Что изучают генетика и селекция
Генетика изучает, как признаки передаются от родителей к потомкам и почему дети похожи на родителей, но не копируют их. Селекция использует эти законы на практике: с их помощью выводят новые сорта растений, породы животных и штаммы микроорганизмов. Основы генетики и селекции проходят в 9 и 10 классах.
Генетика отвечает на вопрос, как наследуется признак. Селекция решает, кого с кем скрещивать, чтобы получить нужный результат: урожайную пшеницу, молочную корову, яблоню, устойчивую к болезням. После открытия законов Менделя селекционеры стали планировать скрещивания, а не действовать наугад. Генетика человека изучает кариотип и наследственные болезни, но селекции у человека нет.
Понятия, без которых задачи не решаются
- Ген — участок ДНК, в котором записана информация о белке и через него о признаке. О том, из чего состоит ДНК, написано в теме химический состав клетки.
- Аллели — разные варианты одного гена. Обозначаем их буквами: A и a.
- Доминантный признак проявляется и у гомозиготы AA, и у гетерозиготы Aa. Рецессивный проявляется только при aa.
- Генотип — набор генов организма, фенотип — признаки, которые видны.
Три схемы нужно знать наизусть:
- AA × aa: все потомки Aa, единообразие.
- Aa × Aa: по фенотипу 3 : 1, по генотипу 1 AA : 2 Aa : 1 aa.
- Aa × aa: по фенотипу и генотипу 1 : 1.
У человека 46 хромосом: 44 аутосомы и 2 половые. У женщины XX, у мужчины XY. Откуда берутся гаметы с половиной набора, объясняет тема размножение и развитие организмов.
Как решать задачу по генетике: разбор по шагам
Условие. У морских свинок чёрная шерсть доминирует над белой. Чёрную самку скрестили с белым самцом. Среди потомства есть и чёрные, и белые детёныши. Каковы генотипы родителей?
- Вводим буквы: B — чёрная шерсть, b — белая.
- Белый самец несёт рецессивный признак, значит его генотип bb.
- Самка чёрная, поэтому она BB или Bb. Выбираем по потомству.
- Белый детёныш имеет генотип bb. Одну b он получил от отца, а вторую мог получить только от матери. Значит, у самки есть аллель b, и её генотип Bb.
- Проверяем: Bb × bb даёт гаметы B, b и b, b. Потомство Bb, Bb, bb, bb, то есть половина чёрных и половина белых.
Ответ: самка Bb, самец bb. Если в задаче спрашивают, чистопородна ли самка, ответ «нет»: чистопородная значит гомозиготная, а она гетерозиготная. Будь она BB, все детёныши оказались бы чёрными.
Методы селекции и порядок работы селекционера
Основные методы селекции растений и животных:
- гибридизация — скрещивание разных форм. Бывает внутривидовая и отдалённая, между видами: тритикале получили скрещиванием пшеницы и ржи;
- искусственный отбор — массовый (по внешним признакам) и индивидуальный (с проверкой потомства);
- близкородственное скрещивание — закрепляет нужные признаки, но повышает риск проявления вредных рецессивных аллелей;
- полиплоидия и мутагенез — у растений: увеличение числа наборов хромосом и получение мутаций облучением или химическими веществами.
Селекционер действует в таком порядке: отбор исходного материала, гибридизация, размножение гибридных особей, искусственный отбор. Искусственный отбор похож на тот, что идёт в природе, но выбирает человек, подробнее в теме эволюция.
Николай Вавилов собрал мировую коллекцию культурных растений, выделил центры их происхождения и сформулировал закон гомологических рядов наследственной изменчивости. У животных селекция идёт медленнее: потомков мало, поколения сменяются нескоро, поэтому важна оценка производителей по потомству.
Где ошибаются чаще всего
- Путают генотип и фенотип. Фраза «самка чёрная» ничего не говорит о генотипе: это может быть BB или Bb. Генотип выясняют по потомству.
- Считают 3 : 1 гарантией. Это вероятность для каждого ребёнка, а не обещание на четверых. Если у супругов Aa × Aa родился ребёнок aa, вероятность следующего aa всё равно 25%. Если один супруг альбинос (aa), другой здоров, а ребёнок альбинос, здоровый супруг Aa и вероятность следующего альбиноса 50%.
- Забывают про X и Y в сцепленном наследовании. Для дальтонизма записывай X с индексами D и d. Мать XᴰXᵈ, отец XᴰY: сын получает X от матери, поэтому видит нормально с вероятностью 50%.
- Не используют таблицу генетического кода в задачах на мутации. Сначала по цепи ДНК строят иРНК (A–У, Т–А, Г–Ц, Ц–Г), затем по таблице находят аминокислоты. Замена нуклеотида не всегда меняет аминокислоту, потому что разные триплеты могут кодировать одну и ту же.
Какие задания присылают и как пользоваться страницей
По этой теме ученики чаще всего присылают моногибридное скрещивание (норки, цвет глаз, альбинизм), дальтонизм и другие признаки, сцепленные с полом, задачи на мутации и состав полипептида, таблицы по кариотипу и хромосомам человека, а также порядок действий селекционера при выведении сорта.
Посмотри список заданий выше и найди то, что похоже на твоё: у каждого есть полный ход решения. Если подходящего нет, сфотографируй своё задание и отправь, решение придёт с объяснением каждого шага.