Курс Решение задач по ГЕНЕТИКЕ — Онлайн подготовка к ЕГЭ по биологии
В нашем курсе мы подробно разбираем все типы задач по биологии из раздела Генетика, разбираем общие правила решения задач и раскрываем темы:
- Неполное доминирование
- Наследование пола
- Признаки сцепленные с полом
- Наследование группы крови и резус-фактора
- Анализирующее скрещивание
- Независимое наследование признаков и третий закон Менделя
- Сцепленное наследование признаков
- Анализ родословных
Решение задач по генетике является неотъемлемой частью подготовки к ЕГЭ по биологии и успешной сдачи экзаменов. В результате прохождения курса, ты научишься решать различные типы задач по генетике, которые встречаются на ЕГЭ. Ты сможешь грамотно записывать ход решения и объяснять полученные результаты. Тебе будут понятны молекулярные механизмы законов наследования. Ты станешь экспертом по решению генетических задач!
Курс включает
- 9 ВИДЕОУРОКОВ — теория, определения и термины по всем видам задач Генетики
- 23 ЗАДАЧИ ПО ГЕНЕТИКЕ — задачи всех видов с подробными видео-объяснениями как решать
- 8 КОНТРОЛЬНЫХ ТЕСТОВ — с автопроверкой ответов — для запоминания и оценки знаний
- 33 ЗАДАЧИ ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ — с автопроверкой ответов и подробным разбором решений
Начни сейчас! Уже через 30 минут ты поймешь основные принципы и правила решения задач и освоишь задачи на доминирование. А после прохождения всех уроков — сможешь решать любые задачи по генетике!
Программа состоит из 9 видео-уроков, каждый отдельный урок раскрывает отдельную тему из курса подготовки к ЕГЭ по биологии и генетике. Для закрепления материала рекомендуем выполнять домашнее задание, где подобраны задачи по этой же тематике.
Плюс дополнительный Самостоятельный практикум с проверкой. Ты самостоятельно прорешаешь задачи на разные темы по генетике. Каждое свое решение ты сможешь проверить, открыв файл, в котором будет подробно разобрана каждая задача.
Елена Александровна Богатова
Информация
- Биолог по образованию (диплом с отличием СамГУ, Биологический факультет) и по призванию
- 20 лет преподавания биологии в школе, 12 лет репетитор по подготовке к ЕГЭ для поступления в ВУЗ
- Огромный опыт и материал по обучению
«Более 200 учеников повысили уровень знаний со мной и успешно сдали экзамены ЕГЭ по биологии!
Мой подход: найти способ объяснить сложный материал так, чтобы даже «ежу было понятно»
Успешной сдачи экзаменов и поступления в ВУЗ мечты!»
Мы собрали отзывы учеников, прошедших онлайн курс.
Поделись своими впечатлениями после прохождения Курса Решение задач по Генетике — напиши отзыв
Решение задач по биологии на генетику для ЕГЭ 2022 / Блог / Справочник :: Бингоскул
Основные термины генетики
Ген | — это участок молекулы ДНК, несущий информацию о первичной структуре одного белка. Ген — это структурная и функциональная единица наследственности. |
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. |
Гомозиготный организм | — организм, не дающий расщепления по тем или иным признакам. Его аллельные гены одинаково влияют на развитие данного признака. |
Гетерозиготный организм | — организм, дающий расщепление 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. |
Генотип | — совокупность генов в диплоидном наборе организма. Совокупность генов в гаплоидном наборе хромосом называется геномом. |
Фенотип | — совокупность всех признаков организма. |
При решении задач по генетике необходимо:
- Определить виды скрещивания и взаимодействий аллельных и неалельных генов(определить характер скрещивания).
- Определить доминантный и рецессивный признак(-и) по условию задачи, рисунку, схеме или по результатам скрещивания F1 и F2.
- Ввести буквенные обозначения доминантного (заглавной буквой) и рецессивного (прописной буквой) признаков, если они не даны в условии задачи.
- Записать фенотипы и генотипы родительских форм.
- Записать фенотипы и генотипы потомков.
- Составить схему скрещивания, обязательно указать гаметы, которые образуют родительские формы.
- Записать ответ.
При решении задач на взаимодействие неаллельных генов необходимо:
- Сделать краткую запись задачи.
- Вести анализ каждого признака отдельно, сделав по каждому признаку соответствующую запись.
- Применить формулы моногибридного скрещивания, если ни одна из них не подходит, то
- Сложить вес числовые показатели в потомстве, разделить сумму на 16, найти одну часть и выразить все числовые показатели в частях.
- Исходя из того, что расщепление в F2 дигибридного скрещивания идёт по формуле 9А_В_ : 3A_bb : 3 ааВ_ : l aabb, найти генотипы Fr
- По F2 найти генотипы F
- По F найти генотипы родителей.
Формулы для определения характера скрещивания:
где n — число аллелей, пар признаков
(3:1)n | Расщепление по генотипу |
(1:2:1)n | Расщепление по фенотипу |
2n | Количество типов гамет |
2n | Количество фенотипических классов |
3n | Количество генотипических классов |
4n | Число возможных комбинаций, сочетаний гамет |
- Если при скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в их потомстве наблюдается расщепление признаков, то эти особи гетерозиготны.
- Если в результате скрещивания особей, отличающихся феиотипически по одной паре признаков, получается потомство, у которого наблюдается расщепление по этой же паре признаков, то одна из родительских особей была гетерозиготна, а другая — гомозиготна по рецессивному признаку.
- Если при скрещивании феиотипически одинаковых (по одной паре признаков) особей в первом поколении гибридов происходит расщепление признаков на три фенотипические группы в отношениях 1:2:1, то это свидетельствует о неполном доминировании и о том, что родительские особи гетерозиготны.
- Если при скрещивании двух феиотипически одинаковых особей в потомстве происходит расщепление признаков в соотношении 9:3:3:1, то исходные особи были дигетерозиготными.
Генетические законы Менделя:
- Закон единообразия гибридов первого поколения — при моногибридном скрещивании у гибридов первого поколения проявляются только доминантные признаки — оно фенотипически единообразно.
- Закон расщепления — при самоопылении гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков в отношении 3:1, при этом образуются две фенотипические группы — доминантная и рецессивная.
- Закон независимого наследования — при дигибридном скрещивании у гибридов каждая пара признаков наследуется независимо от других и дает с ними разные сочетания. Образуются четыре фенотипические группы, характеризующиеся отношением 9:3:3:1.
Решайте с ответами:
Решение задач по генетике | Мирознай
Онлайн-курс опирается на теоретическое содержание генетических закономерностей, в нем раскрывается содержание основных генетических терминов, разбираются все типы задач по биологии из раздела «Генетика», обращается внимание на правильную запись условий задачи, составление схемы решения и содержание ответов на поставленные вопросы, поможет преодолеть трудности при подготовке к ЕГЭ.
Каждый раздел включает ряд видео-занятий, которые раскрывают соответствующие темы из курса подготовки к ЕГЭ по биологии. Для закрепления в каждом видео-занятии рекомендуем выполнять задания для самостоятельной работы, в которых подобраны задачи и осуществляется автопроверка ответов. В конце курса подробно разбирается решение каждой задачи, вынесенной для самостоятельной работы.
После прохождения всех занятий вы сможете решать любые задачи по генетике.
ПРОГРАММА КУРСА
Курс состоит из двух частей. Первая часть (18 часов) содержит четыре раздела:
Раздел 1.1. Введение в генетику: основные генетические символы и термины; определение типов гамет.
Раздел 1.2. Закономерности наследования признаков, установленные Г.Менделем: гибридологический метод изучения наследования признаков; законы Менделя.
Раздел 1.3. Моногибридное скрещивание: определение генотипов и фенотипов родителей и потомства при полном доминировании; наследование признаков при неполном доминировании; кодоминирование — наследование групп крови человека.
Раздел 1.4. Дигибридное и полигибридное скрещивание: наследование нескольких признаков; количественные закономерности.
Вторая часть (18 часов) содержит три раздела:
Раздел 2.1. Явление сцепленного наследования: Закон Моргана; Определение групп сцепления генов. Кроссинговер.
Раздел 2.2. Наследование признаков, сцепленных с полом: хромосомный механизм определения пола; наследование признаков у человека — гемофилии, дальтонизма, атрофии зрительного нерва, гипоплазии эмали, ангидрозной эктодермальной дисплазии.
Раздел 2.3. Взаимодействие генов: типы взаимодействия генов- плейотропное, комплементарное, эпистатическое, полимерия; особенности наследования признаков при взаимодействии генов.
Анонс книги «Как научиться решать задачи по генетике»
…… Как
…………….научиться
……………………решать задачи
…………………………………по генетике
……
Садыков Борис Фагимович
Для абитуриентов и репетиторов
Здравствуйте, уважаемые читатели! Очень рад нашей встрече!
Меня зовут Садыков Борис Фагимович, 1956 года рождения, к.б.н., доцент. Живу (пока думаю, что «живу», а не «проживаю») в замечательном городе Уфе, с прекрасной природой Южного Урала, горных рек и озер. За плечами более 30 лет научной и преподавательской работы в школах и ВУЗах нашей страны. С 2011 года занимаюсь репетиторством по биологии, подготовкой выпускников школ к сдаче ЕГЭ и поступлению в ВУЗы.
Как сделать, чтобы мои знания и опыт оказались полезными большему кругу учащихся?
Преподавая общую биологию студентам ВУЗов, работая на курсах повышения квалификации учителей биологов, я понял как не легко бывает разобраться в генетических терминах и как порой сложно суметь преподнести свои знания по генетике. Именно потому, что генетика изучает самые что ни на есть основы жизни и потому, что именно понимание генетики вызывает довольно значительные трудности, решил написать эту книгу.
Генетические термины и основополагающие определения генетических понятий в книге изложены таким образом, чтобы можно было быстро устранить возможные пробелы ваших знаний теории. Надеюсь, что после этого процесс решения генетических задач не только не будет вызывать у Вас затруднений, но и окажется захватывающе интересным.
По опыту знаю, что ни в одном руководстве по решению генетических задач Вы не найдете такого подробно разъяснения: что, почему, отчего и как происходит. Поскольку книга рассчитана на учащихся с разным уровнем генетической подкованности, то разбираться будут простые задачи и не очень. Кто-то поблагодарит меня за подробное разъяснение даже простых заданий, а кто-то будет приятно удивлен, что и довольно сложные задачи можно «щелкать как орешки». Пусть каждый найдет в этой книге что-то полезное для себя!
Что дает умение решать задачи по генетике?
Для лучшего понимания закономерностей наследования признаков организмов и возникновения новых, учащимся предлагается научиться решать различные генетические задачи. Но иногда кажется, что решив задачу по заготовленной схеме, вы уже разбираетесь в генетике, не так ли?
Так вот, моя цель научить вас решать задачи осознанно, с полным понимание существа производимых действий. Именно не трафаретное мышление, а решение задач с полным пониманием всех произносимых слов и используемых генетических терминов.
Для этого сначала вспомним определения всех используемых терминов. причем восприятие их должно быть комплексным, поскольку непонимание хотя бы одного из них повлечет за собой неадекватное видение всей картины наследственности в целом.
Так скорее же, мои дорогие, в путь!
Я просто уверен, что через пару часов занятий все встанет на свои места и Bы поймете, что познать закономерности наследования признаков — вовсе не сложно. Зато сколько новых секретных граней «обустроенности» жизни на нашей планете Вам будет открыто!
Содержание
Предисловие……………………………………………………………………………………………………………………….5
Что дает умение решать задачи по генетике
Откуда «ноги растут»
Открываю «окошечко» вам
ДНК и хромосомы
Диплоидность и гаплоидность
Гомологичные хромосомы
Аллельные гены, гомозигота, гетерозигота
Генотип (зигота), геном (гамета). Закон чистоты гамет. Фенотип.
Почему потомки похожи на родителей. Законы Менделя……………………………………………………………….11
Рождение генетики
Законы Менделя
Решение задач на моногибридное скрещивание…………………………………………………………………………..16
Задача 1. Самая типичная
Задача 2. Вы знаете, что полидактилия (шестипалость) — доминантный признак
Задача 3. На неполное доминирование
Задача 4. Объясняющая, что такое анализирующее скрещивание
Задача 6. Когда может родиться кто угодно
Решение задач на дигибридное скрещивание……………………………………………………………………………..21
Задача 1. Какие гаметы образует дигетерозигота, если неаллельные гены расположены в разных хромосомах? (указать их процентное отношение)
Задача 2. Как определить количество гамет, образуемых гетерозиготами по более, чем одному изучаемому признаку
Задача 3. Самая традиционная
Задача 4. Тоже на дигибридное скрещивание, но об этом еще надо подуматься
Задача 5. На дигибридное скрещивание самая распространенная
Задача 6. Самая простая на наследование глухоты и формы волос
Задача 7. Атрофия мышц и близорукость
Задача 8. Галактоземия и отсутствие малых коренных зубов
Задача 9. Поясняющая, что такое анализирующее скрещивание на примере дигибридного
Задача 10. Решение стандартное, если суметь правильно понять условие задания
Задача 11. Всё просто, но попробуйте сначала разобраться сами
Сцепленное наследование. Хромосомная теория Томаса Моргана…………………………………………………..33
Удачный выбор объекта.
Сцепленное наследование
Хромосомная теория наследственности
Решение задач на сцепленное наследование………………………………………………………………………………36
Задача 1. Про горох со сцепленным наследованием, но без кроссинговера
Задача 2. Про мух с разной формой глаз и длиной тела (без кроссинговера)
Задача 3. Про мух с разным цветом тела и длиной крыльев (без кроссинговера)
Задача 4. Снова про таких же мух (но с кроссинговером)
Задача 5. Про кукурузу с разной формой и цветом семян (с кроссинговером)
Задача 6. Снова про кукурузу с разным цветом листьев и устойчивостью к паразитам
Задача 7. Про пшеницу (с кроссинговером)
Задача 8. Несчастное потомство Конька-Горбунка и Сивки-Бурки
Задача 9. Наследование синдрома дефекта ногтей и коленной чашечки, групп крови с кроссинговером
Задача 10. Про томаты с кроссинговером
Наследование, сцепленное с полом………………………………………………………………………………………….46
Что входит в понятие кариотипа организма
Отличие аутосом от половых хромосом в принципе
Решение задач на наследование сцепленное с полом
Задача 1. Про наследование дальтонизма у человека
Задача 2. Если рахитом страдает мужчина, то здоровыми могут быть только мальчики
Задача 3. Как получить «золотую» курицу
Задача 4. Как по оперению цыплят можно заранее знать их пол
Задача 5. Снова про кур с геном, вызывающим гибель эмбрионов
Задача 6. Курочка Ряба — совсем не просто
Задача 7. Наследование гемофилии и дальтонизма (с кроссинговером)
Задача 8. Про мух (с кроссинговером)
Задача 9. Про черепаховую окраску у кошек
Задача 10. Про бабочек красивых и не очень
Задача 11. Как определить по линии отца или матери мальчик унаследовал ген гемофилии
Генетический анализ родословных…………………………………………………………………………………………..59
Так к чему же сводится решение задачи
Не путать термины «генотип» и «геном» организма
Особенности фенотипического проявления признаков, сцепленных с Х хромосомой
Выводы по наследованию рецессивного признака, сцепленного с Х хромосомой
Общий «алгоритм» решения задач по анализу родословных
Решение задач на анализ родословных……………………………………………………………………………………..64
Задача 1. Изучаемый признак носит аутосомный доминантный характер наследования
Задача 2. Изучаемый признак носит аутосомный рецессивный характер наследования
Задача 3. Изучаемый признак является сцепленным с полом и носит рецессивный характер
Задача 4. Изучаемый признак является сцепленным с полом и носит доминантный характер
На прощание
Что было задумано при написании этой книги я выполнил. Решения простых задач по генетике и заданий среднего уровня постарался изложить подробно и надеюсь, что полученные знания из этой книжки помогут Вам лучше подготовиться к сдаче ЕГЭ по биологии и поступить в желаемый ВУЗ.
Но я с Вами не прощаюсь. Желаю Вам поступить в то высшее учебное заведение, которое Вы сами избрали себе по своему призванию. И если это медицинский ВУЗ или биологический факультет, то мы с вами еще непременно встретимся, Вы ведь будете и дальше продолжать изучать генетику, но уже на совсем другом уровне.
Собираюсь написать книги с объяснением решений более сложных задач по генетике и если у Вас возникнут затруднения с выполнением заданий по генетике, то мои новые книги будут для Вас.
Успехов вам, в учебе, в жизни и пусть мечты сбываются!
Заказать и купить книгу можно на этой странице.
Задания С- 6 (задача по генетике) для подготовки к ЕГЭ по биологии.
Методика решения задач по генетике
Методика решения задач по генетике Решение генетических задач 1. У гороха посевного желтая окраска семян доминирует над зеленой, выпуклая форма плодов над плодами с перетяжкой. При скрещивании растения
ПодробнееСцепление генов
Сцепление генов 2. У супругов Анны и Павла, имеющих нормальное зрение, родились два сына и две дочери. У первой дочери зрение нормальное, но она родила 3 сыновей, 2 из которых дальтоники. У второй дочери
ПодробнееЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ
ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ 1. У кроликов ген черного цвета меха доминирует над белым. Гетерозиготную крольчиху скрестили с гомозиготным белым самцом; а) определите сколько типов гамет образуется
ПодробнееТема: «Генетика пола»
С изменениями и дополнениями На дом: 44-45 Тема: «Генетика пола» Задачи: Дать характеристику механизму определения пола и особенностям наследования признаков, сцепленных с полом; научиться решать задачи
ПодробнееID_5260 1/7 neznaika.pro
Задача по генетике Ответами к заданиям являются слово, словосочетание, число или последовательность слов, чисел. Запишите ответ без пробелов, запятых и других дополнительных символов. 1 У человека один
ПодробнееID_3573 1/6 neznaika.pro
Задача по генетике Ответами к заданиям являются слово, словосочетание, число или последовательность слов, чисел. Запишите ответ без пробелов, запятых и других дополнительных символов. 1 Глухота аутосомный
ПодробнееТЕМА «Моногибридное скрещивание»
ТЕМА «Моногибридное скрещивание» 1. Какой процент особей чалой масти можно получить при скрещивании крупного рогатого скота красной (АА) и белой (аа) масти при неполном доминировании 1) 25% 2) 75% 4) 100%
ПодробнееМоногибридное скрещивание
1. Известно, что у гороха гладкая поверхность семян доминирует над морщинистой. При опылении растения с морщинистыми семенами пыльцой растения с гладкими семенами половина потомства имеет морщинистые,
ПодробнееТЕМА «Генотип организмов»
1. Типы гамет у особи с генотипом ААВb 1) АВ, Аb 2) АА, Bb 3) Аа, bb 4) Аа, Bb ТЕМА «Генотип организмов» 2. У собак чёрная шерсть (А) доминирует над коричневой (а), а коротконогость (В) над нормальной
ПодробнееРешение задач по генетике
Решение задач по генетике Типы задач по генетике 1. Задачи на анализ родословных 2. Задачи на наследование признаков, сцепленных с полом 3. Задачи на моно- и дигибридное скрещивание 4. Задачи на сцепленное
ПодробнееII(А), III(В), IV(АВ).
Задание — 28 1.Кодоминирование. Взаимодействие генов. 1 Ген окраски кошек сцеплен с Х-хромосомой. Черная окраска определяется геном Х В, рыжая геном Х b. Гетерозиготы имеют черепаховую окраску. От черепаховой
Подробнеечаса ЗАНЯТИЕ 4. Основные вопросы темы:
Факультет «Клиническая психология». Дисциплина «Генетика человека» ЗАНЯТИЕ 4. часа Наследственность как основное свойство живого. Закономерности наследования: законы Г.Менделя и Т.Моргана. Взаимодействия
ПодробнееID_4487 1/6 neznaika.pro
Задача по генетике Ответами к заданиям являются слово, словосочетание, число или последовательность слов, чисел. Запишите ответ без пробелов, запятых и других дополнительных символов. 1 При скрещивании
ПодробнееЗадачи по генетике с решением.
Задачи по генетике с решением. Моногибридное скрещивание 1. Один ребёнок в семье родился здоровым, а второй имел тяжёлую наследственную болезнь и умер сразу после рождения. Какова вероятность того, что
ПодробнееРешение генетических задач
Решение генетических задач Если ученик в школе не научился сам ничего творить, то и в жизни он всегда будет только подражать, копировать Л.Н.Толстой Место генетических задач в системе общебиологического
ПодробнееУрок биологии в 10-м классе по теме
Урок биологии в 10-м классе по теме «Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом» Учитель биологии — Майлова Ш.М. Цель: сформировать знания о хромосомном определении пола, сцепленном с полом наследовании
ПодробнееТестовые задания ЕГЭ Генетика
К.Р. Напольская На правах рукописи Тестовые задания ЕГЭ Генетика Об авторе Напольская Ксения Романовна Кандидат биологических наук (специальность микробиология). Образование: МГУ им. М.В. Ломоносова, аспирантура,
ПодробнееТема: «Аллельные гены»
С изменениями и дополнениями На дом: 40 Тема: «Аллельные гены» Задачи: 1. Дать характеристику анализирующему скрещиванию. 2. Изучить особенности неполного доминирования. 3. Научиться решать задачи на законы
ПодробнееКонспект урока — тренинга
МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА 9 Конспект урока — тренинга по биологии для 10 класса тема урока: взаимодействие аллельных генов учитель: Артемова
ПодробнееТЕМА «Дигибридное скрещивание»
ТЕМА «Дигибридное скрещивание» 1. У собак чёрная шерсть (А) доминирует над коричневой (а), а коротконогость (В) над нормальной длиной ног (b). Выберите генотип чёрной коротконогой собаки, гетерозиготной
ПодробнееУрок биологии в 10 классе.
Урок биологии в 10 классе. Тема: «Решение генетических задач» Преподаватель МОУ СОШ 1 г. НОГИНСКА Рослая Е.С. Цели: 1- знакомство с решением задач по теме: «кроссинговер»; 2- совершенствование умений и
ПодробнееВзаимодействие неаллельных генов
Муниципальное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа 26 имени А. С. Пушкина Конспект урока по теме: Взаимодействие неаллельных генов учитель высшей категории Безносова Надежда Петровна
ПодробнееПеречень теоретических вопросов:
Перечень вопросов и задач для подготовки к экзамену по дисциплине Биология для специальностей 31.02.03 Лабораторная диагностика и 34.02.01 Сестринское дело Перечень теоретических вопросов: 1. Клетка элементарная
ПодробнееЗадание 6 ЕГЭ по биологии
Задание 6 ЕГЭ по биологии Скрещивание Шестое здание ЕГЭ по биологии это задачи. На людей, которые только начинают заниматься биологией или подготовкой к экзамену в частности, они наводят ужас. Очень зря.
ПодробнееРЕШЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
КОМИТЕТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ ОБЛАСТНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «КУРСКИЙ ТЕХНИКУМ СВЯЗИ» РАССМОТРЕНО СОГЛАСОВАНО на заседании методической
ПодробнееЗадания С6 по биологии
Задания С6 по биологии. дрозофил белая окраска глаз наследуется как рецессивный признак (а). При скрещивании красноглазых () мух получили красноглазых самцов и самок и белоглазых самцов, но не было ни
Подробнее9 класс Банк заданий Биология П3 база
9 класс Банк заданий Биология П3 база 1. В результате какого процесса образуется зародыш? 1) гаметогенеза 2) оплодотворения 3) эмбриогенеза 4) постэмбрионального развития 2. Процесс дробления зиготы и
ПодробнееСБОРНИК задач по генетике с решениями
Крестьянинов В.Ю., Вайнер Г.Б. СБОРНИК задач по генетике с решениями Издательство «Лицей» Оглавление: Глава I. и оформление генетических задач 1. Некоторые общие методические приемы, которые могут быть
ПодробнееПояснительная записка
Пояснительная записка Программа элективного курса по биологии разработана для обучающихся 11 класса и рассчитана на 34 часа (1 час в неделю) занятий. Темы «Молекулярная биология» и «Генетика» наиболее
ПодробнееЗадание 5, (30 баллов)
Задание 5, вариант 1. Катаракта и полидактилия у человека обусловленыдоминантными аутосомными генами, расстояние между которыми 20 морганид. Оба родителя в семье гетерозиготны по обоим парам генов. Однако
ПодробнееМенделизм. Основные понятия генетики
Менделизм. Основные понятия генетики Лекция по курсу «Генетика» Автор зав. кафедрой генетики РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева А.А. Соловьёв Немного из истории генетики Небольшой участок сада монастыря Св.
Подробнеечаса ЗАНЯТИЕ 5. Основные вопросы темы:
Факультет «Клиническая психология». Дисциплина «Генетика человека» ЗАНЯТИЕ 5. часа Иммуногенетика. Система группы крови АВО и HLA система как пример множественного аллелизма у человека. Система резус-фактора
ПодробнееСцепленное наследование. Закон Моргана
С изменениями и дополнениями На дом: 42 Сцепленное наследование. Закон Моргана Задачи: Изучить особенности наследования генов, локализованных в одной хромосоме. Вывести и сформулировать закон Т.Г. Моргана
Подробнее«РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ПодробнееПамятка для учащихся 9 11 классов
Памятка для учащихся 9 11 классов Оглавление Решение цитогенетических задач Алгоритм решения задач Правила при решении генетических задач Оформление задач по генетике Запись условия и решения задач Примеры
ПодробнееСеминар 1 Решение задач по генетике
Семинар 1 Решение задач по генетике Законы Менделя Полное и неполное доминирование Полигибридное скрещивание Признаки, сцепленные с полом Явление сцепленного наследования и кроссинговер Определения Ген
ПодробнееОТВЕТЫ на задания типа А и В
Вариант/ задания ОТВЕТЫ на задания типа А и В Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 Вариант 4 Вариант 5 Вариант 6 А1 3 2 2 3 1 3 А2 2 3 4 4 3 1 А3 1 2 2 3 1 3 А4 1 2 1 4 4 1 А5 2 1 1 4 1 2 А6 2 1 4 3 3 4 А7 1
ПодробнееМенделизм. Основные понятия генетики
Менделизм. Основные понятия генетики Лекция по курсу «Генетика» Автор зав. кафедрой генетики и биотехнологии РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева А.А. Соловьѐв Г. Мендель Небольшой участок сада монастыря Св.
Подробнее2011 г г. РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОУ ВПО «СЕВЕРНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации
ПодробнееСборник задач по генетике для подготовки к ОГЭ и ЕГЭ, 9-10 класс
Автор:
Т.К. Сидоренко — учитель биологии
высшей категории МОБУ СОШ № 7
г. Тында Амурской области
СБОРНИК ЗАДАЧ ПО ГЕНЕТИКЕ ДЛЯ 9-11 КЛАССОВ
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ОГЭ И ЕГЭ
г. Тында
Т.К. Сидоренко
СБОРНИК ЗАДАЧ ПО ГЕНЕТИКЕ
(МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ОГЭ И ЕГЭ)
9-11 классов
Издательство «Учитель МОБУ СОШ №7»
г. Тында 2017
Сборник задач по генетике составлен для школьников для 9-11 классов.
Раздел «Основные закономерности явлений наследственности и изменчивости» является одним из самых сложных и объемных разделов общей биологии. Школьники должны не только знать сущность законов Г. Менделя, генетическую символику и терминологию, но и уметь решать биологические задачи разной сложности. Решение задач позволяет легче усвоить сложный теоретический материал.
Дорогой друг!
У тебя в руках сборник задач по генетике.
Тебе предлагаются разные виды задач:
Задачи повышенной сложности
разных лет.
Постарайся их решить, и ты убедишься, что генетика – это очень интересная наука!
Желаю успехов!
Автор
Содержание.
стр. 5Подготовка к решению задач по генетике
6-8
Задачи по теме «Моногибридное скрещивание»
стр. 8 — 10
Задачи по теме «Неполное доминирование». Анализирующее скрещивание.
стр. 10
Задачи по теме «Ди- и поли — гибридное скрещивание»
стр. 11-15
Задачи по теме « Наследование по типу множественных аллелей»
Стр. 15- 17
Комбинированные задачи
стр. 17 — 19
Задачи по теме «Сцепленное наследование (кроссинговер)»
стр. 19 — 20
Задачи из демонстрационных материалов ЕГЭ
стр. 20 — 21
Задачи на анализ родословной
стр. 21 -23
Задачи по теме «Наследование летальных генов, локализованных в половых хромосомах»
стр. 23-24
Задачи по теме «Одновременное наследование признаков, расположенных в соматических и половых хромосомах»
стр.24-25
Список использованной литературы. Источники иллюстраций.
стр. 26
1. Краткий словарь генетических терминов
Альтернативные признаки – контрастные признаки (Например: карие глаза – голубые глаза, среди них встречаются и противоположные признаки :
высокий рост – низкий рост).
2. Аллельные гены – это пара генов, определяющих контрастные (альтернативные) признаки организма. Каждый ген этой пары называется аллелью. Аллельные гены расположены в одних и тех же участках локусах гомологичных (парных) хромосом.
3. (Аутосомы – хромосомы, по которым у самцов и самок нет различий.
4. Взаимодействие генов – взаимосвязанное действие одной, двух или более пар генов, определяющих развитие одного и того же признака.
5. Генетика – наука о наследственности и изменчивости.
6. Ген (с современных позиций) – это участок молекулы ДНК, содержащий информацию о первичной структуре одного белка. Гены находятся в хромосомах, где они расположены линейно, образуя «группы сцепления».
7. Генотип – сумма генов, полученная организмом от родителей.
8. Гетерозигота («гетеро»=»разный») – организм с разными аллелями в генотипе (например: Аа)
9. Гибридное поколение – поколение, полученное от родителей с разными признаками.
10. Гибрид – один организм из гибридного поколения.
11. Гомозигота («гомо» = «одинаковый») – организм с одинаковыми аллелями в генотипе (например: АА или аа)
12. Доминантный признак – преобладающий признак (признак, подавляющий остальные): А, В, С,…
13. Доминирование – простейшая форма взаимодействия генов по типу «доминантность – рецессивность», установленная Г.Менделем.
14. Изменчивость – общее свойство всех организмов приобретать новые признаки (в пределах вида).
15. Кодоминирование – форма взаимодействия генов, при которой у гетерозигот проявляются оба аллели (например, наследование 4 группы крови у человека: АВ).
16. Комплиментарность – форма взаимодействия генов, когда один ген дополняет действие другого гена.
17. Локус – место положения гена в хромосоме.
18. Мендель Грегор (чешский монах) – основоположник генетики.
19. Морган Томас (американский ученый) – создатель хромосомной теории наследственности.
20. Наследственность – общее свойство всех организмов передавать свои признаки потомкам.
21. Неполное доминирование – случай, когда у гетерозиготного потомка – промежуточный фенотип.
22. Половые хромосомы – хромосомы, по которым у самцов и самок есть различия.
23. Полигибридное скрещивание – это сложное скрещивание, при котором родительские организмы отличаются по трём, четырём, и более парам контрастных (альтернативных) признаков.
2. Подготовка к решению задач по генетике
Правила при решении задач по генетике.
Правило первое.
Если при скрещивании двух фенотипические одинаковых особей в их потомстве наблюдается расщепление признаков, то эти особи гетерозиготные.
Правило второе.
Если в результате скрещивания особей, отличающихся фенотипически по одной паре признаков, получается потомство, у которого наблюдается расщепление по этой же паре признаков, то одна из родительских особей Гетерозигота, а другая – Гомозигота по рецессивному признаку.
Правило третье.
Если при скрещивании фенотипические одинаковых особей (по одной паре признаков) в первом поколении гибридов происходит расщепление признаков на три фенотипические группы в отношениях 1:2:1, то это свидетельствует о неполном доминировании и о том, что родительские особи гетерозиготные.
Для успешного решения задач по генетике следует уметь выполнять некоторые несложные операции и использовать методические приемы, которые приводятся ниже:
1. Внимательно изучить условие задачи.
2.Определить тип задачи. Для этого необходимо выяснить, сколько пар признаков рассматривается в задаче, сколько пар генов кодирует эти признаки, а также число классов фенотипов, присутствующих в потомстве от скрещивания гетерозигот или при анализирующем скрещивании, и количественное соотношение этих классов. Кроме того, необходимо учитывать, связано ли наследование признака с половыми хромосомами, а также сцеплено или независимо наследуется пара признаков. Относительно последнего могут быть прямые указания в условии. Также, свидетельством о сцепленном наследовании может являться соотношение классов с разными фенотипами в потомстве.
3. Для облегчения решения можно записать схему скрещивания на черновике, отмечая фенотипы и генотипы особей, известных по условию задачи, а затем начать выполнение операций по выяснению неизвестных генотипов. Для удобства неизвестные гены на черновике можно обозначать значками *, _ или +.
Выяснение генотипов особей, неизвестных по условию, является основной методической операцией, необходимой для решения генетических задач. При этом решение всегда надо начинать с особей, несущих рецессивный признак, поскольку они гомозиготные и их генотип по этому признаку однозначен – аа.
Выяснение генотипа организма, несущего доминантный признак, является более сложной проблемой, потому что он может быть гомозиготным (АА) или гетерозиготным (Аа).
Гомозиготными (АА) являются представители «чистых линий», то есть такие организмы, все предки которых несли тот же признак. Гомозиготными являются также особи, оба родителя которых были гомозиготными по этому признаку, а также особи, в потомстве которых (F1) не наблюдается расщепление.
Организм гетерозиготный (Аа), если один из его родителей или потомков несет рецессивный признак, или если в его потомстве наблюдается расщепление.
4. В некоторых задачах предлагается выяснить, доминантным или рецессивным является рассматриваемый признак. Следует учитывать, что доминантный признак во всех случаях, кроме неполного доминирования, проявляется у гетерозиготных особей. Его несут также фенотипические одинаковые родители, в потомстве которых встречаются особи, отличные от них по фенотипу. При моногенном наследовании доминантный признак всегда проявляется у потомства F1 при скрещивании гомозиготных родителей (чистых линий) с разным фенотипом (исключение – неполное доминирование).
5. При определении возможных вариантов распределения генов в гаметах следует помнить, что каждая гамета содержит гаплоидный набор генов и что в нее попадает только один ген из каждой пары, определяющей развитие признака. Число возможных вариантов гамет равно 2n, где n – число рассматриваемых пар хромосом, содержащих гены в гетерозиготном состоянии.
6. Распространенной ошибкой при определении вариантов гамет является написание одинаковых типов гамет, то есть содержащих одни и те же сочетания генов. Для определения возможных типов гамет более целесообразным представляется запись генотипов в хромосомной форме. Это упрощает определение всех возможных вариантов сочетания генов в гаметах (особенно при полигибридном скрещивании). Кроме того, некоторые задачи невозможно решить без использования такой формы записи.
7. Сочетания гамет, а также соответствующие этим сочетаниям фенотипы потомства при дигибридном или полигибридном скрещивании равновероятны, и поэтому их удобно определять с помощью решетки Пеннета. По вертикали откладываются типы гамет, продуцируемых матерью, а по горизонтали – отцом. В точках пересечения вертикальных и горизонтальных линий записываются соответствующие сочетания генов. Обычно выполнение операций, связанных с использованием решетки Пеннета, не вызывает затруднений у учащихся. Следует учитывать только то, что гены одной аллельной пары надо писать рядом (например, ААВВ, а не АВАВ).
8. Конечным этапом решения является запись схемы скрещивания в соответствии с требованиями по оформлению, описанными ниже, а также максимально подробное изложение всего хода рассуждений по решению задачи с обязательным логическим обоснованием каждого вывода. Отсутствие объяснения даже очевидных, на первый взгляд, моментов может быть основанием для снижения оценки на экзамене.
Оформление задач по генетике
При оформлении задач необходимо уметь пользоваться символами, принятыми в традиционной генетике и приведенными ниже:
♀ — символ, обозначающий женский пол особи (символ Венеры – зеркальце с ручкой)
♂
символ, обозначающий мужской пол особи (символ Марса – копьё и щит).
×
знак скрещивания
P
перента – родительские организмы
F1, F2
филис – дети. Гибридное потомство , дочерние организмы первого и второго поколения
А, В, С…
гены, кодирующие доминантные признаки
а, b, с…
аллельные им гены, кодирующие рецессивные признаки
АА, ВВ, СС…
генотипы особей, моногомозиготных по доминантному признаку
Аа, Вb, Сс…
генотипы моногетерозиготных особей
аа, bb, сс…
генотипы рецессивных особей
АаВb, AaBbCc
генотипы ди — и тригетерозигот
А B, CD
a b cd
генотипы дигетерозигот в хромосомной форме при независимом и сцепленном наследовании
А , а , АВ , cd
G- Гаметы А а ….
3. Примеры решения и оформления задач по теме «Моногибридное скрещивание»
1. Законы Г. Менделя имеют всеобщий характер для организмов:
А) размножающихся вегетативным способом
В) диплоидных организмов, размножающихся половым путём
С) для особей размножающихся партеногенезом
D) нет верного ответа
2.Каково соотношение фенотипов в F1 при скрещивании двух желтозёрных растений гороха (Аа)?
А) 1 : 1
В) 3 : 1
С) 1 : 1 : 1 : 1
Д) 9 : 3 : 3 : 1
3. Скрещивают две особи – одна гомозиготная по доминантному признаку (черный окрас), вторая – по рецессивному признаку (белый окрас). Какое потомство может получиться, если учесть, что гетерозиготные особи этого вида имеют фенотип идентичный с гомозиготными особями?
А) 55% белого окраса в первом поколении
В) 100% черного окраса в первом поколении
С) 75% черного окраса в первом поколении
D) 25% белого окраса в первом поколении
4. Определите генотип мохнатой морской свинки, гетерозиготной по этому признаку
А) ВС
В) Вв
С) вв
Д) вс
5. При скрещивании между собой чистопородных белых кур потомство оказывается белым, а при скрещивании черных кур – черным. Потомство от белой и черной особи оказывается пестрым. Какое оперение будет у потомков белого петуха и пестрой курицы?
6. Красная окраска ягоды земляники (А) неполно доминирует над белой, а нормальная чашечка (В) неполно доминирует над листовидной. Гены располагаются в разных хромосомах. Определите тип скрещивания, генотипы родителей, а также генотипы и фенотипы потомства, полученного от скрещивания растения земляники с Розовыми ягодами и промежуточной формой чашечки, с растением, имеющим красные ягоды и листовидную чашечку. Составьте схему решения задачи.
7. Ген черной масти у крупнорогатого скота доминирует над геном красной масти. Какое потомство F1 получится от скрещивания чистопородного черного быка с красными коровами? Какое потомство F2 получится от скрещивания между собой гибридов?
Решение:
А – ген черной масти,
а – ген красной масти.
Красные коровы несут рецессивный признак, следовательно, они гомозиготные по рецессивному гену и их генотип – аа.
Бык несет доминантный признак черной масти и является чистопородным, т.е. гомозиготным. Следовательно, его генотип – АА.
Гомозиготные особи образуют один тип гамет, поэтому черный бык может продуцировать только гаметы, несущие доминантный ген А, а красные коровы несут только рецессивный ген а.
Они могут сочетаться только одним способом, в результате чего образуется единообразное поколение F1 с генотипом Аа.
Гетерозигота с равной вероятностью формируют гаметы, содержащие гены А и а. Их слияние носит случайный характер, поэтому в F2 будут встречаться животные с генотипами АА (25%), Аа (50%) и аа (25%), то есть особи с доминантным признаком будут составлять примерно 75%.
Ответ:
При скрещивании чистопородного черного быка с красными коровами все потомство будет черного цвета. При скрещивании между собой гибридов F1 в их потомстве (F2) будет наблюдаться расщепление: 3/4 особей будет черного цвета, 1/4 – красного.
8. Гладкая окраска арбузов наследуется как рецессивный признак. Какое потомство получится от скрещивания двух гетерозиготных растений с полосатыми плодами?
9. Определите генотипы родителей, если у матери имеется седая прядь волос надо лбом, а у отца – нет; из двух детей в семье, один имеет седую прядь, а другой – нет.
Решение:
Дано:
А – наличие седой пряди
А – отсутствие седой пряди
Определите генотипы родителей.
Один ребенок не имеет седой пряди – значит, он должен быть гомозиготным по рецессивному признаку – аа; точно такой же генотип (аа) будет иметь и его отец.
Мать гетерозиготна, так как один ее ребенок имеет седую прядь, а другой – не имеет.
Р ♀ Аа х ♂ а
G
F1 — есть седая прядь, нет седой пряди.
10. Определите генотипы и фенотипы потомства от брака кареглазых гетерозиготных родителей.
Решение:
Дано:
А – карие глаза
а – голубые глаза
Определить F1-?
Гетерозиготные кареглазые родители Аа
Р ♀ Аа х ♂ Аа
G
F1 АА, Аа, Аа аа
карие 3 голубые 1
происходит расщепление признаков, согласно второму закону Менделя:
по фенотипу 3:1
по генотипу 1: 2: 1
4. Неполное доминирование. Анализирующее скрещивание.
Задача 1.
Куры с белым оперением при скрещивании между собой всегда дают белое потомство, а куры с черным оперением – черное. Потомство от скрещивания белой и черной особей оказывается голубым. Какая часть потомства от скрещивания голубых петуха и курицы будет с голубым оперением?
Решение:
Дано:
А – черное оперение
а – белое оперение
АА – черная курица
аа — белый петух
Аа – генотип голубых курицы и петуха
Количество Аа в F2 — ?
Р ♀ АА х ♂ аа
G
Р ♀ АА х ♂ аа
F1 Аа Аа
гол. гол.
G
F2
АА, Аа, Аа, аа
черн. гол. гол. бел.
Соотношение по генотипу 1 АА: 2 Аа: 1аа
Соотношение по фенотипу 1 черн.: 2 гол.: 1 бел.
Ответ: половина потомства будут иметь голубое оперение.
Задача 2.
У мышей гены окраски шерсти и длины хвоста не сцеплены. Длинный хвост (В) развивается только у гомозигот, короткий хвост развивается у гетерозигот. Рецессивные гены, определяющие длину хвоста, в гомозиготном состоянии вызывают гибель эмбрионов. При скрещивании самок мышей с чёрной шерстью, коротким хвостом и самца с белой шерстью, длинным хвостом получено50% особей с чёрной шерстью и длинным хвостом, 50% – с чёрной шерстью и коротким хвостом. Во втором случае скрестили полученную самку с чёрной шерстью, коротким хвостом и самца с белой шерстью, коротким хвостом. Составьте схему решения задачи. определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы потомства в двух скрещиваниях, соотношение фенотипов во втором скрещивании. Объясните, причину полученного фенотипического расщепления во втором скрещивании.
Задача 3.
Скрещивали растения земляники усатые белоплодные с растениями безусыми красноплодными (В), все гибриды получились усатые розовоплодные. При анализирующем скрещивании гибридовF1 в потомстве произошло фенотипическое расщепление. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родительских особей, гибридов первого поколения, а также генотипы и фенотипы потомства при анализирующем скрещивании(F2). Определите характер наследования признака окраски плода. Какие законы наследственности проявляются в данных случаях?
5. Дигибридное, полигибридное скрещивание
Дигибридным называется скрещивание, при котором рассматривается наследование двух альтернативных признаков, кодируемых генами, расположенными в разных парах гомологичных хромосом.
Согласно третьему закону Менделя, при дигибридном скрещивании наследование обоих признаков осуществляется независимо друг от друга, а в потомстве дигетерозигот наблюдается расщепление по фенотипу в пропорции 9:3:3:1 (9 А*В*, 3 ааВ*, 3 А*bb, 1 ааbb, где * в данном случае обозначает, что ген может находиться либо в доминантном, либо в рецессивном состоянии). По генотипу расщепление будет осуществляться в соотношении 4:2:2:2:2:1:1:1:1 (4 АаВb, 2 ААВb, 2 АаВВ, 2 Ааbb, 2 ааВb, 1 ААbb, 1 ААВВ, 1 ааВВ, 1 ааbb).
Для определения фенотипов и генотипов потомства при дигибридном скрещивании удобно пользоваться решеткой Пеннета, для построения которой по вертикальной оси следует отметить гаметы одного родительского организма, а по горизонтальной – другого. В месте пересечения вертикалей и горизонталей записываются генотипы дочерних организмов.
Решетка Пеннета
А – желтая окраска семян (ж),
а – зеленая окраска семян (з),
В – гладкая поверхность семян (г),
b – морщинистая поверхность семян (м).
AB
Ab
aB
ab
♀
AB
AABB
ж. г.
AABb
ж. г.
AaBB
ж. г.
AaBb
ж. г.
Ab
AABb
ж. г.
Aabb
ж. м.
AaBb
ж. г.
Aabb
ж. м.
aB
AaBB
ж. г.
AaBb
ж. г.
aaBB
з. г.
aaBb
з. г.
ab
AaBb
ж. г.
Aabb
з. м.
aaBb
з. г.
aabb
з. м.
9 A*B* – желтая гладкая
3 A*bb – желтая морщинистая
3 ааB* – зеленая гладкая
1 aabb – зеленая морщинистая
Тот факт, что признаки наследуются независимо друг от друга, значительно упрощает решение задач на Дигибридное скрещивание. Оно сводится к тому, чтобы абстрагироваться от второго признака и два раза решить задачу на моногибридное скрещивание.
Задача 1. Бурый хохлатый петух скрещен с черной курицей без хохла, в потомстве половина цыплят черных хохлатых и половина бурых хохлатых. Во втором скрещивании фенотипических таких же родительских особей все потомство получилось черное хохлатое. Составьте схемы скрещивания. Какие законы проявляются в данных скрещиваниях?
Задача 2. У фигурной тыквы белая окраска плодов доминирует над жёлтой, дисковидная форма – над шаровидной. Как будут выглядеть гибриды от скрещивания гомозиготной жёлтой шаровидной тыквы и жёлтой дисковидной (гетерозиготной по второй аллели).
Задача 3. У томатов красный цвет плодов доминирует над жёлтым цветом,
нормальный рост — над карликовым ростом. Какими будут гибриды от скрещивания гомозиготных жёлтых томатов нормального роста и жёлтых карликов?
Задача 4. Мужчина правша женился на кареглазой женщине правше. У них родились два мальчика: кареглазый левша и голубоглазый левша. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства и вероятность рождения в этой семье голубоглазого правши, если голубоглазость – рецессивный признак. Признаки не сцеплены.
Задача 5. Напишите возможные генотипы и фенотипы детей, если известно, что у отца – вьющиеся волосы и веснушки (как у всех его предков), а у матери – прямые и нет веснушек.
Решение:
Дано:
А – вьющиеся волосы
а — прямые волосы
В – веснушки
в – веснушки отсутствуют
F1 — ?
Генотип отца – ААВВ;
генотип матери – аавв.
Р ♀ аавв х ♂ ААВВ
G
F1 АаВв
Ответ: все дети будут с вьющимися волосами и веснушками.
Задача 6. Единственный ребенок близоруких кареглазых родителей имеет голубые глаза и нормальное зрение.
Определить:
а) генотипы всех трех членов семьи;
б) рождение каких детей можно ожидать в этой семье.
Решение:
а) Дано:
А – карие глаза
а – голубые глаза
В – близорукость
в – нормальное зрение
Определить генотипы Р и F1
Генотип ребенка – аавв
По генотипу ребенка определяем гаметы, которые он мог получить от матери и отца.
F1 аавв – ребенок с голубыми глазами и нормальным зрением
G ав ав
от одного от другого
родителя родителя
Гаметы, несущие рецессивные признаки, должны быть в генотипе обоих родителей, значит, их генотипы АаВв.
Б) Дано:
А – карие глаза
а – голубые глаза
В – близорукость
в – нормальное зрение
Р ♀, ♂ АаВв
Кареглазые, близорукие
Р ♀ АаВв х ♂ АаВв
G АВ, Ав, аВ, ав, АВ, Ав, аВ, ав.
Находим F1: строим решетку Пеннета
АaВв к.б.АaВв к.б.
Ав
AABв к.б.
Aавв к.н.
AaBв к.б.
Aaвв к.н.
аВ
AaBBк.б.
AaBв к.б.
aaBB г.б.
aaBв г.б.
ав
AaBв к.б.
Aaвв к.н.
АаВв г.б.
Аавв
По генотипу считаем 2. ААВв – карегл. близорук. 93.АаВВ – карегл. близорук.
4. АаВв – карегл. близорук.
5. Аавв — карегл. норм 1 36. Аавв — карегл. норм. 2
8.ааВв – голубгл. близорук. 2 3 9. аавв – голубгл. норм. 1Ответ: генотипов – 9; фенотипов – 4 (кареглазых близоруких, кареглазых нормальных, голубоглазых нормальных, голубоглазых близоруких).
Количество по фенотипу:
кареглазых близоруких – 9/16
кареглазых нормальных – 3/16
голубоглазых близоруких – 3/16
голубоглазых нормальных – 1/ 16
Задача 7.У родителей со свободной мочкой уха и треугольной ямкой на подбородке родился ребёнок со сросшейся мочкой уха и гладким подбородком. Определите генотипы родителей, первого ребенка, фенотипы и генотипы других возможных потомков. Составьте схему решения задачи. Признаки наследуются независимо.
Задача 8.
У человека глаукома наследуется как аутосомно-рецессивный признак (а), а синдром Марфана, сопровождающийся аномалией в развитии соединительной ткани, – как аутосомно-доминантный признак (В). Гены находятся в разных парах Аутосомы. Один из супругов страдает глаукомой и не имел в роду предков с синдромом Марфана, а второй дигетерозиготен по данным признакам. Определите генотипы родителей, возможные генотипы и фенотипы детей, вероятность рождения здорового ребёнка. Составьте схему решения. Какие законы наследственности проявляются.
Так же, как и в случае дигибридного скрещивания, решение задач по выяснению фенотипов и определению вероятности рождения потомков с теми или иными признаками можно значительно облегчить, если последовательно рассматривать наследование каждого отдельного признака, абстрагировавшись от остальных.
Задача 9
Написать типы гамет, образующихся у организма с генотипом АаВbСс. Гены А, В и С наследуются независимо.
Решение
Для написания вариантов гамет лучше использовать запись в хромосомной форме, тогда можно мысленно последовательно вращать хромосомы относительно друг друга и после этого записывать гены, попавшие в верхнюю и нижнюю часть. Все эти операции осуществляются мысленно, записывается только конечный результат.
ABCб)
a
A
В
b
С
c
aBC
в)
А
a
b
B
С
c
AbC
г)
А
a
B
b
c
C
ABc
abc
Abc
aBc
abC
Ответ:
Тригетерозигот АаВbСс будет образовывать 8 типов гамет: АВС, аbс, аВС, Аbс, АbС, аВс, АВс и аbС.
6. Наследование по типу множественных аллелей
По такому типу осуществляется, например, наследование групп крови системы АВ0. Наличие той или иной группы крови определяется парой генов (точнее, локусов), каждый из которых может находиться в трех состояниях (JA, JB или j0). Генотипы и фенотипы лиц с разными группами крови приведены в таблице 1.
Таблица 1. Наследование групп крови системы АB0
j0j0II (A)
JAJA, JAJ0
III (B)
JBJB, JBJ0
IV (AB)
JAJB
Задача 1.
У мальчика I группа, у его сестры – IV. Что можно сказать о группах крови их родителей?
Решение
Генотип мальчика – j0j0, следовательно, каждый из его родителей несет ген j0.
Генотип его сестры – JAJB, значит, один из ее родителей несет ген JA, и его генотип – JAj0 (II группа), а другой родитель имеет ген JB, и его генотип JBj0 (III группа крови).
Ответ:
У родителей II и III группы крови.
Задача 2.
У отца IV группа крови, у матери – I. Может ли ребенок унаследовать группу крови своего отца?
Задача 3.
Родители имеют II и III группы крови. Какие группы следует ожидать у потомства?
Задача 4. Женщина с III группой крови возбудила дело о взыскании алиментов с мужчины, имеющего I группу, утверждая, что он отец ребенка. У ребенка I группа. Какое решение должен вынести суд?
Решение
Генотип женщины – JBJB или JBj0.
Генотип мужчины – j0j0.
В этом случае возможны два варианта:
JBJBIII группа
×
♂j0j0
I группа
или
♀JBj0
III группа
×
♂j0j0
I группа
гаметы
F1
JBj0
III группа
JBj0
III группа
j0j0
I группа
Ответ:
Суд вынесет следующее решение: мужчина может быть отцом ребенка, так же, как и любой другой человек с такой же группой крови.
Задача 5. У кроликов аллели дикой окраски С, гималайской окраски С’ и альбинизма С» составляют серию множественных аллелей, доминирующих в нисходящем порядке (т.е. аллель С доминирует над двумя другими, а аллель С’ доминирует над аллелем С»). Какие следует провести скрещивания, чтобы определить генотип кролика с диким видом окраски?
Ответ: 1 вариант
F1CC»
дикая окраска
100%
2 вариант
F1CC»
дикая окраска
50%
C’C»
гималайская окраска
50%
3 вариант
F1CC»
дикая окраска
50%
C’C»
альбинос
50%
Задача 6.
У кроликов аллели дикой окраски С, гималайской окраски С’ и альбинизма С» составляют серию множественных аллелей, доминирующих в нисходящем порядке (т.е. аллель С доминирует над двумя другими, а аллель С’ доминирует над аллелем С»). При скрещивании двух гималайских кроликов получено потомство, 3/4 которого составляли гималайские кролики и 1/4 – кролики-альбиносы. Определить генотипы родителей.
Ответ: Генотип родителей – C’C».
7. Комбинированные задачи.
Задача 1.
У человека ген карих глаз доминирует над голубым цветом глаз (А), а ген цветовой слепоты рецессивный (дальтонизм – d) и сцеплен с Х-хромосомой. Кареглазая женщина с нормальным зрением, отец которой имел голубые 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-дальтоников с карими глазами и их пол.
Задача 2.
Аллельные гены, отвечающие за наследование короткой (А) и длинной шерсти у кошек, расположены в аутосомах. Ген окраски шерсти сцеплен с Х-хромосомой: ХB– чёрная окраска; Хb– рыжая окраска; гетерозиготные особи имеют черепаховую окраску. Гомогаметным полом у кошек являются самки. От скрещивания короткошёрстной черепаховой кошки с длинношёрстным чёрным котом родились котята: короткошёрстная чёрная самка и длинношёрстный рыжий самец. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родительских особей, генотипы и фенотипы возможного потомства. Какие законы наследственности проявляются в этих скрещиваниях.
Задача 3.
У канареек наличие хохолка – аутосомный ген, ген окраски оперения сцеплен с Х-хромосомой. Гетерогаметным у птиц является женский пол. Хохлатую коричневую самку канарейки скрестили с хохлатым(А) зелёным (B) самцом, в результате получилось потомство: хохлатые коричневые самцы, самцы без хохолка коричневые, хохлатые зелёные самки, самки без хохолка коричневые. Получившихся самцов без хохолка коричневых скрестили с получившимися гетерозиготными хохлатыми зелёными самками. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родительских особей, генотипы и фенотипы потомства. Какие законы наследственности проявляются в данном случае? Ответ обоснуйте.
Задача 4.
Форма крыльев у дрозофилы – аутосомный ген, ген окраски глаз находится в Х-хромосоме. Гетерогаметным у дрозофилы является мужской пол. При скрещивании самок дрозофил с нормальными крыльями, красными глазами и самцов с редуцированными крыльями, белыми глазами всё потомство имело нормальные крылья и красные глаза. Получившихся в F1 самцов скрещивали с исходной родительской самкой. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы и фенотипы родителей и потомства в двух скрещиваниях. Какие законы наследственности проявляются в двух скрещиваниях?
Задача 5.
У человека наследование альбинизма не сцеплено с полом (А — наличие меланина в клетках кожи, а — отсутствие меланина в клетках кожи — альбинизм), а гемофилии — сцеплено с полом (Хн — нормальная свёртываемость крови, Xh — 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.
Задача 6.
У крупного рогатого скота ген комолости доминирует над геном рогатости, а чалая окраска шерсти формируется как промежуточный признак при скрещивании белых и рыжих животных. Определите вероятность рождения телят, похожими на родителей от скрещивания гетерозиготного комолого чалого быка с белой рогатой коровой.
Задача 7.
В одной семье у кареглазых родителей родилось 4 детей: двое голубоглазых с 1 и 4 группами крови, двое – кареглазых со 2 и 4 группами крови. Определите вероятность рождения следующего ребенка кареглазым с 1 группой крови.
Задача 8. У канареек сцепленный с полом доминантный ген определяет зеленую окраску оперения, а рецессивный – коричневую окраску. Наличие хохолка зависит от аутосомного доминантного гена, его отсутствие – от аутосомного рецессивного гена. Оба родителя зеленого цвета с хохолками. У них появились 2 птенца: зеленый самец с хохолком и коричневая без хохолка самка. Определите генотипы родителей.
8. Задачи по теме «Сцепленное наследование (кроссинговер)»
Задача 1.
У кукурузы рецессивный ген «укороченные междоузлия» (b) находится в одной хромосоме с рецессивным геном «зачаточная метёлка» (v). При проведении анализирующего скрещивания растения, имеющего нормальные междоузлия и нормальную метёлку, всё потомство было фенотипически сходным с одним из родителей. При скрещивании полученных гибридов между собой в потомстве 75% растений оказалось с нормальными междоузлиями и нормальными метёлками, а25% растений– с укороченными междоузлиями и зачаточной метёлкой. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства в двух скрещиваниях. Объясните полученные результаты. Какой закон наследственности проявляется во втором случае?
Задача 2.
Дигетерозиготное растение гороха с гладкими семенами и усиками скрестили с растением с морщинистыми семенами без усиков. Известно, что оба доминантных гена (гладкие семена и наличие усиков) локализованы в одной хромосоме, кроссинговера не происходит. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, фенотипы и генотипы потомства, соотношение особей с разными генотипами и фенотипами. Какой закон при этом проявляется?
Задача 3. У кукурузы доминантные гены коричневой окраски (А) и гладкой формы (В) семян сцеплены друг с другом и находятся в одной хромосоме, рецессивные гены белой окраски и морщинистой формы семян также сцеплены. При скрещивании растений с коричневыми гладкими семенами с растениями с белой окраской и морщинистыми семенами было получено 4002 коричневых гладких семени и 3998 белых морщинистых семян, а также 305 белых гладких и 300 коричневых морщинистых семян кукурузы. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родительских растений кукурузы и её потомства. Обоснуйте появление двух групп особей с отличными от родителей признаками.
Задача 4.
Скрестили самцов мух дрозофил с серым телом и нормальными крыльями с самками с чёрным телом и укороченными крыльями. В первом поколении все особи были единообразными с серым телом и нормальными крыльями. При скрещивании полученных гибридов между собой появилось 75% особей с серым телом и нормальными крыльями и 25% с чёрным телом и укороченными крыльями. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства F1 и F2. Объясните характер наследования признаков.
Задача 5.
Скрестили дигетерозиготных самцов мух дрозофил с серым телом и нормальными крыльями (признаки доминантные) с самками с чёрным телом и укороченными крыльями (рецессивные признаки). Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, а также возможные генотипы и фенотипы потомства F1, если доминантные и рецессивные гены данных признаков попарно сцеплены, а кроссинговера при образовании половых клеток не происходит. Объясните полученные результаты.
9. Задачи из демонстрационных материалов ЕГЭ
Задача 1.
Определите частоту (процентное соотношение) и типы гамет у дигетерозиготной особи, если известно, что гены А и В сцеплены и расстояние между ними 20 Морганид.
Задача 2.
У томатов высокий рост доминирует над карликовым, шаровидная форма плодов – над грушевидной. Гены, ответственные за эти признаки, находятся в сцепленном состоянии на расстоянии 5,8 Морганид. Скрестили дигетерозиготное растение и карликовое с грушевидными плодами. Каким будет потомство.
Задача 3.
Задача 4.Скрещены две линии мышей: в одной из них животные с извитой шерстью нормальной длины, а в другой – с длинной и прямой. Гибриды первого поколения были с прямой шерстью нормальной длины. В анализирующем скрещивании гибридов первого поколения получено: 11 мышей с нормальной прямой шерстью, 89 – с нормальной извитой, 12 – с длинной извитой, 88 – с длинной прямой. Расположите гены в хромосомах.
10. Задачи на анализ родословной.
Задача 1.
По родословной человека, представленной на рисунке, установите характер наследования признака «маленькие глаза», выделенного чёрным цветом (доминантный или рецессивный, сцеплен или не сцеплен с полом). Определите генотипы родителей и потомков Fx (1, 2, 3, 4, 5).
Задача 2.
По изображённой на рисунке родословной установите характер проявления признака (доминантный или рецессивный), обозначенного чёрным цветом. Определите генотипы детей первого (1) и второго (2) поколения
Задача 3.
По родословной, представленной на рисунке, установите характер наследования признака, выделенного черным цветом (доминантный или рецессивный, сцеплен или не сцеплен с полом), генотипы детей в первом и во втором поколении. Укажите, кто из них является носителем гена, признак которого выделен черным цветом.
11.Наследование летальных генов, локализованных в половых хромосомахНаличие летальных генов, расположенных в Х-хромосомах, может изменять соотношение полов и распределение признаков, кодируемых этими генами у потомства.
Задача 1.
У дрозофилы ген i является рецессивным, сцепленным с Х-хромосомой, и летальным. Каково будет соотношение полов в потомстве от скрещивания гетерозиготной по этому гену самки с нормальным самцом?
Решение
Генотип самки – ХIХi по условию задачи.
Генотип самца – ХIY. Если бы самец нес летальный ген i, то он проявился бы у него.
Схема скрещивания
ХIХiноситель
×
♂ХIY
здоров
гаметы
F1
ХIХi
носитель
25%
ХIХI
здоров
25%
ХIY
здоров
25%
ХiY
умер
25%
Ответ:
В потомстве следует ожидать соотношения полов 2:1 (75% самок и 25% самцов), так как 25% особей (половина самцов) погибнет от действия летального гена.
Задача 2.
У кур, сцепленный с полом, ген k обладает в рецессивном состоянии летальным действием, вызывающим гибель цыплят до вылупления. Самец, гетерозиготный по летальному гену, от скрещивания с нормальными курами дал 120 цыплят. Какая часть потомства будет являться самцами, а какая – самками? У кур Гетерогаметным (ZW) является женский пол.
Ответ: среди вылупившихся птенцов будет 2/3 петушков (80 штук) и 1/3 курочек (40 штук).
12.Одновременное наследование признаков, расположенных в соматических и половых хромосомах
Отличие этих задач от задач на ди- и полигибридное скрещивание в том, что при их решении также следует учитывать особенности наследования признаков, сцепленных с полом. Гены, локализованные в половых хромосомах, обозначаются соответствующими индексами около символов Х и Y, а гены соматических хромосом – строчными и заглавными латинскими буквами.
Задача 1.
Ген доминантного признака шестипалости (А) локализован в аутосоме. Ген рецессивного признака дальтонизма (d) расположен в Х-хромосоме. От брака шестипалого мужчины-дальтоника и здоровой женщины родился шестипалый сын-дальтоник и здоровая дочь. Каковы генотипы родителей и детей?
Решение
Женщина имеет нормальную кисть, следовательно, ее генотип по признаку шестипалости – аа. У нее нормальное зрение (ХD), но ее сын – дальтоник (Х-хромосому он получил от матери). Поэтому генотип женщины – ааХDХd.
У мужчины шестипалая кисть, значит, он несет ген А, но его дочь здорова (аа), поэтому генотип мужчины по признаку шестипалости – Аа. Мужчина страдает дальтонизмом, то есть несет рецессивный ген d в своей единственной Х-хромосоме. Генотип мужчины – АаХdY.
Подобным образом по генотипам родителей можно определить генотипы детей: дочь – ааХDХd, сын – АаХdY.
Схема брака
А – шестипалость, а – нормальная кисть, D – нормальное зрение, d – дальтонизм.
Р♀aaXDXd
норм. кисть, носитель
×
♂AaXdY
шестипалый, дальтоник
гаметы
aXD aXd
AXd aXd AY aY
F1
AaXDXd
шестипалый,
носитель
aaXDXd
норм. кисть,
носитель
AaXdXd
шестипалый,
дальтоник
aaXdXd
норм. кисть,
дальтоник
AaXDY
шестипалый,
здоровый
aaXDY
норм. кисть,
здоровый
AaXdY
шестипалый,
дальтоник
aaXdY
норм. кисть,
дальтоник
Ответ:
Генотип матери – ааХDХd, отца – АаХdY, дочери – ааХDХd, сына – АаХdY.
Задача 2.
Гемофилия – рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. Альбинизм – рецессивный аутосомный признак. У супружеской пары, нормальной по этим признакам, родился ребенок с обеими аномалиями. Какова вероятность рождения в этой семье здорового ребенка?
Ответ: Вероятность рождения в этой семье здорового ребенка – 9/16.
Задача 3.
Гипертрихоз (повышенная волосатость ушной раковины) передается через Y-хромосому. Полидактилия – доминантный аутосомный признак. В семье, где отец страдал гипертрихозом, а мать – полидактилией, родилась нормальная дочь. Какова вероятность рождения в этой же семье ребенка с обеими аномалиями?
Ответ: 25% (половина мальчиков будет страдать гипертрихозом и полидактилией).
Задача 4.
У дрозофилы имеются две пары альтернативных признаков: серая и желтая окраска тела, нормальная и зачаточная форма крыльев. Скрещивается гомозиготная самка с желтым телом и нормальными крыльями с гомозиготным самцом, имеющим серое тело и зачаточные крылья. Все самки получаются серыми с нормальными крыльями, а все самцы – желтыми с зачаточными крыльями. Какой признак сцеплен с полом, а какой нет? Какие признаки доминируют?
Ответ: С Х-хромосомой сцеплен признак окраски тела (А – желтая, а – белая). Доминантный ген признака нормальной формы крыльев и рецессивный ген зачаточной формы крыльев локализованы в аутосомах.
Список литературы:
Багоцкий С.В. Крутые задачи по генетике /журнал Биология для школьников №4 – 2005.
Башурова Т.И. Сказочные задачи по генетике/журнал Биология: 1 сентября № 8 — 2012.
Бутвиловский В.Э., Р.Г. Заяц, В.В. Давыдов «Биология. Полный курс подготовки к ЕГЭ»,2017.
Жданов Н. В. Решение задач при изучении темы «Генетика популяций». –
Кириленко А.А. «Сборник задач по генетике (базовый, высокий, повышенный), Ростов на Дону, 2012.
Кириленко А.А., Колесников С.И. «Подготовка к ЕГЭ» 2015.
Кириленко А.А., Колесников С.И., Е.В. Давыдов «Биология. Подготовка к ОГЭ -2016, 9 класс».
Лернер Г.И. «Биология. Полный справочник для подготовки к ЕГЭ».
Муртазин Г. М. Задачи и упражнения по общей биологии. – М., 1981.
Прилежаева Л.Г., Воронина Г.А. «Биология. (50 тренировочных вариантов экзаменационных работ по подготовке к ЕГЭ) – 2017».
http://www.ege.edu.ru/
http://www.fipi.ru/
Источники иллюстраций:
Тыква http://mojmirok.ucoz.ru/
Кролик http://www.artlib.ru/
Куры http://www.dolonki.com.ua/
Земляника http://www.wpclipart.com/
Горошек http://www.abc-color.com/
Дрозофила http://www2.iib.uam.es/
Канарейка http://www.zooschool.ru/
Гребни у кур ejonok.ru
Корова http://www.coollady.ru/
Название |
Ссылка |
Описание |
ЕГЭ. Биология |
https://uchebnik.mos.ru/catalogue/material_view/composed_documents/16564434 |
ЭУП предназначен для самостоятельной отработки наиболее сложных заданий ЕГЭ по биологии |
Биотехнология |
https://uchebnik.mos.ru/catalogue/material_view/composed_documents/16230099 |
Пособие предназначено для обучающихся 10–11 классов естественно-научного профиля и предпрофессионального обучения. Пособие содержит теоретический материал, практические работы и задания для самоконтроля |
Сборник междисциплинарных исследовательских задач |
https://uchebnik.mos.ru/catalogue/material_view/composed_documents/24371813 |
Сборник междисциплинарных исследовательских задач включает в себя три раздела: инженерные задачи, медико-биологические задачи и естественно-научные задачи |
Медицинский класс в московской школе |
https://uchebnik.mos.ru/catalogue/material_view/composed_documents/21443829 |
В электронном учебном пособии представлены задания по разным разделам биологии и химии, которые позволят обучающимся подготовиться к сдаче предпрофессионального экзамена и ЕГЭ |
Медицинский класс в московской школе |
https://uchebnik.mos.ru/catalogue/material_view/composed_documents/16270094 |
В данном электронном учебном пособии представлены задания по разным разделам общей биологии и химии, которые позволят обучающимся подготовиться к сдаче предпрофессионального экзамена и ЕГЭ |
Основы экологии. Работа с терминами |
https://uchebnik.mos.ru/material/app/142338 |
Кроссворд, позволяющий проверить знание основных экологических терминов |
Белок защищает клетки от гибели |
https://uchebnik.mos.ru/material/app/129870 |
Приложение позволяет закрепить знания об основных процессах, происходящих на клеточном уровне |
Беспозвоночные животные: тип Кишечнополостные, типы червей, тип Моллюски |
https://uchebnik.mos.ru/catalogue/material_view/test_specifications/4389 |
Тест составлен в формате заданий ЕГЭ и позволяет закрепить и систематизировать знания о группах беспозвоночных животных |
Среды обитания. Приспособления |
https://uchebnik.mos.ru/catalogue/material_view/test_specifications/3793 |
Тест проверяет знания о приспособленности организмов к среде обитания |
Биосистемы |
https://uchebnik.mos.ru/catalogue/material_view/test_specifications/15130 |
Тест позволяет проверить знания об основных особенностях и свойствах биологических систем |
Генетика и селекция |
https://uchebnik.mos.ru/catalogue/material_view/test_specifications/3612 |
Тест позволяет отработать и систематизировать знания о генетике и селекции |
Вид. Критерии вида |
https://uchebnik.mos.ru/catalogue/material_view/test_specifications/5328 |
Тест позволяет проверить и отработать знания о структуре вида и его критериях |
Происхождение жизни на Земле |
https://uchebnik.mos.ru/catalogue/material_view/test_specifications/46707 |
Тест проверяет знания об этапах возникновения жизни на Земле |
Биосфера. Границы биосферы. Вещество биосферы. Круговороты в биосфере |
https://uchebnik.mos.ru/catalogue/material_view/test_specifications/3040 |
Тест проверяет знания о строении биосферы и процессах круговорота веществ в биосфере |
Генетика человека. Методы изучения |
https://uchebnik.mos.ru/catalogue/material_view/test_specifications/1139 |
Тест позволяет проверить знания о методах изучения генетики человека |
Пищевые цепи и сети |
https://uchebnik.mos.ru/catalogue/material_view/test_specifications/4748 |
Тест проверяет знания о пищевых отношениях в экосистемах |
Решение проблем в генетике: подсказки по содержанию могут помочь
Реферат
Решение проблем — неотъемлемая часть естественнонаучных дисциплин, но студентам многих дисциплин сложно учиться. Мы исследовали успехи учащихся в решении генетических задач в нескольких областях содержания генетики, используя наборы из трех последовательных вопросов для каждой области содержания. Чтобы способствовать совершенствованию, мы предоставили учащимся возможность выбрать подсказку, ориентированную на содержание, называемую «подсказкой по содержанию», во время второго или третьего вопроса в каждой области содержания.В целом, для студентов, которые неправильно ответили на первый вопрос в области содержания, подсказки по содержанию помогли им решить дополнительные проблемы с соответствием содержания. Мы также изучили описания учащимися решения своих проблем и обнаружили, что учащиеся, которые улучшились после подсказки, обычно использовали содержание подсказки для точного решения проблемы. Учащиеся, которые не улучшили свои знания после получения подсказки по содержанию, продемонстрировали множество ошибок и упущений, связанных с содержанием. В целом, окончательный успех в практическом задании (по последнему вопросу каждой темы) предсказывал успех по согласованным по содержанию вопросам заключительного экзамена, независимо от начальных результатов практики или начальных знаний по генетике.Наши результаты показывают, что некоторые учащиеся, испытывающие трудности, могут иметь дефицит определенных знаний по генетике, которые, если их исправить, позволяют учащимся успешно решать сложные генетические проблемы.
ВВЕДЕНИЕ
В литературе решение проблем определяется как участие в процессе принятия решений, ведущем к цели, в которой ход мысли, необходимый для решения проблемы, не определен (Novick and Bassok, 2005; Bassok and Novick , 2012; Национальный исследовательский совет, 2012; Прево, Лимоны, 2016).Обширные исследования показывают, что студентам трудно научиться решать сложные задачи по многим дисциплинам. Например, по биологии и химии студенты часто пропускают важную информацию или неправильно вспоминают информацию и / или неправильно применяют информацию к проблеме (Smith and Good, 1984; Smith, 1988; Prevost and Lemons, 2016). Кроме того, во многих дисциплинах исследователи обнаружили, что при решении проблем эксперты используют иные процедурные процессы, чем неспециалисты (Chi et al., 1981; Смит и Гуд, 1984; Smith et al. , 2013). В то время как студенты часто определяют проблемы на основе поверхностных характеристик, таких как тип организма, обсуждаемого в проблеме, эксперты определяют основные концепции, а затем связывают концепцию со стратегиями решения такой проблемы (Chi et al. , 1981; Smith and Good, 1984; Smith et al. , 2013). Эксперты также часто проверяют свою работу и решения проблем чаще, чем неспециалисты (Smith and Good, 1984; Smith, 1988).Учитывая трудности, с которыми студенты сталкиваются при решении проблем, и ценность таких навыков для их будущей карьеры, очевидно, что преподаватели бакалавриата должны помогать студентам в развитии навыков решения проблем (American Association for the Advancement of Science, 2011; National Research Council , 2012).
Два вида знаний описаны в литературе как важные для решения проблем: специфические для предметной области и общие для предметной области. Знания, специфичные для предметной области, — это знания о конкретной области, включая содержание (декларативные знания), процедурные процессы, используемые для решения проблем (процедурные знания), и то, как применять контент и процессы при решении проблем (условные знания; Александр и Джуди, 1988 г. ).Общие знания предметной области — это знания, которые можно использовать во многих контекстах (Alexander and Judy, 1988; Prevost and Lemons, 2016). Третья категория, стратегические знания, определяется как знания о стратегиях решения проблем, которые могут быть предметными или общими (Chi, 1981; Alexander and Judy, 1988). Исследования показывают, что знание предметной области необходимо, но может быть недостаточно для применения стратегических знаний для решения проблем (Alexander and Judy, 1988; Alexander et al., 1989). Таким образом, для того, чтобы помочь студентам научиться решать проблемы, скорее всего, потребуется научить их, как активировать свои знания о содержании, применять их к проблеме и логически продумывать процедуру решения проблем.
Предыдущие исследования показывают, что получение помощи в различных формах, включая подсказки на основе процедур (Mevarech and Amrany, 2008), сочетание нескольких подсказок, основанных на содержании и процедурах (Pol et al. , 2008), и модели (Stull et al., 2012), могут быть полезны для обучения. Неудивительно, что доступ к соответствующим предшествующим знаниям положительно влияет на производительность (Dooling and Lachman, 1971; Bransford and Johnson, 1972; Gick and Holyoak, 1980). Например, в генетике успешные решатели проблем часто обнаруживают сходство между проблемами, тогда как неудачные решатели проблем — нет (Smith, 1988). Предыдущие исследования также показывают, что получение процедурных указаний может быть полезно для обучения.В исследовании, в котором студентов просили изучить различные проблемы с соответствующими решениями, побуждение студентов рассмотреть ранее рассмотренные проблемы помогло большинству студентов впоследствии решить сложную проблему (Gick and Holyoak, 1980). В другом исследовании, когда студенты получали руководство, которое включало определение сходства с другими проблемами, а также другие процедурные навыки, такие как планирование и проверка своей работы, они были лучше способны решать последующие проблемы, чем в отсутствие такого руководства (Mevarech and Amrany, 2008 г.).Однако, хотя доступ к предыдущим знаниям важен, также важно, чтобы учащиеся понимали, как применить свои предыдущие знания к данной проблеме (Bransford and Johnson, 1972). Таким образом, хотя учащиеся могут осознавать, что им нужна дополнительная информация для решения проблемы, если они не могут понять эту информацию в контексте данной проблемы, эта информация вряд ли будет полезной.
Студентам, помимо знаний, нужна практика. В области психологии во многих исследованиях изучалась связь между практикой и производительностью.Завершение практического теста приводит к более высокой успеваемости на последующем итоговом тесте по сравнению с другими условиями, в которых учащиеся не проверяют себя, такими как изучение или завершение несвязанного или никакого задания (например, Roediger and Karpicke, 2006; Adesope et al. ). , 2017). В метаанализе этот эффект, названный «эффектом тестирования», был обнаружен независимо от того, была ли предоставлена обратная связь и независимо от времени между практическим тестом и финальным тестом (Adesope et al., 2017). Преимущества практического тестирования на более позднюю успеваемость могут проявляться не только при использовании тех же вопросов (удержание), но также когда студентов просят передать информацию на неидентичные вопросы, включая вопросы, требующие применения концепций. В одном из немногих исследований, посвященных эффекту тестирования с использованием вопросов для перевода, студенты, которые прошли практические тесты, лучше справились с вопросами перевода в итоговом тесте как по фактам (то есть по одному факту в предложении), так и по концептуальным (т.е., связная идея в нескольких предложениях), чем те, кто изучал, но не проходил практические тесты (Butler, 2010). Это исследование также показало, что те, кто хорошо справился с практическими тестами, с большей вероятностью справились с ними, чем те, кто плохо справился с практическими тестами через 1 неделю после практики на последующем заключительном тесте, который включал концептуальные вопросы, требующие применения (Butler, 2010) .
В данном исследовании мы сосредоточились на том, могут ли учащиеся, неправильно решающие задачу, применять полученные знания в качестве подсказки для правильного решения последующих генетических задач.Мы отвечаем на следующие вопросы: 1) Помогает ли предоставление единой подсказки, ориентированной на содержание, студентам ответить на аналогичные вопросы во время последующей практики, и помогает ли эта практика на последующих экзаменах? 2) Если учащиеся не могут применить подсказки по содержанию, какие ошибки и упущения в содержании приводят к тому, что они продолжают отвечать неправильно?
МЕТОДЫ
Участники
Мы пригласили студентов, зачисленных на начальный курс бакалавриата по генетике для специальностей биология (всего 416 студентов в курсе) в четырехлетнем учебном заведении весной 2017 года, чтобы выполнить каждое из двух практических заданий, содержащих содержание связанные с курсовыми экзаменами.Первое практическое задание было сдано непосредственно перед единичным экзаменом, а второе задание — либо непосредственно перед следующим единичным экзаменом, либо после этого экзамена в рамках подготовки к итоговому кумулятивному экзамену (временная шкала см. На дополнительном рисунке S1). Каждое задание предлагалось онлайн (с использованием платформы для проведения опросов Qualtrics) с получением до 6 дополнительных баллов (всего 650 баллов за курс). Студенты получили 4 балла за ответы на вопрос с объяснением их процесса решения проблем и дополнительные 2 балла, если они ответили правильно.Практические задания объявлялись в классе и по электронной почте, при этом предлагалось выполнить задание в качестве подготовки к предстоящему экзамену. У студентов была возможность дать согласие на использование их ответов в исследовательских целях, и все студенты, выполнившие задание, получали зачет независимо от их согласия.
Показатели эффективности курса
Студентам курса была предоставлена возможность пройти Оценку концепции генетики (GCA; Smith et al. , 2008) онлайн в начале семестра (в течение первой недели занятий) для участия дополнительный кредит.25 вопросов GCA затрагивают восемь из 11 учебных целей, изложенных в этом курсе. Первоначальная производительность на GCA указывается как предварительное испытание. Студенты снова ответили на те же вопросы GCA на итоговом кумулятивном экзамене для зачета, а также на вопросы, созданные преподавателем, которые также касались содержания практических заданий наряду с другим содержанием курса. Вопросы, сгенерированные преподавателем на заключительном экзамене, составили 15% итоговой оценки студента за курс, а вопросы GCA составили чуть менее 8% итоговой оценки студента.
Практическое задание Содержание
Мы выбрали области контента, которые, как известно, являются сложными для студентов-генетиков (Smith et al. , 2008; Smith and Knight, 2012), и разработали наборы вопросов по следующим пяти темам: расчет вероятности наследование через несколько поколений («вероятность»), прогнозирование причины неправильного числа хромосом после мейоза («нерасхождение»), интерпретация геля и родословной для определения паттернов наследования («гель / родословная»), прогнозирование вероятности генотип потомства с использованием связанных генов («рекомбинация») и определение родительской зародышевой линии, из которой отпечатан ген («импринтинг»).
Для каждой области содержания мы написали три вопроса, предназначенных для изоморфизма, которые имели следующие характеристики: они затрагивали одну и ту же основную концепцию, но использовали разные внешние характеристики, нацелены на когнитивные процессы более высокого порядка по оценке уровня Блума (Bloom et al. , 1956), содержал такой же объем информации и требовал от студентов выполнения аналогичных процессов для решения проблемы. Вопросы были в формате сконструированных ответов, но имели один правильный ответ, и каждый вопрос также имел совпадающее наглядное пособие (пример в; см. Все вопросы в дополнительном материале).Первоначально вопросы были основаны на ранее использованных экзаменационных вопросах в курсе, и были протестированы и модифицированы с помощью индивидуальных мысленных интервью (16 студентов и семь факультетов генетики) и / или фокус-группы (три студента).
Пример практического вопроса, используемого для решения задачи о содержании нерасхождения. Каждый вопрос в исследовании содержал наглядное пособие, был составлен ответ и содержал единственный правильный ответ.
Три вопроса в заданной области содержания (называемые «трио») задавались последовательно в практических заданиях, причем первый, второй и третий вопросы назывались «Q1», «Q2» и «Q3». ,» соответственно.Для каждого задания по решению проблем мы рандомизировали для каждого студента порядок трех вопросов в каждой области содержания и порядок, в котором была представлена каждая область содержания. В первом задании по решению проблем, чтобы предотвратить утомление, учащиеся ответили на две из трех случайно заданных областей содержания (вероятность, нерасхождение и гель / родословная), а во втором задании учащиеся ответили на вопросы как по рекомбинации, так и по импринтингу.
Условия эксперимента
Мы разработали подсказки, ориентированные на содержание (далее «подсказки по содержанию»), основанные на типичных ошибках студентов, выявленных во время вопросов в классе и на предыдущих экзаменах по этому курсу и / или во время индивидуальных собеседований с мыслями вслух.Каждая подсказка касалась наиболее распространенной ошибки учащихся и содержала только одну идею содержания (). В каждом практическом онлайн-задании мы случайным образом назначали студентов одному из двух условий: необязательная подсказка по содержанию при ответе на второй вопрос трио содержания (подсказка в Q2) или дополнительная подсказка по содержанию при ответе на третий вопрос трио содержания (подсказка в Q3). Первый вопрос (Q1) служил базовым показателем успеваемости для всех учащихся. Во втором квартале мы сравнили успеваемость учащихся в двух условиях, чтобы определить эффект подсказки по сравнению только с практикой.В 3-м квартале мы сравнили успеваемость учащихся в каждом из условий с их успеваемостью во 2-м квартале, чтобы определить, сохранилась ли успеваемость (для подсказки о состоянии 2-го квартала) или намека на улучшение успеваемости по сравнению с 2-м кварталом (для подсказки для условия 3-го). Используя этот рандомизированный план, мы могли исследовать дифференциальный эффект практики и подсказки, при этом давая всем ученикам возможность получать подсказки.
ТАБЛИЦА 1.
Область содержимого | Подсказка |
---|---|
Рекомбинация | Расстояние на карте между двумя генами дает информацию о вероятности того, что между этими двумя генами произойдет рекомбинация. |
Вероятность | При аутосомно-рецессивном заболевании известный здоровый ребенок от двух носителей имеет 2/3 вероятности быть носителем, потому что вы знаете, что они не являются гомозиготными рецессивными. |
Gel / родословная | Самцы имеют только одну Х-хромосому и, следовательно, только одну копию любой последовательности ДНК на Х-хромосоме. |
Нерасхождение | Реплицированные гомологичные хромосомы выстраиваются вдоль метафазной пластинки в мейозе I, а сестринские хроматиды выравниваются вдоль метафазной пластинки в мейозе II. |
Либо во втором, либо в третьем квартале (в зависимости от состояния) учащихся попросили ответить на следующий вопрос: «Хотите ли вы подсказку для решения этой проблемы (без штрафа)? Если да, щелкните здесь ». Если они щелкали, подсказка появлялась сразу под задачей, чтобы учащиеся могли видеть подсказку при решении задачи. Попросив учащихся выбрать подсказку, а не просто показать ее всем, мы могли отследить, кто выбрал подсказку, и, таким образом, провести различие между теми, кто подсказал, и тем, кто не подсказал.Мы не предоставляли студентам обратную связь в режиме реального времени, потому что предоставленные подсказки должны были служить механизмом поддержки без индивидуальной обратной связи. Кроме того, было бы сложно предоставить обратную связь, потому что используемая онлайн-платформа не допускала персонализированной обратной связи и потому, что ответы учащихся были построены на ответ и не могли быть оценены автоматически.
Содержание и ошибки для решения проблем
Мы попросили студентов объяснить в письменной форме свои мысли и шаги, которые они предпринимали для решения проблемы, прежде чем они дадут окончательный ответ на каждый вопрос (Прево и Лимонс, 2016).Студентам не разрешалось возвращаться к вопросу, на который был дан ответ. В инструкциях в начале задания был приведен пример того, как это сделать (см. Дополнительные материалы), и студенты могли перечитать инструкции и пример, при желании, во время задания. В этом исследовании мы отслеживали только успеваемость учащихся и их использование языка в отношении подсказки по содержанию, а не их мышление или шаги по решению проблем.
Мы классифицировали ошибки и упущения учащихся, связанные с содержанием, а также использование языка, связанного с подсказкой по содержанию.Два автора рассмотрели выборку ответов студентов, чтобы разработать начальный набор кодов. Затем мы независимо закодировали в течение трех итераций те же 66 из 456 выбранных ответов. После каждой итерации мы обсуждали наши коды, чтобы прийти к консенсусу, и при необходимости пересматривали схему кодирования, чтобы представить ответы студентов. Мы закодировали еще 19 ответов, чтобы достичь окончательного соглашения между экспертами в 85% (каппа Коэна 0,83). Поскольку к этому моменту мы закодировали и согласовали 19% ответов студентов, и наше согласие было выше приемлемого уровня (Landis and Koch, 1977), каждый из нас затем независимо закодировал половину из оставшихся 371 ответов, обсудил и разрешил любые проблемы.
Статистический анализ
Мы оценили ответы студентов на практические задания как неправильные (0) или правильные (1) и использовали данные об успеваемости только тех студентов, которые дали окончательный ответ на все возможные вопросы в одном или обоих заданиях. Мы проанализировали данные 233 студентов: 133 студента выполнили оба практических задания, 54 студента выполнили только первое задание, а 46 студентов выполнили только второе задание. Если области содержимого не указаны, мы сообщаем результаты по всем областям содержимого вместе.Мы проанализировали закономерности на уровне индивидуального ответа и использовали логистические регрессии для сравнения эффективности ответов между условиями, областями содержания и группами прогрессии, рассматривая производительность в одной области содержания как независимую от другой области содержания. Успеваемость учащегося в пределах одной области содержания для Q1, Q2 и Q3 рассматривалась как зависимая (т. Е. Повторяющаяся оценка), и мы использовали тест Макнемара для анализа различий в процентном соотношении правильных ответов на вопросы. Чтобы изучить тенденции на уровне студентов, мы использовали обычный регрессионный анализ методом наименьших квадратов (МНК).
Для анализа использования языка студентами и ошибок содержания мы исключили любые трио, в которых один ответ не мог быть закодирован (т. Е. Решение проблемы не описано: 36 ответов) или для которых не было достаточно объяснений, чтобы их можно было интерпретировать (31 ответы). В этом исследовании обсуждается 342 ответа. Мы использовали логистическую регрессию, чтобы сравнить наличие специфичного для контента языка между разными группами в пределах одного и того же условия подсказки.
Для вопросов, связанных с экзаменами GCA и подготовленными преподавателем, мы указываем результативность в процентах правильных ответов.Мы исключили результаты предварительного тестирования GCA для лиц, которым потребовалось менее 6 минут для заполнения онлайн-анкеты с GCA или которые не ответили по крайней мере на 85% вопросов. Как для GCA, так и для заключительного экзамена, созданного инструктором (всего 150 баллов), подмножество вопросов касалось тех же областей содержания, что и вопросы практического задания, и в данном исследовании они называются «вопросами, связанными с практикой». Для GCA вопросы, связанные с практикой, включали по одному вопросу с несколькими вариантами ответов на каждую область содержания (вопросы 10, 20, 24, 25), в общей сложности 8 баллов.На заключительном экзамене, подготовленном преподавателем, было два вопроса с короткими ответами о нерасхождении и рекомбинации и один вопрос с несколькими вариантами ответов о вероятности, общая сумма которых составила 21 балл. Мы также подсчитали успеваемость по оставшимся вопросам из GCA и итогового экзамена, созданного преподавателем («вопросы, не связанные с практикой»). Мы использовали регрессионный анализ OLS, чтобы изучить связь между практическим заданием студента и успеваемостью на экзамене, и мы сообщаем нестандартные бета-коэффициенты.В качестве предиктора мы использовали среднюю результативность по вопросам практики Q3 («практика Q3 правильно»), меру успешности практики. Мы также включили в регрессионные модели средние показатели за 1 квартал («Практикуй правильно за 1 квартал»). Для анализа результатов оценивания мы исследовали только студентов, которые выполнили оба практических задания (три области общего содержания), чтобы убедиться, что все переменные-предикторы практики были рассчитаны на основе одинакового количества вопросов (три Q3 и Q1). Из 133 студентов, которые выполнили оба практических задания, 109 студентов сдали предварительный и посттест GCA и заключительный экзамен, подготовленный инструктором, и, таким образом, были включены в модели OLS.Модель регрессии OLS была следующей для экзаменационных вопросов GCA и созданных преподавателем, как связанных с практикой, так и не связанных с практикой:
Мы также сравнили результаты оценивания студентов, которые выполнили GCA как на момент времени, так и на заключительном экзамене, но не выполнили ни одного. практические задания ( n = 35) с теми, кто выполнил все оценки и практические задания (с помощью OLS или независимых тестов t , как указано). Для этого анализа регрессионная модель OLS была следующей для экзаменационных вопросов, созданных преподавателем и GCA, как связанных с практикой, так и не связанных с практикой:
Мы использовали Stata v.15.0 и R v. 3.3.3 (пакеты dplyr, VennDiagram, statmod, VGAM, irr) для всех статистических тестов. Порог статистической значимости был определен как альфа 0,05.
Одобрение людей в качестве субъектов
Эта работа была рассмотрена Советом институциональной экспертизы Университета Колорадо, и использование людей было одобрено (протоколы 16-0511 и 15-0380).
РЕЗУЛЬТАТЫ
Практика решения проблем: сложность вопроса
Путем рандомизации порядка, в котором учащиеся отвечали на каждый вопрос в области содержания, мы смогли использовать успеваемость учащихся по первому вопросу для сравнения сложности каждого из трех вопросов. вопросов.Для всех областей содержания, кроме импринтинга, вопросы были изоморфными (χ 2 , p > 0,05), и ответ на вопрос импринтинга не повлиял на успеваемость учащихся по вопросам рекомбинации (если взять вопрос о рекомбинации первым против второго в практическом задании; логистическая регрессия, p > 0,05). Следовательно, с этого момента все представленные данные представляют четыре оставшихся области содержания: вероятность, нерасхождение, гель / родословная и рекомбинация.
Двести тридцать три студента ответили в общей сложности на 553 тройки вопросов (Q1, Q2, Q3). Количество трио, на которые были даны ответы, варьируется для каждой области содержания, потому что не все студенты ответили на все вопросы или выполнили оба задания: в первом задании учащиеся ответили на трио в двух из трех областей содержания (назначенных случайным образом), а во втором задании — все студенты ответили на три вопроса о рекомбинации. Сначала мы исследовали успеваемость всех студентов по всем четырем областям содержания, а затем по каждой области содержания отдельно ().По всем областям содержания, вместе взятым, успеваемость учащихся повысилась с вопроса 1 (Q1) до вопросов 2 (Q2) и 3 (Q3). Однако при изучении каждой области содержания в отдельности мы обнаружили, что процент правильных ответов увеличился с Q1 до Q3 в рекомбинации и геле / родословной, но не в областях содержания нерасхождения и вероятности. При сравнении результатов Q1 между областями содержания, студенты имели более высокий процент правильных ответов на вопросы о геле / родословной и нерасхождение, чем на вопросы вероятности и рекомбинации, и более высокий процент правильных ответов на вероятность, чем на рекомбинацию ().
ТАБЛИЦА 2.
Выполнение практических вопросов по решению проблем a
Область содержимого | n | Q1% правильно | Q2% правильно | Q3% правильно |
---|---|---|---|---|
Все области содержимого | 553 | 56 | 60 | 60 |
Рекомбинация | 179 | 38 | 45 | 47 |
Вероятность | 122 | 50 | 55 | |
Гель / родословная | 127 | 65 | 76 | 76 |
Неразрывная связь | 125 | 76 | 71 | 71 |
Выбор подсказки
Хотя все студенты получили возможность получать подсказку по каждой области контента во время практических заданий, они взяли только это вариант в 68% трио в целом (дополнительная таблица S1).Учащиеся, которым предложили подсказку в Q2, с равной вероятностью, как и те, кому предложили подсказку в Q3, поняли намек для любой заданной области содержания. Для наиболее сложной области содержания (рекомбинации) учащиеся предпочли чаще использовать подсказку, чем для более легкой области содержания геля / родословной. При рассмотрении результатов по всем областям содержания вместе взятым, студенты, которые поняли намек в данном трио, получили значительно более низкие баллы по всем трем вопросам, чем студенты, которые не поняли намек в данном трио (дополнительная таблица S2).Эта закономерность, хотя и не всегда значимая, также наблюдалась в каждой отдельной области контента (дополнительная таблица S2). Кроме того, по всем областям содержания, вместе взятым, ответы не показали улучшений в среднем от Q1 до Q3 в трех случаях, когда намек не был дан, в то время как в трех случаях, когда намек был дан. Это различие также было значительным в отдельной области содержимого рекомбинации, но не в других областях содержимого (дополнительная таблица S2). Чтобы сохранить разумные размеры выборки в нашем анализе, мы объединили все области содержания вместе для оставшихся данных в этом документе, касающихся эффективности практики.
Мы также охарактеризовали начальную успеваемость студентов в первом квартале на основе частоты подсказок. Чтобы лучше понять, придерживался ли студент последовательного выбора подсказок, мы сосредоточились только на тех студентах, которые ответили на вопросы в обоих практических заданиях (максимум три области содержания). Из 133 учеников, которые выполнили оба задания, 14 учеников никогда не выбирали намек, 56 учеников иногда выбирали намек, а 63 ученика всегда выбирали намек, когда им предлагали. Студенты, которые никогда не понимали намеков, справились с Q1 лучше, чем студенты, которые всегда понимали намек (дополнительная таблица S3).Мы не анализировали далее тройки ответов, в которых учащийся решил не понимать намек по нескольким причинам. У нас не было процесса рандомизации для представления подсказок: всем студентам была предоставлена возможность выбора, а те, кто не понимал намек, предпочли не делать этого по причинам, которые мы не могли непосредственно изучить. Кроме того, поскольку очень немногие из участвовавших в исследовании студентов предпочли никогда не понимать намеков, и поскольку нас в первую очередь интересовал эффект намека по содержанию на успех студентов, мы сосредоточились на студентах, которые действительно поняли намек, рандомизированном на либо Q2, либо Q3 в трио.
Подсказки по содержанию помогают подгруппе учащихся
Чтобы изучить непосредственное влияние подсказки по содержанию на успеваемость учащихся, мы сосредоточили оставшуюся часть нашего анализа на ситуациях, в которых учащиеся понимали намек. Мы использовали Q1 в качестве базового показателя успеваемости учащихся в заданной области содержания. Поскольку студентам была предложена подсказка либо в Q2, либо в Q3, мы сравнили успеваемость учащихся в Q2 при наличии или отсутствии подсказки для этого вопроса. Чтобы проверить, сохранилась ли производительность (для подсказки о состоянии Q2) или улучшилась ли производительность по сравнению с Q2 (для подсказки о состоянии Q3), мы исследовали производительность в Q3.Для учащихся, понявших подсказку, мы сначала посмотрели на совокупные данные на уровне индивидуальных ответов, разделив ответы на правильные и неправильные ответы на вопрос 1, а затем проанализировали результаты по следующим двум вопросам (). Как показано на рис. A, если ученики правильно ответили на вопрос 1 в рамках трио, 15% продолжали отвечать на вопрос 2 неправильно (без подсказки), что указывает на то, что сама практика может не помочь тем ученикам, которые изначально ответили правильно. Студенты, получившие подсказку в Q2, показали те же результаты, что и те, кто не получил, указывая, что падение успеваемости с Q1 на Q2 не было связано с подсказкой.В данном трио показатели Q3 также не различались в зависимости от того, когда была получена подсказка, а показатели в среднем не изменились со 2-го на 3-й квартал, что указывает на то, что подсказка не повлияла положительно или отрицательно на успеваемость для этих учеников, которые первоначально ответили. правильно.
Эффект подсказки зависит от правильности Q1. (A) Q1 неверный: процент правильных ответов на Q2 и Q3 показан для троек, в которых подсказка была взята в Q2 ( n = 84 трио) или в Q3 ( n = 110 трио).*, р <0,05; все остальное NS, p > 0,05 (логистическая регрессия между условиями; тест Макнемара между Q2 и Q3 для каждого условия). (B) Q1 правильно: процент правильных ответов на Q2 и Q3 показан для троек, в которых подсказка была взята на Q2 ( n = 89 тройок) или на Q3 ( n = 91 тройка). Не было значительных различий между условиями (логистическая регрессия, p > 0,05) или между Q2 и Q3 (тест Макнемара, p > 0.05).
Если ученики неправильно ответили на Q1 в рамках трио, 21% продолжили отвечать на Q2 правильно без подсказки, предполагая, что сама по себе практика может помочь тем ученикам, которые изначально ответили неправильно (B). Однако значительно более высокий процент студентов ответили правильно, получив подсказку на Q3. Студенты, понявшие подсказку в Q2, с гораздо большей вероятностью ответили на Q2 правильно, чем студенты, которые еще не поняли намек, что указывает на то, что подсказка дает дополнительную пользу, помимо самой практики.Подобный процент студентов, которые поняли намек на Q2, также правильно ответили на Q3, показывая, что в среднем они сохраняли успеваемость по последующему вопросу после того, как подсказка была получена. К третьему вопросу в области содержания все студенты получили подсказку, некоторые на Q2, а некоторые на Q3. Те, кто уловил намек на Q3, выполнили Q3 так же, как те, кто понял намек на Q2, что указывает на то, что студенты получили одинаковую пользу в конце практики данной области содержания, независимо от того, когда была получена подсказка.
Чтобы изучить, как отдельные учащиеся последовательно отвечали на три вопроса, мы проследили прогресс отдельных учащихся от Q1 до Q3 (и). Студенты заметили намек на Q2 в 173 трех вопросах (). Из них 49% студентов в данном трио ответили на первый вопрос неправильно. Тридцать семь процентов из тех, кто получил подсказку, перешли к правильному ответу на вопрос 2, а затем 68% из них перешли к правильному ответу на вопрос 3. Таким образом, большинство, но не все студенты, сохранили это улучшение со 2-го по 3-й квартал.Студенты заметили намек на Q3 в 201 тройке вопросов (). Из них 55% студентов в данном трио ответили на первый вопрос неправильно. Семьдесят девять процентов из них также ответили на второй вопрос неправильно, а затем 26% из них перешли к правильному ответу на третий вопрос, когда получили подсказку. Как видно на фиг. И, хотя подсказка помогла некоторым студентам правильно ответить на последующий вопрос, подсказка помогла не всем студентам; некоторые студенты ответили на вопросы Q1, Q2 и Q3 неправильно, несмотря на намек.
Прогресс на уровне учащихся по трио ответов, в которых подсказка была взята во втором квартале.Процент правильных ответов показан с количеством ответов в каждой категории (например, неправильный Q1) в скобках. Стрелки указывают процент ответов, которые переходят в следующую категорию. Полужирные стрелки обозначают категории троек, которые были проанализированы на предмет использования специфического языка и ошибок / упущений: тройки с неправильным Q1, но Q2 и Q3 правильными (группа 011) и трио с неправильными ответами на все три (группа 000).
Прогрессия на уровне ученика для троек ответов, в которых подсказка была получена в третьем квартале.Процент правильных ответов показан с количеством ответов в каждой категории (например, неправильный Q1) в скобках. Стрелки указывают процент ответов, которые переходят в следующую категорию. Полужирные стрелки обозначают категории троек, которые были проанализированы на предмет использования специфического языка и ошибок / упущений: тройки с неправильными Q1 и Q2, но правильными Q3 (группа 001) и трио с неправильными ответами на все три (группа 000).
Использование языка в зависимости от содержания и ошибки или пропуски
Для дальнейшего изучения того, почему подсказка не помогала одним учащимся, но помогала другим, мы исследовали , как учащихся использовали данную подсказку по содержанию.Мы классифицировали в рамках задокументированного ответа учащегося о решении проблемы 1) наличие языка, отражающего содержание, описанное в подсказке (закодировано как присутствующее или отсутствующее;), и 2) типы ошибок содержания и упущений, допущенных при решении проблемы, отслеживание правильность и использование языка в трех вопросах (Q1, Q2, Q3) для каждой области содержания (). Для этого анализа учитывалась только следующая выборка студентов, которые неправильно ответили на Q1 и поняли подсказку (см. Жирные стрелки в и): студенты из данного трио, которые ответили правильно на Q2 и Q3 после того, как получили подсказку на Q2 (определено как 011), те, кто ответил правильно после подсказки на вопрос 3 (определяется как 001), и те, кто ответил неправильно на все три вопроса (определяется как 000).Студенты, которые перешли с неправильных в Q1 на исправления в Q2 или Q3 (011 и 001 студенты, соответственно), чаще использовали язык, связанный с содержанием подсказки, чем студенты, которые ответили на все три вопроса неправильно. В случаях, когда учащиеся получили подсказку во втором квартале, 83% ответов в группе 011 содержали язык, отражающий содержание подсказки, по сравнению с 55% в группе 000 ( n = 40 и 74 ответа Q2 и Q3 соответственно; логистическая регрессия , отношение шансов [OR] = 3,8, p <0.01). Аналогичным образом, когда учащиеся взяли подсказку в Q3, 91% ответов в группе 001 содержали язык, отражающий содержание подсказки, по сравнению с 60% в группе 000 ( n = 23 и 60 Q3 ответов, соответственно; логистическая регрессия, OR = 9.2, р <0,01).
ТАБЛИЦА 3.
Наличие языка, отражающего содержание в критериях подсказки, кодируется только в ответах во время и после получения подсказки
Область содержимого | Язык учащегося оценивается как отражающий подсказку содержания, если он содержится: |
---|---|
Рекомбинация | Конкретное упоминание единиц карты и / или процента рекомбинации, имеющих отношение к проблеме |
Вероятность | |
Гель / родословная | Описание мужчин как имеющих только одну Х-хромосому или один аллель гена на Х-хромосоме |
Нерасхождение | Описание выравнивания хромосом перед разделением (1) и / или время разделения гомологичных хромосом (2) и / или время разделения сестринских хроматид (3) |
ТАБЛИЦА 4.
Коды ошибок и пропусков содержимого
Код содержимого | Описание (в ответе учащийся выполняет хотя бы одно из следующих действий, перечисленных для данного кода) |
---|---|
Рекомбинация | |
Отсутствие использования единиц карты | |
Неправильное использование единиц карты | Не делит единицы карты на две для учета только одной гаметы Выполняет ошибку вычисления с использованием единиц карты |
Ошибка типа гаметы | Указывает, что желаемая гамета является родительским по сравнению с рекомбинантным (или наоборот) Приписывает вероятность рекомбинантной гаметы родительской гамете (или наоборот) |
Неправильный желаемый генотип | Неправильно указывает желаемый генотип для ответа |
Вероятность | |
Несоответствие генотипа / вероятности | Неверное соответствие генотипа тип и / или вероятность (например,g., не назначает 2/3 здоровому ребенку двух гетерозиготных родителей с пораженным ребенком) |
Нет / неправильное использование правила продукта | Не использует вероятности как для родителей, так и для ребенка, чтобы определить вероятность фенотипа ребенка Включает вероятность пола ребенка, когда пол уже известен |
Неточное использование режима наследования или расчетов | Использует неправильный режим наследования Объединяет идеи из нескольких режимов наследования для определения генотипов Использует сложение вместо использования правило продукта Выполняет ошибку вычисления |
Гель / родословная | |
Номер копии не обсуждается | Не обсуждает количество копий хромосом у мужчин (например,g., одна Х-хромосома, две аутосомы) и самки (две Х-хромосомы, две аутосомы) |
Нет четкого использования геля | Использует родословную, но явно не использует информацию в геле |
Неполный режим наследования | Упоминает один или несколько компонентов типа наследования (т. Е. Не учитывает одновременно из следующего: аутосомный против Х-сцепленного и рецессивный против доминантного) |
Нерасхождение | |
Неправильная хромосома правила определения / разделения | Изменяет определение сестринских хроматид и гомологов Отменяет правила разделения для гомологов и сестринских хроматид |
Непонимание делений | Не учитывает мейотические деления (I и II), в которых возникает ошибка Не дифференцирует мейотические деления I и III Не различает правильно деления мейоза I и II по номеру хромосомы гамет |
Общее неправильное понимание мейоза | Неправильно определяет обычно ожидаемое число хромосом Предполагает, что должен произойти атипичный процесс или мутация |
Учащиеся, которые продолжали отвечать неправильно (группа 000), показали большое количество ошибок и пропусков, связанных с содержанием, в том числе множественные ошибки или пропуски в одном ответе.показывает эти ошибки и пропуски для Q1 – Q3, сгруппированные по областям содержимого, причем каждый тип ошибки или пропуск представлен разными цветными кружками. Для каждой области содержимого оранжевая заливка представляет ошибку или упущение, относящееся к содержанию подсказки; другие цвета представляют различные ошибки или упущения, характерные для каждой области содержимого и не связанные с подсказкой содержимого. Подробная информация о каждой области содержимого для группы 000 приведена в следующих разделах.
Наличие ошибок и пропусков в неправильных ответах в четырех важнейших областях генетики.Отображается количество ответов, в которых наблюдался каждый код ошибки / упущения в содержании, с перекрытием цветов, указывающих на наличие нескольких ошибок / пропусков в одном ответе. Для всех вопросов Q1 – Q3 показаны только 000 групп прогрессии. В каждом случае оранжевая заливка указывает на ошибку, совпадающую с содержанием подсказки.
Рекомбинация
В вопросах рекомбинации наиболее частой ошибкой в группе 000 было отсутствие использования единиц карты для решения проблемы (57% из 143 ответов; A, оранжевый овал).Кроме того, учащиеся допускали еще три типа ошибок, иногда в дополнение к наиболее распространенной ошибке. В некоторых ответах, хотя единицы карты использовались, они использовались неправильно (29%; A, синий овал). Студенты также допустили ошибки при идентификации типа гамет, в которых они неправильно присвоили тип гамет (рекомбинантный или родительский) или приписали вероятность рекомбинации нерекомбинантной гамете (22%; A, зеленый овал). Реже студенты неправильно определяли желаемый генотип для решения задачи (4%; А, пурпурный овал).Даже после получения подсказки, определяющей расстояние по карте, многие ученики совершали наиболее распространенную ошибку, не используя единицы карты для решения задачи («Не использовать единицы карты»; 49% из 67 ответов), хотя некоторые из этих учеников ( n = 12) использовал язык содержания подсказки.
Вероятность
В вопросах вероятности в этом исследовании учащимся необходимо было правильно определить потомство, имеющее вероятность 2/3 для определенного генотипа на основе информации о родителях и способе наследования (из-за одного возможного генотипа потомства от исключаются родительские спаривания).Двумя наиболее распространенными ошибками в группе 000 были неправильное присвоение хотя бы одного генотипа или вероятности (включая неправильное использование вероятности 2/3; 81% из 67 ответов; B, оранжевый кружок) и неиспользование или неправильное использование правила произведения для умножения нескольких независимых вероятностей (64%; B, зеленый кружок). Эти две ошибки чаще всего сочетались в одном ответе (40%; B). Хотя это не так часто, ответы учащихся иногда содержали ошибку неточного использования режимов наследования или вычислений, либо отдельно, либо в сочетании с другими ошибками (21%; B, синий кружок).Даже после получения подсказки о вероятности 2/3 многие ученики сделали неправильные назначения генотипа или вероятности («Несоответствие генотипа / вероятности»; 70% из 33 ответов), хотя некоторые из этих учеников ( n = 5) использовали язык содержания подсказки.
Гель / Родословная
Гель / Родословная была одной из двух наиболее эффективных категорий (другая — нерасхождение), поэтому в группе 000 ответов меньше. В этих задачах студентов попросили интерпретировать как гель, так и родословную, чтобы определить образцы наследования.Чтобы наиболее точно ответить на вопросы о геле / родословной, необходимо было изучить информацию о молекулярном геле, чтобы определить количество присутствующих копий хромосом. Отсутствие обсуждения количества аллелей на ген у мужчин и женщин было наиболее распространенным (91% из 23 ответов; C, оранжевый кружок), и хотя только несколько ответов содержали это единственное упущение, многие ответы содержали это упущение в дополнение к другие ошибки / упущения из-за нечеткого использования предоставленного геля (57% всего; C, зеленый кружок) и неполного определения способа наследования (26% всего; C, синий кружок).Даже после получения подсказки о количестве аллелей Х-хромосомы многие студенты сделали наиболее распространенное упущение, не обсуждая количество аллелей на ген у мужчин и женщин («Число копий не обсуждается»; 88% из 8 ответов), и ни один из эти студенты использовали язык содержания подсказки.
Нерасхождение
В задачах о нерасхождении учеников попросили определить причину неправильного числа хромосом после мейоза. Три ошибки в понимании мейоза присутствовали на аналогичных уровнях в ответах в группе 000, в том числе учащиеся неточно описывали гомологи по сравнению с сестринскими хроматидами и / или в какой фазе они разделились на метафазной пластине (30% из 33 ответов; D, оранжевый кружок ), студенты недостаточно понимают, что фазы мейоза (I или II) следует рассматривать и дифференцировать (42%; D, зеленый кружок), и студенты не понимают типичный исход мейоза или то, как могут возникать ошибки (33%; D, синий круг).Получив подсказку, описывающую выравнивание хромосом во время мейоза, несколько студентов все же допустили ошибку, неточно описав гомологи по сравнению с сестринскими хроматидами и / или в каких фазах они разделились в мейозе («Неправильное определение / правила разделения хромосом»; 38% из 13 ответов) , даже несмотря на то, что некоторые из этих студентов ( n = 3) использовали язык содержания подсказки.
Практика связана с более высокими показателями долгосрочной оценки
В дополнение к непосредственному влиянию подсказки на успеваемость учащегося во время практического задания, мы также исследовали, связана ли сама практика с долгосрочными результатами на выпускном экзамене.Из 233 студентов, выполнивших практические задания, 133 выполнили оба задания, а 100 выполнили только одно задание. Чтобы гарантировать, что все переменные-предикторы практики были рассчитаны на основе одинакового количества вопросов (три Q1 и Q3), мы сосредоточились только на студентах, которые выполнили оба практических задания. Из 133 студентов, которые выполнили оба задания, 109 из этих студентов сдали предварительный и посттест GCA и заключительный экзамен, подготовленный инструктором: это студенты, включенные в итоговый анализ, представленный в дополнительных таблицах S4 и S5.Используя среднюю успеваемость по практическим вопросам 3-го квартала в качестве меры «успеха» в практических заданиях (дополнительная таблица S4), мы обнаружили, что для студентов, выполнивших оба практических задания, успех на практике в значительной степени предсказывал как итоговый тест GCA, так и вопрос, созданный инструктором. производительность для вопросов, связанных с практикой (контроль средней производительности Q1 и предварительных тестов GCA; модели 1 и 2). Эти студенты также имели значительно более высокие баллы по посттестам GCA, не связанным с практикой, и вопросам, заданным преподавателем (модели 3 и 4).
ТАБЛИЦА 5.
регрессионные оценки связи между успеваемостью на практике и результатами итогового экзамена a
β, связанная с практикой (SE) | β, не связанная с практикой (SE) | |||
---|---|---|---|---|
Посттест GCA | Итоговый экзамен, созданный инструктором | Посттест GCA | Итоговый экзамен, созданный инструктором | |
Модель | 1 | 2 | 3 | 4 |
Практика Q3 правильно (% ) | 0.24 ** (0,08) | 0,29 *** (0,07) | 0,16 *** (0,04) | 0,16 ** (0,05) |
Практика Q1 правильно (%) | 0,16 (0,08) | 0,06 (0,07) | 0,12 ** (0,04) | 0,09 (0,05) |
Предварительное испытание GCA (%) | 0,32 * (0,16) | 0,30 * (0,13) | 0,28 *** (0,07) | 0,25 * (0,10) |
Скорректировано R 2 | 0,2697 | 0,3077 | 0.4878 | 0,2767 |
Наконец, мы проверили, есть ли разница в результатах выпускных экзаменов между студентами, которые не выполнили никаких практических заданий, и теми, кто выполнил оба задания. Было 35 студентов, которые не выполнили никаких практических заданий, но выполнили предварительный и посттест GCA и заключительный экзамен, подготовленный инструктором. Мы использовали результаты предварительного тестирования GCA для контроля возможных различий в поступающих генетических знаниях между группой студентов, которые выполнили оба практических задания, и теми, кто не выполнил ни одного, хотя мы не могли контролировать другие факторы, такие как мотивация или интерес.Не было существенной разницы в результатах предварительного тестирования GCA между этими двумя группами (дополнительная таблица S4), но студенты, которые выполнили практические вопросы, имели более высокие итоговые оценки GCA и окончательные экзамены, выставленные инструктором, чем студенты, которые не практиковали (дополнительная таблица S5).
ОБСУЖДЕНИЕ
Подсказки по содержанию помогают подгруппе студентов во время практики решения проблем
Мы задавали студентам практические задачи по генетике на основе концепций, которые уже были представлены и отработаны в классе.В целом мы обнаружили, что некоторым учащимся эта практика приносит пользу, особенно если они изначально отвечают неправильно. Благодаря дизайну нашего исследования каждый студент самостоятельно ответил как минимум на один вопрос (Q1) в области содержания. Затем ученики получили подсказку по одному из последующих вопросов. Это дало студентам возможность самостоятельно решить первый вопрос по каждой концепции, прежде чем получить помощь. Было показано, что начальная борьба без посторонней помощи, за которой следует обратная связь, помогает учащимся в их будущей успеваемости (Kapur and Bielaczyc, 2012), и хотя мы не предоставили учащимся обратную связь о том, были ли они правильными или неправильными в своих первоначальных ответах, мы дали всем учащимся предоставляется возможность получить строительные леса через подсказку по содержанию.Для студентов, которые изначально неправильно ответили на Q1, когда они взяли подсказку по содержанию при ответе на Q2, 37% ответили правильно, и только 21% студентов ответили на этот вопрос правильно, если они не поняли намек на Q2. Эта разница в 16% указывает на то, что, хотя практика может помочь, практика с созданием строительных лесов помогает большему количеству студентов. Кроме того, мы продемонстрировали, что учащиеся получают пользу от подсказки по содержанию независимо от того, получают ли они эту подсказку во втором вопросе или в третьем вопросе.Это говорит о том, что учащиеся, которые учатся на подсказке в Q2, могут применить эти знания при ответе на следующий вопрос. Получив ключевой фрагмент содержания, учащиеся, успешно использующие подсказку, продолжают делать это при решении будущих задач.
Выбор подсказки
Не все учащиеся в этом исследовании решили воспользоваться предложенной подсказкой при решении практических задач. Студенты, которые не поняли намек для конкретного трио, имели более высокий балл Q1, чем студенты, которые поняли намек. Помимо этих базовых различий в успеваемости, на выбор учащихся могли повлиять несколько возможных факторов.Один из компонентов выбора учащихся может относиться к способности саморегулирования при мониторинге их понимания (Aleven et al. , 2003). Студенты, которые не поняли намек, могли быть уверены в своих способностях решать проблемы и поэтому предпочли не просматривать дополнительную информацию, которую, как им казалось, они уже знали. В исследовании, в котором изучалось использование студентами трехмерных молекулярных моделей для помощи в рисовании молекулярных представлений, некоторые студенты не использовали модели, даже когда модели были помещены непосредственно в их руки (Stull et al., 2012). Некоторые из этих студентов сообщили, что им не нужны модели для ответа на поставленные вопросы (Stull et al. , 2012). Это подтверждает идею о том, что учащиеся, не использующие предоставленные подсказки, могут просто чувствовать, что они им не нужны. С другой стороны, 29% студентов в нашем исследовании, которые не поняли намек, ответили на первый вопрос неправильно, указывая на то, что их уверенность была неоправданной. Аналогичным образом, в исследовании, предлагавшем компьютерные подсказки для решения проблем, даже студенты, которым подсказки были полезны, не всегда их принимали (Aleven et al., 2006). В текущем исследовании из-за природы вопросов, основанных на построении ответов, студенты не могли получить немедленную обратную связь о том, правильно ли они ответили на вопрос. Таким образом, было бы полезно изучить, повлияет ли немедленная обратная связь об успеваемости на будущий выбор учащихся. Поскольку мы не смогли найти причины, по которым учащиеся не поняли намек в этом исследовании, мы не можем делать никаких дальнейших выводов об их выборе.
Утилита единой идеи содержания
Мы показали, что включение только одной идеи содержания в качестве подсказки помогло некоторым изначально испытывающим затруднения учащимся понять концепцию, потенциально за счет активации их предшествующих знаний, связанных с содержанием подсказки.Изучая решение проблем этих учащихся, мы обнаружили, что учащиеся, которые улучшились в данном трио контента (группы 011 и 001), чаще использовали язык, аналогичный содержанию подсказки, чем учащиеся, которые последовательно отвечали неправильно в данном трио (группа 000 ). Таким образом, для учащихся, которым помог подсказка, именно этот фрагмент содержания, вероятно, был критически важным для правильного решения проблемы. В дополнение к предыдущим структурам (Александр и Джуди, 1988; Александр и др. , 1989), мы предполагаем, что это декларативное (контентное) знание является компонентом предметно-ориентированных знаний, необходимых для эффективного применения процедурных (например, процедурных) знаний.g., стратегические) знания для точного решения проблемы. В будущих исследованиях мы планируем дополнительно изучить детали процедурных процессов учащихся во время решения задач и определить, является ли неспособность учащегося вспомнить часть информации основной причиной неправильного ответа или существуют дополнительные когнитивные навыки более высокого порядка. и процессы, необходимые для правильного решения проблем.
Некоторые студенты продолжали неправильно отвечать на все вопросы в контентной трио (группа 000), несмотря на подсказку по содержанию.У этих студентов часто были множественные пробелы в знаниях о содержании, или они допускали ошибки или упущения, не связанные с подсказкой по содержанию. В будущих исследованиях учащиеся могут получить индивидуальные подсказки по содержанию, чтобы сопоставить все имеющиеся ошибки; это может позволить нам определить, является ли недостаток содержания причиной неправильных ответов, а не недостатком навыков процедурного процесса. В одном из предыдущих исследований компьютерная программа для решения проблем, которая предоставляет индивидуальные подсказки и обратную связь, использовалась специально для помощи в решении генетических проблем, предоставляя до четырех подсказок, специфичных для каждого компонента данной проблемы (Genetics Cognitive Tutor; Corbett et al. ., 2010). Авторы обнаружили значительное улучшение обучения от до и после завершения этой программы (Corbett et al. , 2010).
В случаях, когда учащиеся постоянно отвечали неправильно (группа 000), некоторые использовали язык, связанный с подсказкой по содержанию, но допускали ошибки при попытке применить подсказку в своих объяснениях. Если учащиеся имеют неточные знания о том, как применять контент, даже когда представлены правильные идеи по содержанию, подсказки может быть недостаточно. Действительно, Смит (1988) обнаружил, что неудачники, решающие проблемы, часто могут идентифицировать важные фрагменты информации, но не знают, как применить эту информацию.В этом случае предоставление учащемуся дополнительных опор, например, предоставление учащимся проработанных примеров аналогичных задач (например, Sweller and Cooper, 1985; Renkl and Atkinson, 2010) или предоставление дополнительных подсказок и обратной связи через когнитивного наставника (например, , Corbett et al. , 2010), может потребоваться.
У этих учащихся, которые постоянно отвечают неправильно, также могут отсутствовать важные навыки решения проблем. В этом исследовании мы сосредоточились на использовании и применении знаний о содержании, но в будущих исследованиях мы рассмотрим процессы решения проблем, применяемые учащимися, которые отвечают правильно, и сравним их с процессами, используемыми учащимися, которые отвечают неправильно.Некоторые навыки могут быть особенно важными, например, проявление метакогнитивных способностей (знание и регулирование собственного познания). Активация предшествующих знаний путем выявления сходства между проблемами является эффективным метакогнитивным навыком, помогающим ориентироваться в решении проблемы (Gick and Holyoak, 1980; Smith, 1988; Meijer et al. , 2006), и использование этого поведения в сочетании с несколькими другими. метакогнитивные навыки, включая планирование и проверку работы, могут улучшить способность решать проблемы (Mevarech and Amrany, 2008).Таким образом, подсказка, в которой студентам предлагается объяснить, как содержание подсказки связано с информацией, которую студент использовал ранее для решения проблемы, может быть полезным, поскольку может выявить их предыдущие знания о решении аналогичных проблем.
Ошибки и пропуски, связанные с конкретным содержимым
Рекомбинация.
Что касается темы рекомбинации, студенты, которые ответили последовательно неправильно (группа 000), не часто использовали единицы карты для определения вероятности потомства при рассмотрении двух сцепленных генов; вместо этого многие студенты пытались решить проблему, используя квадраты Пеннета и / или логику решения вопроса о вероятности для генов на разных хромосомах.Даже когда студенты использовали единицы карты, они часто либо выполняли неправильные вычисления, либо приписывали рекомбинантные вероятности неправильным генотипам. Это говорит о том, что концептуальная идея, лежащая в основе расчета вероятности наследования с использованием сцепленных генов, является сложной задачей.
Вероятность.
Студенты изо всех сил пытались вычислить вероятность того, что здоровый ребенок двух гетерозигот будет гетерозиготой. Вместо того чтобы рассматривать информацию в родословной, которая позволила бы им исключить одну из возможностей генотипа (гомозиготный рецессивный), студенты часто предполагали, что вероятность гетерозиготного потомства носителей будет 1/2, а не 2/3.Для студентов, которые последовательно неверно ответили на эти вопросы (группа 000), наиболее распространенная ошибка заключалась в сочетании неиспользования вероятности 2/3 с неспособностью правильно использовать правило произведения для учета нескольких поколений. Это говорит о том, что учащиеся, испытывающие трудности, не понимают более широкой концепции того, как учитывать несколько поколений при определении вероятности, и, таким образом, испытывают трудности с интеграцией нескольких идей в свои решения. Действительно, предыдущая работа показала, что многим студентам трудно использовать оба этих типа вычислений (Smith, 1988; Smith and Knight, 2012).
Gel / родословная.
Студенты, которые ответили последовательно неверно (группа 000), чаще всего испытывали трудности при чтении геля для определения количества копий аллеля, а затем связывали эту информацию с родословной. В этом курсе студентов учили, что, хотя гели не всегда являются количественными, можно использовать толщину полос на геле ДНК для определения относительных количеств ДНК, присутствующих в образце. Несмотря на то, что их учили этому соглашению, студенты все еще испытывали трудности с применением концепции обоих номеров аллелей (например,g., только один аллель Х-хромосомы для мужчины) и количество ДНК (например, более толстая полоса, представляющая два одинаковых аллеля для человека). Таким образом, студентам необходимо больше практики для понимания концепции интерпретации информации о гелях.
Нерасхождение.
В вопросах, не связанных с расхождением, студенты, которые последовательно отвечали неправильно (группа 000), имели множество неправильных представлений о мейозе, из которых наиболее распространены три ошибки. В вопросах о нерасхождении студентов прямо просили указать фазу мейоза, если таковая имеется, на которую он влияет.Однако студенты часто не понимали, в каком мейотическом делении, I или II, могла произойти ошибка, или выражали неуверенность в различении двух фаз мейоза. Студенты также пытались определить, когда во время мейоза разделяются гомологичные и сестринские хроматиды; иногда они пытались определить тип хромосомы, которая не могла разделиться, или указать, когда каждая из них обычно отделяется, но часто они ошибались. Третья ошибка, которую допустили студенты, представляет собой общее непонимание мейоза, при котором студенты неправильно определили номер каждой хромосомы, которая должна присутствовать в гамете, или студенты предположили, что атипичное событие, такое как несколько раундов репликации, должно было произойти, чтобы произвести гамету. с одной дополнительной хромосомой.Предыдущая работа по этой теме также обнаружила, что студенты демонстрируют множество ошибок при изображении мейоза, включая неправильное выравнивание хромосом во время метафазы (Wright and Newman, 2011; Newman et al. , 2012).
Практика связана с более высокой производительностью долгосрочной оценки
Как и в предыдущих исследованиях, в которых сообщается об эффекте тестирования (например, Adesope et al. , 2017; Butler, 2010), мы обнаружили, что практика была связана с более поздней оценкой представление.Независимо от успеваемости в первом квартале практики и успеваемости на предварительном тесте GCA, успехи учеников на практике предсказывали долгосрочную успеваемость учеников, как связанных с практикой, так и не связанных с практикой, на выпускном экзамене, созданном инструктором, и оценках GCA за курс. Мы также показали, что те студенты, которые выполнили оба практических задания, показали лучшие результаты, чем студенты, которые не выполнили никаких практических заданий, что контролировало результаты предварительного тестирования GCA. Поскольку мы не могли случайным образом распределить студентов по условиям практики или отсутствия практики, мы предупреждаем, что, хотя мы использовали предварительный тест GCA в качестве показателя поступающих способностей, вероятно, есть много других факторов, влияющих на успеваемость этих студентов.Другие факторы, связанные с успехом, включают мотивацию, интерес и метапознание студентов (например, Pintrich and de Groot, 1990; Schiefele et al. , 1992; Young and Fry, 2008).
Ограничения
В нашем исследовании были рассмотрены четыре важнейшие области генетики, с которыми, как мы знаем, учащиеся борются. Тем не менее, у студентов, вероятно, есть дополнительные или другие трудности при изучении другого генетического материала. Кроме того, на эти вопросы был дан только один правильный ответ, и, следовательно, они могли быть ограничены в их способности проверить навыки решения проблем учащимися.В будущем мы хотели бы изучить более неопределенные вопросы с множеством возможных решений (Национальный исследовательский совет, 2012 г.).
Хотя мы ожидали, что большинство студентов воспользуются возможностью получить подсказку, только 68% студентов сделали это. Чтобы обеспечить точное представление о влиянии подсказки, нам пришлось ограничить наш анализ теми, кто решил понять намек. Как видно из работы Стулла и его коллег (2012) по использованию молекулярных моделей, а также из наших данных, исследующих использование языка содержания, отраженного в подсказке, не все студенты, вероятно, будут использовать подсказки, даже если подсказки легко доступны.Однако было бы интересно узнать, почему студенты, решившие не понимать подсказки, принимают такое решение, и основано ли это решение на высокой уверенности или опасении, что подсказка может их сбить с толку.
Мы также не могли напрямую проверить, показали ли ученики, понявшие подсказку, лучшие результаты в долгосрочной перспективе, чем те, кто не понимал намек, поскольку единственный способ измерить это — рандомизировать студентов, которые получают и не получают подсказку. . Мы решили не использовать этот подход, потому что мы чувствовали, что для успеха студентов важно предоставить всем одинаковый доступ к информации.
Значение для обучения
Это исследование предполагает, что после изучения темы в классе подгруппа студентов, изначально дававших неправильные ответы на задачи по этим темам, может улучшиться после получения единственной идеи содержания, которая может заполнить пробел в знаниях. Некоторые студенты могут в целом понимать, как решать эти проблемы, но им не хватает одного или двух фрагментов информации; предоставление недостающего элемента позволяет им применить свои знания и решить проблему. Этим студентам может быть достаточно просмотра определенных частей генетического материала, которые мы описываем в этом исследовании, чтобы помочь им правильно решить такие проблемы.Кроме того, мы предлагаем подчеркнуть важность практики, поскольку это исследование показало, что успех в конце практики предопределяет долгосрочные результаты в классе, независимо от первоначального понимания вопросов генетики. Даже если ученик сначала затрудняется ответить, этот «продуктивный провал» может быть полезным для его обучения (Kapur and Bielaczyc, 2012). Учащимся, которые продолжают бороться, несмотря на намеки на содержание, скорее всего, не хватает знаний о содержании, а также навыков решения проблем. Мы планируем дополнительно изучить такие недостатки в том, как учащиеся решают проблемы, чтобы предоставить предложения, которые сосредоточены на логических шагах и метакогнитивных процессах, необходимых для решения проблем.Такое обучение может быть наиболее полезным после того, как ученики получат первоначальный шанс попрактиковаться в решении задач, чтобы у них была возможность бросить вызов самим себе, прежде чем они получат подсказки.
Как добиться успеха в генетике: Изучите приемы для подготовки к медикам
Genetics — это один из тех курсов, которые обязательны для подготовки к медицине, которые, как правило, приносят наибольший ущерб. Вместо того чтобы паниковать при первых признаках замешательства, следуйте нашим советам, чтобы добиться успеха на уроках генетики.
Мне действительно НУЖНО сдавать генетику?
Генетика: G, T, C, но как получить A? Иногда кажется, что есть способ DN-o (последний каламбур, обещаю).
Если вы находитесь на подготовительном медицинском курсе, вы, вероятно, готовились к печально известным курсам, о которых вас все предупреждают. Органическая химия, вероятно, возглавляет список, но и генетика тоже на первом месте. Хотя это не обязательно называется типичным «классом по выбору» перед медицинским факультетом, нужно просто запомнить лотов и информации. В конце концов, только у человека в геноме 24000 генов. Не волнуйтесь, вам не обязательно знать их все!
Однако, по данным ОАРМ, 80% медицинских школ требуют или рекомендуют, чтобы вы изучали генетику как часть необходимых подготовительных курсов.Итак, если вы думали о написании генетики из своего планирования курса, вы можете пересмотреть свое мнение и подготовиться к усердной учебе, следуя приведенным ниже советам.
Поработав в команде преподавателей генетики в моем университете, я накопил несколько советов по изучению этого предмета. В этой статье я собираюсь объяснить, чем отличается генетика (и почему ее так сложно освоить). Затем я расскажу, как вам лучше всего добиться успеха.
Чем отличается генетика?
В средней школе биология требовала много механического заучивания.Например, мы повторяли: «Митохондрии — это электростанция клетки», пока не поняли, что это холодно. Мы запомнили камеры сердца, органеллы и их функции, а также тот факт, что ДНК кодирует генетическую информацию. Однако эта зависимость от запоминания исчезает в университетской биологии, и особенно в генетике.
Я слышу несколько слов «но я учусь наизусть!» звонки из зала.
Что ж, у меня для вас две хорошие новости: 1) вы всегда можете освоить новые учебные привычки и 2) я собираюсь научить вас им.
Вы спросите, что заменяет механическое запоминание? Есть два основных навыка, которые будут очень важны при изучении генетики:
- Решение проблем
- Применение концепций
Другой аспект генетики, который довольно уникален, — это ее упор на применение и связь.
Решение проблем в генетике
Как сообщил доктор Тони Гриффитс на Международном конгрессе генетиков, эта тема требует серьезного решения проблем.Многие студенты понимают, о чем говорят в классе, но с трудом справляются с экзаменом. Почему? В классе профессор объясняет каждый ответ, внушая некоторым студентам ложное чувство уверенности. «Я точно понял, что говорил профессор, так что я буду в порядке на экзамене», — можете подумать вы. Хотя это здорово, что вы понимаете, чему учат в классе, помните, что проблемы обычно понятны, когда они объясняются; их гораздо сложнее решить самостоятельно. Если ваш профессор объяснит причину ответа, он будет казаться интуитивно понятным.Совсем другое дело — создавать собственное обоснование, и это то, что вы должны делать на экзаменах.
Study Hack: Станьте профессором. Если вы можете научить кого-то материала своими словами, вам не нужно запоминать вещи слово в слово. Вместо этого вы полностью усвоите суть уроков. Создайте учебную группу и по очереди преподавайте друг другу уроки!
Применение концепций
Другой аспект генетики, который довольно уникален, — это ее упор на применение и связь.Многие из моих любимых вопросов начинаются с «На чужой планете…». Идея в том, что чтобы понять генетику, нужно уметь ее применять. Вот почему пассивное слушание в классе никуда не годится; важно не только знать, что было обнаружено, но и как это было обнаружено и доказано. Такой тип научного мышления позволит вам преуспеть в классе и, кроме того, стать более критическим мыслителем и будущим врачом.
Study Hack: Подумайте о аналогиях, которые имеют прямое отношение к тому, что вы изучаете.Как и в случае с первым приемом, если вы можете описать концепцию своего урока, используя совершенно другой пример, вы можете быть уверены, что хорошо разбираетесь в информации и сможете применить ее к любому примеру, который выберет ваш профессор ( пытаюсь поставить вас в тупик на экзамене.
И что теперь?
Оказывается, два упомянутых выше метода исследования на самом деле являются частью теории, которая точно раскрывает, как мозг переходит от прослушивания информации к ее обработке и, наконец, к использованию этой информации для исследования вопросов и создания обоснованных ответов.Мы углубимся в эту идею, используя Таксономию Блума. Бенджамин Блум, исследователь, ответственный за публикацию своих выводов о владении информацией, всю свою жизнь работал над различными таксономиями обучения и в 2001 году опубликовал «Таксономию образовательных целей: классификацию образовательных целей». Затем она стала широко используемой система, известная как Таксономия Блума.
Несмотря на то, что это относительно новая теория, которой меньше 20 лет, она уже является широко принятой теорией в образовании.Согласно ему, многие из нас имеют опыт в категории «запоминание»: запоминание, определение и т. Д. «Применить», однако, на два уровня выше. Чуть выше находится приложение «Анализ» (рисование соединений). Ниже обоих находится «понимание»; вот почему простого понимания того, что говорится в классе, недостаточно. Чтобы хорошо сдать экзамен, проверяющий приложение и анализ, вам нужно иметь больше, чем просто способность вспомнить («вспомнить») или обсудить («понять») идею.
Но есть и хорошие новости! Таксономия Блума дает четкую метрику знаний, необходимых для достижения успеха в генетике.Благодаря этому вы можете адаптировать свое обучение. Ниже я объясняю три совета по генетике, основанные на Таксономии Блума, которые дополняются моим опытом преподавания генетики.
Совет 1. Задавайте вопросы, обсуждайте ответы
Задавая вопросы, вы оцениваете свои знания и материал, ища пробелы или противоречия в обоих. При этом используется категория «анализировать»: та же категория, что и на экзамене. Прежде чем писать своему профессору по электронной почте, попробуйте обсудить ответы с друзьями.Это заставит вас использовать категорию «оценка» для оценки и аргументации. Согласно таксономии Блума, это лучше подготовит вас к использованию таких категорий обучения, как «применять» и «анализировать».
Этот процесс придумывания вопросов, а затем поиск возможных решений, прежде чем представлять их своим коллегам или профессорам, демонстрирует установку на рост. Мысль о том, что вы не только задаете вопросы, но и тратите время на то, чтобы расшифровать то, что, по вашему мнению, может быть ответом, не только покажет, что вы активно думаете о материале, но и сэкономит время профессору, отвечая вам.Если какая-либо из ваших «догадок» окажется верной, вам лучше поверить в свою способность решать проблемы. (ИНАЧЕ, когда ты сдаешь экзамен, ты не так много сомневаешься.)
Как начать применять эту тактику? Сначала изучите материал самостоятельно. Перед тем, как подняться на вершину пирамиды, важно «запомнить» и «понять». Затем соберитесь с учебной группой. Просмотрите свои записи и найдите двусмысленные или неясные моменты. Задайте вопрос, а затем обсудите ответ с одноклассниками.Если вы можете прийти к консенсусу, это прекрасно! Если нет, напишите своему профессору или учебному пособию по электронной почте. Не забудьте также перечислить возможные решения, которые обсуждали вы и ваши коллеги. Получив ответ от одного из них, вернитесь к материалу и обсудите, как новая информация относится к нему и разъясняет его.
Совет 2: Изучите с помощью учебных пособий
Поскольку генетика часто ведется в большом классе, многие школы будут предлагать дополнительную педагогическую поддержку помимо преподавателя.Если доступно дополнительное обучение один на один (или в небольшой группе), это дает возможность индивидуального обучения. Обязательно воспользуйтесь этим. Во время учебной сессии с помощником попробуйте представить, будто вы профессор, и позвольте преподавателю задавать вам вопросы по материалу. Инструктор будет знать, где большинству студентов не хватает понимания, и сосредоточит на этом внимание. Когда вы дадите свой ответ, вы будете использовать категорию «оценить», чтобы выбрать и защитить свой ответ.
Если единственными доступными учебными ресурсами являются профессор и другие ресурсы большой группы, вы можете практиковать то же действие с другим учеником. Попробуйте предугадывать вопросы и задавать их друг другу. Ответьте, а затем оцените свой ответ. Это не только позволит вам потренироваться перед экзаменом и лучше понять материал, но и выучить навыки, необходимые для передачи медицинских знаний, что будет полезно как врачу.
Попробуйте представить, как будто вы профессор, и позвольте преподавателю задавать вам вопросы по материалу.Инструктор будет знать, где большинству студентов не хватает понимания, и сосредоточит на этом внимание. Когда вы дадите свой ответ, вы будете использовать категорию «оценить», чтобы выбрать и защитить свой ответ.
Совет 3. Практикуйте вопросы, основанные на исследовании
Задавайте вопросы и выдвигайте гипотезы. Выявление вопросов включает в себя «анализ», когда вы ищите взаимосвязи в материале. Формулирование гипотез использует навыки категории «создавать». Это не только помощь в обучении, но и отличный способ попрактиковаться в исследовательских навыках.
Просмотрите свой материал на предмет нечеткости. Неясны ли причинные механизмы? Смущает ли вас промежуточный этап (или его отсутствие)? Может показаться, что два принципа противоречат друг другу. Это настоящие исследовательские вопросы, и их раскрытие помогает попрактиковаться и продемонстрировать глубокое знание материала. Это пытливое мышление — вот как развивается медицина!
Кроме того, поиск очевидных несоответствий даст вам навыки синтеза материала для всех видов биологических дисциплин.В качестве дополнительного бонуса вы можете задать своему профессору эти вопросы и, возможно, даже начать их вместе исследовать!
На вынос
На уроках генетики, как мы уже обсуждали, запоминания недостаточно; необходимы более высокие уровни обучения, такие как решение проблем и применение. Таксономия Блума описывает типы понимания, которые необходимы для достижения успеха. Помня о пирамиде, воспользуйтесь тремя моими советами по изучению, которые помогут вам добиться успеха в генетике:
- Дебаты ответы на вопросы
- Практика с учебными пособиями, выступая в роли учителя
- Попробуйте подумать и ответить на вопросы исследования
Если вы объедините эти три предложения с другими психологически проверенными тактиками обучения, вы сразу же окажетесь на пути к отличной оценке.Кроме того, эти советы не только помогут вам изучить мышление генетиков, но и проложат путь к вашей будущей карьере врача. Успех в ваших генах!
решенных задач по генетике — экзамен II | GENE 3200
GENE / BIOL32OO SPRING 2OO5 Condie Exam II> Убедитесь, что в вашем экзамене 15 страниц и 45 вопросов. Последняя страница содержит полезные уравнения и может использоваться как бумага для заметок. + Укажите свое имя и последние четыре цифры номера вашего университета на каждой странице + На каждый вопрос есть только правильный ответ.Частичного кредита не будет. 1. (2 балла) Фаг, который может расти по литическому или лизогенному пути, называется. A. вирулентный ‘l \ (} умеренный C. умеренный D. трансдуктантный E. трансформант 2. (2 балла) Называется штамм E. coli, который может расти на / в минимальной среде. A. минималистичный $ прототрофный C. ауксотрофный D . плейотрофный E. гетеротрофный 3. (2 балла) Процесс, с помощью которого бактериальные клетки берут генетический материал из внеклеточной среды и встраивает его в свою хромосому, называется A.транслокация B. трансдукция 6 транслокация. \ — / D. транспозиция E. трансляция 4. (2 балла) Nonhomriiogou, хромосомы, которые обменивались сегментами, являются продуктами a (n) A. двойной транслокации 6l реиорокальной транслокации / U. pencentnc rnverslon D . нереципрокная транслокация t E. неравный кроссовер GENE / BIOL32OO SPRING 2OO5 Экзамен по Конди II 5. (2 балла) Все известные случаи моносомии у людей были A. полулетальными, ttttut C. гетерозиготными с делециями D. жизнеспособными E. переходный 6. (2 балла) Синдром Дауна связан с A, инверсией B.trisomy-2l C. Роббртсоновская транслокация. D. monosomy-2l @uottr s ani c 7. (2 балла) Преимущество использования микросателлитных ДНК-маркеров перед геетическими маркерами для создания генетических карт: -4 ,. каждый из них связан с видимым фенотипом. @) их можно использовать для создания гораздо более подробной карты, чем генетические маркеры. C. они не рекомбинируют. D. они не возвращаются. E. ничего из вышеперечисленного ». 8. (2 балла) lACs A. были использованы при секвенировании генома человека B. являются бактериальными искусственными хромосомами {.были получены из F-эписома E. coli. rDf все вышеперечисленное \ — / 2 GENE / BIOL32OO SPRING 2OO5 Condie Exam II 14. (2 балла) В течение жизненного цикла некоторых бактериофагов вирусная хромосома может интегрироваться в хромосому бактерии-хозяина. В этом состоянии вирус обозначается как (n) «A. эписома B. трансдуктант C. plaque @ prophage» E. QTL 15. (2 балла) Менделирующая популяция — это A. апопуляция, которая находится в равновесии Харди-Вайнберга B. с высоким уровнем генетической изменчивости. Объединение межпородных особей, имеющих общий набор генов.D. популяция гетерозиготных особей E. бесконечно большая популяция a6. Q баллов) Что из следующего не является предположением закона Харди-Вайнберга: A. Популяция бесконечно большая B. Спаривание является случайным для изучаемого признака. C. популяция свободна от новых мутаций. D. население свободно от миграции. ‘) / *, -. @ в популяции есть только два аллеля по изучаемому признаку. 17. (2 балла) Что из перечисленного является источником генетической изменчивости в популяции, вызванной эпистатическим взаимодействием между генами?A. аддитивная генетическая изменчивость B. дисперсия доминантности) C. общие экологические эффекты E итт. Вариативность изменения E. материнский эффект) a. c. GENEIBIO L32OO SPRING 2OO5 ‘iondie Exam II Вопросы с 18 по 24 относятся к хромосомам a — e, показанным на диаграмме ниже. 6.ABCDaEHI d.AB HI 18. (2 балла) Если хромосома a имеет нормальный порядок генов, какой тип хромосомной мутации иллюстрируется хромосомой’b? A. парацентрическая инверсия B. тандемная дупликация C. невзаимная транслокация Ap-делеция E.перицентрическая инверсия lg. (2 балла) «Если хромосома a имеет нормальный g.n» oidu, какой тип хромосомной мутации иллюстрируется хромосомой c? A. парацентрическая инверсия B. тандемная дупликация C. невзаимная транслокация D. делеция Q) n ericentric inv ersi on 20. (2 балла) Если хормосома a имеет нормальный порядок генов, какой тип хромосомной мутации иллюстрируется хромосомой d ? A. оарацентрическая инверсия @ ia «Дупликация OEM C. невзаимная транслокация D. делеция E. перицентрическая инверсия ‘6 ГЕН BCGFE / BIOL32OO SPRING 2OO5 Condie Exam II 21».(2 точки) Если хромосома а имеет нормальный порядок генов, какой тип хромосомной мутации иллюстрируется хромосомой е? / \ $ / парацентрическая инверсия B. \ U) AandB E.ничего из вышеперечисленного 23. (2 балла) Какой механизм генерирует хромосому d из хромосомы a? / ‘t \ (A) Генерация непарного цикла. B1 Нерасхождение хромосомы a во время миоза. C. Неравный кроссинговер. D. Соседний 1 сегрегация. E. Ничего из вышеперечисленного. 24. (2 балла). * N «механизм может генерировать хромосому i из хромосомы d? A. Создание непарной петли .4. (B) Неравный кроссинговер между двумя гомологичными хромосомами с порядком генов — хромосома dC Соседняя I сегрегация т Д.Неразъединение хромосомы d во время мейоза. E. Ничего из вышеперечисленного. 7 GENE / BrO L3200 SpnrNC ZOOS \ ‘Condie Exam II I 34. (4 балла) Рассмотрите следующие делеционные мутации в области RII бактериофага Т4. — r3l ——____ * z_ 83 r34 I 135 Какие два делеционных мутанта будут комплементировать в коинфицированной бактериальной клетке E. coli Kl2 (),)? A. r32 andr3l B. r32 и r33 C: r33 и r35 / — \, ($ f r32 и r34 E. r33 andr34 35. (4 балла) В следующей таблице приведены результаты скрещиваний между делеционными мутантами, показанными в вопросе 33. и 5 точечных мутантов (r71, rl2, rl3, r74 и r15) Делеционные мутанты Что из следующего является правильным порядком точечных мутаций и границей между генами rIIA и rIIB? A.r15, r11, граница, r13, r12, rt4. Q, rl l ‘,. Rl2, граница, r15, r14, r13 — A rl 4’, rl l, rll, граница, r15, r1 3r D. rl4, rl l, граница, rl2, r15, r13 E. rI4 , rll, rl2, граница, r13, r15 *: r * произведено рекомбинации. 0: нет рекомбрантов r * Точечный мутант 131 r32 r33 134 135 r1l 0 0 T -t ‘-t- r12 + 0 0 + -r r13 + 1- T T 0 174 0 -r T. | + r15 + + -r 0 +. \\ .lq I t’n ‘ts rtl ’10 t, f cENE / BroL32oo spniNc зоопарки Экзамен Конди II tr 16. (2 участка) Популяция из 500 особей показывает следующие генотипы в конкретный gbireticlocus: I TT 250.имеют общего предка cofirmon. r Y. -е за счет дупликации гена D. имеют только синонимичные замены. E. ни один из вышеперечисленных 11 GENEIBIOL3aOO SPRING 2OO5 Condie Exam II 1 39. Qpoints). Рассмотрим следующий график, показывающий изменение частоты аллелей для одного генетического локуса в течение нескольких поколений в 3 независимых и полностью изолированных небольших популяциях. 1.0. * 0.9- 0.8 0.7 0-6 P {A} 0.s 0.4 0.3 0.2 o.l 0.0 {o G * n * ruti- s Что вызывает быстрое изменение частоты аллелей в этих небольших популяциях? r \ I AJ сенетический дрейф * 6.iunaom спаривание C. гетерозис D. мутация E. ни один из вышеперечисленных 40. (2 балла) Полностью рецессивный летальный аллель должен поддерживаться в популяции A., потому что он вызывает смертельное заболевание в возрасте начала после того, как все гомозиготы имели потомство . Потому что гетерозиготы будут нести аллель без проявления летального признака C. потому что летальный признак показывает неполную пенетрантность у гомозигот. D. ‘все вышеперечисленное E. ни одно из вышеперечисленных, _: .- — Fuad: l «1, nt- Ifr-Lr11i l, ir I t’ \ lni’r-iil I, i tli tli-, ii «uf / ili $ ii, I i! tJ \» i ti’-l’irt i {l-lir ll L1 / L {r i1 ‘r \.1’и У i_1 ,. | ,,,! t __- Потеряно; ? t2
11 Решенных задач по микробной генетике — Экзамен 1 | 202 201
Имя: ______________________________ 1 Молекулярная генетика 06 — Экзамен № 1: Микробная генетика 1. (10 баллов) Возьмите домашнюю задачу по анализу вставки плазмиды в базе данных. Приложите свои распечатки для тестирования и укажите свое имя на них. 2. (10 баллов) В растении две аллели одного гена определяют, будет ли цвет семени красным (R) или коричневым (B), а два аллеля определяют характер цветков: вьющиеся (C) или прямые ( S).Результаты 5 скрещиваний показаны ниже: Фенотипы родительского потомства Фенотипы скрещивания BC BS RC RS 1 RS X BC 202 198 185 211 2 BC X BS 0 805 0 0 3 RS X RS 51 148 152 453 4 RC X BC 402 0 411 0 5 RC X BS 189202201 193 6 RC X RS 0 0 0 805 a. Определите, какие аллели являются доминирующими. б. Каков наиболее вероятный генотип (т. Е. RRCC или RBSC и т. Д.) Родителей в каждом скрещивании? Укажите, есть ли неоднозначности, что они означают и как вы их проверяете. 3. (5 баллов) Сделано скрещивание между штаммом Hfr, который представляет собой arg +, leu +, pro +, thi +, и штаммом F-, который представляет собой arg-, leu-, pro-, thi-.Прерванные эксперименты по спариванию показывают, что маркер arg + входит последним. Рекомбинанты отбирают на чашках, дополненных только требованиями лей, про и ти. Затем эти клетки проверяются на лей +, про +, ти +, и получают следующие числа: 1 арг +, лей + про + ти + 240 2 арг +, лей + про + ти-0 3 арг +, лей + проти 40 4 арг +, лей-проти — 40 5 arg +, leu + prothi + 80 6 arg +, leu- prothi + 0 7 arg +, leu- pro + thi + 0 8 arg +, leu- pro + thi- 0 a) Каков порядок генов? б) Каковы карты расстояний между генами? Имя: ______________________________ 2 4.(10 баллов) а) Аспирант выбрал 8 (# 1-8) мутантов lacZ и попытался упорядочить мутанты по отношению к внешним маркерам pro и ade, выполнив пару реципрокных скрещиваний с каждой парой мутантов lac и выбрав среду. с лактозой в качестве единственного источника углерода (т.е. рекомбинанты Lac +). Определите порядок мутантов из приведенной ниже таблицы. Укажите, есть ли неясности, предложите два возможных объяснения результатов. Cross A Hfr pro- lacZ-x ade + X F- pro + lacZ-y ade- Cross B Hfr pro- lacZ-y ade + X F- pro + lacZ-x ade- xy XA XB xy XA XB xy XA XB 1 2 154 10 3 4240 17 5 6 0 0 1 3 183 18 3 5 145 14 5 7 18 184 1 4218 18 3 6 0 0 5 8 155 19 1 5 145 30 3 7 12 199 6 7 15 150 1 6 168 32 3 8 175 32 6 8 184 21 1 7 215 14 4 5 16 156 7 8 194 17 1 8 202 36 4 6 24 201 2 3 24 187 4 7 30 211 2 4 145 12 4 8 250 20 2 5 20 176 2 6 8 182 2 7 34 199 2 8 154 18 б) Обнаружен девятый мутант, и реципрокные скрещивания с другими 8 мутантами дают следующие результаты: xy XA XB Помогает ли это разрешить какие-либо неоднозначности? Если да, то почему? 1 9 154 7 2 9 13 187 3 9120 8 4 9 15 130 5 9 16 120 6 9 7 6 7 9 212 16 8 9 20 136 5.(10 баллов) Новый аспирант выделяет ряд точечных мутантов (AI) в фаге, которые не способны формировать структуру хвоста и, следовательно, не образуют бляшки на одном штамме бактерий (Bac-1), но образуют бляшки в другом штамме. (Бак-2). Она решает провести совместное инфицирование мутантным фагом штамма Bac-1 и провести анализ на бляшки. Ее наставник очень компульсивен и хочет, чтобы она проверила все возможные перестановки. Она получает следующие результаты: (CoI указывает, что мутанты были коинфицированы, а # относится к количеству бляшек, которое она подсчитывала для каждой коинфекции.) Имя: ______________________________ 5 ii) rim2 :: KAN — Она получает только две жизнеспособные споры из каждой тетрады, которые чувствительны к Кану и имеют фенотип дикого типа. Что она может сделать об исходных мутантах и нулевых мутантах для каждого гена? (2 балла) 11. Студента интересует регуляция транскрипции BOG1, гена синтетазы богум. Нозерн-анализ показывает, что BOG1 сильно экспрессируется в клетках, если Zubrium (Zub) присутствует в среде, и выключается, когда Zub отсутствует.Она конструирует слияние инфрамы lacZ с BOG1, анализирует активность и наблюдает за паттерном экспрессии репортера в присутствии и в отсутствие Zub, который аналогичен результатам Нозерн. Затем она решает произвести сайт-направленные мутации из 8 пар оснований в трех сайтах промотора (A, B и C), а затем проверяет экспрессию lacZ. Мутантные сайты показаны черным. Она также индивидуально клонирует копию каждого сайта A, B и C дикого типа в «живые» (с UAS) гетерологичные репортерные промоторы и анализирует экспрессию.а) (7 баллов). Что она может сделать о функции (активатор или репрессор, конститутивная или индуцибельная) областей A, B, C в условиях -Zub и + Zub? b) (8 баллов) Используя любой из показанных выше клонов плазмид (1-14), укажите, какие из них лучше всего использовать для выделения мутантов в белках, которые специфически функционируют в сайтах A, B и C в любом из –Zub или + условия роста Zub. Для каждого сайта укажите клон, который она должна использовать, при каких условиях (-Zub или + Zub) она будет проводить скрининг и будет ли она скрининг на усиление или потерю экспрессии гена BOG1.Если сайт выполняет несколько функций, укажите по отдельности, как вы будете проводить скрининг мутантов в белках в обеих функциях. LacZ 0,1 109 1A A -Zub + Zub вектор Сайт # TATA LacZ 0,1 0,1 Гетерологичный вектор без UAS LacZ 1010 1B B LacZ 0,1 1011 1C C LacZ 100 Гетерологичный вектор UAS LacZ 0,1 100012 1A A 100 LacZ 100013 1 B LacZ 0,1 100014 1C C вектор 1000 -Zub + ZubSite # TATAUAS 10 LacZ -Zub + Zub 0,1 1000 LacZa 0,1 1002 LacZ LacZ 0,1 LacZ LacZa, c LacZb, ca, bcb WT LacZ 0.10.1a, b, c Клон мутантного сайта № 1 3 4 5 6 7 8 АВС ТАТА 100100 10 10 0.1 10 10 0,1 0,1 BOG1-lacZ fusion B Имя: ______________________________ 6 502-00 Экзамен 1 Ответы 2. a. Из строки №2 мы знаем, что S доминирует над C, потому что, хотя один из родителей был фенотипом C, все потомки были S. Из строки №3 мы знаем, что R доминирует над B, потому что даже если оба родителя были R, четверть потомства — B. Следовательно, эти родители должны быть RB-гетерозиготами. S> C, R> B б. Если родитель имеет рецессивный фенотип (B или C), то по умолчанию оба аллеля должны быть рецессивными в штамме (BB или CC).Если штамм имеет доминантный фенотип, то по крайней мере один аллель является доминантным аллелем R или S. Следовательно, генотип либо RR, либо RB. Эти два генотипа можно различить, исследуя потомство. Если соотношение доминант: рецессивное соотношение 3: 1, то оба родителя должны быть гетерозиготными (BR и CS). Если соотношение признака 2: 2, то один из родителей должен быть гомозиготным по рецессивному признаку (BB или CC), а другой должен быть гетерозиготным (BR или CS). Если все потомство является доминантным фенотипом, тогда один родитель должен быть RR или SS.Наконец, если все потомство рецессивное, то оба родителя должны быть гомозиготными по рецессивному признаку (BBCC). 1. RBSC X BBCC 2. BBCC X BBSS 3. RBSC X RBSC 4. RBCC X BBCC 5. RBCC X BBSC 6. RRCC X RXSS или RXCC X RRSS — не знаю, является ли маркер X R или B Существует одна двусмысленность . В скрещивании № 6 оба родителя имеют фенотип R и, следовательно, являются либо RR, либо RB. Поскольку все потомство относится к фенотипу R, это указывает на то, что по крайней мере один из родителей является RR. Однако другой родитель может быть либо RR, либо RB.Невозможно определить, что это было, если не будет выполнено дальнейшее тестовое скрещивание. Лучшим способом было бы скрещивать обоих родителей с рецессивным штаммом BBCC. Если все потомство было R-фенотипом, то оба родителя были RR. Если, однако, один из скрещиваний дал потомство B, то этот родитель должен быть RB. 3. а) В первой строке все маркеры попадают в ячейку. Строка 5, arg +, leu + prothi + происходит с высокой частотой. Этот результат показывает, что pro должен быть маркером, наиболее удаленным от arg.Если бы этого не было, то была бы даже двойная рекомбинация, которая происходила бы только на низкой частоте. Порядок arg leu thi pro или arg thi leu pro? Если порядок — arg thi leu pro, то частота ти + лей- должна быть выше, чем ти-лей +, что потребовало бы события двойной рекомбинации. Однако, поскольку thileu + (строка 3) встречается с большей частотой, чем thi + leu- (строка 6), то порядок должен быть следующим: arg leu thi pro. б) Единицы карты рассчитываются, как и раньше, с arg-leu 40/400 = 10; лей-ти 40/400 = 10; ти-про 80/400 = 20.4. a) Нарисуйте оба креста (A и B) в порядке pro-X-Y-ade и pro-Y-X-ade. Если порядок про-X-Y-ade, то для получения ячейки lac + в кресте B потребуется два отдельных перекрестных события вместо одного. Следовательно, частота будет ниже в B, чем в A, для которого требуется только одно событие. Если порядок маркеров другой, про-Y-X-ade, тогда должно быть более высокое Имя: ______________________________ 7 ячеек в кресте B, чем в кресте A. Помня об этом, пройдитесь по крестикам.Начиная с 1, все мутанты должны быть справа. В следующей серии скрещиваний 4 и 8 находятся справа от 2, а все остальные мутанты — слева. Крест 4X8 указывает на то, что 8 находится справа от 4. Выполните остальные кресты, используя ту же процедуру. А как насчет 3X6? Число рекомбинантов между этими мутациями равно нулю в обоих направлениях. Этот результат показывает, что 3 и 6 должны быть мутантами по одной и той же паре оснований, чтобы рекомбинация не происходила. 5X6 также не может продуцировать рекомбинанты, что указывает на то, что эти мутанты также находятся в одной и той же паре оснований.Взятые вместе, 6 либо содержит две отдельные точечные мутации в 3 и 5, либо содержит делецию, перекрывающую обе. Порядок: pro 1 7 3 9 5 2 4 8 ade ______6_______ ПРИМЕЧАНИЕ: Это не анализ комплементации. Все мутанты lacZ принадлежат одному гену и поэтому не дополняют друг друга. Выбирается рекомбинантный гибрид Hfr и F-клетки. б) Применение той же стратегии, что и выше, показывает, что мутант 9 картирует между 3 и 5. Однако, в отличие от скрещиваний с 3 и 5, мутант 6 может иметь несколько рекомбинантов с клоном 9.Это указывает на то, что мутант 6 не является делецией, иначе он потерял бы ДНК, кодирующую пару оснований дикого типа, где находится мутант # 9. Следовательно, мутант 6 должен быть двойным мутантом с изменениями в тех же положениях, что и № 3 и № 5. Обратите внимание, что для образования локуса дикого типа потребуется четыре скрещивания в любом направлении. Cross A Hfr pro- lac-6 (3) + lac-6 (5) ade + F- pro + + lac-9 + ade- Cross B Hfr pro- + lac-9 + ade + F- pro + lac-6 (3) + lac-6 (5) ade- 5. Хотя это большой объем данных, который нужно пройти, на самом деле относительно просто разобраться во всем.Если она обнаруживает, что коинфекция дает высокий уровень бляшек, то два мутанта дополняют друг друга и, следовательно, находятся в разных группах комплементации. Если бляшки не образуются, то мутанты не комплементарны и, следовательно, находятся в одном и том же гене. В некоторых случаях образуется несколько бляшек (AF, CE, BG). Низкое число снова должно указывать на то, что они не являются комплементарными, а образуются в результате рекомбинации между мутантами на разных фагах. Результаты дня 1 показывают, что мутанты A, D и F находятся в одной группе комплементации (ген 1).Это подтверждается тем, что кросс-DF в День 4 не дал каких-либо бляшек. День 2 показывает, что B, G и H находятся в одной группе комплементации. Крестики на день 3 показывают, что C, E и H находятся в другой группе комплементации. На 6 день она обнаруживает, что мутанты I и J находятся в четвертой группе комплементации. Ген 1: мутанты A, D. F Ген 2: мутанты B, G, H. Ген 3: мутанты C, E, H. Ген 4: мутанты I, J.
Наука на расстоянии
Наука на расстоянии Наука на расстоянииРешение генетических проблем
Что такое генетическая проблема?
Генетическая проблема — это вопрос проверки типа, который включает в себя как знание экспериментов Менделя, так и анализ данных, полученных во время одного из его генетических скрещиваний.В вопросе решателю предоставляется информация о генотипах и фенотипах лиц, участвующих в генетическом скрещивании, а также о генотипах и фенотипах их потомков. Некоторая часть этой важной информации отсутствует, и задача решателя — предоставить эти недостающие данные.Пример № 1 …. Растение с красными цветками удобряют пыльцой растения неизвестного фенотипа. 62 семени собирают, высаживают в следующем году и дают потомство F1.У 16 из этих потомков белые цветки, у остальных — красные. Каковы были фенотип и генотип неизвестного родительского растения? |
Четыре шага
Почти все генетические проблемы, используемые в Core Biology 8.1, можно проанализировать и решить с помощью четырех основных шагов или процессов.(1) Используйте вашу курсовую работу
Из информации, содержащейся в лекционной части курса, и из информации, представленной на этих веб-страницах, запишите, что вы уже знаете об этой ситуации.- То, что вам уже следует знать …
- Цвет цветка контролируется одним геном.
- Доминантная форма этого гена часто записывается R
- Если ген R присутствует в генотипе растения, цвет цветка всегда красный .
- Мутантная форма этого гена, которая является рецессивной, часто записывается как r .
- Растения с генотипом RR или RR имеют красные цветки.
- Растения с генотипом rr имеют белые цветки.
(2) Используйте информацию в вопросе
Каждый вопрос включает в себя много ценной информации (некоторые из них не так очевидны — задумайтесь на минутку). Возьмите эту информацию и запишите ее в логической последовательности, как в типичном генетическом скрещивании. Посмотрите, что у вас есть, а чего не хватает.- Логическая последовательность …
- Фенотипы и генотипы родителей
- Родительские генотипы… неизвестно, но родитель с красными цветками должен был содержать хотя бы один ген R с генотипом RR или Rr .
- Родительские фенотипы … один красный цветочек, один неизвестный
- Генотипы всех возможных гамет от каждого из родителей
- ПРИМЕЧАНИЕ. Пыльцевые зерна, использованные в этом скрещивании, были получены от неизвестного растения, а яйцеклетки — от растения с красными цветками. Пыльцевые зерна содержат мужские гаметы, а яйцеклетки (у красного цветкового растения) — женские гаметы.
- Мужские гаметы … генотипы неизвестны (произошли от неизвестного мужского растения)
- Женские гаметы … По крайней мере, половина гамет должна быть R , чтобы у растения были красные цветы. (см. выше)
- Генотипы и фенотипы потомства (поколение F1)
- Приведены данные для 62 потомков F1.
- Фенотипы: 16 белых цветов, 46 красных цветов.
- Генотипы: все 16 растений с белыми цветками = rr .Все растения с красными цветками = R?
(3) Сократить все необработанные данные до соотношений
Не все генетические проблемы связаны с исходными данными, но в тех, где это необходимо, используйте подход Менделя и сведите все такие исходные числа к отношениям. В классическом однофакторном и двухфакторном кроссах имеют значение только три соотношения.- Гетерозиготный x Гетерозиготный
Aa x Aa
что дает соотношение 3: 1 среди потомства. - Гетерозиготный x Гомозиготный рецессивный
Aa x aa
что дает соотношение потомков 1: 1. - Гетерозиготный x Гетерозиготный (два фактора)
Aa.Bb x Aa.Bb
что дает соотношение между потомством 9: 3: 3: 1. - Конечно, существуют и другие комбинации генов, но их результаты обычно могут быть сведены к тому или иному из этих соотношений.
Если вы узнаете (знаете или даже поймете), как эти отношения возникают во время генетического скрещивания, вы часто можете сразу перейти к окончательному ответу во многих генетических проблемах. Даже если невозможно вывести правильный ответ непосредственно из этих соотношений, они являются ценными подсказками.
(4) Схема и заполнение пропусков
Собрав доказательства, запишите их на типичной генетической перекрестной диаграмме. Используйте вопросительные знаки (?), Когда вы сталкиваетесь с тем, что еще не можете заполнить.Часто недостающие части головоломки будут очевидны после того, как вы это сделаете, но даже если это не так, короткий сеанс проб и ошибок, заполнение недостающих частей, даст правильный ответ после одной или двух попыток.
В примере, над которым мы работали до сих пор …
Родители R? x ??
(все дело в генотипе второго родителя, самца)
Гаметы R и ? (гнездо) x ? и ? (мужской)
Punnett Square
ПРИМЕЧАНИЕ. В приведенном выше Punnett Square генотип rr был введен для одной четверти потомства; Почему?
Что ж, это часть данных, приведенных в вопросе.Согласно данным, 16 из 62 потомков F1 имели белые цветки. Белоцветковые растения могут иметь только генотип rr . Исходные числа были уменьшены до соотношения 3: 1 на этапе 3. Таким образом, одна четверть потомства F1 (одна ячейка в квадрате Пеннета) должна иметь генотип rr .
Кроме того, у каждого из трех других потомков должен быть хотя бы один ген R . Это также было указано в данных и выведено на шаге 3, поэтому большая часть площади Пеннета может быть заполнена на основе того, что уже известно.
Теперь заполните пробелы.
Если это не очевидно с площади Пеннетта, работайте в обратном направлении. Так как у некоторых потомков белые цветки (генотип rr ), сформировавшие их гаметы должны были быть r . Таким образом, единственное расположение, которое дало бы такой результат, — это …
Теперь большинство гамет заполнено по сторонам площади Пеннетта, некоторые из отсутствующих генотипов также могут быть заполнены…
Это оставляет неразрешенными только одну гамету и один генотип F1. Есть только два варианта недостающей гаметы; R или R . Установка рецессивной гаметы r вместо вопросительного знака не дает правильного ответа, поэтому недостающая гамета должна быть r .
Итак, вся площадь Пеннета …
Когда квадрат Пеннета завершен, теперь можно ответить на исходный вопрос.
ОТВЕТ … Генотип неизвестного мужского растения должен был быть Rr (факт, выведенный из двух гамет, которые это растение должно было предоставить для работы Punnett Square). Фенотип этого растения должен был быть — красные цветки.
Твоя очередь
Теперь твоя очередь. Используйте аналогичную логику и процесс, чтобы найти ответ на следующие генетические проблемы.Вопрос 2 … Красноцветковое растение было скрещено с белым цветком. Из 124 потомков у 65 были красные цветки, у остальных — белые. Каков был генотип материнского растения с красными цветками?
Вопрос 3 … Растения с длинными стручками при скрещивании друг с другом всегда дают растения с длинными стручками. Однако, когда растения с длинными стручками скрещивают с растениями с короткими стручками, потомство F1 иногда содержит смесь растений с короткими и длинными стручками. Какой генотип у длинностержневых ленточных растений?
Наука на расстоянии
© 1997, профессор Джон Бламир
часто задаваемых вопросов | Понимание генетики
За прошедшие годы нам задали много вопросов.Вот некоторые из наиболее распространенных.
Перейти в категорию:
Основы ДНК
Ищете больше? Просмотрите наш архив статей об общих генетических принципах.
Что такое гены?
Гены — это небольшие единицы ДНК, которые содержат инструкции по созданию белков. Хромосома содержит множество генов.
Сколько информации в нашей ДНК?
Очень много! Ваша ДНК могла бы заполнить около 100 томов энциклопедии.
Что такое мутации?
Мутации — это необратимые изменения в ДНК. Хотя некоторые мутации вызывают болезнь, многие другие мутации не влияют на здоровье.
Что такое рекомбинация?
Рекомбинация — важный процесс, который может помочь восстановить сломанную ДНК и помочь перетасовать ДНК при создании яйцеклеток и сперматозоидов.
Что означает доминантный против рецессивного?
Доминирующая черта может подавлять и скрывать другую («рецессивная» черта).Доминирующий признак не всегда самый распространенный — насколько распространен признак, зависит от того, сколько копий этой ДНК присутствует в популяции. Есть много причин, по которым та или иная черта является доминирующей.
Как ученые выясняют, какой ген контролирует признак?
Ученые сравнивают ДНК людей (или животных!) С разными версиями признака, чтобы выяснить, какая часть ДНК коррелирует с этим признаком. Например, прочтите о том, как ученые определили ключевой ген цвета глаз!
Почему генетические тесты не могут предсказать все болезни?
Некоторые болезни трудно предсказать, потому что они вызваны множеством различных генов, а также влиянием окружающей среды.Они известны как «сложные заболевания».
Почему однояйцевые близнецы не выглядят одинаково?
Однояйцевые близнецы выглядят немного по-разному, хотя у них идентичная ДНК. Небольшие различия в их окружении, жизни и опыте могут иметь большое значение! Сюда входят такие вещи, как диета, упражнения, сон, пребывание на солнце и многое другое.
Типы крови
Ищете больше? Просмотрите наш архив статей о группах крови.
Какие группы крови у ребенка от двух родителей наиболее распространены?
Как работает группа крови?
Есть один ген, который определяет ABO-часть группы крови. Другой ген определяет положительный / отрицательный или резус-фактор.
Почему резус-матери подвергаются риску беременности?
«резус-несовместимость» — это когда резус-матери вынашивают ребенка с резус-фактором +. Если не лечить, это может привести к серьезным рискам, но это можно предотвратить с помощью лекарства RhoGAM.Если вы беременны или планируете завести ребенка, поговорите со своим врачом о несовместимости групп крови.
Какие группы крови могут иметь детей вместе?
Любая комбинация может иметь здоровых детей. Исключение составляют Rh-матери, у которых могут быть осложнения при беременности. Однако это легко предотвратить с помощью лекарств.
Что значит быть «секретарем»?
Если вы секретор, это означает, что ваша группа крови ABO (A, B, AB или O) присутствует не только в вашей крови, но и в других жидкостях организма, таких как слюна и слизь.Около 80% людей являются секретарями.
Хотя наследование группы крови почти всегда следует правилам, могут быть исключения.
Есть редких примеров, когда эти правила наследования нарушены.
Могут ли двое родителей с отрицательным резус-фактором иметь ребенка с положительным резус-фактором?
Это может произойти, если результат теста Rh был неточным. Иногда люди с положительным резус-фактором показывают отрицательный результат теста.
Могут ли двое родителей иметь ребенка, не являющегося ребенком?
Это возможно с редкими мутациями, химеризмом или группой крови Бомбея.
Может ли родитель AB родить ребенка?
Это возможно, если один из родителей является химерой или имеет группу крови цис-АВ.
Может ли родитель O иметь ребенка AB?
Это возможно с редкими мутациями, химеризмом, группой крови Бомбея или если родитель, не являющийся родителем O, имеет группу крови цис-AB.
Могут ли двое родителей иметь ребенка AB?
Это возможно, если один из родителей — химера.
Могут ли двое родителей B иметь ребенка AB?
Это возможно, если один из родителей — химера.
Могут ли двое родителей B иметь ребенка A?
Это возможно, если один из родителей — химера.
Могут ли двое родителей А иметь ребенка Б?
Это возможно, если один из родителей — химера.
Могут ли родители A и O иметь ребенка B?
Это возможно, если один из родителей — химера, или если родитель O имеет группу крови Бомбея.
Могут ли родители B и O иметь ребенка A?
Это возможно при редких мутациях, химеризме или если родитель O имеет группу крови Бомбея.
Насколько распространены химеры? Как я мог сказать, что я один?
Химеры человека редки и недостаточно изучены.Его можно обнаружить с помощью секвенирования ДНК, но не всегда.
Цвет глаз
Ищете больше? Просмотрите наш архив статей о цветах глаз.
Какого цвета глаза будут у моих детей?
На самом деле это сложно предсказать! Хотя эта простая модель генетики цвета глаз может быть полезной, на цвет глаз на самом деле влияют многие разные гены.
Что вызывает гетерохромию (два глаза разного цвета)?
Гетерохромия обычно вызывается причудами во время развития, травмами глаз или болезнями, а не генетикой.Поскольку он не является генетическим, эта черта обычно не передается ребенку.
У меня необычный цвет глаз. Что вызывает это?
Цвет глаз сложный! На это влияет множество генов, а также на воздействие окружающей среды. Узнайте больше о сложности цвета глаз здесь.
Почему светлые волосы и голубые глаза, как правило, сочетаются друг с другом?
Цвет волос и глаз зависит от степени пигментации человека.Поскольку на них влияют одни и те же гены, цвет волос и глаз часто связан. Однако, поскольку многие гены влияют на цвет волос и цвет глаз, можно получить самые разные комбинации!
Цвет волос
Ищете больше? Просмотрите наш архив статей о цветах волос.
Какого цвета волосы будут у моих детей?
На самом деле это сложно предсказать! Несмотря на то, что мы часто говорим о том, что коричневые волосы преобладают над светлыми, генетика цвета волос сложна.
Каковы мои шансы на рождение рыжеволосого ребенка?
Если в вашей семье есть рыжие волосы, у вас может быть рыжий ребенок!
Почему светлые волосы и голубые глаза, как правило, сочетаются друг с другом?
Цвет волос и глаз зависит от степени пигментации человека. Поскольку на них влияют одни и те же гены, цвет волос и глаз часто связан. Однако, поскольку многие гены влияют на цвет волос и цвет глаз, можно получить самые разные комбинации!
Почему рыжие волосы и карие глаза — редкость?
Цвет волос и глаз часто связан.Более того, мутации для более светлой окраски чаще всего случались у предков европейцев. Таким образом, мутация рыжих изначально произошла в группе, у которой был высокий уровень светлых глаз (подробнее читайте здесь). По мере того, как происходит все большее смешение между популяциями, рыжие с карими глазами могут стать более распространенными!
Почему цвет волос иногда меняется с возрастом?
Цвет волос может меняться при включении и выключении генов!
Могут ли мои волосы стать более кудрявыми по мере взросления?
Текстура волос может меняться с возрастом, когда гены включаются или выключаются.
Другие особенности
Ищете больше? Просмотрите наш архив статей о других чертах характера.
Насколько распространены химеры? Как я мог сказать, что я один?
Химеры человека редки и недостаточно изучены. Его можно обнаружить с помощью секвенирования ДНК, но не всегда.
В моей семье живут близнецы. Могу ли я иметь близнецов больше?
Может быть! Разнояйцевые близнецы могут объединяться в семьи, хотя однояйцевые близнецы появляются случайно.«Риск» для разнояйцевых близнецов исходит от мамы, так как разнояйцевые близнецы возникают, когда женщина выпускает несколько яйцеклеток.
Почему я не похож на своего родителя?
Внешний вид сложный. Большинство детей не являются миниатюрными версиями своих родителей … и иногда они выглядят совсем иначе!
Является ли зрение генетическим? Можете ли вы унаследовать близорукость или дальнозоркость?
Зрение сложно! Генетика играет роль, но влияние окружающей среды тоже имеет большое значение.
Родился ли человек геем или это выученное поведение? А как насчет бисексуалов?
Ориентация не является выбором большинства людей, и невозможно «отучиться» от своей сексуальной ориентации. Мы мало знаем о генетике бисексуальности, но это также почти наверняка не выбор.
Интеллект — это скорее генетическая или экологическая черта?
IQ ребенка очень непредсказуем. Интеллект — это сложная черта, на которую влияют многие гены и окружающая среда.
Почему я единственный дальтоник в моей семье?
Дальтонизм — это рецессивный признак, связанный с Х-хромосомой, поэтому он чаще встречается у мужчин, чем у женщин. Поскольку он рецессивен, он может пропускать поколения.
Все остальные в моей семье прикрепили мочки ушей. Почему мои висят?
Прикрепление мочки уха — более сложная черта, чем нас учили в школе!
Нужно ли рыжеволосым больше анестезии?
Может быть, но по этому вопросу еще нет жюри.
Родство
Ищете больше? Просмотрите наш архив статей по теме.
Как работают тесты на отцовство?
Щелкните здесь, чтобы узнать, что означают маркеры, как они наследуются и почему легко определить отношения родитель / потомок.
Каков наилучший тест, чтобы определить, связаны ли два человека?
Тесты на происхождение дадут вам самый четкий ответ.Эти тесты очень чувствительны и способны обнаружить даже дальних родственников! Тесты на отцовство очень точны для отношений родитель / ребенок. Но sibling / avuncular не так хороши, как AncestryDNA или 23andMe, в обнаружении разных типов отношений.
Почему я не похож на своего родителя?
Внешний вид сложный. Большинство детей не являются миниатюрными версиями своих родителей … и иногда они выглядят совсем иначе!
В чем разница между общими сантиморганами и общими сегментами ДНК?
Общий сегмент — это часть ДНК, которая используется двумя людьми.Длина сегмента указывается в сантиморганах, что является единицей измерения. Узнайте больше о сантиморганах и сегментах.
Как я могу определить, разделяем ли я с братом или сестрой обоих родителей или только одного?
В то время как полные и полные братья и сестры имеют общую ДНК, полные братья и сестры будут иметь участки полностью идентичной ДНК, которые легко обнаруживаются с помощью тестов на происхождение. ДНК полных и полукровных братьев и сестер в 23andMe выглядит иначе. Вы также получите легко интерпретируемый результат от AncestryDNA, хотя проще всего загрузить ваши данные в GEDmatch, чтобы сравнить типы братьев и сестер.
Почему результаты моего генетического теста дают мне неточный процент?
Несмотря на то, что в среднем вы разделяете 50% своей ДНК с полным братом или сестрой (или 25% с тетей, 12,5% с двоюродным братом и т. Д.), Фактическое количество общей ДНК будет варьироваться. Ознакомьтесь с этим интерактивным инструментом для совместной ДНК, чтобы понять, каким может быть диапазон общей ДНК: Shared cM Project
Почему я разделяю 50% своей ДНК с полноправным братом и только 25% с полнокровным братом?
Щелкните здесь, чтобы узнать о наследственности, сколько ДНК вы наследуете от каждого родителя и как это соотносится с% родства.
Как это возможно, что братья и сестры имеют общую ДНК на 50%, в то время как люди и шимпанзе похожи на 98%?
Есть много способов сравнить два набора ДНК! На самом деле все люди очень, очень похожи на уровне ДНК. Между любыми двумя людьми есть лишь несколько различий, поэтому иногда проще всего сравнить, какой процент этих пятен у двух людей различается.
Можете ли вы рассчитать общую ДНК в более сложных семьях? Как те, которые вступают в брак или с инцестом?
Хотя фактическое количество общей ДНК будет варьироваться, вы можете рассчитать теоретическое количество общей ДНК для любого относительного типа.В этой статье рассматривается пример того, как это сделать.
Можно ли обнаружить инцест с помощью генетического теста?
Это возможно, но вы, вероятно, не сможете сказать окончательно, если также не посмотрите на ДНК родителей.
Какую генетическую информацию передает отец?
Половину всей ДНК вы получаете от отца! Отцы передают гораздо больше, чем просто Y-хромосому.
Сколько ДНК вы разделяете с каждым дедушкой и бабушкой?
У вас будет примерно 25% ДНК с каждым дедушкой и бабушкой, но точное количество может отличаться.
Какие риски заключаются в браке с двоюродной сестрой?
Риск вступления в брак с родственником ниже, чем многие думают. У детей двоюродных братьев и сестер всего в 2 раза больше шансов родиться с врожденным дефектом, чем у детей, не связанных родственниками. И риск для детей троюродных братьев аналогичен риску для неродственных людей.
Родословная
Ищете больше? Просмотрите наш архив статей о предках.
Как работают тесты на происхождение?
Тесты предков сравнивают вашу ДНК с набором людей с известным происхождением. Затем ваша родословная определяется в зависимости от того, насколько вы похожи на этих людей. Но это означает, что они ограничены тем, кто находится в базе данных! Если в справочных данных нет никого из Хорватии, родословная оттуда обнаружена не будет. Узнайте больше о том, как работают тесты на происхождение.
Процент моего происхождения не имеет смысла! Почему я получил этот номер?
Процентное соотношение ДНК предков не совсем достоверно.Следует помнить о нескольких вещах:
- Вместо того, чтобы рассматривать это как «Я на 25% итальянец», вы должны думать об этом как о том, что вы имеете итальянское происхождение.
- В этом тесте может быть сложно различить близкородственные группы, поэтому ваша «итальянская» родословная может просто отображаться как «южноевропейская».
- Даже если у вас могут быть предки из Италии, они могли иметь греческое, африканское или испанское происхождение.
- Очень маленькое процентное значение может не указывать на истинное происхождение.
- Ваше происхождение по ДНК не обязательно должно определять ваше культурное происхождение.
Почему у меня и моего брата или сестры разные родословные?
Братья и сестры часто дают немного разные результаты. Даже если у вас обоих 50% ДНК от мамы и 50% от папы, это могут быть разные 50%.
Почему однояйцевые близнецы не имеют одинаковых родословных?
Даже люди с одинаковой ДНК могут получить разные результаты! Это связано с тем, как алгоритмы генетических тестов определяют родословную.
Почему митохондриальная ДНК и Y-хромосома хороши для определения дальнего происхождения?
Митохондиальная ДНК и ДНК Y наследуются иначе, чем другие типы ДНК, и не сильно меняются от поколения к поколению. Это делает их особенно полезными для определения древних предков.
Другие интересные вещи
Хотите еще? Просмотрите наш архив статей с пометкой «другие забавные вещи»!
Могу ли я вылечить болезнь с помощью генной терапии?
К сожалению, наверное, нет.Генная терапия — это экспериментальный метод, который все еще изучается. Хотя есть многообещающие результаты клинических испытаний, они пока еще не получили широкого распространения. Вы также можете искать клинические испытания в Интернете на сайте ClinicalTrials.gov.
У меня генетическое заболевание. Могу ли я запретить моему ребенку унаследовать его?
Да! С помощью преимплантационной генетической диагностики можно проверить потенциальные эмбрионы на наличие наследственных генетических нарушений.
Я хочу избавиться от своих рыжих волос и светлой кожи.Есть ли способ исправить мой сломанный ген MC1R?
Генная терапия для внешнего вида была бы очень крутой, но мы не можем этого (пока).
Что такое CRISPR и почему он так хорош?
CRISPR / Cas9 — революционный инструмент для редактирования генома, который меняет современную биологию. Щелкните здесь, чтобы прочитать старую статью о том, как это было сложно раньше!
Вредны ли мне генетически модифицированные продукты?
Генетически модифицированные продукты в целом безопасны, и маркировка продуктов как ГМО может быть не самой лучшей идеей.Генетически модифицированные продукты помогут накормить наше растущее население!
Все ли люди одного подвида?
Да! Все современные люди очень, очень похожи. Наша ДНК идентична на 99,9%!
Можно ли вырастить орган в лаборатории?
Пока нет, но ученые работают над этим.
Можно ли использовать редактирование генов, чтобы отрастить конечность?
Может быть, в далеком будущем, но не сейчас.
Можем ли мы, биоинженеры, бессмертие?
Возможно, но старение — это трудная проблема.
Как у шимпанзе и человека могут быть разные числа хромосом?
Нажмите здесь, здесь или здесь, чтобы узнать больше о том, что число хромосом может меняться в процессе эволюции. И нажмите здесь, чтобы получить некоторую информацию о количестве хромосом у наших дальних родственников, неандертальцев и денисовцев.
Можно ли вернуть неандертальцев?
Возможно, удастся вернуть неандертальцев, хотя это будет довольно сложно.«Исчезновение» — горячая тема в генетике сейчас, и, возможно, скоро мы сможем вернуть шерстистых мамонтов!
Какую карьеру вы можете сделать со степенью биологии?
У вас может быть много разных профессий, для которых требуются разные степени и уровни образования. Щелкните здесь, чтобы увидеть схему карьеры в области генетики с разбивкой по минимально необходимому уровню образования.
Как диагностируются генетические заболевания ?: MedlinePlus Genetics
Врач может заподозрить диагноз генетического заболевания на основании физических характеристик человека и его семейного анамнеза или по результатам скринингового теста.
Генетическое тестирование — один из нескольких инструментов, которые врачи используют для диагностики генетических заболеваний. Подходы к постановке генетического диагноза включают:
Медицинский осмотр: Определенные физические характеристики, такие как отличительные черты лица, могут указывать на диагноз генетического заболевания. Генетик проведет тщательное физическое обследование, которое может включать такие измерения, как расстояние вокруг головы (окружность головы), расстояние между глазами и длина рук и ног.В зависимости от ситуации могут проводиться специализированные обследования, такие как обследование нервной системы (неврологическое) или глазное (офтальмологическое). Врач также может использовать визуализационные исследования, включая рентген, компьютерную томографию (КТ) или магнитно-резонансную томографию (МРТ), чтобы увидеть структуры внутри тела.
Личная история болезни: Информация о здоровье человека, часто восходящая к моменту рождения, может дать ключ к генетическому диагнозу. Личная история болезни включает в себя прошлые проблемы со здоровьем, госпитализации и операции, аллергии, лекарства и результаты любого медицинского или генетического тестирования, которое уже было сделано.
Семейный анамнез: поскольку генетические заболевания часто передаются в семье, информация о здоровье членов семьи может быть важным инструментом для диагностики этих заболеваний. Врач или генетический консультант спросит о состоянии здоровья родителей, братьев и сестер, детей и, возможно, более дальних родственников. Эта информация может дать подсказку о диагнозе и характере наследования генетического заболевания в семье.
Лабораторные тесты, включая генетические: молекулярные, хромосомные и биохимические генетические или геномные тесты используются для диагностики генетических нарушений.Другие лабораторные тесты, измеряющие уровни определенных веществ в крови и моче, также могут помочь подсказать диагноз.
В настоящее время генетическое тестирование доступно для многих генетических заболеваний. Однако для некоторых условий нет генетического теста; либо генетическая причина состояния неизвестна, либо тест еще не разработан. В этих случаях секвенирование всего генома может привести к обнаружению ответственного генетического варианта. Кроме того, для постановки диагноза может использоваться комбинация вышеперечисленных подходов.Даже когда доступно генетическое тестирование, перечисленные выше инструменты используются для сужения возможностей (так называемый дифференциальный диагноз) и выбора наиболее подходящих генетических тестов для проведения.
Диагноз генетического заболевания может быть поставлен в любое время в течение жизни, от до рождения до старости, в зависимости от того, когда проявляются признаки заболевания и от доступности тестирования.