Z GENETYKI
V
Prawa Mendla
V
Cechy sprzężone
V
Dziedziczenie niemendlowskie
V
Mutacje
V
Bloki metaboliczne
V
Analiza kariotypów
V
Analiza rodowodów
Edward Sroka
Edokacj@ SŁOPNICE 2009
2
Spis treści
Wstęp ……..…………………………………………………………………………… 3
I i II prawo Mendla …………………………………………………………………... 4
Cechy sprzężone z płcią …………………………………………………………... 7
Cechy sprzężone ze sobą ……..……………………………………………………14
Allele wielokrotne ……………………………………………………………………19
Geny dopełniające……………………………………………………………………21
Geny epistatyczne……………………………………………………………………24
Geny plejotropowe …………………………………………………………………..26
Mutacje, bloki metaboliczne i analiza kariotypów ……………………………..26
Analiza rodowodów …………………………………………………………………32
3
Wstęp
Ciągłe zmiany programu nauczania oraz zasad egzaminów zewnętrznych (czytaj matur)
prowadzą do ciągłych zmian podręczników dla szkół średnich. Praktykując od lat nauczanie biologii
spotykałem się ciągle z różnymi problemami, w tym z doborem podręczników. Zawsze największy
problem był z dobraniem zrozumiałego dla uczniów podręcznika z genetyki. Przed laty uczyliśmy
z podręcznika pana Jerzmanowskiego. W podręczniku tym można było znaleźć przykłady zadań z
genetyki. Niestety, w żadnym z obecnych podręczników nie ma odpowiednich do wymagań
maturalnych przykładów zadań, a co gorsza, nigdzie nie znalazłem przykładów rozwiązywania tych
zadań.
Dość dawno temu pan Waldemar Lewiński wydając swoją cienką tzn. nie grubą :)
GENETYKĘ napisał we wstępie, że rozwiązywanie zadań z genetyki jest albo bardzo proste, albo
niemożliwe. Jest to prawda. Większość zadań z genetyki jest na poziomie szkoły średniej banalna.
Jednak tak się składa, że zawsze są one problemem dla uczniów.
Wychodząc naprzeciw potrzebom moich uczniów przygotowałem krótki przewodnik po
zadaniach maturalnych z genetyki. Niniejszy mały zbiór zadań z genetyki obejmuje zadania z tzw.
genetyki mendlowskiej oraz dziedziczenia niemendlowskiego a także z mutacji i analizy rodowodów.
Z mojej praktyki wynika, że genetyka molekularna jest bardziej zrozumiała dla uczniów, natomiast
mają oni problemy z zadaniami z tego właśnie zakresu.
Ten zbiór zadań nie jest podręcznikiem genetyki mendlowskiej. Zakładam, że uczeń, który
bierze ten zbiór zadań do ręki, ma podstawowe wiadomości z genetyki. Zna pojęcia takie jak genom,
genotyp, fenotyp, homozygota, heterozygota, mutacje punktowe, chromosomowe strukturalne, czy
chromosomowe liczbowe. Moją intencją jest jedynie poprowadzenie ucznia przez zadania. Mam
nadzieję, że podane przykłady pozwolą na zrozumienie sposobu myślenia i rozumowania przy
rozwiązywaniu tego typu zadań.
Zbiór niniejszy jest przeznaczony dla szkół średnich tj. liceów i techników, zarówno w
zakresie podstawowym jak i rozszerzonym biologii. W tym wydaniu nie rozgraniczam zadań na
poziom podstawowy i rozszerzony. Zastrzegam, że zbiór jest przeznaczony głównie dla osób
przygotowujących się do matury na poziomie rozszerzonym. Być może w kolejnym wydaniu
wprowadzę podział zadań na poziom podstawowy i rozszerzony. Jednak najbardziej prawdopodobne
jest, że zaczekam do wejścia w życie reformy oświatowej do szkół średnich. Realia szkolne wskażą mi
drogę dalszego postępowania.
Wszystkim korzystającym życzę przyjemnej pracy. Proszę też o opinie na temat tego Zbioru
na adres poczty elektronicznej:
edokacja@poczta.onet.pl
Będę wdzięczny za wszelkie uwagi. Pozwolą mi one na doskonalenie mojego warsztatu pracy
i coraz lepszą pomoc moim uczniom.
Edward Sroka
4
I i II prawo Mendla
*** Zadanie 1 ***
*****
Allele „K” i „k” tworzą parę alleli, podobnie jak allele „N” i „n”. Zaś zgodnie z I prawem Mendla do
gamet przechodzi zawsze tylko jeden allel z każdej pary, zatem albo „K” albo „k” ale nigdy oba na
raz.
*** Zadanie 2 ***
*****
Istotna jest informacja, że rodzice mają pierwsze dziecko o oczach błękitnych a taka możliwość
istnieje tylko wtedy, gdy każde z rodziców posiada przynajmniej jeden allel recesywny „b”. Wiemy
też, że oboje rodzice mają oczy ciemne, zatem każde z nich musi mieć także allel dominujący „B”.
Oboje są zatem heterozygotami. Stąd:
Odp. A)
P:
Bb
x
Bb
F1:
bb
Odp. B)
P:
Bb
x
Bb
G:
B, b
x
B, b
F1:
BB, Bb, Bb,
bb
Jak widać, tylko jeden na cztery możliwe fenotypy warunkuje niebieska barwę oczu „bb”, zatem
prawdopodobieństwo wystąpienia niebieskiej barwy oczu wynosi 1/4 lub inaczej 25%.
5
*** Zadanie 3 ***
*****
Skoro fenyloketonuria jest warunkowana allelem recesywnym, to człowiek chory musi być
homozygotą recesywną aa. W tym przypadku jest możliwe urodzenie dziecka zdrowego w dwóch
sytuacjach, a dziecko musi być albo homozygotą dominującą AA, albo heterozygotą Aa:
I.
P: kobieta: AA, mężczyzna: aa
II.
kobieta Aa, mężczyzna: aa
F:
Aa
F:
Aa
, aa
*** Zadanie 4 ***
*****
Dziecko jest homozygotą recesywną
aa
zaś oboje rodzice muszą być heterozygotami Aa. Inaczej ta
sytuacja nie mogłaby mieć miejsca. Zatem:
Genotypy rodziców: Matka: Aa, Ojciec: Aa
genotyp dziecka: aa
*** Zadanie 5 ***