Гипотеза «чистоты» гамет — это цитологическая основа первого и второго законов менделя. С ее помощью можно объяснить расщепление по фенотипу и генотипу.

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, I^А, I^В), 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 I^Аi⁰ и I^АI^А; третья I^ВI^В и I^Вi⁰ и четвертая I^АI^В. Три гена могут давать 6 разных генотипов (ОО,АО,АА,ВО,ВВ,АВ). Комбинируясь по два, эти гены дают шесть генотипов: АА,ОО,АВ,АО,ВВ,ВО. Ген О – рецессивный. Гены А и В доминируют над геном О, но друг друга не подавляют.

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 (Х^Н — норма; X^h — гемофилия), цветовое зрение (Х^D — норма, X^d — 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):

 

 Х^НХ^Н — здорова; Х^НX^h — здорова, но является носительницей; Х^hХ^h — больна. Мужской пол по этим генам является гомозиготным, т.к. Y-хромосома не имеет аллелей этих генов: Х^НY — здоров; X^hY — 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, cледовательно, 2³ = 8, и он образует восемь типов гамет.

Задачи на моно- и дигибридное скрещивание

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.

Ответы

1. 4 типа гамет.

2. 8 типов гамет.

3. 2 типа гамет.

4. 1/4 высоких, 2/4 средних и 1/4 низких (неполное доминирование).

5. 3/4 черных и 1/4 белых.

6. АА — черные, аа — белые, Аа — серые. Неполное доминирование.

7. Бык: АаВв, корова — аавв. Потомство: АаВв (черные безрогие), Аавв (черные рогатые), ааВв (белые рогатые), аавв (белые безрогие).

8. 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. 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. 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. Отец и мать — I^Вi⁰. У детей возможна третья группа крови (вероятность рождения — 75%) или первая группа крови (вероятность рождения — 25%).

12. Мать i⁰i⁰, ребенок I^Вi⁰; от матери он получил ген i⁰, а от отца — I^В. Для отца невозможны следующие группы крови: вторая I^АI^А, третья I^ВI^В, первая i⁰i⁰, четвертая I^АI^В.

13. Ребенок с первой группой крови может родиться только в том случае, если его мать гетерозиготна. В этом случае вероятность рождения составляет 50%.

14. А — карие глаза, а — голубые. Женщина ааI^ВI^В, мужчина АаI^Аi⁰. Дети: АаI^АI^В (карие глаза, четвертая группа), АаI^Вi⁰ (карие глаза, третья группа), ааI^АI^В (голубые глаза, четвертая группа), ааI^Вi⁰ (голубые глаза, третья группа).

15. А — правша, а — левша. Мужчина АаX^hY, женщина ааX^HX^H. Дети АаX^HY (здоровый мальчик, правша), АаX^HX^h (здоровая девочка, носительница, правша), ааX^HY (здоровый мальчик, левша), ааX^HX^h (здоровая девочка, носительница, левша).

16. 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).
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?

17. А — карие глаза, а — голубые. Женщина АаI^ВI⁰, мужчина АаI^Вi⁰. Ребенок: ааI⁰I⁰

18. 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.

 

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.