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: F1,
F2,
Fn 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:
F1 (В + b) (В + b) F2 = 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: F1
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: F1
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 F1 – 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.