Классы
Предметы

Решение генетических задач на дигибридное скрещивание

Тема урока: «Решение генетических задач на дигибридное скрещивание», мы научимся решать задачи на дигибридное скрещивание, закрепим знания об особенностях наследования признаков при дигибридном скрещивании.

Решение генетических задач на дигибридное скрещивание

Дигибридным называется такое скрещивание, при котором родительские организмы отличаются друг от друга по двум парам альтернативных признаков. К дигибридному скрещиванию предъявляются следующие требования:

1. Каждый признак должен контролироваться одним геном.

2. Гены должны находиться в разных хромосомах.

Задачи на дигибридное скрещивание требуют знания законов Менделя по наследованию признаков двух пар аллельных генов (но являющихся по отношению друг к другу неаллельными), находящимися в разных парах гомологичных хромосом, поэтому наследуемых не сцепленно.

Задача 1

У томатов красная окраска плодов доминирует над желтой, а гладкая кожица плодов доминирует над опушенной. Скрестили между собой гомозиготные растения томатов с красными и гладкими плодами с гомозиготным растением томатов с желтыми и опушенными плодами. Определите генотип и фенотип потомства.

Условие задачи

Обозначим ген, отвечающий за красную окраску плодов – А

за желтую окраску плодов – а

за гладкие плоды                   – В

за опушенные плоды             – в

F2 – ?

Родительские организмы гомозиготные и имеют генотипы ААВВ и аавв (Рис. 1), они продуцируют гаметы одного типа.

Рис. 1. Схема скрещивания (Источник)

Растение с красными плодами образует гаметы, несущие доминантные аллели АВ, а растение с желтыми плодами образует гаметы, несущие рецессивные аллели ав. Сочетание этих гамет приводит к образованию дигетерозиготы АаВв, поскольку гены А и В доминантные, то все гибриды первого поколения будут иметь красные и гладкие плоды.

Скрестим растения с красными и гладкими плодами из поколения F1c растением, имеющим желтые и опушенные плоды (Рис. 2). Определим генотип и фенотип потомства.

Рис. 2. Схема скрещивания (Источник)

Один из родителей является дигетерозиготой, его генотип АаВв, второй родитель гомозиготен по рецессивным аллелям, его генотип – аавв. Дигетерозиготный организм продуцирует следующие типы гамет: АВ, Ав, аВ, ав; гомозиготный организм – гаметы одного типа: ав. В результате получается четыре генотипических класса: АаВв, Аавв, ааВв, аавв и четыре фенотипических класса: красные гладкие, красные опушенные, желтые гладкие, желтые опушенные.

Расщепление по каждому из признаков: по окраске плодов 1:1, по кожице плодов 1:1.

Это типичное анализирующее скрещивание, которое позволяет определять генотип особи с доминантным фенотипом. Дигибридное скрещивание представляет собой два независимо идущих моногибридных скрещивания, результаты которых накладываются друг на друга. Описанный механизм наследования при дигибридном скрещивании относится к признакам, гены которых расположены в разных парах негомологичных хромосом, то есть в одной паре хромосом располагаются гены, отвечающие за окраску плодов томата, а в другой паре хромосом располагаются гены, отвечающие за гладкость или опушенность кожицы плодов.

Задача 2

От скрещивания двух растений гороха, выросших из желтых и гладких семян, получено 264 желтых гладких, 61 желтых морщинистых, 78 зеленых гладких, 29 зеленых морщинистых семян. Определите, к какому скрещиванию относится наблюдаемое соотношение фенотипических классов.

В условии дано расщепление от скрещивания, получено четыре фенотипических класса со следующим расщеплением  9:3:3:1, и это свидетельствует о том, что были скрещены два дигетерозиготных растения, имеющих следующий генотип: АаВв и АаВв (Рис. 3).

Рис. 3 Схема скрещивания к задаче 2 (Источник)

Если построить решетку Пеннета, в которой по горизонтали и вертикали запишем гаметы, в квадратиках – зиготы, полученные при слиянии гамет, то получим четыре фенотипических класса с указанным в задаче расщеплением (Рис. 4).

Рис. 4. Решетка Пеннета к задаче 2 (Источник)

Задача 3

Неполное доминирование по одному из признаков. У растения львиный зев красная окраска цветков не полностью подавляет белую окраску, сочетание доминантного и рецессивного аллелей обуславливает розовую окраску цветов. Нормальная форма цветка доминирует над вытянутой и пилорической формой цветка (Рис. 5).

Рис. 5. Скрещивание львиного зева (Источник)

Скрестили между собой гомозиготные растения с нормальными белыми цветками и гомозиготным растением с вытянутыми красными цветками. Необходимо определить генотип и фенотип потомства.

Условие задачи:

А – красная окраска – доминантный признак

а – белая окраска – рецессивный признак

В – нормальная форма – доминантный признак

в – пилорическая форма – рецессивный признак

ааВВ – генотип белой окраски и нормальной формы цветка

ААвв – генотип красных пилорических цветков

F1– ?

Они продуцируют гаметы одного типа, в первом случае гаметы, несущие аллели аВ, во втором случае – Ав. Сочетание этих гамет приводит к возникновению дигетерозиготы, имеющий генотип АаВв – все гибриды первого поколения будут иметь розовую окраску и нормальную форму цветков (Рис. 6).

Рис. 6. Схема скрещивания к задаче 3 (Источник)

Скрестим гибриды первого поколения для определения окраски и формы цветка у поколения F2 при неполном доминировании по окраске.

Генотипы родительских организмов – АаВв и АвВв,

гибриды образуют гаметы четырех типов: АВ, Ав, аВ, ав (Рис. 7).

Рис. 7. Схема скрещивания гибридов первого поколения, задача 3 (Источник)

При анализе полученного потомства можно сказать, что у нас не получилось традиционного расщепления по фенотипу 9:3 и 3:1, так как у растений наблюдается неполное доминирование по окраске цветков (Рис. 8).

Рис. 8. Таблица Пеннета к задаче 3 (Источник)

Из 16 растений: три красных нормальных, шесть розовых нормальных, одно красное пилорическое, два розовых пилорических, три белых нормальных и одно белое пилорическое.

Заключение

Мы рассмотрели примеры решения задач на дигибридное скрещивание.

Пример решения задач на наследование некоторых признаков у человека

У человека карий цвет глаз доминирует над голубым, а способность лучше владеть правой рукой доминирует над леворукостью.

Задача 4

Кареглазая правша вышла замуж за голубоглазового левшу, у них родилось два ребенка – голубоглазый правша и голубоглазый левша. Определить генотип матери.

Запишем условие задачи:

А – карие глаза

а – голубые глаза

В – праворукость

в – леворукость

аавв – генотип отца, он гомозиготен по рецессивным аллелям двух генов

А – ? В – ? – генотип матери имеет два доминантных гена и теоретически может иметь

генотипы: ААВВ, АаВВ, ААВв, АаВв.

F1аавв, ааВ – ?

При наличии генотипа ААВВ у матери не наблюдалось бы никакого расщепления в потомстве: все дети были бы кареглазыми правшами и имели бы генотип АаВв, поскольку у отца образуются гаметы одного типа ав (Рис. 9).

Рис. 9. Схема скрещивания к задаче 4 (Источник)

Два ребенка имеют голубые глаза – значит, мать гетерозиготна по цвету глаз Аа, кроме этого один из детей – левша – это говорит о том, что мать имеет рецессивный ген в, отвечающий за леворукость, то есть мать – типичная дигетерозигота. Схема скрещивания и возможные дети от этого брака представлены на Рис. 10.

Рис. 10. Схема скрещивания и возможные дети от брака (Источник)

Тригибридное скрещивание

Тригибридным называется такое скрещивание, при котором родительские организмы отличаются друг от друга по трем парам альтернативных признаков.

Пример: скрещивание гороха с желтыми гладкими семенами и пурпурной окраской цветков с зелеными морщинистыми семенами и белой окраской цветков.

У тригибридных растений проявятся доминантные признаки: желтая окраска и гладкая форма семян с пурпурной окраской цветка (Рис. 11).

Рис. 11. Схема тригибридного скрещивания (Источник)

Тригибридные растения в результате независимого расщепления генов продуцируют

восемь типов гамет – женских и мужских, сочетаясь, они дадут в F264 комбинации, 27 генотипов и 8 фенотипов.

 

Список литературы

  1. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Агафонова И.Б., Сонин Н.И. Биология 11 класс. Общая биология. Профильный уровень. – 5-е издание, стереотипное. – Дрофа, 2010.
  2. Беляев Д.К. Общая биология. Базовый уровень. – 11 издание, стереотипное. – М.: Просвещение, 2012.
  3. Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А. Общая биология, 10-11 класс. – М.: Дрофа, 2005.
  4. Агафонова И.Б., Захарова Е.Т., Сивоглазов В.И. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 6-е изд., доп. – Дрофа, 2010.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Biorepet-ufa.ru (Источник).
  2. Kakprosto.ru (Источник).
  3. Genetika.aiq.ru (Источник).

 

Домашнее задание

  1. Дать определение дигибридному скрещиванию.
  2. Написать возможные типы гамет, продуцируемых организмами со следующими генотипами: ААВВ, CcDD.
  3. Дать определение тригибридному скрещиванию.