Классы
Предметы

Решение генетических задач на анализирующее скрещивание

На уроке мы рассмотрим суть анализирующего скрещивания,  разберем примеры скрещивания. Применим на практике законы Менделя, решим практические задачи по анализирующему скрещиванию.

Введение

Из прошлых уроков мы узнали, что действие законов Менделя можно рассматривать на разных примерах. Знание этих законов позволяет решать задачи на анализирующее скрещивание.

Вспомните: организм с доминантным фенотипом может быть гетерозиготным и гомозиготным. Например, при моногибридном скрещивании растения гороха с желтыми семенами, с генотипом АА, или Аа, для определения генотипа с доминантным фенотипом необходимо анализирующее скрещивание.

Особь, генотип которой нужно определить, скрещивают с гомозиготной особью по рецессивному гену, в этом суть анализирующего скрещивания.

Пример анализирующего скрещивания

Пример 1

На примере плодовой мушки дрозофилы проведем анализирующее скрещивание.

У плодовой мушки дрозофилы длинные крылья L доминируют над зачаточными крыльями l(рис. 1).

Рис. 1. Различные крылья у дрозофилы

Особь с длинными крыльями может иметь генотип LL(гомозиготная по доминантному гену)иLl(гетерозиготная по доминантному гену). Для установления генотипа особи ее нужно скрестить с особью гомозиготной по рецессивному гену с генотипом ll, с зачаточными крыльями.

Вариант 1

Составим схему скрещивания, учитывая, что особь с длинными крыльями будет гомозиготной по доминантному гену, генотип LL. Получаем гомозиготные родительские формы с генотипами LL и ll. Особь с длинными крыльями дает доминантный ген L, особь с зачаточными крыльями дает рецессивный ген l. Все потомки F1 гетерозиготные, т. к. получают от одного родителя ген L, а от другого родителя – генl. Так как ген L доминантен, все потомки имеют длинные крылья (рис. 2).

Рис. 2. Длиннокрылые потомки

Вариант 2

Скрестим гетерозиготную особь с гомозиготной особью. Изобразим на схеме. Гетерозиготная особь продуцирует гаметы с генами L и l. Гомозиготная особь образует один тип гамет l. Сочетание этих гамет дает два генотипа, половину с генотипом Ll, особи с длинными крыльями, и половину с генотипом ll, особи с зачаточными крыльями (рис. 3). В F1 получаем расщепление по фенотипу 1:1.

Рис. 3. Смешанное поколение дрозофил

Вывод

Если организм с доминантным фенотипом гомозиготный, то в этом случае при анализирующем скрещивании в поколении F1 не будет расщепления.

Если организм с доминантным фенотипом гетерозиготный, то в этом случае при анализирующем скрещивании в поколении F1 будет происходить расщепление по фенотипу и генотипу 1:1.

Пример 2

Серая окраска кожуры гороха доминирует над белой окраской. При скрещивании растений гороха с серой кожурой и растений гороха с белой кожурой в потомстве получено 32 растения с серой кожурой и 36 растений с белой кожурой. Определим генотипы родителей и потомства.

Горох с серой окраской кожуры может иметь генотип АА или Аа (рис. 4).

Рис. 4. Различные генотипы гороха

При анализирующем скрещивании растения с генотипом АА в F1 не было бы расщепления. Растения имели бы кожуру серой окраски, генотип Аа. (рис. 5).

Рис. 5. Один генотип гороха

В нашем случае расщепление 1:1, т. е. исходные растения гетерозиготные (рис. 6).

Рис. 6. Гетерозиготность гороха

С помощью анализирующего скрещивания можно узнать генотип организма, имеющий доминантный признак, это важно не только в лабораторных опытах, но и в практическом использовании.

Примеры анализирующего скрещивания на практике

Пример 1

Имеем белую тыкву, необходимо определить, гомозиготный ли сорт фигурной тыквы по окраске плодов.

Учитывая, что белая окраска плодов доминантна над желтой, необходимо скрестить растения с желтой и белой окраской плодов – они являются гомозиготой по рецессивному гену. Если в поколении F1 растения белого цвета, значит, у нас гомозиготный сорт тыквы по окраске плодов (рис. 7).

Рис. 7. Условие гомозиготности тыквы

Если в поколении F1 будет расщепление, значит, наша тыква – гетерозиготное растение по данному признаку (рис. 8).

Рис. 8. Условие гетерозиготности тыквы

Пример 2

У собаки короткая шерсть доминирует над длинной. Охотник приобрел собаку с короткой шерстью, и ему необходимо знать, что она не содержит генов с длинной шерстью. Какого партнера необходимо подобрать для скрещивания, чтобы проверить генотип данной собаки. Какой должен быть результат, если собака чистой породы?

Собака с короткой шерстью может иметь генотип АА или Аа (рис. 9).

Рис. 9. Генотипы собаки

Для проверки генотипа нужно скрестить ее с собакой имеющей длинную шерсть, гомозиготой по рецессивному гену аа. Если потомство будет с короткой шерстью Аа (не будет расщепление в поколении F1), то собака чистопородная (рис. 10).

Рис. 10. Условие чистопородности собаки

Итоги

1. Анализирующее скрещивание – это скрещивание организма с доминантным фенотипом, с другим организмом, который является по данному признаку рецессивной гомозиготой. Это позволяет установить генотип испытуемого организма.

2. Если испытуемый организм гетерозиготный, то при анализирующем скрещивании в потомстве будет расщепление по генотипу и фенотипу в соотношении 1:1.

3. Если испытуемой организм гомозиготный, при анализирующем скрещивании в потомстве не будет расщепления.

Неполное доминирование

Неполное доминирование – когда у гибридов первого поколения с генотипом Аа не воспроизводится полностью ни один из родительских признаков. Например, при скрещивании растения «Ночной красавицы» с красными и белыми цветками гибриды первого поколения F1 имели розовые цветки (рис. 11).

Рис. 11. Условие возникновения розовых цветков

В таком случае анализирующее скрещивание не применяется, т. к. гетерозиготы будут иметь промежуточный фенотип.

 

Список литературы

  1. Теремов А.В., Петросова Р.А. Биология. Биологические системы и процессы. 10 класс. – М.: 2011. – 223 с.
  2. Сивоглазов В.И. и др. Биология. Общая биология. 10-11класс. Базовый уровень. – 6-е изд., доп. – М.: Дрофа, 2010. – 384 с.
  3. Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Биология. Общая биология. 10-11 класс. – М.: Дрофа, 2005. – 367 с.
  4. Пономарева И.Н. и др. Биология. 10 класс. Базовый уровень. – 2-е изд., перераб. - М.: 2010. – 224 с.
  5. Захаров В.Б. и др. Биология. Общая биология. Профильный уровень. 10 класс. – М.: 2010. – 352 с.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Интернет портал «school.xvatit.com» (Источник)
  2. Интернет портал «festival.1september.ru» (Источник)
  3. Интернет портал «5fan.ru» (Источник)

 

Домашнее задание

  1. Что позволяет установить анализирующее скрещивание?
  2. Организм гетерозиготный или гомозиготный, если произошло расщепление в первом поколении с соотношением 1:1?
  3. Почему не стоит применять анализирующее скрещивание при неполном доминировании?