Исследовательская работа "Загадки болезней"

Многим людям часто хочется узнать, почему у них именно такой цвет глаз или волос, а также интересно выяснить, отчего они больше похожи на мать или на отца. Оказывается, все это скрыто в наших генах, что и изучается наукой генетикой, основанной чешским математиком и монахом Грегором Менделем в 1864 году. Каждый признак зависит от наличия определенного белка, а белок «зашифрован» в гене. Разве об этом задумывались когда-то обычные люди? Я думаю, что нет. Наследование большинства признаков человека носит определенный характер, который не известен обычным людям. Изучение этих признаков поможет людям лучше разобраться в генетике. Иными словами, я хочу, чтобы люди, которым это интересно, понимали, почему они родились именно такими, какие они есть. Помочь лучше разобраться нам помогут многие вещи. Например, мы провели опросы в виде анкетирования и интервьюирования, которые затем были обработаны с помощью математического моделирования. Также была изучена разная литература по данной теме. Актуальность данной работы определяется возможностью узнать много нового в сфере биологии. Научная значимость данной работы, заключается в том, что используя законы генетики, можно выявить статистические закономерности наследования признаков человека. Социальная значимость данной работы, определяется изучением проявления этих признаков, которые помогут людям лучше разобраться в закономерностях наследования. Личностная значимость заключается в том, что мне интересна эта тема, путем исследования я хочу узнать о наследственности человека. Проект реализуется в предметных рамках биологии и медицины. Проект может быть квалифицирован как исследовательский и долгосрочный. Объектом исследования являются законы генетики. Предметом исследования являются наследование некоторых признаков у человека. Гипотезы исследования заключаются в том, что не все признаки человека могут наследоваться, путем исследований и изучения данной темы мы опровергнем или подтвердим данную гипотезу. На основании вышесказанного мы ставим перед собой следующую цель: изучить наследование признаков человека. Для реализации поставленной цели мной были выдвинуты следующие задачи: Провести анализ литературы по нашей теме. Провести опрос (анкета, интервью) среди учащихся и работников школы. Провести анализ полученной информации и математическую обработку данных. Создать пособия по биологии для уроков в 9-10 классах. В исследовании были использованы следующие методы и методики: 1. Эмпирические методы: - Анкетирование (открытые вопросы) - Интервьюирование 2. Теоретические методы: - Анализ литературных источников - Анализ анкетных данных - Обобщение полученных данных - Математическое моделирование (статистические расчеты) Практическая значимость данной работы заключается в то, что после изучения всей темы, создастся учебное пособие по биологии для использования на уроках. Глава 1 Законы генетики 1.1. Основные термины генетики Генетика – это наука о закономерностях наследственности и изменчивости. Наследственность – способность родителей передавать свои свойства и признаки потомству. Благодаря наследственности из поколения в поко­ление организмы и вид сохраняют свои свойства. Изменчивость – способность организмов изменять свойства и признаки под воздействием внешней среды. Основателем генетики считается Грегор Мендель, который в 19-ом веке открыл несколько законов генетики. Однако на его работу не обратили должного внимания. В 1900 году К. Корренс (Германия), Э. Чермак (Австрия) и Г. де Фриз (Голландия) независимо друг от друга переоткрыли законы Менделя и признали его приоритет. Рассмотрим некоторые термины генетики: 1) Ген – это участок молекулы ДНК, несущий информацию о первичной структуре одного белка. 2) Аллельные гены (аллели) – разные варианты одного гена, кодирующие альтернативное проявление одного и того же признака. Альтернативные признаки – признаки, которые не могут быть в организме одновременно. 3) Гомозиготный организм – организм, не дающий расщепления по тем или иным признакам. Его аллельные гены одинаково влияют на развитие данного признака. Гетерозиготный организм – организм, дающий расщепления по тем или иным признакам. Его аллельные гены по-разному влияют на развитие данного признака. Доминантный ген отвечает за развитие признака, который проявляется у гетерозиготного организма. Рецессивный ген отвечает за признак, развитие которого подавляется доминантным геном. Рецессивный признак проявляется у гомозиготного организма, содержащего два рецессивных гена. 4) Генотип – совокупность генов в диплоидном наборе организма, совокупность генов в гаплоидном наборе хромосом называется геномом. Фенотип – совокупность признаков организма. 1.2. Законы Менделя Первый закон Менделя (закон единообразия гибридов F1) При выведении этого закона Мендель использовал моногибридное скрещивание: он взял два сорта гороха, отличающихся друг от друга одной парой признаков – цветом семян. Один сорт имел желтую окраску, второй – зеленую. Скрещивающиеся растения были гомозиготными. Для записи результатов скрещивания им была предложена следующая схема: А – желтая окраска а – зеленая окраска Р (родители) АА х аа. Г (гаметы) А а F1 (первое поколение) Аа В первом поколении все растения имели желтые семена. Мендель назвал желтый цвет доминирующим, а зеленый – рецессивным. По генотипу все потомки были гетерозиготны. На основании полученных результатов Мендель сформулировал закон, позднее названный 1-ым законом Менделя или законом единооб­разия гибридов первого поколения: при скрещивании организмов, различающихся по одной паре признаков, первое поколение единообразно по фенотипу и гено­типу. Второй закон Менделя (закон расщепления) Из семян, полученных при скрещивании гомозиготных растений с желтой окраской семян и растений с зеленой окраской семян, были выращены растения и путем самоопыления получено F2. Среди полученных растений встречались экземпляры как с желтыми семенами, так и с зелеными семенами в соотношении 3 (желтый цвет) : 1 (зеленый цвет). Также Мендель выявил, схожие по фенотипу растения отличаются по генотипу: треть растений с желтыми семенами при самоопылении не давали расщепления, а две трети – давали в соотношении 3:1. Эти опыты показали, что расщепление по фенотипу сопровождается расщеплением по генотипу в соотношении 1:2:1. Р (F1) Аа х Аа Г А; а А; а F2 АА; Аа; Аа; аа, На основании полученных данных Мендель сформулировал 2-й закон или закон расщепления: у потомства, полученного от скрещивания гибридов первого поколения, наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 3:1 (75% имеют доминантный признак, 25% – рецессивный), а по генотипу – 1:2:1. Третий закон Менделя (закон независимого наследования) При выведении этого закона Мендель скрещивал и анализировал наследование двух пар признаков у гороха: окраска и форма семян. Скрещивание, в котором рассматривается наследование двух пар признаков, называется дигибридным. В качестве родительских форм Мендель использовал гомозиготные по обоим парам признаков растения: один сорт имел желтые семена с гладкой кожицей, другой – зеленые и морщинистые. В первом поколении все гибриды были одинаковы: желтая окраска и гладкая кожица, т.е. эти два признака являются доминантными: А – желтая окраска семян, а – зеленая окраска семян, В – гладкая форма, в – морщинистая форма. Р ААВВ х аавв Г АВ ав F1 АаВв 100% (желтые гладкие). Затем Мендель из семян F1 вырастил растения и путем самоопыления получил гибриды второго поколения. В F2 произошло расщепление на 4 фенотипических класса в соотношении 9:3:3:1. 9/16 все семян имели оба доминантных признака, 3/16 – первый доминантный и второй рецессивный, 3/16 – первый рецессивный и второй доминантный, 1/16 – оба рецессивных признака. Р АаВв х АаВв Г АВ, Ав, аВ, ав АВ, Ав, аВ, ав F2 (для записи и определения генотипов гибридов второго поколения используется решетка Пеннета) Гаметы АВ Ав аВ ав АВ ААВВ ААВв АаВВ АаВв Ав ААВв Аавв АаВв Аавв аВ АаВВ АаВв ааВВ ааВв ав АаВв Аавв ааВв аавв Для растений с желтыми и гладки­ми семенами возможно 4 генотипа: ААВВ, АаВВ, АаВв, ААВв; для растений с желтыми и морщинистыми семенами – 2 генотипа (ААвв, Аавв); для растений с зелеными и гладкими семенами – 2 генотипа (ааВВ, ааВв); для растений с зелеными и морщинистыми семенами – 1 генотип (аавв). При анализе наследования каждой пары признаков получаются следующие результаты. В F2 12 частей желтых семян и 4 части зеленых семян, т.е. соотношение 3:1. Точно такое же соотношение будет и по второй паре признаков (форме семян). На основании этих опытов Мендель сформулировал закон независимого наследования: при скрещивании гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга двумя и более парами альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всевозможных сочетаниях. Третий закон Менделя выполняется при определенных условиях: 1) Гены находятся в разных парах гомологичных хромосом. 2) Тип взаимодействия между аллельными генами – полное доминирование. Других типов взаимодействия между генами нет. 3) Организмы с разными генотипами имеют равные шансы на выживание. 1.3. Сцепленное наследование генов Сцепленное наследование генов – это совместная передача нескольких генов от родителей потомкам. Оно было открыто в 1906 г. английскими генетиками У. Бэтсоном и Р. Пеннетом, которые изучали наследование признаков у растений (душистый горошек). При скрещивании гомозиготных растений, отличающихся двумя парами признаков, в F2 произошло расщепление не в соотношении 9:3:3:1, а в соотношении примерно 3:1, причем доминировало сочетание признаков, характерное для родителей. Как было выяснено, оба гена находились в одной хромосоме, поэтому наследовались вместе, а гибриды F1 образовывали два типа гамет, а не четыре. Это явление назвали сцепленным наследованием. P (F1) А В х А В а в а в Г АВ, ав АВ, ав F2 А В, А В, А В, а в А В, а в, а в, а в В дальнейшем работы по изучению закономерностей сцепленного наследования были продолжены Томасом Морганом и его научной школой. Их эксперименты проводились на плодовой мушке – дрозофиле. В результате опытов было выявлено, что сцепление может нарушаться из-за кроссинговера. При скрещивании анализировалось наследование двух пар признаков: одна пара контролирует цвет тела (А – серая окраска, а – черная), вторая пара – длину крыльев (В – длинные крылья, в – короткие). Оба гена находятся в одной хромосоме. При скрещивании серых длиннокрылых мух с серыми короткокрылыми все первое поколение было серым длиннокрылым. Р А В х а в А В а в Г АВ ав F1 А В а в После этого провели анализирующее скрещивание. Но в потомстве наблюдалось появление не двух (в соотношении 1:1 – 50% серых длиннокрылых мух и 50% черных короткокрылых), а четырех фенотипических классов. Соотношение было следующим: по 41,5% серых длиннокрылых и черных короткокрылых и по 8,5% серых короткокрылых и черных длиннокрылых. Такое расщепление можно объяснить кроссинговером, что привело к появлению новых типов гамет, а, следовательно, и новых фенотипических классов. Гаметы, возникшие в результате кроссинговера, назвали кроссоверными. Р (F1) А В х а в а в а в Г АВ, ав, ав Ав, аВ F2 А В, а в А в, а В, а в, а в, а в, а в 41,5% 41,5% 8,5% 8,5% На основании всех полученных результатов Т. Морганом и его школой была сформулирована хромосомная теория наследственности: 1. Гены расположены в хромосомах в линейном порядке. Различные хромосомы содержат неодинаковое число различных генов. 2. Каждый ген занимает в хромосоме определенное место (локус). 3. Гены, находящиеся в одной хромосоме, представляют одну группу сцепления и наследуются совместно. Число групп сцепления организма равно гаплоидному набору хромосом. Две гомологичные хромосомы являются одной группой сцепления. 4. В результате кроссинговера происходит нарушение сцепления. Частота кроссинговера между генами, располо­женными в одной хромосоме, зависит от расстояния между ними и прямо пропорциональна ему. Расстояние между генами измеряется в морганидах. Одна морганида соответствует 1% кроссоверных фенотипов в потомстве. 1.4. Наследование групп крови Если у вида существует несколько аллелей (более двух) одного гена, то это явление называют множественным аллелизмом. Примером являются аллели I0, IА, IВ, кодирующие белки-антигены эритроцитов (они определяют группы крови людей). Каждый человек содержит только два гена, отвечающих за определенную группу крови. Первая группа: I0 I0; вторая: IА I0 и IА IА; третья: IВ IВ и IВ I0; четвертая: IА IВ. Выводы: Наследование генов подчиняется законам, которые были открыты Г. Менделем и Т. Морганом. Некоторые гены человечества существуют не в двух, а в большем количестве модификаций. Глава 2 Наследование некоторых признаков у человека Экспериментальное исследование Экспериментальное исследование моей работы заключается в изучении наследовании некоторых признаков у человека. Областью исследования является биология и медицина. Объектом исследования – законы генетики. При проведении исследования были поставлены задачи: Провести анализ литературы по нашей теме. Провести опрос (анкета, интервью) среди учащихся и работников школы. Провести анализ полученной информации и математическую обработку данных. Создать пособие по биологии для уроков в 9-10 классах. Мы использовали следующие методы и методики: 1. Эмпирические методы: - анкетирование (ответы на вопросы, поставленные в форме опросного листа – анкеты, с целью определения цвета глаз и волос, группы крови, роста и веса человека) - интервьюирование (ответы на вопросы, поставленные в форме интервью, с целью определения цвета глаз и волос, группы крови, роста и веса человека) 2. Теоретические методы: - анализ литературных источников (изучение литературных источников по теме) - анализ анкетных данных - обобщение полученных данных (подсчет) - математическое моделирование (статистические расчеты) Последовательность действий в ходе исследования: 1. Анкетирование учащихся и работников школы 2. Анализ анкетных данных 3. Анализ литературных источников 4. Обобщение полученных данных 5. Математическое моделирование 6. Апробация результатов исследования (подтверждение или опровержение гипотезы) Наследование цвета глаз Родительские пары анализировались по следующим группам: оба родителя кареглазые; оба родители голубоглазые; у одного из родителей – карие глаза, у другого – голубые. Признаки: А – карий цвет глаз а – голубой цвет глаз 1. У обоих родителей голубые глаза, Возможен только один вариант генотипов: аа и один вариант родительских пар. Р аа х аа Г а а F1 аа В нашей выборке: 37 детей Результат: у всех детей тоже голубые глаза 2. У обоих родителей карие глаза Возможно два варианта генотипов: АА или Аа и три варианта родительских пар. а) Р АА х АА Г А А F1 АА б) Р Аа х АА Г А, а А F1 АА, Аа в) Р Аа х Аа Г А, а А, а F1 АА Аа Аа аа В нашей выборке: 48 детей Результат: в потомстве у 37 детей карие глаза, у 11 – голубые. Наблюдается расщепление 3,08:0,92 (по Менделю – 3:1). Статистическая проверка показывает, что эти отклонения случайны. 3. У одного из родителей – карие глаза, у другого – голубые. Возможно три варианта генотипов: АА или Аа (карие глаза) и аа (голубые глаза) и два варианта родительских пар. а) Р Аа х аа Г А, а а F1 Аа аа б) Р АА х аа Г А а F1 Аа В нашей выборке: 79 детей Результат: в потомстве у 41 детей карие глаза, у 38 – голубые. Наблюдается расщепление 1,04:0,97 (по Менделю – 1:1). Статистическая проверка показывает, что эти отклонения случайны. Наследование окраски волос Родительские пары анализировались по следующим группам: оба родителя темноволосые; оба родители светловолосые; у одного из родителей – темные волосы, у другого – светлые. Признаки: А – темные волосы а – светлые волосы 1. У обоих родителей светлые волосы, Возможен только один вариант генотипов: аа и один вариант родительских пар. Р аа х аа Г а а F1 аа В нашей выборке: 15 детей Результат: у всех детей тоже светлые волосы 2. У обоих родителей темные волосы Возможно два варианта генотипов: АА или Аа и три варианта родительских пар. а) Р АА х АА Г А А F1 АА б) Р Аа х АА Г А, а А F1 АА, Аа в) Р Аа х Аа Г А, а А, а F1 АА Аа Аа аа В нашей выборке: 77 детей Результат: в потомстве у 57 детей темные волосы, у 20 – светлые. Наблюдается расщепление 2,96:1,04 (по Менделю – 3:1). Статистическая проверка показывает, что эти отклонения случайны. 3. У одного из родителей – темные волосы, у другого – светлые. Возможно три варианта генотипов: АА или Аа (темные волосы) и аа (светлые волосы) и два варианта родительских пар. а) Р Аа х аа Г А, а а F1 Аа, аа б) Р АА х аа Г А а F1 Аа В нашей выборке: 68 детей Результат: в потомстве у 37 детей темные волосы, у 31 – светлые. Наблюдается расщепление 1,09:0,91 (по Менделю – 1:1). Статистическая проверка показывает, что эти отклонения случайны. 2.4 Наследование групп крови Для вида Человек разумный в целом характерно наличие трех аллелей, определяющих группу крови по системе АВ0: IА, IВ, I0. У конкретного человека присутствует только две аллели, определяющие его группу крови: IАIВ – четвертая группа, IВI0 и IВIВ – третья группа, IАI0 и IАIА – вторая группа, I0I0 – первая группа. В нашей выборке встречались такие сочетания родительских пар: у обоих родителей первая группа крови; у обоих родителей вторая группа крови; у одного из родителей первая, у другого вторая; у обоих родителей третья группа крови, у одного из родителей первая, у другого третья; у одного из родителей вторая, у другого третья. а) У обоих родителей первая группа крови Р I0I0 х I0I0 Г I0 I0 F1 I0I0 В нашей выборке: 8 детей Результат: у всех детей первая группа крови. б) у обоих родителей вторая группа крови Р IАIА х IАIА Г IА IА F1 IАIА Р IАIА х IАI0 Г IА IА, I0 F1 IАIА IАI0 Р IАI0 х IАI0 Г IА, I0 IА, I0 F1 IАIА IАI0 IАI0 I0I0 В нашей выборке: 5 детей Результат: у 4 детей вторая группа, у одного – первая. в) у одного из родителей первая, у другого вторая группа Р I0I0 х IАIА Г I0 IА F1 IАI0 Р I0I0 х IАI0 Г I0 IА, I0 F1 IАI0 I0I0 В нашей выборке: 8 детей Результат: у половины детей первая группа, у половины – вторая. г) у обоих родителей третья группа крови Р IВIВ х IВIВ Г IВ IВ F1 IВIВ Р IВIВ х IВI0 Г IВ IВ, I0 F1 IВI0 IВIВ Р IВI0 х IВI0 Г IВ, I0 IВ, I0 F1 IВIВ IВI0 IВI0 I0I0 В нашей выборке: 3 детей Результат: у всех детей третья группа крови. Наиболее вероятные генотипы родителей – IВIВ (у обоих) или IВIВ у одного и IВI0 у второго, на что указывает отсутствие расщепления в потомстве. д) у одного из родителей первая, у другого третья группа Р IВI0 х I0I0 Г IВ, I0 I0 F1 IВI0 I0I0 Р IВIВ х I0I0 Г IВ I0 F1 IВI0 В нашей выборке: 2 детей Результат: у одного – третья группа, у второго – первая. е) у одного из родителей вторая, у другого третья группа Р IВIВ х IАIА Г IВ IА F1 IАIВ Р IВIВ х IАI0 Г IВ IА, I0 F1 IАIВ IВI0 Р IВI0 х IАIА Г IВ, I0 IА F1 IАIВ IАI0 Р IВI0 х IАI0 Г IВ, I0 IА, I0 F1 IАIВ IВI0 IАI0 I0I0 В нашей выборке: 7 детей Результат: у 4 – вторая группа, у троих – третья. Наиболее вероятный вариант генотипов наших респондентов – IВI0 и IАI0, что подтверждается отсутствием 4 группы крови в потомстве. 2.5 Наследование роста и массы тела Данные по этим признакам были предоставлены всего 76 респондентами. Согласно проведенному анализу, нам не удалось выявить закономерности в наследование этих признаков. Так, у обоих высоких родителей могли рождаться дети, чей рост во взрослом возрасте был ниже, чем у родителей. Наоборот, у родителей небольшого роста могли рождаться дети, обгоняющие их в росте уже в 12-13 лет. Примерно такая же картина наблюдалась и при анализе массы тела. Вероятнее всего, наследование этих признаков не происходит или наблюдается зависимость проявления признака от влияния среды: конституция тела человека определяется различными факторами, такими как условия жизни, питание и т.д. 2.6 Генетическая структура популяции По цвету глаз Всего респондентов: 299, из них с карими глазами – 140 человек, с голубыми – 159 человек. Согласно закону Харди-Вайнберга, частоты генов составляют р(А)=0,27 (27%); q(а)=0,73 (73%). Согласно закону Харди-Вайнберга, частоты генотипов составляют р2(АА)=0,073 (7,3%); 2рq(Аа)=0,394 (39,4%); q2(аа)=0,533 (53,3%). По окраске волос Всего респондентов: 304, из них с темными волосами – 200 человек, со светлыми – 104 человек. Согласно закону Харди-Вайнберга, частоты генов составляют р(А)=0,415 (41,5%); q(а)=0,585 (58,5%). Согласно закону Харди-Вайнберга, частоты генотипов составляют р2(АА)=0,172 (17,2%); 2рq(Аа)=0,486 (48,6%); q2(аа)=0,342 (34,2%). По группе крови (система АВ0) Всего респондентов: 93, из них с I первой группой – 18 человек, со II – 37 человек, с III – 38 человек, с IV – 0 человек. Согласно закону Харди-Вайнберга, частоты генов составляют: р(IА)= 0,24 (24%); q(IВ)=0,12 (12%); d(I0)=0,64 (64%). Согласно закону Харди-Вайнберга, частоты генотипов составляют: d2(I0I0)= 0,41 (41%); р2(IАIА)+2рd(IАI0)= 0,4 (40%); из них 0,06 (6%) людей с генотипом IАIА и 0,34 (34%) людей с генотипом IАI0. q2(IВIВ)+2qd(IВI0)= 0,19 (19%); из них 0,02 (2%) людей с генотипом IВIВ и 0,17 (17%) людей с генотипом IВI0. 2рq(IАIВ)= 0 (0%); 2.7 Выводы Доминирующими признаками человека являются темные волосы и карие глаза. Наследование признаков «окраска волос» и «цвет глаз» подчиняется всем законам Г.Менделя. Отклонения в статистических расчетах случайны и связаны с небольшой выборкой. Гены, кодирующие проявление этих признаках, находятся в негомологичных хромосомах и наследуются независимо друг от друга. Наследование групп крови по системе АВ0 – это пример множественного аллелизма и кодоминирования в генетике человека. Наследование количественных признаков человека не происходит: эти параметры в основном зависят от индивидуальной изменчивости человека. Исследование генетической структуры популяции показало, что в изученной выборке преобладает аллель а (голубой цвет глаз) и аллель в (светлая окраска волос); среди генотипов наиболее высокой частотой обладают аа (голубые глаза) и Вв (темные волосы). Исследование групп крови выявило, что преобладает ген I0 и генотип I0I0 (первая группа). Большинство респондентов с третьей и второй группой крови – гетерозиготны, т.к. у потомства не наблюдается четвертой группы крови. Заключение Проблема исследования заключалась в том, что наследование некоторых признаков человека носят определенный характер, который неизвестен обычным людям. Изучение этих признаков поможет людям лучше разбираться в генетике. Итак, генетика – это наука о закономерностях наследственности и изменчивости. Основал генетику Г. Мендель, который вывел три основополагающих закона современной генетики и предложил трактовку многих терминов этой науки. Значительный вклад в развитие генетики внес Т. Морган, предложивший теорию сцепленного наследования. Согласно этим основным законам, наследование большинства признаков человека носит закономерный и статистически достоверный характер. Согласно нашим данным, большинство качественным признаков человека (окраска волос, цвет глаз, группы крови и т.д.) наследуется согласно общим генетическим законам и подчиняется всем закономерностям, известным в современной генетике. Многие количественные признаки (рост, масса и т.п.) человека не передаются потомству и не наследуются. Их проявление связано с индивидуальной изменчивостью организма. Вероятнее всего, проявление этих признаков зависит от влияния среды: конституция тела человека определяется различными факторами, такими как условия жизни, питание и т.д. Таким образом, наша рабочая гипотеза полностью подтверждена. На основании нашей работы нами было разработано пособие для преподавателей биологии по генетике (см. «Приложение 2»). Оно является кратким пособием, основанным на генетических признаках и законах Менделя и Моргана. Список источников информации Л.А. Атраментова "Введение в генетику", М.:"Флинта", 2004. – 472 стр. В.И. Иванов "Генетика", М.:"Академкника", 2006. – 638 стр. С.Г. Инге-Вечтомов "Генетика с основами селекции", М:"Высшая школа", 1989. – 591 стр. А.О. Рувимский "Общая биология" (учебник для 10-11 классов с углубленным изучением биологии), М.:"Просвещение, 1993. – 478 стр. Приложение I Анкета Уважаемый респондент! Перед Вами анкета, посвященная изучению наследования некоторых признаков человека. Ваши ответы очень помогут мне в работе над проектом, поэтому мы будем благодарны Вам за участие в анкетировании. Просим Вас ответить на ряд вопросов, приведенных ниже: Известно ли Вам, что изучает генетика? Кто считается основателем генетики? Как наследуются признаки у человека? Цвет глаз: Опрашиваемый Родственники опрашиваемого: Брат Сестра Мать Отец Дяди (со стороны матери) Дяди (со стороны отца) Тети (со стороны матери) Тети (со стороны отца) Дедушки (со стороны матери) Дедушки (со стороны отца) Бабушки (со стороны матери) Бабушки (со стороны отца) Цвет волос: Опрашиваемый Родственники опрашиваемого: Брат Сестра Мать Отец Дяди (со стороны матери) Дяди (со стороны отца) Тети (со стороны матери) Тети (со стороны отца) Дедушки (со стороны матери) Дедушки (со стороны отца) Бабушки (со стороны матери) Бабушки (со стороны отца) Группа крови: Опрашиваемый Родственники опрашиваемого: Брат Сестра Мать Отец Рост и масса Опрашиваемый Родственники опрашиваемого: Брат Сестра Мать Отец Благодарим Вас за предоставленные ответы Приложение 2 Пособие для учителя (генетика, 10 класс) 1. Наследование цвета глаз у человека Признаки: А – карий цвет глаз а – голубой цвет глаз 1. У обоих родителей голубые глаза, Возможен только один вариант генотипов: аа и один вариант родительских пар. Р аа х аа Г а а F1 аа 2. У обоих родителей карие глаза Возможно два варианта генотипов: АА или Аа и три варианта родительских пар. а) Р АА х АА Г А А F1 АА б) Р Аа х АА Г А, а А F1 АА, Аа в) Р Аа х Аа Г А, а А, а F1 АА Аа Аа аа 3. У одного из родителей – карие глаза, у другого – голубые. Возможно три варианта генотипов: АА или Аа (карие глаза) и аа (голубые глаза) и два варианта родительских пар. а) Р Аа х аа Г А, а а F1 Аа аа б) Р АА х аа Г А а F1 Аа 2. Наследование окраски волос Признаки: А – темные волосы а – светлые волосы 1. У обоих родителей светлые волосы, Возможен только один вариант генотипов: аа и один вариант родительских пар. Р аа х аа Г а а F1 аа 2. У обоих родителей темные волосы Возможно два варианта генотипов: АА или Аа и три варианта родительских пар. а) Р АА х АА Г А А F1 АА б) Р Аа х АА Г А, а А F1 АА, Аа в) Р Аа х Аа Г А, а А, а F1 АА Аа Аа аа 3. У одного из родителей – темные волосы, у другого – светлые. Возможно три варианта генотипов: АА или Аа (темные волосы) и аа (светлые волосы) и два варианта родительских пар. а) Р Аа х аа Г А, а а F1 Аа, аа б) Р АА х аа Г А а F1 Аа 3. Наследование групп крови Для вида Человек разумный в целом характерно наличие трех аллелей, определяющих группу крови по системе АВ0: IА, IВ, I0. У конкретного человека присутствует только две аллели, определяющие его группу крови: IАIВ – четвертая группа, IВI0 и IВIВ – третья группа, IАI0 и IАIА – вторая группа, I0I0 – первая группа. а) У обоих родителей первая группа крови Р I0I0 х I0I0 Г I0 I0 F1 I0I0 б) у обоих родителей вторая группа крови Р IАIА х IАIА Г IА IА F1 IАIА Р IАIА х IАI0 Г IА IА, I0 F1 IАIА IАI0 Р IАI0 х IАI0 Г IА, I0 IА, I0 F1 IАIА IАI0 IАI0 I0I0 в) у одного из родителей первая, у другого вторая группа Р I0I0 х IАIА Г I0 IА F1 IАI0 Р I0I0 х IАI0 Г I0 IА, I0 F1 IАI0 I0I0 г) у обоих родителей третья группа крови Р IВIВ х IВIВ Г IВ IВ F1 IВIВ Р IВIВ х IВI0 Г IВ IВ, I0 F1 IВI0 IВIВ Р IВI0 х IВI0 Г IВ, I0 IВ, I0 F1 IВIВ IВI0 IВI0 I0I0 д) у одного из родителей первая, у другого третья группа Р IВI0 х I0I0 Г IВ, I0 I0 F1 IВI0 I0I0 Р IВIВ х I0I0 Г IВ I0 F1 IВI0 е) у одного из родителей вторая, у другого третья группа Р IВIВ х IАIА Г IВ IА F1 IАIВ Р IВIВ х IАI0 Г IВ IА, I0 F1 IАIВ IВI0 Р IВI0 х IАIА Г IВ, I0 IА F1 IАIВ IАI0 Р IВI0 х IАI0 Г IВ, I0 IА, I0 F1 IАIВ IВI0 IАI0 I0I0 ж) У обоих родителей четвертая группа Р IАIВ х IАIВ Г IА , IВ IА , IВ F1 IАIВ IАIА IВI В з) У одного первая группа, у второго четвертая Р I0I0 х IАIВ Г I0 IА , IВ F1 IВI0 IАI0 и) У одного четвертая группа, у второго вторая Р IА I0 х IАIВ Г I0, IА IА , IВ F1 IАIВ IВI0 IАI0 IАI А Р IА IА х IАIВ Г IА IА , I В F1 IА IА IАI В к) У одного четвертая, у второго третья Р IВ I0 х IАIВ Г I0, IВ IА , IВ F1 IАIВ IВI0 IАI0 IВI В Р IВ I В х IАIВ Г IВ IА , IВ F1 IАIВ IВI В 4. Наследование роста и массы тела Данные по этим признакам были предоставлены всего 76 респондентами. Согласно проведенному анализу, нам не удалось выявить закономерности в наследование этих признаков. Так, у обоих высоких родителей могли рождаться дети, чей рост во взрослом возрасте был ниже, чем у родителей. Наоборот, у родителей небольшого роста могли рождаться дети, обгоняющие их в росте уже в 12-13 лет. Примерно такая же картина наблюдалась и при анализе массы тела. Вероятнее всего, наследование этих признаков не происходит или наблюдается зависимость проявления признака от влияния среды: конституция тела человека определяется различными факторами, такими как условия жизни, питание и т.д. 5. Генетическая структура популяции Метод основан на применении закона Харди-Вайнберга. Согласно этому закону, частоты аллелей в популяции соответствуют формуле р+q=1 (р – частота гена А, q – частота гена а), а частоты гомозиготных и гетерозиготных особей рассчитывают по формуле р2 + 2рq + q2 = 1 (р2 – частота встречаемости доминантных гомозиготных особей; 2рq – частота встречаемости гетерозиготных особей; q2 – частота встречаемости рецессивных гомозиготных особей). В качестве примера структуры популяции по цвету глаз наших респондентов. Всего респондентов: 299, из них с карими глазами – 140 человек, с голубыми – 159 человек. Согласно закону Харди-Вайнберга, частоты генов составляют р(А)=0,27 (27%); q(а)=0,73 (73%). Согласно закону Харди-Вайнберга, частоты генотипов составляют р2(АА)=0,073 (7,3%); 2рq(Аа)=0,394 (39,4%); q2(аа)=0,533 (53,3%).

Источник: http://fullref.ru/job_aa14b44ee964eacb551f01805e31fbf8.html