Биология. Генетика. Полный теоретический и практический курс

Егор Николаевич Советников

Изучение генетики в школе проходит недостаточно глубоко для решения сложных задач из ЕГЭ. В ЕГЭ по биологии две задачи по генетике (задания 6 и 28), правильное решение которых дает ученику 4 первичных балла, что в пересчете на итоговый результат может дать более 10 баллов. Поэтому так важно отработать алгоритмы решения всех типов задач по генетике. Книга практикующего репетитора, в свое время написавшего ЕГЭ по биологии на 100 баллов, поможет в освоении теоретических и практических основ решения генетических задач. Книга состоит из трех частей: теории, задач и решения задач. Задачи подаются последовательно, начиная от самых простых, заканчивая сложными авторскими задачами, включающими элементы медицины и молекулярной генетики. Язык изложения простой, максимально приближенный к ученику, иногда с использованием юмора.

Егор Советников

Биология. Генетика. Полный теоретический и практический курс

Посвящается маленькому чуду генетики – Соне,

которая искренне радуется каждому моему достижению

Введение

Задачи по генетике являются неотъемлемой частью любого варианта ЕГЭ по биологии и регулярно изучаются в школе на уроках. В структуре ЕГЭ по биологии задачам по генетике отведено два номера: 6 и 28, что суммарно дает 4 первичных балла. Это довольно много, учитывая шаблонность и алгоритмичность данных заданий.

В данном учебном пособии мы изучим теоретические основы генетики, необходимые для решения задания 28, а затем закрепим их с помощью решения большого числа задач. Что касается задания 6, то его выполнение не вызывает трудностей у учеников, успешно решающих задание 28, поэтому отдельная подготовка к заданию 6 не требуется.

Учебное пособие все еще находится в стадии разработки, поэтому в нем отсутствуют некоторые разделы и пояснения, могут быть допущены ошибки фактического плана. Любые ваши замечания и пожелания я с удовольствием и благодарностью приму в письменном виде по почте sovetnikov.egor@mail.ru

Я искренне желаю, чтобы каждый из читающих заинтересовался генетикой и отлично сдал предстоящие экзамены.

Успехов и удачи!

Часть 1. Теория

Основные понятия (с объяснением)

Признак – любая особенность организма, начиная от строения клетки и протекающих в ней биохимических реакций, заканчивая анатомией всего организма, вплоть до черт характера или заболеваний. В основе признаков лежат белки. За какие-то признаки отвечает один белок, за какие-то много.

Фенотип – совокупность признаков организма (не всех, а именно тех, которые рассматриваются в задаче).

Ген – единица наследственного материала. С точки зрения материи – это часть хромосомы, очень длинная последовательность нуклеотидов ДНК, с которой в дальнейшем может считаться РНК и произойти синтез белка. То есть, это «чертеж» будущего белка, который может отвечать за какой-нибудь конкретный признак. Обозначается какой-нибудь буквой, желательно попроще («A» или «а», но никак не «J» или «w», хотя этого никто не запрещает).

Генотип – совокупность генов организма (не всех, а именно тех, которые рассматриваются в задаче).

Таким образом, схему синтеза белка из цитологии:

ДНК ? РНК ? белок

Можно преобразовать в схему проявления признака в генетике:

Ген ? белок ? признак

Но сам белок нас редко будет интересовать, поэтому упростим еще сильнее:

Ген ? признак

Но в генетике есть усложнение, которого нет в цитологии – не с любой последовательности ДНК будет считываться РНК и синтезироваться белок. Поэтому схема сложнее:

«Крутые» гены ? признак

«Некрутые гены» ? нет признака

В чем разница между «крутыми» и «некрутыми» генами? В том, что «крутые» гены подавляют работу «некрутых».

Все гены работают парами (иногда из этого есть исключения). Один ген достается от мамы, другой от папы (иногда и из этого есть исключения, но это не про однополые браки). Получается, каждый ген в паре получен от одного из родителей. Вот один этот ген называется аллелью, а пара генов – аллельными генами.

Аллель – форма одного и того же гена, представленная в одной хромосоме. Обозначается одной буквой (наприме