Какое соотношение генотипов получится при скрещивании двух. Анализ наследования при дигибридном скрещивании. Соотношения фенотипов в ф1

Анализирующее скрещивание - это вид генетических исследований, проводимый с целью определения гетерозиготности организма.

Сущность метода

Анализирующее скрещивание изучали Грегор Мендель и один из основателей генетики Уильям Бэтсон.

Для определения гетерозиготности используется анализатор - рецессивный гомозиготный организм (аа).

Анализируемая особь имеет доминантный признак в фенотипе. Например, это сплошной окрас шерсти у кошек.
В генотипе он может быть:

• гомозиготным (АА);
• гетерозиготным (Аа).

Проводим скрещивание:

Р А? (кошка со сплошным окрасом) х аа (сиамский кот)

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

G А? а а

Первый вариант F1: Аа Аа (все окрасы котят сплошные)

Второй вариант F2: Аа аа (сиамские и сплошные окрасы в соотношении 1:1)

Точность анализа зависит от количества потомков. Чем больше потомков - тем выше точность.

Таким образом, в первом варианте анализируемый организм давал только А - гаметы. Значит он является гомозиготным (чистопородным). Во втором случае анализа кошка давала и А - гаметы, и а - гаметы, т. е. является гетерозиготой. Так по соотношению признаков при анализирующем скрещивании определяют генотип при полном доминировании.

В случае неполного доминирования в потомстве наблюдаются промежуточные (смешанные) признаки:

• в первом поколении на 100 %;
• во втором поколении 1:2:1, где 2 - смешанный признак.

Рис. 1. Схема анализирующего скрещивания.

Определение дигетерозиготы (АаВв) при анализирующем скрещивании происходит при соотношении фенотипов и генотипов (F) 1:1:1:1.

Р АаВв х аавв

G АВ Ав аВ ав ав

F АаВв Аавв ааВв аавв

Возвратное скрещивание

Иногда проводят возвратное скрещивание - с родительской особью. Его цель - насыщение гибрида ценными родительскими генами.

Пример задачи

Известно, что чёрный окрас у кроликов доминирует над белым. Возможно ли получение в потомстве белых кроликов от чёрных родителей?

Рецессивный признак проявляется в гомозиготном состоянии (аа). Такая гомозигота может получиться при наличии у каждого родителя рецессивного гена а.

Рис. 2. Рисунок скрещивание белого и чёрного кролика.

Раз оба родителя чёрные, значит ген а будет в обеих гаметах, если каждый из них гетерозиготный (Аа).

P Аа х Аа

F АА Аа аА аа

25 % потомства гетерозиготных чёрных кроликов будет белым.

Практическое использование

Анализирующее скрещивание имеет большое значение во всех отраслях животноводства. С его помощью можно определить чистопородность особи.

В случае, если доминантный признак является экономически значимым и определяет продуктивность, или иную ценность животных, раннее определение гомозиготности помогает предотвратить финансовые потери.

Дело в том, что один или несколько самцов-производителей могут быть отцами всего поголовья страны. Поэтому требования к отбору таких животных очень жёсткие.

Украинский бык-производитель подольской породы Репп ежегодно становится отцом 50 000 телят. Масса этого быка 1500 кг.

Рис. 3. Бык Репп.

Что мы узнали?

Изучая в 10 классе анализирующее скрещивание, мы узнали, что это важный метод генетического анализа. Соотношение генотипов и фенотипов при анализирующем скрещивании зависит от гомозиготности или гетерозиготности родительской особи. Если особь гомозиготна, то в потомстве наблюдается единообразие по фенотипу и генотипу. Если исходный организм гетерозиготен, то в потомстве наблюдается расхождение и по генотипу, и по фенотипу (1:1). Гетерозиготы имеют меньшую ценность в животноводстве, если с доминантным геном связан экономически важный признак.

Бокс. Член президиума Международной ассоциации любительского бокса, почетный судья. Я читал его биографию…

Знаешь, - сказала ККК, - войдем вместе. Если придется записывать, я останусь. А может, работы на пять минут: "Давали гитару?" - "Давали"… И все дела!

Таблица у двери блеснула тускло:

"Ш е м е т В. А."

Денисов вспомнил: с таким же чувством нереальности он стоял в Калининграде у мраморной доски с надписью "Иммануил Кант" (1724–1804)

"Вроде спиритизма!.." - подумал он, нажимая на звонок.

Дверь открыл сам чемпион. Денисов узнал его по старым фотографиям. Только на них Шемет был без очков.

Слушаю вас.

Капитан Колыхалова, старший инспектор уголовного розыска. Это инспектор Денисов. Добрый день.

Слушаю, - повторил Шемет, пропуская Колыхалову и Денисова и закрывая за ними дверь. - Здравствуйте.

Шемет пригласил пройти в кухню.

В комнатах все вверх дном…

Уже в коридоре Денисов увидел висевшие в большом количестве спортивные вымпелы, значки, боевые перчатки чемпиона.

В чистой маленькой кухне не было посуды - ее скрывали блестящие с пластиковым покрытием шкафы. Только несколько кофеварок разной емкости бросались в глаза.

Садитесь.

Когда Колыхалова объяснила цель визита, Шемет удивился.

Алик и Игорь?! Но они уже уехали!

В воскресенье! В тот же день…

В тот же день?

Колыхалова переглянулась с Денисовым.

Откуда они приезжали? Пожалуйста, расскажите подробнее.

Из Инты. - Шемет оглянулся на кофеварки. - Кофе хотите?

Не откажусь. - Кира уже снимала шубку. - Видите ли, Алик и Игорь должны пролить свет на поведение одной компании в поезде здоровья. - ККК вынула блокнот.

Алик Турандин носит фамилию матери. Отец известный в прошлом боксер. Что же касается Игоря… - Шемет подумал. - Не знаю… Работает тренером в Инте вместе с Аликом.

Сколько они пробыли в Москве?

Три дня. Достал им билеты в Большой… В воскресенье отправил на лыжную прогулку… Отца Алика я отлично знал: прекрасный боксер. Работал против Марселя Тиля. Слыхали такого? - Он посмотрел на Денисова.

Денисов отрицательно покачал головой.

Марсель Тиль в прошлом чемпион мира среди профессионалов. Причем отец Алика работал с ним на равных… Во время спаррингов в Москве, я имею в виду… Алик из другого теста.

Слабее? - спросил Денисов.

Здоровьем бог тоже не обидел. Но… - Шемет развел руками.

Алик уроженец Инты?

Шемет зажег электрическую плиту, поставил турку с водой.

Нет. В Инте Алик поселился недавно, примерно с год назад. Родственники его проживали где-то в Москве, потом выехали.

У Алика были какие-то неприятности с законом? - поинтересовалась Колыхалова.

Ему давали срок. За что - не знаю. После освобождения приехал в Инту. - Шемет достал ручную кофемолку. - Уехали они неожиданно для меня в тот же день, в воскресенье вечером, в мое отсутствие.

А ключи? - спросила Кира.

Алик оставил их в почтовом ящике.

Они поехали назад, в Инту?

О маршруте я ничего не знаю.

Мне придется все записать подробнейшим образом.

Валентин Андреевич, где были Турандин и его товарищ в субботу седьмого февраля?

Шемет снял турку с плиты.

В этот день, по-моему, они ходили по магазинам.

ГУМ, ЦУМ?

Плюс букинистические… - Он разлил кофе по чашечкам.

Что их интересовало?

В основном вещи, книги. Пейте, пожалуйста… Кроме того, струны для гитары, диски модных ансамблей. Джинсы, иконы…

Иконы? - переспросила ККК. - У Турандина и его товарища были с собой иконы?

Одна небольшого размера. Алик показал мне ее в субботу. Я специалист небольшой. По-моему, "Утоли моя печали".

Кира достала из сумочки бланк протокола допроса.

Не возражаете?

Если вы считаете нужным, - ответил Шемет галантно.

Колыхалова обернулась к Денисову:

Видимо, тебе лучше сначала заехать в отдел, проинформировать Бахметьева…

Полковника Бахметьева Денисов увидел на экране видеомагнитофона в учебном классе вместе со следователем и Горяиновым-старшим.

Горяинов-старший попросил в это время дать ему воды, и Бахметьев тянулся к графину.

Звук! - крикнул один из инспекторов Денисову. - Звук покрути!

Но кто-то вскочил и опередил Денисова.

- …она буквально преследовала Диму… - Горяинов на экране отставил стакан, поблагодарив. - Каждый день они встречались по нескольку раз… Это я уже потом узнал. Утром - на Автозаводской, у нашего дома. После этого - в институте. Представляете, какой крюк она делала?! Если у него семинар - ждала внизу… А вечером, как говорится, сам бог велел встречаться. А еще - звонки! Не знаю, спала ли она этот год и когда?

Бахметьев и следователь молчали. Камера поэтому все время показывала одного Горяинова.

- …не представляю, как Дима сдал весеннюю сессию и теперь зимнюю. Собственно, ничего он не сдал. К преподавателю по вычислительным машинам я ездил и к политэконому. У математика раза четыре был. Да и когда было учиться? Встречи да звонки! Сначала мы не понимали. Поднимешь трубку - молчат… "Алло! Алло! Говорите" - гудки! Может, аппарат не срабатывает? - думали.

Оператор показал теперь следователя линейно-следственного отделения. Тот, кивая, старался не пропустить ни одного слова Горяинова.

- …впилась в него, как пиявка. Не оторвешь! Какие ребята - Женя Бабичев, Слава Момот! Все сейчас издерганные, злые! Юриста привела в компанию, а он их на десять лет старше…

Следователь уточнил:

Верховского?

Его самого. Загуляла, одним словом. Вот они и бесятся…

Как вы узнали, что сыну звонила именно Анкудинова? - спросил Бахметьев.

Горяинов усмехнулся.

Сначала я так не думал. Грешным делом, всех подозревал… - Он положил на стол локти, несколько раз сжал кулаки. - Да очень просто! Если я кому-то надоблюсь, сначала могут поинтересоваться на работе: "Ушел ли?" Если звонят жене - то же. А тут как-то позвонили и молчат. Я сразу звоню на работу: "Мне не звонили сейчас, не спрашивали?" - "Нет". К жене звоню на работу: "Никто не спрашивал?" К сестре, к племяннику Николаю. Есть! "Спрашивал Димку женский голос!" На следующий день история повторяется. Сначала она его ищет у Николая, потом звонит сюда. Если мы берем трубку - бросает… - Горяинов покачал головой: - Откуда хитрость такая в нежном возрасте? Любовь? У Димки - возможно.

Денисов заметил, что в лице Горяинова что-то дрогнуло.

Я принес тут вам некоторые высказывания сына. - Горяинов достал бумажник, выложил несколько исписанных мелким скупым почерком листочков, надел очки и стал читать:

- "Почему вдруг грустно, когда видишь дорогу в поле, облако, тихую деревню на косогоре?.." Или вот: "Чтобы миллионы людей спокойно любили, нужно, чтобы тысячи любили до исступления, а десятки - чтобы жертвовали всем…"

Он стихи писал? - спросил следователь, поморщив лоб.

Кто их не пишет? - сказал Горяинов. - Я сам писал. Или вот: "Все закрутилось после шестого февраля, словно подхватило течение и несет с бешеной скоростью!" А вот целый сценарий: "Ты сказала: "Наверное, все-таки не люблю. Привычка…" Я закрыл лицо. Мы стояли под навесом в детском саду. Ты не заметила слез: темно, дождь. "Тебе плохо? - спросила ты. - Тебе морально важно услышать "люблю". - "Я завишу от слов". - "Но ведь ничего не переменилось?" - "Все-таки что-то изменилось. Назвать - значит определить суть…"

Анализирующее скрещивание

Каковы генотипы родителей при дигибридном анализирующем скрещивании

1) ААВВ х ВbВb
2) AaBb x aabb
3) ААВВ х ААВВ
4) Вb х Аа

Генотип одного из родителей будет АaBb, если при анализирующем дигибридном скрещивании и независимом наследовании признаков наблюдается расщепление по фенотипу в потомстве в соотношении

Общее

Выберите генетическую символику, характеризующую дигибридное скрещивание.

1) АаВЬ х aabb 3) АА х ВВ

2) Аа х аа 4) АВ х АЬ

Как обозначаются генотипы особей при дигибридном скрещивании?

Признаки по типу

Определите рецессивные признаки у семян гороха

1) желтые и гладкие
2) зелёные и гладкие
3) жёлтые и морщинистые
4) зелёные и морщинистые

Гаметы

Какие гаметы имеют особи с генотипом ааВВ?

1) аа
2) ааВВ
3) аВВ
4) аВ

Сколько видов гамет образуется у дигетерозиготных растений гороха при дигибридном скрещивании (гены не образуют группу сцепления)?

1) один
2) два
3) три
4) четыре

Какие виды гамет образует дигомозиготный организм (доминирование по каждой паре аллелей)?

Какие виды гамет образуются у организма с генотипом АаВЬ при независимом наследовании генов?

1) АВ, ab 3) АВ, Ab, аВ, ab

2) Аа, ВЬ 4) АА, ВЬ, Аа, ВВ

Типы гамет у особи с генотипом ААВb

1) АВ, Аb
2) АА, Bb
3) Аа, bb
4) Аа, Bb

У особи с генотипом Aabb образуются гаметы

1) Ab, bb
2) Ab, ab
3) Aab
4) Aa, bb

Организм с генотипом ААВВСс образует гаметы

1) АВС и АВВ

2) АВС и АВс

3) ААВВСС и ААВВСс

4) А, В, С, с

Сколько типов гамет образует следующая зигота: АаВвСС?

1) два 2) один 3) четыре 4) три

Задачки

У собак чёрная шерсть (А) доминирует над коричневой (а), а коротконогость (В) - над нормальной длиной ног (b). Выберите генотип чёрной коротконогой собаки, гетерозиготной только по признаку длины ног

1) ААBb
2) Аabb
3) AaBb
4) AABB

При скрещивании особей с генотипами АаВb с АаВb (гены не сцеплены) доля гетерозигот по обеим аллелям в потомстве составит

1) 75%
2) 50%
3) 25%
4) 0%

При скрещивании двух морских свинок - черного (АА) гладкошерстного (bb) самца с белой (аа) волнистношерстной (BB) самкой получено в F1 соотношение генотипов

1) 100% АаBb
2) 50% АаBb: 50% Aabb
3) 25% AaBb: 50% Aabb: 25% Aabb
4) 25% AaBb: 50% Aabb: 25% AABB

Определите процентное соотношение генотипов у гибридов F1 при

скрещивании серого кролика (Аа) с белым (аа).

1) 25% А а: 75% аа

2) 25% аа: 75% Аа

3) 50% А а: 50% аа

4) 25% АА: 50% А а: 25% аа

В браке женщины с большими глазами и прямым носом и мужчины с маленькими глазами и римским носом родились четверо детей, половина из которых имела большие глаза и римский нос. Определите генотип матери, если большие глаза (A) и римский нос (B) – доминантные признаки.

1) Aabb 2) АaBВ 3) ААВВ 4) AaBb

Скрестили два гомозиготных растения тыквы с белыми овальными плодами и желтыми круглыми плодами (А – белый цвет доминирует над желтым, В – круглая форма плода над овальной). Определите генотип F1.

У крупного рогатого скота черный цвет (А) доминирует над красным, комолость (В) – над рогатостью. При скрещивании черной комолой коровы с красным рогатым быком 50% потомства получилось черным комолым, 50% – красным комолым.

Укажите генотипы родителей.

1)АаBb и ааbb

2) ААBB и ааbb

3) АаBB и ааbb

4)ААBb и ааbb

У кареглазых темноволосых родителей (доминантные признаки) дочь голубоглазая, светловолосая. Определите генотипы ее родителей.

1) АAВВ, ааВВ

2) ААВb, aaBB

СООТНОШЕНИЯ ФЕНОТИПОВ В Ф1

При скрещивании гетерозиготных растений томата с красными и круглыми плодами с рецессивными по обоим признакам особями (красные А и круглые В - доминантные признаки) появится потомство с генотипами АаВb, ааВb, Ааbb, ааbb в соотношении

1) 3: 1
2) 9: 3: 3: 1
3) 1: 1: 1: 1
4) 1: 2: 1

Черная окраска кролика (В) доминирует над белой (b), а мохнатая шерсть (А) над гладкой (а). Какого расщепления по фенотипу следует ожидать от скрещивания гетерозиготных особей по двум парам признаков?

При дигибридном скрещивании и независимом наследовании признаков у

родителей с генотипами ААBb иaabb в потомстве наблюдается

расщепление в соотношении

Каким будет соотношение расщепления признаков по фенотипу у

потомства, полученного от скрещивания дигетерозиготного черного,

мохнатого кролика АаВв с белой, гладкошерстной крольчихой аавв

1) 1:2:1 2) 9:3:3:1 3) 1:1:1:1 4) 1:2:2:1

Определите соотношение расщепления признаков по феноти­пу у потомства, полученного от скрещивания дигетерозиготных растений гороха.

Генотипы F1

При скрещивании жёлтого гладкого и зелёного морщинистого гороха в F1 получились все жёлтые гладкие. Определите генотип семян гороха в F1

1) Aabb
2) ааВb
3) АаВВ
4) АаВb

При скрещивании гомозиготных растений томата с круглыми красными плодами и с грушевидными жёлтыми плодами (красный цвет - А, жёлтый - а, круглая форма - B, грушевидная - b) получится потомство с генотипом

1) bbAA
2) Bbaa
3) BBAA
4) BbAa

Какой генотип имеет потомство в F1 при скрещивании растений томата с генотипами ААвв и ааВВ?

1) ааВв
2) АаВв
3) АаВВ
4) Аавв

Определите процентное соотношение генотипов у гибридовF1 при

скрещивании серого кролика(Аа) с белым(аа).

1) 25% Аа: 75% аа

2) 25% аа: 75% Аа

3) 50% Аа: 50% аа

4) 25% АА: 50% Аа: 25% аа

Предлагаемый задачник включает задачи по следующим темам: молекулярная генетика (роль нуклеиновых кислот в пластическом обмене), наследование признаков при моногибридном скрещивании (I и II законы Менделя), наследование признаков при дигибридном скрещивании (III закон Менделя), наследование признаков сцепленных с полом. Задачи расположены по сложности, звездочками (*) отмечены задачи повышенной сложности.

Задачник содержит методические рекомендации, цель которых – помочь в самостоятельном освоении способов решения задач. В пособии приводятся примеры типовых задач с подробным объяснением оформления, условных обозначений и решения. Каждый тип задач предваряется кратким теоретическим материалом. Для закрепления полученных знаний предлагаются контрольные задания (Приложение 5), которые можно решать как в классе, так и дома (с последующим зачетом этой контрольной работы).

Пособие может быть использовано как при углубленном изучении биологии в школе, так и при подготовке к поступлению в вузы.

Решение задач по молекулярной генетике

Ген – это участок ДНК, кодирующий определенный белок. Малейшее изменение структуры ДНК ведет к изменениям белка, что в свою очередь изменяет цепь биохимических реакций с его участием, определяющих тот или иной признак или серию признаков.

Первичная структура белка, т.е. последовательность амнокислотных остатков, зашифрована в ДНК в виде последовательности азотистых оснований аденина (А), тимина (Т), гуанина (Г) и цитозина (Ц). Каждая аминокислота кодируется одной или несколькими последовательностями из трех нуклеотидов – триплетами. Синтезу белка предшествует перенос его кода с ДНК на информационную РНК (иРНК) – транскрипция . При транскрипции выполняется принцип дополнения, или комплементарности: А, Т, Г и Ц в ДНК соответствуют У (урацил), А, Ц и Г в иРНК. Непосредственно синтез белка, или трансляция , происходит на рибосоме: аминокислоты, подносимые к рибосоме своими транспортными РНК (тРНК), соединяются в полипептидную цепь белка соответственно триплетам оснований иРНК.

Однозначная связь между последовательностями нуклеотидов в ДНК и аминокислот в полипептидной цепи белка позволяет по одной из них определить другую. Зная изменения в ДНК, можно сказать, как изменится первичная структура белка.

Задача 1 . Фрагмент молекулы ДНК состоит из нуклеотидов, расположенных в следующей последовательности: ТАААТГГЦААЦЦ. Определите состав и последовательность аминокислот в полипептидной цепи, закодированной в этом участке гена.

Решение

Выписываем нуклеотиды ДНК и, разбивая их на триплеты, получаем кодоны цепи молекулы ДНК:
ТАА–АТГ–ГЦА–АЦЦ.
Составляем триплеты иРНК, комплементарные кодонам ДНК, и записываем их строчкой ниже:
ДНК: ТАА–АТГ–ГЦА–АЦЦ
иРНК: АУУ–УАЦ–ЦГУ–УТТ.
По таблице кодонов (Приложение 6) определяем, какая аминокислота закодирована каждым триплетом иРНК:
Иле–Тир–Арг–Трп.

Задача 2 . Фрагмент молекулы содержит аминокислоты: аспарагиновая кислота–аланин–метионин–валин. Определите:

а) какова структура участка молекулы ДНК, кодирующего эту последовательность аминокислот;
б) количество (в %) различных видов нуклеотидов в этом участке гена (в двух цепях);
в) длину этого участка гена.

Решение

а) По таблице кодонов (Приложение 6) находим триплеты иРНК, кодирующие каждую из указанных аминокислот.
Белок: Асп–Ала–Мет–Вал
иРНК: ГАЦ–ГЦА–АУГ–ГУУ
Если аминокислоте соответствуют несколькими кодонов, то можно выбрать любой из них.
Определяем строение той цепочки ДНК, которая кодировала строение иРНК. Для этого под каждым кодоном молекулы иРНК записываем комплементарный ему кодон молекулы ДНК.
1-я цепь ДНК: ЦТГ–ЦГТ–ТАЦ–ЦАА.

б) Чтобы определить количество (%) нуклеотидов в этом гене, необходимо, используя принцип комплементарности (А–Т, Г–Ц), достроить вторую цепь ДНК:
2-я цепь ДНК: ГАЦ–ГЦА–АТГ–ГТТ
Находим количество нуклеотидов (нтд): в двух цепях – 24 нтд, из них А = 6. Составляем пропорцию:
24 нтд – 100%
6 нтд – х%
х = (6x100) : 24 = 25%

По правилу Чаргаффа количество аденина в молекуле ДНК равно количеству тимина, а количество гуанина равно количеству цитозина. Поэтому:

Т = А = 25%
Т + А = 50%, следовательно
Ц + Г = 100% – 50% = 50%.
Ц = Г = 25%.

в) Молекула ДНК всегда двухцепочечная, ее длина равна длине одной цепи. Длина каждого нуклеотида составляет 0,34 нм, следовательно:
12 нтд x 0,34 = 4,08 нм.

Задача 3 . Молекулярная масса белка Х равна 50 тыс. дальтонов (50 кДа). Определите длину соответствующего гена.

Примечание . Среднюю молекулярную массу одной аминокислоты можно принять равной 100 Да, а одного нуклеотида – 345 Да.

Решение

Белок Х состоит из 50 000: 100 = 500 аминокислот.
Одна из цепей гена, кодирующего белок X, должна состоять из 500 триплетов, или 500 x 3 = 1500 нтд.
Длина такой цепи ДНК равна 1500 x 0,34 нм = 510 нм. Такова же длина гена (двухцепочечного участка ДНК).

Решение задач по общей генетике

Основные понятия и символы

Ген – участок молекулы ДНК в хромосоме, содержащий информацию о первичной структуре одного белка; гены всегда парные.

Генотип – совокупность всех генов организма.

Фенотип – совокупность всех внешних признаков организма.

Гибрид – организм, сформировавшийся в результате скрещивания особей, различающихся по ряду признаков.

Альтернативные признаки – контрастные признаки (белый – черный, желтый – зеленый).

Локус – местоположение гена в хромосоме.

Аллельные гены – два гена, занимающие одинаковые локусы в гомологичных хромосомах и определяющие альтернативные признаки.

Неаллельные гены – гены, занимающие разные локусы в хромосомах.

Признаки, наследуемые по Менделю, – наиболее часто встречающиеся в решении задач (Приложение 7).

Аллельные гены могут находиться в двух состояниях: доминантном , обозначаемом прописной буквой латинского алфавита (А , В , С и т.д.), или рецессивном , обозначаемом строчной буквой (а , b , с и т.д.).

Организмы, имеющие одинаковые аллели одного гена, например доминантные (АА ) или рецессивные (аа ), называются гомозиготными . Они дают один сорт гамет (А ) или (а ).

Организмы, имеющие разные аллели одного гена (Аа ), называются гетерозиготными . Они дают два сорта гамет (А и а ).

Символы :

х – скрещивание организмов;
Р – родители;
F – дети; индекс означает номер поколения: F 1 , F 2 , F n и т.д.;
Г – гаметы родителей или половые клетки;
– «щит и копье Марса», мужской пол;
– «зеркало Венеры», женский пол.

Этапы решения задач

1. Запись генотипов и фенотипов родителей.
2. Запись возможных типов гамет у каждого родителя.
3. Запись возможных типов зигот.
4. Подсчет соотношения генотипов и фенотипов потомства.

1. Графический способ:

2. Алгебраический способ:

F 1 (В + b ) (В + b )
F 2 = BB + 2Bb + bb

3. Решетка Пеннета:

Моногибридное скрещивание

Решение задач на моногибридное скрещивание включает анализ наследования признаков, определяемых лишь одной парой аллельных генов. Мендель определил, что при скрещивании гомозиготных особей, отличающихся одной парой признаков, все потомство фенотипически единообразно (I закон Менделя).

При полном доминировании гибриды I поколения обладают признаками только одного из родителей, поскольку в этом случае проявление гена А в аллельной паре не зависит от присутствия другого гена а (аллель а не проявляется, поэтому ее называют рецессивной), и гетерозиготы (Аа ) фенотипически не отличаются от гомозигот (АА ).

При скрещивании моногибридов во втором поколении происходит расщепление признаков на исходные родительские в отношении 3: 1 по фенотипу и 1: 2: 1 по генотипу (II закон Менделя): 3/4 потомков имеют признаки, обусловленные доминантным геном, 1/4 – признак рецессивного гена.

Задача 1. Определите генотипы и фенотипы потомства кареглазых гетерозиготных родителей.

Дано:

А – карие глаза
а – голубые глаза
Определить: F 1

Решение

Гетерозиготные кареглазые родители Аа

Происходит расщепление признаков, согласно II закону Менделя:

по фенотипу 3: 1
по генотипу 1: 2: 1

Задача 2. Найти соотношение гладких и морщинистых семян у гороха в первом поколении, полученном при опылении растений с морщинистыми семенами пыльцой гомозиготных растений с гладкими семенами.

Дано:

А – гладкие семена
a – морщинистые семена
Определить: F 1

Решение

Согласно I закону Менделя все семена гладкие.
Возможна и другая запись.

Гомозиготы по данной паре признаков образуют один сорт гамет:

При неполном доминировании функционируют оба гена, поэтому фенотип гибридов отличается от гомозигот по обоим аллелям (АА и аа ) промежуточным проявлением признака, и во втором поколении происходит расщепление на три класса в отношении 1:2:1 как по генотипу, так и по фенотипу.

Задача 3 . Растения красноплодного крыжовника при скрещивании между собой дают потомство с красными ягодами, а растения белоплодного крыжовника – белыми. В результате скрещивания обоих сортов друг с другом получаются розовые плоды.

1. Какое потомство получится при скрещивании между собой гетерозиготных растений крыжовника с розовыми плодамиx

2. Какое потомство получится, если опылить красноплодный крыжовник пыльцой гибридного крыжовника с розовыми плодамиx

Дано:

А – красная окраска плодов
а – белая окраска плодов
F 1 – x

Решение

Ответ: при скрещивании гибридных растений с розовыми плодами в потомстве происходит расщепление в соотношении по фенотипу и генотипу 1:2:1.

При скрещивании красноплодного крыжовника с розовоплодным в потомстве получится расщепление по фенотипу и генотипу в соотношении 1:1.

В генетике часто используют анализирующее скрещивание . Это скрещивание гибрида, генотип которого неясен, с гомозиготной особью по рецессивным генам аллеля. Расщепление в потомстве по признаку происходит в соотношении 1:1.

Дигибридное скрещивание

Дигибридное скрещивание – это скрещивание, при котором организмы отличаются двумя парами альтернативных признаков. Гибриды, полученные от такого скрещивания, называются дигетерозиготами. При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум и более парам признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях. При дигибридном скрещивании двух дигетерозигот (особей F 1) между собой во втором поколении гибридов (F 2) будет наблюдаться расщепление признаков по фенотипу в соотношении 9:3:3:1 (III закон Менделя). Это соотношение фенотипов – результат наложения двух моногибридных расщеплений:
, где «n» – число пар признаков.
Число возможных вариантов гамет равно 2 n , где n – число гетерозиготных пар генов в геноме, а 2 – возможное число гамет у моногибридов.

Примеры

Образование четырех сортов гамет возможно, т.к. в мейозе (профаза I) происходит конъюгация и кроссинговер хромосом.

Задача 4 . Какими признаками будут обладать гибридные абрикосы, полученные в результате опыления дигомозиготных красноплодных растений нормального роста, пыльцой желтоплодных карликовых растенийx Какой результат даст дальнейшее скрещивание таких гибридовx

Дано:

А – красная окраска плодов
а – желтая окраска плодов
В – нормальный рост
b – карликовый рост

Определить: F 1 и F 2

Решение

Ответ: при скрещивании гибридов в F 2 произойдет расщепление в соотношении:

9/16 – красноплодные, нормальный рост;
3/16 – красноплодные, карликовый рост;
3/16 – желтоплодные, нормальный рост;
1/16 – желтоплодные, карликовый рост.

Продолжение следует

Соотношение фенотипов при анализирующем скрещивании такое же, как соотношение генотипов. Это позволяет определить неизвестный генотип одного из родителей. Вторым выступает рецессивная по исследуемым признакам особь.

Как известно, при полном доминировании доминантные гомозиготы (AA ) и гетерозиготы (Aa ) имеют одинаковый фенотип. Другими словами, по проявленному признаку нельзя сделать однозначный вывод о генотипе. В таком случае на помощь приходит анализирующее скрещивание. В зависимости от того, какие потомки получаются, делается вывод о неизвестном генотипе одного из родителей, так как на фоне рецессивных аллелей второго родителя проявляются все аллели первого.

Так гетерозигота Aa формирует гаметы двух типов: A и a . Второй рецессивный родитель образует только гаметы a . В результате их скрещивания половина потомков будет иметь генотип Aa , вторая половина – aa . То есть будет наблюдаться расщепление 1: 1. Фенотипы также будут различны, и их соотношение также будет 1: 1.

Если же исследуемый родитель был гомозиготой AA , он формирует гаметы только одного типа – A . В этом случае результатом анализирующего скрещивания будет единообразие всех потомков как по генотипу, так и фенотипу. Все они будут гетерозиготами Aa . Соотношение 1: 0.

Таким образом, в зависимости от полученных фенотипов потомков делается вывод о генотипе исследуемого экземпляра.

Более сложный пример – это дигибридное скрещивание. Если исследуемая особь доминантна по двум признакам, то ее генотип может быть как AABB , так и AaBb , а также AABb или AaBB . Все четыре варианта при полном доминировании имеют одинаковое фенотипическое проявление. Однако при анализирующем скрещивании каждый из этих генотипов дает свое уникальное расщепление.

1. Если генотип был AABB , то при скрещивании с рецессивной особью aabb , все потомки будут единообразны. Их генотип будет AaBb , а фенотип идентичен исследуемому родителю.

2. В случае AaBb и при независимом распределении генов образуются гаметы четырех видов: AB , Ab , aB , ab . При скрещивании с гаметой ab получатся четыре разных генотипа: AaBb , Aabb , aaBb , aabb . Их соотношение будет 1: 1: 1: 1. Таким же будет соотношение фенотипов, так как у особей AaBb проявятся два доминантных признака, у особей Aabb – доминантный признак только по первому гену, у особей aaBb – доминантный признак только по второму гену, особи aabb будут рецессивны по обоим генам.

3. Если генотип исследуемого родителя был AABb , то образуются гаметы только двух типов: AB и Ab . Гибриды анализирующего скрещивания будут иметь два генотипа AaBb и Aabb в соотношении 1: 1. При этом по первому признаку все особи единообразны, а по второму признаку наблюдается расщепление, т. е. половина с доминантным признаком, вторая – с рецессивным.

4. Если у родителя был генотип AaBB , то расщепление будет наблюдаться только по первому гену. Генотипы потомков – AaBb и aaBb .

Таким образом, в зависимости от того, какое из четырех соотношений потомков наблюдается в анализирующем скрещивании, делается вывод о генотипе исследуемой особи.

Соотношения, получаемые при сцеплении генов, другие. Сцепленные гены локализованы в одной хромосоме и при образовании гамет наследуются совместно. Зачастую можно определить не только генотип, но также группы сцепления, в том числе их наличие или отсутствие.

Допустим, в результате дигибридного анализирующего скрещивания было получено соотношение фенотипов 5: 2: 2: 5. Пусть будет, что на 5 доминантных по двум признакам экземпляров приходится 5 рецессивных по обоим признакам и по 2, которые доминантны только по одному из признаков. То есть расщепление по генотипу будет таким: 5 (AaBb ) : 2 (Aabb ) : 2 (aaBb ) : 5 (aabb ).

Преобладание в гибридах от анализирующего скрещивания одних генотипов над другими, а не полное исключение последних, говорит о том, что наблюдается неполное сцепление генов. Гамет с исходным сцеплением генов всегда больше, чем с новым, которое образуется в результате кроссинговера.

Здесь исходными группами сцепления являются гены A и B , в то время как гены a и b находятся в другой хромосоме. Поэтому гамет AB и ab образовалось больше. Соответственно в результате анализирующего скрещивания гибридов AaBb и aabb оказалось больше. Если бы сцепление было полным, то были бы получены только такие гибриды. Однако из-за кроссинговера в части клеток появились рекомбинантные хромосомы с новыми группами сцепления – Ab и aB , что привело к появлению некоторого количества гибридов Aabb и aaBb .