Генофондът на една популация може да бъде описан или чрез генни честоти, или чрез генотипни честоти. Нека си представим, че има N диплоидни индивида в популация, които се различават по една двойка алели (A и a); D - означава броя на хомозиготите за доминантния алел (AA); P е броят на хомозиготите за рецесивния алел (aa); N - брой хетерозиготи (Aa). Така в популацията ще има три типа индивиди, имащи съответно генотипове АА, Аа, аа. Тъй като всеки индивид с генотип АА има два алела А, а всеки индивид Аа има един алел А, общият брой алели А ще бъде 2D + H. Тогава p - честотата на поява на доминиращия алел А е равна на:

Честотата на рецесивния алел (а) обикновено се означава с q. Сумата от честотите на гените А и а е равна на едно, p+q=1, следователно q=1-p. Ако един ген е представен само от два алела (A и a) с честоти p и q, какви са честотите на трите възможни генотипа?

На поставения въпрос отговаря законът на Харди-Вайнберг. На пръв поглед може да изглежда, че индивиди с доминантен фенотип ще се срещат по-често от тези с рецесивен фенотип. Съотношението 3:1 обаче се наблюдава само в потомството на два индивида, хетерозиготни за едни и същи алели. Законите на Мендел не казват нищо за честотите на генотипове и фенотипове в популациите. Те са обсъдени в посочения закон. Тя е формулирана независимо от математика Дж. Харди в Англия и лекаря Вилхелм Вайнберг в Германия. За да разберем значението на този закон, предположим, че мъжките и женските в една популация се кръстосват произволно или, което е същото, гаметите на мъжките и женските ще се комбинират произволно, за да образуват зиготи. В зиготата майчините и бащините хромозоми се комбинират, всяка от хомоложните хромозоми носи един алел от дадена двойка. Образуването на индивиди с генотип АА се определя от вероятността за получаване на алел А от майката и алел А от бащата, т.е. рхр = р2.

Подобна е появата на генотип aa, чиято честота на поява е равна на q2. Генотипът Аа може да възникне по два начина: тялото получава алел А от майката, алел а от бащата или, обратно, алел А от бащата, алел а от майката. Вероятността за двете събития е равна на pq, а общата вероятност за поява на генотип Аа е равна на 2pq. По този начин честотата на трите възможни генотипа може да бъде изразена с уравнението: (p+q)2=p2+2pq+q2=1

От уравнението следва, че ако кръстосването е случайно, тогава честотите на генотипите са свързани с честотите на алелите чрез прости връзки съгласно биномната формула на Нютон.

Нека да разгледаме пример, когато алелните честоти на даден ген в популация са 0,1A; 0.3a (геометричният израз на закона на Харди-Вайнберг за този случай е представен на фиг. 21). В потомството на 100 зиготи ще има 49 АА хомозиготи, 9 аа хомозиготи и 42 Аа хетерозиготи, т.е. това съответства на съотношението на генотипа, което вече знаем - p2(AA) : 2pq(Ad): q2(aa).

Интересното е, че в следващото поколение гамети с алел А ще се появят с честота 0,7 (0,49 от АА хомозиготи + 0,21 от Аа хетерозиготи). Това съотношение ще се запази и в бъдеще. Честотите на гените и съответно генотипите остават непроменени от поколение на поколение - това е една от основните разпоредби на закона на Харди-Вайнберг. Въпреки това, този закон е вероятностен по природа и следователно се прилага в безкрайно голяма популация. В същото време честотите на гените остават непроменени, ако: има неограничена панмиксия; няма естествен подбор; не възникват нови мутации на същите гени; Няма миграция на индивиди с други генотипове от съседни популации.

Закон на Харди-Вайнберг

Ще обмислим менделски популации:

– индивидите са диплоидни;
– размножават се полово;

размерът на популацията е безкрайно голям; и панмиктични популации, където се извършва случайно свободно кръстосване на индивиди при липса на селекция.

Разгледайте в една популация един автозомен ген, представен от два алела АИ А.

Нека въведем следната нотация:

N – общ брой индивиди в популацията
D – брой доминантни хомозиготи ( АА)
H – брой хетерозиготи ( ааа)
R – брой рецесивни хомозиготи ( аа)

Тогава: D + H + R = N.

Тъй като индивидите са диплоидни, броят на всички алели за въпросния ген ще бъде 2N.

Общ брой алели АИ А:

А= 2D + H;
А= H + 2R.

Нека обозначим пропорцията (или честотата) на алела Апрез p и алел А– чрез g, тогава:

Тъй като един ген може да бъде представен от алели Аили Аи никакви други, тогава p + g = 1.

Състоянието на популационното равновесие е описано с математическа формула през 1908 г., независимо един от друг, от математика Дж. Харди в Англия и лекаря В. Вайнберг в Германия (закон на Харди-Вайнберг).

Ако p е честотата на гена Аи g е честотата на гена А, използвайки решетката на Punnett, можем да представим в обща форма естеството на разпределението на алелите в популацията:

Съотношението на генотипите в описаната популация:

стр. 2 АА: 2 стр ааа: g 2 ах

Законът на Харди-Вайнберг в неговата най-проста форма:

стр. 2 АА+ 2 стр ааа+ g 2 ааа = 1.

Задача No36

Популацията наброява 400 индивида, от които с генотипове АА – 20, ааа– 120 и ааа– 260 лица. Определяне на генните честоти АИ А.

дадени:		Решение:
N=400 D=20 Н=120 R = 260 p – ? g – ?

Отговор: честота на ген А– 0,2; ген А – 0,8.

Задача No37

При късорогите говеда червеният цвят доминира над белия. Хибриди от кръстосване на червено и бяло - руан цвят. Районът за развъждане на късорогите животни има регистрирани 4169 червени, 3780 черни и 756 бели животни. Определете честотата на гените за червена и бяла окраска на говеда в тази област.

Отговор: честота на гена за червен цвят – 0,7; бяло – 0,3.

Задача No38

В извадка от 84 000 растения ръж 210 растения се оказват албиноси, защото... техните рецесивни гени са в хомозиготно състояние. Определете честотите на алелите АИ А, както и честотата на хетерозиготните растения.

Отговор: честота на ген АИ А – 0,5.

Задача No40
Честотите на алелите p = 0,8 и g = 0,2 са известни в популацията. Определете честотите на генотипа.

Отговор: честота на алелите А– 0,45; алел А – 0,55.

Задача No42

В стадо говеда 49% от животните са червени (рецесивни) и 51% са черни (доминиращи). Какъв е процентът на хомо- и хетерозиготни животни в това стадо?

Отговор: в популацията 81% индивиди с генотипа АА, 18% с генотип аааи 1% с генотип ааа.

Забавни генетични проблеми

Задача No44. "Приказка за дракони"

Изследователят имаше 4 дракона: огнедишащи и недишащи огън жени, огнедишащи и недишащи огън мъже. За да се определи огнедишащата способност на тези дракони, бяха извършени всякакви кръстосвания.

1. Огнедишащи родители - всички потомци са огнедишащи.
2. Неогъндишащи родители - всички потомци са неогнедишащи.
3. Огнедишащ мъжки и неогнедишаща женска - потомството съдържа приблизително равен брой огнедишащи и неогнедишащи дракони.
4. Недишащ огън мъжки и огнедишаща женска - всички потомци са неогнедишащи.
Ако приемем, че признакът се определя от автозомен ген, идентифицирайте доминантния алел и запишете генотиповете на родителите.

Решение:

Чрез пресичане № 4 определяме: А- не диша огън, А– огнедишащ; огнедишащ – ♀ аааи ♂ ааа; неогнедишащ мъж – ♂ АА;
чрез кръстосване No3: неогнедишаща женска – ♀ ааа.

Задача No45. „Консултант на фирма „Коктейл“.

Представете си, че сте консултант на малка фирма „Коктейл“, което буквално преведено от английски означава „опашка на петел“. Компанията отглежда екзотични породи петли заради перата на опашката им, които се купуват с готовност от собствениците на магазини за шапки по целия свят. Дължината на перата се определя от гена А(дълъг) и А(къс), цвят: IN– черно, b– червено, ширина: СЪС– широк, с– тесни. Гените не са свързани. Във фермата има много различни петли и кокошки с всички възможни генотипове, данните за които се въвеждат в компютъра. През следващата година се очаква повишено търсене на шапки с дълги черни тесни пера. Какви кръстоски трябва да се направят, за да се получат максимален брой птици с модни пера в потомството? Не си струва да кръстосвате двойки с абсолютно идентични генотипове и фенотипове.

Решение:

F 1: А*IN*вв

1. Р: ♀ AABBss × ♂ aabbss
2. Р: ♀ AABBss × ♂ AAbbss
3. Р: ♀ AAbbss × ♂ aaBBSSи т.н.

Задача No46. "Контрабандист".

В малкия щат Лисланд лисиците се отглеждат от няколко века. Кожата се изнася, а парите от нейната продажба формират основата на икономиката на страната. Сребърните лисици са особено ценени. Те се смятат за национално богатство и пренасянето им през границите е строго забранено. Хитър контрабандист, който се е представил добре в училище, иска да измами митницата. Той познава основите на генетиката и предполага, че сребристият цвят на лисиците се определя от два рецесивни алела на гена за цвета на козината. Лисиците с поне един доминантен алел са червени. Какво трябва да се направи, за да се получат сребърни лисици в родината на контрабандиста, без да се нарушават законите на Foxland?

Решение:

Извършете тестови кръстосвания и разберете кои червени лисици са хетерозиготни за цветни алели, транспортирайте ги през границата;
в родината на контрабандиста ги кръстосвайте един с друг и 1/4 от потомците ще бъдат сребристи на цвят.

Задача No47. „Ще бъде ли разстроена сватбата на принц Уно?“

Единственият престолонаследник, Уно, е на път да се ожени за красивата принцеса Беатрис. Родителите на Уно научиха, че в семейството на Беатрис има случаи на хемофилия. Беатрис няма братя или сестри. Леля Беатрис има двама здрави, силни сина. Чичо Беатрис прекарва дните си в лов и се чувства страхотно. Вторият чичо умира като момче от кръвозагуба, причината за която е дълбока драскотина. Чичовците, лелите и майката на Беатрис са деца на едни и същи родители. Колко вероятно е болестта да се предаде чрез Беатрис на кралското семейство на нейния годеник?

Решение:

Чрез конструирането на предполагаемо родословно дърво може да се докаже, че генът на хемофилията е бил на една от X хромозомите на бабата на Беатрис; Майката на Беатрис би могла да го получи с вероятност 0,5; Самата Беатрис – с вероятност 0,25.

Задача No48. „Кралски династии“.

Да приемем, че император Александър I е имал рядка мутация на своята Y хромозома. Може ли тази мутация да присъства в:

а) Иван Грозни;
б) Петър I;
в) Екатерина II;
г) Николай II?

Решение:

Нека незабавно зачеркнем Екатерина II, поради това, че е жена.

Да зачеркнем и Иван Грозни - той е представител на фамилията Рюрикович и не принадлежи към династията Романови.

Отговор: Николай II може да е имал мутацията.

Задача No49. „Разлистване на романа „Война и мир“.

Да приемем, че княз Николай Андреевич Болконски е имал рядка мутация на Х-хромозомата. Пиер Безухов имаше същата мутация. Каква е вероятността тази мутация да се появи в:

а) Наташа Ростова;
б) син на Наташа Ростова;
в) син Николай Ростов;
г) авторът на „Война и мир”?

Отговор:

Андрей Болконски не е получил X хромозома от баща си. Съпругата му не беше роднина нито на Болконски, нито на Безухови. Следователно синът на принц Андрей няма мутация.
Наташа Ростова се омъжи за Пиер Безухов. Пиер предава X хромозомата на дъщерите си, но не и на синовете си. Следователно дъщерите на Наташа Ростова са получили мутацията, но нейните синове не.
Синът на Николай Ростов получи Х-хромозомата си от майка си, дъщерята на стария княз Болконски (от 2-те хромозоми на принцеса Мария имаше мутация само в една, следователно тя предаде Х-хромозомата на сина си с вероятност от 50%).
Лев Николаевич: действието на романа завършва няколко години преди раждането на Толстой; самият автор не се появява на страниците на романа. Но бащата на писателя беше пенсиониран офицер граф Николай Илич Толстой, а майка му беше родена Волконская, т.е. Родителите на писателя бяха прототипите на Николай Ростов и съпругата му, родена Мария Болконская. Бъдещият им син Лео ще получи мутация с 50% вероятност.

Задача No50. „Спорът между Бендер и Паниковски“.

Бендер и Паниковски имаха спор: как се наследява цветът при вълнистите папагали? Бендер вярва, че цветът на папагалите се определя от един ген, който има 3 алела: Така– рецесивен по отношение на другите две, C gИ Сса кодоминантни, следователно при папагалите с генотипа Горе-долу- Бял цвят, C g C gИ C g C o- син, S f S fИ S f S o– жълто и S g S w- зелен цвят. А Паниковски смята, че цветът се формира под въздействието на два взаимодействащи си гена АИ IN. Следователно, папагали с генотипа A*B*– зелено, A*bb- син, ааб*- жълто, aabb– бяло.

Те съставиха 3 родословия:

1. P: W × B 2. P: W × W 3. P: W × B

F1: G, B F1: Б F1: G, F, G, G, F, F, F, G, F

Кои родословия биха могли да бъдат съставени от Бендер, кои от Паниковски?

Отговор: родословия 1 и 2 биха могли да бъдат съставени от Паниковски, а родословие 3 от Бендер.

СПИСЪК НА ИЗПОЛЗВАНАТА ЛИТЕРАТУРА:

1. Баготски С.В.„Готини“ проблеми в генетиката // Биология за ученици. 2005. № 4.
2. Гуляев Г.В.Проблемна книга по генетика. – М.: Колос, 1980.
3. Жданов Н.В.Решаване на проблеми при изучаване на темата: „Популационна генетика“. – Киров: издателство пед. институт, 1995г.
4. Задачи по генетика за кандидатстващи в университети. – Волгоград: Учител, 1995.
5. Кочергин Б.Н., Кочергина Н.А.Проблеми на молекулярната биология и генетика. – Минск: Народна асвета, 1982.
6. Кратък сборник с генетични проблеми. – Ижевск, 1993.
7. Методическо развитие за студенти от биологичния отдел на Висшето медицинско училище към Московския държавен университет „Закони на Мендел“. – М., 1981.
8. Насоки за самоподготовка за практически занятия по обща генетика. – Перм: издателство Med. институт, 1986г.
9. Муртазин Г.М.Задачи и упражнения по обща биология. – М.: Образование, 1981.
10. Орлова Н.Н.Малък семинар по обща генетика (сборник задачи). – М.: Издателство на Московския държавен университет, 1985 г.
11. Сборник задачи по биология (учебно помагало). – Киров, 1998.
12. Соколовская Б.Х.Сто проблема на молекулярната биология и генетика. – Новосибирск: Наука, 1971.
13. Фридман М.В.Проблеми по генетика на училищната олимпиада на Московския държавен университет // Биология за ученици. 2003. № 2.
14. Щеглов Н.И.Сборник задачи и упражнения по генетика. – М.: Екоинвест, 1991.

Последният етап от решаването на проблема е анализът на индивидите, получени чрез кръстосване. Целта на анализа зависи от въпроса на проблема:

1) Какъв е генотипът и фенотипът на очакваното потомство?

2) Каква е вероятността в потомството да се появи носител на дадена черта?

За да се отговори на първия въпрос, е необходимо правилно да се реши буквално поставеният генетичен проблем и да се намерят всички възможни генотипове и фенотипове на очакваното потомство.

Отговорът на втория въпрос е свързан с изчисляването на вероятността за проява на признака. Вероятността може да се изчисли и като процент. В този случай общият брой на потомците се приема за 100% и се изчислява процентът на индивидите, носещи анализирания признак.

Анализ по генотип

В повечето случаи, когато се анализират генотипите на потомството, е необходимо да се определят количествените връзки между различните генотипове и да се регистрират. Първо се изписват всички варианти на генотипове с различни комбинации от доминантни и рецесивни гени и същите варианти се комбинират и сумират.

Пример 8.1. При монохибридно кръстосване се подчертава броят на хомозиготните доминантни, хомозиготните рецесивни и хетерозиготните организми и се записва тяхното съотношение.

По този начин, при кръстосване на два хетерозиготни организма с генотип Аа, общият брой на вариантните генотипове на потомците е четири (генотипове АА, Аа, Аа, аа). От тях една част от индивидите ще бъдат хомозиготни за доминантен признак, двама ще бъдат хетерозиготни и един ще бъде хомозиготен за рецесивен ген). Анализът на генотипа трябва да бъде написан като

1AA : 2Аа : 1аа

или по-просто

1 : 2 : 1

Такъв запис на съотношенията на генотипове Аа сред потомците показва хетерогенност по генотип. Освен това, за един индивид с генотип АА има два индивида с генотип Аа и един с генотип аа. Появата на такава хетерогенност се нарича разделяне.

Анализ по фенотип

След записване на съотношението на генотипите се определя фенотипното проявление на всеки от тях. При анализа на фенотипа се взема предвид проявата на доминантна черта. Ако доминантен ген присъства в генотип, тогава организъм с този генотип ще носи доминантната черта. Рецесивен признак ще се появи само когато организмът е хомозиготен за рецесивния ген. Като се вземе предвид всичко това, се преброява броят на всички индивиди с една или друга черта и се записва тяхното числено съотношение.

Пример 8.2. При монохибридно кръстосване на два организма с генотип Аа. Записът на генотипите на потомците от първото поколение изглеждаше така

1AA : 2Av : 1аа.

Доминиращият ген А напълно потиска проявата на рецесивния ген а. Следователно фенотипът на индивидите с генотипове АА и Аа ще бъде един и същ: тези индивиди ще носят доминантна черта.

Съотношението на индивиди с различни фенотипове ще изглежда като 3 : 1. Такъв запис означава, че има хетерогенност във фенотипа сред потомството и на всеки три индивида с доминантна черта има един индивид с рецесивна черта. Тъй като бяха кръстосани индивиди с хомогенен фенотип, можем да кажем, че в първото поколение е настъпило разделение във фенотипа.

Когато се определя вероятността в потомството да се появи индивид с определен фенотип, е необходимо да се намери делът на такива индивиди сред всички възможни. В разглеждания пример делът на индивидите с доминантна черта е 3 (1AA и 2Aa). Вероятността, изчислена като процент, е 75%.

Нека да разгледаме как се записват съотношенията на генотипове и фенотипове и се изчислява вероятността.

Пример 8.3. Нормалната пигментация на кожата доминира над албинизма. Каква е вероятността да имате дете албинос в семейство на хетерозиготни родители?

знак : ген

норма : А

албинизъм : А

Решение:

нормално нормално

Гамети А; a A; a F 1 AA; Аа; Аа; ааа

по генотип 1АА : 2Аа : 1аа

Фенотип 3 е нормален : 1 албинизъм

R албинизъм = 1 = 1 или 25%

Според записа на решението е ясно, че потомството ще има следните 4 генотипа: AA, Aa, Aa, aa. Анализът по генотип показва, че сред децата от първо поколение едно е хомозиготно доминантно (AA), две са хетерозиготно (Aa) и едно е хомозиготно рецесивно. Цифровото съотношение на генотипите ще бъде 1 : 2:1 . Анализът по фенотип показва, че децата с генотипове АА и Аа ще имат доминантна черта - нормална пигментация на кожата. Численото съотношение на децата с нормална пигментация и албинизъм ще бъде 3:1. Децата с албинизъм представляват ¼ от всички хибриди. Това означава, че вероятността (p) да имате деца албиноси е ¼, или 25%.

Анализът на хибриди, получени от дихибридни кръстосвания, е подобен на описанието за мултихибридни кръстосвания. Първо, различните опции за генотип също се подписват и същите опции се сумират. Вариантите на генотипа могат да бъдат много разнообразни: дигомозиготен доминиращ, дихомозиготен рецесивен, дихетерозиготен, монохетерозиготен. След преброяване резултатите се записват под формата на цифрово съотношение, точно както при монохибридно кръстосване.

Пример 8.4. При хората нечервеният цвят на косата доминира над червената коса, а луничките преобладават над нормата. Гените, които определят цвета на косата и луничките по кожата, не са свързани. Какъв процент светлокоси деца с лунички може да се очаква в брак между мъж и жена, които са хетерозиготни и по двете черти?

Знак : ген

кестеняв цвят : А

цвят джинджифил : А

лунички : IN

нормална кожа : V

R AaBv x AaBv

изперкал изперкал

луничав луничав

Гамети AB, Av, aB, av AB, Av, aB, av

За да определим генотиповете на индивиди от първо поколение, ще използваме мрежата на Punnett, в която записваме женските гамети хоризонтално, мъжките гамети вертикално и генотиповете на индивидите от първото поколение в клетките на мрежата.

Анализът по генотип тук се основава на преброяване и съставяне на числени съотношения на всички възможни варианти на генотипове на индивиди, като идентичните генотипове ги сумират. В този случай разделянето по генотип ще изглежда така:

1AABB : 2ААВв : 1ААвв : 2АаВВ : 4АаВв : 2Аавв : 1aaBB : 2aaВв : 1ааавв

При анализ на фенотипа се изписват възможни варианти на генотипове на потомството с различни комбинации от признаци на цвят и дължина на козината. След това за всяка комбинация от признаци се записват съответните генотипове. Следователно, след като определихме фенотипното проявление на всеки от горепосочените генотипове, ще ги групираме според принадлежността им към определена комбинация от характеристики:

Делът на светлокосите и луничави деца ще бъде 9 или 56,25%.

Алелни гени.И така, установихме, че хетерозиготните индивиди имат два гена във всяка клетка - АИ А, отговорен за развитието на същата черта. Гените, които определят алтернативното развитие на една и съща черта и са разположени в идентични области на хомоложни хромозоми, се наричат ​​алелни гени или алели. Всеки диплоиден организъм, било то растение, животно или човек, съдържа два алела на всеки ген във всяка клетка. Изключение правят половите клетки - гамети. В резултат на мейозата броят на хромозомите в тях намалява 2 пъти, така че всяка гамета има само един алелен ген. Алелите на един ген са разположени на едно място в хомоложни хромозоми.

Схематично хетерозиготен индивид се обозначава, както следва:
Хомозиготните индивиди с това обозначение изглеждат така:
или , но могат да бъдат записани и като ААИ ааа.

Фенотип и генотип.Като се имат предвид резултатите от самоопрашването на F 2 хибриди, ние открихме, че растенията, отгледани от жълти семена, които са външно сходни или, както се казва в такива случаи, имат същия фенотип, имат различна комбинация от гени, която обикновено се нарича генотип. По този начин феноменът на доминиране води до факта, че с един и същ фенотип индивидите могат да имат различни генотипове. Понятията „генотип“ и „фенотип“ са много важни в генетиката. Съвкупността от всички гени на един организъм съставлява неговия генотип. Съвкупността от всички характеристики на организма, от външни до характеристики на структурата и функционирането на клетките и органите, съставлява фенотипа. Фенотипът се формира под влияние на генотипа и условията на околната среда.

Анализиране на пресичането.Не винаги е възможно да се определи неговият генотип въз основа на фенотипа на индивида. При самоопрашващите се растения генотипът може да се определи в следващото поколение. За кръстосани видове се използва така нареченото тестово кръстосване. По време на аналитично кръстосване, индивид, чийто генотип трябва да бъде определен, се кръстосва с индивиди, хомозиготни за рецесивния ген, т.е., имащи генотип aa. Нека да разгледаме аналитичното кръстосване с помощта на пример. Нека индивиди с генотипове ААИ аааимат същия фенотип. След това, когато се кръстоса с индивид, който е рецесивен по даден признак и има генотипа ааасе получават следните резултати:

От тези примери става ясно, че индивиди, хомозиготни за доминантния ген, не предизвикват разделяне във F1, но хетерозиготни индивиди, когато се кръстосват с хомозиготни индивиди, произвеждат разделяне във F1.

Непълно господство.Хетерозиготните организми не винаги точно съответстват по фенотип на родителя, който е хомозиготен за доминиращия ген. Често хетерозиготното потомство има междинен фенотип, в такива случаи те говорят за непълно доминиране (фиг. 36). Например, при кръстосване на нощно козметично растение с бели цветя (aa) с растение, което има червени цветя (AA), всички F 1 хибриди имат розови цветя (Aa). Когато хибриди с розов цвят на цветята се кръстосват един с друг в F 2, разделянето става в съотношение 1 (червено): 2 (розово): 1 (бяло).

Ориз. 36. Междинно наследство в нощната красота

Принципът на чистотата на гаметите.Хибридите, както знаем, комбинират различни алели, въведени в зиготата от родителските гамети. Важно е да се отбележи, че различните алели, които завършват в една и съща зигота и следователно в организма, който се развива от нея, не се влияят един на друг. Следователно свойствата на алелите остават постоянни, независимо в коя зигота са били преди това. Всяка гамета винаги съдържа само един алел на ген.

Цитологичната основа на принципа за чистота на гаметите и закона за сегрегацията е, че хомоложните хромозоми и алелните гени, разположени в тях, се разпределят в мейозата между различни гамети и след това по време на оплождането те се обединяват отново в зиготата. В процесите на дивергенция в гаметите и свързване в зиготалелни гени, те се държат като независими, интегрални единици.

1. Правилно ли е определението: фенотипът е набор от външни характеристики на организма?
2. Каква е целта на тестването на кръстосване?
3. Какво мислите, че е практическото значение на знанието за генотипа и фенотипа?
4. Сравнете видовете наследяване на генетични черти по време на кръстосване с поведението на хромозомите по време на мейоза и оплождане.
5. При кръстосване на сиви и черни мишки са получени 30 потомства, от които 14 черни. Известно е, че сивият цвят е доминиращ над черния. Какъв е генотипът на мишките от родителското поколение? Вижте решението на задачата в края на учебника.
6. Синеок мъж, чиито родители имаха кафяви очи, се ожени за кафявоока жена, чийто баща имаше кафяви очи и чиято майка имаше сини очи. От този брак се роди синеок син. Определете генотипа на всички споменати индивиди.

При монохибридно кръстосванесе изучава
- един знак;
- един ген;
- една двойка алтернативни гени;
- една двойка алтернативни знаци (всички са еднакви).

Монохибридни разцепвания

1) Няма разделяне (всички деца са еднакви) - две хомозиготи AA x aa са кръстосани (първият закон на Мендел).

2) Сегрегация 3:1 (75% / 25%) – две хетерозиготи Aa x Aa бяха кръстосани (вторият закон на Мендел).

3) Сегрегация 1:2:1 (25% / 50% / 25%) – две хетерозиготи Aa x Aa бяха кръстосани при .

4) Сегрегация 1:1 (50% / 50%) – кръстосани са хетерозигота и рецесивен хомозигот Aa x aa (анализ кръстосване).

Първият закон на Мендел
(закон за еднаквост, закон за доминиране)

Когато се кръстосват чисти линии (хомозиготи), всички потомци са идентични (еднородност на първото поколение, без разделяне).

PAA x aa
G (A) (a)
F 1 Aa

Всички потомци от първото поколение (F 1) проявяват доминантен признак (жълт грах), а рецесивният признак (зелен грах) е в латентно състояние.

Вторият закон на Мендел (закон за сегрегацията)

Когато самоопрашването на хибриди от първо поколение (при кръстосване на две хетерозиготи) води до разделяне 3:1 в потомството (75% доминантна черта, 25% рецесивна черта).

F 1 Aa x Aa
G (A) (A)
(а) (а)
F 2 AA; 2Aa; аа

Кръст за анализ

При кръстосване на хетерозиготна Аа с рецесивна хомозиготна аа се получава разделяне 1:1 (50% / 50%).

P Aa x aa
G (A) (a)
(а)
F 1 Aa; аа

ВЕРОЯТНОСТ ЗА ГЕНОТИП ПРИ КРИСТОСАНЕ Aa x Aa
1. Определете процентната вероятност за появата на рецесивен хомозигот в потомството на кръстосване на хетерозиготни растения с пълно господство. Напишете отговора си като число.

Отговор

ВЕРОЯТНОСТ ЗА ФЕНОТИП ПРИ КРИСТОСВАНЕ Aa x Aa
1. Каква е вероятността бели пилета от сметанови хетерозиготни родители (Aa)? Напишете отговора си като процент; няма нужда да пишете знака %.

Отговор

2. Какъв е процентът на джуджетата по време на самоопрашване на хетерозиготно високо грахово растение (високо стъбло - A)? Запишете само процента в отговора си.

Отговор

3. Определете вероятността (%) за получаване на потомци с доминираща проява на чертата при монохибридно кръстосване на хетерозиготни хибриди един с друг с пълно доминиране на тази черта. Напишете отговора си като число.

Отговор

4. Каква е вероятността тъмнокосите родители (Aa) да имат деца с руса коса (тъмният цвят доминира над светлия)? Напишете отговора си само като число.

Отговор

5. При пилетата наличието на гребен (C) доминира над липсата му (c). Когато хетерозиготен петел и кокошка, които имат гребени, се кръстосат, какъв процент от пилетата ще бъдат нечесани? Моля, посочете само числото в отговора си.

Отговор

6. Фенилкетонурия се унаследява като рецесивен признак. Определете вероятността да имате здрави деца от родители, хетерозиготни за тази черта. Напишете отговора си в %.

Отговор

7. Каква е вероятността (в%) за появата на потомство с рецесивен признак по време на самоопрашване на хетерозиготни растения? Запишете само съответното число в отговора си.

Отговор

ВЕРОЯТНОСТ ЗА ГЕНОТИП ПРИ КРИСТОСАНЕ Aa x aa
1. Каква е вероятността (в%) за раждане на хомозиготно потомство при кръстосване на хомозиготни и хетерозиготни организми? Запишете само цяло число в отговора си.

Отговор

ВЕРОЯТНОСТ ЗА ФЕНОТИП ПРИ КРИСТОСАНЕ Aa x aa
1. Каква е вероятността патологичен ген да се появи в потомството, ако организъм, който е хетерозиготен за даден признак (гените не са свързани), се кръстоса с организъм, който има рецесивен генотип за този признак? Напишете отговора си като число (в %), показващо желаната вероятност.

Отговор

2. Изследваният индивид има тъмен цвят на косата и е хомозиготен по този признак. При провеждане на кръстосване на анализи каква е вероятността за раждане на потомство със светъл цвят на косата (A - тъмен цвят на косата, a - светъл цвят на косата)? Моля, посочете само числото в отговора си.

Отговор

3. Каква е вероятността (%) да се получат кафяви кученца при монохибридно тестово кръстосване на хетерозиготно черно куче с пълно доминиране на признака? Напишете отговора си като число.

Отговор

4. Миоплегията (пристъпи на парализа на крайниците) се унаследява като доминантна черта. Определете (в%) вероятността да имате деца с аномалии в семейство, където бащата е хетерозиготен и майката не страда от миоплегия. Запишете само съответното число в отговора си.

Отговор

ВРЪЗКА НА ГЕНОТИПОВЕ Aa x Aa

1. Какво съотношение на генотипове ще се получи чрез кръстосване на две хетерозиготи с пълно господство? Запишете отговора като поредица от числа в низходящ ред.

Отговор

2. Определете съотношението на генотипите в потомството при кръстосване на Aa x Aa. В отговора си запишете последователността от числа в низходящ ред.

Отговор

3. Определете съотношението на генотипите в потомството, образувано чрез кръстосване на две хетерозиготни тиквени растения с жълти плодове с пълно господство. Напишете отговора си като поредица от числа, подредени в низходящ ред.

Отговор

ВРЪЗКА НА ГЕНОТИПОВЕ Aa x aa
1. Определете съотношението на генотипите в потомците при кръстосване на организми, хетерозиготни и хомозиготни за рецесивен алел с пълно господство. Запишете отговора като поредица от числа, подредени в низходящ ред.

Отговор

2. Определете съотношението на генотипите при кръстосване на хетерозиготно грахово растение с гладки семена и растение с набръчкани семена. Запишете отговора под формата на числа, показващи съотношението на получените генотипове, подредени в низходящ ред.

Отговор

ВРЪЗКА НА ФЕНОТИПИТЕ Aa x Aa
1. Определете съотношението на фенотипите в хибриди, получени чрез кръстосване на родителски форми с генотипове Aa x Aa. Запишете отговора като поредица от числа, подредени в низходящ ред.

Отговор

2. Определете съотношението на фенотипите в потомството, образувано чрез кръстосване на две хетерозиготни тиквени растения с жълти плодове с пълно господство. Напишете отговора си като последователност от числа, показващи съотношението на фенотипите в низходящ ред.

Отговор

3. Определете съотношението на фенотипите в потомството на монохибридно кръстосване на два хетерозиготни организма с пълно господство. Напишете отговора си като последователност от числа, показващи съотношението на получените фенотипове в низходящ ред.

Отговор

ВРЪЗКА НА ФЕНОТИПИТЕ Aa x aa
1. При морските свинчета черният ген е доминиращ над белия ген. Определете съотношението на фенотипите в потомството, получено чрез кръстосване на хетерозиготна женска и бял мъж. Запишете отговора като поредица от числа, показващи съотношението на получените фенотипове.

Отговор

2. Определете съотношението на фенотипите в потомството на монохибридно кръстосване на хетерозиготен индивид с хомозиготен индивид, имащ фенотипна проява на рецесивен признак. Запишете отговора като поредица от числа, подредени в низходящ ред.

Отговор

БРОЙ ФЕНОТИПОВЕ
1. Какъв брой фенотипове се образуват в потомството при кръстосване на Aa x Aa в случай на пълно доминиране? Моля, посочете само числото в отговора си.

Отговор

2. Колко фенотипа ще получи потомството от анализиращо монохибридно кръстосване на хетерозиготен организъм? Запишете само съответното число в отговора си.

Отговор

3. Колко различни фенотипа ще се получат при кръстосване на черен хетерозиготен женски и бял мъжки заек? Запишете само съответното число в отговора си.

Отговор

ТРУДЕН
Кръстосани са растения от чисти линии домати с кръгли и крушовидни плодове (А – заоблена форма на плода). Полученото потомство във F1 беше кръстосано едно с друго. Определете съотношението на потомците по фенотип във второ (F2) поколение с пълно доминиране на признака. Напишете отговора си като последователност от числа, показващи съотношението на получените фенотипове в низходящ ред.

Отговор

От кръстосването на черни зайци, потомството произвежда седем черни и два бели заека. Каква е вероятността да се получат бели зайци от следващи кръстоски на същите родители? Напишете отговора си като число, показващо вероятността да получите бели зайци в следващите поколения в %.

Отговор

Определете съотношението на фенотипите в хибриди от второ поколение по време на монохибридно кръстосване (пълно доминиране). В отговора си запишете поредица от числа, показващи съотношението на получените фенотипове в низходящ ред.

Отговор

Определете вероятността (в%) да имате дете с кръвна група II, ако родителите имат кръвна група IV. Запишете само съответното число в отговора си.

Отговор

Установете съответствие между съотношението на фенотипите и вида на кръстосването, за което е типично: 1) монохибридно, 2) дихибридно (гените не са свързани)
А) 1:2:1
Б) 9:3:3:1
Б) 1:1:1:1
Г) 3:1

Отговор

Всички характеристики, дадени по-долу, с изключение на две, се използват за описание на резултатите от аналитично кръстосване на индивид с генотип Аа. Идентифицирайте тези две характеристики, които „отпадат“ от общия списък, и запишете номерата, под които са посочени.
1) броят на потомството с рецесивен генотип е 75%
2) съотношението на фенотипите е 1: 1
3) появява се генна връзка
4) вторият родител има генотип - aa
5) сред потомците 50% имат доминантна черта във фенотипа

Отговор

Изявленията по-долу, с изключение на две, се използват за описание на резултатите от кръстосване на индивиди с генотипове Aa x Aa с пълно доминиране. Посочете тези две твърдения, които попадат в общия списък и запишете номерата, под които са посочени.
1) 75% от потомството има рецесивен белег във фенотипа си
2) съотношението на фенотипа е 3:1
3) се проявява законът за разделяне на характеристиките
4) разделянето на генотипа е 1:2:1
5) 25% от потомството има доминантна черта във фенотипа

Отговор

Всички характеристики, дадени по-долу, с изключение на две, се използват за описание на монохибридно кръстосване на хетерозиготи с пълно доминиране. Идентифицирайте две характеристики, които „изпадат“ от общия списък и запишете номерата, под които са посочени.
1) потомството е фенотипно монотонно
2) има разделяне според генотипа 1: 2: 1
3) родителските индивиди произвеждат два вида гамети
4) 25% от потомството има хетерозиготен генотип
5) 75% от потомството има доминиращ фенотип

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Определете генотипа на родителските грахови растения, ако тяхното кръстосване е довело до 50% от растенията с жълти и 50% със зелени семена (рецесивен признак)
1) AA x aa
2) Aa x Aa
3) AA x Aa
4) Аа х аа

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. При кръстосване на мухи Drosophila с дълги и къси крила се получава равен брой потомство с дълги и къси крила (дългите крила B доминират над късите крила b). Какви са генотипите на родителите
1) bb x Bb
2) BB x bb
3) Bb x Bb
4) BB x BB

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Какъв е генотипът на родителите, ако по време на тестовото кръстосване се наблюдава фенотипно съотношение 1:1?
1) Аа и аа
2) Аа и Аа
3) AA и aa
4) Аа и АА

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. От хибриди от първо поколение във второто поколение се раждат 1/4 от индивидите с рецесивни характеристики, което показва проявата на закона
1) свързано наследство
2) разделяне
3) независимо наследство
4) междинно наследство

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Какъв брой фенотипове се формират в потомството на кръстоската Aa x Aa в случай на пълно доминиране?
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. „При кръстосване на два хомозиготни организма, които се различават по една двойка признаци, новото поколение хибриди ще бъде еднакво и ще бъде подобно на един от родителите.“ Това е формулировката
1) законът за разделяне
2) хипотези за чистотата на гаметата
3) правила за доминиране
4) законът за независимо разпределение на гените

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Съгласно закона за сегрегацията съотношението на фенотиповете в F2 (с пълно доминиране) е равно на
1) 1:1
2) 3:1
3) 1:2:1
4) 1:1:1:1

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Определете какви генотипове могат да имат децата, ако хетерозиготната майка има вълнообразна коса, а бащата има права коса (пълно доминиране на чертата).
1) BB, Bb, bb
2) Bb, bb
3) BB, Bb
4) BB, bb

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Когато се самоопрашва хетерозиготно грахово растение с жълто оцветени семена, фенотипното разцепване ще бъде
1) 1:1
2) 3:1
3) 1:2:1
4) 9:3:3:1

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Когато се случи монохибридно кръстосване на хетерозиготен индивид с хомозиготен рецесивен индивид в тяхното потомство, характеристиките се разделят според фенотипа в съотношението
1) 3:1
2) 9:3:3:1
3) 1:1
4) 1:2:1

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Ако при кръстосването на два хомозиготни организма във второто поколение се открие рецесивен белег в 1/4 от потомството, тогава законът се е проявил
1) свързано наследство
2) независимо наследяване
3) междинен характер на наследяването
4) разделяне на знаци

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. Характерно за кръстосването е фенотипно разцепване във второ поколение в съотношение 3:1
1) дихибриден
2) анализиране
3) монохибридни
4) полихибридни

Отговор

Разгледайте моделите на кръстосване, представени на фигурата, и определете съотношението на фенотипове в F2. В отговора си запишете поредица от числа, показващи съотношението на получените фенотипове в низходящ ред.

Отговор

Използвайки родословието, показано на фигурата, определете вероятността (в проценти) за раждане на родители 1 и 2 на дете с чертата, посочена в черно, с пълно доминиране на тази черта. Напишете отговора си като число.

Отговор

Всички характеристики, дадени по-долу, с изключение на две, се използват за описание на кръстосания анализ. Намерете две характеристики, които „изпадат“ от общия списък и запишете номерата, под които са посочени.
1) кръстосването се извършва с рецесивни индивиди за всички гени
2) наблюдава се фенотипно разцепване в съотношение 9:3:3:1
3) изследват се генотипове на индивиди с доминантни черти
4) ако изследваният индивид е хетерозиготен, тогава се наблюдава разделяне
5) проявлението на чертите се определя от няколко гена

Отговор

© Д.В. Поздняков, 2009-2019