04. Решение генетических задач на моногибридное скрещивание

Терминология

Повторим терминологию, которую будем использовать:

Аллель – одна из двух или более альтернативных форм или состояний гена, определяющих альтернативные признаки.

Гомозиготные организмы содержат два одинаковых аллельных гена на гомологичных хромосомах.

Гетерозиготные организмы содержат два разных аллельных гена на гомологичных хромосомах.

Доминантный ген (доминантный аллель) – это один из пары аллельных генов, который в гетерозиготном состоянии подавляет проявление другого (рецессивного гена).

Доминирование – это подавление у гибридных организмов одних признаков другими.

При решении задач и составлении схем будем использовать такие генетические символы (рис. 1):

Для решения генетических задач необходимо правильно писать условие задачи и схему скрещивания с использованием генетических символов. Помните, что при образовании гамет в каждую гамету попадает из одной пары аллельных генов только один аллель. Гомозиготные организмы образуют один тип гамет, гетерозиготные организмы образуют разные типы гамет.

Задача 1

У мышей коричневая окраска шерсти доминирует над серой. При скрещивании чистых линий мышей с коричневой окраской с чистыми линиями мышей с серой окраской получили мышей с коричневой шерстью (рис. 2). Каковы генотипы потомства?

Решение.

Родительские формы Р гомозиготные, имеют генотипы АА и аа. Мыши коричневого цвета несут доминантный ген А, серые мыши несут рецессивный ген а. Потомки первого поколения F1 гетерозиготные, получают от каждого из родителей по гену А и а. Так как ген А доминантен, все потомки будут иметь коричневую окраску шерсти (рис. 3).

Первый закон Менделя – закон единообразия гибридов первого поколения

При скрещивании двух гомозиготных организмов, различающихся по альтернативным вариантам одного и того же признака, все потомство от такого скрещивания окажется единообразным и будет нести признак одного из родителей.

Задача 2

Скрестим двух гетерозиготных коричневых мышей поколения F1.

Решение.

Так как родительские организмы гетерозиготные Аа, они продуцируют гаметы двух типов: доминантный ген А и рецессивный ген а. Образуются генотипы, ¼ генотипов с АА, 2/4 генотипов Аа, ¼ генотипов аа (рис. 4). Все особи, которые имеют доминантный ген А, имеют коричневую шерсть, получаем расщепление в F2 по окраске шерсти 3:1.

Второй закон Менделя – закон расщепления:

- по генотипу – 1:2:1;

- по фенотипу – 3:1.

Задача 3

У пшеницы ген карликового роста доминантен над геном нормального роста. Определите, какое будет потомство при скрещивании гомозиготной карликовой пшеницы с нормальной пшеницей и какое будет потомство при скрещивании двух гетерозиготных карликовых растений пшеницы.

Решение.

При скрещивании карликовой АА и нормальной пшеницы аа карликовая пшеница дает гаметы с геном А, нормальная пшеница дает гаметы с геном а. Потомство F1 получится карликовым Аа, так как потомки гетерозиготные (рис. 5).

При скрещивании двух гетерозиготных организмов карликовой пшеницы Аа образуются от родительских форм два типа гамет, А и а. Сочетание этих гамет дает три генотипа: ¼ с генотипом АА, 2/4 с генотипом Аа, ¼ с генотипом аа (рис. 6). Снова получаем соотношение по росту 3:1.

Задача 4

У томатов ген, который дает красный цвет плодов, доминирует над геном, отвечающим за желтую окраску плодов. При скрещивании красных томатов между собой получено 9114 растений с красными плодами и 3021 растений с желтыми плодами (рис. 7). Каковы генотипы родителей и потомства?

Решение.

Растения с красными плодами могут иметь генотипы АА или Аа. Если бы растения имели генотип  АА, то в поколении F1 не наблюдалось расщепление (рис. 8).

Если бы у одного из родителей был генотип АА, а у другого Аа, то в результате их скрещивания расщепления не было (рис. 9).

По условию задачи можно заметить, что происходит расщепление в первом поколении в соотношении 3:1. Это значит, что растения гетерозиготные и имеют генотип Аа. Следовательно, образуют гаметы А и а. При их слиянии образуются генотипы АА, Аа, аа и соответствуют соотношению по окраске 3:1 (рис. 10).

Заключение

Закономерности Менделя прослеживаются и у человека, например наследование цвета глаз, волос и некоторых наследственных заболеваний. Исследования доказали, что голубые глаза рецессивные, а темные доминантные. Соответственно, у голубоглазых родителей рождаются дети только с голубыми глазами (рис. 11).

В браках родителей с темными глазами, если оба родителя или один являются гомозиготными, рождаются темноглазые дети (рис. 12).

Если оба родителя гетерозиготные, дети могут иметь темные и голубые глаза (рис. 13).

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 «festival.1september.ru» (Источник)

2. Интернет портал «kopilkaurokov.ru» (Источник)

Домашнее задание

1. О чем гласит первый закон Менделя?

2. Дайте определение доминантному гену.

3. Что такое доминирование?