Скрестили два сорта флоксов один имеет красные блюдцевидные цветки второй красные воронковидные

Обновлено: 18.09.2024

Фрагмент молекулы ДНК : ТАААТГГЦААЦЦ. Определите состав аминокислот в полипептидной цепи, закодированной в этом участке гена.

Дано: Решение:

ДНК: ТАААТГГЦААЦЦ По принципу комплементарности

выстраиваем цепь молекулы и- РНК.

Аминокислоты-? ДНК: ТАА-АТГ-ГЦА-АЦЦи -РНК: АУУ-

По таблице кодонов определяем по

Ответ: 1) и-РНК: АУУ-УАЦ-ЦГУ-УТТ

2) Аминокислоты: Иле-Тир-Арг-Трп

Задача No 2.

Фрагмент молекулы содержит аминокислоты: аспарагиновая-аланин-метионин-валин. Определите молекулу ДНК, кодирующую эту последовательность аминокислот. Количество нуклеотидов % в двух цепях. Длину этого участка гена.

Дано: Решение:

Белок: Асп-Ала-Мет-Вал По таблице кодонов определяем

1)ДНК ? По принципу комплементарности

2)Кол-во нуклеотидов выстраиваем ДНК

3)Длина участка ДНК и-РНК:ГАЦ-ГЦА-АУГ-ГУУ

I цепь ДНК : ЦТГ-ЦГТ-ТАЦ-ЦАА

II цепь ДНК: ГАЦ-ГЦА-АТГ-ГТТ

По правилу Чаргаффа А=Т, Г=Ц.

Длина ДНК равна длине одной цепи.

Длина каждого нуклеотида 0,34 нм:

Ответ: 1) I цепь ДНК : ЦТГ-ЦГТ-ТАЦ-ЦАА

II цепь ДНК: ГАЦ-ГЦА-АТГ-ГТТ

3) Длина составляет 4, 08 нм.

Задача No3

В биосинтезе полипептида участвуют молекулы Т-РНК с антикодонами УГА,АУГ, АГУ, ГГЦ, ААУ. Определите нуклеотидную последовательность участка каждой цепи молекулы ДНК, которой несет информацию о синтезируемом полипептиде, и число нуклеотидов, содержащих аденин(А), гуанин (Г), тимин(Т), цитозин(Ц) в двухцепочноймолекуле ДНК. Ответ поямните.

Дано: Решение:

Т-РНК: УГА,АУГ, АГУ, ГГЦ, ААУ 1) т-РНК: УГА-АУГ-АГУ-ГГЦ-ААУ

1) ДНК 2 цепи ? и-РНК: АЦУ-УАЦ-УЦА-ЦЦГ-УУА

2) Число нуклеотидов ? По принципу комплементарности

2) Iцепь ДНК: ТГА-АТГ-АГТ-ГГЦ-ААТ

IIцепь ДНК: АЦТ-ТАЦ-ТЦА-ЦЦГ-ТТА

3) А-9 , Т-9 , так как А=Т

Г-6 , Ц-6 , так как Г=Ц

Ответ: 1) и-РНК: АЦУ-УАЦ-УЦА-ЦЦГ-УУА

2) I цепь ДНК: ТГА-АТГ-АГТ-ГГЦ-ААТ

IIцепь ДНК: АЦТ-ТАЦ-ТЦА-ЦЦГ-ТТА

Задача No 4.

В биосинтезе фрагмента молекулы белка участвовали последовательно молекулы т-РНК с антикодонами АЦЦ, ГУЦ, УГА, ЦЦА, ААА. Определите аминокислотную последовательность синтезируемого фрагмента молекулы белка и нуклеотидную последовательность участка двухцепочноймолекулы ДНК, в которой закодирована информация о первичной структуре фрагмента белка. Объясните последовательность ваших действий.

Дано: Решение:

т-РНК: АЦЦ, ГУЦ, УГА, ЦЦА, ААА 1) т-РНК: АЦЦ-ГУЦ-УГА-ЦЦА-ААА ( Принцип

и-РНК: УГГ-ЦАГ-АЦУ-ГГУ-УУУ 1)Двухцепочнаямолекула ДНК 2) Аминокислоты: три-глн-тре-гли-фен (по

таблице генетического кода)

2)Аминокислоты -? 3) По принципу комплементарности

Iцепь ДНК: АЦЦ-ГТЦ-ТГА-ЦЦА-ААА

Ответ: 1) и-РНК: УГГ-ЦАГ-АЦУ-ГГУ-УУУ

2) Аминокислоты: три-глн-тре-гли-фен

3) I цепь ДНК: АЦЦ-ГТЦ-ТГА-ЦЦА-ААА

II цепь ДНК: ТГГ-ЦАГ-АЦТ-ГГТ-ТТТ

Задача No 5.

Молекулярная масса белка Х=50 000. Определите длину соответствующего гена.

Дано:

Масса белка Х =50 000 Примечание: Молекулярная масса одной

аминокислоты в среднем 100, одного

Решение:

1) Белок Х состоит из 50 000: 100= 500 аминокислот.

2) Одна из цепей гена, несущая программу белка Х,

должна состоять из 500 триплетов, или 500*3=1500

3) Длина этой цепи ДНК=1500*0,34=510 нм;

такова же длина гена (двухцепочногоучастка ДНК).

Ответ: длина гена –510 нм.

Среди заданий по генетике на ЕГЭ по биологии можно выделить 6 основных типов. 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.

Шестой тип задач - смешанный. 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.

В этой статье 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

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:

— желтая окраска семян
— зеленая окраска семян


(все растения имели желтые семена)

Формулировка закона: при скрещивании организмов, различающихся по одной паре альтернативных признаков, первое поколение единообразно по фенотипу и генотипу.

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 , то исходный организм содержит гены в гетерозиготном состоянии.

На дигибридное скрещивание

Доминантные гены известны

Задача: Скрестили томаты нормального роста с красными плодами с томатами-карликами с красными плодами. В все растения были нормального роста; — с красными плодами и — 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: — нормальный рост, — карликовость; — красные плоды, — желтые плоды.

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

(нормальный рост, красные плоды)
(нормальный рост, красные плоды)
(нормальный рост, красные плоды)
(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 красных блюдцевидных, красных воронковидных, белых блюдцевидных и 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 , с белыми цветами — , т.е. . Поэтому — красный цвет, — 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 — блюдцевидные цветки, — воронковидные цветки.

(красные цветки, блюдцевидная форма) (красные цветки, воронковидная форма)
Гаметы

- красные блюдцевидные цветки,

— красные воронковидные цветки,
— белые блюдцевидные цветки,
— белые воронковидные цветки.

Решение цитогенетических задач

Задача No 1.

Фрагмент молекулы ДНК : ТАААТГГЦААЦЦ. Определите состав аминокислот в полипептидной цепи, закодированной в этом участке гена.

Дано: Решение:

ДНК: ТАААТГГЦААЦЦ По принципу комплементарности

выстраиваем цепь молекулы и- РНК.

Аминокислоты-? ДНК: ТАА-АТГ-ГЦА-АЦЦи -РНК: АУУ-

По таблице кодонов определяем по

Ответ: 1) и-РНК: АУУ-УАЦ-ЦГУ-УТТ

2) Аминокислоты: Иле-Тир-Арг-Трп

Задача No 2.

Фрагмент молекулы содержит аминокислоты: аспарагиновая-аланин-метионин-валин. Определите молекулу ДНК, кодирующую эту последовательность аминокислот. Количество нуклеотидов % в двух цепях. Длину этого участка гена.

Дано: Решение:

Белок: Асп-Ала-Мет-Вал По таблице кодонов определяем

1)ДНК ? По принципу комплементарности

2)Кол-во нуклеотидов выстраиваем ДНК

3)Длина участка ДНК и-РНК:ГАЦ-ГЦА-АУГ-ГУУ

I цепь ДНК : ЦТГ-ЦГТ-ТАЦ-ЦАА

II цепь ДНК: ГАЦ-ГЦА-АТГ-ГТТ

По правилу Чаргаффа А=Т, Г=Ц.

Длина ДНК равна длине одной цепи.

Длина каждого нуклеотида 0,34 нм:

Ответ: 1) I цепь ДНК : ЦТГ-ЦГТ-ТАЦ-ЦАА

II цепь ДНК: ГАЦ-ГЦА-АТГ-ГТТ

3) Длина составляет 4, 08 нм.

Задача No3

В биосинтезе полипептида участвуют молекулы Т-РНК с антикодонами УГА,АУГ, АГУ, ГГЦ, ААУ. Определите нуклеотидную последовательность участка каждой цепи молекулы ДНК, которой несет информацию о синтезируемом полипептиде, и число нуклеотидов, содержащих аденин(А), гуанин (Г), тимин(Т), цитозин(Ц) в двухцепочноймолекуле ДНК. Ответ поямните.

Дано: Решение:

Т-РНК: УГА,АУГ, АГУ, ГГЦ, ААУ 1) т-РНК: УГА-АУГ-АГУ-ГГЦ-ААУ

1) ДНК 2 цепи ? и-РНК: АЦУ-УАЦ-УЦА-ЦЦГ-УУА

2) Число нуклеотидов ? По принципу комплементарности

2) Iцепь ДНК: ТГА-АТГ-АГТ-ГГЦ-ААТ

IIцепь ДНК: АЦТ-ТАЦ-ТЦА-ЦЦГ-ТТА

3) А-9 , Т-9 , так как А=Т

Г-6 , Ц-6 , так как Г=Ц

Ответ: 1) и-РНК: АЦУ-УАЦ-УЦА-ЦЦГ-УУА

2) I цепь ДНК: ТГА-АТГ-АГТ-ГГЦ-ААТ

IIцепь ДНК: АЦТ-ТАЦ-ТЦА-ЦЦГ-ТТА

Задача No 4.

В биосинтезе фрагмента молекулы белка участвовали последовательно молекулы т-РНК с антикодонами АЦЦ, ГУЦ, УГА, ЦЦА, ААА. Определите аминокислотную последовательность синтезируемого фрагмента молекулы белка и нуклеотидную последовательность участка двухцепочноймолекулы ДНК, в которой закодирована информация о первичной структуре фрагмента белка. Объясните последовательность ваших действий.

Дано: Решение:

т-РНК: АЦЦ, ГУЦ, УГА, ЦЦА, ААА 1) т-РНК: АЦЦ-ГУЦ-УГА-ЦЦА-ААА ( Принцип

и-РНК: УГГ-ЦАГ-АЦУ-ГГУ-УУУ 1)Двухцепочнаямолекула ДНК 2) Аминокислоты: три-глн-тре-гли-фен (по

таблице генетического кода)

2)Аминокислоты -? 3) По принципу комплементарности

Iцепь ДНК: АЦЦ-ГТЦ-ТГА-ЦЦА-ААА

Ответ: 1) и-РНК: УГГ-ЦАГ-АЦУ-ГГУ-УУУ

2) Аминокислоты: три-глн-тре-гли-фен

3) I цепь ДНК: АЦЦ-ГТЦ-ТГА-ЦЦА-ААА

II цепь ДНК: ТГГ-ЦАГ-АЦТ-ГГТ-ТТТ

Задача No 5.

Молекулярная масса белка Х=50 000. Определите длину соответствующего гена.

Дано:

Масса белка Х =50 000 Примечание: Молекулярная масса одной

аминокислоты в среднем 100, одного

Решение:

1) Белок Х состоит из 50 000: 100= 500 аминокислот.

2) Одна из цепей гена, несущая программу белка Х,

должна состоять из 500 триплетов, или 500*3=1500

3) Длина этой цепи ДНК=1500*0,34=510 нм;

такова же длина гена (двухцепочногоучастка ДНК).

Ответ: длина гена –510 нм.

Среди заданий по генетике на ЕГЭ по биологии можно выделить 6 основных типов. 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.

Шестой тип задач - смешанный. 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.

В этой статье 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

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:

— желтая окраска семян
— зеленая окраска семян


(все растения имели желтые семена)

Формулировка закона: при скрещивании организмов, различающихся по одной паре альтернативных признаков, первое поколение единообразно по фенотипу и генотипу.

ЕГЭ — Биология

ЕГЭ — Биология

ЕГЭ — Биология запись закреплена

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

Аня Звонарёва


Аня Звонарёва ответила Разифе

Разифа, а белые блюдцевидные где? Там у первой особи четыре гаметы будет образовываться, ничего не сказано же про сцепленное наследование

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)

F1 Аа (черные) : аа (белые)

На дигибридное скрещивание

1.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.

(нормальный рост, красные плоды) (карлики, красные плоды)

F1 АаВВ (нормальный рост, красные плоды)

АаВв (нормальный рост, красные плоды)

АаВв (нормальный рост, красные плоды)

Аавв (нормальный рост, желтые плоды)

2. 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.

(красные цветки, блюдцевидная форма) (красные цветки, воронковидная форма)

Г АВ, Ав, аВ, ав Ав, ав

Гаметы АВ Ав аВ ав

Ав ААВв ААвв АаВв Аавв

ав АаВв Аавв ааВв аавв

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 IАIВ IАi0

F1 IАIА, IАi0, IВi0, IАIВ

(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 ХНXh ХНY

F1 ХНХН девочка, здоровая (25%)

ХНXh девочка, здоровая, носительница (25%)

ХНY мальчик, здоровый (25%)

XhY 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 IВIВ или IВi0, первая — только i0i0. Поскольку у ребенка первая группа крови, следовательно, он получил ген i0 и от отца, и от матери, поэтому у его отца генотип IВi0.

Р АаIВi0 (отец) Ааi0i0 (мать)

Г АIB, Аi0, aIB, ai0 Аi0, ai0

F1 ааi0i0 (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 XdY, а его жена — ХDХD, т.к. ее родители были полностью здоровы.

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.

Читайте также: