Задача
1. Гены B,
C и D
находятся в одной хромосоме. Между генами B и C кроссинговер
происходит с частотой 6,5 %, между генами C и D – с частотой 3,7 %. Определить
взаиморасположение генов B, C, D в хромосоме, если расстояние между генами B и
D составляет 10,2 морганиды.
Решение:
процент кроссинговера равен расстоянию между генами в морганидах.
Гены
в хромосоме располагаются линейно. Распределим их на одной линии, в
соответствии с условием задачи.
Между геном B и D – 10,2 морганиды.
Между B и C – 6,5 морганиды. Между C и D – 3,7 морганиды.
Задача
2. Гены А и С расположены в одной группе сцепления, расстояние между ними 4,6 морганиды. Определите, какие типы гамет и в каком
процентном соотношении образуют особи генотипа АаСс.
Решение:
определяем
типы гамет. У организма с данным генотипом наблюдается неполное сцепление
генов. Значит, он будет давать четыре типа гамет. Некроссоверные
– АС и ас и кроссоверные – Ас и аС.
Определяем процентное соотношение гамет. Расстояние между генами в 4,6 морганид говорит нам о том, что вероятность кроссинговера
составляет 4,6 %. Таким образом, общее количество кроссоверных
гамет составит те же 4,6 %. Поскольку таких гамет у нас два типа, рассчитываем
количество каждого из них. Получаем по 2,3 % Ас
и аС.
Итак, всего гамет – 100%. Находим общее количество некроссоверных
гамет – 95,4 %. Делим на два и получаем количество каждого типа некроссоверных гамет АС и ас – по 47,7
%.
Ответ:
данный организм будет давать четыре типа гамет. По 47,7 % некроссоверных
АС и ас и по 2,3 % кроссоверных Ас и аС.
Задача
3. При скрещивании самок
дрозофил, дигетерозиготных по генам А и В, с рецессивными по обоим генам
самцами получены следующие расщепления по фенотипу:
1. AB :Ab :aB :ab = 25 % : 25 % :
25 % : 25 %.
2. AB :Ab :aB :ab = 47 % : 3 % :
3 % : 47 %.
В каком случае наблюдается
свободное комбинирование, а в каком – сцепленное наследование? Определите
расстояние между генами А и В для случая сцепленного наследования. Обозначьте
расположение генов в хромосомах для всех случаев.
Решение: определяем тип наследования.
Свободное комбинирование будет иметь место в первом
случае, так как разные типы гамет образуются в одинаковых количествах. Это
говорит нам также о том, что гены расположены в разных парах хромосом.
Во втором случае образуется разное количество типов
гамет. Значит, мы имеем дело со сцепленным наследованием.
Определяем расстояние между генами.
Для этого находим общее число рекомбинантных потомков. Поскольку каждого типа
таких гамет образуется по три процента, то общее количество рекомбинантных
гамет составит шесть процентов. Из чего делаем вывод, что расстояние между
генами А и B
– 6 морганид и
располагаются они в одной паре хромосом.
Ответ: в первом случае – свободное комбинирование генов,
расположенных в разных парах хромосом, во втором – сцепленное наследование.
Гены A и B расположены в одной паре хромосом на
расстоянии 6 морганид.
Задача 4. У
томатов высокий рост стебля доминирует над карликовым, а шаровидная форма плода
– над
грушевидной, гены высоты стебля и формы плода сцеплены и находятся друг от
друга на расстоянии 20 морганид. Скрещено
дигетерозиготное растение с карликовым, имеющим грушевидные плоды. Какое
потомство и в каком соотношении следует ожидать от этого скрещивания?
Решение:
вводим буквенные обозначения генов. Пускай
А – ген, отвечающий за высокий рост стебля, а
– за карликовый рост. B
определяет шаровидную форму плодов, b – грушевидную форму.
Записываем
генотипы родительских форм. Они нам известны из условия задачи.
Как мы знаем, дигетерозиготная по двум
признакам особь будет давать четыре типа гамет в равном количестве. Но это в том случае, если
гены высоты стебля и формы плода находятся в разных парах хромосом. В случае же
сцепленного наследования,
то есть когда эти гены находятся в одной паре хромосом, дигетерозигота
будет образовывать только два типа гамет: AB и
ab.
Однако, в условии задачи сказано, что расстояние между генами роста и формы
плода равно 20 морганидам. Это означает, что
образуется 20 % кроссоверных гамет: 10 % Ab и
10 % aB.
Определяем количество некроссоверных гамет AB и
ab.
Общее количество гамет – 100 %. Кроссоверных
– 20 %. Значит, некроссоверных – 80 %. 40 % AB и 40 % ab.
Рассчитаем
количество потомков. Их будет четыре типа: высокого роста с круглыми плодами, высокого
роста с грушевидными плодами, карликовых с круглыми плодами и карликовых с
грушевидными плодами.
Обратите внимание – при независимом наследовании признаков мы получили бы вот
такое процентное соотношение.
В
нашем же случае, когда гены находятся в одной паре хромосом, это соотношение
будет следующим.
Ответ:
в потомстве следует ожидать 40 % особей высокого роста с круглыми плодами, 40 %
карликовых с грушевидными плодами, 10 % высокого роста с грушевидными плодами и
10 % карликовых с круглыми плодами.
Однако,
не всё так просто. Насколько слово «просто» применимо к задачам на сцепленное
наследование.
При
решении задачи мы приняли, что у одного (гетерозиготного) родителя гены A и
B находились
в одной хромосоме, а гены a
и b
–
в другой. Но у этого родителя гены могли располагаться иначе. Кроссинговер мог
произойти где-то в предыдущих поколениях. Тогда гены A и
b были бы в одной хромосоме, а гены а и B – в другой.
В таком случае соотношения гамет были бы другими. Некроссоверных
Ab
и
аB
–
по 40 %, а кроссоверных – АB и аb – по 10 %. Соответственно,
изменилось бы и процентное сочетание потомков.
Задача
5. Скрещивание между гомозиготным серым длиннокрылым самцом дрозофилы и
гомозиготной черной самкой с зачаточными крыльями
дало в F1 гетерозиготных потомков с серым телом и длинными крыльями.
При
возвратном скрещивании мух из поколения F1 с гомозиготными рецессивными
по двум признакам особями были получены следующие результаты: серое тело,
длинные крылья – 5 965, чёрное тело, зачаточные крылья – 944; чёрное тело,
длинные крылья – 206, серое тело, зачаточные крылья – 185. Определите
расстояние между генами.
Неодинаковое
расщепление в потомстве при возвратном скрещивании говорит нам о том, что это
сцепленное наследование.
Для того, чтобы определить расстояние между генами, нам нужно узнать процент
кроссинговера. Процент кроссинговера можно найти, рассчитав процент кроссоверных гамет. Находим процент кроссоверных
гамет:
Ответ:
расстояние между генами составляет 17 морганид.
Сцепленное наследование
02-Сен-2014 | Нет комментариев | Лолита Окольнова
Сцепленное наследование
Автор статьи — Саид Лутфуллин.
После открытия законов наследственности Менделя стали замечать, что не всегда эти законы срабатывают.
Например: скрестили дигетерозиготную самку дрозофилы с серым телом и нормальными крыльями с самцом с черным телом и укороченными крыльями.
Серое тело и нормальные крылья – доминантные признаки.
По законам Менделя схема скрещивания такая:
Но практический результат скрещивания отличается.
Как правило, в потомстве наблюдается расщепление 1:1,
фенотипы потомства: серое тело, нормальные крылья и черное тело, укороченные крылья.
Не срабатывает закон независимого наследования. Почему же так? Неужели законы Менделя действительно не работают? Конечно же, нет, законы природы, могут быть «нарушены», только если это позволяет другой закон (исключение из правила).
Давайте разберемся…
- информацию о каждом признаке несет определенный ген;
- гены находятся в хромосомах.
Естественно, что количество хромосом значительно меньше количества генов, поэтому в одной хромосоме закодировано несколько генов.
Гены, находящиеся в одной хромосоме наследуются вместе, то есть сцеплено.
А гены, находящиеся в разных хромосомах наследуются независимо,
так как при гаметогенезе хромосомы распределяются случайно, следовательно, два несцепленных гена могут попасть вместе в одну гамету гамете, а могут и нет.
Гены, находящиеся в одной хромосоме, обязательно окажутся в одной гамете.
В примере, который мы рассмотрели ранее, мы можем заметить: серое тело наследуется вместе с нормальные крыльями, а черное тело наследуется вместе с укороченными крыльями.
Гены цвета тела и длины крыльев находятся в одной хромосоме.
Самка дигетерозиготна, есть две гомологичные хромосомы:
в одной из гомологичных хромосом закодированы гены серого тела и нормальных крыльев,
в другой — гены черного тела и укороченных крыльев
Но получается всего два вида гамет — признаки цвета тела и размера крыльев «неделимы»
Отцовская особь по этим признакам дигомозиготная:
в одной гомологичной хромосоме гены черного тела и укороченных крыльев,
и в другой гомологичной хромосоме так же.
Все признаки, закодированные в одной хромосоме, образуют так называемую группу сцепления.
Признаки из одной группы сцепления наследуются вместе.
И как можно догадаться,
количество групп сцепления равно количеству хромосом в гаплоидном наборе.
Примеры задач
Задача 1:
Немного другое оформление: сцепленные признаки записываются на «палочках», например генотип самки из нашей задачи следует записать вот так:
- палочки означают гомологичные хромосомы, в которых локализованы гены
- буквы по одну сторону от палочек обозначают сцепленные друг с другом гены.
То есть запись говорит:
признаки АВ сцеплены друг с другом; признаки ab так же сцеплены друг с другом
- положение генов в генотипе 1) называется цис-положением: AB \ ab (доминантные признаки на одной хромосоме, рецессивные на другой)
- положение 2) называется транс-положением: Ab \ aB.
Разберем на примере:
1) В условии задачи сразу указаны все признаки, заполним таблицу:
|
Ген |
Признак |
|
А |
|
|
а |
|
|
B |
Усики есть |
|
b |
Усиков нет |
2) Первое растение дигетерозиготно, сказано, что доминантные признаки локализованы в одной хромосоме, то есть сцеплены. Причем доминантные признаки находятся на одной гомологичной хромосоме, следовательно на другой гомологичной хромосоме располагаются рецессивные признаки (цис-положение). Генотип первого растения: AB \ ab.
Получаем всего два вида гамет (так как признаки сцеплены):
AB и ab.
3) Так как у второго растения проявились рецессивные признаки, делаем вывод, что оно дигомозиготно. И его генотип: ab\ab. Образуется только один сорт гамет: ab.
4) Наконец, составим схему скрещивания:
И ответим на последний вопрос задачи — про закон:
проявляется закон сцепленного наследования, он гласит: гены, локализованные в одной хромосоме образуют группу сцепления и наследуются вместе.
Но случается, что даже гены из одной группы сцепления (локализованные в одной хромосоме) наследуются раздельно, то есть «расцепляются».
Для примера, возьмем скрещивание из предыдущей задачи.
При таком же скрещивании может получиться и 4 фенотипические группы (вместо положенных 2) в потомстве, как и при независимом наследовании. Это объясняется возможностью кроссинговера между гомологичными хромосомами (тем, кто не понимает о чем речь, советую прочитать статью кроссинговер).
Допустим если у особи признаки AB сцеплены, то при образовании гамет, если произойдет кроссинговер, есть вероятность, что участок хромосомы, в котором закодирован один из генов «перескочит» на другую гомологичную хромосому, и сцепление нарушится. На примере нашей задаче, в случае кроссинговера скрещивание будет следующим:
У дигетерозиготного растения образуется еще два сорта гамет, за счет кроссинговера. Гаметы, при образовании которых, произошел кроссинговер (в данной задаче это Ab и aB) называются кроссоверными. Статистически процент кроссоверных гамет меньше некроссоверных.
Чем дальше друг от друга находятся гены в хромосоме, тем больше вероятность того, что сцепленные гены, будут «разлучены» при рекомбинации, происходящей во время кроссинговера.
И соответственно, чем ближе друг к другу расположены гены в хромосоме, тем вероятность их разъединения.
Эта зависимость вероятности разделения генов кроссинговером и расстояния между генами оказалась настолько «удобной», что расстояние между генами измеряют в процентах вероятности их разъединения при кроссинговере. По формуле:
Где:
- x – вероятность разъединения генов в процентах,
- а – количество особей, образовавшихся из кроссоверных гамет, n – количество всех особей.
- И 1% вероятности разъединения генов приняли за единицу расстояния между этими генами.
Единица эта называется морганида. Назвали единицу в честь известного генетика Томаса Моргана, который изучал это явление
1 морганида = 1% вероятности, что сцепленные гены, в результате кроссинговера, окажутся на разных гомологичных хромосомах
Задача 2:
1) Составим таблицу признаков
|
Ген |
Признак |
|
А |
|
|
а |
|
|
B |
Гладкий эндосперм |
|
b |
Шероховатый эндосперм |
2) Раз в условии сказано, что провели анализирующее скрещивание, значит второе растение дигомозиготно по рецессивным признакам, его генотип: ab \ ab.
3) В потомстве получили 4 фенотипических группы. Так как спризнаки сцеплены, то очевидно имел место кроссинговер. Так же появление четырех фенотипических групп при анализирующем скрещивании указывает на дигетерозиготность первого растения. Значит, его генотип: либо AB \ ab, либо Ab \ aB.
Чтобы определить в каком положении гены — цис или транс, надо посмотреть на соотношение в потомстве. Процент кроссоверных гамет меньше некроссоверных, поэтому особей, получившихся из некроссоверных гамет больше.
Эти особи: 208 высоких растений с гладким эндоспермом, 195 – низких с шероховатым эндоспермом
У них доминантный признак унаследовался с доминантным, а рецессивный с рецессивным. Следовательно гены у родительской дигетерозиготной особи в цис-положении: AB \ ab.
4) Схема скрещивания:
Красным отмечены кроссоверные гаметы и особи, полученные из них. Этих особей меньше, так как кроссоверных гамет образуется меньше. Если бы у родительской дигетерозиготной особи гены были бы в транс положении, в потомстве наоборот образовалось бы больше особей с признаками: высоких шероховатых, и низких гладких.
5) Определим расстояние между генами.
Для этого вычислим вероятность того, что признаки окажутся разделенными в результате кроссинговера.
По формуле:
x= 9 + 6208+ 195+ 9 + 6 ×100%= 15418 ×100%=3,59%
То есть расстояние между генами = 3,59 морганид.
Обсуждение: “Сцепленное наследование”
(Правила комментирования)
Явления сцепления генов в Х-хромосоме. Кроссинговер (crossing over)
Задача 1
Какие типы гамет и сколько даст организм: 
а) при полном сцеплении генов А и В;
б) если расстояние между генами А и В – 12 морганид?
Решение:
а) При полном сцеплении организм: дает два типа гамет: 
каждой по 50%.
б) Расстояние между генами 12 м показывает, что кроме не кроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 12%. Гаметы некроссоверные: ; их соотношение [(100% – 12%) : 2 = 44% ] по 44%. Кроссоверные гаметы: 
, их соотношение [ 12 : 2 = 6% ] по 6%.
При решении задачи использовались положения теории Моргана:
1) гены лежат в хромосомах;
2) при полном сцеплении гены, лежащие в одной хромосоме, наследуются только вместе;
3) при неполном сцеплении генов гены, лежащие в одной хромосоме, могут наследоваться как вместе, так и раздельно (появляются кроссоверные гаметы);
4) 1 морганида (м) = 1% кроссинговера, поэтому по расстоянию генов можно судить о количестве кроссоверных гамет (1м = 1% кроссоверных гамет).
Задача 2
Сколько типов гамет, и какие дает организм, имеющий две пары хромосом: 
а) при полном сцеплении;
б) если расстояние между генами А и В равно 12 морганид?
Решение:
а) Хромосомы во время мейоза расходятся к полюсам независимо друг от друга, поэтому будет 4 типа гамет:
, по 25%.
б). Расстояние между генами 12 морганид, поэтому гаметы будут как некроссоверные, так и кроссоверные. Некроссоверные гаметы: , каждой по
= 22%. Кроссоверные гаметы: 
, каждой по 12/4 =3%.
Задача 3
Гены А, В, и С лежат в одной хромосоме. Между генами АС кроссинговер проходит с частотой 12,7% , количество рекомбинантов по генам ВС – 23,3% , расстояние между генами АВ – 36 морганид. Построить генетическую карту по взаиморасположению этих генов в хромосоме.
Решение:
1) 1% кроссинговера равен 1 морганиде.
2) Рекомбинанты – это организмы, образовавшиеся при слиянии кроссоверных гамет. Так как гены в хромосоме лежат линейно, чертим прямую линию и откладываем расстояние между генами, которое выражено в морганидах:
Гены в хромосомах лежат линейно, в определенных местах – локусах. Одна морганида соответствует одному проценту кроссинговера или рекомбинантных (кроссоверных) особей.
Задача 4
Расстояние между генами АВ равно 24 морганиды. Какова доля генотипов: 
и во втором поколении от скрещивания организмов ААвв и ааВВ?
Решение:
В Расстояние между генами АВ – 24 морганиды показывает, что эти гены неполностью сцеплены, расположены в одной хромосоме и кроссоверных особей по этим генам будет 24%.
Такие задачи решаем в виде хромосомных карт.
Кроссоверные организмы и гаметы отмечены звездочкой – (*).
Расстояние между генами – 24 морганиды показывает, что кроссоверных особей 24%. Доля каждого кроссоверного генотипа: 24 : 12 (на число кроссоверных особей) = 2%. Доля каждого некроссоверного генотипа: (100% – 24%) : 4 (на число некроссоверных особей) = 19%.
Ответ:
Доля кроссоверного генотипа:
— 2%, а доля некроссоверных генотипов:
— 19%.
При решении задачи использовали: закон чистоты гамет и хромосомную теорию наследственности, взаимодействие генов – не полное сцепление.
Задача 5
У перца красная окраска плода доминирует над зеленной, а высокий рост стебля – над карликовым. Гены, определяющие окраску плода и высоту стебля, лежат в одной хромосоме, расстояние между их локусами 40 морганид. Скрещено гетерозиготное по обеим признакам растение с карликовым, имеющим зеленую окраску плода.
Какое потомство и в каком соотношении можно ожидать от этого скрещивания? Какие законы генетики использовали при решении задачи и какое взаимоотношение генов наблюдается при наследовании данных признаков?
Решение:
А – ген, определяющий красную окраску плода;
а – ген, определяющий зеленную окраску плода;
В – ген, определяющий высокий рос стебля;
в – ген, определяющий карликовость;
(Расстояние между генами) SAB = 40 морганид.
Так как SAB = 40м, то гены не полностью сцепленны. В связи с тем, что ген роста стебля и окраски плодов сцеплены, генотип растений записываем в виде хромосомной карты. Допустим, что у гетерозиготной особи гены А и В пришли от одного родителя, а гены а и в от другого родителя, тогда ее хромосомная карта будет: 
[Но у гетерозиготного родителя может быть и иначе: гены А и в пришли то одного родителя, а гены а и В пришли от другого родителя. В этом случае соотношение кроссоверных гамет и некроссоверных будет иное и поэтому другая фенотипическая структура потомства.]
В условии задачи сказано, что расстояние между генами равно 40 морганидам. Это означает, что кроме нормальных гамет (некроссоверных) у особи: будут кроссоверные гаметы. Некроссоверные гаметы:
наблюдаются в соотношении 
, а кроссоверные гаметы:
по 40%/2 = 20% каждой.
Второй родитель будет имеет хромосомную карту:
и один тип гамет: а____в.
Рассмотрим скрещивание:
Кроссоверные гаметы и организмы в таблице отмечены: (*)
Вероятность кроссоверных особей каждого генотипа: 40%/2 = 20% ; некроссоверных особей каждого типа = 30%.
Взаимодействие генов: полное доминирование и неполное сцепление генов.
Законы генетики, которые использовали при решении задачи: закон чистоты гамет, хромосомная теория Моргана.
Задача 6
Жужелицу с коричневым и широким телом скрестили с самцом, имеющим узкое и зеленное тело. Гибриды первого поколения были коричневые с узким телом. Гибридную самку скрестили с самцом, имеющим зеленое и широкое тело. Во втором поколении получили: 55 с коричневым и 290 с зеленым телом, имеющих узкое тело, а с широким телом: 49 зеленой и 304 коричневой окраской. Написать схему скрещивания, дать цитологическое обоснование. Какое взаимодействие генов и каким законом генетики вы пользовались?
Решение:
Напишем фенотипическую схему первого скрещивания:
Из этой фенотипической схемы видно, что ген, определяющий коричневое тело, и ген, определяющий узкое тело, доминируют. Отсюда напишем дано:
Дано:
А – ген, определяющий коричневое тело;
а – ген, определяющий зеленое тело;
В – ген, определяющий узкое тело;
в – ген, определяющий широкое тело.
Из фенотипического расщепления во F2 видно, что одна группа организмов имеет по 290 и 304 особей, а вторая – 49 и 55 особей, что значительно меньше. Поэтому можно предположить, что здесь неполное сцепление генов.
Найдем расстояние между генами А и В.
Расстояние между генами выражается в морганидах – 1 морганида равна 1% кроссинговера.
Взаимодействие генов: полное доминирование, неполное сцепление. Закон генетики, которые использовали при решении задачи: закон чистоты гамет, хромосомная теория Моргана. Записывая хромосомные карты организмов – даем цитологическое обоснование.
Задача 7
Воробьи, имеющие длинные крылья и серую окраску тела, скрестили с воробьями (самцами), имеющими черную окраску тела и короткие крылья. В первом поколении все воробьи были серые и длиннокрылые. При скрещивании гибридов первого поколения с самцом из первого скрещивания, во втором поколении получили 18 – с серым телом и длинными крыльями, 1 – с черным телом и длинными крыльями, а коротких: 21 с черным телом и 2 с серым телом. Написать схему скрещивания. Какое взаимодействие генов и какие законы использовали при решении задачи?
Решение:
Из первого скрещивания можно выяснить какие гены за что отвечают: А – длинные крылья, а – короткие крылья, В – серая окраска, в – черная окраска.
Из второго скрещивания становиться ясно, что ген окраски тела и длины крыльев не полностью сцеплены.
Взаимодействие генов: полное доминирование, неполное сцепление. Закон генетики: закон чистоты гамет, хромосомная теория Моргана.
Задача 8
Определить вероятность рождения детей одновременно с обеими аномалиями и здоровых в семье, где жена страдает дефицитом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа (А), ее отец был гемофилик и страдал дефицитом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, а мать здорова. Муж имел такой же генотип, как и отец женщины. Расстояние между генами 12 морганид. Дать цитологическое обоснование. Какими законами генетики пользовались?.
Решение:
Дано:
А – глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа, а – норма;
h – гемофилия, H – нормальное свертывание крови;
SАВ = 12 м.
Ход решения:
Расстояние между генами 12 м говорит о том, что задача на неполное сцепление генов, поэтому решением в хромосомном исполнении. Оба гена лежат в неаллельном участке Х-хромосомы.
это некроссоверные особи, их вероятность:
= 22%.
кроссоверные особи, их вероятность: 12% : 4 = 3%
Вероятность рождения детей с обеими аномалиями: 2 • 22% + 3% = 47% ;
вероятность здоровых детей в семье: 22%.
При решении задачи применяли закон чистоты гамет, хромосомную теорию Моргана, сцепленное с полом наследование. Взаимодействие генов: полное доминирование, не полное сцепление генов.
Задача 9
Женщина, получившая аниридию (отсутствие радужной оболочки) от отца, а темную эмаль зубов от матери, вышла замуж за здорового мужчину. Какова вероятность рождения в этой семье детей с данными аномалиями, если локусы генов, определяющих эти признаки находятся в половых хромосомах на расстоянии 20 морганид.
Решение:
Дано:
А – ген аниридии;
а – ген нормы по радужной оболочке;
В – ген темной эмали зубов;
в – ген нормы;
SАВ = 20 морганид.
Это некроссоверные особи, их вероятность:
=20%.
Это кроссоверные особи, их вероятность: 20% : 4 = 5%.
Вероятность рождения детей: с обеими аномалиями – 5% • 2=10%; норма – 5% • 2=10%; с аниридией – 20% •2= 40%; с темные зубы – 20% •2 = 40%.
Задача 10
У кареглазых родителей родился голубоглазый сын, который страдал дальтонизмом и гемофилией, а также пятеро детей – дальтоники. Каковы вероятные генотипы родителей?.
Решение:
Дано:
А – карие глаза;
а – голубые глаза;
Д – нормальное зрение;
д – дальтонизм;
H – нормальное свертывание крови;
h – гемофилия.
сли у здоровых родителей родился сын дальтоник и гемофилик, то гены, определяющие эти заболевания он получил от матери через ее Х – хромосому. Кроме того эти гены у матери лежали в разных Х – хромосомах, так как пятеро детей были только дальтониками (т.е. это некроссоверные организмы – их всегда больше, чем кроссоверных). По цвету глаз родители гетерозиготные, потому что у них ребенок – голубоглазый.
Вы хотите познавать биологию и профессионально, и с удовольствием? Тогда вам сюда! Автор методики системно-аналитического изучения биологии и химии кбн Богунова В.Г. раскрывает тайны организации и функционирования живого, делится секретами мастерства при подготовке к ЕГЭ, ДВИ, олимпиадам. Объясняет авторскую технологию решения задач по генетике и молекулярной биологии
Продолжаем разбирать коварные задачи по генетике, которые будут представлены на ЕГЭ 2020. Сегодня поговорим о сцеплении генов (формы сцепления, неполное сцепление, особенности расщепления, процент кроссинговера и расстояние между генами в морганидах).
Сцепленное наследование (кратное пояснение)
Сцепленное наследование – это распределение в потомстве неаллельных генов, лежащих в одной хромосоме. В 1910 г. Томас Морган экспериментально обнаружил существование групп сцепления у дрозофилы (длина крыльев и цвет тела наследовались сцепленно). Морган предложил термин «сцепление генов» и установил, что материальной основой сцепления является хромосома, которая представляет собой отдельную материальную и функциональную единицу при мейозе. И все гены, находящиеся в одной хромосоме, связаны между собой ее субстратом.
Закон Т. Моргана о сцепленном наследовании: гены, локализованные в одной хромосоме, занимают определенное место (локус) и наследуются сцепленно. Сила сцепления обратно пропорциональна расстоянию между генами: чем больше расстояние между генами, тем меньше сила сцепления между ними и чаще образуются рекомбинантные типы гамет.
Сцепление генов приводит к более низкой частоте особей с рекомбинантными, сочетаниями признаков, чем это ожидается при независимом наследовании признаков.
Т. Морган показал, что сцепление может быть полным и неполным, нарушение сцепления происходит за счет кроссинговера.
Полное сцепление генов возможно только у тех организмов, в клетках которых кроссинговер в норме не происходит, например, в гаметах особей гетерогаметного пола (самцы дрозофилы, человека, самки птиц и др.), поскольку у таких особей половые хромосомы не гомологичны.
Кроссинговер (от англ. сross-in-gover перекрест) – перекрест хромосом, взаимный обмен гомологичными участками хромосом, происходит в профазе-1 мейоза во время конъюгации хромосом.
Вероятность кроссинговера зависит от положения генов в хромосоме: чем ближе гены друг к другу, тем вероятность кроссинговера меньше, чем дальше они друг от друга, тем эта вероятность больше. Оценивая расстояние между генами по степени сцепления, можно построить карту относительных положений локусов в хромосоме.
Расстояние между генами выражают в единицах рекомбинации, т.е. через долю скрещиваний (в процентах), приводящих к появлению новых сочетаний генов, отличных от родительских: 1 единица рекомбинации (1% кроссинговера) = 1 морганиде
Формы сцепления генов: цис-: AB/ab и транс-: Ab/aB
Секреты расщепления при неполном сцеплении
1. В F2 образуется 4 группы фенотипов, собранных попарно с примерно одинаковым числом особей (вероятностью признака).
2. Группы с большим числом особей образованы некроссоверными гаметами и несут признаки родителей.
3. Группы с меньшим числом особей образованы кроссоверными гаметами.
4. По группам с большим числом особей можно определить форму сцепления (цис- или транс-).
5. Процент кроссинговера и расстояние между генами (в морганидах) определяют по доле особей с кроссоверными гаметами (число особей в меньших группах делят на общее число особей).
Предлагаю рассмотреть линию задач на неполное сцепление генов. Условия задач я взяла из сборника КИМов В.С. Рохлова.
Задача 28(1)
У томатов высокий рост стебля доминирует над карликовым, а шаровидная форма плода — над грушевидной, гены высоты стебля и формы плода сцеплены. Скрещено гетерозиготное по обоим признакам растение с карликовым, имеющим грушевидные плоды. В потомстве получилось 320 высоких растений с шаровидными плодами, 317 карликовых растений с грушевидными плодами, 26 высоких растений с грушевидными плодами и 29 карликовых растений с шаровидными плодами. При скрещивании другого гетерозиготного по обоим признакам растения с карликовым, имеющим грушевидные плоды, получилось другое расщепление: 246 высоких растений с грушевидными плодами, 239 карликовых растений с шаровидными плодами, 31 высокое растение с шаровидными плодами и 37 карликовых растений с грушевидными плодами. Составьте схему решения задачи. Объясните, почему получилось разное расщепление.
Задача 28(2)
Скрестили высокие растения томата с округлыми плодами и карликовые растения с грушевидными плодами. Гибриды первого поколения получились высокие с округлыми плодами. В анализирующем скрещивании этих гибридов получено четыре фенотипические группы: 40, 9, 10 и 44. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы потомства каждой группы в двух скрещиваниях. Объясните формирование четырёх фенотипических групп в потомстве.
Понравилась статья? Скоро будет продолжение. Самое интересное, как всегда, впереди! Успехов и удачи! До встречи на Яндекс Дзен! Не забывайте подписаться на мой канал и поставить лайк!
ВНИМАНИЕ!!!
Репетитор Богунова В.Г. с 1 сентября 2020 г. начинает онлайн-курс подготовки к ЕГЭ 2021 по химии и биологии!
Расписание занятий:
1. Пятница, 17-00 – 20-00 Мск
Профильный курс биологии (Зоология, Ботаника), 1-е полугодие.
Погружение в ЕГЭ по биологии 2021 (имитация ЕГЭ с анализом и тренингом), 2-е полугодие.
2. Суббота 10-00 – 13-00 Мск
Профильный курс биологии (Общая биология) + Курс Алгоритмики задач по генетике и молекулярной биологии (уровень «Мастер»), 1-е полугодие.
Профильный курс биологии (Человек), 2-е полугодие.
3. Суббота, 14-00 – 17-00 Мск
Профильный курс химии (Химия элементов) + Курс Алгоритмики задач по химии (уровень «Мастер»), 1-е полугодие.
Погружение в ЕГЭ по химии 2021 (имитация ЕГЭ с анализом и тренингом), 2-е полугодие.
4. Воскресенье, 10-00 – 13-00 Мск
Профильный курс химии (Общая химия) + Курс Алгоритмики задач по химии (уровень «Стартап, продолжение»), 1-е полугодие.
Профильный курс химии (Органическая химия) + Курс Алгоритмики задач по химии (уровень «Стартап, продолжение»), 2-е полугодие.
Для каждого ученика составляется индивидуальное расписание занятий (с учетом его предварительной подготовки, уровня знаний и мастерства)
О занятиях с репетитором Богуновой В.Г. вы можете познакомиться в публикациях на Яндекс Дзен:
«Загадки программы профильного курса химии для подготовки к ЕГЭ»
«Пять секретов онлайн-занятий репетитора по химии. Профильный курс»
«Загадки программы профильного курса биологии для подготовки к ЕГЭ. 1. Общая биология»
Еще больше заданий и задач вы найдете на сайте репетитора Богуновой Валентины Георгиевны
Репетитор по химии и биологии кбн В.Богунова
Управление образования
администрации города Шахтёрска
Методический кабинет
Муниципальное
общеобразовательное учреждение
«Шахтёрская гимназия»
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
«ТЕХНОЛОГИЯ РЕШЕНИЯ
ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ»
Кобелева
Елена Владимировна,
учитель
биологии Муниципального
общеобразовательного учреждения «Шахтёрская
гимназия»
Шахтёрск – 2018
Автор-составитель Кобелева Е.В., учитель
биологии Муниципального общеобразовательного учреждения «Шахтёрская гимназия»,
специалист высшей квалификационной категории.
Рецензенты:
1.
Гагулина В.В., методист методического кабинета Управления
образования города Шахтёрска
2.
Ямковая О.Б, МОУ заместитель директора по УВР «СШ №1»,
учитель биологии специалист высшей квалификационной категории.
3.
Фуникова О.А., учитель биологии УВК№1, специалист
Методическое пособие представляет собой
сборник школьного курса биологии 11класса, тематически соответствует
программе обучения и учебнику.
В пособии представлены алгоритмы
решения задач по изучаемым темам раздела «Генетика», краткий теоретический
материал, необходимый для решения задач в виде карты-памяти, образец решения
задачи по предложенному алгоритму и задачи для самостоятельного решения.
Работа со сборником позволит
учащимся усвоить основные понятия, термины и законы генетики, разобраться в
генетической символике, применять теоретические знания на практике, объяснять
жизненные ситуации с точки зрения генетики, подготовиться к сдаче ГИА.
Содержание
Введение
Основные
термины и понятия генетики
Глава
1. Общие рекомендации по решению генетических задач
1.1.
Техника решения задач
1.2.
Оформление задач по генетике
1.3.
Законы Менделя
1.4.
Закон Моргана
1.5.
Правила при решении задач по
генетике
1.6.
Список доминантных и рецессивных
признаков человека
Глава 2. Алгоритм решения
задач
2.1. Решение прямых задач
2.2. Алгоритм решения обратных задач
2.3. Алгоритм решения задач «Моногибридное скрещивание»
2.4. Алгоритм решения задач «Дигибридное скрещивание»
2.5. Алгоритм решения задач «Анализирующее скрещивание»
2.6. Алгоритм решения задач «Сцепленное наследование»
2.7. Алгоритм решения задач «Генетика пола»
2.8. Алгоритм решения задач «Наследование признаков, сцепленных с
полом»
Глава 3. Примеры решения задач по генетике
Заключение
Литература
Введение
Разделы «Основы генетики» и
«Молекулярная биология» являются одними из самых сложных для понимания в
школьном курсе общей биологии. Облегчению усвоения этих разделов может
способствовать решение задач по генетике разных уровней сложности.
Решение задач, как
учебно-методический прием изучения генетики, имеет важное значение. Его
применение способствует качественному усвоению знаний, получаемых теоретически,
повышая их образность, развивает умение рассуждать и обосновывать выводы,
существенно расширяет кругозор изучающего генетику, т.к. задачи, как правило,
построены на основании документальных данных, привлеченных из области частной
генетики растений, животных, человека. Использование таких задач развивает у
школьников логическое мышление и позволяет им глубже понять учебный материал, а
преподаватель имеет возможность осуществлять эффективный контроль уровня
усвоенных учащимися знаний. Несмотря на это школьные учебники содержат минимум
информации о закономерностях наследования, а составлению схем скрещивания и
решению генетических задач в школьной программе по общей биологии отводится
очень мало времени. Поэтому возникла необходимость в создании данного сборника. Учебное пособие составлено согласно обновленным ГОС, программе основного
общего и среднего общего образования по биологии
Метопредметные связи, реализуемые
при составлении данного сборника:
·
Математика –
умение производить простейшие вычисления, анализировать и прогнозировать
результаты.
·
История –
знание родословных основных персон мира для составления генеалогических древ
при выполнении различных творческих работ.
·
Биология –
основы цитологии, молекулярной биологии, строения клетки.
·
Органическая
химия – строение углеводов, белков, аминокислот, нуклеиновых кислот.
Цель: развитие у учащихся умения и навыков
решения задач по основным разделам классической генетики.
Задачи:
1.
Развивать
познавательный интерес к предмету;
2.
Показать
практическую значимость общей биологии для различных отраслей производства,
селекции, медицины;
3.
Создать
условия для формирования и развития у учащихся УУД, интеллектуальных и
практических умений в области генетики.
4.
Ликвидировать
пробелы в знаниях учащихся;
Результат работы со сборником
Учащиеся знают:
·
основные
понятия, термины и законы генетики;
·
генетическую
символику.
Учащиеся умеют:
·
правильно
оформлять условия, решения и ответы генетических задач;
·
решать
типичные задачи;
·
логически
рассуждать и обосновывать выводы.
Учащиеся умеют характеризовать:
·
причины
биологической индивидуальности на разных уровнях;
·
модификационную,
мутационную и комбинативную изменчивость, ее причины;
·
норму реакции;
·
значение
генотипа и условий среды в формировании фенотипа;
·
значение
мутаций в эволюции, генетике, здравоохранении и экологической безопасности
населения.
Учащиеся умеют характеризовать
основные положения:
·
мутационной
теории;
·
закона
гомологических рядов наследственной изменчивости;
·
закономерностей
модификационной изменчивости;
·
Закона Харди –
Вайнберга;
·
Вклад Н.И.
Вавилова, И.А. Рапопорта, В.В. Сахарова, А.С. Серебровского, С.С.
Четверикова, Н.П. Дубинина в развитие науки генетики, синтетической теории
эволюции, селекции.
Основные термины и
понятия генетики.
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».
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.
Альтернативные
признаки – это взаимоисключающие, контрастные признаки
(например, жёлтые и зелёные семена гороха). Часто один из альтернативных
признаков является доминантным, а другой – рецессивным.
Доминантный признак – это признак, проявляющийся у гибридов первого
поколения при скрещивании представителей чистых линий. Например, у гороха
доминантными признаками являются жёлтая окраска семян, гладкая поверхность
семян, пурпурная окраска цветков
Рецессивный признак не проявляется у гибридов первого поколения при
скрещивании представителей чистых линий.
Гомозигота
– клетка или организм, содержащие одинаковые аллели одного и того же гена (АА
или аа).
Гетерозигота
– клетка или организм, содержащие разные аллели одного и того же
гена (Аа).
Генотип
– совокупность всех генов организма.
Фенотип
– совокупность признаков организма, формирующихся при взаимодействии
генотипа с окружающей средой.
Гибридологический метод – изучение признаков родительских форм, проявляющихся в
ряду поколений у потомства, полученного путём гибридизации (скрещивания).
Моногибридное скрещивание – это скрещивание форм, отличающихся друг от друга по
одной паре изучаемых контрастных (альтернативных) признаков, которые передаются
по наследству.
Дигибридное скрещивание – это скрещивание форм, отличающихся друг от друга по
двум парам изучаемых альтернативных признаков.
Полигибридное скрещивание – это сложное скрещивание, при котором родительские
организмы отличаются по трём, четырём, и более парам контрастных
(альтернативных) признаков.
Раздел 1 . Общие рекомендации по решению генетических
задач.
1.1.
Техника решения задач
|
Алгоритм |
Символика |
|
1. Краткая запись условий задачи. Введение 2. Запись фенотипов и схемы скрещивания 3.Определение фенотипов в соответствии с 4. Определение гамет. Выяснение их числа и 5. Составление решетки Пеннета. 6. Анализ решетки согласно поставленным 7. Краткая запись ответов |
1. Р – перента – родители. 2.F – филис – дети. 3. F1 –гибриды I 4. G– 5. А, В – доминантные гены, 6. а, в – рецессивные гены, 7. А, а – аллельные гены, 8. АА, ВВ – доминантные 9. Х – знак скрещивания. 10. ♀ – символ, обозначающий 11.♂ – символ, обозначающий мужской пол особи (символ Марса – |
1.2.
Оформление задач по генетике.
2.
Первым принято записывать генотип женской особи, а затем –
мужской (верная запись – ♀ААВВ х ♂аавв; неверная
запись – ♂аавв х ♀ААВВ).
3.
Гены одной аллельной пары всегда пишутся рядом (верная запись
– ♀ААВВ; неверная запись ♀АВАВ).
4.
При записи генотипа, буквы, обозначающие признаки, всегда пишутся
в алфавитном порядке, независимо, от того, какой признак – доминантный или
рецессивный – они обозначают (верная запись – ♀ааВВ; неверная запись
-♀ ВВаа).
5.
Если известен только фенотип особи, то при записи её генотипа
пишут лишь те гены, наличие которых бесспорно. Ген, который невозможно
определить по фенотипу, обозначают значком «_» (например, если жёлтая окраска
(А) и гладкая форма (В) семян гороха – доминантные признаки, а
зелёная окраска (а) и морщинистая форма (в) – рецессивные, то генотип особи с
жёлтыми морщинистыми семенами записывают А_вв).
6.
Под генотипом всегда пишут фенотип.
7.
У особей определяют и записывают типы гамет, а не их количество:
верная запись
неверная запись
♀
АА
♀ АА
А
А
А
8.
Фенотипы и типы гамет пишутся строго под соответствующим
генотипом.
9.
Записывается ход решения задачи с обоснованием каждого вывода
и полученных результатов.
10.
При решении задач на ди- и полигибридное скрещивание для
определения генотипов потомства рекомендуется пользоваться решёткой Пеннета. По
вертикали записываются типы гаметы от материнской особи, а по горизонтали –
отцовской. На пересечении записываются сочетание гамет, соответствующие
генотипу образующейся дочерней особи.
1.3.
Законы Г.
Менделя
Первый закон Менделя — закон
единообразия гибридов F1
Этот закон выведен
на основании результатов моногибридного скрещивания. Для опытов было взято
два сорта гороха, отличающихся друг от друга одной парой признаков —
цветом семян: один сорт имел желтую окраску, второй — зеленую.
Скрещивающиеся растения были гомозиготными.
Для записи результатов скрещивания
Менделем была предложена следующая схема:
А —желтая окраска семян
а — зеленая окраска семян
|
Р (родители) |
АА |
аа |
|
Г (гаметы) |
А |
а |
|
F1 (первое поколение) |
Аа |
Формулировка закона: при скрещивании организмов,
различающихся по одной паре альтернативных признаков, первое поколение единообразно
по фенотипу и генотипу.
Второй закон Менделя — закон
расщепления
Из семян, полученных при
скрещивании гомозиготного растения с желтой окраской семян
с растением с зеленой окраской семян, были выращены растения,
и путем самоопыления было получено F2.
|
Р (F1) |
Aa |
Aa |
|
Г |
А; a |
А; a |
|
F2 |
АА; Аа; Аа; аа |
Формулировка закона: у потомства, полученного
от скрещивания гибридов первого поколения, наблюдается расщепление
по фенотипу в соотношении 3:1, а по генотипу — 1:2:1.
Третий закон Менделя — закон
независимого наследования
Этот закон был выведен
на основании данных, полученных при дигибридном скрещивании. Мендель
рассматривал наследование двух пар признаков у гороха: окраски
и формы семян.
В качестве родительских форм
Мендель использовал гомозиготные по обоим парам признаков растения: один
сорт имел желтые семена с гладкой кожицей, другой — зеленые
и морщинистые.
А — желтая окраска семян, а — зеленая окраска семян,
В — гладкая форма, в — морщинистая форма.
|
Р |
ААВВ |
аавв |
|
Г |
АВ |
ав |
|
F1 |
АаВв |
Затем Мендель из семян F1 вырастил растения и путем
самоопыления получил гибриды второго поколения.
|
Р |
АаВв |
АаВв |
||||||||||||||||||||||||
|
Г |
АВ, Ав, аВ, ав |
АВ, Ав, аВ, ав |
||||||||||||||||||||||||
|
F2 |
Для записи и определения генотипов используется решетка
|
В F2 произошло расщепление на 4 фенотипических класса в соотношении 9:3:3:1. 9/16 всех семян имели оба доминантных
признака (желтые и гладкие), 3/16 — первый доминантный и второй рецессивный
(желтые и морщинистые), 3/16 — первый рецессивный и второй доминантный
(зеленые и гладкие), 1/16 — оба рецессивных признака (зеленые
и морщинистые).
При анализе наследования каждой
пары признаков получаются следующие результаты. В F2 12 частей
желтых семян и 4 части зеленых семян, т.е.
соотношение 3:1.
Точно такое же соотношение будет и по второй паре признаков
(форме семян).
Формулировка закона: при скрещивании организмов,
отличающихся друг от друга двумя и более парами альтернативных
признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо
друг от друга и комбинируются во всевозможных сочетаниях.
Третий закон Менделя выполняется
только в том случае, если гены находятся в разных парах гомологичных
хромосом.
Закон (гипотеза) «чистоты» гамет
При анализе признаков гибридов
первого и второго поколений Мендель установил, что рецессивный ген
не исчезает и не смешивается с доминантным. В F2 проявляются оба гена, что возможно
только в том случае, если гибриды F1 образуют два типа гамет: одни несут доминантный
ген, другие — рецессивный. Это явление и получило название гипотезы
чистоты гамет: каждая гамета несет только один ген из каждой аллельной
пары. Гипотеза чистоты гамет была доказана после изучения процессов,
происходящих в мейозе.
Гипотеза «чистоты» гамет — это
цитологическая основа первого и второго законов Менделя.
С ее помощью можно объяснить расщепление по фенотипу
и генотипу.
Анализирующее скрещивание
Этот метод был предложен Менделем
для выяснения генотипов организмов с доминантным признаком, имеющих
одинаковый фенотип. Для этого их скрещивали с гомозиготными
рецессивными формами.
Если в результате скрещивания
все поколение оказывалось одинаковым и похожим на анализируемый
организм, то можно было сделать вывод: исходный организм является
гомозиготным по изучаемому признаку.
Если в результате скрещивания
в поколении наблюдалось расщепление в соотношении 1:1,
то исходный организм содержит гены в гетерозиготном состоянии.
Наследование групп крови (система АВ0)
Наследование групп крови
в этой системе является примером множественного аллелизма (это
существование у вида более двух аллелей одного гена). В человеческой
популяции имеется три гена (i0, IА, IВ),
кодирующие белки-антигены эритроцитов, которые определяют группы крови людей.
В генотипе каждого человека содержится только два гена, определяющих его
группу крови: первая группа i0i0; вторая IАi0 и IАIА;
третья IВIВ и IВi0 и четвертая IАIВ.
Наследование признаков, сцепленных
с полом
У большинства организмов пол
определяется во время оплодотворения и зависит от набора
хромосом. Такой способ называют хромосомным определением пола.
У организмов с таким типом определения пола есть аутосомы
и половые хромосомы — Y и Х.
У млекопитающих (в т.ч.
у человека) женский пол обладает набором половых хромосом ХХ, мужской
пол — ХY. Женский пол называют гомогаметным (образует один тип гамет);
а мужской — гетерогаметным (образует два типа гамет). У птиц
и бабочек гомогаметным полом являются самцы (ХХ), а гетерогаметным —
самки (ХY).
В задания ГИА включены
задачи только на признаки, сцепленные с Х-хромосомой. В основном
они касаются двух признаков человека: свертываемость крови (ХН —
норма; Xh — гемофилия), цветовое зрение (ХD —
норма, Xd — дальтонизм). Гораздо реже встречаются задачи
на наследование признаков, сцепленных с полом, у птиц.
У человека женский пол может быть
гомозиготным или гетерозиготным по отношению к этим генам. Рассмотрим
возможные генетические наборы у женщины на примере гемофилии (аналогичная
картина наблюдается при дальтонизме): ХНХН —
здорова; ХНXh — здорова, но является
носительницей; ХhХh — больна. Мужской пол
по этим генам является гомозиготным, т.к. Y-хромосома не имеет
аллелей этих генов: ХНY — здоров; XhY — болен.
Поэтому чаще всего этими заболеваниями страдают мужчины, а женщины
являются их носителями.
1.4.
Закон Моргана
Число признаков организма многократно превышает число хромосом.
Следовательно, в одной хромосоме располагается множество генов. Наследование признаков,
гены которых находятся в одной паре гомологичных хромосом, называется сцепленным
наследованием (закон Моргана). Гены,
расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления.
Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом.
1.5.
Правила при решении задач по генетике.
Правило первое. Если при
скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в их потомстве наблюдается
расщепление признаков, то эти особи гетерозиготны.
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 гетерозиготна, а другая –
гомозиготна по рецессивному признаку.
Правило третье. Если при скрещивании
фенотипически 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 гетерозиготны.
Правило четвертое.
Если при скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в потомстве
происходит расщепление признаков в соотношении 9:3:3:1, то исходные особи были
дигетерозиготны.
Правило пятое.
Если при скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в потомстве
происходит расщепление признаков в соотношении 9:3:4 9:6:1 , 9:7 , 12:3:1, то
это свидетельствует о взаимодействии генов, а расщепление в отношениях 12:3:1,
13:3 и 15:1 – об эпистатическом взаимодействии генов.
1.6.
Список доминантных и рецессивных признаков человека
в этом списке приведены основные признаки человека и их доминантность/рецессивность.
|
Доминантный |
Рецессивный |
|
Кожа |
|
|
Нормальная |
Альбинизм |
|
Смуглая |
Светлая |
|
Нормальный |
Пегая |
|
Пигментированное пятно в области крестца |
Отсутствует |
|
Кожа |
Кожа |
|
Зрение |
|
|
Близорукость |
Нормальное зрение |
|
Дальнозоркость |
нормальное зрение |
|
Нормальное зрение |
Ночная слепота |
|
Цветовое зрение |
Дальтонизм |
|
Отсутствие катаракты |
Катаракта |
|
Отсутствие косоглазия |
Косоглазие |
|
Рост |
|
|
Низкий |
Нормальный |
|
Руки |
|
|
Нормальное |
Полидактилия |
|
Нормальная |
Брахидактилия (короткие пальцы) |
|
Праворукость |
Леворукость |
|
Нормальное |
Большой |
|
Ногти |
Нормальные |
|
Ногти |
Нормальные |
|
Узоры |
Узоры |
|
Ноги |
|
|
Норма |
Предрасположенность |
|
Второй |
Второй |
|
Повышенная |
Норма |
|
Слух |
|
|
Нормальный |
Врожденная |
|
Процессы в организме |
|
|
Нормальное |
Сахарный диабет |
|
Нормальная |
Гемофилия |
|
Черты лица |
|
|
Веснушки |
Отсутствие |
|
Круглая |
Квадратная |
|
Круглый |
Квадратный |
|
Ямочка |
Отсутствие |
|
Ямочки на щеках (D–) |
Отсутствие |
|
Густые |
Тонкие |
|
Брови |
Брови |
|
Длинные |
Короткие |
|
Волосы |
|
|
Тёмные |
Светлые |
|
Не |
Рыжие |
|
Кучерявые |
Волнистые |
|
Волнистые |
Прямые |
|
Облысение |
Норма |
|
Норма |
Облысение |
|
Норма |
Белая |
|
Преждевременное |
Норма |
|
Обильная |
Мало |
|
Норма |
Широкие |
|
Нос |
|
|
Круглый |
Заострённый |
|
Круглые |
Узкие |
|
Высокая |
Низкая |
|
Нос |
Прямая |
|
Кончик |
Курносый |
|
Рот |
|
|
Способность |
Нет |
|
Способность |
Нет |
|
Отсутствие |
Зубы при рождении |
|
Выступающие |
Зубы и челюсти не выступают |
|
Щель |
Отсутствует |
|
Предрасположенность |
Норма |
|
Полные |
Тонкие губы |
|
Норма |
Габсбургская губа |
|
Уши |
|
|
Острая |
Отсутствует |
|
Свободная |
Сросшаяся |
|
Кровь |
|
|
Группы крови А, В и O |
Группа |
|
Наличие резус-фактора (Rh+) |
Отсутствие |
Раздел 2. Алгоритм решения задач.
2.1. Решение прямых задач
Под прямой задачей подразумевается такая,
в которой известны генотипы родителей, необходимо определить возможные генотипы
и фенотипы потомства в первом и втором поколениях.
Для решения задачи следует составить
схему, аналогичную той, что использовалась для записи результатов
моногибридного скрещивания.
|
Алгоритм действий |
Пример решения задачи. |
|
1. Чтение условия задачи. |
1. Задача. При скрещивании двух сортов томатов с гладкой и |
|
2. Введение буквенного обозначения доминантного и рецессивного |
2. Решение. Если в результате скрещивания все потомство имело |
|
3. Составление схемы 1-го скрещивания, запись фенотипов, а затем |
3. Так как скрещивались чистые линии томатов, родительские особи Р фенотип ♀ гладкая х Р генотип ♂ АА х ♀ |
|
4. Запись типов гамет, которые могут образовываться во время |
4. G (Гомозиготные особи дают только один тип гамет.) |
|
5. Определение генотипов и фенотипов потомков, образующихся в |
5. F1 генотип фенотип гладкая кожица |
|
6. Составляем схему второго скрещивания. |
6. Р фенотип ♀гладкая х Р генотип ♂Аа |
|
7. Определяем гаметы, которые дает каждая особь. |
7. ↓ G А (Гетерозиготные особи дают два типа гамет). |
|
8. Составляем решетку Пеннета и определяем генотипы и фенотипы |
8. F2 Генотип Аа гл. гл. гл. опуш. |
|
9. Отвечаем на вопросы задачи полными предложениями, записывая |
Вероятность появления в F2 плодов с гладкой кожицей: 4 – 100% 3 – х х = (3х100):4 =75% Вероятность появления в F2 плодов с опушенной кожицей: 100%-75% =25%. |
|
10. Записываем ответ по образцу: |
Ответ: АА, аа, Аа / |
2.2. Алгоритм решения обратных задач.
Под обратной задачей имеется в виду такая задача, в которой даны
результаты скрещивания, фенотипы родителей и полученного потомства; необходимо определить
генотипы родителей и потомства.
|
1. Читаем условие задачи. |
1. Задача. При скрещивании двух дрозофил с нормальными крыльями |
|
2. По результатам скрещивания F1 или F2 определяем доминантный и рецессивный признаки и вводим |
2. Решение. Скрещивались мухи с нормальными крыльями, а в |
|
3. Составляем схему скрещивания и записываем генотип особи с |
3. Р фенотип ♀норм. х ♂норм. Р генотип ♂А_ х ♀ А_ F1 фенотип 88 норм. генотип |
|
4. Определяем типы гамет, которые может образовать каждая |
4. Родительские особи обязательно образуют гаметы с доминантным Р фенотип норм. крылья х норм. крылья Р генотип Аа ↓ G А |
|
5. Определяем генотип и фенотип потомства, полученного в |
5. F1 генотип фенотип 88 (норм. норм. норм. |
|
6.Записываем ответ задачи. |
Ответ: доминантный признак – нормальные крылья/ Аа и Аа/ АА, |
2.3.
Алгоритм решения задач «Моногибридное
скрещивание».
·
Определите доминантный и рецессивный признак по результатам
скрещивания первого поколения (F1) и второго (F2) (по условию задачи). Введите
буквенные обозначения: А – доминантный а – рецессивный.
·
Запишите генотип особи с рецессивным признаком или особи с
известным по условию задачи генотипом и гаметы.
·
Запишите генотип гибридов F1.
·
Составьте схему второго скрещивания. Запишите гаметы гибридов F1 в
решетку Пеннета по горизонтали и по вертикали.
·
Запишите генотипы потомства в клетках пересечения гамет.
Определите соотношения фенотипов в F1
|
ТИП |
СХЕМА СКРЕЩИВАНИЯ |
ЗАКОН. АВТОР |
|
|
||
|
Моногибридное скрещивание по одной паре 1. При полном доминировании проявляется только доминантный признак. 2. При неполном доминировании признак имеет среднее (промежуточное) значение |
Скрещивание гибридов при полном доминировании.
при неполном доминировании. |
I. При скрещивании двух особей с противоположными |
2.4.
Алгоритм решения задач «Дигибридное
скрещивание».
·
Определите доминантный и рецессивный признак по результатам
скрещивания первого поколения (F1) и второго (F2) (по условию задачи). Введите буквенные
обозначения: А – доминантный а – рецессивный.
·
Запишите генотип особи с рецессивным признаком или особи с
известным по условию задачи генотипом и гаметы.
·
Запишите генотип гибридов F1.
·
Составьте схему второго скрещивания. Запишите гаметы гибридов F1 в
решетку Пеннета по горизонтали и по вертикали.
·
Запишите генотипы потомства в клетках пересечения гамет.
Определите соотношения фенотипов в F1
|
Тип скрещивания |
Схема скрещивания |
Закон. автор |
|
|
Закон единообразия I поколения соблюдается. |
|
|
Дигибридное – это скрещивание по двум парам признаков |
|
II. Закон независимого наследования признаков (Г. Мендель). При скрещивании гибридов I поколения по двум парам признаков |
2.5.
Алгоритм решения задач «Анализирующее
скрещивание».
·
Определите доминантный и рецессивный признак по результатам
скрещивания первого поколения (F1) и второго (F2) (по условию задачи). Введите
буквенные обозначения: А – доминантный а – рецессивный.
·
Запишите генотип особи с рецессивным признаком или особи с
известным по условию задачи генотипом и гаметы.
·
Запишите генотип гибридов F1.
·
Составьте схему второго скрещивания. Запишите гаметы гибридов F1 в
решетку Пеннета по горизонтали и по вертикали.
·
Запишите генотипы потомства в клетках пересечения гамет.
Определите соотношения фенотипов в F1.
|
Тип скрещивания |
Схема скрещивания |
Закон. автор |
|
Анализирующее – это скрещивание особи с доминантным фенотипом |
I |
Если при скрещивании |
|
II |
Если при скрещивании |
2.6. Алгоритм решения задач «Сцепленное наследование».
·
Определите доминантный и рецессивный признак по результатам
скрещивания первого поколения (F1) и второго (F2) (по условию задачи). Введите
буквенные обозначения: А – доминантный а – рецессивный.
·
Запишите генотип особи с рецессивным признаком или особи с
известным по условию задачи генотипом и гаметы.
·
Запишите генотип гибридов F1.
·
Составьте схему второго скрещивания. Запишите гаметы гибридов F1 в
решетку Пеннета по горизонтали и по вертикали.
·
Запишите генотипы потомства в клетках пересечения гамет.
Определите соотношения фенотипов в F1.
|
Тип скрещивания |
Схема скрещивания |
Закон. автор |
|
Сцепленное наследование – это наследование признаков, расположенных в одной |
Без
|
|
|
При кроссинговере
|
Закон сцепленного наследования генов, находящихся в одной хромосоме (Т. Морган). Гены, Сцепление |
1. Полное сцепление
Перед решением задач на сцепленное
наследование целесообразно сравнить результаты анализирующего
скрещивания при независимом и сцепленном
наследовании:
Независимое
наследование
А – желтая окраска, а – зеленая окраска,
В – гладкие семена, b – морщинистые семена.
Сцепленное
наследование (кроссинговер отсутствует)
А – серое тело, а – черное тело,
В – нормальные крылья, b – короткие крылья.
2. Определение типов гамет
Количество
гамет равно 2n, где n – не число гетерозиготных пар генов, а
количество пар разнородных хромосом, содержащих гетерозиготные гены. Например,
тригетерозигота АаВbСс будет давать
8 типов гамет, если гены расположены в разных парах хромосом (n = 3) и только 2
типа, если гены находятся в одной паре (n = 1).
3. Неполное сцепление
При неполном
сцеплении гомологичные хромосомы могут обмениваться аллельными генами. Причиной
этого является кроссинговер, который, в свою очередь, является результатом
того, что при мейозе гомологичные хромосомы конъюгируют и могут обмениваться
участками.
В результате этого
при скрещивании дигетерозигот с генотипом 
с гомозиготами по рецессиву, имеющими генотип 
, в
потомстве, наряду с обычными, появляется некоторое количество особей,
образовавшихся в результате слияния кроссоверных гамет (рекомбинантов), имеющих
генотип 
или 
.
4.Составление схем кроссинговера
При
составлении схем кроссинговера следует помнить, что основное количество гамет
будут составлять некроссоверные, а кроссоверные гаметы будут встречаться в
небольших количествах. Образование кроссоверных гамет можно легко определить,
воспользовавшись схемой:
Напишите возможные варианты
кроссинговера между генами в группе сцепления 
.
Решение
1) Одиночный кроссинговер между
генами А и В:
2) Одиночный кроссинговер между
генами В и С:
3) Двойной кроссинговер между генами А и С:
5.Определение типа наследования (сцепленное или независимое) и
расстояния между генами
Для
определения типа наследования необходимо выяснить
количество особей, получающихся при анализирующем скрещивании.
Соотношение
фенотипических классов в F1, близкое к 1:1:1:1, позволяет с большой
вероятностью предположить наличие независимого наследования,
а присутствие в потомстве двух фенотипов в пропорции, близкой к 1:1, указывает
на сцепленное наследование. Наличие небольшого количества
рекомбинантов является результатом кроссинговера.
Количество таких организмов
пропорционально вероятности кроссинговера между сцепленными генами и,
следовательно, расстоянию между ними в хромосоме. Это расстояние измеряется
в морганидах (М) и может быть определено по формуле:
где x –расстояние
между генами (в морганидах),
а и с –количество кроссоверных особей,
n – общее число особей.
Таким образом,
одна морганида равна 1% кроссинговера.
Если
число кроссоверных особей дано в процентах, то расстояние между
генами равно сумме процентного состава.
Определение числа кроссоверных гамет или
полученного соотношения особей в потомстве в зависимости от расстояния между
генами в хромосомах
Число кроссоверных гамет определяется
по формуле (3), выведенной из формулы (2) для определения расстояния между
генами в хромосоме:
где а и с –
количество рекомбинантов каждого вида,
n – общее количество потомства,
x – расстояние между генами в морганидах.
Картирование хромосом
Для
составления карт хромосом рассчитывают
взаимное расстояние между отдельными парами генов и
затем определяют расположение этих генов относительно друг друга.
Так, например,
если три гена расположены в следующем порядке: А
В С, то расстояние между генами А и С (процент рекомбинаций) будет равно сумме
расстояний (процентов рекомбинаций) между парами генов АВ и ВС.
Если
гены расположены в порядке: А С В,
то расстояние между генами А и С будет равно разности расстояний между парами
генов АВ и СВ.
|
ABC – 47,5% |
Построить |
Решение
1.
Расщепление при анализирующем скрещивании, близкое к 1:1,
указывает на то, что все три пары генов находятся в одной хромосоме.
2.
Расстояние между генами А и В равно:
1,7 + 1,7 = 3,4 М.
3.
Расстояние между генами В и С равно:
0,8 + 0,8 = 1,6 М.
Ген В находится между
генами А и С. Расстояние между генами А и С равно:
1,7 + 1,7 + 0,8 + 0,8 = 5,0 М.
Задача 1
Гены А, В и С находятся
в одной группе сцепления. Между генами А и В кроссинговер
происходит с частотой 7,4%, а между генами В и С –
с частотой 2,9%. Определить взаиморасположение генов А, В и С,
если расстояние между генами А и С равняется
10,3% единиц кроссинговера. Как изменится взаиморасположение этих генов, если
частота кроссинговера между генами А и С будет
составлять 4,5%?
Решение
1.
По условию задачи расстояние от гена А до
гена С (10,3 М) равно сумме расстояний между генами А и В (2,9
М) и генами В и С(7,4 М), следовательно, ген В располагается
между генами А и С и расположение генов
следующее: А В С.
2.
Если бы расстояние от гена А до гена С равнялось
разности расстояний между парами генов АВ и ВС (4,5 = 7,4 – 2,9),
то гены располагались бы в следующей последовательности: А С В.
И в этом случае расстояние между крайними генами было бы равно сумме расстояний
между промежуточными: АВ = АС + СВ.
Задача 2
При анализирующем скрещивании
тригетерозиготы АаВbСс были получены организмы,
соответствующие следующим типам гамет:
|
ABC – 47,5% |
Построить карту этого участка хромосомы. |
Решение
1.
Расщепление при анализирующем скрещивании, близкое к 1:1,
указывает на то, что все три пары генов находятся в одной хромосоме.
2.
Расстояние между генами А и В равно:
1,7 + 1,7 = 3,4 М.
3.
Расстояние между генами В и С равно:
0,8 + 0,8 = 1,6 М.
4.
Ген В находится между генами А и С.
Расстояние между генами А и С равно:
1,7 + 1,7 + 0,8 + 0,8 = 5,0 М.
5.
Карта участка хромосомы:
2.7.
Алгоритм решения задач «Генетика пола».
·
Определите доминантный и рецессивный признак по результатам
скрещивания первого поколения (F1) и второго (F2) (по условию задачи). Введите
буквенные обозначения: А – доминантный а – рецессивный.
·
Запишите генотип особи с рецессивным признаком или особи с
известным по условию задачи генотипом и гаметы.
·
Запишите генотип гибридов F1.
·
Составьте схему второго скрещивания. Запишите гаметы гибридов F1 в
решетку Пеннета по горизонтали и по вертикали.
·
Запишите генотипы потомства в клетках пересечения гамет.
Определите соотношения фенотипов в F1.
|
Тип скрещивания |
Схема скрещивания |
Закон. автор |
|
Генетика пола Пол определяется наличием пары половых |
I Соотношение полов 1:1 |
Пол организма Пол, содержащий одинаковые половые хромосомы Гетерогаметные особи образуют два типа гамет. |
|
II |
У птиц, некоторых рыб, бабочек гетерогаметны |
|
|
III |
У прямокрылых, пауков, |
2.8. Алгоритм решения задач «Наследование
признаков, сцепленных с полом».
·
Определите доминантный и рецессивный признак по результатам
скрещивания первого поколения (F1) и второго (F2) (по условию задачи). Введите
буквенные обозначения: А – доминантный а – рецессивный.
·
Запишите генотип особи с рецессивным признаком или особи с
известным по условию задачи генотипом и гаметы.
·
Запишите генотип гибридов F1.
·
Составьте схему второго скрещивания. Запишите гаметы гибридов F1 в
решетку Пеннета по горизонтали и по вертикали.
·
Запишите генотипы потомства в клетках пересечения гамет.
Определите соотношения фенотипов в F1.
|
Тип скрещивания |
Схема скрещивания |
Закон. автор |
|
Наследование признаков, сцепленных с полом. Признаки, гены которых локализованы в половых |
|
Если одна из X хромосом Рецессивный признак от матерей передается Примером наследования признаков, сцепленных с |
Раздел 3. Примеры решения задач по генетике
1.
У дрозофилы доминантный ген
красной окраски глаз (W) и рецессивный ген белой окраски (w) находятся в Х –
хромосамах. Белоглазая самка скрещивалась с красноглазым самцом. Какой цвет
глаз будет у самцов и самок в первом и втором поколении?
Р ♀ Хw Xw × ♂ XWY
гаметы Xw XW, Y
F1
XW Xw
– красноглазая самка- 50%
XwY–
белоглазый самец – 50%
Р ♀ ХW Xw × ♂ XwY
гаметы Xw, XW XW, Y
F2
XW Xw
– красноглазая самка – 25%
XwXw
– белоглазая самка – 25%
XWY
– красноглазый самец – 25%
XwY
– белоглазый самец – 25%
Дано:
W – красный окрас глаз
w – белый окрас глаз
Х W Х W – самки красной
Х W Х w – самка крас.
Х w Х w – самки белые глаза
Ответ: Среди потомства F1 50% будет красноглазых самок и 50% белоглазых самцов. Во втором
поколении 25% – красноглазая самка, 25% – белоглазая самка, 25% – красноглазый
самец, 25% – белоглазый самец.
2.
У домашних кур сцепленный с
Х-хромосомой ген d имеет летальное действие. Какая часть потомства погибнет,
если скрестить курицу с гетерозиготным петухом?
|
Дано: А
F1 гибель-? |
1) Р ♀ XAY G XA Y F1 XAXA YXA XAXA – норм.петух YXA норм.курица XAXa норм. петух YXa гибель |
Ответ: 25% погибнет потомства
3.
У человека рецессивный ген гемофилии (h) и рецессивный ген
дальтонизма (d) локализованы в X-хромосоме на расстоянии 9,8 морганид.
Известно, что женщина гетерозиготна по обоим признакам, аномальные гены
локализованы в разных X-хромосомах. Определите, какие дети у нее могут быть от
брака со здоровым мужчиной, и какова вероятность их рождения.
|
Дано: Xh – XH – Xd – XD – L(hd) = 9,8 мн = 9,8% кроссинговера |
Решение 1) Проанализировав условие задачи, определим P: 2) В результате кроссинговера с общей G:
3) Определим вероятность появления детей F1: |
||||||||||
|
F1 – ? |
Ответ:
вероятность рождения здоровой девочки в данном браке – 50%; вероятность
рождения здорового мальчика – 2,45%; вероятность рождения мальчика с гемофилией
– 22,55%; вероятность рождения мальчика-дальтоника – 22,55%; вероятность
рождения мальчика-дальтоника с гемофилией – 2,45%.
4.
У коров гены A и B расположены в одной хромосоме на расстоянии 24
морганиды. Определите генотипические группы потомков и вероятности их появления
при скрещивании двух дигетерозигот с генотипом 
.
|
Дано: L(AB) = 24 мн = 24% кроссинговера |
Решение 1) P: ♀ 2) В результате кроссинговера с общей
3) Определим вероятность появления детей F1:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
F1 – ? |
Ответ: в потомстве наблюдается 16 групп генотипов; вероятность проявления
генотипа 
= 14,44%, 
= 14,44%, 
= 4,56%, 
= 4,56%, 
= 14,44%, 
= 4,44%,
= 4,56%, 
= 4,56%, 
= 4,56%, 
= 4,56%, 
= 1,44%, 
= 1,44%,
= 4,56%, 
= 4,56%, 
= 1,44%, 
= 1,44%.
Заключение.
Дорогие ребята!
Это пособие
создавалось в первую очередь для вас.
Практика показывает, что именно умение решать задачи вызывает у
вас наибольшие затруднения.
Если вы хотите научиться решать задачи по
генетике, следуйте советам:
1.
Каждая гамета получает гаплоидный набор хромосом (генов). Все
хромосомы (гены) имеются в гаметах.
2.
В каждую гамету попадает только одна гомологичная хромосома из
каждой пары (только один ген из каждой аллели).
3.
Число возможных вариантов гамет равно 2n,
где n – число хромосом, содержащих гены в гетерозиготном
состоянии.
4.
Одну гомологичную хромосому (один аллельный ген) из каждой пары
ребенок получает от отца, а другую (другой аллельный ген) – от матери.
5.
Гетерозиготные организмы при полном доминировании всегда проявляют
доминантный признак. Организмы с рецессивным признаком всегда гомозиготны.
6.
Решение задачи на дигибридное скрещивание при независимом
наследовании обычно сводится к последовательному решению двух задач на
моногибридное (это следует из закона независимого наследования).
Кроме того, для успешного решения
задач по генетике следует уметь выполнять некоторые несложные операции
и использовать методические приемы, которые приводятся ниже.
Прежде всего необходимо внимательно
изучить условие задачи. Даже те учащиеся, которые хорошо знают
закономерности наследования и успешно решают генетические задачи, часто
допускают грубые ошибки, причинами которых является невнимательное или
неправильное прочтение условия.
Следующим этапом является
определение типа 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 сцепленно 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.
Для облегчения решения можно
записать схему брака (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 гомозиготны 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 гетерозиготен (Аа), если
один из его родителей или потомков несет рецессивный признак, или если в его
потомстве наблюдается расщепление.
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 фенотипически 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).
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.
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.
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).
Конечным этапом решения является запись
схемы скрещивания (брака) 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.
Список литературы
1.
Биология. 11 класс: учеб. Для общеобразоват. организаций: базовый
уровень/ Д.К. Беляев, Г.М. Дымшиц, Л.Н. Кузнецова – М.: Просвещение, 2016. –
223с.
2.
Капранова Г.В. Сборник задач по генетике. – Луганск: Янтарь, 2003.
– 68с.
3.
Пепеляева О.А., Сунцова И.В. Поурочные разработки по общей
биологии: 11 класс.- М.: ВАКО, 2006. -464с.
Дополнительная литература
1.
Анастасова Л.П. Самостоятельные работы учащихся по общей биологии:
Пособие для учителя. М.: Просвещение, 1989. – 175 с.
2.
Борисова, Л.В. Тематическое и поурочное планирование по биологии:
11 кл.: к учебнику Мамонтова С.Г., Захарова В.Б, Сонина Н.И. «Биология. Общие
закономерности. 11 класс»: Методическое пособие/Борисова Л.В. – М.:
Издательство «Экзамен», 2006. – 159 с.
3.
Донецкая Э.Г. Общая биология. Тетрадь с печатной основой для
учащихся 11кл. – Саратов, «Лицей», 1997.,80с.
4.
Ловкова Т.А. Биология. Общие закономерности. 11 класс:
Методическое пособие к учебнику Мамонтова С.Г., Захарова В.Б, Сонина Н.И.
«Биология. Общие закономерности. 9 класс»/ Ловкова Т.А., Сонин Н.И. – М.;
Дрофа, 2003. – 128 с.
5.
Сухова Т.С. Общая биология. 10-11 кл.: рабочая тетрадь к учебникам
«Общая биология. 10 класс» и «Общая биология. 11 класс»/Сухова Т.С, Козлова
Т.А, Сонин Н.И; под редакцией Захарова В.Б. – М.: Дрофа, 2006. -171 с.
