При скрещивании серого и белого гомозиготных кроликов

Интернет-сервис Студворк построен на передовых, современных технологиях и не поддерживает старые браузеры. Для просмотра сайта загрузите и установите любой из следующих браузеров:

Для того, чтобы оценить ресурс, необходимо авторизоваться.

Приведены методические указания для проведения практических занятий по курсу «Генетика с основами селекции» по теме «Взаимодействие генов», предназначенные для студентов дневного и очно-заочного отделений биолого-почвенного факультета.

Разделы: Биология

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ГЕНЕТИКИ

Наследование – процесс передачи наследственных свойств организма от одного поколения к другому.

Ген – участок молекулы ДНК (или РНК у некоторых вирусов и фагов), содержащий информацию о строении одного белка (ген —>белок—>признак).

Локус – место в хромосоме, которое занимает один ген. Каждый ген занимает строго определенный локус.

Аллель – состояние гена (доминантное и рецессивное). Например:

ген формы горошины

  • А (доминантный)
  • а (рецессивный)
  • В некоторых случаях число аллелей может быть большим. Например, ген группы

    Крови имеет три аллеля: два доминантных А и В и один рецессивный О.

    Аллельные гены – гены, расположенные в одних и тех же местах (локусах) гомологичных хромосом.

    Альтернативные признаки – противоположные качества одного признака, гена (карие и голубые глаза, темные и светлые волосы).

    Доминантный признак – преобладающий, проявляющийся всегда в потомстве, в гомо- и гетерозиготном состоянии.

    Рецессивный признак – подавляемый, проявляющийся только в гомозиготном сосотоянии.

    Гомозигота – пара генов, представленная одинаковыми аллелями. Различают гомозиготу по доминантному аллелю (АА) и гомозиготу по рецессивному паллелю (аа). Гомозиготу также называют чистой линией.

    Гетерозигота – пара генов, представленная разными аллелями (Аа). Гетерозиготу называют также гибридом (от греч. hybridos -помесь).

    Генотип – совокупность генов.

    Генофонд – совокупность генотипов группы особей, популяции, вида или всех живых организмов планеты.

    Фенотип – совокупность внешних признаков.

    Генетический анализ – совокупность генетических методов. Главный элемент генетического анализа – гибридологический метод, или метод скрещивания.

    При решении генетических задач используются следующие понятия и символы:

    Скрещивание обозначают знаком умножения ().

    Женский пол обозначают знаком , мужской .

    Родительские организмы обозначают латинской буквой Р.

    Организмы, полученные от скрещивания особей с различными признаками, — гибриды, а совокупность таких гибридов – гибридное поколение, которое обозначают латинской буквой F с цифровым индексом, соответствующим порядковому номеру гибридного поколения. Например: первое поколение обозначают F1; если гибридные организмы скрещиваются между собой, то их потомство обозначают F2, третье поколение — F3 и т.д.

    ЗАНЯТИЕ № 1. Тема “Моногибридное скрещивание”.

    В моногибридном скрещивании родительские организмы отличаются по одной паре контрастных альтернативных признаков. При полном доминировании проявляется только доминантный признак. При неполном доминировании признак имеет среднее (промежуточное) значение между доминантным и рецессивным.

    1. Закон единообразия первого поколения (Г.Мендель). При скрещивании двух особей с противоположными признаками в первом поколении все гибриды одинаковы и похожи на одного из родителей.

    2.Закон расщепления (Г.Мендель). При скрещивании гибридов 1 поколения во втором поколении наблюдается расщепление в соотношении 3: 1 по фенотипу.

    Задача № 1

    У томатов рассеченный лист доминантен по отношению к цельнокрайнему. Проведите анализирующее скрещивание гомозиготного растения с рассеченными листьями с растением, имеющим цельные листья. Ответьте на вопросы:

    1) сколько типов гамет образует родительское растение с рассеченными листьями?
    2) сколько растений в F1 гетерозиготны?
    3) сколько растений гетерозиготны в F2 ?
    4) сколько разных фенотипов образуется в F2 ?

    Дано:

    А – рассеченный лист
    а — цельный лист
    ____________
    F1 — ? F2 — ?

    Решение:

    Р: АА > аа
    Г: А а
    рассеченные цельные
    листья листья
    F1: Аа
    А а
    А АА Аа
    а Аа Аа

    Анализ решеток:

    1) исходное родительское растение с рассеченными листьями имеет один тип гамет – А;

    2) в F1 гетерозиготны (Аа) все растения;

    3) в F2 гетерозиготны (Аа) только 2/4 растений, рассеченные листья (Аа) могут получиться в трех случаях из четырех, т.е. ?;

    4) в F2 два разных фенотипа — рассеченные листья (генотипы АА и Аа) и цельные (генотип аа).

    Разберите решение следующих задач!

    Задача № 2

    Один ребенок родился в семье здоровым, а второй имел тяжелую наследственную болезнь и умер сразу после рождения. Какова вероятность того, что следующий ребенок в этой семье будет здоровым? Рассматривается одна пара аутосомных генов.

    Анализируем генотипы родителей: оба родителя здоровы, они не могут иметь данную наследственную болезнь, т.к. она приводит к гибели организма сразу после рождения. Если предположить, что данное заболевание проявляется по доминантному типу и здоровый признак является рецессивным, тогда оба родителя рецессивны. У них не может родиться больной ребенок, что противоречит условию задачи.

    Если данная болезнь является рецессивной, а ген здорового признака наследуется по доминантному типу, тогда оба родителя должны быть гетерозиготными и у них могут быть как здоровые, так и больные дети. Составляем схему скрещивания:

    Р: Аа Аа
    Гаметы: (А) (а) (А) (а)
    F: АА, Аа, Аа, аа

    Ответ: соотношение в потомстве 3:1, вероятность рождения здорового ребенка в этой семье составляет 75%.

    Задача № 3

    Растение высокого роста подвергли опылению с гомозиготным организмом, имеющим нормальный рост стебля. В потомстве было получено 20 растений нормального роста и 10 растений высокого роста. Какому расщеплению соответствует данное скрещивание – 3:1 или 1:1 ?

    Гомозиготный организм может быть двух видов: доминантный (АА) или рецессивный (аа). Если предположить, что нормальный рост стебля определяется доминантным геномом, тогда все потомство будет “единообразным”, а это противоречит условию задачи. Чтобы произошло “расщепление”, растение нормального роста должно иметь рецессивный генотип, а растение высокого роста должно быть гетерозиготным.

    Р: Аа аа
    Гаметы: (А)(а) (а)
    F: Аа, аа

    Ответ: соотношение по фенотипу и генотипу в потомстве составляет 1:1.

    Задача № 4

    При скрещивании черных кроликов между собой в потомстве получили черных и белых крольчат. Составьте схему скрещивания, если известно, что за цвет шерсти отвечает одна пара аутосомных генов.

    Родительские организмы имеют одинаковые фенотипы — черный цвет, а в потомстве произошло “расщепление”. Согласно второму закону Г.Менделя, ген, ответственный за развитие черного цвета доминирует и скрещиванию подвергаются гетерозиготные организмы.

    Р: Аа Аа
    Гаметы: (А)(а) (А)(а)
    F: АА, Аа, Аа, аа

    Ответ: соотношение по фенотипу в потомстве 3:1.

    Задача № 5

    При скрещивании земляники с красными и белыми плодами все потомство оказалось с розовыми плодами. Определите какое потомство следует ожидать во втором поколении?

    Белая и красная окраска являются альтернативными признаками.

    Дано: ген А — красный
    ген а — белый
    F 1 — розовые плоды (Аа)
    F 2 — ?
    Р: АА Аа
    Гаметы: (А) (А)(а)
    F 1: АА
    F 2: АА, Аа, Аа, аа

    Ответ: по фенотипу красных — 75 %, белых – 25%, соотношение 3:1; по генотипу гетерозиготных 50%, гомозиготных – 50%, соотношение 1:1.

    ЗАНЯТИЕ № 2. ТЕМА “ Дигибридное скрещивание”.

    Значительно чаще организмы отличаются друг от друга по многим признакам. В этом случае скрещивание называется полигибридным. Простейший тип полигибридного скрещивания — скрещивание дигибридное, когда родительские организмы различаются по двум парам контрастных альтернативных признаков.

    Анализ наследования в дигибридном скрещивании нужно вести вначале раздельно по каждой паре прихзнаков. В генетике принято обозначать аллели разных генов различными буквами. Например, обозначим аллель гладкой формы В, морщинистой- в. Окраска семян: желтая – А, зеленая — а. Допустим, семена одного сорта гороха были гладкие и зеленые, а другого желтые и морщинистые. Теперь можно записать генотипы исходных сортов. Сорт с зелеными гладкими семенами имеет генотип ааВВ, с желтыми морщинистыми ААвв, и гаметы этих растений будут соответственно аВ и Ав. Тогда генотип гибрида F1 будет АаВв. Этот гибрид гетерозиготен сразу по двум парам аллелей, т.е. является дигетерозиготой. Закон единообразия первого поколения соблюдается. Определить расщепление в F2 можно с помощью специальной таблицы, называемой решеткой Пеннета. В верхней горизонтальной графе выписывают мужские гаметы, в левой вертикальной — женские. В клетках таблицы, находящихся на пересечениях горизонтальных и вертикальных линий, выписывают соответствующие генотипы и фенотипы гибридов F2. Например, проанализируем расщепление по окраске семян и по форме семян.

    Р: скрещивание гибридов АаВв АаВв
    Гаметы: АВ, Ав, аВ,ав АВ, Ав, аВ,ав

    F2:

    АВ Ав аВ ав
    АВ ААВВ ААВв АаВВ АаВв
    Ав ААВв ААвв АаВв Аавв
    аВ АаВВ АаВв ааВВ ааВв
    ав АаВв Аавв ааВв аавв

    При одновременном анализе обеих пар признаков получается следующее расщепление:

    III. Закон независимого наследования признаков (Г.Мендель). При скрещивании гибридов 1 поколения по двум парам признаков наследование по каждой паре признаков идет независимо друг от друга и образуются четыре фенотипические группы с новыми сочетаниями.

    При передаче двух или более пар признаков, необходимо учитывать, что гены, контролирующие их, могут наследоваться независимо или быть сцепленными.

    Образец решения задачи

    Какое потомство получиться при скрещивании чистопородного черного комолого (безрогого) быка с красными рогатыми коровами? Каким окажется следующее поколение, полученное от скрещивания этих гибридов между собой, если известно, что комолость доминирует над рогатостью, а черная масть — над красной, причем гены обоих признаков в разных парах хромосом?

    Дано:

    К — комолость Ч — черная масть
    к — рогатость ч – красная масть
    F1- ? F2 — ?

    Решение:

    Р: ККЧЧ ккчч
    Гаметы: КЧ кч
    F1: КкЧч
    черные комолые

    При скрещивании гены комолости — рогатости и гены масти находятся в разных хромосомах, они передаются потомству независимо друг от друга, так, что, говоря о комолости или рогатости, можно не обращать внимание на признак цвета, и наоборот. Поэтому по заклну единообразия первого поколения и с учетом доминирования все гибриды первого поколения, имея генотип КкЧч, окажутся комолыми и черными.

    Кч кЧ кч КЧ ККЧЧ ККЧч КкЧЧ КкЧч Кч ККЧч ККчч КкЧч Ккчч кЧ КкЧЧ КкЧч ккЧЧ ккЧч кч КкЧч Ккчч ккЧч ккчч

    Ответ: 9 /16 — комолые черные

    3 /16 – рогатые черные

    3 /16 — комолые красные

    1/ 16 – рогатые красные

    ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ:

    1. У арбуза зеленая окраска плода доминирует над полосатой. От скрещивания гомозиготного зеленоплодного сорта с полосатым получили 217 гибридов первого поколения. Гибриды переопылили и потом получили 172 гибрида во втором поколении.

    а) Сколько типов гамет образует растение с зелеными плодами?
    б) Сколько растений в F1 будут гетерозиготными?
    в) Сколько разных генотипов будет в F2 ?
    г) Сколько растений в F2 будет с полосатой окраской плодов ?
    д) Сколько гомозиготных растений с зелеными плодами будет в F2 ?

    Ответ: 1/ 217 / 3 / 43/ 43.

    2. У коров безрогость доминирует над рогатостью. При скрещивании гомозиготных безрогих животных с рогами было получено 96 гибридов. После скрещивания гибридов между собой в F2 получили 48 телят.

    а) Сколько гетерозиготных животных среди гибридов F1 ?
    б) Сколько разных генотипов среди гибридов F2 ?
    в) Сколько фенотипов среди гибридов F2 ?
    г) сколько будет безрогих животных в F2 ?
    д) Сколько будет рогатых животных в F2 ?

    Ответ: 96 / 3 / 2 / 36 / 12.

    3. У собак висячие уши доминируют над стоячими. При скрещивании гетерозиготных собак с висячими ушами и собак со стоячими ушами получили 214 щенков.

    а) Сколько типов гамет образуется у собаки со стоячими ушами?
    б) Сколько разных фенотипов будет в F1 ?
    в) Сколько разных генотипов будет в F1 ?
    г) Сколько гетерозиготных животных будет в F1 ?
    д) Сколько животных с висячими ушами будет в F1 ?

    Ответ: 1/ 2/ 2/ 107/ 107.

    4. У мухи-дрозофилы серая окраска тела доминирует над черной. При скрещивании гомозиготных мух с серым телом и черных мух получили 34 мухи. Гибриды из F1 затем скрестили с черными мухами и в F2 получили 96 мух.

    а) Сколько типов гамет образуется у гибридов из F1 ?
    б) Сколько серых мух было в F2 ?
    в) Сколько серых мух было в F2 ?
    г) Сколько черных мух было в F2 7
    д) Сколько разных генотипов было в F2 ?

    Ответ: 2/ 34/ 48 / 48/ 2.

    5. У кошек длинная шерсть рецессивна по отношению к короткой. Гомозиготную длинношерстную кошку скрестили с гетерозиготным короткошерстным котом и получили 8 котят.

    а) Сколько типов гамет образуется у кота?
    б) Сколько типов гамет образуется у кошки ?
    в) Сколько среди котят будет разных фенотипов?
    г) Сколько среди котят будет разных генотипов ?
    д) Сколько должно получиться котят с длинной шерстью ?

    6. У человека ген тонких губ рецессивен по отношению к гену толстых губ. В семье у женщины тонкие губы, а у мужчины губы – толстые. У отца мужчины губы были тонкими.

    а) Сколько типов гамет образуется у женщины ?
    б) Сколько типов гамет образуется у мужчины ?
    в) Какова вероятность рождения ребенка с тонкими губами?
    г) Сколько разных генотипов может быть у детей ?
    д) Сколько разных фенотипов может быть у детей?

    7. Скрещивали красную морковь с желтой. В первом поколении все корнеплоды были желтыми. В F2 получили 96 растений.

    а) Сколько типов гамет образует гетерозиготное растение?
    б) Сколько рецессивных гомозиготных растений выросло в F2 ?
    в) Сколько в F2 гетерозиготных растений ?
    г) Сколько в F2 доминантных гомозиготных растений ?
    д) Сколько растений будут иметь желтый корнеплод?

    Ответ: 2/ 24/ 48/ 24/ 72.

    8. У человека карие глаза доминируют над голубыми. Кареглазый мужчина, отец которого также имел карие глаза, а мать была голубоглазой, женился на голубоглазой женщине. У них родились 8 детей.

    а) Сколько разных генотипов у детей?
    б) Сколько детей имеют карие глаза?
    в) Сколько детей гомозиготны?
    г) Сколько типов гамет образуется у мужчины?
    д) Сколько типов гамет образуется у голубоглазого ребенка?

    Занятие № 3. Тема “ Генетика пола. Наследование признаков сцепленных с полом”.

    У всех животных и двудомных растений наблюдается примерно равное количество организмов мужского и женского пола, т.е. соотношение полов равно 1:1.

    Цитологические исследования показали, что у животных особи мужского и женского пола различаются по хромосомным наборам. Хромосомы, по которым различаются организмы мужского и женского пола, называют половыми хромосомами (женские – ХХ, мужские — ХУ). Те хромосомы, по которым мужской и женский пол не различаются, называют аутосомами. Пол, образующий одинаковые гаметы в отношении половых хромосом, называется гомогаметным (женский ХХ), а тот, который производит гаметы двух сортов — гетерогаметным ( мужской — ХУ).

    В кариотипе человека 46 хромосом. Решающую роль в определении пола играет У — хромосома. Оказалось, что у многих организмов У — хромосома в отличие от Х — хромосомы наследственно инертна, так как не содержит генов. Поэтому гены, находящиеся в Х-хромосоме, аллелей в У-хромосоме, как правило, не имеют. В результате даже рецессивные гены, находясь в Х-хромосоме и не имея аллели в У- хромосоме, проявляются так, как это обычно бывает только у гомозиготы.

    Наследование признаков, гены которых находятся в Х — или У -хромосомах, называют наследованием, сцепленным с полом.

    Образец решения задачи.

    Аллель черной масти у кошек локализован в Х-хромосоме. Другой аллель этого гена обуславливает рыжую масть. Ни один из аллелей не является доминантным, а потому гетерозиготы имеют пятнистую окраску. Какое потомство следует ожидать от скрещивания:

    1) пятнистой кошки с рыжым котом;
    2) пятнистой кошки с черным котом;
    3) рыжей кошки с черным котом?

    Дано: ген окраски шерсти А – черная
    а — рыжая
    Генотипы: АА- черные; аа – рыжие; Аа – пятнистые.
    Локализация – Х 1) ХА Ха ? Ха У -?
    2) ХАХа ? ХА У -?
    3) ХаХа ? ХА У -?

    1) Р: ХАХа Ха У

    Гаметы: ХА Ха Ха У

    F1: ХАХа — 25% пятнистая кошка
    ХАУ — 25% черный кот
    ХаХа — 25% рыжая кошка
    ХаУ — 25% рыжий кот

    Самостоятельно запишите 2 и 3 скрещивание.

    ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ:

    1. У человека гемофилия вызывается рецессивными аллелями, локализованными в Х-хромосоме. Какова вероятность появления здоровых детей в семьях, где:

    1) мать здорова, а отец болен гемофилией;

    2) оба родителя фенотипически здоровы, но мать является носительницей?

    Дано: ген свертывания А- норма
    а — гемофилия

    2. У дрозофил белоглазость вызывается рецессивным аллелем, локализованным в Х-хромосоме. Какое потомство следует ожидать от скрещивания белоглазых самок с красноглазыми самцами и красноглазых самок с белоглазыми самцами?

    Дано: ген окраски глаз А — красные
    а — белые
    Локализация — Ха
    1) ХаХа ? ХУ — ?
    2) ХХ ? ХаУ — ?

    3. Отец и сын — дальтоники. Мать различает цвета нормально. Можно ли сказать, что сын унаследовал недостаток от отца?

    4. Гетерозиготного по тому или иному гену человека называют иногда носителем.

    Мужчина с цветной слепотой — дальтоник (признак сцеплен с полом) – женится на женщине — носителе цветной слепоты. Можно ли ожидать в этом браке нормального сына ? Дочь с цветной слепотой ?

    Дано: ген цветной слепоты А — норма
    а — слепота
    локализация — Ха
    ХА Ха ? Ха У — ?

    5. Отсутствие потовых желез у людей предается по наследству как рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. Не страдающий этим недостатком юноша женится на девушке, отец которой лишен потовых желез, а мать и ее предки здоровы. Какова вероятность, что сыновья и дочери от этого брака будут страдать отсутствием потовых желез? А каков прогноз в отношении внуков того или иного пола в предположении, что жены сыновей и мужья дочерей будут здоровыми людьми?

    На занятии мы изучим тему «Решение генетических задач на моногибридное скрещивание». Решим некоторые задачи на моногибридное скрещивание, повторим терминологию и генетические символы, которые будут необходимы для решения.

    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):

    Рис. 1. Генетические символы

    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?

    Рис. 2. Наследование окраски шерсти у мышей

    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).

    Рис. 3. Схема наследования

    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.

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

    Рис. 4. Схема наследования

    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.

    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).

    Рис. 5. Схема наследования

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

    Рис. 6. Схема наследования

    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?

    Рис. 7. Наследование окраски плодов томатов

    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).

    Рис. 8. Схема наследования

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

    Рис. 9. Схема наследования

    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).

    Рис. 10. Схема наследования

    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).

    Рис. 11. Наследование голубого цвета глаз

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

    Рис. 12. Наследование темного цвета глаз

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

    Рис. 13. Наследование цвета глаз от гетерозиготных родителей

    Список литературы

  • Теремов А.В., Петросова Р.А. Биология. Биологические системы и процессы. 10 класс. – М.: 2011. – 223 с.
  • Сивоглазов В.И. и др. Биология. Общая биология. 10-11класс. Базовый уровень. – 6-е изд., доп. – М.: Дрофа, 2010. – 384 с.
  • Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Биология. Общая биология. 10-11 класс. – М.: Дрофа, 2005. – 367 с.
  • Пономарева И.Н. и др. Биология. 10 класс. Базовый уровень. – 2-е изд., перераб. — М.: 2010. – 224 с.
  • Захаров В.Б. и др. Биология. Общая биология. Профильный уровень. 10 класс. – М.: 2010. – 352 с.
  • Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  • Интернет портал «festival.1september.ru» (Источник)
  • Интернет портал «kopilkaurokov.ru» (Источник)
  • Интернет портал «biology.l-273.ru» (Источник)
  • Домашнее задание

  • О чем гласит первый закон Менделя?
  • Дайте определение доминантному гену.
  • Что такое доминирование?
  • Если вы нашли ошибку или неработающую ссылку, пожалуйста, сообщите нам – сделайте свой вклад в развитие проекта.

    Автор статьи — профессиональный репетитор, кандидат биологических наук Д. А. Соловков.

    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

    (родители)
    (гаметы)
    (первое поколение) (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 .

    ( растений имеют доминантный признак, — рецессивный)

    Формулировка закона: у потомства, полученного от скрещивания гибридов первого поколения, наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении , а по генотипу — .

    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.

    — желтая окраска семян, — зеленая окраска семян,
    — гладкая форма, — морщинистая форма.

    (желтые гладкие).

    Затем Мендель из семян вырастил растения и путем самоопыления получил гибриды второго поколения.

    Для записи и определения генотипов используется решетка Пеннета

    Гаметы

    В произошло расщепление на фенотипических класса в соотношении . всех семян имели оба доминантных признака (желтые и гладкие), — первый доминантный и второй рецессивный (желтые и морщинистые), — первый рецессивный и второй доминантный (зеленые и гладкие), — оба рецессивных признака (зеленые и морщинистые).

    При анализе наследования каждой пары признаков получаются следующие результаты. В частей желтых семян и части зеленых семян, т.е. соотношение . 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.

    Закон (гипотеза) «чистоты» гамет

    При анализе признаков гибридов первого и второго поколений Мендель установил, что рецессивный ген не исчезает и не смешивается с доминантным. В проявляются оба гена, что возможно только в том случае, если гибриды 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.

    Гипотеза «чистоты» гамет — это цитологическая основа первого и второго законов Менделя. С ее помощью можно объяснить расщепление 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.

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

    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 — и .

    У млекопитающих (в т.ч. у человека) женский пол обладает набором половых хромосом , мужской пол — . Женский пол называют гомогаметным (образует один тип гамет); а мужской — гетерогаметным (образует два типа гамет). У птиц и бабочек гомогаметным полом являются самцы , а гетерогаметным — самки .

    В ЕГЭ включены задачи только на признаки, сцепленные с -хромосомой. В основном они касаются двух признаков человека: свертываемость крови ( — норма; — гемофилия), цветовое зрение ( — норма, — 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): — здорова; — здорова, но является носительницей; — больна. Мужской пол по этим генам является гомозиготным, т.к. -хромосома не имеет аллелей этих генов: — здоров; — 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: , где — число пар генов в гетерозиготном состоянии. Например, у организма с генотипом генов в гетерозиготном состоянии нет, т.е. , следовательно, , и он образует один тип гамет . У организма с генотипом одна пара генов в гетерозиготном состоянии , т.е. , следовательно, , и он образует два типа гамет. У организма с генотипом три пары генов в гетерозиготном состоянии, т.е. , следовательно, , 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 белых и черных. Определите генотипы родителей и потомства.

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

    (черный) (белый)
    (черные) : (белые)

    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) (карлики, красные плоды)
    (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 задач на группы крови (система АВ0)

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

    (вероятность рождения ребенка со второй группой крови составляет , с третьей — , с четвертой — ).

    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:

    девочка, здоровая ( )
    девочка, здоровая, носительница ( )
    мальчик, здоровый ( )
    мальчик, больной гемофилией ( )

    Решение задач смешанного типа

    Задача: Мужчина с карими глазами и группой крови женился на женщине с карими глазами и группой крови. У них родился голубоглазый ребенок с группой крови. Определите генотипы всех лиц, указанных в задаче.

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

    (отец) (мать)
    (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 — правша, — левша. Генотип мужчины (т.к. он получил ген от матери-левши), а женщины — .

    Мужчина-дальтоник имеет генотип , а его жена — , т.к. ее родители были полностью здоровы.

    Р
    девочка-правша, здоровая, носительница ( )
    девочка-левша, здоровая, носительница ( )
    мальчик-правша, здоровый ( )
    мальчик-левша, здоровый ( )

    Задачи для самостоятельного решения

  • Определите число типов гамет у организма с генотипом .
  • Скрестили высокие растения с низкими растениями. В — все растения среднего размера. Какое будет ?
  • Скрестили белого кролика с черным кроликом. В все кролики черные. Какое будет ?
  • Скрестили двух кроликов с серой шерстью. В с черной шерстью, — с серой и с белой. Определите генотипы и объясните такое расщепление.
  • Скрестили черного безрогого быка с белой рогатой коровой. В получили черных безрогих, черных рогатых, белых рогатых и белых безрогих. Объясните это расщепление, если черный цвет и отсутствие рогов — доминантные признаки.
  • Скрестили дрозофил с красными глазами и нормальными крыльями с дрозофилами с белыми глазами и дефектными крыльями. В потомстве все мухи с красными глазами и дефектными крыльями. Какое будет потомство от скрещивания этих мух с обоими родителями?
  • Голубоглазый брюнет женился на кареглазой блондинке. Какие могут родиться дети, если оба родителя гетерозиготны?
  • Мужчина правша с положительным резус-фактором женился на женщине левше с отрицательным резусом. Какие могут родиться дети, если мужчина гетерозиготен только по второму признаку?
  • У матери и у отца группа крови (оба родителя гетерозиготны). Какая группа крови возможна у детей?
  • У матери группа крови, у ребенка — группа. Какая группа крови невозможна для отца?
  • У отца первая группа крови, у матери — вторая. Какова вероятность рождения ребенка с первой группой крови?
  • Голубоглазая женщина с группой крови (ее родители имели третью группу крови) вышла замуж за кареглазого мужчину со группой крови (его отец имел голубые глаза и первую группу крови). Какие могут родиться дети?
  • Мужчина-гемофилик, правша (его мать была левшой) женился на женщине левше с нормальной кровью (ее отец и мать были здоровы). Какие могут родиться дети от этого брака?
  • Скрестили растения земляники с красными плодами и длинночерешковыми листьями с растениями земляники с белыми плодами и короткочерешковыми листьями. Какое может быть потомство, если красная окраска и короткочерешковые листья доминируют, при этом оба родительских растения гетерозиготны?
  • Мужчина с карими глазами и группой крови женился на женщине с карими глазами и группой крови. У них родился голубоглазый ребенок с группой крови. Определите генотипы всех лиц, указанных в задаче.
  • Скрестили дыни с белыми овальными плодами с растениями, имевшими белые шаровидные плоды. В потомстве получены следующие растения: с белыми овальными, с белыми шаровидными, с желтыми овальными и с желтыми шаровидными плодами. Определите генотипы исходных растений и потомков, если у дыни белая окраска доминирует над желтой, овальная форма плода — над шаровидной.
  • Ты нашел то, что искал? Поделись с друзьями!

    Ответы

    1. типов гамет.
    2. типа гамет.
    3. высоких, средних и низких (неполное доминирование).
    4. черных и белых.
    5. — черные, — белые, — серые. Неполное доминирование.
    6. Бык: , корова — . Потомство: (черные безрогие), (черные рогатые), (белые рогатые), (белые безрогие).
    7. — красные глаза, — белые глаза; — дефектные крылья, — нормальные. Исходные формы — и , потомство .
      Результаты скрещивания:
      а)
      • красные глаза, дефектные крылья
      • красные глаза, нормальные крылья

      По материалам книги Н.П.Дубинин, М.А.Гептнер “Руководство по генетике и селекции кроликов”, Москва, 1932г., 10 000 экз.; книгу можно посмотреть в Научной сельскохозяйственной центральной библиотеке, которая расположена в Москве.

      Окраска агути

      Дикий кролик одет серым мехом, который сверху более тёмен. Нижняя часть туловища, около горла, живот и внутренняя сторона ног и низ хвоста окрашены в белый цвет. Характерная серая окраска шкурки дикого кролика зависит от зонарного распределения пигмента по длине волоса. Зонарное распределение пигмента состоит в том, что в волосе имеются 3 зоны: на конце волоса и у основания – чёрные, между ними – жёлтая.

      Дикий окрас является приспособленческой окраской кролика. Появление в результате какой-либо мутации белой окраски повлекло бы очень быструю гибель такого животного. Другое дело в условиях одомашнивания, где любая новая окраска интересна для человека с точки зрения получения новой породы.

      Два основных признака характеризуют окраску агути: то, что волос пигментирован и то, что этот пигмент распределяется по волосу тремя кольцами. Наличие пигментации в волосе определяется один геном, который получил обозначение А. Когда ген А в результате мутации превратился в свой рецессивный аллеломорф а, то обнаружилось, что кролики, гомозиготные по этому гену (аа), полностью белые и с непигментированными красными глазами.

      Зонарное распределение пигмента по волосу так же определяется один геном, получившим обозначение G. Когда ген G в результате мутации превратился в свой рецессивный аллеломорф g, то обнаружилось, что кролики, гомозиготные по этому гену (gg), чисто-чёрные. Зонарность исчезла. Чёрный пигмент, бывший до сих пор в виде колец у основания и начала волоса, распространился теперь по всему волосу, и вся шкурка оказалось окрашенной в равномерно чёрный цвет.

      Однако интенсивная чёрная окраска развивается только при действии особого гена, обозначаемого D. Когда была найдена мутация гена D в его рецессивный аллеломорф d, то обнаружилось, что кролики (dd) вместо интенсивного чёрного цвета окрашены в голубой цвет.

      Окраска дикого кролика (агути) сложна по своей природе. Её определяет совокупность 5-ти генов. Ген А обуславливает наличие пигмента, гены B, C, D в совокупности обуславливают полное развитие чёрной окраски. Ген G даёт зонарную окраску волоса.

      Окраска агути свойственна разводимым домашним породам – бельгийский великан (фландр), французский баран. Это наиболее старые по-своему происхождения породы. То мясное направление разведения кролика, что имело место в средние века, заставляло обращать главное внимание на величину кролика и его мясные качества, а не на его окраску.

      Основные гены окраски кроликов A, B, C, D и G и их действие

      Ген А – основной ген пигментации, способность кролика производить пигмент. Кролик, гомозиготный по рецессивному аллеломорфу гена А – аа – абсолютно не пигментирован, белый, причём глаза благодаря просвечиванию кровеносных сосудов становятся красными, т. е. животные становятся типичными альбиносами.

      Ген В. Если мы получим животных, имеющих генотип AA bb CC DD gg, то увидим, что кролики оказываются окрашенными в жёлто-чёрный цвет (черепаховые кролики). Это показывает, что полное развитие чёрного пигмента происходит только у тех животных, у которых есть ген В (AA BB CC DD gg – кролик чёрного окраса, AA bb CC DD gg – кролик жёлтого-чёрного окраса). Ген В является усилителем пигментации и переводит жёлто-чёрную окраску в чисто чёрную. Кролик AA bb CC DD GG будет жёлтым агути с белым брюшком.

      Ген С так же оказывается усилителем пигментации. Если мы получим животное гомозиготное по его рецессивному аллеломорфу, то есть животное с генотипом AA BB сс DD gg, то его окраску будет коричневой. Ген С усиливает пигментацию от коричневого до чёрного, в то время как ген В усиливает пигментацию от жёлто-чёрного до чёрного. Однако коричневым этот кролик будет лишь при отсутствии гена агути G (AA BB сс DD gg). Если кролик имеет генотип AA BB сс DD GG, то это уже будет коричневый агути с характерным зонообразным проявлением пигмента и белым брюшком.

      Ген D. Этот ген является усилителем пигментации и обуславливает развитие чёрного пигмента в корковом и мякотном веществе волоса. Его рецессивный аллеломорф (d) обуславливает пигмент главным образом в мякотном веществе волоса. В корковом же веществе пигмент имеется в небольшом количестве. Чёрный пигмент, находясь в мякотном веществе, сквозь полупрозрачную среду коркового вещества придаёт волосу голубую окраску. Кролик, гомозиготный по рецессивному аллеломорфу (d), называется голубым (светлосерым) и имеет генотип AA BB CC dd gg. В комбинации с геном G мы получаем кролика окраса голубой агути.

      Ген G. В случае гомозиготности по рецессивному аллеломорфу (g) гена G, животные с генотипом AA BB CC DD gg окрашены в чёрный цвет.

      Первичные мутационные типы окраски

      Благодаря мутационному изменению каждого из 5-ти генов окраски агути AA ВВ CC DD GG мы получаем 5 различных генотипов, которые называют первичными мутационными типами окраски:

      aa BB CC DD GG — белый

      AA bb CC DD GG – жёлтый агути

      AA BB сс DD GG – коричневый агути

      AA BB CC dd GG – голубой агути

      AA BB CC DD gg – чёрный

      Первоначально все породы разводимые человеком были окрашены в дикий цвет агути. Затем среди этих однородных животных стали появляться различные окраски как следствие мутации различных генов. Путём отбора эти признаки были закреплены и дали начало новым породам.

      Первоначальные мутационные типы окраски присущи некоторым разводимым сейчас породам:

      aa BB CC DD GG – Белый Великан, Польские кролики

      AA BB CC DD gg – Аляска

      Ген Х

      Однако к 5-ти генам окраски надо добавить ещё один. Это ген Х, который так же должен быть назван основным геном пигментации. Только в его присутствии полностью развивается окраска в шкурке животного.

      Действие гена Х сильно отличается от действия гена А. Животные, гомозиготные по гену аа, всегда полные альбиносы, то есть имеют белую шкурку и непигментированные красные глаза. Кролики, гомозиготные по гену хх, оказываются не полностью лишены способности вырабатывать пигмент. Они имеют белую шкурку, но пигмент остаётся в глазах – глаза окрашены в голубой цвет. Такие кролики получили название венских белых и их генотип AA xx BB CC DD GG.

      Интересный результат получается при скрещивании двух белых кроликов: альбиноса aa XX BB CC DD GG и белого венского AA xx BB CC DD GG. Их скрещивание даёт окрашенных кроликов Aa Xx BB CC DD GG.

      Комбинации генов окраски

      При скрещивании друг с другом первичных мутационных генов окраски было получено значительное количество комбинаций, имеющих различные фенотипы. Получение различных комбинаций возможно только по генам B,C,D,G (они дают 16 различных комбинаций (животные не белые)). Животные же гомозиготные по рецессивному аллеломорфу гена А (аа) будут всегда белыми красноглазыми.

      Первой комбинированной породой были, по-видимому, венские голубые, появившиеся в 1890-х годах. Исходными были 2 породы: бельгийский великан (агути — AA BB CC DD GG) и “Mahrishes Kaninchen” (голубой агути — AA BB CC dd GG). По видимому одно животное было гетерозиготным по гену агути.

      Скрещивание этих пород имело вид:

      Р (скрещивание) AA BB CC DD Gg х AA BB CC dd GG

      F1 (первое поколение) AA BB CC Dd GG – агути гетерозиготный по одному гену

      AA BB CC Dd Gg – агути гетерозиготный по двум генам

      9 AA BB CC D G – серые кролики (агути)

      3 AA BB CC D gg – чёрные кролики

      3 AA BB CC dd G – кролики голубые агути

      1 AA BB CC dd gg – голубые кролики

      Таким образом, венские голубые были получены как новая комбинация, гомозиготная сразу по двум рецессивным генам — AA BB CC dd gg.

      Имеются 2 породы венских голубых: одна – более тёмная (AA BB CC dd gg H), вторая – светло-голубая (“империал” — AA BB CC dd gg hh). Разница между ними определяется особым геном H, который является усилителем пигментации и его действие изучено на фоне гена d.

      Подобным же образом была получена порода гавана, кролики которой окрашены в коричнево-шоколадный цвет. Её возникновение относится в 1890-ым годам, причём известно, что исходная самка была коричневым агути, в её помёте наряду с животными агути был обнаружен кролик полностью коричневый. Данные относительно отца отсутствуют, но очевидно, что он должен был быть или коричневым агути или чёрным, гетерозиготным по гену G. В результате скрещиваний были получены AA BB сс DD Gg, которые при скрещивании между собой дали:

      AA BB сс DD GG + AA BB сс DD Gg + AA BB сс DD gg

      AA BB сс DD gg – кролик окрашенный равномерно в коричневый цвет – гавана.

      Таким же способом была получена комбинация гомозиготная по рецессивным генам – b и g (AA bb CC DD gg), окрашенная в чисто жёлтый цвет без агути, свойственная породе тюрингенский. Правда в противоположность “гаване” и голубому жёлтая окраска не получается однородной. На шкурке можно найти тёмные черноватые пятна, переходящие в голубовато-серые. Жёлтый цвет у тюрингенских кроликов сильно варьируется от ярко-жёлтого до более ослабленного, что по-видимому зависит от наличия ряда модификаторов этой окраски и кроме того от наличия генов D и C в гетерозиготном состоянии.

      От скрещивания венского голубого кролика и кролика окраса “гавана” можно получить комбинацию, содержащую из 3 рецессивных гена (cdg). Такая порода была получена в Марбурге в 1916 году. Окраска таких кроликов оказывается светло-голубоватой.

      AA BB сс dd gg – марбургская белка.

      Но существует 2 породы “белка”, различные по своему генотипу. У дюссельдорфской белки есть зонарное распределение пигмента по волосу отчего светло-голубая окраска приобретает несколько грязноватый оттенок. Животное как и все агути имеет белое брюшко.

      AA BB сс dd GG – дюссельдорфская белка.

      От скрещивания тюрингена с “гаваной” мы получаем комбинацию трёх рецессивных генов (AA bb cc DD gg) .

      Р (скрещивание) AA bb CC DD gg x AA BB сс DD gg

      F1 (первое поколение) AA Bb Cc DD gg – чёрный гетерозиготный по 2-ум генам

      F2 (второе поколение от скрещивания AA Bb Cc DD gg х AA Bb Cc DD gg)

      9AA B C DD gg – чёрные кролики

      3AA B сс DD gg – кролики окраса “гавана”

      3AA bb C DD gg – тюрингенские кролики

      1AA bb cc DD gg – оранжевый кролик

      При скрещивании оранжевого кролика (AA bb cc DD gg) с голубым (AA BB CC dd gg) можно получить комбинацию 4-х рецессивных генов (AA bb cc dd gg):

      Р (скрещивание) AA bb cc DD gg x AA BB CC dd gg

      F1 (первое поколение) AA Bb Cc Dd gg – чёрный гетерозиготный по 3-ём генам

      27AA B C D gg – чёрные кролики

      9AA bb C D gg – тюрингенские кролики

      9AA B сс D gg – кролики окраса “гавана”

      9AA B C dd gg – голубые кролики

      3AA bb сс D gg – оранжевые кролики

      3AA bb C dd gg – кролики светлые тюрингены

      3AAB cc dd gg – кролики окраса белка марбургская

      1AA bb cc dd gg – кролик песочного окраса

      Кролики песочного окраса являются прекрасными анализаторами при проверке производителей вследствие своей рецессивности по 4-ём генам.

      Так же в результате тригибридного расщепления был получен ещё один новый генотип — AA bb CC dd gg. Эти кролики окрашены в светло-черепаховый цвет.

      Итак, мы получили 16 комбинаций изученных 4-х пар генов (B-b, C-c, D-d, G-g):

      1) AA BB CC DD GG – агути (“Бельгийский великан”, дикий кролик)

      2) AA BB CC DD gg – чёрный (“Аляска”)

      3) AA BB CC dd GG – голубой агути

      4) AA BB cc DD GG – коричневый агути

      5) AA bb CC DD GG – жёлтый агути

      6) AA BB CC dd gg – голубой (“Венский голубой”)

      7) AA BB cc DD gg – коричневый (“Гавана”)

      8) AA bb CC DD gg – жёлтый (“Тюрингенский”)

      9) AA BB cc dd GG – светло-голубой агути (“Белка дюссельдорфская”)

      10) AA BB cc dd gg – светло-голубой (“Белка марбургская”)

      11) AA bb CC dd GG – светло-черепаховый агути

      12) AA bb CC dd gg – светло-черепаховый

      13) AA bb cc DD GG – оранжевый агути

      14) AA bb cc DD gg — оранжевый

      15) AA bb cc dd GG – песочный агути

      16) AA bb cc dd gg – песочный

      Серия множественных аллеломорфов некоторых генов окраски (A, B и G)

      Каждый из 5-ти генов окраски способен мутационно изменяться на новый ген: ген В имеет мутацию виде рецессивного аллеломорфа b, ген А мутировал в а, ген С — в с, ген D – в d, ген G – в g. Что касается генов C и D , то известно, что у них нет других аллеломорф кроме вышеуказанных.

      Для генов A, B, G известны ряды аллеломорфов, которые произошли последовательно друг от друга. Каждый аллеломорф обуславливает свою особую, характерную для него окраску.

      Серия аллеломорфов гена А слагается из шести генов, гена В – из пяти, гена G – их трёх. Почти все новые аллеломорфы являются рецессивными по отношению к исходным генам, за исключением трёх доминантным над геном B.

      Серия множественных аллеломорфов гена А

      Серия множественных аллеломорфов гена А состоит из 6-ти генов. Ген А является основным геном пигментации. Ген achi определяет красивую светло-серую окраску так называемого кролика шиншилла. Ген ad определяет также окраску шиншиллы, но более светлую. Ген am обуславливает развитие шоколадно-коричневой окраски с некоторыми частями тела окрашенными в более тёмный цвет. Такая окраска называется “мардер”. Ген аn определяет развитие характерной расцветки называемой горностаевой, русской или гималайской. Ген а – ген альбинизма, при котором пигмент не развивается.

      Ген achi появился впервые в 1910 году во Франции. В 1921 году было доказано, что ген шиншилла является аллеломорфом основного гена цветности А. Ген аchi обуславливает некоторое (очень небольшое) осветление интенсивности чёрного пигмента и кроме того ликвидирует жёлтый пигмент шкурки. Окраска шиншилла возникает благодаря взаимодействию гена achi и гена зонарности G. Волос у шиншиллы обладает зонами – чёрной, белой и чёрной. Генная формула – achi achi BB CC DD GG.

      Совсем по-иному выглядят кролики гомозиготные по гену achi, у которых ген G имеет вид g — achi achi BB CC DD gg – эти кролики очень сходны с обыкновенными чёрными кроликами, но отличаются от них отсутствием блеска, свойственно чисто-чёрным кроликам. Это окрас “чёрная сепия”.

      Ген ad – ген светлой шиншиллы – впервые появился в Америке в 1925 году. В 1926 году было доказано, что данный ген является членом серии аллеломорфов гена А. Ген ad ликвидирует жёлтый пигмент, но настолько сильно что уже затрагивает и чёрный. Кролик ad ad BB CC DD gg окрашен в чёрный цвет меньшей интенсивности. Таких кроликов называют “тёмная сепия”. Если на фоне тёмной сепии начинает работать ген G, то кролик имеет окраску сходную с шиншиллой. Волос так же имеет 3 зоны: чёрную, белую и чёрную. Однако так как чёрный пигмент у этих кроликов так ослаблен, то окраска этого кролика будет более светлая, чем у обыкновенной шиншиллы. Окрас ad ad BB CC DD GG называется светлой шиншиллой.

      Ген тёмной шиншиллы не полностью доминантен по отношению к гену светлой шиншиллы, поэтому гетерозиготные животные achi ad BB CC DD GG имеют более светлую шкурку, чем achi achi BB CC DD GG.

      Ген am ликвидирует жёлтый пигмент и в её большей степени влияет на чёрный. Ген am обуславливает характерную кунью окраску, благодаря которой эти кролики названы “мардер” (куница). Впервые мардеры были обнаружены в 1925 году в Германии, где возникли как мутация гена achi. Выставочный “мардер”, представляющие собой желаемый образец породы, имеют по всей поверхности туловища коричневый пигмент, особенно интенсивный на спине, где он образует широкую каштанового цвета полосу, хорошо отличающуюся от более светлых боков. Конечности, мордочка и уши более сильно пигментированы, чем всё остальное туловище и имеют коричнево-чёрный цвет. В ирисе глаза имеется коричневый пигмент, но здесь образование пигмента в противоположность полностью окрашенному кролику сильно редуцировано, и можно уже заметить лёгкое просвечивание кровеносных сосудов, что даёт в темноте красноватый отблеск в глазах.

      Эта ценная кунья окраска, свойственная породе “мардер”, определяется гетерозиготностью гена am по одному из более рецессивных генов той же серии. Гомозиготный мардер (am am) оказался почти чёрным животным и был назван “светлой сепией”. Глаза гомозиготного мардера отличаются от глаз гетерозиготного мардера так как не дают того ясного красноватого отблеска, который имеется у последнего.

      Типичный мардер является геторозиготным и имеет генотип am an BB CC DD gg. В случае гетерозиготности его по гену а (ген альбинизма) наблюдается его очень сильное осветление причём отметины головы и конечностей очень сильно выделяются. Вся окраска почти светло-коричневая. Всё это показывает, что разводить ценную породу мардер в чистом виде невозможно.

      Скрестив двух типичных мардеров, мы всегда обнаружим расщепление в отношении 1 : 2 : 1 :

      P am an BB CC DD gg x am an BB CC DD gg

      F1 am am BB CC DD gg + 2 am an BB CC DD gg + an an BB CC DD gg

      тёмные мардеры мардеры горностаевые

      Для того чтобы получить мардеров желаемой окраски надо скрещивать между собой тёмного мардера и горностаевого кролика:

      P am am BB CC DD gg x an an BB CC DD gg

      F1 am an BB CC DD gg

      Окраска мардер имеется только у кроликов, у которых нет зонарности (G). В том случае, если мы имеем кроликов с генотипом am am BB CC DD GG, то их фенотип очень сходен с окраской шиншиллы. Ген am уничтожает жёлтый пигмент и сильно осветляет чёрный цвет. При этом зонарность имеет вид: чёрное кольцо, белое кольцо, чёрное кольцо. Поэтому кролик генотипа am am BB CC DD GG (зонарный мардер) очень сильно похож на кролика шиншиллу, но имеет буро-коричневые пятна на нижней части морды, в области нижней челюсти, по бокам туловища и иногда на ушах.

      Ген an определяет расцветку горностаевого кролика. Имеет несколько названий – русский, горностаевый, гималайский. Возник он как мутация гена А среди кроликов дикой окраски. Окраска кролика чисто белая, нос, уши, лапки, хвостик пигментированы. Глаза у горностаевого кролика лишены пигмента, в силу этого просвечивание кровеносных сосудов делает их красными. Таким образом, мы видим переход от полностью окрашенных глаз у кроликов агути и шиншилла к глазам мардера, у которого пигментация глаз ослаблена и они имеют красноватый отблеск, и к глазам горностаевого кролика, полностью лишенных пигмента.

      Горностаевые кролик рождаются полностью белыми, и лишь к 2-3 неделям у них появляется пигмент на соответствующих местах. К 4-6-ти месячному возрасту их пигментация достигает полной интенсивности. Генотип гималайского кролика an an BB CC DD gg.

      При наличии зонарности an an BB CC DD GG ген an уничтожает жёлтый пигмент и сильно осветляет чёрный цвет. При этом зонарность имеет вид: чёрное кольцо, белое кольцо, чёрное кольцо. Шкурка кролика имеет серебристый вид. Наличие гена G вместе с тем обуславливает наличие белого живота и белой нижней части хвоста.

      Шестой член серии гена А – ген альбинизма (а). Это чисто белые животные с красными глазами (разводимые породы – “польские кролики” и “белые великаны” (1932 год)). В генотипе альбиноса может находиться любой набор генов окраски.

      1)AA BB CC DD GG – агути (“Бельгийский великан”, дикий кролик)

      2)achi achi BB CC DD GG – шиншилла тёмная (Тёмная шиншилла)

      3)ad ad BB CC DD GG – шиншилла светлая (Светлая шиншилла)

      4)am am BB CC DD GG – шиншилла светлая с коричневым оттенком

      5)an an BB CC DD GG – горностаевый агути

      6)aa BB CC DD GG – альбинос (“польские кролики”, “белый великан”)

      7)AA BB CC DD gg – чёрный (“аляска”)

      8)achi achi BB CC DD gg – сепия чёрная

      9)ad ad BB CC DD gg – сепия тёмная

      10)am am BB CC DD gg – сепия светлая

      11)an an BB CC DD gg – горностаевый (“русский” или “горностаевый”)

      12)aa BB CC DD gg – альбинос (“польские кролики”, “белый великан”)

      Взаимодействие генов серии А с другими генами

      Каждый из генов серии А может быть комбинирован с другими генами окраски. Так как гены серии А редуцируют жёлтый пигмент, то интересны их комбинации с генами, определяющими этот жёлтый пигмент. Разберём комбинации членов серии гена А с геном b.

      AA bb CC DD gg – жёлтый кролик (жёлто-чёрный). Можно заранее предсказать как будет окрашено животное гомозиготное по гену achi и по гену b – achi achi bb CC DD gg. Так как благодаря гену b может проявиться желтый пигмент, то животное, казалось бы, должно быть окрашено в жёлтый цвет. Но имеющийся ген achi полностью ликвидирует жёлтый пигмент и, стало быть, животное должно быть лишено пигмента и оно должно белое.

      Справедливость этого утверждения была доказана Кастлем и была получена данная комбинация. Это были чисто белые животные с голубыми глазами. Фенотип этих животных был схож с фенотипом белых венских AA xx BB CC DD GG. Полное различие их генотипов доказывается при их скрещивании. В результате получились животные, окрашенные в цвет агути.

      P achi achi bb CC DD GG x AA xx BB CC DD GG

      F1 A achi Хх Bb CC DD GG

      Получение белых животных генотипа achi achi bb CC DD GG осуществляется с помощью простого дигибридного расщепления (шиншилла х жёлтый агути):

      P achi achi BB CC DD GG х AA bb CC DD GG

      F1 A a chi Bb CC DD GG

      F2 9 A B CC DD GG – агути

      3 A bb CC DD GG – жёлтый агути

      3 achi achi B CC DD GG – шиншилла

      1 achi achi bb CC DD GG – белые с голубыми глазами

      Вслед за Кастлем Коссвинг также получил жёлтую шиншиллу, которая отличалась от кроликов Кастля. Во-первых, на кончиках волос они несли слабые следу пигментации, что придавало животным слегка грязноватый вид. Во-вторых, глаза животных были не голубые, а коричневые. Первое различие можно отнести за счёт того, что Кастль использовал в своих скрещиваниях не кроликов achi, а кроликов ad. Что касается окраски глаз, то кролики окраса шиншилла встречаются как с коричневыми, так и с голубыми глазами. Возможно, что окраска глаз зависит от самостоятельного гена. Есть указания, что коричневая расцветка глаз является доминантной по отношению к голубой.

      У кролика с генотипом achi achi bb CC DD gg имеется пигментация на некоторых участках шкурки. Фенотип этого кролика похож на плохо окрашенного горностаевого кролика. Сходный фенотип имеет и комбинация гена am (мардер) c b и g — am am bb CC DD gg. Комбинация an an bb CC DD gg имеет очень ослабленную пигментацию.

      Были так же получены комбинация серии генов А с генами с и d:

      achi achi BB cc DD GG – коричневый агути.

      achi achi BB cc DD gg – похож на обычную “гавану”.

      achi achi BB СС dd GG – очень редкая комбинация “голубая белка” (blue sguirrel).

      Получены так же комбинации an с d, c и g:

      an an BB CC dd GG – голубой агути горностаевый

      an an BB CC dd gg – голубой горностаевый

      an an BB cc DD GG – коричневый агути горностаевый

      an an BB cc DD gg – коричневый горностаевый

      1)AA bb CC DD GG – жёлтый агути

      2) achi achi bb CC DD GG – грязно-белый с голубыми или коричневыми глазами

      3) ad ad bb CC DD GG – белый с голубыми или коричневыми глазами

      4) am am bb CC DD GG — не разводилась

      5) an an bb CC DD GG — не разводилась

      6) aa bb CC DD GG – альбинос (“польские кролики”, “белый великан”)

      7)AA bb CC DD gg – жёлтый (тюрингенский)

      8) achi achi bb CC DD gg – грязно-белый с отметками русского кролика

      9) ad ad bb CC DD gg – то же

      10) am am bb CC DD gg – то же

      11) an an bb CC DD gg – жёлтый русский

      12) aa bb CC DD gg – альбинос (“польские кролики”, “белый великан”)

      От скрещивания комолого (безрогого) быка с рогатыми коровами получились комолые и рогатые телята. У коров комолых животных в родословной не было. Какой признак доминирует? Каков генотип родителей и потомства?

      1. У коров все предки несли тот же признак, значит, они принадлежат к чистой линии и являются гомозиготными.
      2. Потомство F1 не является единообразным, следовательно, в скрещивании участвовали одна или несколько гетерозиготных особей. Поскольку коровы гомозиготны, то гетерозиготным является бык.
      3. Гетерозиготные организмы при полном доминировании несут доминантный признак, следовательно, таким признаком является комолость.
      4. А – комолость, а – рогатость.

        Р + aа
        рогатые
        ? > Aа
        комолый
        гаметы a A a
        F1 Аa
        комолые
        50%
        аa
        рогатые
        50%

        Доминантным является признак комолости. Генотип быка – Аа , коров – аа , телят – Аа и аа .

        Дурман, имеющий пурпурные цветы, дал при самоопылении 30 потомков с пурпурными и 9 с белыми цветами. Какие выводы можно сделать о наследовании окраски цветов у растений этого вида? Какая часть потомства F1 не даст расщепления при самоопылении?

        При скрещивании серых мух друг с другом в их потомстве F1 наблюдалось расщепление. 1392 особи были серого цвета и 467 особей – черного. Какой признак доминирует? Определить генотипы родителей.

        Две черные самки мыши скрещивались с коричневым самцом. Одна самка дала 20 черных и 17 коричневых потомков, а другая – 33 черных. Какой признак доминирует? Каковы генотипы родителей и потомков?

        У двух здоровых родителей родился ребенок альбинос. Второй ребенок был нормальным. Доминантный или рецессивный ген определяет альбинизм? Определить генотипы родителей и детей.

        При скрещивании серых кур с белыми все потомство оказалось серым. При скрещивании этого потомства опять с белыми получилось 172 особи, из которых 85 серых. Какой признак доминирует? Каковы генотипы обеих форм и их потомства?

        При скрещивании нормальных дрозофил между собой в их потомстве 25% особей оказались с уменьшенными глазами. Последних скрестили с родительскими особями и получили 37 мух с уменьшенными и 39 с нормальными глазами. Определить генотипы скрещиваемых в обоих опытах дрозофил.

        У Пети и Саши карие глаза, а у их сестры Маши – голубые. Мама этих детей голубоглазая, хотя ее родители имели карие глаза. Какой признак доминирует? Какой цвет глаз у папы? Напишите генотипы всех перечисленных лиц.

      5. У двух кареглазых людей (дедушка и бабушка) родился ребенок, отличающийся от них по фенотипу, следовательно, они гетерозиготны и их генотип – Аа .
      6. Гетерозиготы несут доминантный признак, значит, таковым является кария окраска глаз ( А ), а голубоглазость определяется рецессивным геном ( а ).
      7. Генотип голубоглазых матери и дочери – аа , так как они проявляют рецессивный признак.
      8. Генотип сыновей – Аа , потому что они кареглазы ( А ), и от матери могли унаследовать только рецессивный ген а .
      9. Отец должен быть кареглазым, потому что сыновья могли получить доминантный ген А только от него. Он несет также рецессивный ген а , потому что у него есть ребенок с генотипом аа . Следовательно, генотип отца – Аа .
      Р + aа
      голубые
      ? > Aа
      карие
      гаметы a A a
      F1 аa
      голубые
      50%
      Аa
      карие
      50%

      Генотип дедушки и бабушки со стороны матери – Аа , матери и дочери – аа , отца и сыновей – Аа . Доминирующим является признак карего цвета глаз.

      В одном из зоопарков Индии у пары тигров с нормальной окраской родился тигр-альбинос. Тигры-альбиносы встречаются крайне редко. Какие действия должны провести селекционеры, чтобы как можно быстрее получить максимальное количество тигрят с данным признаком?

    8. У фенотипически одинаковых животных родился отличающийся от них детеныш, следовательно, они гетерозиготны, их генотип – Аа , а нормальная пигментация является доминантным признаком.
    9. Генотип тигра-альбиноса – аа (он проявляет рецессивный признак).
    10. При скрещивании тигра-альбиноса с обычными тиграми (генотип АА , так как признак очень редкий) в потомстве первого поколения альбиносов не было бы. И только при скрещивании гибридов F1 в их потомстве F2 альбиносы встречались бы с частотой примерно 25%. Поэтому более целесообразным было бы скрестить тигра-альбиноса с одним из родителей. В этом случае уже в первом поколении половина потомства несла бы признак альбинизма:

    Р + Аа
    нормальный
    ? > aа
    альбинос
    гаметы A a a
    F1 Aa
    нормальный
    50%
    aa
    альбинос
    50%

    Такое скрещивание и было проведено селекционерами.

    Устойчивые к действию ДДТ самцы тараканов скрещивались с чувствительными к этому инсектициду самками. В F1 все особи оказались устойчивыми к ДДТ, а в F2 произошло расщепление: 5768 устойчивых и 1919 чувствительных. Какой из признаков доминирует? Какая часть устойчивых особей при скрещивании между собой будет давать чувствительных потомков?

    В лабораторию с мышами, гомозиготными по гену серого цвета, привезли из питомника серого самца. Все гибриды первого поколения были серыми. Всех гибридных самок этого поколения скрестили с тем же самцом и получили во втором поколении расщепление по цвету (серые мыши, черные мыши) в пропорции 7:1. Объясните результаты, считая, что окраска зависит от одной пары аллелей.

  • В потомстве F2 встречаются мыши с отличным от исходных особей признаком. Это говорит о том, что в скрещивании участвовали гетерозиготные организмы. Исходные самки гомозиготны по условию задачи, следовательно, гетерозиготным является самец.
  • Серый цвет является доминантным признаком, так как он проявляется у гетерозиготного самца.
  • При скрещивании гомозиготных и гетерозиготных мышей половина потомства F1 будет иметь генотип АА и половина – генотип Аа .
  • Во втором поколении скрещивание самца с гомозиготными самками из первой половины будет давать только серых мышат, а скрещивание с гетерозиготными самками будет давать расщепление в пропорции 3:1, т.е. доля черных мышат в потомстве F2 будет равна: 1/2 · 1/4 = 1/8, где 1/2 – вероятность того, что самец будет скрещен с гетерозиготной самкой (только в этом случае возможно рождение черного мышонка), а 1/4 – вероятность получения такого потомка от этого скрещивания. Общая вероятность в данном случае равна произведению вероятностей.

    Это удовлетворяет условию задачи. Расщепление в соотношении, отличающемся от менделевского (3:1), обусловлено тем, что в скрещивании участвовали генетически неоднородные самки.

    Наследование резус-фактора осуществляется по обычному аутосомно-доминантному типу. Организм с резус-положительным фактором ( Rh+ ) несет доминантный ген R , а резус-отрицательный ( rh– ) – рецессивный ген r . Если муж и жена резус-положительны, то может ли их ребенок быть резус-отрицательным?

    Ребенок резус-положителен. Какой резус-фактор может быть у родителей?

    > Читайте также другие темы главы II «Моногибридное скрещивание»:

    Читайте так же:  Окрола крольчат