Как найти сколько генотипов

По какой формуле определяют число фенотипов в потомстве при расщеплении?

Для определения используется формула 2ⁿ, в которой n — количество пар аллельных генов.

Если происходит моногибридное скрещивание, «родители», наделенные отличием в одной паре признаков (Мендель экспериментировал с горошинами желтыми и зелеными), во втором поколении дают два фенотипа (2¹). При дигибридном скрещивании они имеют различия по двум парам признаков и, соответственно, во втором поколении производят четыре фенотипа (2²).

Точно таким же образом подсчитывается количество фенотипов, получившихся во втором поколении методом тригибридного скрещивания — появится восемь фенотипов (2³).

По какой формуле определяют число различных видов гамет у гетерозигот?

Это число высчитывают также по формуле (2ⁿ). Однако n в этом случае — количество пар генов в гетерозиготном состоянии. На использовании этой формулы построены задачи в ЕГЭ по биологии и внутреннем экзамене МГУ.

По какой формуле определяют число генотипов в потомстве при расщеплении?

Здесь применяется формула 3ⁿ, где n — количество пар аллельных генов. Если скрещивание моногибридное, расщепление по генотипу в F₂ происходит в соотношении 1:2:1, то есть образуются три различающихся генотипа (3¹). 

При дигибридном скрещивании возникают 9 генотипов (3²), при тригибридном — 27 генотипов (3³). 

Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда – подготовка к ОГЭ по биологии онлайн

Введение

Генетика — наука, изучающая наследственность и изменчивость организмов.

У человека в соматической (неполовой) клетке 46 хромосом (23 пары). Почему все хромосомы разбиты по парам? Для того, чтобы ответить на этот вопрос, давайте рассмотрим любую пару хромосом.

Перед вами пара гомологичных хромосом. Гомологичные хромосомы — хромосомы, кодирующие одни и те же признаки. Они одинаковы по форме, длине и структуре. Одна хромосома достаётся от папы, а другая, гомологичная ей, достается от мамы.

Каждая такая хромосома содержит в себе гены. Гены кодируют различные признаки (например, цвет волос или форму эндосперма у растений).

Гены могут иметь две формы: доминантную и рецессивную.

Доминантная форма гена (обозначается как большая буква латинского алфавита, обычно A или B) подавляет действие рецессивной (обозначается соответственно a или b).

Такие формы генов называются аллелями — доминантный аллель и рецессивный аллель.

Вот те же гомологичные хромосомы. Как мы видим, гены на них совпадают (буквы одни и те же), а вот их формы — разные. На маминой хромосоме все аллели доминантные, а на папиной — рецессивные.

Допустим, аллель «А» кодирует тёмный цвет волос, в то время как аллель «а» — светлый. Так как генотип особи содержит как доминатный, так и рецессивный аллели гена цвета волос, его генотип будет записываться как «Аа».

Допустим, аллель «B» кодирует карий цвет глаз, в то время как аллель «b» — голубой. Так как генотип особи содержит как доминатный, так и рецессивный аллели гена цвета глаз, его генотип будет записываться как «Bb».

Как результат — мы имеем особь с генотипом AаBb. Так как темный цвет волос и карий цвет глаз — доминантные признаки, то особь, несмотря на наличие рецессивных аллелей, будет иметь темные волосы и карие глаза.

Рассмотрим другой вариант. Теперь и у папы, и у мамы только рецессивные аллели. Таким образом, генотип особи — aabb. Доминантных аллелей нет, а значит он голубоглазый блондин. Красавчик.

Если пересказать всё простым языком: гомологичные хромосомы кодируют одинаковые признаки, содержат одинаковые гены, которые отличаются друг от друга формами (аллелями): могут быть рецессивными, а могут доминантными.

Основные термины и фразы

• Организм, содержащий одинаковые аллели генов (AA или aa), называется гомозиготой. Если организм содержит одинаковые аллели одновременно по 2 признакам (например, AABB, ААbb, aaBB или aabb), то он — дигомозигота.
• Организм, содержащий разные аллели генов (Aa), называется гетерозиготой. Если же организм содержит разные аллели одновременно по 2 признакам (AaBb), то он — дигетерозигота.
• Гомозиготные организмы называются чистыми линиями. Чистые линии получаются методом близкородственного скрещивания (или самоопыления у растений) в течение нескольких поколений.
• Фенотип — внешнее проявление признака.
• Анализирующее скрещивание — скрещивание данного организма с рецессивной гомозиготой (aa или aabb).

Законы Менделя

Первый закон — закон единообразия гибридов первого поколения.

При скрещивании чистых линий, отличающихся по наследуемому признаку, все 100% потомства будут иметь признак одного из родителей.

Что это за схема?

P: Это родители. Между ними ставится знак «х» — он обозначает скрещивание.

G: Это гаметы (половые клетки). Соматическая клетка имеет пару гомологичных хромосом. А вот гамета имеет лишь одну из них (случайную). Это происходит в результате расхождения гомологичных хромосом во время анафазы мейоза I.

F: Это дети. Они получаются путём сочетания гамет. Количество генотипов детей можно найти, перемножив гаметы одной особи на гаметы другой особи.

Если наследование происходит по одному признаку, то это — моногибридное скрещивание. Если наследование происходит одновременно по двум признакам (т.е. в задаче фигурируют одновременно, например, цвет волос и глаз), то скрещивание — дигибридное.

Второй закон — закон расщепления признаков.

При скрещивании потомков первого поколения в их потомстве будет наблюдаться расщепление по генотипу и фенотипу.

Это значит, что при скрещивании двух гетерозигот их дети будут иметь признаки в определённом соотношении.

Расщепление по фенотипу (внешнему признаку) будет 3:1. Это значит, что 3 части потомства из 4 будут иметь доминантный признак, 1 часть из 4 -рецессивный признак.

Расщепление по генотипу: в потомстве получилась 1 особь с генотипом «АА», 2 гетерозиготные особи и 1 особь «aa». То есть, расщепление по генотипу 1:2:1 (записывать цифры можно в любом порядке).

В схемах скрещивания в качестве примера рассмотрено наследование цвета глаз у человека. Однако Мендель вывел свои законы не на человеке, а путем скрещивания гороха и изучения признаков у потомков. Такой метод — подбора родителей и анализа потомства — называется гибридологическим. Этот метод не применяют для людей по нескольким причинам: во-первых людей не скрещивают, брак — дело добровольное; во-вторых, у людей очень мало потомков, и для точного математического (статистического) анализа их недостаточно. Но законы Менделя распространяются не только на горох, но и на людей, кошек, кур и любые другие виды животных и растений.

Неполное доминирование

Неполное доминирования — явление, при котором доминантный аллель не полностью доминирует над рецессивным. В таком случае у гетерозиготных организмов признак будет промежуточным. Расщепление по фенотипу будет совпадать с расщеплением по генотипу, составляя 1:2:1.

Третий закон — закон независимого расхождения признаков.

При дигибридном скрещивании признаки наследуются независимо друг от друга.

Если мы скрестим две дигетерозиготные особи, то, например, ген «рост» никак не будет влиять на ген «цвет», как и наоборот. При данном скрещивании в потомстве будет наблюдаться расщепление по фенотипу 9:3:3:1

Для таких объемных скрещиваний не всегда удобно в уме сопоставлять гаметы. Поэтому существует решётка Пеннета. Сверху пишутся гаметы одной особи, а справа (или слева) — другой. В клетках между конкретными гаметами, как в таблице умножения, пишутся генотипы и фенотипы потомства.

Летальный генотип

Существует явление летального генотипа. Если в задаче сказано, что какой-то генотип (например, доминантная гомозигота АА) нежизнеспособен, то его в потомство НЕ ЗАПИСЫВАЮТ. При этом расщепление тоже меняется, так как меняется и состав потомства.

Решение тестовых задач на законы Менделя

Текст задачи:

Ка­ко­ва ве­ро­ят­ность того, что зря­чая со­ба­ка несет ген сле­по­ты, если от скре­щи­ва­ния с такой же со­ба­кой, ро­дил­ся один сле­пой щенок? (нор­маль­ное зре­ние — до­ми­нант­ный при­знак).

Решение задачи:

Мы знаем, что нормальное зрение — доминантный признак. Тогда генотип «AA» или «Аa» означает, что собака зрячая, в то время как генотип «аа» значит, что она слепая.

«… от скрещивания с такой же собакой родился слепой щенок». Так как по условию задачи собака зрячая, то её генотип может быть АА или Аа.

Предположим, скрестили собаку «АА» с такой же. Тогда всё потомство тоже получится «АА» — ни одного слепого щенка. Тогда у нас остаётся один вариант: скрещивали собаку с генотипом «Аа».

Вопрос в задаче: какова вероятность, что собака несёт ген слепоты (то есть аллель «а»)? Так как мы выяснили, что такая собака может иметь только генотип «Аа», то вероятность, что она несёт ген слепоты, составляет 100%.

Текст задачи:

Ка­ко­ва ве­ро­ят­ность рож­де­ния го­лу­бо­гла­зо­го (а), свет­ло­во­ло­со­го (в) ре­бен­ка от брака го­лу­бо­гла­зо­го тем­но­во­ло­со­го отца с ге­но­ти­пом ааВв и ка­ре­гла­зой свет­ло­во­ло­сой ма­те­ри с ге­но­ти­пом Аавв?

Решение задачи:

Здесь всё просто. Нам уже известны генотипы родителей, осталось лишь записать скрещивание. Можно использовать решётку Пеннета.

Чтобы найти вероятность рождения ребёнка с определенным фенотипом, нужно разделить количество искомых фенотипов на количество всех фенотипов.

В данном случае в потомстве из четырёх возмножных фенотипов есть только один голубоглазый блондин. Соответственно, ¼ = 0.25. 25 процентов — наш ответ.

Поздравляю с успешным освоением новой темы!

Хочешь узнать, как прошло поступление в этом году? Мы подготовили подборку проходных баллов медицинских вузов (тыкай и забирай полный файл ВКонтакте)

Получить тест по теме по ЛС →

Примерное время выполнения: 50 минут.

Полноценный тест с автоматической проверкой. Мы используем сервис «РЕШУ ЕГЭ» как самый удобный в коммуникации между учителем и учеником. На сервисе возможна авторизация через ВК.

Решение интересных заданий №4 ЕГЭ по Биологии:

1) Какое соотношение генотипов у потомков может получится при самоопылении растения томата, гетерозиготного по признаку формы плодов? Ответ запишите в порядке убывания.
Решение:
В данной задаче дано растение томата, который гетерозиготен по одному признаку – форме плодов, значит, это моногибридное скрещивание.
Самоопыление – представляет собой совмещение двух половых клеток, имеющих одинаковый генотип, то есть, обе особи имеют одинаковые аллели.
По всем вышеизложенным критериям особи выглядят вот так: Aa х Aa, это принцип второго закона Менделя – закона расщепления.
В рамках этого закона образуются следующие особи: AA, Aa, Aa, aa.
При этом, соотношение генотипов в порядке убывания будет выглядеть так: 2:1:1.

2) Какое соотношение фенотипов в потомстве может получиться при скрещивании гетерозиготных высоких растений гороха при полном доминировании признака?
Решение:
Гетерозиготные растения гороха при полном доминировании признака должны иметь разные аллели, но при этом, они являются доминантными, значит, их генотип Aa. Если дано полное доминирование, значит, это скрещивание по второму закону Менделя, с получением потомства AA, Aa, Aa, aa. Тут представлено всего два фенотипа, а не 4, как может показаться. Особи AA, Aa, Aa – несут доминантный признак, а aa – рецессивный.
Ответ 3:1.

3) Сколько разных генотипов получится у потомства при анализирующем скрещивании организма с генотипом AaBB(полное доминирование и независимое наследование признаков)?
Решение:
Сначала вспомним, что анализирующее скрещивание – это скрещивание с полностью рецессивной особью, предназначенное для того, чтобы узнать генотип неизвестной особи.
Нам дана особь AaBB, которая дает два сорта гамет AB и aB, а особь aabb – 1 сорт гамет ab.
В итоге, скрещивание этих особей даст два генотипа – AaBb и aabb.

4) Определите вероятность(%) получения потомков с промежуточным проявлением признака в моногибридном скрещивании гетерозиготных гибридов между собой при неполном доминировании признака?
Решение:
Неполное доминирование – это появление промежуточного признака в первом поколении при скрещивании двух гетерозиготных особей.
Раз нам дано моногибридное скрещивание, то особи выглядят как Aa.
В первом поколении они дадут 4 генотипические группы – AA, Aa, Aa, aa, среди которых особи Aa, Aa будут иметь промежуточный признак. Ответ: 50%.

6) Сколько генотипов может получиться у потомков в анализирующем скрещивании дигетерозиготного овса при независимом наследовании признаков?
Решение:
Дигетерозиготный овес выглядит так – AaBb, анализирующее скрещивание – это скрещивание с полностью рецессивной особью, то есть, aabb.
Расщепление получится как в предыдущей задаче: AaBb, Aabb, aaBb, aabb.
Ответ: 4 генотипа.

7) Сколько разных фенотипов образуется в анализирующем скрещивании гетерозиготного растения гороха с желтыми семенами?
Решение:
Гетерозиготный горох с желтыми семенами – это Aa, в анализирующем скрещивании образуется два типа особей – Aa и аа. Два фенотипа: один имеет желтые семена( Aa), другой зеленые(аа).

8) Определите соотношение генотипов у потомков в моногибридном скрещивании гетерозиготных черных кроликов?
Решение:
Моногибридное скрещивание – это скрещивание по одному признаку, то есть с одной буквой. Нам даны гетерозиготные кролики, Aa, которые по второму закону Менделя дает расщепление 3:1 по фенотипу и 1:2:1 по генотипу.
Ответ: 1:2:1.

9) Сколько типов гамет образует дигомозиготная родительская особь?
Решение:
Дигомозиготная особь – это особь, которая имеет два признака с одинаковыми аллелями, то есть AABB. У этой особи может быть только 1 сорт гамет – AB.

10) Определите соотношение генотипов в потомстве, полученном при анализирующем скрещивании, если генотип одного из родителей – AABb.
Решение:
Одна из родительских особей имеет генотип AABb, она дает два сорта гамет: AB и Ab. При анализирующем скрещивании, которое я описывала не один раз в этом уроке, образуются следующее потомство: AaBb, Aabb.
Ответ: 11

На этом все!

Как определить количество гамет, генотипов и фенотипов при скрещивании 

Расщепление фенотипов при тригибридном скрещивании

Задача 76.
Растение имеет генотип ААВвссДд. Гены наследуются независимо. 1) Сколько типов гамет образует это растение? 2) Сколько фенотипов и в каком соотношении может быть получено в потомстве этого растения при самоопылении: а) при условии полного доминирования по всем генам? б) при условии неполного доминирования по гену В?
Решение: 
1. Определение типов гамет

Образовавшиеся гаметы:

 АВсД; АВсд; АвсД; Авсд

2. Соотношение фенотипов в потомстве этого растения при самоопылении:

Схема скрещивания:

Р: ААВвссДд       х      ААВвссДд 
Г: АВсД; АВсд;           АВсД; АВсд; 
   АвсД; Авсд            АвсД; Авсд
F₁: AAВВссДД; ААВВссДд; ААВвссДД; ААВвссДд; ААВВссДд; ААВвссдд; ААввссДд; ААВвссдд; ААВвссДД; ААВвссДд; ААввссДД; ААввссДд;
ААВвссДд; ААВвссдд; ААввссДд; ААввссдд.

а). Определение фенотипов при самоопылении, если наблюдается полное доминирование по всем генам

Фенотипы: Расщепление по фенотипу – 1:3:4:8.  

б). Определение фенотипов при условии неполного доминирования по гену В

Фенотипы: Расщепление по фенотипу – 1:3:3:4:5.
 

---

Типы гамет у дигетерозиготной женщины 

Задача 77.
Гемофилия и дальтонизм определяются рецессивными генами, расположенными в Х- хромосоме на расстоянии 9,8 морганиды. Какие типы гамет и в каком количестве (в %) образуются у дигетерозиготной женщины?
Решение:
X^H – ген нормального свертывания крови; 
Х^h – ген гемофилии;
X^D – ген нормального зрения;
X^d – ген дальтонизма.

Определение типов гамет у дигетерозиготной женщины

1. Схема скрещивания, если женщина гетерозиготна по обоим признакам и обе аномалии унаследовала от своего отца

_DХ^H||_dX^h

Г: _DX^H|; _dX^h|           
 некросс.
 гаметы

 *_HX^d|; *_hX^D|
 кроссов.
 гаметы 

Расстояние между генами 9,8 м показывает, что кроме некроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 9,8%. Гаметы некроссоверные: _DX^H| и _dX^h|; их соотношение [(100% – 9,8%) : 2 = 45,1%] по 45,1%. Кроссоверные гаметы: *_HX^d| и *_hX^D|, их соотношение [9,8 : 2 = 4,9%] по 4,9%.
Значит, женщина будут иметь следующий набор гамет: _DX^H| – 45,1%; _dX^h| – 45,1%; *_HX^d| и *_hX^D| по 4,9%.

2. Схема скрещивания, если женщина гетерозиготна по обоим признакам и одну аномалию унаследовала от своего отца, а другую – от своей матери

_DХ^h||_dX^H

Г: _DX^h|; _dX^H|           
 некросс.
 гаметы

 *_DX^H|; *_dX^h|
 кроссов.
 гаметы 

Расстояние между генами 9,8 м показывает, что кроме некроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 9,8%. Гаметы некроссоверные: _DX^h| и _dX^H|; их соотношение [(100% – 9,8%) : 2 = 45,1%] по 45,1%. Кроссоверные гаметы: *_DX^H| и *_dX^h|, их соотношение [9,8 : 2 = 4,9%] по 4,9%.
Значит, женщина будут иметь следующий набор гамет: _DX^h| – 45,1%; _dX^H| – 45,1%; *_DX^H| и *_hX^d| по 4,9%.

---