ОшибкаПутают генотип и фенотип.
Как правильноГенотип пишут буквами (Aa), фенотип — словами (жёлтые семена).
Загружаю страницу…
← База знаний · Организм и генетика
законы Менделя, сцепление генов, генетика пола, взаимодействие генов
Аллели — варианты одного гена в одинаковых локусах гомологичных хромосом. Доминантный аллель (A) проявляется у гетерозиготы. Рецессивный (a) проявляется только у гомозиготы aa. Генотип пишут буквами, фенотип — словами. Чистая линия — гомозиготные особи, которые не дают расщепления.
Обозначения в схеме: P — родители, G — гаметы, F₁, F₂ — поколения, ♀ и ♂ — пол, × — скрещивание. Доминантный аллель пишут первым: Aa, а не aA. Запись A_ значит «AA или Aa».
Гибридологический метод Менделя: берут чистые линии, скрещивают особей с альтернативными признаками, следят за каждым признаком отдельно и считают потомков.
| Скрещивание | Пример | Фенотипы | Генотипы |
|---|---|---|---|
| Гомозиготы | AA × aa | все A_ (I закон) | все Aa |
| Гетерозиготы | Aa × Aa | 3 : 1 (II закон) | 1 AA : 2 Aa : 1 aa |
| Анализирующее | Aa × aa | 1 : 1 | 1 Aa : 1 aa |
| Неполное доминирование | Aa × Aa | 1 : 2 : 1 | 1 : 2 : 1 |
| Дигибридное | AaBb × AaBb | 9 : 3 : 3 : 1 (III закон) | 9 генотипов |
| Анализирующее дигибридное | AaBb × aabb | 1 : 1 : 1 : 1 | 1 : 1 : 1 : 1 |
AaBb × AaBb даёт 16 сочетаний гамет, 9 генотипов и 4 фенотипа. По каждому признаку отдельно — те же 3 : 1. Цитологическая основа III закона — независимое расхождение гомологичных хромосом разных пар в анафазе I мейоза.
Законы статистические: соотношения видны на большом числе потомков. Для одного ребёнка говорят о вероятности.
Плейотропия — множественное действие гена: один ген влияет на несколько признаков. Взаимодействие неаллельных генов меняет расщепление дигибрида, но сумма частей остаётся 16.
| Тип | Суть | Расщепление в F₂ |
|---|---|---|
| Комплементарность | новый признак появляется при совместном действии доминантных аллелей двух генов (A_B_) | 9 : 7, 9 : 6 : 1, 9 : 3 : 4 |
| Эпистаз | аллель одного гена подавляет проявление другого гена | 12 : 3 : 1, 13 : 3, 9 : 3 : 4 |
| Полимерия | несколько генов одинаково влияют на один признак | 15 : 1 или 1 : 4 : 6 : 4 : 1 |
При накопительной полимерии признак зависит от числа доминантных аллелей: у AABB максимум, у aabb минимум, каждый доминантный аллель добавляет равную долю. Так наследуются количественные признаки: рост, масса, толщина шерсти, цвет кожи.
Гены одной хромосомы образуют группу сцепления. Групп столько же, сколько хромосом в гаплоидном наборе: у человека 23, у дрозофилы 4, у гороха 7. Генотип сцепленной дигетерозиготы пишут с чертой: AB/ab. Запись Ab/aB — другой генотип с другим потомством.
| Наследование | Гаметы дигетерозиготы | Анализирующее скрещивание |
|---|---|---|
| Независимое | AB, Ab, aB, ab поровну | 1 : 1 : 1 : 1 |
| Полное сцепление | только две родительские | 1 : 1 |
| Неполное сцепление | две частые некроссоверные, две редкие кроссоверные | два крупных класса и два мелких |
Кроссинговер — обмен участками между несестринскими хроматидами гомологичных хромосом в профазе I мейоза. Чем дальше гены, тем чаще между ними кроссинговер. Частота кроссинговера = (оба кроссоверных класса ÷ всё потомство) × 100 %. Она не бывает больше 50 %. Её принимают за расстояние между генами: 1 % кроссинговера = 1 морганида (сантиморганида). По этим расстояниям строят генетические карты. У самцов дрозофилы кроссинговера нет, поэтому в задачах дигетерозиготой обычно берут самку.
Хромосомная теория наследственности (Т. Морган) утверждает:
Аутосомы у обоих полов одинаковы, половые хромосомы различаются. Гомогаметный пол даёт один тип гамет, гетерогаметный — два. Поэтому пол потомка определяет гамета гетерогаметного родителя.
| Система | Гетерогаметный пол | У кого |
|---|---|---|
| XX / XY | мужской XY | человек, млекопитающие, дрозофила |
| ZZ / ZW | женский ZW | птицы, бабочки |
| XX / X0 | мужской X0 | кузнечики, клопы |
Генетическая структура половых хромосом. X-хромосома крупная, в ней много генов, не связанных с полом. Y-хромосома мелкая, в ней ген развития по мужскому типу. Псевдоаутосомные участки есть и в X, и в Y: ген из такого участка присутствует в обеих хромосомах, и между X и Y идёт кроссинговер.
| Где ген | Запись | Как передаётся |
|---|---|---|
| В X-хромосоме | XᴴXʰ, XʰY | сын получает X только от матери, отец передаёт X всем дочерям |
| В Y-хромосоме (голандрическое) | XYᴬ | от отца всем сыновьям |
| В псевдоаутосомном участке | XᵃYᴬ | аллели в X и Y, между ними возможен кроссинговер |
Мужчина по гену X-хромосомы гемизиготен: рецессивный аллель у него проявляется сразу. Поэтому рецессивными X-сцепленными болезнями (гемофилия, дальтонизм) чаще болеют мужчины, а носительницей бывает только женщина. Сцепленные с полом признаки (ген в половой хромосоме) не путай с ограниченными полом (ген в аутосоме, признак виден у одного пола: яйценоскость, удойность).
ОшибкаПутают генотип и фенотип.
Как правильноГенотип пишут буквами (Aa), фенотип — словами (жёлтые семена).
ОшибкаПишут в гамете оба аллеля одного гена.
Как правильноГамета гаплоидна: Aa даёт гаметы A и a, AaBb — четыре типа гамет AB, Ab, aB, ab.
ОшибкаПишут «3 : 1 по генотипу».
Как правильноПри скрещивании гетерозигот 3 : 1 — по фенотипу, а по генотипу 1 : 2 : 1.
ОшибкаСтавят анализирующее скрещивание с гетерозиготой или доминантной гомозиготой.
Как правильноПартнёр в анализирующем скрещивании — только рецессивная гомозигота aa (aabb).
ОшибкаПри неполном доминировании пишут 3 : 1.
Как правильноЕсли гибрид промежуточный, расщепление по фенотипу 1 : 2 : 1.
ОшибкаВидят четыре фенотипических класса и пишут «независимое наследование».
Как правильноСмотри на числа: равные классы — независимое наследование, два крупных и два мелких — сцепление с кроссинговером.
ОшибкаСчитают кроссоверными многочисленные классы или берут для частоты только один редкий класс.
Как правильноКроссоверные классы малочисленны, и в частоту кроссинговера входят оба.
ОшибкаПишут, что кроссинговер чаще между близкими генами.
Как правильноНаоборот: чем дальше гены, тем чаще кроссинговер.
ОшибкаСчитают группы сцепления по диплоидному набору.
Как правильноУ человека 23 группы сцепления, а не 46.
ОшибкаЗаписывают признак, сцепленный с полом, как Hh.
Как правильноНужна запись через хромосомы: XᴴXʰ, XʰY.
ОшибкаНазывают мужчину носителем гемофилии или пишут, что больной отец передал её сыну.
Как правильноМужчина либо болен, либо здоров, а сыну отец передаёт Y.
ОшибкаПереносят схему человека на птиц.
Как правильноУ кур гетерогаметна курица (ZW), поэтому по гену Z-хромосомы она не бывает гетерозиготной.
ОшибкаОтвечают «один из четырёх детей будет больным».
Как правильноПравильно: «вероятность рождения больного ребёнка 25 %».
ОшибкаПринимают 9 : 7 или 1 : 4 : 6 : 4 : 1 за ошибку в условии.
Как правильноСумма частей 16 означает дигибридное скрещивание с взаимодействием неаллельных генов.
Задача линии 28:
Эксперт проверяет три элемента: схему скрещивания с генотипами родителей и гамет; генотипы, фенотипы и пол потомства (в задаче с двумя скрещиваниями каждая схема — отдельный элемент); ответ на вопрос с объяснением. Верный итог без схемы баллов не приносит.
| Расщепление в потомстве | Вывод | Скрещивание |
|---|---|---|
| все одинаковы | родители гомозиготны, признак F₁ доминантный | AA × aa, AABB × aabb |
| 3 : 1 | оба родителя гетерозиготны | Aa × Aa |
| 1 : 2 : 1 по фенотипу | неполное доминирование | Aa × Aa |
| 1 : 1 | анализирующее, особь гетерозиготна | Aa × aa |
| 2 : 1 | доминантная гомозигота летальна | Aa × Aa |
| 9 : 3 : 3 : 1 | гены в разных хромосомах, оба родителя дигетерозиготы | AaBb × AaBb |
| 1 : 1 : 1 : 1 | анализирующее, гены не сцеплены | AaBb × aabb |
| 3 : 3 : 1 : 1 | один родитель дигетерозиготен, другой гетерозиготен по одному гену | AaBb × Aabb |
| два класса 1 : 1 по двум признакам | полное сцепление | AB/ab × ab/ab |
| два крупных и два мелких класса | неполное сцепление; частота кроссинговера = мелкие классы ÷ всё потомство × 100 % | AB/ab × ab/ab |
| самцы и самки различаются, реципрокные скрещивания дают разный итог | сцепление с полом: сыновья получают X от матери (у птиц дочери получают Z от отца) | XᵃXᵃ × XᴬY |
| 9 : 7, 12 : 3 : 1, 9 : 3 : 4, 15 : 1, 1 : 4 : 6 : 4 : 1 | взаимодействие неаллельных генов | AaBb × AaBb |
Родословная. Признак есть у ребёнка родителей без признака — он рецессивный. Признак есть в каждом поколении и не появляется у детей родителей без признака — доминантный. Болеют в основном мужчины, а больные сыновья рождаются у здоровых матерей — рецессивный, сцепленный с X. Признак только у мужчин и передаётся от отца всем сыновьям — сцепленный с Y. Обоснование типа наследования — отдельный элемент ответа.
Задания банка ФИПИ и авторские с разбором — выбери линию.