Раздел 9. Неограниченные задачи

Неограниченные задачи были предложены А. С. Серебровским и впервые решались на практикуме по генетическому анализу со студентами МГУ в 1935/36 учебном году.

Как пишет Серебровский, задачи, в которых решающему сразу даются все необходимые условия для решения (т. е. ограниченные задачи), лишают решающего инициативы в выборе тех или иных скрещиваний, открывают перед решающим сразу весь материал, тогда как в исследовательской работе материал раскрывается постепенно по мере развития исследования. Генетик-аналитик, отмечает А. С. Серебровский, должен выработать в себе умение решать задачу при наиболее экономном расходовании материала и делать свои доказательства предельно убедительными.

Неограниченные задачи решаются парами студентов и представляют собой своеобразный диалог между задающим и решающим. Первоначально задающий сообщает решающему только результаты одного-двух скрещиваний, которые заданы в условии задачи. При этом родительским животным, а также потомкам присваиваются номера, и они, как правило, должны иметь определенный пол, чтобы не происходило скрещиваний между особями одного пола.

Проанализировав результаты первого скрещивания (скрещиваний), решающий должен выбрать, какое необходимо ему поставить новое скрещивание, чтобы наиболее быстро выяснить количество введенных в скрещивание генов и характер наследования признаков. Выбрав очередное скрещивание, решающий спрашивает, например, что получится если скрестить рыжего самца № 2 с серой самкой № 5. Задающий выдает ему результат запрошенного скрещивания. При этом задающий, зная, генотипы особей, упомянутых в начальных скрещиваниях, количество участвующих в расщеплении генов и характер их взаимодействия, сам рассчитывает характер расщепления в дальнейших скрещиваниях, определяет количество потомков и дает им номера. Предварительная работа задающего открывает большие возможности для применения комбинаторики. Можно, например, как это предлагает Серебровский, вытаскивать наудачу из заранее приготовленных урн шары или карточки из стопок. Тогда ответы задающего уже будут подчиняться законам вероятности в полной мере. Определив характер скрещивания и выбрав соответствующую стопку карточек, задающий вытаскивает из нужной стопки, например, 5 карточек (такое количество потомков вполне достаточно при скрещивании собак, мышей и других малоплодных животных) и получает необходимые сведения. Такой способ работы задающего более эффективен, но требует значительно больше времени и иногда специальной подготовки.

Решение неограниченных задач проводится следующим образом. Каждый студент получает задачу и, пользуясь пояснениями к ней, заранее расписывает генотипы и фенотипы потомков от возможных скрещиваний в виде таблицы. На занятиях студенты объединяются в пары, где каждый выступает в виде решающего одну задачу и одновременно задающего условия другой задачи.

В ходе решения неограниченной задачи моделируется ряд скрещиваний и решающий строит гипотезу о характере наследования признаков. Весь ход работы решающим подробно записывается. Составив гипотезу, решающий проверяет ее, запрашивая результаты еще одного-двух скрещиваний, и пишет ответ. Обычно для решения задачи решающему бывает необходимо запросить результаты 15-25 скрещиваний. В этом отношении решение неограниченных задач может стать для студентов хорошей школой логики. Привлекательность подобных задач заключается также в возможности применения ЭВМ обучающего типа, которая будет выполнять роль задающего.

Ответом на неограниченную задачу будет:

1. количество генов, участвующих в расщеплении,
2. обозначение характера воздействия каждого из генов на генотип,
3. тип взаимодействия неаллельных генов,
4. генотипы исходных родительских особей.

В решении неограниченных задач оценивается не только сам факт решения задачи, но и экономичность в использовании материала. Умение решить задачу, использовав 30-40 потомков, много ценнее, нежели использовав 100. Более подробно о логике решения неограниченных задач см. Серебровский "Генетический анализ"