10 класс. Биология. Решение генетических задач на дигибридное скрещивание

Решение генетических задач на дигибридное скрещивание

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

1. Каж­дый при­знак дол­жен кон­тро­ли­ро­вать­ся одним геном.

2. Гены долж­ны на­хо­дить­ся в раз­ных хро­мо­со­мах.

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

Задача 1

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

Обо­зна­чим ген, от­ве­ча­ю­щий за крас­ную окрас­ку пло­дов – А

за жел­тую окрас­ку пло­дов – а

за глад­кие плоды – В

за опу­шен­ные плоды – в

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

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

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

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

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

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

Задача 2

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

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

Задача 3

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

А – крас­ная окрас­ка – до­ми­нант­ный при­знак

а – белая окрас­ка – ре­цес­сив­ный при­знак

В – нор­маль­ная форма – до­ми­нант­ный при­знак

в – пи­ло­ри­че­ская форма – ре­цес­сив­ный при­знак

ааВВ – ге­но­тип белой окрас­ки и нор­маль­ной формы цвет­ка

ААвв – ге­но­тип крас­ных пи­ло­ри­че­ских цвет­ков

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

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

Ге­но­ти­пы ро­ди­тель­ских ор­га­низ­мов – АаВв и АвВв,

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

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

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

Заключение

Пример решения задач на наследование некоторых признаков у человека

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

За­да­ча 4

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

А – карие глаза

а – го­лу­бые глаза

В – пра­во­ру­кость

в – ле­во­ру­кость

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

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

ге­но­ти­пы: ААВВ, АаВВ, ААВв, АаВв.

F1 – аавв, ааВ – ?

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

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

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

Тригибридное скрещивание

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

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

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

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