Основные термины генетики
Ген — это
участок молекулы ДНК, несущий информацию о первичной структуре одного
белка. Ген — это структурная и функциональная единица
наследственности.
Аллельные
гены (аллели) — разные варианты одного гена, кодирующие альтернативное
проявление одного и того же признака. Альтернативные признаки —
признаки, которые не могут быть в организме одновременно.
Гомозиготный
организм — организм, не дающий расщепления по тем или
иным признакам. Его аллельные гены одинаково влияют на развитие данного
признака.
Гетерозиготный
организм — организм, дающий расщепление по тем или иным
признакам. Его аллельные гены по-разному влияют на развитие данного
признака.
Доминантный
ген отвечает за развитие признака, который проявляется
у гетерозиготного организма.
Рецессивный
ген отвечает за признак, развитие которого подавляется
доминантным геном. Рецессивный признак проявляется у гомозиготного
организма, содержащего два рецессивных гена.
Генотип —
совокупность генов в диплоидном наборе организма. Совокупность генов
в гаплоидном наборе хромосом называетсягеномом.
Фенотип —
совокупность всех признаков организма.
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
(все растения имели желтые семена)
|
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
(75% растений имеют доминантный признак,25% — рецессивный)
|
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
100% (желтые гладкие).
|
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
Пеннета
Гаметы
|
АВ
|
Ав
|
аВ
|
ав
|
АВ
|
ААВВ
|
ААВв
|
АаВВ
|
АаВв
|
Ав
|
ААВв
|
Аавв
|
АаВв
|
Аавв
|
аВ
|
АаВВ
|
АаВв
|
ааВВ
|
ааВв
|
ав
|
АаВв
|
Аавв
|
ааВв
|
аавв
|
|
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 ЕГЭ
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.
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
|
Гаметы
|
АВ
|
Ав
|
аВ
|
ав
|
Ав
|
ААВв
|
ААвв
|
АаВв
|
Аавв
|
ав
|
АаВв
|
Аавв
|
ааВв
|
аавв
|
|
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%)
|
У людей мужчина получает Х-хромосому от
матери, Y-хромосому — от отца. Женщина получает одну Х-хромосому от
матери, другую Х-хромосому от отца. Х-хромосома — средняя
субметацентрическая, Y-хромосома — мелкая акроцентрическая; Х-хромосома
и Y-хромосома имеют не только разные размеры, строение, но и по
большей части несут разные наборы генов. В зависимости от генного состава в половых
хромосомах человека можно выделить следующие участки: 1) негомологичный участокХ-хромосомы (с
генами, имеющимися только в Х-хромосоме); 2)
гомологичный участок Х-хромосомы и Y-хромосомы (с генами, имеющимися как в Х-хромосоме, так
и в Y-хромосоме); 3) негомологичный участок Y-хромосомы (с
генами, имеющимися только вY-хромосоме). В зависимости от локализации гена в свою очередь
выделяют следующие типы наследования.
Тип наследования
|
Локализация генов
|
Примеры
|
Х-сцепленный
рецессивный
|
Негомологичный
участок Х-хромосомы
|
Гемофилия,
разные формы цветовой слепоты (протанопия, дейтеронопия), отсутствие потовых
желез, некоторые формы мышечной дистрофии и пр.
|
Х-сцепленный
доминантный
|
Негомологичный
участок Х-хромосомы
|
Коричневый
цвет зубной эмали, витамин D устойчивый рахит и пр.
|
Х-Y-сцепленный
(частично сцепленный с полом)
|
Гомологичный
участок Х- и Y-хромосом
|
Синдром
Альпорта, общая цветовая слепота
|
Y-сцепленный
|
Негомологичный
участок Y-хромосомы
|
Перепончатость
пальцев ног, гипертрихоз края ушной раковины
|
Большинство генов, сцепленных с Х-хромосомой,
отсутствуют в Y-хромосоме, поэтому эти гены (даже рецессивные) будут проявляться
фенотипически, так как они представлены в генотипе в единственном числе. Такие
гены получили название гемизиготных. Х-хромосома
человека содержит ряд генов, рецессивные аллели которых определяют развитие
тяжелых аномалий (гемофилия, дальтонизм и пр.). Эти аномалии чаще встречаются у
мужчин (так как они гемизиготны), хотя носителем генов, обусловливающих эти
аномалии, чаще бывает женщина. Например, если ХА —
нормальная свертываемость крови, Ха — гемофилия и
если женщина является носительницей гена гемофилии, то у фенотипически здоровых
родителей может родиться сын-гемофилик:
Р
|
♀XAXa
норм. сверт. крови
|
×
|
♂XAY
норм. сверт. крови
|
Типы гамет
|
XA Xa
|
|
XA Y
|
F2
|
XAXA XАXa
♀ норм. сверт. крови
50%
|
|
XАY
♂ норм. сверт. крови
25%
|
XaY
♂ гемофилики
25%
|
Задачи для
самостоятельного решения
1. Определите
число типов гамет у организма с генотипом АаВВСс.
4 типа гамет.
2. Определите
число типов гамет у организма с генотипом АаВвХдY.
8типов гамет
3. Определите
число типов гамет у организма с генотипом ааВВIВi0.
2 типа гамет
4. Скрестили
высокие растения с низкими растениями. В F1 — все
растения среднего размера. Какое будет F2? 1/4 высоких, 2/4
средних и 1/4 низких (неполное доминирование).
5. Скрестили
белого кролика с черным кроликом. В F1 все кролики
черные. Какое будет F2? 5. 3/4 черных и 1/4 белых
6. Скрестили
двух кроликов с серой шерстью. В F1 — 25% с черной
шерстью, 50% — с серой и 25% с белой. Определите
генотипы и объясните такое расщепление.
АА — черные,
аа — белые, Аа — серые. Неполное доминирование.
7. Скрестили
черного безрогого быка с белой рогатой коровой. В F1 получили 25% черных
безрогих, 25% черных рогатых, 25%белых рогатых
и 25% белых безрогих. Объясните это расщепление, если черный цвет
и отсутствие рогов — доминантные признаки. Бык: АаВв, корова —
аавв. Потомство: АаВв (черные безрогие), Аавв (черные рогатые), ааВв (белые
рогатые), аавв (белые безрогие).
8. Скрестили
дрозофил с красными глазами и нормальными крыльями с дрозофилами
с белыми глазами и дефектными крыльями. В потомстве все мухи
с красными глазами и дефектными крыльями. Какое будет потомство
от скрещивания этих мух с обоими родителями?
А — красные
глаза, а — белые глаза; В — дефектные крылья, в — нормальные. Исходные формы —
ААвв и ааВВ, потомство АаВв.
Результаты
скрещивания:
а) АаВв х
ААвв
o F2 ААВв
красные глаза, дефектные крылья
o АаВв
красные глаза, дефектные крылья
o ААвв
красные глаза, нормальные крылья
o Аавв
красные глаза, нормальные крылья
б) АаВв х
ааВВ
o F2 АаВВ
красные глаза, дефектные крылья
o АаВв
красные глаза, дефектные крылья
o ааВв
белые глаза, дефектные крылья
o ааВВ
белые глаза, дефектные крылья
9. Голубоглазый
брюнет женился на кареглазой блондинке. Какие могут родиться дети, если
оба родителя гетерозиготны?
А —
карие глаза, а — голубые; В — темные волосы, в — светлые. Отец
ааВв, мать — Аавв.
Р
|
ааВв
|
Аавв
|
Г
|
аВ,
ав
|
Ав,
ав
|
F1
|
АаВв —
карие глаза, темные волосы
Аавв — карие глаза, светлые волосы
ааВв — голубые глаза, темные волосы
аавв — голубые глаза, светлые волосы
|
10. Мужчина
правша с положительным резус-фактором женился на женщине левше
с отрицательным резусом. Какие могут родиться дети, если мужчина
гетерозиготен только по второму признаку?
А — правша, а
— левша; В — положительный резус, в — отрицательный. Отец ААВв, мать — аавв.
Дети: 50% АаВв (правша, положительный резус) и 50% Аавв (правша, отрицательный
резус).
11. У матери
и у отца 3 группа крови (оба родителя гетерозиготны). Какая
группа крови возможна у детей?
Отец и мать —
IВi0. У детей возможна третья группа крови (вероятность рождения — 75%) или
первая группа крови (вероятность рождения — 25%).
12. У матери 1 группа
крови, у ребенка — 3 группа. Какая группа крови невозможна
для отца?
Мать i0i0,
ребенок IВi0; от матери он получил ген i0, а от отца — IВ. Для отца невозможны
следующие группы крови: вторая IАIА, третья IВIВ, первая i0i0, четвертая IАIВ.
13. У отца
первая группа крови, у матери — вторая. Какова вероятность рождения
ребенка с первой группой крови?
Ребенок с
первой группой крови может родиться только в том случае, если его мать
гетерозиготна. В этом случае вероятность рождения составляет 50%.
14. Голубоглазая
женщина с 3 группой крови (ее родители имели третью группу
крови) вышла замуж за кареглазого мужчину со 2 группой крови
(его отец имел голубые глаза и первую группу крови). Какие могут родиться
дети?
А — карие
глаза, а — голубые. Женщина ааIВIВ, мужчина АаIАi0. Дети: АаIАIВ (карие глаза,
четвертая группа), АаIВi0 (карие глаза, третья группа), ааIАIВ (голубые глаза,
четвертая группа), ааIВi0 (голубые глаза, третья группа).
15. Мужчина-гемофилик,
правша (его мать была левшой) женился на женщине левше с нормальной
кровью (ее отец и мать были здоровы). Какие могут родиться дети
от этого брака?
А — правша, а
— левша. Мужчина АаXhY, женщина ааXHXH. Дети АаXHY (здоровый мальчик, правша),
АаXHXh (здоровая девочка, носительница, правша), ааXHY (здоровый мальчик,
левша), ааXHXh (здоровая девочка, носительница, левша).
16. Скрестили
растения земляники с красными плодами и длинночерешковыми листьями
с растениями земляники с белыми плодами и короткочерешковыми
листьями. Какое может быть потомство, если красная окраска
и короткочерешковые листья доминируют, при этом оба родительских растения
гетерозиготны?
А — красные
плоды, а — белые; В — короткочерешковые, в — длинночерешковые.
Родители:
Аавв и ааВв. Потомство: АаВв (красные плоды, короткочерешковые), Аавв (красные
плоды, длинночерешковые), ааВв (белые плоды, короткочерешковые), аавв (белые
плоды, длинночерешковые).
17. Мужчина
с карими глазами и 3 группой крови женился на женщине
с карими глазами и 3 группой крови. У них родился
голубоглазый ребенок с 1 группой крови. Определите генотипы всех лиц,
указанных в задаче.
А — карие
глаза, а — голубые. Женщина АаIВI0, мужчина АаIВi0. Ребенок: ааI0I0
18. Скрестили
дыни с белыми овальными плодами с растениями, имевшими белые
шаровидные плоды. В потомстве получены следующие растения: 3/8 с
белыми овальными, 3/8 с белыми шаровидными, 1/8 с желтыми
овальными и 1/8 с желтыми шаровидными плодами. Определите генотипы
исходных растений и потомков, если у дыни белая окраска доминирует
над жел той, овальная форма плода — над шаровидной.
А — белая
окраска, а — желтая; В — овальные плоды, в — круглые. Исходные растения: АаВв и
Аавв. Потомство:
А_Вв — 3/8 с
белыми овальными плодами,
А_вв — 3/8 с
белы ми шаровидными плодами,
ааВв — 1/8 с
желтыми овальными плодами,
аавв — 1/8 с
желтыми шаровидными плодами.
Анализирующим называется скрещивание, при котором особь с
неизвестным генотипом скрещивается с гомозиготой по рецессиву. Если во втором
поколении гибридов произошло расщепление по анализируемому признаку, значит
исследуемый объект не является чистой линией, т.е. гомозиготой.
Решите эту задачу:
Итак, вы все-таки купили черного водолаза. Щенок вырос
и порадовал вас уже своими щенками. Но вот незадача: Среди черных щенков один
оказался белым. Определите, почему произошло такое расщепление по окрасу?
Запишите схему скрещивания /проекция на интерактивной доске/. Ребята предлагают
разные варианты скрещивания.
Р: RR Rr
Чер. Чер.
G: R R r
F1: RR Rr
Чер. Чер.
- О чем говорят результаты скрещивания?
- В каком случае уже в первом поколении гибридов
произойдет расщепление по фенотипу?
Р: Rr Rr
Чер. Чер.
G: R
r R r
F1: RR
Rr Rr rr
Чер. Чер. Чер. Бел.
Выводы:
Чтобы убедиться в том, что приобретается чистопородная
собака, ее нужно скрестить с собакой белой масти.
Р: Rr rr
Чер. Бел.
G: R r r
F1: Rr rr
Чер. Бел.
Решите задачу.
Были взяты 6 серых кроликов и скрещены с рецессивным
гомозиготным черным самцом. В пяти случаях все потомство состояло из серых
кроликов. В одном случае среди 9 кроликов было 5 серых и 4 черных. Напишите
генотипы родителей и потомства во всех случаях скрещивания.
ПРОВЕРКА /выводится на интерактивную доску/.
1 СЛУЧАЙ 2 СЛУЧАЙ
Р: хх ХХ Р: хх Хх
Чер. Сер. Чер. Сер.
G: х Х G: Х х
F1: Хх F1: хх Хх
Сер. Чер. Сер.
Наследование признаков сцепленных с полом.
В том случае, когда гены ответственные за формирование
какого-либо признака, расположены в аутосомах, наследование осуществляется
независимо от того, какой из родителей (мать или отец) являются носителем
изучаемого признака. Но ситуация резко изменяется, когда признаки определяются
генами, лежащими в половых хромосомах.
Признаки, развитие которых обусловлено генами,
расположенными в одной из половых хромосом, называют сцепленными с половыми
хромосомами (гоносомное наследование). X- хромосома значительно больше по своим
размерам Y-хромосомы (Приложение 2). В X и Y- хромосомах имеются гомологичные
участки, содержащие аллельные гены (А). Но в X- хромосоме есть большой участок,
которому нет гомологичного в Y-хромосоме (В). Признаки, развитие которых
детерминируют гены, расположенные в негомологичном участке X- хромосомы,
называются сцепленными с X- хромосомой. Таких признаков для человека описано
около 200 (дальтонизм, гемофилия - рецессивные и доминантные - рахит, темная
эмаль зубов и др.)
Голандрические признаки детерминируются генами,
расположенными в негомологичном участке Y-хромосомы (С), и проявляются
фенотипически только у мужчин и передаются от отца ко всем сыновьям. Таких
генов описано 6 (ихтиоз, волосатость ушей, перепонка между пальцами ног и др.)
Работа у доски - решение генетической задачи.
Задача. Рецессивный ген гемофилии (несвертываемость
крови) сцеплен с X- хромосомой (с полом). Отец девушки страдает гемофилией,
тогда как мать в этом отношении здорова и происходит из семьи, благополучной по
данному заболеванию. Девушка выходит замуж за здорового юношу. Что можно сказать
о будущих сыновьях и дочерях.
Дано:
Объект: человек
Признаки: нормальная свертываемость крови- H,
гемофилия- h
Определить: рождение в семье здоровых и больных
сыновей и дочерей.
Решение: отец девушки – гемофилик, значит,
единственная X- хромосома в его генотипе несет рецессивный ген. Мать девушки и
ее предки здоровы: следовательно, полученная от нее дочерью вторая X- хромосома
имеет доминантный ген нормальной свертываемости крови. Таким образом, генотип
девушки XHXh, генотип юноши XHY .
Ответ: все дочери будут фенотипически здоровы, но из
них 50% могут оказаться носителями гена гемофилии, а сыновья 50% - здоровы, 50%
- гемофилики.
Такое наследование получило название “крисс - кросс”
(или крест-накрест) сыновья наследуют фенотипический признак матери, а дочери -
признак отца.
“Почему не бывает черепаховых котов?”
Рассмотрим, как наследуется окраска у кошек. Часто
встречаются черные коты и черные кошки, рыжие коты и редко рыжие кошки, но
котов с черепаховой окраской не бывает. Этот факт объяснили, когда выяснили,
что наследование данного признака сцеплено с полом.
Какое потомство получится от скрещивания черной кошки
и рыжего кота, если ген черной окраски шерсти доминантен по отношению к гену
рыжей окраски и наследуется сцеплено с Х - хромосомой?
Решение задачи:
Черная окраска кошек определяется геном В, рыжая –
геном b. Эти гены расположены в Х-хромосоме. В У - хромосоме они отсутствуют.
Обозначим Х-хромосому, несущую аллель В - ХВ, а Х-хромосому с аллелем b – Хb.
Поэтому возможны такие комбинации:
ХBXВ – черная кошка; ХBУ – черный кот
XbХb – рыжая кошка; ХbУ – рыжий кот
ХBХb – черепаховая кошка
Так как мужская особь имеет только одну Х-хромосому,
то кот может быть или черным, или рыжим, но не может иметь черепаховую окраску,
потому что для ее развития необходимо одновременное присутствие генов B и b.
Редко встречаются коты с черепаховой окраской, но они,
как правило, бесплодны, так как их генотип ХХY, т.е. при мейозе у одного из родителей
произошло не расхождение хромосом.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.