Problema de genetică de la Subiectul al II-lea B valorează 12 puncte și se rezolvă cu o metodă fixă: notezi alelele, stabilești genotipurile părinților, scrii gameții, faci încrucișarea și citești rezultatul. Odată ce ai automatizat cei cinci pași, aproape orice problemă de BAC devine o aplicație de rutină. Mai jos ai metoda, patru tipuri de probleme rezolvate și calculul cu nucleotide pentru B2.
Vocabularul de care ai nevoie
- Alelă: variantă a unei gene. O alelă dominantă (literă mare, A) se manifestă și în stare heterozigotă; una recesivă (literă mică, a) doar în stare homozigotă.
- Homozigot: are două alele identice (AA sau aa). Heterozigot: are alele diferite (Aa).
- Genotip: combinația de alele (Aa). Fenotip: caracterul vizibil (semințe galbene).
- P, F1, F2: generația parentală, prima și a doua generație de descendenți.
- Gamet: celulă sexuală haploidă — conține o singură alelă din fiecare pereche. Aceasta e consecința meiozei și baza legii segregării.
Dacă vrei teoria pe larg, cu legile lui Mendel și bolile ereditare, citește articolul despre legile lui Mendel și genetica umană.
Metoda în cinci pași
- Notează alelele. Scrie explicit: R = rotund (dominant), r = zbârcit (recesiv). Dacă problema îți dă literele, folosește-le pe acelea.
- Stabilește genotipurile părinților. Indiciile sunt în text: „heterozigot”, „homozigot”, „are caracterul recesiv” (deci aa), „linie pură” (homozigot).
- Scrie tipurile de gameți. Fiecare gamet primește o alelă din fiecare pereche. Un heterozigot pentru un caracter (Aa) dă 2 tipuri de gameți; unul dublu heterozigot (AaBb) dă 4.
- Fă încrucișarea. Pătratul lui Punnett (gameții unui părinte pe orizontală, ai celuilalt pe verticală) e cea mai sigură metodă și e ușor de urmărit de evaluator.
- Citește cerința din nou și răspunde exact la ea. Genotipuri sau fenotipuri? Raport sau procent? Toți descendenții sau doar cei cu un anumit caracter?
Baremul punctează separat fiecare element: fiecare genotip parental, fiecare gamet, fiecare genotip din F1. Scrierea clară a fiecărui pas îți aduce puncte chiar dacă greșești la final.
Monohibridarea
Problemă: La mazăre, culoarea galbenă a semințelor (G) domină culoarea verde (g). Se încrucișează două plante heterozigote. Stabiliți raportul fenotipic în F1.
Rezolvare: P: Gg × Gg. Gameți: G, g și G, g. Combinații: GG, Gg, Gg, gg. Raport genotipic 1 GG : 2 Gg : 1 gg. Raport fenotipic 3 galbene : 1 verde (75% galbene, 25% verzi).
Un caz frecvent este încrucișarea de testare (retroîncrucișarea): un individ cu fenotip dominant, cu genotip necunoscut, se încrucișează cu un homozigot recesiv. Dacă toți descendenții au fenotip dominant, individul era homozigot (GG); dacă jumătate au fenotip recesiv, era heterozigot (Gg × gg → 1 Gg : 1 gg).
Dihibridarea
Aici urmărești două caractere independente. Regula de aur: gameții se scriu corect înainte de orice altceva. La un dublu heterozigot RrGg, gameții sunt RG, Rg, rG, rg — câte o alelă din fiecare pereche, în toate combinațiile.
Exemplu de item BAC: Se încrucișează un soi de mazăre cu semințe rotunde și galbene, heterozigot pentru ambele caractere, cu un soi cu semințe zbârcite și verzi. a) Genotipurile părinților; b) gameții părintelui dublu dominant; c) genotipul descendenților cu semințe zbârcite, indiferent de culoare.
Rezolvare: a) RrGg și rrgg. b) RG, Rg, rG, rg. c) Părintele rrgg dă un singur tip de gamet, rg. Descendenții: RrGg, Rrgg, rrGg, rrgg, în raport 1:1:1:1. Cei cu semințe zbârcite sunt rrGg și rrgg.
Dacă se încrucișează doi dublu heterozigoți (RrGg × RrGg), pătratul lui Punnett are 4 × 4 = 16 căsuțe, iar raportul fenotipic în F2 este 9 : 3 : 3 : 1 (9 cu ambele caractere dominante, 3 + 3 cu câte un caracter recesiv, 1 dublu recesiv). Probabilitatea unui descendent dublu homozigot recesiv este deci 1/16, adică 6,25%.
Grupele de sânge (sistemul AB0)
Grupele de sânge sunt controlate de trei alele: LA, LB și l (în unele materiale notate IA, IB, i). LA și LB sunt codominante între ele și dominante față de l.
| Grupa (fenotip) | Genotipuri posibile |
|---|---|
| 0 (I) | ll |
| A (II) | LALA, LAl |
| B (III) | LBLB, LBl |
| AB (IV) | LALB |
Problemă: O mamă cu grupa A, heterozigotă, și un tată cu grupa B, heterozigot. Ce grupe pot avea copiii?
Rezolvare: LAl × LBl. Gameți mamă: LA, l; gameți tată: LB, l. Copii: LALB (AB), LAl (A), LBl (B), ll (0) — câte 25% fiecare. Toate cele patru grupe sunt posibile.
Caractere legate de sex
Acest tip de problemă ține mai ales de genetica umană de la B2. Hemofilia și daltonismul sunt determinate de alele recesive aflate pe cromozomul X. Băieții (XY) au un singur X, deci o singură alelă recesivă e suficientă ca boala să se manifeste. Fetele (XX) sunt bolnave doar dacă au alela recesivă pe ambii cromozomi X; dacă o au pe unul singur, sunt purtătoare sănătoase.
Problemă: O femeie purtătoare a genei pentru hemofilie și un bărbat sănătos. Care este probabilitatea ca un băiat al cuplului să fie hemofilic?
Rezolvare: XHXh × XHY. Copii: XHXH (fată sănătoasă), XHXh (fată purtătoare), XHY (băiat sănătos), XhY (băiat hemofilic). Dintre băieți, 50% sunt hemofilici; din totalul copiilor, 25%.
Atenție la formularea întrebării: „probabilitatea ca un copil să fie bolnav” (25%) nu e același lucru cu „probabilitatea ca un băiat să fie bolnav” (50%).
Calculul cu nucleotide
La B2, unde genetica moleculară face parte din programă, Subiectul al II-lea A poate conține o problemă despre un fragment de ADN. Regulile de bază vin din complementaritate: A se leagă de T prin 2 legături de hidrogen, iar G de C prin 3 legături de hidrogen. Așadar, într-un ADN bicatenar, A = T și G = C.
Exemplu de item BAC: Un fragment de ADN bicatenar are 800 de nucleotide, dintre care 180 conțin citozină. Stabiliți numărul de nucleotide cu adenină și numărul de legături de hidrogen.
Rezolvare: C = G = 180 → C + G = 360. A + T = 800 − 360 = 440 → A = T = 220. Legături duble (A–T): 220 × 2 = 440. Legături triple (G–C): 180 × 3 = 540. Total: 980 de legături de hidrogen.
Pentru secvențe: catena complementară se scrie în sens antiparalel. Catenei 3'-ATGCC-5' îi corespunde 5'-TACGG-3'. Dacă se cere ARNm transcris pe baza catenei 3'-ATGCC-5', timina se înlocuiește cu uracil: 5'-UACGG-3'. Pentru detalii despre transcripție și traducere, vezi genetica moleculară: ADN, ARN și replicarea.
- Notează alelele, apoi genotipuri → gameți → încrucișare → răspuns la cerință.
- Aa × Aa → 3 : 1 fenotipic; AaBb × AaBb → 9 : 3 : 3 : 1; AaBb × aabb → 1 : 1 : 1 : 1.
- Un dublu heterozigot formează 4 tipuri de gameți; un homozigot, unul singur.
- Grupele AB0: LA și LB codominante, l recesivă.
- ADN: A = T, G = C; A–T 2 legături de hidrogen, G–C 3; în ARN, U în loc de T.
Cerința pe care o formulezi tu
Problema se încheie cu „completați problema cu o altă cerință... și rezolvați-o” (4 puncte). Alege o cerință care folosește datele existente și pe care o rezolvi în două rânduri. Exemple sigure:
- „Stabiliți procentul descendenților din F1 care sunt homozigoți recesivi pentru ambele caractere.” (la AaBb × aabb: 25%)
- „Precizați fenotipul descendenților cu genotipul Rrgg.” (semințe rotunde și verzi)
- „Stabiliți numărul de nucleotide cu timină din fragmentul de ADN.” (egal cu cel cu adenină)
Evită cerințele care introduc date noi sau care sunt atât de banale încât nu țin de biologie. Mai multe despre greșelile care costă puncte în problemele de genetică găsești în lista greșelilor frecvente la BAC Biologie.
Întrebări frecvente
Trebuie să desenez pătratul lui Punnett la BAC?
Nu este obligatoriu, dar este cel mai clar mod de a arăta raționamentul. Baremul punctează genotipurile și gameții corecți; pătratul îți reduce riscul de a omite o combinație.
Cum știu câte tipuri de gameți formează un genotip?
Numără perechile heterozigote: pentru n perechi heterozigote, numărul de tipuri de gameți este 2n. Aa → 2, AaBb → 4, AABb → 2, aabb → 1.
Pot da răspunsul ca fracție în loc de procent?
Dacă cerința cere procent, dă procent (eventual cu fracția alături). Dacă cere raport, scrie-l sub forma 3 : 1 sau 1 : 1 : 1 : 1. Răspunde exact în forma cerută.
Apar probleme de genetică și la B1?
Da. La B1 apar încrucișări mono- și dihibride după legile lui Mendel. B2 pune accent suplimentar pe genetica umană (grupe de sânge, boli ereditare, caractere legate de sex) și adaugă calculul cu nucleotide din genetica moleculară.
Exersează genetica în BacBiologie
Grilele de genetică explică fiecare încrucișare, procesul „sinteza proteinelor” e descompus pas cu pas, iar simulările BAC conțin probleme de ereditate și de calcul ADN pe care le corectezi singur cu baremul, pe elemente.
Descarcă gratuit pe App Store