Российской Федерации гоувпо удмуртский государственный университет Кафедра экологии животных задачи по биологии задачник Издательство Удмуртский университет Ижевск 2010 2
 Скачать 0.88 Mb.
|
|
А_В_) они обусловливают развитие нового признака. 58 Эпистаз – тип взаимодействия неаллельных генов, когда один ген подавляет действие другого. Различают рецессивный и доминантный эпистаз. Ген, подавляющий действие другого гена – супрессор (S), или ингибитор (I). Ген, действие которого подавляется, называют гипостатическим. По типу полимерии взаимодействуют неаллельные гены, влияющие на развитие одного итого же признака. Для подчеркивания однозначности действия полимерные гены обозначают одними символами (А, А, Аи т.д.), хотя они занимают разные локусы. При кумулятивной полимерии действие доминантных аллелей суммируется, а степень проявления признака зависит от числа доминантных аллелей этих генов. При некумулятивной полимерии для максимальной выраженности признака достаточно хотя бы одного доминантного аллеля в паре или группе) взаимодействующих генов. Анализируя условие задачи, в первую очередь, необходимо определить степень гибридности и тип скрещивания. Это можно сделать, изучив характер расщепления в гибридном потомстве. Следует иметь ввиду, что при независимом комбинировании генов в любом скрещивании ожидаются вполне прогнозируемые результаты относительно количества генотипических классов в расщеплении (см. ч. 2, раздел 5). Отклонения могут наблюдаться только в отношении количества фенотипических классов, возникающие вследствие того, что при некоторых вариантах взаимодействия генов несколько генотипов могут определять один и тот же фенотип. 59 Примеры решения задач Задача 1. От скрещивания лошадей серой и рыжей масти в первом поколении все потомство оказалось серым. Во втором поколении на каждые 16 лошадей в среднем появлялось 12 серых, 3 вороных и 1 рыжая. Определить тип наследования масти у лошадей. Решение Единообразие особей первого поколения свидетельствует о том, что исходные формы гомозиготны. Из этого можно сделать вывод о гетерозиготности потомства F 1 . Минимальное число комбинаций гамет, позволяющее описать расщепление в F 2 данного скрещивания, равно 16 (12/16:3/16:1/16), что возможно лишь при дигибридном скрещивании. Однако, типичное расщепление в этом случае должно быть 9/16:3/16:3/16:1/16, где 9/16 - A_B_, 3/16 - A_bb, 3/16 - В, 1/16 - ааbb. Можно предположить, что 12 /16 дает сочетание двух классов в расщеплении - 9/16 A_B_ и 3/16 A_bb. Животные с такими фенотипами имеют серую масть. Тогда генотип вороных лошадей можно записать с помощью фенотипического радикала aaB_, а рыжих - aabb. Следовательно, рыжая масть развивается только у особей, гомозиготных по двум рецессивным генам, вороная - в присутствии доминантного гена В при рецессивном а, а гены A и В вместе и ген A самостоятельно обусловливают серую масть. Ген В в присутствии гена A не имеет фенотипического проявления. Это позволяет сделать вывод, что ген A не только детерминирует серую окраску, но и подавляет действие гена В. Ответ дигибридное скрещивание, взаимодействие неаллельных генов по типу доминантного эпистаза. 60 Задача 2. При скрещивании растений люцерны из чистых линий с пурпурными и желтыми цветками в F 1 потомство имело зеленоватые цветки. В F 2 было получено следующее расщепление 890 – с зелеными цветками, 310 – с пурпурными цветками, 306 – с желтыми цветками, 105 – с белыми цветками. Объясните результаты и определите генотипы всех участников скрещиваний. Решение В F 1 наблюдается единообразие, следовательно, родители гомозиготны, однако, все особи F 1 имеют фенотип, отличный от обеих родительских форм. В наблюдается расщепление близкое к 9:3:3:1. Отсюда делаем вывод, что окраска цветка определяется двумя генами. Т.к. зеленая окраска преобладает, то можно предположить, что зеленоцветковыми является особи, имеющие хотя бы по 1 доминантной аллели в каждом гене А. Значит, у каждого из родительских растений доминантна лишь одна пара из взаимодействующих генов, а генотипы их с учетом того, что они гомозиготны, будут ааВВ и ААвв. Определив генотипы родителей, записываем схему скрещиваний: P ааВВ х ААвв пурпурные желтые F 1 АаВв (зеленые) F 2 890 А_В_: 306А_вв: 310 ааВ_: 105 аавв. зеленые желтые пурпурные белые Т.к. при совместном действии гены определяют новые признаки, а расщепление в F 2 кратно шестнадцати, то можно говорить о взаимодействии двух генов по типу комплементарности. 61 Ответ дигибридное скрещивание, наследование по типу комплементарности генотипы Р-ааВВ, ААвв; F 1 - АаВв; F 2 - 9А_В_; 3А_вв; 3ааВ_; 1аавв. Задача 3. При скрещивании черной курицы с белым петухом – все цыплята черные. В анализирующем скрещивании получено 28 белых и 10 черных цыплят. Определить характер наследования окраски. Решение В случае моногенного наследования при анализирующем скрещивании должно быть соотношение 1:1, однако в данном случае соотношение фенотипических классов в а примерно равно 3:1 (те. кратно четырем, что позволяет нам предположить вариант дигибридного скрещивания. Т.к. в первом скрещивании наблюдается единообразие первого поколения, то можно сделать вывод, что родительские формы гомозиготны. 1) P 1 АА ВВ x aa вв черные белые F 1 Аа Вв черные 2) P 2 Аа Вв x аа вв белая белый а АаВв: аaВв: Аа вв: аавв. черные белые белые белые Данное соотношение может получиться при взаимодействии генов, когда в гомозиготном рецессивном состоянии реципрокно подавляется действие доминантной аллели комплементарного гена, те aa>B- и bb>A- (двойной рецессивный эпистаз). Возможно, что оба гена в гомозиготном рецессивном состоянии (аа и bb) блокируют синтез черного пигмента. Тогда черными будут лишь 62 особи имеющие генотипы ААВВ и АаВв, особи с другими генотипами будут иметь белое оперение, что полностью соответствует наблюдаемому расщеплению. Ответ дигибридное скрещивание, взаимодействие генов по типу двойного рецессивного эпистаза. Задача 4. При скрещивании растений овса, имеющих черную и белую окраску чешуй, в F 1 все особи имели серый цвет чешуй, а в F 2 – произошло расщепление по интенсивности окраски на 5 классов в соотношении 10 белых, 38 светло-серых, 41 темно-серых, 62 серых и 8 черных. Объясните результаты. Решение Единообразие первого поколения говорит о гомозиготности родительских пар. Расщепление на 5 классов в соотношении 1:4:6:4:1 возможно при полимерном наследовании признака, когда окраска определяется суммарным действием двух генов по типу кумулятивной полимерии. P AABB х аавв черные белые F 1 АаВв серые F 2 1AABB; 2AABb+2AaBB; 4AaBb+1AAbb+1aaBB; Черные темно-серые серые 2Aabb+2aaBb; 1aabb светло-серые белые Ответ дигибридное скрещивание, взаимодействие генов по типу кумулятивной полимерии. 63 Задачи для самостоятельного решения В результате скрещивания двух карликовых растений кукурузы получено потомство нормальной высоты. Во втором поколении получено 452 растения нормальной высоты и 352 карликовых. Дайте генетическое объяснение этого результата. 2. В первом поколении от скрещивания зеленого и белого волнистых попугайчиков все потомство оказалось зеленым. Во втором поколении получено 29 зеленых, 8 желтых, 9 голубых, 2 белых попугайчика. Как наследуется окраска Каковы генотипы родителей и потомков Можно ли такие же F 1 и F 2 получить от родителей с иной окраской оперения. У норки известны два рецессивных гена, каждый из которых или оба одновременно в гомозиготном состоянии обусловливают платиновую окраску меха. При наличии доминантных аллелей этих генов получается коричневая окраска меха. При каком типе скрещивания двух платиновых норок все потомство будет коричневым Каким будет расщепление вот этого скрещивания 4. От скрещивания кроликов агути с черными в первом поколении получили крольчат с окраской агути, а во втором - 68 агути, 17 черных, 6 голубых крольчат. Объясните полученные результаты и определите генотипы родителей. 5. При скрещивании двух белозерных растений кукурузы F 1 тоже белозерное, а в F 2 получено 138 белых семян и 39 пурпурных. Как наследуется окраска семян Каковы генотипы всех форм 6. От брака негров и белых рождаются мулаты. Анализ потомства большого числа браков между мулатами дал расщепление 1:4:6:4:1. Фенотипически это были 64 черные и белые потомки, мулаты, а также темные и светлые мулаты. Определите количество генов, обусловливающих окраску кожи, характер их взаимодействия и генотипы родителей и потомков. Может ли от брака белой женщины с мулатом или негром родиться совершенно черный ребенок - негр Почему 7. Зеленое растение кукурузы при самоопылении дает около 15/16 зеленых и 1/16 белых (летальных) сеянцев. Объясните эти результаты. Определите генотип исходного растения. Раздел 8. Задачи по теме Пол и наследование признаков Необходимым условием для успешного решения задач этого раздела является знание закономерностей хромосомного определения пола, типов определения пола у различных организмов и особенностей наследования сцепленных с полом признаков (различные результаты реципрокных скрещиваний, крисс-кросс наследование, различное расщепление среди особей мужского и женского пола, расщепление в F 2 как в анализирующем скрещивании. Необходимо знание следующих понятий гетерогаметный пол – полу которого входе гаметогенеза образуются два типа гамет, различающихся по содержанию половых хромосом (представители данного пола несут в хромосомных наборах различные половые хромосомы или только одну половую хромосому гомогаметный пол - полу которого входе мейоза образуются одинаковые по содержанию половых хромосом типы гамет (представители данного пола имеют в хромосомном наборе две одинаковые половые хромосомы или только одну половую хромосому 65 реципрокные скрещивания - пары взаимно обратных скрещиваний, в которых исходные формы меняются местами таким образом, что если в первом скрещивании ♀ была из линии 1, а ♂ - из линии 2, то во втором скрещивании ♀ берут из линии 2, а ♂ - из линии 1; крисс-кросс (крест-накрест) наследование - частный случай наследования сцепленных с полом генов, которое характеризуется тем, что признаки отцов передаются дочерям, а признаки матерей - сыновьям. При решении задач на сцепленное с полом наследование генотипы в схемах скрещивания принято записывать в хромосомном выражении. Большую помощь в анализе задач данного раздела могут оказать генеалогические схемы. Примеры решения задач Задача 1. У человека гемофилия определяется сцепленным с полом рецессивным геном h. Мать и отец здоровы. Их ребенок страдает гемофилией. Кто из родителей передал ребенку заболевание Какова вероятность того, что их второй ребенок также будет страдать гемофилией Решение Запишем схему скрещивания с учетом половых хромосом материи отца (у человека гомогаметным является женский пол P генотип X H X - X X H Y фенотип ♀ здорова х ♂ здоров F 1 фенотип ребенок с гемофилией Ген h получен ребенком вместе с хромосомой от родителей и может проявиться либо в гемизиготном (у сына - X h Y), либо в гомозиготном удочери состояниях. Родители здоровы, следовательно, в их генотипах обязательно присутствует хотя бы один ген H. Так как у отца всего одна хромосома, он имеет только один ген свертываемости крови (H) и не может передать ген гемофилии ребенку. В таком случае заболевание ребенку передала мать, которая является гетерозиготной по гену гемофилии (X H X h ). Болеть гемофилией в этой семье могут только мальчики, т. к. свою единственную X- хромосому они получают от матери. Вероятность рождения больного мальчика составляет 50%, т. к. сын с одинаковой вероятностью может унаследовать X- хромосому, несущую нормальный ген, и хромосому, несущую ген гемофилии. Все дочери в этой семье будут здоровыми, поскольку одну из своих хромосом, несущую доминантный ген нормальной свертываемости крови, они получат от отца. Ответ ген, вызывающий заболевание, ребенку достался от матери. Вероятность рождения второго ребенка в семье, больного гемофилией – 25 %. Задача 2. У кошек рыжая окраска шерсти определяется геном В, черная – b. Гетерозигота (Вв) имеет черепаховую (черно-рыжую пятнистую) окраску. Ген В сцеплен с полом. Какими могут быть котята, если кот черный, а кошка рыжая если кот черный, а кошка черепаховая В каком случае можно с первого взгляда определить пол кошки и почему Могут ли быть исключения Решение а) ♀ Х В Х В рыжая) х Х (черный) F 1 ♀ 1 X B X b черепаховая) ♂ 1 X B Y (рыжий) б) ♀ черепаховая) Х (черный) 67 F 1 ♀♀: 1 X B X b черепаховая, 1 X b X b (черная ♂♂: 1 Х в Y черный, 1 Х В Y (рыжий) Черепаховыми могут быть только кошки и, как редчайшее исключение, коты, имеющие аномальный генотип (Х В X b Y). Ответ в первом случае будут появляться котята с черепаховой (♀♀) и рыжей (♂♂) окраской во-втором, - ♀♀: черепаховые и черные ♂♂ – черные и рыжие, все с равной вероятностью черепаховыми могут быть только кошки и, как исключение, коты (Х В X b Y). Задача 3. У молодых цыплят нет внешне заметных половых признаков. Нельзя ли для выявления пола использовать то обстоятельство, что ген, определяющий черную или рябую окраску находиться в хромосоме, причем рябая окраска доминирует Различия в окраске проявляются сразу. Решение С учетом того, что у птиц гетерогаметным является женский пол, для скрещивания берем самок, имеющих доминантный признаки самцов – имеющих рецессивный признак. При этом в F 1 все самки будут черные P ♀ Р (рябая) х ♂Z р Z р черный) F 1 ♀ Z p W (черные) ♂ Z P Z p (рябые) Наблюдается крисс-кросс наследование. При реципрокном скрещивании будет наблюдаться единообразие первого поколения (все цыплята будут черные. Ответ для раннего выявления пола у цыплят необходимо в качестве родителей взять рябую курицу Р) и черного (Z р Z р ) петуха. 68 Задачи для самостоятельного решения 1. Женщина с нормальным зрением, имеющая отца- дальтоника, выходит замуж за мужчину с нормальным зрением. Какова вероятность рождения в этой семье дочери с цветной слепотой и сына с цветной слепотой, если известно, что дальтонизм определяется рецессивным сцепленным с полом геном 2. Здоровый мужчина женится на здоровой женщине, отец которой был гемофилик. Какие дети могут быть от этого брака ив какой пропорции, если гемофилия определяется рецессивным сцепленным с полом геном 3. У здоровых родителей трое детей. Один сын болен гемофилией. Другой сын и дочь здоровы. Могут ли дети здоровых сына и дочери болеть гемофилией Ответ обоснуйте. 4. У кошек желтая окраска шерсти определяется доминантным геном В, черная - b. Гетерозигота В имеет черепаховую окраску шерсти. Ген В сцеплен с полом. Какие могут быть котята, если кот черный, а кошка желтая если кот черный, а кошка черепаховая Может ли кот иметь черепаховую окраску 5. У канареек сцепленный с полом ген В определяет зеленую окраску оперения, b - коричневую. Коричневого самца скрещивают с зеленой самкой. Какое соотношение фенотипов и генотипов ожидается в F 1 и F 2 этого скрещивания 6. Отец и сын – дальтоники, а мать различает цвета нормально. Справедливо ли будет утверждение, что в этой семье сын унаследовал свой недостаток зрения от отца 7. Наследственное аллергическое заболевание – гемморагический диатез – определяется рецессивным генома. Аллели этого гена локализованы в гомологичных 69 участках Хи У-хромосом. Определите, какие могут быть дети и внуки, если a) жена здорова, а муж болен, оба гомозиготны; б) муж здоров, жена больна, оба гомозиготны. Сделайте обобщенный вывод о наследовании гемморагического диатеза. 8. Гипертрихоз (наличие волос по краю ушной раковины) определяется рецессивным геном, локализованным в хромосоме. Какое потомство следует ожидать, если в брак вступают имеющий этот признак мужчина и нормальная женщина. К какому типу наследования относиться этот случай 9. Две красноглазые длиннокрылые дрозофилы при скрещивании между собой дали следующее потомство самки – 155 красноглазых длиннокрылых, 48 красноглазых с зачаточными крыльями самцы – 98 красноглазых длиннокрылых, 95 белоглазых длиннокрылых, 28 красноглазых с зачаточными крыльями, 30 белоглазых с зачаточными крыльями. Какова генетическая обусловленность этих признаков Каковы генотипы родителей и потомков 10. Гипертрихоз передается через Y- хромосому, а полидактилия – доминантным аутосомным геном. В семье, где отец имел гипертрихоза мать полидактилию, родилась нормальная в отношении обоих признаков дочь. Какова вероятность того, что следующий ребенок в семье будет без этих аномалий Какова вероятность того, что внуки родителей (от дочери) будут иметь тот или иной из этих признаков, при условии, что она выходит замуж за здорового мужчину 11. Отосклероз (заболевание косточек среднего уха) наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 30 %. Отсутствие боковых верхних 70 резцов наследуется как сцепленный с хромосомой рецессивный признак с пенетрантностью 100 %. Определите вероятность рождения детей с обеими аномалиями одновременно в семье, где мать гетерозиготна в отношении обеих признаков, а муж имеет обе аномалии, хотя его мать была нормальной гомозиготной женщиной. Раздел 9. Задачи по теме Сцепленное наследование и кроссинговер В данном разделе рассматриваются задачи на совместное наследование генов, расположенных водной и той же хромосоме, что ограничивает их свободное комбинирование. Для решения задач этой группы необходимо знать следующие определения и термины группа сцепления – группа генов, наследующихся преимущественно вместе. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом; полное сцепление – явление, когда два (или более генов) наследуются всегда вместе полное сцепление является исключением и проявляется у организмов, у которых отсутствует кроссинговер, в частности, у самцов дрозофил и самок тутового шелкопряда неполное сцепление – явление, когда два (или более генов) наследуются преимущественно вместе. Нарушение полного сцепления происходит в результате взаимных обменов участков гомологичных хромосом (реципрокной рекомбинации, или кроссинговера) в профазе первого деления мейоза. Доля регистрируемых кроссоверных потомков всегда меньше 50 %; сила сцепления между генами – величина, показывающая долю гамет, при образовании которых 71 между анализируемыми генами не произошел кроссинговер кроссоверы или рекомбинанты – организмы, возникшие от объединения в процессе оплодотворения кроссоверных гамет гибрида с гаметами линии анализатора величина кроссинговера – частота кроссинговера при образовании гамет, измеряется отношением числа рекомбинантов к общему числу особей в потомстве от анализирующего скрещивания и выражается в % (сантиморганах). Проверяют гены на сцепление при проведении анализирующих скрещиваний. При этом возможны три основных варианта расщепления в потомстве а) свободное и независимое наследование Р : А В ха в а в а в а АаВв, Аавв, ааВв, аавв (все по 25 %); Независимое наследование признаков может наблюдаться в двух случаях. Во-первых, когда анализируемые гены расположены в негомологичных хромосомах во-вторых, если гены расположены водной хромосоме, нона расстоянии равном или большем 50 сМг; б) полное сцепление Р : АВ х ав ав ав а АаВв (50%), аавв (50%); в) неполное сцепление Р АВ х ав ав ав а АаВв, аавв (нерекомбинанты) > Аавв, ааВв (рекомбинанты). Необходимо помнить, что для 72 анализирующего скрещивания у дрозофил можно брать только гетерозиготных самок из F 1 , так как у самцов кроссинговер не идет. Пример решения задачи Задача При скрещивании мух из разных линий, различающихся потрем парам признаков, гены которых расположены во второй хромосоме, наблюдается единообразие гибридного потомства. В дальнейшем проведено анализирующее скрещивание. Тригетерозиготная самка мухи из F 1 имеет красные глаза (cn + cn), серое тело (b + b) и нормальные крылья (vg + vg), анализатор – киноварные глаза, черное тело и зачаточные крылья. В результате получено 8 фенотипических классов красные газа, серое тело, нормальные крылья – 631 киноварные глаза, черное тело, зачаточные крылья – 585 красные глаза, серое тело, зачаточные крылья – 91 красные глаза, черное тело, зачаточные крылья – 1 киноварные глаза, черное тело, нормальные крылья - 80 киноварные глаза, серое тело, нормальные крылья – 2 красные глаза, черное тело, нормальные крылья – 68 киноварные глаза, серое тело, зачаточные крылья – 56 Определите порядок расположения генов и относительное расстояние между ними. Решение 1. Проверка на сцепление всех х пар анализируемых признаков окраска глаз – окраска тела, окраска глаз – форма крыльев, окраска тела – форма крыльев. Так как доля особей с родительскими сочетаниями по всем трех парам признаков (красные газа, серое тело, 73 нормальные крылья и киноварные глаза, черное тело, зачаточные крылья) больше 50%, но меньше 100%, то можно сделать вывод, от том что в данном случае гены располагаются водной хромосоме и между ними наблюдается неполное сцепление. 2. После того, как получено доказательство сцепления всех трех пар признаков, можно переходить к одновременному анализу их наследования. В результате самки образуют 8 типов гамет (четыре пары, различающихся потрем парам признаков – две некроссоверных: 1) cn + b + vg + (красные газа, серое тело, нормальные крылья, cn b vg (киноварные глаза, черное тело, зачаточные крылья) и 6 кроссоверных: 2) cn + b vg красные глаза, черное тело, зачаточные крылья) и cn b + vg + (киноварные глаза, серое тело, нормальные крылья 3) cn + b + vg (красные глаза, серое тело, зачаточные крылья) и cn b vg + (красные глаза, черное тело, нормальные крылья 4) cn + b vg + (красные глаза, черное тело, нормальные крылья, cn b + vg (киноварные глаза, серое тело, зачаточные крылья. Так как рекомбинация происходит реципрокно (в результате взаимного обмена между гомологичными участками хромосом, то комплементарные пары классов необходимо рассматривать как результат одного события. Поэтому число мух в парах классов суммируется и определяется общий процент особей от всех потомков. Например, всего получено 1514 потомков, из них мух с родительскими сочетаниями (первая пара классов) – 631+585 = 1216 (80,3 % от общего числа особей. Аналогичные расчеты проводятся для остальных трех пар классов 2) cn + b vg и cn b + vg + – 3 (0,2 %); 3) cn + b + vg и cn b vg + – 171 (11,3%); 4) cn + b и cn b + vg – 124 (8,2 %) 74 3. Определяем примерное расстояние между генами. Приблизительное расстояние между генами определяют по каждой паре генов в отдельности. Например, определим расстояние между генами cn и b. Тку родительских форм были сцеплены аллели cn + b + и cnb, то о наличие кроссинговера между этими генами будет говорить появление мух с красными глазами и черным телом (cn + b) и киноварными глазами и серым телом (cnb + ), те. из второй и четвертой пар классов. Следовательно кроссинговер между генами си составляет 0,2% + 8,2 % = 8,4%, а расстояние между генами 8,4 сантиморгана. Аналогично определяем расстояние между генами b и vg (11,3 % + 8,2% = 19,5 %) и си. Строим участок генетической карты. Гены расположены линейно и, используя полученные результаты относительно расстояний между парами генов, можно определить последовательность генов в хромосоме b cn vg. При этом сумма расстояний между ближайшими генами (в данном случае b cn и cn vg) должна быть равна расстоянию между наиболее удаленными генами (b vg). Однако сумма двух отрезков (b cn и cn vg) составляет 19,9 %, а расстояние между крайними генами равно 19,5 %. 5. Учитываем случаи двойного кроссинговера. 0,4 % случаев приходится на двойной кроссинговер, который не учитывается при прямом подсчете потомков только по крайним генам (т.к. они остаются на своих местах, но хорошо прослеживается, если есть еще промежуточный ген (третий, аллели которого си) при двойном кроссинговере меняются местами. Именно поэтому очень 75 редко появляются серые мухи с киноварными глазами и нормальными крыльями и черные мухи с красными глазами и зачаточными крыльями (вторая пара классов, однако, не зная истинного расположения генов, невозможно было их расценивать как кроссоверные между генами b и vg. Следовательно, для учета двойного кроссинговера необходимо иметь дополнительный маркер, те. ген, находящийся между двумя изучаемыми генами (в нашем случае – с. Т.к. двойной кроссинговер приводит к разрывам в двух участках хромосом, то, чтобы получить истинное расстояние между генами, частоту двойного кроссинговера удваивают (в нашем случае 0,2% х 2 = 0,4%). Ответ:порядок расположения генов b-cn-vg ; расстояние между генами b и cn – 8,4 сМг, cn и vg – 11,6 сМг. Задачи для самостоятельного решения 1. Можно ли определить процент кроссинговера между генами Аи В у дрозофилы а) в скрещивании Аи В , б) в скрещивании АВ и АВ? ab ab ав ав 2. Скрещены две линии мышей водной из них животные имеют извитую шерсть нормальной длины, а в другой – прямую и длинную. Гибриды F 1 имеют шерсть прямую нормальной длины. В а получено следующее расщепление мышат с прямой шерстью нормальной длины – 27, с извитой нормальной длины – 99, с прямой длинной – 98, с извитой длинной 24. Как наследуются эти пары признаков 76 3. У растения окрашенный цветок доминирует над белым, а желтая окраска венчика рецессивна по отношению к зеленой. Два гетерозиготных растения скрещены с рецессивной гомозиготной формой, в результате получено следующее потомство Окрашенность цветка Окраска венчика F 1 от первого скрещивания F 1 от второго скрещивания Окрашенный Окрашенный Белый Белый Зеленая Желтая Зеленая Желтая 88 12 8 92 23 170 190 17 Определить генотипы обоих гетерозиготных родителей и рассчитать величину кроссинговера. 4. Гены аи В у дрозофилы сцеплены с полом и кроссинговер между ними составляет 20%. Какие генотипы ив каком соотношении следует ожидать в потомстве следующих скрещиваний? a) ♀ X AB X ab x ♂ X ab Y; б) ♀ X Ab X ab x ♂ X AB Y; в) ♀ X Ab X aB x ♂ X Ab Y. Раздел 10. Задачи по теме Полиплоидия Для решения задач этой группы необходимо знать следующие термины автополиплоиды – организмы, образующиеся за счет кратного увеличения хромосомного набора одной особи или группы генетически одинаковых особей амфигаплоиды – отдаленные гибриды, получаемые при скрещивании двух разных видов (как правило, систематически близких обычно бесплодны 77 аллополиплоиды – организмы, получаемые при кратном увеличении наборов хромосом амфигаплоида; всегда плодовиты полиплоидный ряд – это группа родственных видов, хромосомные наборы которых составляют ряд возрастающих чисел, кратных основному. Основное число полиплоидного рядах) равно гаплоидному числу хромосом диплоидного предка (при автополиплоидии) или сумме гаплоидных наборов двух или более предковых видов (при аллополиплоидии); анеуполиплоиды (гетерополиплоиды) – организмы, имеющие геномную мутацию, заключающуюся в изменении числа хромосом, некратному гаплоидному. Закономерности наследования признаков у автополиплоидов, аллополиплоидов и анеуплоидов специфичны для каждого типа хромосомных изменений и сильно отличаются от менделевских закономерностей, наблюдаемых у диплоидных организмов. 1) При скрещивании гибридов тетраплоидов могут образовываться две гомозиготные и три гетерозиготные формы АААА – квадриплекс, аааа – нуллиплекс, АААа – триплекс, ААаа – дуплекс, Аааа – симплекс. 2) В результате полиплоидии часто (особенно у несбалансированных полиплоидов) наблюдается нарушение нормального хода мейоза (с образованием анеуплоидных, или несбалансированных гамет, что приводит к стерильности или резкому снижению фертильности, т.к. анеуплоидные особи, как правило, нежизнеспособны) Частота выщепления рецессивных форму полиплоидов значительно ниже, чему диплоидов, поэтому автополиплоиды фенотипически более стабильны и 78 проявляют свою аллельную изменчивость значительно слабее. Полиплоидия поддерживает гетерозиготность гораздо сильнее диплоидии. 4) Часто отмечается неодинаковая жизнеспособность особей различных классов расщепления, зависящая от дозы доминантных и рецессивных аллелей в генотипе, а наследование доминантных генов нередко происходит по типу полимерии. В целом, наследование у полиплоидов зависит от многих причин частичного сцепления генов с центромерой, типа конъюгации гомологичных хромосом и характера их расхождения в анафазе I мейоза, поэтому, обычно, нельзя точно предсказать результаты скрещиваний. При решении задач на автополиплоидию последовательно проводят выписку всех типов гамет, предполагая, что все гомологи конъюгируют друг с другом, образуя триваленты (у триплоидов), тетраваленты у тетраплоидов) и т.д., а затем расходятся в разных сочетаниях. Например, у тетраплоидов рисуют квадрат, в углах которого отмечают аллели, которые затем соединяют друг с другом стрелками во всех возможных сочетаниях. Подчитывают возможные сочетания аллелей при равномерном расхождении гомологичных хромосом с образованием сбалансированых гамет и при неравномерном расхождении гомологов с образованием несбалансированных гамет. Частоты гамет определяют по числу возможных вариантов расхождения (число стрелок, дающих одни и те же типы гамет. Примеры решения задач Задача 1. Определите, какие типы гамет ив каком сочетании образуют тетраплоиды АААа и ААаа. 79 Решение По методу квадратов определяем сорта гамет при нормальной конъюгации с образованием бивалентов и равномерном последующем расхождении их к разным полюсам клетки (гаметы сбалансированы) и при образовании квадривалентов, тривалентов и унивалентов гаметы несбалансированы). а) АААа: сбалансированные – 3АА:3Аа несбалансированные – 1АААа: о 3ААа: 3 А 1ААА: а б) ААаа: сбалансированные – 1 АА:4Аа: 1аа несбалансированные – 1ААаа: 2ААа: 2Ааа: А а Ответа) 3АА:3Аа:1АААа: о 3ААа: 3 А 1ААА: а б) 1 АА:4Аа: 1аа: 1ААаа: 2ААа: 2Ааа: А а Задача 2. Скрещиваются тетраплоиды дурмана – гомозиготный пурпуроцветковый (P) и гомозиготный белоцветковый (р. В каком поколении и с какой вероятностью появятся белоцветковые растения Решение 1. Записываем схему скрещивания, указав фенотипы и генотипы (PPPP и рррр) исходных форм. Все растения в F 1 пурпурные, имеющие по два доминантных и рецессивных аллеля (PPpp – дуплекс. Эти растения образуют фертильные гаметы с соотношении 1 PP, 1 pp, 4 Pp (другие возможные варианты гамет, например, p и PPp , ppP и P, PPpp и 0, мы не учитываем, т.к. зиготы, образующиеся сих участием, нежизнеспособны. 2. Т.к. частота образования рецессивных гамет 1/6, то вероятность получения рецессивных гомозигот (рррр) в F 2 будет 1/6 х 1/6 = 1/36. Ответ белоцветковые растения будут появляться в F 2 c вероятностью 1/36. 80 Задача 3. У культурной сливы, являющейся гексаплоидным видом, основное число хромосом (х) равно 8. Определите гаплоидное число хромосом сливы (n) и общее число хромосом (2n) данного вида. Решение Т.к. слива гексаплоид, то число хромосому нее враз больше основного (хи соответственно общее число хромосом – х = 48. Гаплоидное число хромосом в 2 раза меньше общего – 24. Ответ n – 24,2n – 48 Задача 4. Какое число хромосом должен иметь фертильный гибрид от скрещивания одного вида растения (2n =18) с другим видом (2n= 24)? Решение Запишем схему скрещивания, обозначив геномы видов Аи В (n = 12). P: 2A х 2B вид 1 вид 2 G A B F АВ (амфидиплоид) В F 1 образуется стерильный амфидиплоид – АВ, имеющий 2n = А (9+12)= 21 хромосому. В результате полиплоидизации возможно образование плодовитого амфидиплоида (ААВВ), имеющего 4n=42. Ответ фертильный гибрид должен иметь 42 хромосомы. 81 Задачи для самостоятельного решения 1. Какие типы гамет образуют триплоиды ААа, Ааа? 2. Автотетраплоид АААа скрещивается с автотетраплоидом Аааа. Какое соотношение фенотипов будет у потомства, если имеет место кумулятивное действие гена АААА – темно-красная, аааа – белая окраска зерновок. 3. При скрещивании двух сортов томатов со штамбовыми и нештамбовым типом куста в F 1 все растения имеют нештамбовый куста в F 2 – 95 нештамбовых и 5 штамбовых растений. В анализирующем скрещивании одного из растений F 2 получено 90 растений с нештамбовым и 25 растений со штамбовым кустом. Определите генотипы родительских форм. 4. Тетраплоидное растение клевера с окрашенными цветками, имеющее генотип ААаа, скрещивают со своим белоцветковым родителем (аааа). Каково будет потомство Раздел 11. Задачи по теме Генетика популяций При решении задач необходимо знание закона Харди-Вайнберга, условий его проявления, а также знание следующих понятий и формул идеальная (менделевская) популяция – это популяция с бесконечно большим числом особей, характеризующаяся свободными равновероятным скрещиванием особей разного пола (панмиксией), на которую не действуют никакие внешние факторы, в которой частоты аллелей и генотипов из поколения в поколение будут оставаться неизменными (те. популяция будет находиться в генетическом равновесии 82 частота аллеля – доля анализируемого аллеля относительно всех аллелей данного гена в популяции частота генотипа доля особей, имеющих определенный генотип по анализируемым генам, относительно всех особей в популяции Для решения задач с учетом влияния естественного отбора и потока генов (миграции) необходимо знать следующие понятия и формулы коэффициент приспособленности (W) показывает относительную долю потомства, которую дают особи сданным генотипом относительно наиболее эффективно размножающегося генотипа. Равной единице принимается приспособленность генотипа, характеризующегося наибольшей эффективностью размножения. Если особи с генотипом АА оставляют в среднем 8 потомков, генотипом Аа – 6 потомков, с генотипом аа – всего по 4 потомка, тогда приспособленность особей, имеющих генотип АА принимается за единицу, приспособленность генотипа Аа – 6/8 – 0,75, генотипа аа – 0,5 соответственно коэффициент отбора (S) показывает, насколько снижено воспроизводство данного генотипа по сравнению с наиболее приспособленным генотипом, насколько сильно действует отбор против менее приспособленных форм. Данные величины рассчитываются по формулам 1-W (1) W=1-S (2) Для расчета частот генотипов под действием отбора преобразуют формулу Харди-Вайнберга с учетом этих величин. Частота аллеля A в F 1 после отбора будет 83 (3) где p 0 - частота аллеля А в исходном поколении q 0 - частота аллеля а в исходном поколении, S - коэффициент отбора. Влияние миграции на частоту аллеля а можно определить по формуле q 1 = m (q m -q 0 ) + q 0 (4) где q 0 – доза аллеля а в исходной популяции, q 1 – в смешанной популяции, q m – в группе животных, вводимых в популяцию, m – доля вводимых (мигрировавших) животных в смешанной популяции. Примеры решения задач Задача 1. Определите частоту аутосомного доминантного гена S (появление у кошек белых пятен на теле, белого треугольника на шее и белых кончиков лапок, если из 420 встреченных на улицах кошек 350 были пятнистыми. Решение 1. Определим долю рецессивных гомозигот (420- 350)/420 = 0,17. 2. Опираясь на формулу Харди-Вайнберга, вычислим частоту встречаемости рецессивного аллеля как корень квадратный из частоты встречаемости рецессивных гомозигот (0,41). 3. Учитывая, что суммарная частота встречаемости рецессивного и доминантного аллелей составляет 1, вычисляем частоту встречаемости доминантного гена S: 1- 0,41 = 0,59. Ответ частота гена S в популяции равна 59%. 2 0 0 2 0 1 1 Sq q p p p − + = 84 Задача Исходно в популяции частоты аллелей Аи а равны 0,5. Как будут частоты аллелей и генотипов в популяции в первом и втором поколениях, если отбор действует против рецессивных гомозигот, коэффициент отбора равен 1? Решение 1. Коэффициент отбора против рецессивных гомозигот равный 1 говорит о том, что все они не оставляют потомства. Исходя из этого, рассчитываем частоту аллеля A в первом поколении по формуле (3): p 1 = (0,25 + 0,25) / (1 - 0,25) = 0,67 2. Рассчитываем частоту аллеля а в первом поколении q 1 = 1- p 1 =0,33 3. По формуле Харди-Вайнберга рассчитываем частоты генотипов в популяции в первом поколении 0,67 2 + 2 х х + 0,33 2 = 0,45AA+0,44Aa+0,11aa =1 Аналогично рассчитываем частоты аллелей и генотипов во втором поколении. p 2 = (0,45 + 0,22) / (1 - 0,1) = 0,74 q 2 = 1- 0,74 =0,26 0,74 2 + 2 х х + 0,26 2 = 0,55AA+0,39Aa+0,06aa =1 Ответ p 1 = 0,67, q 1 = 0,33, p 1 2 = 0, 45, 2p 1 q 1 = 0,44, q 1 2 = 0,01; p 2 = 0,74, q 2 = 0,26, p 2 2 = 0, 55, 2p 2 q 2 = 0,39, q 2 2 = 0,06; Задача 3. В стаде пятнистых оленей было 1000 животных обоего пола, из них с генотипами AA – 500 голов, Aa – 400 и aa – 100. В него ввели при расселении животных из ближайшего заповедника еще 500 голов со следующей структурой группы AA - 100, Aa - 200, aa – 200 животных. Определите частоты аллелей в исходных ив смешанной популяции. Определите, как изменится частота доминантного аллеля в популяции через одно 85 поколение при условии свободного скрещивания всех оленей и отсутствия отбора поданному признаку. Решение Задачу можно решить двумя способами. 1) Составляем таблицу расчета частот аллелей в каждой популяции. Частота гена А p=(2АА+1Аа):2N; частота гена а q=1-p. Частота генотипов Частота аллелей Объем АА Аа аа p A =(2AA+1Aa):2N q a =1-pA 1000 500 1500 500 100 600 400 200 600 100 200 300 (1000+400): 2000=0,7(pA 0 ) (200+200):1000=0,4 (pAm) (1200+600):3000=0,6 (pA 1 ) 0,3 (qa 0 ) 0,6(qa m ) 0,4(qa 1 ) 2) Влияние миграции на дозу аллеля а можно определить и по формуле (4): m= 500:1500=0,3 qa 1 = 0,3(0,6 – 0,3) + 0,3 = 0,4; pA 1 = 0,6 ∆ p A = pA 1 – pA 0 = 0,6 – 0,7 = – 0,1 Ответ pA0 = 0,7, qa 0 = 0,3, pAm = 0,4, qa m = 0,6; pA 1 = 0,6, qa 1 = 0,4; ∆ pA = – 0,1 Задачи для самостоятельного решения 1. На небольшой остров случайно попало 1 зерно пшеницы, гетерозиготное по гену А. Оно взошло и дало начало серии поколений, размножавшихся путем самоопыления. Каковы будут доли гетерозиготных растений среди представителей второго, третьего, 86 четвертого поколений, если контролируемый рассматриваемым геном признак никак не сказывается на выживаемости растений и способности их воспроизводить потомство. 2. В стаде джейсейской породы крупного рогатого скота обследовали животных на наличие типов гемоглобина. Из 1200 обследованных животных с гемоглобином типа АА (HbAA) было 470, с гетерозиготным генотипом АВ (HbAB) – 700, с гомозиготным генотипом ВВ(HbBB) – 30 голов. Определите частоту аллелей, ответственных за гемоглобин типа Аи В и частоты генотипов в данном стаде . 3. На протяжении многих поколений состав популяции по фенотипам оставался постоянным особи с рецессивным фенотипом составляли 49%. В обычных условиях рассматриваемый признак сколько-нибудь существенного биологического значения не имел. Но однажды в результате стихийного бедствия все особи с рецессивным генотипом погибли, а остальные выжили. Каким будет состав следующего поколения по генотипам без учета мутаций 4. Исходно в популяции частоты аллелей Аи а равны 0,5. Как изменится частоты аллелей и генотипов в популяции в первом и втором поколениях, если а) отбор действует против рецессивных гомозигот, коэффициент отбора равен 0,5; б) отбор действует против доминантного фенотипа, коэффициент отбора равен 1? 5. Частота рецессивного аутосомного гена длинной шерсти у кошек в Среднем Поволжье составляет 0,56, а на Дальнем Востоке – 0,23. Какова вероятность встретить длинношерстное животное в Казани и Владивостоке 87 Раздел 12. Задачи ЕГЭ 1. Коричневая (а) короткошерстная (В) самка спарена с гомозиготным черным (А) длинношерстным (b) самцом (оба организма гомозиготны, гены не сцеплены. Составьте схему скрещивания. Определите генотипы родителей, генотипы и соотношение по фенотипу потомков в первом и втором поколениях. 2. У гороха посевного желтая окраска семян доминирует над зеленой, выпуклая форма плодов – над плодами с перетяжкой. При скрещивании растения с желтыми выпуклыми плодами с растением, имеющим желтые семена и плоды с перетяжкой, получили 63 растения с желтыми семенами и выпуклыми плодами, 58 – с желтыми семенами и плодами с перетяжкой, 18 – с зелеными семенами и выпуклыми плодами и 20 с зелеными семенами и плодами с перетяжкой. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы исходных растений и потомков. Объясните появление различных фенотипических групп. 3. У кур черный цвет оперения (А) доминирует над красным, наличие гребня (В) – над его отсутствием. Гены не сцеплены. Красный петух, имеющий гребень, скрещивается с черной курицей без гребня. Получено многочисленное потомство, половина которого имеет черное оперение и гребень, половина – красное оперение и гребень. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомков (F 1 ). Сколько разных фенотипов ив каком соотношении образуется в F 2 при скрещивании между собой полученных потомков с разными фенотипами 4. У родителей со свободной мочкой уха и треугольной ямкой на подбородке родился ребенок со 88 сросшейся мочкой уха и гладким подбородком. Определите генотипы родителей, первого ребенка, фенотипы и генотипы других возможных потомков. Составьте схему решения задачи. Признаки наследуются независимо. 5. Альбинизма) и фенилкетонурия (ФКУ – заболевание, связанное с нарушением обмена веществ - b) наследуется у человека как рецессивные аутосомные признаки. В семье отец альбинос и болен ФКУ, а мать – дигетерозиготна по этим генам (гены, определяющие эти признаки, расположены в разных парах аутосом). Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, возможного потомства и вероятность рождения детей, не страдающих альбинизмом, но больных ФКУ. 6. Существуют два вида наследственной слепоты, каждая из которых определяется своим рецессивным генома и b). Оба аллеля находятся в различных парах гомологичных хромосом и не взаимодействуют друг с другом. Бабушки по материнской и отцовской линиям имеют разные виды наследственной слепоты и гомозиготны по доминантному аллелю. Оба дедушки видят хорошо, не имеют рецессивных генов. Определите генотипы бабушек и дедушек, генотипы и фенотипы их детей и вероятность рождения слепых внуков. Составьте схему решения задачи. 7. У человека глаукома наследуется как аутосомно- рецессивный признака, а синдром Марфана, сопровождающийся аномалией в развитии соединительной ткани, как аутосомно-доминантный признак (В. Гены находятся в разных парах аутосом. Один из супругов страдает глаукомой и не имел в роду предков с синдромом Марфана, а второй – дигетерозиготен поданным признакам. Определите генотипы родителей, возможные генотипы и фенотипы детей, вероятность рождения здорового ребенка. Составьте схему решения задачи. 8. У крупного рогатого скота комолость доминирует над рогатостью, красная окраска неполно доминирует над светлой, окраска гетерозиготных особей – чалая. Гены не сцеплены. Скрещивание красных комолых коров с чалыми рогатыми быками дает исключительно комолых потомков, половина которых имеет красную, а половина – чалую масть. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы исходных животных и потомков. Каково будет расщепление (F 2 ), если скрестить между собой полученных потомков с разными фенотипами из F 1 ? 9. У львиного зева красная окраска цветков неполно доминирует над белой, а узкие листья – над широкими. Гены располагаются в разных хромосомах. Скрещиваются растения с розовыми цветками и листьями промежуточной ширины с растениями, имеющими белые цветки и узкие листья. Составьте схему решения задачи. Какое потомство ив каком соотношении можно ожидать от этого скрещивания Определите тип скрещивания, генотипы родителей и потомства. 10. У растения томата гены нормальной высоты сцеплены с округлой формой плодов, а гены карликовости – с овальной формой плодов. Скрестили растения с нормальной высотой и округлой формой плодов с карликовым растением с овальной формой плодов. В первом поколении все растения были единообразными и имели нормальную высоту и округлую форму плодов. Полученные гибриды скрестили. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, гибридов первого 90 поколения, генотипы и соотношение фенотипов гибридов второго поколения. Кроссинговер не происходит. 11. При скрещивании самок мух дрозофил с серым телом и нормальными крыльями (доминантные признаки) с самцами с черным телом и укороченными крыльями рецессивные признаки) в потомстве были обнаружены не только особи с серым телом, нормальными крыльями и черным телом, укороченными крыльями, но и небольшое число особей с серым телом, укороченными крыльями и черным телом, нормальными крыльями. Определите генотипы родителей и потомства, если известно, что доминантные и рецессивные гены данных признаков попарно сцеплены. Составьте схему скрещивания. Объясните полученные результаты. 12. У человека ген карих глаз (А) доминирует над голубым цветом глаза, а ген цветовой слепоты рецессивный (дальтонизм - d) и сцеплен с Х – хромосомой. Кареглазая женщина с нормальным зрением, отец которой имел голубоглазые глаза и страдал цветовой слепотой, выходит замуж за голубоглазого мужчину с нормальным зрением. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и возможного потомства, вероятность рождения в этой семье детей – носителей гена дальтонизма от общего числа потомков и их пол. 13. Женщина, у которой нормальный цвет эмали зубов (ген сцеплен с Х - хромосомой) вышла замуж за мужчину с темным оттенком эмали зубов. У них родились 4 девочки с темным оттенком эмали зубов и 3 мальчика с нормальным цветом эмали зубов. Составьте схему решения задачи. Определите, какой признак является доминантным, генотипы родителей и потомства доминантный признак обозначьте А, рецессивный - а. 91 14. У человека наследование альбинизма не сцеплено с полом (А – наличие меланина в клетках кожи, а – отсутствие меланина в клетках кожи - альбинизма гемофилии – сцеплено с полом (Х Н - нормальная свертываемость крови, Х - гемофилия. Определите генотипы родителей, а также возможные генотипы, пол и фенотипы детей от брака дигомозиготной нормальной по обеим аллелям женщины и мужчины альбиноса, больного гемофилией. Составьте схему решения задачи. 15. У человека имеются четыре фенотипа по группам крови I (0), II (А, III (В, IV (АВ). Ген, определяющий группу крови, имеет три аллеля: А, В , i 0 , причем, аллель i 0 является рецессивной по отношению к аллелям Аи В . Родители имеют II (гетерозигота) и III гомозигота) группы крови. Определите генотипы групп крови родителей. Укажите возможные генотипы и фенотипы (номер группы крови) детей. Составьте схему решения задачи. Определите вероятность наследования у детей II группы крови. 16. По родословной человека, представленной на рисунке 1, установите характер наследования признака изогнутый мизинец, выделенного черным цветом доминантный или рецессивный, сцеплен или не сцеплен с полом. Родитель, имеющий данный признак, гетерозиготен. Определите генотипы потом F 1 (1, 2, 3, 4, 5, 6). 17. По изображенной на рисунке 2 родословной установите характер проявления признака (доминантный или рецессивный, сцеплен или не сцеплен с полом, обозначенного черным цветом. Определите генотипы родителей и детей в первом поколении. 92 Рисунок 1 Условные обозначения Рисунок 2 Условные обозначения 93 ЧАСТЬ 3. ЗАДАЧИ ПО ЭКОЛОГИИ Раздел 1. Задачи по аутэкологии При решении задач по аутэкологии (экологии особей) необходимо знать следующие правила, принципы и понятия правило минимума (Ю. Либиха) - главным ограничителем жизнедеятельности организма является наиболее дефицитный ресурс правило оптимума (В. Шелфорда) - для жизнедеятельности организма одинаково неблагоприятны как недостаточная, таки избыточная доза экологического фактора понятие толерантности - диапазон переносимых организмом значений определенного фактора (от предельно-низкого до предельно-высокого) есть его зона толерантности выносливости) в отношении данного экологического параметра понятие экологической ниши Дж. Хатчинсона) - экологическая ниша вида отражает зоны толерантности по всему комплексу экологических факторов (условий и ресурсов, к которым организм адаптирован в условиях данной экосистемы. Пример решения задач Задача.Бабочка яблоневая плодожорка – опасный вредитель садов. Используя данные по выживаемости её куколок при различных значениях температуры и влажности воздуха, полученные в лабораторных условиях, постройте в координатном пространстве (ось Х – температура, ось Y – влажность) фигуры, отражающие пределы выносливости и оптимальные значения этих двух климатических параметров для куколок плодожорки. 94 Исходные данные для построения графика. Гибель куколок плодожорки наблюдается в 100% случаев при следующих соотношениях температуры и влажности Температура, С +10 +4 +15 +28 +36 +37 Влажность, % 100 80 40 15 55 100 Минимальная смертность (менее 10% численности) наблюдается при следующих соотношениях температуры и влажности Температура, С +20 +22 +27 +26 +22 +30 Влажность, % 85 95 55 55 70 80 Ответьте на вопрос насколько велика опасность вспышки численности яблоневой плодожорки в районе, где летние температуры составляют 18-25°, а влажность воздуха - 70- 90%? а в районах с температурой 20-35° и влажностью 20- 35%? Решение 1. Построим диаграмму в соответствии с указаниями и условиями задачи 95 2. Отметим две климатические зоны, в которых требуется определить вероятность возникновения вспышки численности яблоневой плодожорки – Аи Б. 3. Проанализировав расположение этих зон в пространстве двумерной экологической ниши яблоневой плодожорки, делаем вывод, что в зоне Б выживаемость куколок крайне мала, что делает вероятность вспышки численности низкой. А вот в зоне А выживаемость куколок весьма высока и вспышки численности более чем вероятны. Ответ:опасность вспышки численности яблоневой плодожорки в районе, где летние температуры составляют 18-25°, а влажность воздуха - 70-90%, весьма велика. Задачи для самостоятельного решения 1. На расположенном ниже рисунке в координатном пространстве двух осей (ось Х – температура в диапазоне от 0 до С, ось Y – влажность в диапазоне от 20 до 100%) построены округлые или овальные фигуры, являющиеся графическими моделями экологических ниш четырех видов (1, 2, 3 и 4). Ответьте на вопросы 1. Какие виды не могут обитать на одной территории и почему 2. Какой фактор в большей степени лимитирует распространение вида 3 – температура или влажность 3. Какой из видов может быть охарактеризован в качестве «криофильного ксеробионта», а какой – в качестве термофильного гигробионта»? 96 4. Какой из видов будет лучше других переносить диапазон условий, обозначенный на рисунке белым квадратом 5. Какие виды являются эвритермными, а какие – стенотермными 2 |