скачать книгу бесплатно
Суть закона:
При скрещивании гибридов первого поколения (имеется в виду тех, кого мы получили в первом законе Менделя как потомков), то есть, двух гетерозигот Аа, мы получаем проявление рецессивного признака среди потомства в 25% случаев (особи аа), и проявление доминантного признака в 75% случаев (особи АА, Аа).
Третий закон Менделя = закон независимого наследования признаков
«При скрещивании двух дигетерозигот гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга в итоге среди гибридов первого поколения проявляется расщепление по фенотипу 9:3:3:1».
Разберем на конкретной задаче с цветом глаз и волос. Карие глаза являются доминантным признаком, голубые глаза – рецессивным. Темные волосы являются доминантным признаком, светлые волосы – рецессивным.
Обозначим это соответсвующим образом:
A – карие глаза
a – голубые глаза
B – темные волосы
b – светлые волосы
Пусть в брак (слово «скрещивание» некорректно для людей) вступают две гетерозиготы по обоим признакам (AaBb). Какие у них могут быть дети? Для решения больших задач гаметы одной особи пишутся как столбцы, а гаметы второй особи – как строки таблицы. Получившаяся таблица носит название решетки Пеннета.
Схема закона:
Из 16 особей в потомстве 9 будут иметь карие глаза и темные волосы, 3 карие глаза и светлые волосы, 3 голубые глаза и темные волосы, 1 голубые глаза и светлые волосы.
Суть закона:
В каждую конкретную гамету от каждой особи попадает лишь по одной аллели каждого гена. То есть из двух букв Аа в гамету попадет лишь одна буква и одновременно то же самое происходит и с буквами Bb. У каждой особи много гамет, в итоге формируется равное количество гамет с всевозможными вариантами набора букв. Суть этого закона тражает гипотезу чистоты гамет для нескольких признаков. В дальнейшем среди потомства благодаря этой гипотезе формируется особое расщепление 9:3:3:1.
Закон сцепленного наследования признаков
«Гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются сцепленно».
Сначала цитологическое объяснение данного закона. Перед началом мейоза (то есть, перед началом образования гамет) хромосомы удваиваются: каждая хромосома состоит из двух сестринсикх хроматид, образуя Х-образную фигуру. Хромосомы всегда ходят парами, потому что в одной хромосоме находится одна аллель гена, в другой хромосме – вторая аллель гена. Посмотрите на картинку ниже – здесь изображены две гомологичные (парные) хромосомы, в каждой из которых по одной аллели гена двух признаков: A и B или a и b.
В анафазу I мейоза в разные дочерние клетки расходятся целые хромосомы: по одной из каждой пары. Расходятся целые хромосомы, а это значит, что аллели генов в каждой хромосоме пойдут в дочерние клетки вместе. Посмотрите внимательно на картинку ниже: аллели АВ ушли вместе с левой хромосомой в первую дочернюю клетку, а аллели ab ушли вместе с правой хромосомой во вторую дочернюю клетку.
По итогу окажется, что в одной гамете будет набор аллелей AB, а в другой гамете ab. Из этого правила есть исключение – кроссинговер. Но это исключение мы разберем в особом типе задач.
Схема закона:
Иногда встречается другое обозначение сцепленных генов:
Это обозначение не будет использоваться далее в этой книге.
Суть закона:
Если в задаче говорится о сцеплении генов или об их локализации в одной хромосоме, то количество гамет будет меньше, а аллели генов будут записываться определенным образом. Традиционно принято, что доминантные аллели наследуются сцепленно с доминантными, а рецессивные с рецессивными, тогда гаметы будут: AB, ab. Однако по условиям задачи может быть и обратная ситуация: одна доминатная сцеплена с рецессивной, и вторая доминантная сцеплена с рецессивной, тогда гаметы будут: aB, Ab.
Критерии оценивания задания №28
Максимальный первичный балл – 3
Внимание: на ЕГЭ по биологии (и по химии) в части 2 (задания с развернутым ответом) указывать «Дано» не нужно. Поэтому не тратьте ваше время на переписывание «Дано» в бланк ответов!
Для каждой задачи прописаны свои конкретные критерии оценки. Но можно выделить общие требования к задачам.
«Ответ включает в себя все названные элементы, не содержит биологических ошибок – 3 балла». Это означает, что вы выполнили все пункты ниже:
1. Указали все генотипы, все фенотипы, все гаметы
2. Правильно оформили задачу
3. Ответили на вопросы в конце задачи и аргументировали ответы на вопросы задачи
4. Указали названия законов, которыми пользовались при решении задачи
5. В задачах с несколькими возможными решениями указали все решения (обычно их два в подобных задачах).
«Ответ включает в себя два из названных выше элементов, которые не содержат биологических ошибок – 2 балла». Это означает, что вы:
1. Указали все генотипы, все фенотипы, все гаметы
2. Правильно оформили задачу
3. Не ответили на вопросы в конце задачи или недостаточно их аргументировали или не указали названия законов, которыми вы пользовались при решении задач
4. Ответили на вопросы в конце задачи, аргументировали ответы на вопросы задачи, указали названия законов, которыми пользовались при решении задачи, но не указали все возможные решения в задачах с несколькими решениями (одно решение из двух).
«Ответ включает в себя один из названных выше элементов, который не содержит биологических ошибок – 1 балл». Это означает, что вы:
1. Указали все генотипы, все фенотипы, все гаметы, но верно только для одного из скрещиваний (обычно скрещиваний как минимум два).
2. Правильно оформили часть задачи
3. Не ответили на вопросы в конце задачи или недостаточно их аргументировали или не указали названия законов, которыми вы пользовались при решении задач
Алгоритм решения задачи
1. Внимательно читаем задачу от начала до конца 2 раза. Это правда важно.
2. Предполагаем доминантные и рецессивные признаки «интуитивно» или замечая строгие закономерности.
3. Обращаем внимание на особенности: летальные сочетания генов, неполное доминирование, сцепление генов, кроссинговер, наследование, связанное с полом, группы крови.
4. Предполагаем генотипы родительских особей. Если генотип может быть вариативен (доминантная гомозигота или гетерозигота), то запишите А_ (вместо прочерка затем поставите недостающую букву).
5. Обозначаем скрещивание родителей (Р:), далее пишем сначала женскую особь (так принято), знак скрещивания, мужскую особь. Пол указывается всегда, если наследование связано с полом (X или Y-хромосомой), или если в задаче есть четкое указание на пол, хотя задача и не на связь с полом: «мужчина», «женщина», «кошка», «кот» и т.д. Если пол особей не имеет значения (обычно для скрещивания растений), то его можно не указывать.
6. Обозначаем гаметы (G:). В каждую гамету из каждой пары генов попадает лишь одна аллель (буква). Если предположили наличие сцепления генов и кроссинговера, то учитываем это. Для сцепленных генов количество гамет меньше, для кроссинговера обозначаем кроссинговерные гаметы.
7. Обозначаем потомство (F
для первого поколения, F
для второго поколения). Комбинируем гаметы родителей либо методом перебора, либо заполняя решетку Пеннета. При наличии летальных комбинаций генов потомки не указываются в случае смерти на эмбриональной стадии и указываются, если погибают в раннем возрасте.
8. Обозначаем фенотипы потомков.
9. Прописываем остальные скрещивания как в пунктах 2-8.
10. Отвечаем на вопросы задачи, указывая проявления законов Менделя, если такое спрашивают.
11. На вопрос «укажите характер наследования признаков» прогоняем задачу по пунктам: наличие/отсутствие летальных комбинаций генов, наличие/отсутствие явления неполного доминирования, наличие/отсутствие сцепления генов (в случае наличия сцепления генов указать наличие/отстутствие кроссинговера), наличие/отсутствие наследования признаков в половых хромосомах. В случае задач на кодоминирование данный вопрос не задается.
Мы закончили Раздел 1. Далее в Разделе 2 мы научимся решать классические задачи на дигибридное скрещивание, после чего на их основе разберем задачи на летальные сочетания генов, неполное доминирование, сцепление генов и нарушение сцепения генов (кроссинговер). Затем обратимся к задачам, в которых фигурируют половые хромосомы. В конце Раздела 2 мы разберем задачи на кодоминирование. Каждая глава Раздела 2 построена по следующему принципу: сначала идут подсказки для решения конкретной модели задач, далее приводится полное решение одной задачи, после чего вам для решения предлагаются трb задачи. После каждой главы представлены решения задач.
Раздел 2. Модели задач
Классическое дигибридное скрещивание
Это самый базовый тип задач. Не научившись решать его, не стоит переходить к последующим задачам, поскольку практически все задачи в генетике базаруются на классических задачах по третьему закону Менделя. В ЕГЭ встречаются именно задачи на дигибридное скрещивание, частично или полностью копирующие наш пример на третий закон Менделя.
Демонстрационная задача на классическое дигибридное скрещивание
Гены окраски и структуры поверхности семян наследуются независимо друг от друга. При скрещивании гороха с зелеными гладкими семенами и гороха с желтыми морщинистыми семенами все потомство было с зелеными гладкими семенами. Гибридов первого поколения скрестили между собой, получили четыре фенотипические группы. Составьте схемы скрещиваний, определите генотипы родительских особей, генотипы и фенотипы потомства. С какой вероятностью среди гибридов второго поколения возможно появление гороха с зелеными морщинистыми семенами? Какие законы наследования проявляются в первом и втором скрещиваниях? Укажите характер наследования признаков.
