Презентация, доклад по биологииКак сдать ЕГЭ по биологии на 100 баллов! Решение задач по генетике. Часть 3

генетике. Часть 3

Евсеев Антон Вячеславович,
Редактор редакции «Биологии и Естествознания» издательства «Просвещение»

2018

выделить следующие группы:
1) задачи на независимое наследование признаков;
2) задачи на сцепленное наследование признаков (сюда же относятся и задачи на сцепление с полом);
3) задачи на нарушение сцепленного наследование в результате кроссинговера;
4) задачи на неаллельное взаимодействие генов (в базовом школьном курсе не рассматриваются и на ЕГЭ не встречаются).

помнить о том, что в условии задачи на независимое наследование может фигурировать как моно-, так и дигибридное скрещивание, тогда как в задачах на сцепленное наследование и его нарушение чаще всего фигурирует дигибридное скрещивание (кроме тех случаев, когда ген сцеплен с половой хромосомой). Так что в некоторых случаях вы можете определить тип задачи, просто подсчитав количество генов или признаков, обозначенных в условии.

скрещивания гетерозиготных гибридов первого поколения (в первом поколении при обоих типах наследования соблюдается первый закон Менделя и образуются гетерозиготы) получается меньшее количество гамет, что приводит к меньшему разнообразию фенотипов и генотипов.

будет классический объект из опыта Грегора Менделя — горох с жёлтыми и гладкими семенами) в условиях независимого и сцепленного наследования признаков.

семян (з);
B — гладкая форма семени (г);
b — морщинистая форма семени (м).
F1 АаBb × АаBb
G АВ, Аb, аВ, аb АВ, Аb, аВ, аb

9 : 3 : 3: 1 (всего 4 варианта фенотипов), а если подсчитаем соотношение генотипов, то получим 1 : 2 : 2 : 4 : 1 : 2 : 1 : 2 : 1 (всего 9 вариантов генотипов).
 

окраска семян (з);
B — гладкая форма семени (г);
b — морщинистая форма семени (м).
Пускай аллель А будет сцеплен с аллелем B, и а — с b (группы сцепления АВ и аb).

× АB аb
G АВ, аb АВ, аb

3: 1 (всего 2 варианта фенотипов), а если подсчитаем соотношение генотипов, то получим 1 : 2 : 1 (всего 3 варианта генотипа). Такое соотношение больше напоминает результаты моно-, а не дигибридного скрещивания при независимом наследовании. Впрочем, это не удивительно — находящиеся в одной хромосоме сцепленные аллели разных генов фактически наследуются как один аллель.

скрещивании двух дигетерозигот (хотя чаще всего на ЕГЭ попадаются именно такие задачи). Например, задача может быть на анализирующее скрещивание дигетерозиготы с рецессивной дигомозиготой. Однако основное правило, говорящее о том, что в результате дигибридного скрещивания при сцепленном наследовании генотипических и фенотипических классов будет меньше, чем в результате независимого наследования. Так, например, при вышеупомянутом анализирующем скрещивании дигетерозиготы с рецессивной дигомозиготой соотношение фенотипических классов в F1, близкое к 1:1:1:1, позволяет с большой вероятностью предположить наличие независимого наследования, а присутствие в потомстве двух фенотипических классов в пропорции, близкой к 1:1, указывает на сцепленное наследование.

наличии так называемых летальных аллелей, то есть таких вариантов гена, которые при определенном сочетании вызывают гибель потомства. Тогда соотношение фенотипов в F2 в результате дигибридного скрещивания будет меньше классических 9 : 3 : 3 : 1 при независимом наследовании или 1 : 2 : 1 при сцепленном (да и самих фенотипических классов может быть меньше).

коричневой окраски (а). Эти гены расположены в одной паре аутосом. Длина хвоста определяется генами В и b, расположенными в другой паре хромосом. Особи с нормальной длиной хвоста имеют генотип ВВ, с укороченной — Вb. Мыши, имеющие генотип bb, погибают ещё в утробе матери. Какое потомство следует ожидать от скрещивания двух дигетерозиготных по этим признакам животных?

эта задача относится к задачам на дигибридное скрещивание. Фразы «Эти гены расположены в одной паре аутосом… генами В и b, расположенными в другой паре хромосом» говорит нам о том, что мы имеем дело с независимым наследованием (поскольку гены, кодирующие интересующие нас признаки, расположены в разных хромосомах).

длинный хвост (д);
b — укороченный хвост (у).
 
F1 АаBb × АаBb
G АВ, Аb, аВ, аb АВ, Аb, аВ, аb
При составлении решетки Пеннета, нам нужно помнить о том, что сочетание аллелей bb делает его носителя нежизнеспособным. Поэтому все ячейки, где встретится подобное сочетание, нужно зачёркивать .

встречаться чёрные особи с укороченными хвостами (ААВb и АаВb), чёрные с нормальными хвостами (ААВВ и АаВВ), коричневые особи с укороченными хвостами (ааВb) и коричневые с нормальными хвостами (ааВВ) в соотношении 6:3:2:1. Хотя фенотипических классов в данном случае 4, однако соотношение фенотипов отличается от классического 9 : 3 : 3 : 1 в меньшую сторону. Что касается генотипов, то здесь их не 9, а 6, и их соотношение 1 : 2 : 2 : 4 : 1 : 2.

генотипов и фенотипов. Тем не менее, подобные отклонения всегда легко распознать при чтении условия, поскольку о наличии летального гена всегда сообщается напрямую, или же в условии присутствует фраза о том, что какая-то часть потомков, обладающих неким сочетанием аллелей или признаком, погибает.

генотипов и фенотипов проявляются лишь в том случае, когда скрещиваются только лишь две дигетерозиготы или же дигетерозигота с рецессивной дигомозиготой (при анализирующим скрещивании). А как быть в том случае, если, например, один участник скрещивания будет по одной паре генов доминантной, а по другой — рецессивной гомозиготой, или по одной паре генов он будет гомозиготен, а по другой — гетерозиготен? Совершенно очевидно, что тогда соотношение фенотипических классов в потомстве будет совершенно иным. И что же получается, что в этом случае нельзя определить тип наследования?

скрещивании организмов с любыми вариантами генотипов, просто делается это немного иначе. Для этого нужно определить соотношение носителей альтернативных аллелей каждого гена и сравнить эти соотношения друг с другом. Например, если в потомстве присутствуют жёлтые и гладкие, зелёные и гладкие, жёлтые и морщинистые, а также зелёные и морщинистые семена, то нужно отдельно определить отношение зелёных семян к жёлтым, а потом — гладких к морщинистым. И в том случае, если такие соотношения окажутся одинаковыми, то речь идёт о сцепленном наследовании, а если различными — то о независимом.

обладающей зелёными и круглыми плодами. В результате в потомстве получилось 37% растений, обладающих округлыми и красными плодами, 37% — с округлыми и зелёными плодами, 14% — с вытянутыми и красными плодами, и 12% — с вытянутыми и зелёными плодами. Определите генотипы родителей, а также характер наследования обоих признаков, если красная окраска и круглая форма яблок являются доминантными признаками, а зелёная окраска и вытянутая форма — рецессивными.

— как а, круглую форму яблок (кр.) — как В, а вытянутую (в.) — как b, определим генотипы родителей. Совершенно очевидно, что второй родитель также будет рецессивной гомозиготой по цвету плодов (аа). С первой яблоней ситуация немного сложнее, поскольку красный цвет плодов может обеспечивать как сочетание АА, так и сочетание Аа, однако в первом случае, согласно первому закону Менделя, не было бы расщепления в потомстве по цвету плодов (поскольку для проявления зелёной окраски рецессивным аллелем должны обладать оба родителя). Значит, она является гетерозиготой по гену, обеспечивающему цвет яблок (Аа).

есть расщепление по данному признаку, а у родителей рецессивный вариант не проявлялся, это значит, что обе яблони были оба гетерозиготны по данному признаку. Итак, генотипы родителей будут следующими — АаВb и ааВb.

× ааBb
G АВ, Аb, аВ, аb аВ, аb
 

в условии, причем их соотношение 3: 3: 1: 1 весьма близко к заданному 37% : 37% : 14%: 12%. Однако это все-таки не классические 9 : 3 : 3 : 1 или 1 : 2 : 1, то есть тип наследования по такому соотношению не определить. Значит, нужно воспользоваться правилом по сравнению соотношений носителей разных аллелей одного признака.

с плодами красной и зелёной окраски:
(37% + 14%) : (37% + 12%) = 1 : 1
Теперь найдем соотношение носителей аллелей формы плода:
(37% + 37%) : (14% + 12%) = 3 : 1
Как видим, соотношения получились разными, значит, оба признака наследуются независимо.
Ответ: 1) генотипы родителей — АаВb и ааВb;
2) признаки наследуются независимо.

полом, а другой находится в аутосоме (такие задачи часто встречаются на ЕГЭ). Несмотря на то, что сцепление тут, несомненно, присутствует, такие задачи следует относить к типу задач на независимое наследование признаков, поскольку оба анализируемых гена находятся все-таки в разных хромосомах. Поэтому соотношения генотипов и фенотипов во втором поколении будет похоже на то, что наблюдается при независимом наследовании.

это рецессивный аутосомный признак. У супружеской пары, нормальной по этим признакам, родился ребенок с обеими аномалиями. Какова вероятность рождения в этой семье здорового ребенка?

гену альбинизма, и женщина является гетерозиготой по гену дальтонизма, а в X-хромосоме мужчины присутствует доминантный аллель этого гена. Пусть:
А — нормальный цвет кожи (н);
а — альбинизм (а);
XD— нормальное цветовосприятие (ц);
Xd — дальтонизм (д).

× АаXDY
G АXD, АXd, аXD, аXd АXD, АY, аXD, аY
 
Обращаем ваше внимание на то, что хоть Y-хромосома мужчины, на первый взгляд совсем не принимает участия в решении задачи (поскольку в ней нет никакого интересующего нас гена), однако при записи генотипов и гамет ее нельзя забывать, так как у гетерогаметного пола она является парой X-хромосоме и, соответственно, присутствует в половине гамет.

с половой хромосомой, в итоге получилось классическое соотношение по фенотипам 9 : 3 : 3 : 1, которое характерно для независимого наследования.
Итак, теперь нужно подсчитать вероятность рождения здорового ребёнка, то есть такого, у которого нормальные пигментация кожи и цветоощущение. Для этого мы подсчитаем количество генотипов, обеспечивающих подобное сочетание признаков в фенотипе (в решетке Пеннета они обозначены буквами н. ц.). Таких генотипов 9. Исходя из того, что всего имеется 16 вариантов генотипов, вычисляем вероятность рождения здорового ребёнка — она равна 9/16 или 56,25 %.

то чаще всего их можно идентифицировать, анализируя текст условия. Если там имеются фразы вроде «расстояние между генами A и В составляет 5,8 морганид», « определите расстояние между генами С и D», «определите взаиморасположение генов в хромосоме», то совершенно очевидно, что перед вами задача именно такого типа, поскольку нарушение сцепления бывает только в результате кроссинговера, а расстояние между генами и их взаимное расположение можно определить исключительно при помощи расчёта его вероятности.

наследовании признака может не содержать вышеупомянутых фраз. В этом случае нужно помнить то, что в результате кроссинговера при дигибридном скрещивании дигетерозигот каждый из родителей образует 4 типа гамет — как и при независимом наследовании. В потомстве также выделяется 4 фенотипических класса, однако соотношение их носителей отличается от того, что должно быть при независимом наследовании Следует заметить, что, поскольку кроссинговер — это относительно редкое явление, то кроссоверных гамет образуется всегда меньше, чем обычных, и, следовательно, кроссоверов рождается меньше. Отклонение от обычного соотношения происходит и при анализирующем скрещивании.

семян — над белыми. При скрещивании растений фасоли с гладкими красными семенами и с морщинистыми белыми получено следующее потомство:
4152 – гладких красных;
149 – морщинистых красных;
152 – гладких белых;
4166 – морщинистых белых.
Определите тип наследования (сцепленное или независимое) цвета и формы семян у фасоли.

только рецессивной гомозиготой. А вот растение с красными гладкими семенами может быть как доминантной гомозиготой, так и гетерозиготой. Однако в первом случае все потомство было бы единообразно — значит, оно все-таки является гетерозиготным по обоим аллелям.
Получается, что в условии фигурирует анализирующее скрещивание. Однако при независимом наследовании соотношение фенотипов было бы 1:1:1:1, а здесь оно иное 1, 9: 0,017 : 0,017 : 1, 9. При этом растений с доминантным и рецессивным фенотипом оказалось поровну, а с промежуточными — на порядки меньше. Такая ситуация характерна для сцепленного наследования, нарушенного в результате кроссинговера.

биологии и естествознания: Евсеев Антон Вячеславович
Телефон:(495) 789-30-40, доб. 47-26;
E-mail: [email protected]

КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ