Словарь основных понятий
Ген - это участок молекулы ДНК, который несет информацию о первичной структуре одного белка.
Генотип - это совокупность генов в диплоидном наборе организма.
Фенотип - это совокупность всех признаков организма.
Аллельные гены (аллели) - это гены, которые кодируют альтернативное проявление одного и того же признака.
Пример аллели - белки-антигены эритроцитов, которые определяют группу крови человека (${i^0, I^A, I^B}$).
Гомозиготный организм - это организм, который не дает расщепления по тем или иным признакам.
При этом одинаковые аллели находятся в соответствующих локусах гомологичных хромосом + образуется один тип гамет. Пример обозначения: AA,aa; AABB, aabb.
Гетерозиготный организм - это организм, который дает расщепление по тем или иным признакам.
Образует два типа гамет, например, Aa, AaBb.
Доминантный ген - это ген, который отвечает за развитие признака, проявляющегося у гетерозиготного организма.
Рецессивный ген - это ген, который отвечает за признак, развитие которого подавляется доминантным геном.
Моногибридное скрещивание: первый и второй законы Менделя
Задача № 1.
Ген черной масти у крупнорогатого скота доминирует над геном красной масти. Какое потомство ${F_1}$ получится от скрещивания чистопородного черного быка с красными коровами?
Решение.
Ген красной масти - a, ген черной масти - A. Красные коровы гомозиготны по рецессивному гену, их генотип – aa. Черный бык является гомозиготным по доминантному признаку, его генотип – AA. Следовательно, при скрещивании гамет A и a получится гетерозиготное потомство Aa (100%), состоящее из черных быков, так как ген черной масти является доминантным.
Рисунок 1. Моногибридное скрещивание: первый закон Менделя. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В данной задаче использовался первый закон Менделя/закон единообразия гибридов:
При скрещивании гомозиготных особей, различающихся по одной паре альтернативных признаков, первое поколение будет единообразным по фенотипу и генотипу.
Задача № 2.
Скрестим две особи поколения ${F_1}$ из задачи выше.
Решение.
Родительские организмы являются в данном случае гетерозиготами - Aa. При этом образуются два типа гамет: A и a. В итоге у потомства получится расщепление по фенотипу 3:1 (75% особей с доминантным признаком и 25% - с рецессивным), а по генотипу 1:2:1.
Рисунок 2. Моногибридное скрещивание: второй закон Менделя. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В данной задаче иллюстрировался второй закон Менделя/закон расщепления:
У потомства, которые было получено от скрещивания гибридов первого поколения (потомство ${F_1}$), будет наблюдаться расщепление по генотипу 1:2:1, а по фенотипу - 3:1 (75% особей с доминантным геном, 25% - с рецессивным).
Дигибридное скрещивание: третий закон Менделя
Задача № 3.
У крыс черная окраска шерсти доминирует над бурой, а нормальная длина хвоста — над укороченным хвостом. Сколько потомков во втором поколении от скрещивания гомозиготных крыс с черной шерстью и нормальным хвостом с гомозиготными крысами с бурой шерстью и укороченным хвостом имели черную шерсть и укороченный хвост, если 80 крыс в потомстве?
Решение.
Черная шерсть - A, бурая шерсть - a, нормальной длины хвост - B, укороченный хвост - b. Генотипы родителей: AABB, aabb. Гаметы - AB, ab
Рисунок 3. Дигибридное скрещивание: третий закон Менделя. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В решетке Пеннета серым цветом закрашены квадраты с генотипами крыс, имеющих черную шерсть и укороченный хвост, что составляет 3/16.
Рассчитаем количество крыс: ${80 \cdot \frac{3}{16} = 15}$, то есть 15 крыс с необходимым нам фенотипом (черная шерсть и укороченный хвост).
Эта задача показывает, как действует третий закон Менделя/закон независимого наследования, который звучит следующим образом:
При скрещивании организмов, которые отличаются друг от друга двумя и более парами альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга.
