены в следующих случаях:

а) отец гемофилик, мать – носительница гена гемофилии;
б) отец здоров, мать – носительница гена гемофилии;
в) отец гемофилик, мать не несет гена гемофилии.

  • У человека большие глаза и римский нос (с горбинкой) доминируют над маленькими глазами и греческим (прямым) носом. Женщина с большими глазами и греческим носом вышла замуж за человека с маленькими глазами и римским носом. У них родились четверо детей, двое из которых были с большими глазами и римским носом. Каковы генотипы родителей? С какой вероятностью у этой пары может родиться ребенок с маленькими глазами и римским носом? С какой вероятностью у этой пары может родиться ребенок с маленькими глазами и греческим носом?

Продолжение следует

Рейтинг@Mail.ru