Моно- и дигибридное скрещивание. Законы Менделя

теория по биологии 🌿 основы генетики

Гибридологический метод

Грегор Мендель

Создателем современной генетики считается австрийский биолог, ботаник и монах Грегор Мендель. Свои исследования Г. Мендель проводил на горохе. Ученый использовал гибридологический метод. Вы, наверное, сталкивались с понятием «гибрид», его часто указывают на упаковках семян. Гибрид – потомство, полученное в результате скрещивания особей, отличных по одному или нескольким признакам. На рынке можно встретить инжирный персик, а в животноводстве – мула (гибрид лошади и осла). Самцы мула стерильны и потомства не приносят.

Вернемся к Грегору Менделю и гороху. Как говорилось ранее, он использовал в своих опытах горох, но не любой, а только чистые линии – группы организмов, имеющих некоторые признаки, которые полностью передаются потомству в силу генетической однородности всех особей. В качестве такого признака был выбран цвет горошин: одна линия была только зеленая во всех поколениях, а друга – желтая.

Таким образом Мендель скрещивал разные родительские особи гороха и далее подсчитывал результаты по некоторым признакам: количество гороха с желтой/зеленой кожурой, гладкие горошины и морщинистые, карликовое растение/нормальное/высокое и так далее. Ученый использовал 22 чистых линии и около 10.000 растений бобового.

Моногибридное скрещивание

Такое скрещивание было выбрано первым для опытов. Моногибридное скрещивание – скрещивание особей, отличающихся друг от друга лишь одним признаком. Ген, в котором заключена информация об этом одном из признаков называется аллельным геном или аллелью.

В зависимости от комбинации генов в паре, организм может быть гомозиготным или гетерозиготным. В первом случае оба гена несут одну разновидность признака, во втором – две разные. Гомозиготами будут являться горох, оба аллели которого несут окраску только желтого или только зеленого цвета. Гетерозиготами – те, у которых один ген несет желтый цвет, а другой – зеленый.

Скрещивание гомозигот

Есть доминантные и рецессивные гены. Первые преобладают, вторые – подавляются. Посмотрим на схему моногибридного скрещивания выше и разберемся в некоторых правилах записи.

Здесь мы видим 2 признака: цвет и текстуру кожуры. Разные типы признаков обозначаются разными буквами. Например, желтый – А, зеленый – В. Доминантные признаки записываются заглавными буквами, а рецессивные – строчными. Один ген аллели – одна буква.

Исходя из этого, монозиготы могут быть либо аа (рецессивная гомозигота), либо АА (доминантная монозигота).

Запись начинается с родителей, в задачах пишется «Р:» и перечисляются предки. Между ними ставится знак скрещивания «х».

Следующей строкой идут гаметы, обозначаются «G:» и перечисляются гаметы каждого из родителей.

Затем пишется потомство. Если это первое поколение, то «F1», если дальше, то цифра соответствует очередности. Здесь должны быть все версии потомков. Так как при скрещивании монозигот у нас были только гаметы А и а, то вариант всего один: Аа. Это гетерозигота. Так как по условию желтый цвет доминирует над зеленым, то горошины будут желтыми.

Законы Менделя

В результате такого скрещивания Мендель открыл закон единообразия гибридов первого поколения. Он гласит: при скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга только по одному признаку, все гибриды первого поколения будут иметь признак одного из родителей, и поколение по этому признаку будет единообразно.

Далее Мендель продолжил изучать потомство гороха, теперь он скрестил то самое единообразное поколение.

Скрещивание гетерозигот

Так Мендель вывел закон расщепления. Из него следует, что при скрещивании потомков первого поколения, во втором снова появляются особи с рецессивным признаком, эти особи составляют 1: 4 часть от всего числа потомков второго поколения.

Фенотип – внешнее проявление признака.

Исходя из этого же скрещивания, Мендель вывел еще один закон. Закон чистоты гамет: при образовании гамет в каждую пару попадает только один из двух «элементов наследственности», отвечающих за данный признак. На эту мысль его натолкнуло именно появление одной части зеленых горошин. Мендель сделал выводы о том, что гены из пары не пропадают бесследно, а передаются в следующее поколение.

Ранее мы говорили о том, что доминирующий признак подавляет рецессивный. Если у гороха генотип Аа, где доминирующий цвет желтый, то горошины будут этого цвета. Однако, все не всегда так однозначно.

Если скрестить пурпурные и белые цветы ночной красавицы, то гетерозиготное потомство приобретет отличный от родителей цвет: розовый. По закону неполного доминирования при скрещивании доминантной и рецессивной гомозигот, все особи в потомстве проявят либо признаки родителей, либо промежуточный признак.

Неполное доминирование

Если скрещиваются организмы, отличающиеся друг от друга не по одному признаку (моногибридное), а по двум, то скрещивание называется дигибридным.

Для своих опытов в этом направлении Мендель взял горох двух цветов и двух фактур.

Независимое наследование признаков

Родители были доминантной и рецессивной гомозиготами. В первом поколении горошины желтые и гладкие, гетерозиготы. Так как при скрещивании двух гетерозигот по обоим признакам от каждого родителя по 4 варианта гамет, то удобно воспользоваться решеткой Пеннета. Для этого гаметы одного родителя записывают по горизонтали, а второго – по вертикали. Затем на пересечениях заполняются ячейки решетки.

Если пересчитать количество потомков каждого фенотипа, то получится следующее:

9 шт. – желтый гладкий

3 шт. – желтый морщинистый

3 шт. – зеленый гладкий

1 шт. – зеленый морщинистый

Так Мендель пришел к закону независимого наследования признаков, из которого следует, что при дигибридном скрещивании гены и признаки, за которые отвечают эти гены, наследуются независимо друг от друга.

Задание EB11317 У супругов Анны и Павла, имеющих нормальное зрение, родились два сына и две дочери. У первой дочери зрение нормальное, но она родила 3 сыновей, 2 из которых дальтоники. У второй дочери и ее пяти сыновей зрение нормальное. Первый сын Анны и Павла — дальтоник. Две его дочери и два сына видят нормально. Второй сын Анны и Павла и четверо его сыновей также имеют нормальное зрение. Каковы генотипы всех указанных родственников?

Для начала вспомним о том, что дальтониками могут быть только мужчины, однако женщины могут быть носителями гена дальтонизма. Притом он рецессивный.

Начнем с генотипа Павла. Он имеет нормальное зрение, так что его генотип – ХАY

Теперь Анна. Так у нее есть потомки-дальтоники, то она – носитель. Так как она здорова, то ее генотип – гетерозигота — ХАХа

Р1: ♀ ХАХа х ♂ ХАY

Выпишем гаметы:

G1: ХА Ха; ХА Y

F1: ♀ ХАХА, ♂ ХАY, ♀ ХАХа, ♂Ха Y

♀ ХАХА – вторая дочь Анны и Павла, так как ее пять сыновей здоровы.

Генотип ее сыновей — ХАY

♀ ХАХа — первая дочь Анны и Павла, так как у нее есть дети-дальтоники.

Генотип ее сыновей – ХаY

Генотип первого сына-дальтоника Анны и Павла — ♂Ха Y

Генотип его здоровых сыновей — ХАY

Генотип его дочерей – либо ХАХа

Генотип второго сына Анны и Павла — ХАY

Генотип его сыновей — ХАY

PS: использовать букву А или D – не принципиально.

Чистовик:

  1. Анна ХdXD, Павел XDY
  2. Первая дочь Анны и Павла ХdXD,
  3. Вторая дочь Анны и Павла ХDXD, т. к. пять сыновей имеют нормальное
  4. зрение.
  5. Первый сын XdY , его дочери ХdXD , а его сыновья XDY.
  6. Второй сын Анны и Павла и его дети имеют генотипы ХDУ.
Ответ: см. решение

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB11309 При скрещивании двух сортов томата с красными шаровидными и желтыми грушевидными плодами в первом поколении все плоды шаровидные, красные. Определите генотипы родителей, гибридов первого поколения, соотношение фенотипов второго поколения.

Составим таблицу:

Так как в первом поколении все томаты шаровидные и красные, то эти признаки являются доминантными

ГенПризнак
АШаровидная форма
аГрушевидная форма
ВКрасные
вЖелтые

Определим генотипы скрещиваемых сортов:

Желтые грушевидные – аавв

Красные шаровидные – либо АаВв, либо ААВВ

Так как первое поколение – красные и шаровидные, то скрещиваемый сорт не может быть гетерозиготой, его генотип — ААВВ

Р1: ААВВ х аавв

Выпишем гаметы:

G1: АВ; ав

Найдем генотип первого поколения:

F1: АаВв

Красные шаровидные. С условием сходится.

Произведем скрещивание полученных томатов:

Р2: АаВв х АаВв

Выпишем гаметы:

G2: АВ Ав ав аВ; АВ Ав ав аВ

Найдем генотип второго поколения. Для этого составим решетку Пеннета:

Подпишем в ней фенотипы для удобства первыми буквами слова (К- красный, Ж -желтый, Ш –шаровидный, Г-грушевидный)

АВАваваВ
АВААВВ К,ШААВв К,ШАаВв К,ШАаВВ К,Ш
АвААВв К,ШААвв К,ГАавв К,ГАаВв К,Ш
авАаВв К,ШАавв К,Гаавв Ж,ГааВв Ж,Ш
аВАаВВ К,ШАаВв К,ШааВв Ж,ШааВВ Ж,Ш

Посчитаем соотношение фенотипов:

Красный шаровидный – 9 шт

Красный грушевидный – 3 шт

Желтый шаровидный – 3 шт

Желтый грушевидный – 1 шт

Соотношение: 9:3:3:1

Чистовой вариант:

  1. Генотипы родителей: красные шаровидные плоды — ААВВ, желтые грушевидные плоды — ааbb.
  2. Генотипы F1: красные шаровидные АаВb.
  3. Соотношение фенотипов F2:

9 — красные шаровидные,

3 — красные грушевидные,

3 — желтые шаровидные,

1 — желтые грушевидные.

Ответ: см. решение

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB11306 Кареглазая правша вышла замуж за голубоглазого левшу. У них родился голубоглазый левша. Определите генотип матери (карие глаза и праворукость доминируют).

Составим таблицу:

ГенПризнак
АКарие глаза
аГолубые глаза
ВПравша
вЛевша

Определим генотип мужа: аавв

Определим генотип жены: либо ААВВ, либо АаВв

Определим генотип ребенка: аавв

Так как генотип ребенка- рецессивная гомозигота, то генотип матери – АаВв

Чистовой вариант:

  1. Так как у их ребенка проявились рецессивные гены по обоим признакам, он получил от каждого родителя по одному из них, т. е.
  2. мама была гетерозиготной по двум признакам,
  3. ее генотип: АаВв.
Ответ: см. решение

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB11391 У человека имеются четыре фенотипа по группам крови: I(0), II(А), III(В), IV(АВ). Ген, определяющий группу крови, имеет три аллеля: IA, IB, i0, причем аллель i0 является рецессивной по отношению к аллелям IA и IB. Родители имеют II (гетерозигота) и III (гомозигота) группы крови. Определите генотипы групп крови родителей. Укажите возможные генотипы и фенотипы (номер) группы крови детей. Составьте схему решения задачи. Определите вероятность наследования у детей II группы крови.

Составим для удобства табличку:

ГенПризнак
i0 i0Первая группа
IAi0 или IAIAВторая группа
IBi0 или IBIBТретья группа
IAIBЧетвертая группа

Определим генотипы родителей:

Р: IAiх IBIB

Выпишем гаметы:

G: Ii0; IB

Теперь найдем варианты потомства:

F1: IA IB; Ii0

IA IB – IV группа

Ii0 — III группа

Детей со второй группой крови быть не может, значит, вероятность 0%

Чистовой вариант:

  1. родители имеют группы крови: II группа — IAi0 (гаметы IA, i0), III группа — IВIВ (гаметы IВ);
  2. возможные фенотипы и генотипы групп крови детей: IV группа (IAIB) и III группа (IBi0);
  3. вероятность наследования II группы крови — 0%.
Ответ: см. решение

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB11316 Ген окраски кошек сцеплен с Х-хромосомой. Черная окраска определяется геном ХA, рыжая — геном ХB. Гетерозиготы имеют черепаховую окраску. От черепаховой кошки и рыжего кота родились пять рыжих котят. Определите генотипы родителей и потомства, характер наследования признаков.

Для начала составляем табличку ген/признак, просто для удобства:

Черепаховой окраске соответствует генотип ХА ХВ

ГенПризнак
ХАЧерная окраска
ХВРыжая окраска
ХА ХВЧерепаховая окраска

Определим генотипы родителей:

Р: ♀ ХАХВ х ♂ ХВ Y

Выпишем гаметы:

G: ХА ХВ ; ХВ Y

Теперь найдем варианты потомства:

F1: ХА ХВ; ХА Y; ХВХВ; ХВ Y

Здесь же можно под генотипами подписывать окраски, чтобы ничего не потерять.

Выберем котят с рыжей окраской: ♀ ХВХВ; ♂ ХВ Y

Наследование, сцепленное с полом, что и является кодоминированием.

Теперь чистовой вариант:

По условию: ХА — черная; ХВ — рыжая, тогда ХАХВ — черепаховая

  1. Генотипы родителей: кошка ХAХB. Гаметы кошки ХA и ХB. Кот ХBУ. Гаметы кота ХBи У .
  2. Генотипы рыжих котят — ХBУ или ХBХB.
  3. Наследование, сцепленное с полом (или, кодоминирование).
Ответ: см. решение

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB18712 По изображённой на рисунке родословной определите и обоснуйте генотипы родителей, потомков, обозначенных на схеме цифрами 1, 6, 7. Установите вероятность рождения ребёнка с исследуемым признаком у женщины под № 6, если в семье её супруга этот признак никогда не наблюдался. Ответ запишите в виде числа, показывающего искомую вероятность в процентах. Знак % не используйте. https://bio-ege.sdamgia.ru/get_file?id=20015

Для начала определим характер наследования признака. Так как признак проявляется через поколение, а не в каждом, то делаем вывод, что признак рецессивный.

Признак проявляется только у мужчин. Значит, признак сцеплен с полом, а именно, с Y-хромосомой. Он сцеплен с Ха— хромосомой.

Теперь разберемся с генотипом людей первого поколения. Мы уже установили, что признак рецессивный. Для проявления такого признака в следующем поколении женщин необходимо, чтобы у женщины в первом поколении была рецессивная хромосома. У нас во втором поколении нет людей, с проявляющимся признаком. Следовательно, так как генотип мужчины в первом поколении ХаY (так как у него признак проявился), то у женщины генотип –ХАХА

Определим генотип женщины №1. Ее муж не носитель данного признака, значит, его генотип ХАY, так как их сын- носитель признака, то генотип женщины ХАХа.

Найдем генотип женщины №6:

Выпишем генотипы родителей

Р: ♀ ХАХа х ♂ ХАY

Выпишем гаметы

G: ХА Ха ; ХА Y

Найдем первое поколение, выберем женщин и мужчину, который является носителем признака.

F1: ♀ХАХА; ХА Y; ♀ХА Ха; ♂Ха Y

Вывод: у женщины №6 может быть два варианта генотипа. Мы не можем однозначно сказать, какой из них принадлежит ей, так как не знаем ее потомство.

Генотип мужчины №7: Ха Y

Теперь определим возможное потомство:

Генотип отца ХА Y, так как в условии указано, что в его семье данного признака не наблюдалось

  1. С генотипом матери ХАХА

Р: ♀ ХАХА х ♂ ХА Y

G: ХА ; ХА Y

F1: ХАХА; ХА Y

0% потомства с данным признаком

  1. С генотипом матери ХА Ха

Р: ♀ ХА Ха х ♂ ХА Y

G: ХА Ха ; ХА Y

F1: ХАХА; ХА Y; ХА Ха; ♂Ха Y

25% потомства с проявлением данного признака

Что должно быть в чистовике:

  1. генотипы родителей: отец — ХаY, мать — ХАХА; признак рецессивный, сцеплен с полом (Х-хромосомой), так как проявляется только у мужчин, и не в каждом поколении;
  2. дочь (1) — ХАХа – носитель гена, так как наследует Ха-хромосому от отца; её сын (7) — ХаY, признак проявился, так как наследует Ха-хромосому от матери; дочь (6) — ХАХа или ХАХА;
  3. вероятность рождения ребёнка с исследуемым признаком у женщины № 6:

Её муж ХАY, т.к. по условию в семье её супруга этот признак никогда не наблюдался.

— Если её генотип ХАХа,

то вероятность рождения ребёнка с исследуемым признаком 25% ХаY мальчики

Схема решения задачи:

Р ♀ХАХа→♂ХАY

G ♀ХА♀Хa;♂ХА♂Y

F1ХАХААХaАY;ХaY

— Если её генотип ХАХА, то 0%.

Схема решения задачи:

Р ♀ХАХA→♂ХАY

G ♀ХА;♂ХА♂Y

F1ХАХААY

(Допускается иная генетическая символика)

Ответ: см. решение

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB12695 По изображённой на рисунке родословной определите и объясните характер наследования признака (доминантный или рецессивный, сцеплен или нет с полом), выделенного чёрным цветом. Определите генотипы потомков, обозначенных на схеме цифрами 3, 4, 8, 11 и объясните формирование их генотипов.https://bio-ege.sdamgia.ru/get_file?id=8407

Для начала определим характер наследования признака. Так как признак проявляется через поколение, а не в каждом, то делаем вывод, что признак рецессивный.

Признак проявляется только у мужчин. Значит, признак сцеплен с полом, а именно, с Y-хромосомой. Он сцеплен с Ха— хромосомой.

Теперь разберемся с генотипом людей первого поколения. Мы уже установили, что признак рецессивный. Для проявления такого признака в следующем поколении женщин необходимо, чтобы у женщины в первом поколении была рецессивная хромосома. У нас во втором поколении нет людей, с проявляющимся признаком. Следовательно, так как генотип мужчины в первом поколении ХаY (так как у него признак проявился), то у женщины генотип –ХАХА

Определим генотип людей под номерами 3, 4,8. Женщина №3 и мужчина №4 находятся в браке, мужчина не носитель данного признака. Его генотип ХАY. У их сына проявляется данный признак, его генотип ХаY. Исходя из этого, делаем вывод о том, что у женщины генотип ХАХа, так как она- носитель признака.

Определим генотип женщины №11. У ее отца генотип ХаY, у нее признак не проявляется, она может обладать либо генотипом ХАХА , либо генотипом ХАХа. Так как ее муж – не носитель данного признака, а сын(№ 12) – носитель, то мы делаем вывод о том, что генотип женщины №11 — ХАХа.

Получаем:https://bio-ege.sdamgia.ru/get_file?id=34992

Что писать в чистовик:

Признак, выделенный чёрным цветом является рецессивным, сцепленным с Х-хромосомой: Ха,

т. к. наблюдается «проскок» через поколение. Мужчина с признаком (8) у него дочь без признака (11), а внуки — один с признаком (12), второй без (13), то есть от отца (10) они получают Y — хромосому, а от матери (11) один Ха, другой ХА.

Генотипы людей, обозначенных на схеме цифрами 3, 4, 8, 11:

3 — женщина-носитель — ХАХа

4 — мужчина без признака — ХАY

8 — мужчина с признаком — ХаY

11 — женщина-носитель — ХАХа

Ответ: см. решение

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB21264 Какова вероятность рождения здоровых мальчиков в семье, где мать здорова, а отец болен гипертрихозом — болезнью, обусловленной наличием гена, сцепленного с Y−хромосомой?

Если признак сцеплен с Y-хромосомой, значит, на Х-хромосоме он никак не отражается.

Женский пол гомозиготен: ХХ, а мужской гетерозиготен: ХY.

Решение задач с половыми хромосомами практически не отличается от решения задач с аутосомами.

Составим табличку ген и признак, которую также следует составлять и для задач про аутосомные хромосомы, если указаны признаки и это важно.

генпризнак
ХЗдорова
YaБолен

Буква над Y обозначает, что с этой хромосомой сцеплен ген. Признаки бывают доминантными и рецессивными, они обозначаются заглавными и маленькими буквами, могут относиться как к Х-хромосоме, так и к Y-хромосоме, зависит от задачи.

♀ХХ х ХYa

F1:      ХХ — девочка, здорова

            ХYa— мальчик, болен

Мальчики, родившиеся у этой пары, будут 100% больны, значит 0% здоровы.

Ответ: 0

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB11559 Каково соотношение генотипов у потомства, полученного от скрещивания особей с генотипами АаВb х ААВВ?

АаВb х ААВВ

F1: AaBb; Aabb; aaBb; aabb

Все 4 генотипа разные.

Ответ: 4

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB2420 Генотип одного из родителей будет АaBb, если при анализирующем дигибридном скрещивании и независимом наследовании признаков наблюдается расщепление по фенотипу в потомстве в соотношении. Ответ запишите в виде последовательности цифр, показывающих соотношение получившихся фенотипов, в порядке их убывания.

Анализирующее дигибридное скрещивание, значит, у второй особи рецессивная дигомозигота: aabb.

АaBb х aabb

Здесь можно обойтись без решетки Пеннета.

Поколения обозначаются буквой F.

F1: AaBb; Aabb; aaBb; aabb

Все четыре варианта фенотипов разные, так что относятся они друг к другу как 1:1:1:1.

Ответ: 1111

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB2408 Правило единообразия первого поколения проявится, если генотип одного из родителей — aabb, а другого —

По правилу единообразия скрещиваться должны гомозиготы чистых линий. Значит, генотип другой особи должен быть AABB или ааbb.

В ответ записывается один из вариантов генотипа, оба будут зачтены как верные.

Ответ: ААВВ, или ааbb

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB2406 При скрещивании особей с генотипами АаВb с АаВb (гены не сцеплены) доля (%) гетерозигот по обеим аллелям (дигетерозигот) в потомстве составит….

Составим решетку Пеннета. Для это выпишем гаметы одной особи в столбик, гаметы другой — в строку, получим таблицу:

Найдем дигетерозиготы в таблице:

Всего зигот:  16

Дигетерозигот: 4

Посчитаем процент:

Х = 25%

Ответ: 25

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB2311 Сколько видов гамет образуется у дигетерозиготных растений гороха при дигибридном скрещивании (гены не образуют группу сцепления)? В ответ запишите цифру.

Раз растения дигетерозиготны, то это значит, что по обоим признакам у них одна аллель доминантная, а вторая-рецессивная.

Получаем генотипы AaBb и AaBb.

Гаметы в задачах обозначаются буквой G, притом без запятых, в кружочках, указываются вначале гаметы одной особи, потом ставится точка с запятой (;), пишутся гаметы другой особи, тоже в кружочках.

Скрещивание обозначается значком «х».

AaBb x AaBb

Выпишем гаметы, для этого переберем все сочетания: перебор гамет

Гаметы у первой и второй особи получились одинаковыми, так генотип их был тоже одинаков. Значит, у нас получилось 4 разных типа гамет:

Ответ: 4

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB2308 Сколько типов гамет образуется у особи с генотипом aabb?

У нас есть две пары аллельных хромосом:

Первая пара: аа.

Вторая пара: bb.

Это все гомозиготы. Можно составить лишь одну комбинацию: ab.

Ответ: 1

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить


Ксения Алексеевна | 📄 Скачать PDF | Просмотров: 4.5k | Оценить:

Добавить комментарий



Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *