Появление морщинистых семян у гороха при скрещивании растений с гладкими семенами наличие листьев
Добавил пользователь Morpheus Обновлено: 21.09.2024
© имеет большое количество хорошо заметных альтернативных признаков:
¨ окраска венчика — белая или красная;
¨ окраска семядолей — зеленая или желтая;
¨ форма семени — морщинистая или гладкая;
¨ окраска боба — желтая или зеленая;
¨ форма боба — округлая или с перетяжками;
¨ расположение цветков или плодов — по всей длине стебля или у его верхушки;
¨ высота стебля — длинный или короткий;
© является самоопылителем, в результате чего имеет большое количество чистых линий, устойчиво сохраняющих свои признаки из поколения в поколение;
© строение венчика цветка позволяет защитить цветок от опыления посторонней пыльцой.
Опыты Менделя были тщательно продуманы. Если его предшественники пытались изучить закономерности наследования сразу многих признаков, то Мендель шел от простого к сложному. Свои исследования он начал с изучения закономерностей наследования всего лишь одной пары альтернативных признаков.
| Моногибридное скрещивание |
Моногибридным называют скрещивание двух организмов, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных (взаимоисключающих) признаков. Таким образом, при таком скрещивании прослеживаются закономерности наследования только двух вариантов признака (например, белая и красная окраска венчика), а все остальные признаки организма во внимание не принимаются.
| Первый закон Менделя |
Классическим примером моногибридного скрещивания является скрещивание сортов гороха с желтыми и зелеными семенами (рис. 323). При скрещивании растения с желтыми и зелеными семе-
как бы исчезает. Проявляющийся у гибридов первого поколения признак Мендель назвал доминантным, а подавляемый — рецессивным. Само же явление преобладания у гибридов признака одного из родителей Г. Мендель назвал доминированием.
Позже выявленная закономерность была названа законом единообразия гибридов первого поколения, или законом доминирования. Это первый закон Менделя: при скрещивании двух организмов, относящихся к разным чистым линиям (двух гомозиготных организмов), отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все первое поколение гибридов (F1) окажется единообразным и будет нести признак одного из родителей.
| Второй закон Менделя |
Второй закон наследственности был сформулирован Менделем при изучении гибридов второго поколения. Семена гибридов первого поколения использовались Менделем для получения второго гибридного поколения. Результаты опытов Менделя приведены в таблице.
Результаты расщепления по различным признакам в F2,
полученные в опытах Г.Менделя с горохом.
| Признаки | Доминантные | Рецессивные | Всего |
| число | % | число | % |
| Форма семян | 74,74 | 25,26 | |
| Окраска семядолей | 75,06 | 24,94 | |
| Окраска семенной кожуры | 75,90 | 24,10 | |
| Форма боба | 74,68 | 25,32 | |
| Окраска боба | 73,79 | 26,21 | |
| Расположение цветков | 75,87 | 24,13 | |
| Высота стебля | 73,96 | 26,04 | |
| Всего: | 74,90 | 25,10 |
Анализ данных таблицы позволяет сделать ряд выводов:
© единообразия гибридов во втором поколении не наблюдается — часть гибридов несет один (доминантный), часть — другой (рецессивный) признак из альтернативной пары;
© количество гибридов, несущих доминантный признак, приблизительно в 3 раза больше, чем гибридов, несущих рецессивный признак, причем это соотношение наблюдается и по каждой отдельно взятой паре, и по всей совокупности растений;
© рецессивный признак не исчезает, а лишь подавляется и проявляется во втором гибридном поколении;
© наследуются не сами признаки, а наследственные задатки, или факторы (в современной терминологии — гены), их определяющие.
Явление, при котором часть гибридов второго поколения несет доминантный признак, а часть — рецессивный, называют расщеплением. Причем наблюдающееся у гибридов расщепление не случайное, а подчиняется определенным количественным закономерностям.
Таким образом, на основе скрещивания гибридов первого поколения и анализа второго был сформулирован второй закон Менделя: при скрещивании гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков в определенном числовом соотношении.
| Гипотеза чистоты гамет |
Для объяснения явления доминирования и расщепления гибридов второго поколения Мендель предложил гипотезу чистоты гамет. Он предположил, что развитие признака определяется соответствующим ему наследственным фактором. Один наследственный фактор гибриды получают от отца, другой — от матери. У гибридов F1 проявляется лишь один из факторов — доминантный. Однако, среди гибридов F2, появляются особи с признаками исходных родительских форм. Это значит, что наследственные факторы сохраняются в неизменном виде, а в половые клетки попадает только один наследственный фактор, то есть они "чисты" (не содержат второго наследственного фактора).
Итак, гипотеза чистоты гамет гласит: гаметы "чисты", содержат только один наследственный признак из пары.
Наследственные задатки (гены) Мендель предложил обозначать большими буквами латинского алфавита, например, доминантный — большой — А, рецессивный — маленькой — а.
Каждый организм один задаток (ген) получает от материнского организма, а другой — от отцовского, следовательно, они являются парами. Явление парности генов называют аллелизмом, парные гены — аллельными, а каждый ген пары — аллелью. Например, желтая и зеленая окраска семян гороха являются двумя аллелями (соответственно, доминантный аллель и рецессивный аллель) одного гена.
| Множественный аллелизм |
| Цитологические основы моногибридного скрещивания |
В настоящее время известно, что существуют гены, имеющие не два, а большее количество аллелей. Например, у мухи дрозофилы ген окраски глаз представлен 12 аллелями: красная, коралловая, вишневая, абрикосовая и т.д. до белой. Наличие у гена большого количества аллелей называют множественным аллелизмом. Множественный аллелизм является следствием возникновения нескольких мутаций одного и того же гена.
Поскольку в своих опытах Г. Мендель использовал растения, относящиеся к разным чистым линиям, аллельные гены этих растений одинаковы. Организмы, имеющие одинаковые аллели одного гена, называются гомозиготными. Они могут быть гомозиготными по доминантным (АА) или по рецессивным генам (аа). Организмы, имеющие разные аллели одного гена, называются гетерозиготными (Аа).
Во времена Менделя строение и развитие половых клеток еще не было изучено. Поэтому его гипотеза чистоты гамет является примером гениального предвидения, которое позже нашло научное подтверждение.
Явления доминирования и расщепления признаков, наблюдавшиеся Менделем, в настоящее время легко объясняются парностью хромосом, расхождением хромосом во время мейоза и объединением их во время оплодотворения (рис. 324).
Генетическая запись осуществляется следующим образом:
Ген Признак Желт. Зелен.
А — желтые семена; Гам.
а — зеленые семена;
Р АА х аа F1 Аа х Аа
Желт. Зелен. Желт. Желт.
F2 АА + 2Аа + аа
Желт. Желт. Зелен.
При оплодотворении гаметы сливаются, и их хромосомы объединяются в одной зиготе. Получившийся от скрещивания гибрид становится гетерозиготным, так как его клетки будут иметь генотип Аа,то есть оба аллеля одного и того же гена. У гибридного организма во время мейоза хромосомы расходятся в разные клетки и образуется два типа гамет — 50% гамет будет нести ген А, 50% — ген а. Оплодотворение — процесс случайный и равновероятный, то есть любой сперматозоид может оплодотворить любую клетку. А поскольку образовалось два типа сперматозоидов и два типа яйцеклеток, возможно возникновение четырех типов зигот.
Для удобства расчета сочетания гамет при оплодотворении английский генетик Р.Пеннет предложил проводить запись в виде решетки, которую так и назвали — решетка Пеннета. По вертикали указываются женские гаметы, по горизонтали — мужские. В клетки решетки вписываются генотипы зигот, образовавшихся при слиянии гамет.
Из приведенной схемы видно, что образуется три типа зигот. Половина из них — гетерозиготы (несут гены Аи а), 1/4 — гомозиготы по доминантному признаку (несут два гена А) и 1/4 — гомозиготы по рецессивному признаку (несут два гена а). Причем желтосеменные растения одинаковы по фенотипу, но различны по генотипу: 1/3 являются гомозиготными по доминантному признаку и 2/3 — гетерозиготны.
Таким образом, учитывая цитологические основы, второй закон Менделя можно сформулировать следующим образом: при скрещивании гибридов первого поколения между собой (двух гетерозиготных особей) во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом соотношении: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1.
| Неполное доминирование |
Явление доминирования не абсолютно. Сам Мендель столкнулся с тем, что при скрещивании крупнолистного сорта гороха с мелколистным гибриды первого поколения не повторяли признак ни одного из родительских растений. Все они имели листья средней величины, то есть выражение признака у гибридов носит промежуточный характер с большим или меньшим уклонением в сторону одного из родительских признаков.
В качестве примера рассмотрим наследование окраски плода у земляники (рис. 326). При скрещивании гомозиготных красноплодных и белоплодных сортов земляники, все первое поколение гибридов получается розовоплодным. При скрещивании гибридов получаем
расщепление в соотношении соотношении 1 красноплодная: 2 розовоплодные: 1 белоплодная. Характерно то, что при неполном доминировании расщепление по генотипу соответствует расщеплению по фенотипу, так как гетерозиготы фенотипически отличаются от гомозигот.
Анализирующее скрещивание. Генотип гороха с зелеными семенами может быть только аа. Горох с желтыми семенами может иметь генотип АА или Аа. Для того, чтобы определить генотип особи, обладающей доминантными признаками, проводят анализирующее скрещивание — скрещивают с особью, гомозиготной по рецессивным признакам.
Если исследуемая особь гомозиготна (АА), то потомство от такого скрещивания будет иметь желтые семена и генотип Аа:
АА х аа; F1 — 100% Аа.
Если исследуемая особь гетерозиготна (Аа), то она образует два типа гамет и 50% потомства будет иметь желтые семена и генотип Аа, а 50% — зеленые семена и генотип аа: Аа х аа; F1 — 50% Аа, 50% аа.
| Дигибридное скрещивание |
Организмы отличаются друг от друга по многим признакам. Поэтому, установив закономерности наследования одной пары признаков, Г.Мендель перешел к изучению наследования двух (и более) пар альтернативных признаков.
Дигибридным называют скрещивание двух организмов, отличающихся друг от друга по двум парам альтернативных признаков.
| Третий закон Менделя |
Для дигибридного скрещивания Мендель брал гомозиготные растения гороха, отличающиеся по окраске семян (желтые и зеленые) и форме семян (гладкие и морщинистые). Желтая окраска (А) и гладкая форма (В) семян — доминантные признаки, зеленая окраска (а) и морщинистая форма (в) — рецессивные признаки.
Скрещивая растение с желтыми и гладкими семенами с растением с зелеными и морщинистыми семенами, Мендель получил единообразное гибридное поколение F1 с желтыми и гладкими семенами (рис. 325). От самоопыления 15 гибридов F1 было получено 556 семян, из них 315 желтых гладких, 101 желтое морщинистое, 108 зеленых гладких и 32 зеленых морщинистых.
Анализируя полученное потомство, Мендель, прежде всего, обратил внимание на то, что, наряду с сочетаниями признаков исходных сортов (желтые гладкие и зеленые морщинистые семена), при дигибридном скрещивании появляются и новые сочетания признаков (желтые морщинистые и зеленые гладкие семена). Он обратил внимание на то, что расщепление по каждому отдельно взятому признаку соответствует расщеплению при моногибридном скрещивании. Из 556 семян 423 были гладкими и 133 морщинистыми (соотношение 3:1), 416 семян имели желтую окраску, а 140 — зеленую (соотношение 3:1). Однако Менделя интересовал вопрос: зависит ли расщепление одной пары признаков (гладкие и морщинистые семена) от расщепления другой пары (желая окраска семян и зеленая) или эти пары тесно связаны между собой.
© 9/16 растений F2 обладали обоими доминантными признаками (гладкие желтые семена);
© 3/16 были желтыми (доминантный) и морщинистыми (рецессивный);
© 3/16 были зелеными (рецессивный) и гладкими (доминантный);
© 1/16 растений F2 обладали обоими рецессивными признаками (морщинистые семена зеленого цвета).
Если при моногибридном скрещивании родительские организмы отличаются по одной паре признаков (2 1 ) (желтые и зеленые семена) и дают во втором поколении два
фенотипа в соотношении 3+1, то при дигибридном они отличаются по двум парам признаков (2 2 ) и дают во втором поколении четыре фенотипа в соотношении (3+1) 2 . Легко посчитать, сколько фенотипов и в каком соотношении будет образовываться во втором поколении при тригибридном скрещивании: (2 3 ). — восемь фенотипов в соотношении (3+1) 3 .
Четыре фенотипа скрывают девять разных генотипов: 1 — ААBB; 2 — AABb; 1 — AAbb; 2 — AaBB; 4 — AaBb; 2 — Aabb; 1 — aaBB; 2 — aaBb; 1 — aabb. Если расщепление по генотипу в F2 при моногибридном поколении было 1:2:1, то есть было три разных генотипа (3 1 ), то при при дигибридном образуется 9 разных генотипов — 3 2 , при тригибридном скрещивании образуется 3 3 — 27 разных генотипов.
Мендель пришел к выводу, что расщепление по одной паре признаков не связано с расщеплением по другой паре. Для семян гибридов характерны не только сочетания признаков родительских растений (желтое гладкое семя и зеленое морщиностое семя), но и возникновение новых комбинаций признаков (желтое морщинистое семя и зеленое гладкое семя).
Проведенное исследование позволило сформулировать закон независимого комбинирования генов (третий закон Менделя): при скрещивании двух гетерозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум (и более) парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга в соотношении 3:1 и комбинируются во всех возможных сочетаниях.
Третий закон Менделя справедлив только для тех случаев, когда анализируемые гены находятся в разных парах гомологичных хромосом.
| Цитологические основы третьего закона Менделя |
Пусть А — ген, обусловливающий развитие желтой окраски семян, а — зеленой окраски, В — гладкая форма семени, в — морщинистая. Скрещиваются гибриды первого поколения, имеющие генотип АаВв. При образовании гамет, из каждой пары аллельных генов в гамету попадает только один, при этом в результате случайности расхождения хромосом в первом делении мейоза ген Аможет попасть в одну гамету с геном В или с геном в, а ген аможет объединиться с геном В или с геном в. Таким образом, каждый организм образует четыре сорта гамет в одинаковом количестве (по 25 %): АВ, Aв, aB, aв. Во время оплодотворения каждый из четырех типов сперматозоидов может оплодотворить любую из четырех типов яйцеклеток. Все возможные сочетания мужских и женских гамет легко установить с помощью решетки Пеннета. При анализе результатов видно, что по фенотипу потомство делится на четыре группы: 9 желтых гладких: 3 желтых морщинистых: 3 зеленых гладких: 1 желтая морщинистая. Если проанализировать результаты расщепления по каждой паре признаков в отдельности, то получится, что отношение числа желтых семян к числу зеленых — 3:1, отношение числа гладких к числу морщинистых — 3:1. Таким образом, при дигибридном скрещивании каждая пара признаков при расщеплении в потомстве ведет себя так же, как при моногибридном скрещивании, т.е. независимо от другой пары признаков.
Задача 292.
У гороха доминантные гены гладкой формы семян (А) и наличие усиков в сложном листе (В) сцеплены с друг другом и находятся в одной хромосоме. При скрещивании растений с гладкими семенами и усиками с растениями с морщинистой формой семян без усиков было получено 8000 растений похожих на родителей (4002 - гладкая форма семян и наличие усиков, 3998 - морщинисые семена без усиков). а также 305 растений с гладкими семенами без усиков и 300 растений с морщигистыми семенами с усиками.Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родительских растений, потомства, дайте обоснование появлению двух групп растений с отличными от родителей признаками.
Решение:
Определим общее число фенотипов, получим:
Nобщ. = 4002 + 3998 + 305 + 300 = 8605.
Определим соотношение фенотипов в данном скрещивании, получим:
гладкое семя с усиками : морщинистое семя без усиков : гладкое семя без усиков : морщинистое семя с усиками =
= 4002/8605 : 3998/8605 : 305/8605 : 300/8605 = 0,4650 : 0,4645 : 0,0354 : 0,0348 = 46,54% : 46,45 : 3,54% : 3,48%.
Такое расщепление по фенотипу возможно при скрещивании дигетерозиготы и дигомозиготы по обоим рецессивным генам со сцепленными генами, расположенными в одной аутосоме. Так как общее число фенотипов с перекрестом составляет 7% (3,54% + 3,48% = 7,02 приблизительно 7% ), то расстояние между генами А и В составляет 7% или 7 морганид.
Расстояние между генами 7 м показывает, что кроме некроссоверных гамет есть кроссоверные, причем последних будет 7%. Тогда у гетерозиготного организма будут образовываться гаметы некроссоверные: АВ|, аb|; их соотношение [(100% - 7%) : 2 = 46,5%] по 46,5%, а кроссоверные гаметы: *Аb|, aB|*; их соотношение [7% : 2 = 3,5%] по 3,5%.
Схема скрещивания
Р: АВ||ab x ab||ab
Г: АВ|; ab| ab|
некросс.
гаметы
*Аb|; *aB|
кросс.
гаметы
F1: АВ||ab - 46,5%; ab||ab - 46,5%; *Аb||ab - 3,5%; *aB||ab - 3,5%.
Наблюдается 4 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 46,5% : 3,5% : 3,5% : 46,5%.
Фенотип:
АВ||ab - гладкое семя с усиками - 46,5%;
ab||ab - морщинисые семена без усиков - 46,5%;
*Аb||ab - гладкое семя без усиков - 3,5%;
*aB||ab - морщинистое семя с усиками - 3,5%.
Наблюдается 4 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 46,5% : 3,5% : 3,5% : 46,5%.
Выводы:
1) генотип первого растения гороха - АВ||ab, второго растения - ab||ab;
2) величина кроссинговера составляет 7 морганид.
Задача 293.
Какую долю потомства двух дигетерозигот составляют особи генотипа Аавв, если Ав сцеплены и кроссинговер составляет 30%?
Решение:
Расстояние между генами 30 м показывает, что кроме некроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 30%. Гаметы некроссоверные: АВ| и aв|; их соотношение [(100% - 30%) : 2 = 35%] по 35%. Кроссоверные гаметы: *Aв| и *aB|, их соотношение [30 : 2 = 15%] по 15%.
Схема скрещивания
Р: АВ||aв х АВ||aв
Г: АВ|, aв| АВ|, aв|
некрос. некрос.
гаметы гаметы
*Aв, *aB| *Aв, *aB|
крос. гаметы крос. гаметы
F1:
1АВ||АВ - 17,5%; 2АВ||aв - 35%; 1aв||aв - 15,5%; 2*АВ||Aв (*АВ||Aв и АВ||*Aв) - 5%; 2*АВ||aB (*АВ||aB, АВ||*aB) - 5%; 2*Ав||ав - 5%;
1*Ав||Ав - 2,5%; 2*Ав||*аВ - 5%; 2*аВ||*aв - 5%; 1*аВ||*aВ - 2,5%.
Наблюдается 10 типов генотипа. Расщепление по генотипу - 1:2:1:2:2:2:1:2:2:1.
Ответ: особи с генотипом ААвв (Ав||Aв) составляют 5%.
Задача 294.
Какую долю потомства двух дигетерозигот составляют особи генотипа ААвв, если Ав сцеплены и кроссинговер составляет 10%?
Решение:
Расстояние между генами 10 м показывает, что кроме некроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 10%. Гаметы некроссоверные: АВ| и aв|; их соотношение [(100% - 10%) : 2 = 45%] по 45%. Кроссоверные гаметы: *Aв| и *aB|, их соотношение [10 : 2 = 5%] по 5%.
Схема скрещивания
Р: АВ||aв х АВ||aв
Г: АВ|, aв| АВ|, aв|
некрос. некрос.
гаметы гаметы
*Aв, *aB| *Aв, *aB|
крос. гаметы крос. гаметы
F1:
1АВ||АВ - 22,5%; 2АВ||aв - 45%; 1aв||aв - 22,5%; 2*АВ||Aв (*АВ||Aв и АВ||*Aв) - 1,666%; 2*АВ||aB (*АВ||aB, АВ||*aB) - 1,666%; 2*Ав||ав - 1,666%;
1*Ав||Ав - 0,833%; 2*Ав||*аВ - 1,666%; 2*аВ||*aв - 1,666%; 1*аВ||*aВ - 0,833%.
Наблюдается 10 типов генотипа. Расщепление по генотипу - 1:2:1:2:2:2:1:2:2:1.
Ответ: особи с генотипом ААвв (Ав||Aв) составляют 0,83%.
Задача 295.
У человека гены А и В локализованы в аутосоме и расстояние между ними 8 морганид. Какая вероятность рождения ребенка с фенотипом матери, если ее генотип Аb//аВ, а генотип супруга аb//аb.
Решение:
Расстояние между генами 8 м показывает, что кроме некроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 8%. Тогда у гетерозиготного организма будут образовываться гаметы некроссоверные: Аb|, аB|; их соотношение [(100% - 8%) : 2 = 46%] по 46%, а кроссоверные гаметы: *АB|, *ab|; их соотношение [8% : 2 = 4%] по 4. Дигомозигота ab||ab образует только один тип гамет - ab|.
Схема скрещивания
Р: Аb||аВ х ab||ab
Г: Аb|; аВ ab|
некросс.
гаметы
*AB|; *ab|
кросс.
гаметы
F1: Ab||ab - 46%; aB||ab - 46%; *AB||ab - 4%; *ab||ab - 4%.
Ответ: вероятность рождения ребенка с фенотипом матери составляет - 4%, его генотип - *AB||ab.
Задача 296.
В анализирующем скрещивании от дигетерозиготы АаВb получено:
АВ – 243, аВ – 762, Аb – 758, ab – 237.
Каков характер наследования генов? Если они сцеплены, то каково расстояние между ними? Определите генотип гетерозиготы.
Решение:
Рассчитаем общее число гамет, получим:
Nобщ. = 243 + 762 + 758 + 237 = 2000 шт.
Расщепление гамет - 243/2000 : 762/2000 : 758/2000 : 237/2000 = 38,1% : 37,9% : 12,2% : 11,9% приблизительно 38%:33%:12%:12%.
Из проведённого расчёта следует, что характер наследования генов идёт по типу сцепления генов в одной хромосоме.
При сложении процента перекрёста генов получим 24% (12% + 12% = 24%), что означает расстояние между генами А и В равно 24 морганиды.
Так как процент гамет Аb| и aB| составляет 76% (38% + 38% = 76%), то именно эти гаметы и являются некроссоверными, значит, генотип гетерозиготы и состоит из них и будет иметь вид: Аb||aB.
Расстояние между генами 24 м показывает, что кроме некроссоверных гамет есть кроссоверные, причем последних будет 24%. Тогда у гетерозиготного организма будут образовываться гаметы некроссоверные: Аb|, аB|; их соотношение [(100% - 24%) : 2 = 38%] по 38%, а кроссоверные гаметы: *АB|, ab|*; их соотношение [24% : 2 = 12%] по 12%, что и совпадает с данными по условию задачи.
Формат ответа: цифра или несколько цифр, слово или несколько слов. Вопросы на соответствие "буква" - "цифра" должны записываться как несколько цифр. Между словами и цифрами не должно быть пробелов или других знаков.
Дигетерозиготное растение гороха с гладкими семенами и усиками скрестили с растением с морщинистыми семенами без усиков. Известно, что оба доминантных гена (гладкие семена и наличие усиков) локализованы в одной хромосоме, кроссинговер не происходит. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, фенотипы и генотипы потомства, соотношение особей с разными генотипами и фенотипами. Какой закон при этом проявляется?
А – гладкие семена, а – морщинистые семена, B – наличие усиков, b – отсутствие усиков, АВ сцеплены
гладкие семена, с усиками морщинистые семена, без усиков
гладкие семена, с усиками морщинистые семена, без усиков
aabb - гладкие семена, с усиками,aabb – морщинистые семена, без усиков.
генотипы и фенотипы потомков:
aabb - гладкие семена, с усиками;aabb - морщинистые семена, без усиков.
соотношение особей в потомстве по генотипу и фенотипу 1:1
проявляется закон сцепленного наследования признаков, т. к. гены двух признаков сцеплены и находятся в одной хромосоме.
При скрещивании дигетерозиготного растения китайской примулы с фиолетовыми цветками, овальной пыльцой и растения с красными цветками, круглой пыльцой в потомстве получилось: 51 растение с фиолетовыми цветками, овальной пыльцой; 15 – с фиолетовыми цветками, круглой пыльцой; 12 – с красными цветками, овальной пыльцой; 59 – с красными цветками, круглой пыльцой. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомства F1. Объясните формирование четырёх фенотипических групп.
А – фиолетовые цветки, а – красные цветки, B – овальная пыльца, b – круглая пыльца
фиол. цветки, овал. пыльца красн. цветки, кругл. пыльца
G AB, Аb, aB, ab ab
F1 51 АаBb – с фиолетовыми цветками, овальной пыльцой;
15 Ааbb – с фиолетовыми цветками, круглой пыльцой;
12 ааBb – с красными цветками, овальной пыльцой;
59 ааbb – с красными цветками, круглой пыльцой;
генотипы родителей:АaBb - с фиолетовыми цветками, овальной пыльцой; aabb - с красными цветками, круглой пыльцой
генотипы потомства f1:AaBb - с фиолетовыми цветками, овальной пыльцой; Aabb - фиолетовыми цветками, круглой пыльцой; aaBb - с красными цветками, овальной пыльцой; aabb - с красными цветками, круглой пыльцой.
присутствие в потомстве двух групп особей (51 растение с фиолетовыми цветками, овальной пыльцой; 59 – с красными цветками, круглой пыльцой) примерно в равных долях – результат сцепления генов A и B, а и b. Две другие фенотипические группы образуются в результате кроссинговера.
Воробьёв, имеющих длинные крылья и серую окраску тела, скрестили с воробьями (самцами), имеющими черную окраску тела и короткие крылья. В первом поколении все воробьи были серые и длиннокрылые. При скрещивании гибридов первого поколения с самцом из первого скрещивания во втором поколении получили 18 с серым телом и длинными крыльями, 1 с черным телом и длинными крыльями, 21 с черным телом и короткими крыльями и 2 с серым телом и короткими крыльями. Определите генотипы родителей в первом и втором скрещиваниях, генотипы потомков во втором скрещивании. Составьте схему решения задачи.
Какой закон наследственности проявляется в данном случае?
А – длинные крылья, а – короткие крылья, B- серое тело, b – черное тело.
длинные крылья, серое тело короткие крылья, чёрное тело
длинные крылья, серое тело
Р ♀ AaBb х ♂ aabb
длинные крылья, серое тело короткие крылья, чёрное тело
G AB, Ab, aB, ab ab
AaBb - длинные крылья, серое тело - 18
Aabb - длинные крылья, чёрное тело - 1
aaBb - короткие крылья, серое тело - 2
aabb - короткие крылья, чёрное тело - 21
генотипы родителей в первом скрещивании: ♀ aabb, ♂aabb;генотипы родителей во втором скрещивании: ♀ aabb, ♂ aabb.
генотипы потомков во втором скрещивании:aabb - длинные крылья, серое телоaabb – длинные крылья, чёрное телоaabb – короткие крылья, серое телоaabb - короткие крылья, чёрное тело
проявляется закон сцепленного наследования признаков, т. к. доминантные и рецессивные гены попарно сцеплены и находятся в одной хромосоме, гаметы ab и ab образуются в результате кроссинговера.
При скрещивании растений томатов с нормальной высотой стебля (А) и круглыми плодами (В) с растениями, имеющими карликовый рост стебля и овальные плоды, в потомстве получили две фенотипические группы в соотношении 1 : 1 (нормальная высота стебля, круглые плоды и карликовый стебель, овальные плоды). Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы потомства. Объясните причину появления двух фенотипических групп в потомстве.
А – норм. высота, а – карлик. рост, B- круг. плоды, b – овал. плоды.
норм. высота, круг. плоды карлик.. рост, овал. плоды
норм. высота, круг. плоды карлик.. рост, овал. плоды
генотипы родителей: ааbb (гаметы ав, аb) и ааbb (гаметы аb);
генотипы и фенотипы потомства: ааbb (нормальная высота стебля, круглые плоды) и ааbb (карликовые стебли, овальные плоды);
появление двух фенотипических групп в потомстве связано со сцепленным наследованием признаков (полное сцепление), гены высоты стебля и формы плода находятся в одной паре гомологичных хромосом.
Гибридная мышь, полученная от скрещивания чистой линии мышей с извитой шерстью (а) нормальной длины (B) с чистой линией, имеющей прямую длинную шерсть, была скрещена с самцом, который имел извитую длинную шерсть. В потомстве 40% мышей имели прямую длинную шерсть, 40% − извитую шерсть нормальной длины, 10% − прямую нормальной длины и 10% − извитую длинную шерсть. Определите генотипы всех особей. Составьте схемы скрещиваний. Какой закон проявляется в данном случае? Объясните формирование четырёх фенотипических групп.
А — прямая шерсть
а — извитая шерсть
В — нормальная длина шерсти
b — длинная шерсть
извитая нормальной длины шерсть прямая длинная шерсть
прямая шерсть нормальной длины
Р ♀ АаВb х ♂ ааbb
прямая шерсть нормальной длины извитая длинная шерсть
G АВ, аВ, Аb, аb аb
10% прямая шерсть нормальной длины
40% извитая шерсть нормальной длины
40% прямая шерсть, длинная шерсть
10% извитая шерсть, длинная шерсть
родители в первом скрещивании имеют генотипы аавв, ааbb; их потомство имеет генотип аавв.
родители во втором скрещивании имеют генотипы: самка - аавb, самец - ааbb. генотипы потомков во втором скрещивании: аавb, аавb, ааbb, ааbb.
в данном случае проявляется закон сцепленного наследования признаков, так как гены a и b, a и b попарно сцеплены и находятся в одной хромосоме. гаметы ав и аb появились в результате кроссинговера.
Если при анализирующем скрещивании всё потомство получилось одинаковым, значит, анализируемый организм был доминантной гомозиготой (закон единообразия).
Во втором скрещивании проявляется закон сцепленного наследования, поскольку у организма BV/bv образуется только два вида гамет BV и bv, а гаметы Bv и bV не образуются.
Подготовка к ЕГЭ 11 "А" запись закреплена
Задание на 05.02
С6. При скрещивании растений гороха с гладкими семена и усиками с растением с морщинистыми семенами без усиков всё поколение было единообразным и имело гладкие семена и усики. При скрещивании другой пары растений с такими же фенотипами (гороха с гладкими семенами и усиками и гороха с морщинистыми семенами без усиков) в потомстве получили половину растений с гладкими семенами и усиками и половину растений с морщинистыми семенами без усиков.
Показать полностью. Составьте схему каждого скрещивания. Определите генотипы родителей и потомства. Объясните полученные результаты. Как определяются доминантные признаки в данном случае?
С6. Впервые группы крови у человека обнаружил ученый К.
Ландштейнер в 1900 году. В определенной им системе АВ0 различают по фенотипу четыре группы крови: I(0), II(А), III(В) и IV(АВ). Ген,
определяющий группу крови у человека по системе (АВ0) имеет три аллеля: IА, IВ, i0 (ген i0 рецессивный по отношению к IА и IIВ). У человека по фенотипу определены четыре группы крови: I (0), II (А), III (В), IV(АВ). Голубоглазая женщина (а), имеющая I (0) группу крови, вступает в брак с дигетерозиготным кареглазым мужчиной, имеющим третью группу крови (III – В). Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы возможного потомства. Какое соотношение потомства по фенотипу группы крови ожидается у этой супружеской пары?
Подготовка к ЕГЭ 11 "А" запись закреплена
Задания части С
С6. У собак чёрная шерсть доминирует над коричневой, а длинная шерсть над короткой (гены не сцеплены). От чёрной длинношёрстной самки при анализирующем скрещивании получено потомство: 3 чёрных длинношёрстных щенка, 3 коричневых длинношёрстных. Определите генотипы родителей и потомства, соответствующие их фенотипам. Составьте схему решения задачи. Объясните полученные результаты
Подготовка к ЕГЭ 11 "А" запись закреплена
Задания части С
С6. Черный хохлатый петух скрещен с такой же курицей. От них получены 20 цыплят: 10 чёрных хохлатых, 5 бурых хохлатых, 3 чёрных без хохла и 2 бурых без хохла . Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и потомков. Объясните получение четырёх фенотипических групп с точки зрения цитологических основ скрещивания. Доминантные признаки – чёрное оперение (А) и хохлатость (В).
Подготовка к ЕГЭ 11 "А" запись закреплена
С2. Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите предложения, в которых сделаны ошибки, и исправьте их.
1.У растений, как и у всех организмов, происходит обмен веществ. 2. Они дышат, питаются, растут и размножаются. 3. При дыхании они поглощают углекислый газ и выделяют кислород. 4.Растения растут только в первые годы жизни. 5. Наряду с растениями автотрофами, существуют гетеротрофы, это паразитические растения. 6. Все растения распространяются с помощью семян.
Подготовка к ЕГЭ 11 "А" запись закреплена
С2. По каким сосудам и какая кровь поступает в камеры сердца, обозначенные на рисунке цифрами 3 и 5? С каким кругом кровообращения связана каждая из этих структур сердца?
Подготовка к ЕГЭ 11 "А" запись закреплена
Задача 3. Мужчина дальтоник, правша (его мать была левшой) женат на женщине с нормальным зрением (ее отец и мать были полностью здоровы), левше. Какие могут родиться дети у этой пары?
Лиза, посмотри эту задачу еще раз, напутала.
Подготовка к ЕГЭ 11 "А" запись закреплена
Задача 2. Мужчина с карими глазами и 3 группой крови женился на женщине с карими глазами и 1 группой крови. У них родился голубоглазый ребенок с 1 группой крови. Определите генотипы всех лиц, указанных в задаче.
Подготовка к ЕГЭ 11 "А" запись закреплена
Основные понятия генетики
Ген — это участок молекулы ДНК, несущий информацию о первичной структуре одного белка. Ген — это структурная и функциональная единица наследственности.
Аллельные гены (аллели) — разные варианты одного гена, кодирующие альтернативное проявление одного и того же признака. Альтернативные признаки — признаки, которые не могут быть в организме одновременно.
Показать полностью.
Гомозиготный организм — организм, не дающий расщепления по тем или иным признакам. Его аллельные гены одинаково влияют на развитие данного признака.
Гетерозиготный организм — организм, дающий расщепление по тем или иным признакам. Его аллельные гены по-разному влияют на развитие данного признака.
Доминантный ген отвечает за развитие признака, который проявляется у гетерозиготного организма.
Рецессивный ген отвечает за признак, развитие которого подавляется доминантным геном. Рецессивный признак проявляется у гомозиготного организма, содержащего два рецессивных гена.
Генотип — совокупность генов в диплоидном наборе организма. Совокупность генов в гаплоидном наборе хромосом называется геномом.
Фенотип — совокупность всех признаков организма.
Законы Г. Менделя
Первый закон Менделя — закон единообразия гибридов F1
Этот закон выведен на основании результатов моногибридного скрещивания. Для опытов было взято два сорта гороха, отличающихся друг от друга одной парой признаков — цветом семян: один сорт имел желтую окраску, второй — зеленую. Скрещивающиеся растения были гомозиготными.
Для записи результатов скрещивания Менделем была предложена следующая схема:
А — желтая окраска семян
а — зеленая окраска семян
Р (родители) АА аа
Г (гаметы) А а
F1 (первое поколение) Аа
(все растения имели желтые семена)
Формулировка закона: при скрещивании организмов, различающихся по одной паре альтернативных признаков, первое поколение единообразно по фенотипу и генотипу.
Второй закон Менделя — закон расщепления
Из семян, полученных при скрещивании гомозиготного растения с желтой окраской семян с растением с зеленой окраской семян, были выращены растения, и путем самоопыления было получено F2.
Р (F1) Aa Aa
Г А; a А; a
F2 АА; Аа; Аа; аа
(75% растений имеют доминантный признак, 25% — рецессивный)
Формулировка закона: у потомства, полученного от скрещивания гибридов первого поколения, наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 3:1, а по генотипу — 1:2:1.
Третий закон Менделя — закон независимого наследования
Этот закон был выведен на основании данных, полученных при дигибридном скрещивании. Мендель рассматривал наследование двух пар признаков у гороха: окраски и формы семян.
В качестве родительских форм Мендель использовал гомозиготные по обоим парам признаков растения: один сорт имел желтые семена с гладкой кожицей, другой — зеленые и морщинистые.
А — желтая окраска семян, а — зеленая окраска семян,
В — гладкая форма, в — морщинистая форма.
Р ААВВ аавв
Г АВ ав
F1 АаВв
100% (желтые гладкие).
Затем Мендель из семян F1 вырастил растения и путем самоопыления получил гибриды второго поколения.
Р АаВв АаВв
Г АВ, Ав, аВ, ав АВ, Ав, аВ, ав
F2 Для записи и определения генотипов используется решетка Пеннета
Гаметы АВ Ав аВ ав
АВ ААВВ ААВв АаВВ АаВв
Ав ААВв Аавв АаВв Аавв
аВ АаВВ АаВв ааВВ ааВв
ав АаВв Аавв ааВв аавв
В F2 произошло расщепление на 4 фенотипических класса в соотношении 9:3:3:1. 9/16 всех семян имели оба доминантных признака (желтые и гладкие), 3/16 — первый доминантный и второй рецессивный (желтые и морщинистые), 3/16 — первый рецессивный и второй доминантный (зеленые и гладкие), 1/16 — оба рецессивных признака (зеленые и морщинистые).
При анализе наследования каждой пары признаков получаются следующие результаты. В F2 12 частей желтых семян и 4 части зеленых семян, т.е. соотношение 3:1. Точно такое же соотношение будет и по второй паре признаков (форме семян).
Формулировка закона: при скрещивании организмов, отличающихся друг от друга двумя и более парами альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всевозможных сочетаниях.
Третий закон Менделя выполняется только в том случае, если гены находятся в разных парах гомологичных хромосом.
При анализе признаков гибридов первого и второго поколений Мендель установил, что рецессивный ген не исчезает и не смешивается с доминантным. В F2 проявляются оба гена, что возможно только в том случае, если гибриды F1 образуют два типа гамет: одни несут доминантный ген, другие — рецессивный. Это явление и получило название гипотезы чистоты гамет: каждая гамета несет только один ген из каждой аллельной пары. Гипотеза чистоты гамет была доказана после изучения процессов, происходящих в мейозе.
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, IА, IВ), 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 IАi0 и IАIА; третья IВIВ и IВi0 и четвертая IАIВ.
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).
Читайте также: