Скрещивание гомозиготных растений гороха

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 21.09.2024

Среди заданий по генетике можно выделить 6 основных типов, встречающихся в ЕГЭ. Первые два (на определение числа типов гамет и моногибридное скрещивание) встречаются чаще всего в части А экзамена (вопросы А7 , А8 и А30 ).

Задачи типов 3 , 4 и 5 посвящены дигибридному скрещиванию, наследованию групп крови и признаков, сцепленных с полом. Такие задачи составляют большинство вопросов С6 в ЕГЭ .

Задания шестого типа представляют собой задачи смешанного типа. В них рассматривается наследование двух пар признаков: одна пара сцеплена с Х-хромосомой (или определяет группы крови человека), а гены второй пары признаков расположены в аутосомах. Этот класс задач считается самым трудным для абитуриентов.

Ниже изложены теоретические основы генетики, необходимые для успешной подготовки к заданию С6, а также рассмотрены решения задач всех типов и приведены примеры для самостоятельной работы.

Основные термины 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.

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.

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.

Анализирующее скрещивание

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 (i 0 , I А , I В ), кодирующие белки-антигены эритроцитов, которые определяют группы крови людей. В генотипе каждого человека содержится только два гена, определяющих его группу крови: первая группа i 0 i 0 ; вторая I А i 0 и I А I А ; третья I В I В и I В i 0 и четвертая I А I В .

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).

В ЕГЭ включены задачи только на признаки, сцепленные с Х-хромосомой. В основном они касаются двух признаков человека: свертываемость крови (Х Н — норма; X h — гемофилия), цветовое зрение (Х D — норма, X d — дальтонизм). Гораздо реже встречаются задачи на наследование признаков, сцепленных с полом, у птиц.

У человека женский пол может быть гомозиготным или гетерозиготным по отношению к этим генам. Рассмотрим возможные генетические наборы у женщины на примере гемофилии (аналогичная картина наблюдается при дальтонизме): Х Н Х Н — здорова; Х Н X h — здорова, но является носительницей; Х h Х h — больна. Мужской пол по этим генам является гомозиготным, т.к. Y-хромосома не имеет аллелей этих генов: Х Н Y — здоров; X h Y — болен. Поэтому чаще всего этими заболеваниями страдают мужчины, а женщины являются их носителями.

Типичные задания ЕГЭ по генетике

Определение числа типов гамет

Определение числа типов гамет проводится по формуле: 2 n , где n — число пар генов в гетерозиготном состоянии. Например, у организма с генотипом ААввСС генов в гетерозиготном состоянии нет, т.е. n = 0 , следовательно, 2 0 = 1 , и он образует один тип гамет (АвС). У организма с генотипом АаВВсс одна пара генов в гетерозиготном состоянии (Аа), т.е. n = 1 , следовательно, 2 1 = 2 , и он образует два типа гамет. У организма с генотипом АаВвСс три пары генов в гетерозиготном состоянии, т.е. n = 3 , следовательно, 2 3 = 8 , и он образует восемь типов гамет.

Задачи на моно- и дигибридное скрещивание

На моногибридное скрещивание

Задача: Скрестили белых кроликов с черными кроликами (черный цвет — доминантный признак). В F₁ — 50% белых и 50% черных. Определите генотипы родителей и потомства.

Решение: Поскольку в потомстве наблюдается расщепление по изучаемому признаку, следовательно, родитель с доминантным признаком гетерозиготен.

Р	Аа (черный)	аа (белый)
Г	А, а	а
F₁	Аа (черные) : аа (белые) 1 : 1

На дигибридное скрещивание

Доминантные гены известны

Задача: Скрестили томаты нормального роста с красными плодами с томатами-карликами с красными плодами. В F₁ все растения были нормального роста; 75% — с красными плодами и 25% — с желтыми. Определите генотипы родителей и потомков, если известно, что у томатов красный цвет плодов доминирует над желтым, а нормальный рост — над карликовостью.

Решение: Обозначим доминантные и рецессивные гены: А — нормальный рост, а — карликовость; В — красные плоды, в — желтые плоды.

Проанализируем наследование каждого признака по отдельности. В F₁ все потомки имеют нормальный рост, т.е. расщепления по этому признаку не наблюдается, поэтому исходные формы — гомозиготны. По цвету плодов наблюдается расщепление 3:1 , поэтому исходные формы гетерозиготны.

Р	ААВв (нормальный рост, красные плоды)	ааВв (карлики, красные плоды)
Г	АВ, Ав	аВ, ав
F₁	АаВВ (нормальный рост, красные плоды) АаВв (нормальный рост, красные плоды) АаВв (нормальный рост, красные плоды) Аавв (нормальный рост, желтые плоды)

Доминантные гены неизвестны

Задача: Скрестили два сорта флоксов: один имеет красные блюдцевидные цветки, второй — красные воронковидные цветки. В потомстве было получено 3/8 красных блюдцевидных, 3/8 красных воронковидных, 1/8 белых блюдцевидных и 1/8 белых воронковидных. Определите доминантные гены и генотипы родительских форм, а также их потомков.

Решение: Проанализируем расщепление по каждому признаку в отдельности. Среди потомков растения с красными цветами составляют 6/8 , с белыми цветами — 2/8 , т.е. 3:1 . Поэтому А — красный цвет, а — белый цвет, а родительские формы — гетерозиготны по этому признаку (т.к. есть расщепление в потомстве).

По форме цветка также наблюдается расщепление: половина потомства имеет блюдцеобразные цветки, половина — воронковидные. На основании этих данных однозначно определить доминантный признак не представляется возможным. Поэтому примем, что В — блюдцевидные цветки, в — воронковидные цветки.

3/8 А_В_ - красные блюдцевидные цветки,
3/8 А_вв — красные воронковидные цветки,
1/8 ааВв — белые блюдцевидные цветки,
1/8 аавв — белые воронковидные цветки.

Решение задач на группы крови (система АВ0)

Задача: у матери вторая группа крови (она гетерозиготна), у отца — четвертая. Какие группы крови возможны у детей?

Решение:

Р	I А I В	I А i 0
Г	I А , I В	I А , i o
F₁	I А I А , I А i 0 , I В i 0 , I А I В (вероятность рождения ребенка со второй группой крови составляет 50%, с третьей — 25%, с четвертой — 25% ).

Решение задач на наследование признаков, сцепленных с полом

Такие задачи вполне могут встретиться как в части А, так и в части С ЕГЭ.

Задача: носительница гемофилии вышла замуж за здорового мужчину. Какие могут родиться дети?

Решение:

Р	Х Н X h	Х Н Y
Г	Х Н , X h	Х Н , Y
F₁	Х Н Х Н девочка, здоровая ( 25% ) Х Н X h девочка, здоровая, носительница ( 25% ) Х Н Y мальчик, здоровый ( 25% ) X h Y мальчик, больной гемофилией ( 25% )

Решение задач смешанного типа

Задача: 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.

Решение: Карий цвет глаз доминирует над голубым, поэтому А — карие глаза, а — голубые глаза. У ребенка голубые глаза, поэтому его отец и мать гетерозиготны по этому признаку. Третья группа крови может иметь генотип I В I В или I В i 0 , первая — только i 0 i 0 . Поскольку у ребенка первая группа крови, следовательно, он получил ген i 0 и от отца, и от матери, поэтому у его отца генотип I В i 0 .

Р	АаI В i 0 (отец)	Ааi 0 i 0 (мать)
Г	АI B , Аi 0 , aI B , ai 0	Аi 0 , ai 0
F₁	ааi 0 i 0 (родился)

Задача: 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?

Решение: У человека лучшее владение правой рукой доминирует над леворукостью, поэтому А — правша, а — левша. Генотип мужчины Аа (т.к. он получил ген а от матери-левши), а женщины — аа.

Мужчина-дальтоник имеет генотип X d Y, а его жена — Х D Х D , т.к. ее родители были полностью здоровы.

У гороха при скрещивании гомозиготного стелющегося опушенного растения с белыми цветками с гомозиготным кустистым неопушенным растением с красными цветками все потомки в первом поколении оказались стелющимися опушенными с красными цветками. При скрещивании гибридов первого поколения с кустистым неопушенным растением с белыми цветками в анализирующем скрещивании получено расщепление: 61 стелющееся опушенное красное, 190 стелющихся опушенных белых, 56 стелющихся неопушенных красных, 188 стелющихся неопушенных белых, 59 кустистых опушенных белых, 195 кустистых опушенных красных, 62 кустистых неопушенных белых, 193 кустистых неопушенных красных. Записать ход скрещиваний, определить расстояние между генами.

А – ген стелющейся формы а – ген кустистой формы

В – ген опушенности в – ген неопушенности

С – ген красной окраски цветков с – ген белой окраски цветков

1. Записываем скрещивание гомозиготных растений.

РР: ♀ А В с х ♂ а в С

Г: ♀ А В с х ♂ а в С

F1: А В с

2. Записываем анализирующее скрещивание.

РР: ♀ А В с х ♂ а в с

Fа: 1. А В с 190 стелющихся опушенных белых

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

2. а в С 193 кустистых неопушенных красных

3. А в с 188 стелющихся неопушенных белых

4. а В С 195 кустистых опушенных красных

5. А В С 61 стелющееся опушенное красное

6. а в с 62 кустистых неопушенных белых

7. А в С 56 стелющихся неопушенных красных

8. а В с 59 кустистых опушенных белых

3. Определим расстояние между генами.

Первые 2 фенотипические класса повторяют фенотипы родительских форм, это некроссоверные потомки.

Определим расстояние между генами А – В. Так как у исходных родительских форм были сцеплены аллели АВ и ав, то о наличии кроссинговера между ними говорит появление растений Ав (стелящиеся неопушенные) и аВ (кустистые опушенные). Это растения 3 и 7, 4 и 8 фенотипических классов.

(188 + 56 + 195 + 59) / 1004 = 498 / 1004 = 49,6 %.

Частота кроссинговера между генами А – В равна 49,6 %. Это и есть расстояние между генами.

Аналогично определим расстояние между генами В – С. У исходных линий сочетание аллелей было Вс и вС. О наличии кроссинговера между ними свидетельствует появление растений ВС (опушенные красные) и вс (неопушенные белые). Это растения 4 и 5, 3 и 6 фенотипических классов.

(195 + 61 + 188 + 62) / 1004 = 506 / 1004 = 50,4 %.

Частота кроссинговера между генами В - С равна 50,4 %. Это и есть расстояние между генами.

Определим расстояние между генами А – С. У исходных линий сочетание аллелей было Ас и аС. В результате кроссинговера появляются растения АС (стелющиеся красные) и ас (кустистые белые). Это растения 5 и 7, 6 и 8 фенотипических классов.

(61 + 56 + 62 + 59) / 1004 = 238 / 1004 = 23,7 %.

Частота кроссинговера между генами А - С равна 23,7 %. Это и есть расстояние между генами.

4. Зная расстояние между генами каждой из 3 пар, можно построить участок генетической карты для генов А, В и С. Дальше всех расположены гены В и С – 50,4 %. Они занимают крайнее положение и, очевидно, между ними должен быть помещен ген А, который находится от гена В на расстоянии 49,6 %, а от гена С – на расстоянии 23,7 %. Тогда участок генетической карты будет выглядеть следующим образом:

Из карты следует, что в схеме скрещивания порядок генов не соответствует тому, который установлен в результате расчетов.

5. Согласно хромосомной теории наследственности, если гены расположены линейно в установленном порядке, то сумма расстояний между генами В – А и А – С должна быть равна расстоянию между генами В – С. Но сумма В – А и А – С составляет 49,6 % + 23,7 % = 73,3 % и не равна В – С = 50,4 % (на 22,9 % больше). Причина расхождения в том, что в расчетах не был учтен двойной кроссинговер.

К расстоянию между генами В – С = 50,4 % нужно добавить частоту двойного кроссинговера. Зная порядок расположения генов из генетической карты и сочетание аллелей у исходных родительских форм можно определить, что результатом двойного кроссинговера служит появление растений а В с и А в С. Это растения 7 и 8 фенотипических классов.

(56 + 59) / 1004 = 115 / 1004 = 11,45 %.

Так как каждый двойной кроссинговер происходит благодаря 2 одинарным разрывам в 2 участках хромосомы, то частоту двойного кроссинговера нужно удвоить.

Голубоглазый праворукий юноша (отец его был левшой), женился на кареглазой левше (все её родственники - кареглазые). Какие возможно будут дети от этого брака, если карие глаза и праворукость - доминантные признаки?

Скрещивали кроликов: гомозиготную самку с обычной шерстью и висячими ушами и гомозиготного самца с удлинённой шерстью и стоячими ушами. Какими будут гибриды первого поколения, если обычная шерсть и стоячие уши – доминантные признаки?

У душистого горошка высокий рост доминирует над карликовым, зелёные бобы – над жёлтыми. Какими будут гибриды при скрещивании гомозиготного растения высокого роста с жёлтыми бобами и карлика с жёлтыми бобами?

У фигурной тыквы белая окраска плодов доминирует над жёлтой, дисковидная форма – над шаровидной. Как будут выглядеть гибриды от скрещивания гомозиготной жёлтой шаровидной тыквы и жёлтой дисковидной (гетерозиготной по второй аллели).

нормальный рост - над карликовым. Какими будут гибриды от скрещивания гомозиготных жёлтых томатов нормального роста и жёлтых карликов?

Каковы генотипы родительских растений, если при скрещивании красных томатов (доминантный признак) грушевидной формы (рецессивный признак) с желтыми шаровидными получилось: 25% красных шаровидных, 25% красных грушевидных, 25% желтых шаровидных, 25% желтых грушевидных?

Чтоб определить генотипы родителей, нужно помнить, что один аллель (одна буква) в генотипе из каждой пары у гибрида от мамы, а второй – от папы.

У единорогов с планеты Крина белый цвет зависит от доминантного гена В, а желтый – от его рецессивной аллели b. Бег рысью зависит от доминантного гена Р, а ходьба шагом – от рецессивного р. Каким будет фенотип первого поколения при скрещивании гомозиготного белого единорога-шагоходца с гомозиготным желтым рысаком? Какое потомство и в каких соотношениях будет получено при скрещивании двух особей первого поколения?

морщинистыми семенами получено 8 растений. Все они самоопылились и во втором поколении дали 824 семени. 1)Сколько растений первого поколения будут гетерозиготными? 2)Сколько разных фенотипов будет будет в первом поколении? 3)Сколько различных типов гамет могут образовать гибриды первого поколения? 4)Сколько семян во втором поколении будут гетерозиготными? 5)Сколько во втором поколении будет морщинистых семян? Ответ решением!

1) в первом поколении все будут гетерозиготы (первый закон Менделя о единообразии)

2) фенотип один - по доминантному признаку. ну или неполное доминирование.

3) гибриды первого поколения могут образовывать 2 различные гаметы - А и а

4) во втором поколении гетерозигот будет 25% по доминантному признаку (АА) и 25% по рецессивному (аа)

F2: АА -гладкие ; Аа - гладкие; Аа - гладкие; аа - морщинистые

Морщинистых 25% - 206 семян

Решение во вложении:

Положи на блюдце влажную (не мокрую, а именно влажную) тряпку, на неё - кусочек хлеба, сверху прикрой другим блюдцем, чтобы внешний воздух не попадал. Через пару дней получишь плесень в чистом виде.
Или положи хлеб в пакет и замотай его и через пару дней получай плесень.

ЗАЩИЩАЮТ. ПРЕДОХРАНЯЮТ.ЗАЩИТНАЯ ФУНКЦИЯ. обратное движение крови в организме.

Анус играет важную роль в выведении продуктов переработки из организма, а также всасывании жидкости. Кишка прямая является показателем работы всей желудочно-кишечной системы организма. Благодаря слаженной поэтапной работе кишечника организм получает необходимые для себя вещества. Правильная работа прямой кишки является залогом хорошего состояния многих органов и систем человеческого организма. Прямая кишка состоит из двух отделов: Тазовый и Промежностный.

У человека ген длинных ресниц доминирует над геном коротких ресниц. Женщина с длинными ресницами, у отца которой были короткие р

Некоторые растения ( крыжовник, смородина и др.) можно размножать облиственными черенками. Для этого весной с растения срезают ч

Читайте также: