Расщепление по генотипу: 1:2:1 Расщепление по фенотипу: 3:1

1. Моногибридное скрещивание.

   1. Общие понятия.

Ген (или наследственный фактор - по Менделю) – это материальная субстанция (ДНК), которая передается по наследству (от родителей к потомкам) и обуславливает проявление признаков и свойств организма. Сложные признаки обычно контролируются несколькими генами, но в любом случае он (признак) может быть разложен еще и на элементарные признаки – фены.

Фен – простой, далее не подразделяемый (по проявлению морфологический или физиологический, но в своей основе всегда биохимический) признак, отличающий данный организм от других. Совокупность всех признаков организма называется фенотипом.

Термин генотип используется для определения суммы анализируемых в данный момент генов (генотип в узком смысле слова), либо же (генотип в широком смысле слова) для совокупности всех генов организма (или клетки).

Очевидно, что генотипы разных организмов всегда отличаются. Поэтому используют еще термин геном, представляющий собой совокупность всех генов, характерных для гаплоидного набора всех особей данного вида.

Как известно, гены локализованы в хромосомах. Характерные особенности хромосомного набора каждого биологического вида (число, форма, строение хромосом) – это кариотип.

Место расположения данного гена в кариотипе (в хромосоме) называется локусом. Так как хромосомы парные, то гомологичные хромосомы имеют всегда две возможности содержать данный ген в каждой клетке диплоидного организма.

Форма существования гена — это аллель. Если обе аллели одинаковы, то это гомозиготное состояние, а если разные, то — гетерозиготное.

Две разных аллели при контроле проявления признака, то есть в ходе экспрессии (функционирования) могут вступать в различные взаимодействия:

1. Полное доминирование

2. Неполное доминирование

3. Кодоминантность

4. Сверхдоминантность

5. Градуальность действия гена.

В случае полного доминирования, одна из аллелей (доминантная) в гетерозиготном состоянии полностью подавляет действие другой аллели (рецессивной). При этом обе аллели контролируют чаще всего свои особые признаки, а степень проявления доминантной аллели в гомозиготном и гетерозиготном состоянии не отличается.

При неполном доминировании наблюдается промежуточное наследование, когда признак в гомозиготном состоянии проявляется вдвое сильнее, чем в гетерозиготном, а альтернативный аллель никак не проявляется.

В случае кодоминирования каждый аллель имеет собственное фенотипическое проявление, а при их совместном действии проявляется чаще всего новый третий признак.

Градуальное действие гена проявляется в прямой зависимости степени выражения признака от числа доминантных аллелей, характер и сила действия которых идентичны.

Сверхдоминирование лежит в основе гетерозиса. В этом случае гетерозигота превышает по степени проявления признака даже доминантную гомозиготу.

1.2.Генетическая “азбука”.

Для диплоидного организма возможно только три типа генотипов по одному анализируемому признаку:

1) гомозигота доминантная (АА);

2) гетерозигота (Аа);

3) гомозигота рецессивная (аа).

Очевидно, что теоретически возможно только шесть различных вариантов скрещиваний этих трех генотипов: 1) АА х АА; 2) аа х аа; 3) АА х аа; 4) Аа х АА; 5) Аа х Аа; 6) Аа х аа.

Проведем генетический анализ всех вариантов с учетом только фенотипов потомков, так как именно фенотип (т. е. внешне проявляющиеся признаки) обычно доступен для анализа.

1) Р: АА х АА 2) Р: аа х аа 3) Р: АА х аа

F1: все АА F1: все аа F1: все Аа

доминантные рецессивные доминантные

4) Р: АА х А_

F1: все А_* (доминантные)

[* А_ - запись, отображающая только фенотип (доминантный), поэтому называется фенотипическим радикалом].

5) Р: Аа х Аа

F1: 3/4 А_ (домин.) + 1/4 аа (рецесс.)

6) Р: Аа х аа

F1: 1/2 Аа (домин.)+1/2 аа (рецес.)

Таким образом, мы видим, что согласно полученным результатам в F1, все шесть скрещиваний можно разделить на три группы:

1) скрещивания, в результате которых в F1 не наблюдаются расщепления по фенотипу: это скрещивания 1,2,3 и 4, т. е. скрещивание гомозигот никогда не дают никакого расщепления, а бэккросс (возвратное скрещивание) с доминантным родителем не дает расщепления по фенотипу;

2) скрещивание 2 гетерозигот дает расщепление по фенотипу 3:1 (3/4 доминантных + 1/4 рецессивных потомков);

3) скрещивание гетерозиготы с рецессивной гомозиготой (анализирующее скрещивание) дает расщепление по фенотипу 1:1 (1/2 потомков с доминантным + 1/2 с рецессивным фенотипом).

Следовательно, всю эту генетическую “азбуку”, включающую всего лишь 3 буквы (то есть три возможных варианта комбинирования генотипов при скрещивании) можно суммировать в виде нижеследующей таблицы:

Параметры	Первая «буква»	Вторая	Третья
Родители	1)АА х АА; 2)аа х аа; 3) Аа х аа ; 4) Аа х АА	5) Аа х Аа	6) Аа х аа
Потомки F1	АА; 2) аа; 3) Аа; 4) А-	3/4А_ +1/4aa	1/2Aa + 1/2aa
Расщепление по фенотипу	нет	3:1	1:1
Коэффициенты (число возможных комбинаций гамет при скрещивании)	1	3/4(1/4)	½

Примечание: Коэффициенты, а точнее их знаменатели, отражают не что иное, как число возможных комбинаций гамет при скрещивании.