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
Типичные задания ЕГЭ по генетике
Определение числа типов гамет
Определение числа типов гамет проводится по формуле: 2n, где n — число пар генов в гетерозиготном состоянии. Например, у организма с генотипом ААввСС генов в гетерозиготном состоянии нет, т.е. n = 0, следовательно, 20 = 1, и он образует один тип гамет (АвС). У организма с генотипом АаВВсс одна пара генов в гетерозиготном состоянии (Аа), т.е. n = 1, следовательно, 21 = 2, и он образует два типа гамет. У организма с генотипом АаВвСс три пары генов в гетерозиготном состоянии, т.е. n = 3, следовательно,23 = 8, и он образует восемь типов гамет.
Задачи на моно- и дигибридное скрещивание
На моногибридное скрещивание
Задача: Скрестили белых кроликов с черными кроликами (черный цвет — доминантный признак). В F1 — 50% белых и 50% черных. Определите генотипы родителей и потомства.
Решение: Поскольку в потомстве наблюдается расщепление по изучаемому признаку, следовательно, родитель с доминантным признаком гетерозиготен.
| Р | Аа (черный) | аа (белый) |
| Г | А, а | а |
| F1 | Аа (черные) : аа (белые) 1 : 1 |
На дигибридное скрещивание
Доминантные гены известны
Задача: Скрестили томаты нормального роста с красными плодами с томатами-карликами с красными плодами. В F1 все растения были нормального роста; 75% — с красными плодами и 25% — с желтыми. Определите генотипы родителей и потомков, если известно, что у томатов красный цвет плодов доминирует над желтым, а нормальный рост — над карликовостью.
Решение: Обозначим доминантные и рецессивные гены: А — нормальный рост, а — карликовость; В — красные плоды, в — желтые плоды.
Проанализируем наследование каждого признака по отдельности. В F1 все потомки имеют нормальный рост, т.е. расщепления по этому признаку не наблюдается, поэтому исходные формы — гомозиготны. По цвету плодов наблюдается расщепление 3:1, поэтому исходные формы гетерозиготны.
| Р | ААВв (нормальный рост, красные плоды) |
ааВв (карлики, красные плоды) |
| Г | АВ, Ав | аВ, ав |
| F1 | АаВВ (нормальный рост, красные плоды) АаВв (нормальный рост, красные плоды) АаВв (нормальный рост, красные плоды) Аавв (нормальный рост, желтые плоды) |
Доминантные гены неизвестны
Задача: Скрестили два сорта флоксов: один имеет красные блюдцевидные цветки, второй — красные воронковидные цветки. В потомстве было получено 3/8 красных блюдцевидных, 3/8 красных воронковидных, 1/8 белых блюдцевидных и 1/8 белых воронковидных. Определите доминантные гены и генотипы родительских форм, а также их потомков.
Решение: Проанализируем расщепление по каждому признаку в отдельности. Среди потомков растения с красными цветами составляют 6/8, с белыми цветами — 2/8, т.е. 3:1. Поэтому А — красный цвет, а — белый цвет, а родительские формы — гетерозиготны по этому признаку (т.к. есть расщепление в потомстве).
По форме цветка также наблюдается расщепление: половина потомства имеет блюдцеобразные цветки, половина — воронковидные. На основании этих данных однозначно определить доминантный признак не представляется возможным. Поэтому примем, что В — блюдцевидные цветки, в — воронковидные цветки.
| Р | АаВв (красные цветки, блюдцевидная форма) |
Аавв (красные цветки, воронковидная форма) |
||||||||||||||
| Г | АВ, Ав, аВ, ав | Ав, ав | ||||||||||||||
| F1 |
|
3/8 А_В_ – красные блюдцевидные цветки,
3/8 А_вв — красные воронковидные цветки,
1/8 ааВв — белые блюдцевидные цветки,
1/8 аавв — белые воронковидные цветки.
Решение задач на группы крови (система АВ0)
Задача: у матери вторая группа крови (она гетерозиготна), у отца — четвертая. Какие группы крови возможны у детей?
Решение:
| Р | IАIВ | IАi0 |
| Г | IА, IВ | IА, io |
| F1 | IАIА, IАi0, IВi0, IАIВ (вероятность рождения ребенка со второй группой крови составляет 50%, с третьей — 25%, с четвертой — 25%). |
Решение задач на наследование признаков, сцепленных с полом
Такие задачи вполне могут встретиться как в части А, так и в части С ЕГЭ.
Задача: носительница гемофилии вышла замуж за здорового мужчину. Какие могут родиться дети?
Решение:
| Р | ХНXh | ХНY |
| Г | ХН, Xh | ХН, Y |
| F1 | ХНХН девочка, здоровая (25%) ХНXh девочка, здоровая, носительница (25%) ХНY мальчик, здоровый (25%) XhY мальчик, больной гемофилией (25%) |
Решение задач смешанного типа
Задача: Мужчина с карими глазами и 3 группой крови женился на женщине с карими глазами и 1 группой крови. У них родился голубоглазый ребенок с 1 группой крови. Определите генотипы всех лиц, указанных в задаче.
Решение: Карий цвет глаз доминирует над голубым, поэтому А — карие глаза, а — голубые глаза. У ребенка голубые глаза, поэтому его отец и мать гетерозиготны по этому признаку. Третья группа крови может иметь генотип IВIВ или IВi0, первая — только i0i0. Поскольку у ребенка первая группа крови, следовательно, он получил ген i0 и от отца, и от матери, поэтому у его отца генотип IВi0.
| Р | АаIВi0 (отец) | Ааi0i0 (мать) |
| Г | АIB, Аi0, aIB, ai0 | Аi0, ai0 |
| F1 | ааi0i0 (родился) |
Задача: Мужчина дальтоник, правша (его мать была левшой) женат на женщине с нормальным зрением (ее отец и мать были полностью здоровы), левше. Какие могут родиться дети у этой пары?
Решение: У человека лучшее владение правой рукой доминирует над леворукостью, поэтому А — правша, а — левша. Генотип мужчины Аа (т.к. он получил ген а от матери-левши), а женщины — аа.
Мужчина-дальтоник имеет генотип XdY, а его жена — ХDХD, т.к. ее родители были полностью здоровы.
| Р | AaХdY | aаХDXD |
| Г | AХd, AY, aXd, aY | аХD |
| F1 | AaХDХd девочка-правша, здоровая, носительница (25%) aaХDXd девочка-левша, здоровая, носительница (25%) AaХDY мальчик-правша, здоровый (25%) aaXDY мальчик-левша, здоровый (25%) |
Решение
генетических
задач
Задачи на определение типов гамет
Задача 1
Сколько и какие типы гамет может образовывать организм с генотипом AABBccDD?
Решение
AABBccDD — доминантная гомозигота по первому и второму признаку, рецессивная гомозигота по третьему
и доминантная гомозигота по четвёртому.
Ответ
Данный организм будет образовывать один тип гамет: ABcD.
ABcD
ABcD
ABcD
ABcD
ABcD
ABcD
Задачи на определение типов гамет
Задача 2
Сколько и какие типы гамет может образовывать организм с генотипом AABbccDD?
Решение
AA Bb ccDD – гетерозиготен по второму признаку, значит в его гаметах может
оказаться как ген B, так и ген b.
Ответ
Два варианта: ABcD и AbcD.
2 n , где n – количество гетерозиготных аллелей (пар).
В нашем примере одна гетерозиготная аллель (пара) – Bb.
2 1 = 2.
AаBb cc Dd
Задачи на моногибридное скрещивание
ПОЛНОЕ ДОМИНИРОВАНИЕ
Задача 1
Кареглазый мужчина женился на голубоглазой женщине. У них родился голубоглазый ребёнок.
Определите генотипы родителей и вероятность рождения ребёнка с карими глазами.
Решение
Один признак – цвет глаз.
а
– голубые глаза
А
– карие глаза
x
аa
P.:
G:
F 1 :
АА
Аа
Выбираем буквенные обозначения генов.
Указывается тип гамет, а не их количество.
а
а
А
Aa
aa
На первом месте записывается генотип женской особи.
Голубые глаза
Карие
глаза
Ответ
Мужчина гетерозиготен. Женщина – рецессивная гомозигота. Вероятность рождения в семье ребёнка с карими
глазами – 50 %.
Задачи на моногибридное скрещивание
НЕПОЛНОЕ ДОМИНИРОВАНИЕ
Задача 2
У земляники красная окраска ягод неполно доминирует над белой. Какое потомство следует ожидать от
скрещивания двух растений с розовыми ягодами? Запишите генотипы и фенотипы гибридов.
Решение
А
– красная окраска
х
P.:
Aa
Aa
G:
F 1 :
а
– белая окраска
а
а
А
А
АА
– красная окраска
А
А
а
а
аа
– белая окраска
АА
Аа
Аа
– розовая окраска
аа
Аа
Ответ
25 % – АА с красными ягодами, 50 % – Аа с розовыми ягодами, 25 % – аа с белыми.
I 0 I A I A II Вторая пара Первая пара I 0 I B G : – – I B I B , I B I 0 III I B – IV I A I B I A I A I A I 0 I 0 I 0 F 1 : Ответ Ребёнок со второй группой крови – наследник второй пары родителей; ребёнок с первой группой крови рождён первой парой родителей. ” width=”640″
Задачи на моногибридное скрещивание
КОДОМИНИРОВАНИЕ
Задача 3
В родильном доме перепутали двух малышей. Первая пара родителей имеет І и ІІ группы крови,
вторая пара – ІІ и IV. У одного из детей – II группа крови, а у второго – І группа.
Помогите медперсоналу определить родителей обоих детей.
Решение
–
I
– I 0 I 0
I 0
×
×
I A I B
I 0 I 0
I A I A
I A I 0
I A I A
I A I 0
P .:
–
– I A I A , I A I 0
I 0
I A
I A
II
Вторая пара
Первая пара
I 0
I B
G :
–
– I B I B , I B I 0
III
I B
–
IV
I A I B
I A I A
I A I 0
I 0 I 0
F 1 :
Ответ
Ребёнок со второй группой крови – наследник второй пары родителей; ребёнок с первой группой крови
рождён первой парой родителей.
Задача на дигибридное скрещивание
ОКРАСКА И ФОРМА
Задача 1
Дигетерозиготный горох с жёлтыми гладкими семенами скрещён с зелёным морщинистым.
Какое расщепление по фенотипу и генотипу ожидается в потомстве?
Решение
А
– жёлтая окраска
AaBb
aabb
х
P.:
G:
F 1 :
– зелёная окраска
а
аb
аb
АB
Ab
аB
– гладкая форма
B
– морщинистая форма
b
АB
ab
Ab
aB
ab
АaBb
– жёлтые гладкие; дигетерозиготы.
Ааbb
– жёлтые морщинистые; гетерозиготы по I признаку и рецессивные гомозиготы по II.
aаBb
– зелёные гладкие; рецессивные гомозиготы по I признаку и гетерозиготы по II.
– зелёные морщинистые; рецессивные гомозиготы по обоим признакам.
aаbb
Ответ: 1:1:1:1 по фенотипу и генотипу.
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:
XH – ген нормального свертывания крови;
Хh – ген гемофилии;
XD – ген нормального зрения;
Xd – ген дальтонизма.
Определение типов гамет у дигетерозиготной женщины
1. Схема скрещивания, если женщина гетерозиготна по обоим признакам и обе аномалии унаследовала от своего отца
DХH||dXh
Г: DXH|; dXh|
некросс.
гаметы
*HXd|; *hXD|
кроссов.
гаметы
Расстояние между генами 9,8 м показывает, что кроме некроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 9,8%. Гаметы некроссоверные: DXH| и dXh|; их соотношение [(100% – 9,8%) : 2 = 45,1%] по 45,1%. Кроссоверные гаметы: *HXd| и *hXD|, их соотношение [9,8 : 2 = 4,9%] по 4,9%.
Значит, женщина будут иметь следующий набор гамет: DXH| – 45,1%; dXh| – 45,1%; *HXd| и *hXD| по 4,9%.
2. Схема скрещивания, если женщина гетерозиготна по обоим признакам и одну аномалию унаследовала от своего отца, а другую – от своей матери
DХh||dXH
Г: DXh|; dXH|
некросс.
гаметы
*DXH|; *dXh|
кроссов.
гаметы
Расстояние между генами 9,8 м показывает, что кроме некроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 9,8%. Гаметы некроссоверные: DXh| и dXH|; их соотношение [(100% – 9,8%) : 2 = 45,1%] по 45,1%. Кроссоверные гаметы: *DXH| и *dXh|, их соотношение [9,8 : 2 = 4,9%] по 4,9%.
Значит, женщина будут иметь следующий набор гамет: DXh| – 45,1%; dXH| – 45,1%; *DXH| и *hXd| по 4,9%.
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.
