ההצלבה של פרטים הנבדלים זה מזה בזוג תכונות אחד נקראת מונוהיברידית.

בביצוע הצלבה מונוהיברידית, גילה ג' מנדל שני חוקי תורשה של תכונות איכותיות.

החוק הראשון של ז' מנדל - כאשר חוצים שני פרטים הומוזיגוטים הנבדלים זה מזה במצב התפתחות תכונה אחת, צאצאי הדור הראשון (F 1) אחידים הן בפנוטיפ (עם תכונה דומיננטית) והן בגנוטיפ ( הטרוזיגוטי).

החוק הראשון של ג' מנדל ידוע גם כשלטון הדומיננטיות והאחידות של בני כלאיים מהדור הראשון.

החוק השני של ז' מנדל, או כלל הפיצול - כאשר חוצים שני פרטים הומוזיגוטים הנבדלים זה מזה במצב התפתחות תכונה אחת, בקרב צאצאי הדור השני (F 2) נצפה פיצול גם בפנוטיפ (שלושה). חלקים מהצאצאים מתקבלים עם תכונה דומיננטית, חלק אחד - עם רצסיבי) ולפי גנוטיפ (1AA, 2Aa, 1aa).

בחיות משק קיימות צורות שונות של אינטראקציה של גנים אללים (צורות שונות של דומיננטיות תכונה): דומיננטיות מלאה, דומיננטיות לא מלאה או הורשה בינונית; קו-דומיננטיות, דומיננטיות יתר.

דוגמה 1

אצל בקר, הצבע השחור דומיננטי על פני הצבע האדום. איזה צבע יהיה הצאצאים בעת חציית פרות אדומות עם שוורים שחורים הומוזיגוטים? איזה צבע יהיה לצאצאים כשחיות הטרוזיגוטיות יזדווגו? כיצד לקבוע את ההומו- והטרוזיגוסטיות של פרט שהושג בדור השני?

A - חליפה שחורה,

חליפה אדומה

R: ♀aa x ♂AA

פנוטיפ: חליפה אדומה חליפה שחורה

גמטות: a a A A

ו 1 אא אא אא אא

פנוטיפ: אחידות - הכל שחור (דומיננטיות מוחלטת)

בואו ננתח את הדור ההיברידי השני:

R: ♀Aa x ♂Aa

גמטות: א א א א

F 2 AA Aa Aa aa

פירוט פנוטיפ: 3 שחורים; 1 אדום.

כדי לקבוע את הגנוטיפ של פרט עם תכונה דומיננטית (שמתקבלת ב-F 2), נעשה שימוש בהצלבה אנליטית (הצלבה עם הומוזיגוט רצסיבי).

1) אדם עם מאפיינים דומיננטיים הוא הומוזיגוט (AA):

R: ♀AA x ♂aa

חליפה אדומה חליפה שחורה

גמטות: א

F a Aa – כולם צאצאים בעלי תכונה דומיננטית, צבע שחור

2) אדם עם מאפיינים דומיננטיים הוא הטרוזיגוטי (Aa):

R: ♀Aa x ♂aa

חליפה שחורה חליפה אדומה

גמטות: A a a a

פ א אא עא אא עא

פיצול פנוטיפי: 1:1; 50% מהחיות הן שחורות;

50% מהחיות אדומות.

דוגמה 2

בחלק מגזעי הכבשים, בקרב בעלי חיים בעלות אוזניים באורך נורמלי (ארוכות אוזניים), יש גם חסרי אוזניים לחלוטין. כאשר מצליבים בעלי חיים ארוכי אוזניים זה עם זה, כמו גם חסרי אוזניים זה עם זה, מתקבלים צאצאים הדומים מבחינה זו להוריהם. להיברידיות בין ארוכות אוזניים לחסרות אוזניים יש אוזניים קצרות. איזה סוג של צאצאים יופקו כאשר כלאיים כאלה יוצלבו זה עם זה?

B - ארוכות אוזניים;

ג - חסר אוזניים.

R: ♀ВВ x ♂ВВ

ללא אוזניים ארוכות

גמטות: B in

אוזניים קצרות

פנוטיפ F 1: אחידות - כל הצאצאים עם אוזניים קצרות.

אנו חוצים את הצאצאים ההיברידיים של F 1 זה עם זה:

R: ♀Вв x ♂Вв

אוזניים קצרות אוזניים קצרות

גמטות: B ב-B in

F 2 BB BB BB BB

אוזניים קצרות אוזניים קצרות אוזניים קצרות חסרות אוזניים

בדור השני אנו רואים את הפיצול הבא: 1 עם אוזניים ארוכות, 2 עם אוזניים קצרות, 1 חסר אוזניים.

1. בבקר, הגן הנשאל (P) שולט בגן הקובע את נוכחות הקרניים (p). מהו הגנוטיפ של בעלי חיים בעלי קרניים ובעלי נשקים? ניתן לקבוע מיד את הגנוטיפ של איזו חיה?

2. זכר חצוף מזווג עם שלוש ארנבות נקבות. החתיכה הראשונה הוציאה ארבעה ארנבים עגולים, אחד עם צבע אחיד. מהשני, הצבעוני לחלוטין, יש שני ארנבים עם צבע אחיד, מהשלישי, צבעוני לחלוטין, יש שני ארנבים עגולים. איזו תכונה דומיננטית? מהם הגנוטיפים של ההורים והצאצאים? איך לבדוק את ההנחה שלך?

3. בנישואים של שני הורים נורמליים, נולד ילד לבקן. מה ההסתברות שגם הילד הבא יהיה לבקן?

4. מה ניתן לומר על הגנוטיפים של הורים אם נצפה היחס הבא של פנוטיפים בקרב צאצאיהם: 3: 1; 1:1; 1:2:1.

5. בתרנגולות אנדלוסיות, הגורם של הנוצות השחורות "B" ו-"b" הלבן במצב ההטרוזיגוטי "Bb" גורם לנוצות כחולות. אילו צאצאים יתקבלו מהזדווגות של תרנגולות כחולות עם תרנגולים לבנים, שחורים וכחולים? במקרה של תורשת ביניים, האם ניתן לשפוט את הגנוטיפ של פרט לפי פנוטיפ? האם ניתן לגדל זן טהור (ללא ריסוס) של תרנגולות אנדלוסיות כחולות?

6. בבקר שורטהורן, הגן לצבע "R" אדום ולצבע "r" לבן במצב הטרוזיגוטי גורם להופעת צבע רואן. איזה צאצא, גנוטיפ ופנוטיפ, יתקבלו מהזדווגות של שור שורטהורן עם פרות לבנות? עם פרות אדומות?

7. ישנם שני חזירים לבנים "A" ו-"B". חזיר "A", כאשר מזווג עם זרעות שחורות ולבנות, מייצר רק צאצאים לבנים. חזיר "B" כאשר מזדווג עם זרעות שחורות מייצר חצי שחור וחצי לבנים. איך צבע עובר בתורשה אצל חזירים? הזן את ייעודי האותיות וקבע את הגנוטיפ של החזירים.

8. מבין 143 סייחים - צאצאיו של סוס הדראפט הבלגי גודוואן, שסבל מאנרידיה (היעדר קשתית), 65 סבלו מאותו פגם. אבו ואביו של גודוואן היו נורמליים בהקשר זה, וכך גם הסוסות שאיתן הוא הזדווג. איך תכונה זו עוברת בתורשה ומדוע היא הופיעה בגודואן?

9. לבקנים נמצאים בשועלי בר. הצבע שלהם רצסיבי לזה של שועלי הבר. משתי נקבות לבקן לבנות וזכר אדום נולדו 8 גורים אדומים. לאחר גידול הנקבות ההיברידיות, F 1 הזדווג עם זכר מאותו גנוטיפ. 24 גורים נולדו ב-F 2. מהם הגנוטיפים והפנוטיפים של גורים? כמה גורים יכולים להיות לבקנים?

10. אצל כלבים, שיער חלק דומיננטי על שיער מתולתל. לכלאיים F 1 יש פרווה גלית (דומיננטיות לא מלאה). נקבה מתולתלת, שלהוריה היו פרווה גלית, הזדווגה מספר פעמים עם זכר בעל פרווה גלית. כתוצאה מכך, נולדו 24 גורים. מהם הגנוטיפים והפנוטיפים שלהם? מהם הגנוטיפים של הוריה של הנקבה המתולתלת?

11. גלקטוזמיה (חוסר היכולת של גוף האדם לספוג סוכר חלב) עובר בתורשה כתכונה רצסיבית. התקדמות הרפואה המודרנית מאפשרת למנוע את התפתחות המחלה ולהימנע מהשלכות של הפרעות מטבוליות.

אחד מבני הזוג הומוזיגוט לגן גלקטוזמיה, והשני הטרוזיגוטי לגלקטוזמיה. ציין את הגנוטיפים של ילדים שנולדו מזוג זה.

12. צבע שחור בבקר דומיננטי על צבע אדום. בהצלבה עם אותו שור שחור, הפרה האדומה זורקה ילדה עגל שחור, הפרה השחורה מייק ילדה עגל שחור, והפרה וטקה ילדה עגל אדום מה ניתן לומר על הגנוטיפים של אלה בַּעֲלֵי חַיִים?

13. לאם יש את קבוצת הדם הראשונה, ולאב את הרביעית. האם ילדים יכולים לרשת את סוג הדם של אמם ושל אביהם?

14. אצל כלבים, צבע הפרווה השחור דומיננטי על פני החום. הנקבה השחורה גדלה מספר פעמים עם הזכר החום. בסך הכל התקבלו 15 גורים שחורים ו-13 גורים חומים.

קבע את הגנוטיפים של ההורים והצאצאים.

15. שתי נקבות שחורות הוצלבו עם זכר חום. נקבה אחת ילדה 20 צאצאים שחורים ו-17 חומים במספר המלטות, השנייה - 33 שחורים.

קבע את הגנוטיפים של ההורים והצאצאים

16. בחוות הפרוות התקבלה המלטה של ​​225 מינקים. מתוכם, ל-167 מינקים יש פרווה חומה ול-58 יש פרווה אפור-כחלחל.

קבע את הגנוטיפים של הצורות המקוריות אם ידוע שצבע חום דומיננטי על פני כחלחל-אפור.

17. לסוסים יש מחלה תורשתית של הגרון. בעת ריצה, סוסים חולים מפיקים צליל צפצופים אופייני. סייחים בריאים נולדים לרוב מהורים חולים. האם מחלה זו דומיננטית או רצסיבית?

18. מינק קוהינור (צבע בהיר עם צלב שחור בגב) מתקבל על ידי חציית מינקים לבנים עם כהים חציית מינקים לבנים זה עם זה מייצרים צאצאים לבנים, והצלבה של מינקים כהים מייצרים צאצאים כהים.

אילו צאצאים מתעוררים כאשר מצליבים אחד עם השני מינק קוהינור? האם אפשר להשיג מינק קוהינוור גזעי? הסבר מדוע.

19. ב- nutria, הגן "w" עובר מוטציה למצב "W" הדומיננטי, גורם להופעת צבע שיער לבן, אך עם מעבר למצב הומוזיגוטי, הוא גורם למוות של האורגניזם.

איזה סוג של צאצאים יתקבלו מחציית נוטריה אזרבייג'נית לבנה: א) עם צאצאים סטנדרטיים?; ב) אחד עם השני? אנא הצע שיטה לגידול נוטריה אזרבייג'נית לבנה על מנת להגביר את פוריותם.

20. בארנבות, צבע הפרווה המנוקד הוא רצסיבי לצבע פרווה אחיד.

כאשר הושוו שני ארנבים בעלי צבע אחיד, התקבלו 9 ארנבות בצבע אחיד ו-3 נקודות. האם ההורים של 12 הארנבות הללו היו הומוזיגוטים או הטרוזיגוטיים? איזה חוק של מנדל נחשף במקרה הזה? כמה גנוטיפים שונים היו ל-12 הארנבות האלה? כמה מהם היו הטרוזיגוטיים?

21. אטרזיה אנאלית (היעדר מולד) שכיחה בחזירים. כשהזדווגו חזיר רגיל ושורלה, התקבלו 10 חזרזירים תקינים ו-3 פגומים. קבע את אופי ההורשה של האנומליה ואת הגנוטיפים של ההורים והצאצאים.

22. להיפוטריכוזיס (חוסר שיער) בבקר יש דפוס תורשה רצסיבי ומוביל למוות של צאצאים. קבע את ההסתברות ללדת עגלים עם פגם בעת חציית שור הטרוזיגוטי לאנומליה זו עם פרה הומוזיגוטית שלא ייצרה חיות חולות כשהזדווגה עם שוורים אחרים.

23. אכונדרופלזיה בעגלים לא נחקרה מספיק. קבעו את אופי ההורשה של המחלה ואת הגנוטיפים של ההורים והצאצאים, אם הצלבות חוזרות ונשנות של פרה שאין בה חיות חולות באילן היוחסין עם שור שיש לו פגם זה מביאים ל-3 פרות חולות ולשור בריא.

24. U חזירי ניסיונותהמעיל המתולתל (רוזטה) של ה"R" דומיננטי על המעיל החלק של ה"G". מהזדווגות של זכרים ונקבות רוזטה התקבלו 18 רוזטה ו-5 צאצאים חלקים. קבע את הגנוטיפים של ההורים והצאצאים.

25. בכלבים, הצבע השחור "B" דומיננטי על פני "B" החום. נקבה חומה (קפה) הזדווגה עם זכר שחור ולמעלה ממספר גולים היא הביאה 15 גורים, מתוכם 8 שחורים ו-7 חומים. מה היו הגנוטיפים של ההורים והצאצאים.

גנים קטלנייםבמצב הומוזיגוטי יכול לגרום למוות של צאצאים עוד לפני הלידה. עם זאת, גנוטיפים אחרים שורדים. כמו עם קו-דומיננטיות, במקרה זה נוצרות שלוש מחלקות פנוטיפיות, אך אחד הפנוטיפים אינו מופיע, מאחר שפרטים הנושאים גנים קטלניים מתים. לכן, הפרדה בצאצאים שונה ממנדלית.

בעיה 8-1

אחד מגזעי התרנגולות נבדל ברגליים מקוצרות - תכונה דומיננטית (תרנגולות כאלה אינן קורעות גינות ירק). גן זה משפיע גם על אורך המקור. יחד עם זאת, לתרנגולות שהן הומוזיגוטיות לדומיננטיות יש מקור כל כך קטן שהן לא יכולות לבקוע מהביצה ולמות. באינקובטור של חווה המגדלת רק תרנגולות קצרות רגליים (תרנגולות ארוכות רגליים אסורות להתרבות ונשלחות למכירה) הושגו 3,000 תרנגולות. כמה מהם היו קצרי רגליים?

1. כל התרנגולות באינקובטור היו הטרוזיגוטיות (שכן תרנגולות הומוזיגוטות קצרות רגליים מתות לפני הלידה).
2. כאשר אנשים הטרוזיגוטיים מצליבים זה עם זה, נוצרים הצאצאים הבאים:
   25% מהאנשים עם הגנוטיפ AA מתים לפני הלידה,
   50% מהפרטים עם הגנוטיפ Aa הם קצרי רגליים, 25% מהפרטים עם הגנוטיפ aa הם ארוכות רגליים.

כלומר, פרטים קצרי רגליים היוו 2/3 מכלל הצאצאים ששרדו - כ-2000 חתיכות.

בעיה 8-2

כאשר עכברים שחורים מצליבים זה עם זה, תמיד מתקבלים צאצאים שחורים. כאשר עכברים צהובים מצליבים זה עם זה, שליש מתגלה כשחור ושני שליש מתגלה כצהוב. כיצד ניתן להסביר את התוצאות הללו?

1. עכברים שחורים הם הומוזיגוטים מכיוון שכל הצאצאים שלהם אחידים.
2. עכברים צהובים הם הטרוזיגוטיים מכיוון שצאצאיהם מראים הפרדה. מאחר שפרטים הטרוזיגוטיים נושאים תכונה דומיננטית, הצבע הצהוב הוא דומיננטי.
3. עכברים צהובים, כשהם מצליבים זה עם זה, לעולם אינם מייצרים רק צאצאים צהובים. בנוסף, ההפרדה בצאצאיהם שונה ממנדלית. זה מצביע על כך שאנשים הומוזיגוטים עבור הדומיננטי אינם שורדים. ניתוח הכלאה מאשש הנחה זו.

ערכת מעבר

בעיה 8-3

מה יקרה אם נניח שלגוף יש מוטציה קטלנית שבה רק פרטים הטרוזיגוטיים ימותו, ופרטים הומוזיגוטים יישארו ברי קיימא?

בעיה 8-4

בעכברים, הגן הקצר-זנב במצב דומיננטי הוא קטלני, וגורם למוות של העובר בשעה שלבים מוקדמיםהִתפַּתְחוּת. להטרוזיגוטים יש זנבות קצרים יותר מאשר לאנשים רגילים. קבע את הפנוטיפים והגנוטיפים של הצאצאים הנובעים מהצלבת עכברים ארוכים וקצרים.

בעיה 8-5

כאשר קרפי מראה הוצלבו זה עם זה, נצפה פיצול כבר בדור הראשון: 152 צאצאים הושקפו ול-78 היו קשקשים תקינים. איך להסביר את התוצאות הללו? איזה סוג של צאצא יבוא מהצלבת קרפיון מראה עם קרפיון מצוי?

מס' 4. כשהם מצליבים זה עם זה, צמחי תות אדומים תמיד מייצרים צאצאים עם פירות אדומים, וצמחים עם פרי לבן תמיד מביאים צאצאים עם לבנים. חציית זנים אלה מייצרת צמחים המייצרים פירות ורודים. אילו צאצאים יתעוררו כאשר צמחי תות עם פירות ורודים יוצלבו זה עם זה, תוך הנחה של שליטה מונוגנית בתכונת צבע הפרי? איזה סוג של צאצאים יתקבלו בהצלבות אחוריות של צמחים עם פרי ורדים עם צורות ההורים המקוריות?
פִּתָרוֹן:

מס' 5. בהצלבת צמחי שיפון עם סגול (עקב נוכחות אנתוציאנין) וירוק (חוסר פיגמנט) שתילים ב-F2 התקבלו 4584 צמחים עם סגול ו-1501 עם שתילים ירוקים. הסבר פיצול. קבע את הגנוטיפים של הצמחים המקוריים. איזה פנוטיפ היה לצמחי F1?
פִּתָרוֹן:

מס' 35. מחציית מינק זכר כסוף-צמר עם נקבות כהות רגילות, הצאצאים היו 345 סבל-כסף ו-325 מינקים כהים. גודל ההמלטה עמד על 5.11 גורים בממוצע. כשחוצים …………………..
פִּתָרוֹן:

מס' 38. זן אחד של עוף נבדל ברגליים מקוצרות תרנגולות כאלה לא קורעות גינות ירק. השלט הזה הוא דומיננטי. הגן השולט בו גורם גם לקיצור המקור. יחד עם זאת, לתרנגולות הומוזיגוטיות יש מקור כל כך קטן שהן לא מסוגלות …………………..
פִּתָרוֹן:

מס' 43. כאשר הרבו בצאצאים תרנגולות שחורות ולבנות, המורכבות מ-42 תרנגולות, היו 20 שחורים ולבנים, 12 שחורים ו-10 לבנים טהורים. כיצד ניתן להסביר זאת? כיצד עובר צבע נוצות שחור ולבן בתורשה? איזה צלב צריך לעשות כדי לייצר רק אפרוחים שחורים ולבנים?
פִּתָרוֹן:

מס' 62. בבית היולדות נולדו בלילה אחד ארבעה תינוקות בעלי סוגי דם 0, A, B ו-AB. קבוצות הדם של ארבעת זוגות ההורים היו: זוג אני - 0 ו-0; זוג II - AB ו-0; זוג III - A ו-B; זוג IV - B ו-B ארבעה תינוקות ניתנים לחלוקה מהימנה בין זוגות הורים. איך לעשות זאת? מהם הגנוטיפים של כל ההורים והילדים?
פִּתָרוֹן:

מס' 1. בחציית שני זני עגבניות, לאחד מהם פירות צהובים והשני אדום, היו להכלאיים F1 פירות אדומים, ובדור השני - 58 פירות אדומים וצהובים. הסבר פיצול. מהם הגנוטיפים ………………….
פִּתָרוֹן:

מס' 304. בחיטת לחם, צבע הדגן נקבע על ידי אינטראקציה של מספר גנים לפי סוג הפולימר הלא מצטבר. זה עשוי לכלול מספר שונהגנים. באחד מהצלבים של קווי גרגר אדומים ולבנים ב-F2 נצפה פיצול של 63/64 גרגירים אדומים: 1/64 גרגרים לבנים. כמה גנים…………
פִּתָרוֹן:

מס' 183. יו ארנק רועיםצורת הפרי תלויה בשני זוגות של גנים פולימריים. צמח עם פירות משולשים נחצה עם צמח עם פירות ביצית. אצל הצאצאים, ל-¾ מהצמחים היו פירות משולשים ול-¼ היו פירות ביציים. קבע את הגנוטיפים של ההורים. מה קורה מהאבקה עצמית? צמח אבעם פירות משולשים?
פִּתָרוֹן:

מס' 245. מחציית תוכי צהוב עם כחולים בדור הראשון, כל הצאצאים התבררו כירוקים, ובשני - 56 ירוקים, 18 כחולים, 20 צהובים ו-6 לבנים. הסבר פיצול, קבע את הגנוטיפים של ציפורים מכל הצבעים.
פִּתָרוֹן:

מס' 249 נקבעות וריאציות צבע בצבע הסוסים שילובים שוניםאללים של שלושה גנים: aBE - bay, ABE - savrasaya, Abe - זמיר, aBe - חום, abe - אדום, AbE - bulano-savrasaya, …………..
פִּתָרוֹן:

מס' 267. מחציית ארנבים לבנים וכחולים התקבלו 28 ארנבים שחורים ב-F1, ו-67 שחורים, 27 כחולים ו-34 לבנים ב-F2. כיצד עוברים צבעי מעיל שחור, כחול ולבן אצל ארנבות? הסבר פיצול. קבע את הגנוטיפים של ההורים והצאצאים.
פִּתָרוֹן:

מס' 283. חוצים שני זני פשתן, לאחד מהם צבע פרח ורוד ועלי כותרת רגילים, ולשני צבע פרח לבן ועלי כותרת רגילים. ב-F1, צבע הפרחים ורוד, עלי הכותרת רגילים. ב-F2, התרחש פיצול: 42 ורוד רגיל, ……….
פִּתָרוֹן:

אתה יכול להיות משוכנע באיכות העבודה הזו. חלק מהמבחן מוצג להלן:

ספר הבעיות המוצע כולל בעיות בנושאים הבאים: גנטיקה מולקולרית (תפקידן של חומצות גרעין במטבוליזם פלסטי), הורשת תכונות בהצלבה מונוהיברידית (חוקי מנדל I ו-II), הורשת תכונות בהצלבה דיהיברידית (חוק מנדל III), תורשה של תכונות הקשורות למין. המשימות מסודרות לפי קושי, כאשר כוכביות (*) מסמנות משימות בעלות מורכבות מוגברת.

ספר הבעיות מכיל המלצות מתודולוגיות שמטרתן לסייע בפיתוח עצמאי של שיטות לפתרון בעיות. המדריך מספק דוגמאות למשימות טיפוסיות עם הסבר מפורטהַרשָׁמָה, סמליםופתרונות. לפני כל סוג של משימה קיים חומר תיאורטי קצר. כדי לגבש את הידע הנרכש, מוצעמשימות בקרה

(נספח 5), שניתן לפתור הן בכיתה והן בבית (עם קרדיט לאחר מכן למבחן זה).

המדריך יכול לשמש הן ללימוד מעמיק של ביולוגיה בבית הספר והן כהכנה לכניסה לאוניברסיטאות.

פתרון בעיות בגנטיקה מולקולרית

גן הוא קטע של DNA המקודד לחלבון ספציפי. השינוי הקל ביותר במבנה ה-DNA מוביל לשינויים בחלבון, אשר בתורו משנה את שרשרת התגובות הביוכימיות בהשתתפותו, הקובעות תכונה מסוימת או סדרה של תכונות. המבנה הראשוני של חלבון, כלומר.רצף של שאריות חומצות אמינו המקודדות ב-DNA כרצף של בסיסים חנקניים אדנין (A), תימין (T), גואנין (G) וציטוזין (C). כל חומצת אמינו מקודדת על ידי רצף אחד או יותר של שלושה נוקלאוטידים - שלישיות. לסינתזת חלבון קודמת העברת הקוד שלו מ-DNA ל-RNA שליח (mRNA) - תַעֲתוּק.

במהלך התמלול מתממש עקרון ההוספה, או ההשלמה: A, T, G ו-C ב-DNA תואמים ל-U (uracil), A, C ו-G ב-mRNA.

סינתזת חלבון ישירה, או. קטע של מולקולת DNA מורכב מנוקלאוטידים המסודרים ברצף הבא: TAAAATGGCAACC.

קבע את ההרכב והרצף של חומצות אמינו בשרשרת הפוליפפטידית המקודדת בחלק זה של הגן.

פִּתָרוֹן
אנו כותבים את נוקלאוטידים של ה-DNA, ומפרקים אותם לשלישיות, אנו מקבלים את הקודונים של שרשרת מולקולות ה-DNA:
TAA–ATG–GCA–ACC.
אנו יוצרים שלישיות של mRNA המשלימות לקודון ה-DNA וכותבים אותם בשורה למטה:
DNA: TAA–ATG–GCA–ACC
mRNA: AUU–UAC–CGU–UTT.
באמצעות טבלת הקודון (נספח 6), אנו קובעים איזו חומצת אמינו מקודדת על ידי כל שלישיית mRNA:

Ile–Tir–Arg–Trp.בעיה 2

. שבר של המולקולה מכיל את חומצות האמינו: חומצה אספרטית-אלנין-מתיונין-וואלין. לְהַגדִיר:
א) מהו מבנה הקטע של מולקולת ה-DNA המקודד לרצף חומצות אמינו זה; ב) כמות (ב%)סוגים שונים
נוקלאוטידים בחלק זה של הגן (בשתי שרשראות);

קבע את ההרכב והרצף של חומצות אמינו בשרשרת הפוליפפטידית המקודדת בחלק זה של הגן.

ג) אורך קטע גן זה.
א) באמצעות טבלת הקודון (נספח 6), אנו מוצאים את שלישיות ה-mRNA המקודדות לכל אחת מחומצות האמינו המצוינות.
חלבון: Asp-Ala-Met-Val
mRNA: GAC–GCA–AUG–GUU
אם חומצת אמינו מתאימה למספר קודונים, אז אתה יכול לבחור כל אחד מהם.
אנו קובעים את המבנה של שרשרת ה-DNA שקודדה למבנה ה-mRNA. לשם כך, מתחת לכל קודון של מולקולת ה-mRNA נכתוב את הקודון המשלים של מולקולת ה-DNA.

גדיל DNA ראשון: CTG–CGT–TAC–CAA.
ב) כדי לקבוע את מספר (%) הנוקלאוטידים בגן זה, יש צורך, תוך שימוש בעקרון ההשלמה (A–T, G–C), להשלים את הגדיל השני של ה-DNA:
גדיל שני של DNA: GAC–GCA–ATG–GTT
נמצא את מספר הנוקלאוטידים (ntd): בשתי שרשראות - 24 ntd, מתוכם A = 6. אנו מרכיבים את הפרופורציה:
24 ntd - 100%
6 ntd - x%

x = (6x100) : 24 = 25%

לפי הכלל של Chargaff, כמות האדנין במולקולת DNA שווה לכמות הטימין, וכמות הגואנין שווה לכמות הציטוזין.
זו הסיבה:
T = A = 25%
T + A = 50%, לפיכך

C + G = 100% – 50% = 50%.
C = G = 25%.

ג) מולקולת ה-DNA היא תמיד דו-גדילית, אורכה שווה לאורכה של שרשרת אחת. אורכו של כל נוקלאוטיד הוא 0.34 ננומטר, לכן: 12 ntd x 0.34 = 4.08 ננומטר.

בעיה 3. המשקל המולקולרי של חלבון X הוא 50 אלף דלטון (50 kDa). קבע את אורך הגן המתאים.

קבע את ההרכב והרצף של חומצות אמינו בשרשרת הפוליפפטידית המקודדת בחלק זה של הגן.

פֶּתֶק
. ניתן להתייחס למשקל המולקולרי הממוצע של חומצת אמינו אחת להיות 100 Da, ושל נוקלאוטיד אחד - 345 Da.
אורכה של שרשרת DNA כזו הוא 1500 x 0.34 ננומטר = 510 ננומטר. זהו אורך הגן (קטע DNA דו-גדילי).

פתרון בעיות בגנטיקה כללית

מושגי יסוד וסמלים

גֵן- קטע של מולקולת DNA בכרומוזום המכיל מידע על המבנה הראשוני של חלבון אחד; גנים תמיד מזווגים.

גנוטיפ- מכלול כל הגנים של אורגניזם.

פנוטיפ– המכלול של כולם סימנים חיצונייםגוּף.

היברידי- אורגניזם שנוצר כתוצאה מהצלבה של פרטים הנבדלים במספר מאפיינים.

סימנים חלופיים- תכונות מנוגדות (לבן - שחור, צהוב - ירוק).

לוקוס- מיקום הגן על הכרומוזום.

גנים אללים– שני גנים התופסים לוקוסים זהים בכרומוזומים הומולוגיים וקובעים תכונות חלופיות.

גנים לא אללים- גנים התופסים לוקוסים שונים בכרומוזומים.

תכונות שעברו בתורשה לפי מנדל– הנפוצים ביותר בפתרון בעיות (נספח 7).

גנים אללים יכולים להיות בשני מצבים: דוֹמִינָנטִי, מסומן באות גדולה של האלפבית הלטיני ( א, IN, עִםוכו'), או רצסיבי, מסומן אות קטנה (א, ב, עִםוכו.).

אורגניזמים שיש להם אללים זהים של גן אחד, למשל דומיננטי ( א.א) או רצסיבי ( אהה), נקראים הומוזיגוט. אהם מייצרים סוג אחד של גמטות ( א).

) או ( אורגניזמים שיש להם אללים שונים של אותו גן (), נקראים אהההטרוזיגוטי א. א).

הם מייצרים שני סוגים של גמטות (:

ו
סמלים
x - הצלבה של אורגניזמים;
P – הורים;
ו - ילדים; האינדקס פירושו מספר הדור: F 1, F 2, F n וכו';
G - גמטות של הורים או תאי מין;

- "מגן וחנית של מאדים", מין זכר;

1. – "מראה נוגה", נקבה.
2. שלבי פתרון בעיות רישום הגנוטיפים והפנוטיפים של ההורים.רְשׁוּמָה
3. סוגים אפשריים
4. גמטות מכל הורה.

1. רשום סוגים אפשריים של זיגוטים.:

חישוב יחס הגנוטיפים והפנוטיפים של הצאצאים.

שיטה גרפית IN + ב) (IN + ב)
2. שיטה אלגברית: F 1 ( + 2F 2 = + ב.ב

Bb

bb

3. רשת פאנט: צלב מונוהיברידי פתרון בעיות הצלבה מונוהיברידיות כולל ניתוח תורשה של תכונות שנקבעות על ידי זוג אחד בלבד של גנים אללים. מנדל קבע שכאשר מצליבים פרטים הומוזיגוטים, הנבדלים זה מזה בזוג דמויות אחד, כל הצאצאים הם באופן פנוטיפי

באופן אחיד א(חוק א' מנדל). אעם דומיננטיות מוחלטת, להכלאיים מהדור הראשון יש מאפיינים של רק אחד מההורים, שכן במקרה זה הביטוי של הגן אבזוג אללי אינו תלוי בנוכחות של גן אחר אורגניזמים שיש להם אללים שונים של אותו גן () אינם שונים באופן פנוטיפי מהומוזיגוטים ( א.א).

בחציית מונוהיברידית בדור השני, המאפיינים מפוצלים לאלו המקוריים של ההורים ביחס של 3:1 לפי פנוטיפ ו-1:2:1 לפי גנוטיפ (חוק מנדל ב'): ל-3/4 מהצאצאים יש מאפיינים שנקבעו ע"י. הגן הדומיננטי, 1/4 - תכונה של הגן הרצסיבי.

משימה 1.קבע את הגנוטיפים והפנוטיפים של צאצאיהם של הורים הטרוזיגוטיים חומי עיניים.

נָתוּן:

א- עיניים חומות
א- עיניים כחולות
הגדר: F 1

קבע את ההרכב והרצף של חומצות אמינו בשרשרת הפוליפפטידית המקודדת בחלק זה של הגן.

הורים חומי עיניים הטרוזיגוטיים א.א

פיצול תווים מתרחש על פי חוק מנדל השני:

לפי פנוטיפ 3:1
לפי גנוטיפ 1: 2: 1

משימה 2.מצא את היחס בין זרעים חלקים ומקומטים באפונה בדור הראשון המתקבל על ידי האבקת צמחים עם זרעים מקומטים עם אבקה מצמחים הומוזיגוטים עם זרעים חלקים.

נָתוּן:

א- זרעים חלקים
א- זרעים מקומטים
הגדר: F 1

קבע את ההרכב והרצף של חומצות אמינו בשרשרת הפוליפפטידית המקודדת בחלק זה של הגן.

לפי החוק הראשון של מנדל, כל הזרעים חלקים.
כניסה נוספת אפשרית.

הומוזיגוטים לזוג תכונות נתון יוצרים סוג אחד של גמטה:

עם דומיננטיות לא מלאה, שני הגנים פועלים, ולכן הפנוטיפ של הכלאיים שונה מהומוזיגוטים עבור שני האללים ( א.או אהה) הוא ביטוי ביניים של התכונה, ובדור השני פיצול לשלוש מחלקות מתרחש ביחס של 1:2:1, הן בגנוטיפ והן בפנוטיפ.

ג) מולקולת ה-DNA היא תמיד דו-גדילית, אורכה שווה לאורכה של שרשרת אחת. אורכו של כל נוקלאוטיד הוא 0.34 ננומטר, לכן:. צמחי דומדמניות עם פרי אדום, כשהם מצליבים זה עם זה, מייצרים צאצאים עם פירות יער אדומים, וצמחי דומדמניות עם פרי לבן מייצרים לבנים. כתוצאה מחציית שני הזנים זה עם זה, מתקבלים פירות ורודים.

1. איזה סוג של צאצאים יופק על ידי הצלבה של צמחי דומדמניות הטרוזיגוטיים עם פירות ורודים?

2. איזה סוג של צאצא תקבלו אם תאביקו דומדמניות אדומות עם אבקה של דומדמנית כלאיים עם פירות ורודים?

נָתוּן:

א- צבע אדום של פירות
א- צבע לבן של פירות
F 1 – x

קבע את ההרכב והרצף של חומצות אמינו בשרשרת הפוליפפטידית המקודדת בחלק זה של הגן.

תְשׁוּבָה:כאשר מצליבים צמחי כלאיים עם פירות ורודים, הצאצאים עוברים מחשוף ביחס של פנוטיפ לגנוטיפ של 1:2:1.

כאשר חוצים דומדמנית בעלת פרי אדום עם פרי ורוד, הצאצאים יתפצלו בפנוטיפ ובגנוטיפ ביחס של 1:1.

משמש לעתים קרובות בגנטיקה צלב מבחן. מדובר בהצלבה של הכלאה, שהגנוטיפ שלה אינו ברור, עם פרט הומוזיגוטי לגנים הרצסיביים של האלל. ביקוע בצאצאים לפי התכונה מתרחש ביחס של 1:1.

צלב דיהיברידי

הצלב דיהיבריד הוא הצלב שבו אורגניזמים נבדלים זה מזה בשני זוגות של תכונות חלופיות. כלאיים המתקבלים ממעברים כאלה נקראים דיהטרוזיגוטים. כאשר חוצים שני פרטים הומוזיגוטים הנבדלים זה מזה בשני זוגות או יותר של תכונות, הגנים והתכונות המתאימות להם עוברים בתורשה ללא תלות זה בזה ומשולבים בכל השילובים האפשריים. כאשר חוצים די-היברידיים שני דיהטרוזיגוטים (פרטי F 1) זה עם זה בדור השני של הכלאיים (F 2), ייראה פיצול של תכונות לפי פנוטיפ ביחס 9: 3: 3: 1 (חוק מנדל III).
יחס פנוטיפי זה הוא תוצאה של סופרפוזיציה של שני פיצולים מונוהיברידיים:
, כאשר "n" הוא מספר זוגות התכונות. מִספָּראפשרויות אפשריות

גמטות שוות ל-2n, כאשר n הוא מספר זוגות הגנים הטרוזיגוטיים בגנום, ו-2 הוא המספר האפשרי של גמטות במונוהיברידיות.

דוגמאות

היווצרותם של ארבעה זנים של גמטות אפשרית, מכיוון במיוזה (פרופאזה I) מתרחשים צימוד והצלבה של כרומוזומים.בעיה 4 . אילו סימנים יהיו להם?משמשים היברידיים

נָתוּן:

א, המתקבל כתוצאה מהאבקה של צמחים אדומי-פרי דיהומוזיגוטים בעלי צמיחה נורמלית, עם אבקה של צמחים ננסיים צהובים מה תהיה התוצאה של הצלבה נוספת של כלאיים כאלה?
א- צבע אדום של פירות
IN- צבע צהוב של פירות
ב- צמיחה תקינה

– קומה גמדית

קבע את ההרכב והרצף של חומצות אמינו בשרשרת הפוליפפטידית המקודדת בחלק זה של הגן.

תְשׁוּבָה:קבע: F 1 ו-F 2

כאשר חוצים כלאיים ב-F 2, הפיצול יתרחש ביחס הבא:
9/16 - אדום-פרי, צמיחה תקינה;
3/16 - אדום-פרי, גידול גמד;
3/16 - צהוב-פרי, צמיחה תקינה;

1/16 – צהוב-פרי, צמיחה גמדית.

להמשך בְּדומיננטיות לא מלאה הטרוזיגוטים אינם מציגים אף אחד מהמאפיינים הקיימים בהוריהם. בְּירושת ביניים

להמשך כלאיים נושאים ביטוי ממוצע של תכונות.דומיננטיות משותפת

הטרוזיגוטים מציגים את שני המאפיינים ההוריים. דוגמה לירושת ביניים היא הורשת צבע של תותים או פרחי יופי לילה, שיתוף פעולה הוא הורשה של צבע רואן בבקר.

בעיה 3-1

1. צמחים עם פירות אדומים ולבנים, כשהם מצליבים זה עם זה, לא יצרו פיצול בצאצאים. זה מצביע על כך שהם הומוזיגוטים.
2. חציית פרטים הומוזיגוטים הנבדלים בפנוטיפ מובילה להיווצרות פנוטיפ חדש בהטרוזיגוטים (צבע ורוד של פירות). זה מצביע על כך שבמקרה זה נצפית תופעת הורשת הביניים.
3. לפיכך, צמחים עם פירות ורודים הם הטרוזיגוטיים, וצמחים עם פירות לבנים ואדומים הם הומוזיגוטים.

ערכת מעבר

א"א - פירות אדומים, א"א - פירות לבנים, אא - פירות ורודים.

ל-50% מהצמחים יהיו פירות אדומים ו-50% ורודים.

בעיה 3-2

בצמח "יופי הלילה", ההורשה של צבע הפרח מתבצעת על פי סוג ביניים. לאורגניזמים הומוזיגוטים יש פרחים אדומים או לבנים, בעוד להטרוזיגוטים יש פרחים ורודים. כשהצלבו שני צמחים, למחצית מהכלאיים היו פרחים ורודים ולמחציתם פרחים לבנים. קבע את הגנוטיפים והפנוטיפים של ההורים.

בעיה 3-3

צורת הכוס של תותים יכולה להיות רגילה או בצורת עלה. בהטרוזיגוטים, הגביעים הם בעלי צורת ביניים בין רגילה לצורת עלה. קבע את הגנוטיפים והפנוטיפים האפשריים של הצאצאים מחציית שני צמחים עם צורת כוס ביניים.

בעיה 3-4

מינק קוהינור (בהיר, עם צלב שחור בגב) מתקבלים על ידי חציית מינקים לבנים עם כהים. חציית מינקים לבנים זה עם זה תמיד מייצרת צאצאים לבנים, והצלבה של כהים תמיד מייצרת צאצאים כהים. איזה סוג של צאצאים יתקבלו מחציית חורפי קוהינור זה עם זה? איזה סוג של צאצאים יגיעו מחציית מינקי קוהינור עם חורפנים לבנים?

בעיה 3-5

חצה תרנגול מנומר ותרנגולת. כתוצאה מכך, קיבלנו 26 תרנגולות מנומרות, 12 שחורות ו-13 תרנגולות לבנות. איזו תכונה דומיננטית? כיצד עובר צבע הנוצות בזן העוף הזה?

בעיה 3-6

אֶחָד מגוון יפנישעועית, בהאבקה עצמית של צמח שגדל מזרע כתמים בהיר, התקבלו: 1/4 - זרעים כתמים כהים, 1/2 - זרעים כתמים בהירים ו-1/4 - זרעים ללא כתמים. אילו צאצאים ייבעו מהצלבת צמח עם זרעים כתמים כהים עם צמח עם זרעים ללא כתמים?

1. נוכחות הפרדה בצאצאים מצביעה על כך שהצמח המקורי היה הטרוזיגוטי.
2. נוכחותם של שלוש מחלקות של פנוטיפים בצאצאים מעידה על כך שקודומיננטיות מתרחשת במקרה זה. ההפרדה הפנוטיפית של 1:2:1 מאשרת הנחה זו.

כאשר צמח עם זרעים כתמים כהים נחצה עם צמח ללא כתמים (שתי הצורות הומוזיגוטיות), כל הצאצאים יהיו אחידים ויהיו עם זרעים כתמים בהירים.

בעיה 3-7

בפרות, הגנים בצבע אדום (R) ולבן (r) הם דומיננטיים זה עם זה. פרטים הטרוזיגוטיים (Rr) הם רואנים. האיכר קנה עדר של פרות רואות והחליט לשמור רק עליהן ולמכור את האדומות והלבנות. איזה צבע שור כדאי לקנות כדי למכור כמה שיותר עגלים?

בעיה 3-8

על ידי חציית צמחי צנון עם שורשים סגלגלים התקבלו 68 צמחים עם עגולים, 138 עם סגלגל ו-71 עם שורשים ארוכים. כיצד עוברת צורת השורש של הצנון? אילו צאצאים יתקבלו מהצלבת צמחים עם שורשים סגלגלים ועגולים?

בעיה 3-9

כשהצלבו זה עם זה תותים עם פירות ורודים, התברר שהצאצאים היו 25% מהפרטים המייצרים פירות לבנים, ו-25% מהצמחים עם פירות אדומים. לצמחים הנותרים היו פירות ורודים. הסבר את התוצאות שלך. מהו הגנוטיפ של הפרטים שנבדקו?