При решении любых задач по генетики необходимой предпосылкой является определение типов продуцируемых особью гамет. Для правильного решения этого вопроса следует твёрдо помнить закон «чистоты» гамет: из каждой пары аллельных генов только один попадает в гамету. Общее число типов гамет, продуцируемых особью, равно 2n, где n – число пар аллельных генов, из которых аллели неодинаковы.
Например, если генотип особи АаBbCc, т.е. во всех трёх парах аллельных генов аллели неодинаковы, то организм тригетерозиготен. В этом случае количество типов гамет ровно: 23 = 8 (АВС, АВс, AbC, Abc, aBC, aBc, abC, abc). Особь, гетерозиготная по одной паре аллельных генов (А и а), продуцирует только два типа гамет: А, а (21 = 2). Особь, гетерозиготная по двум парам аллельных генов (АаBb), продицирует четыре типа гамет: AB, Ab, aB, ab и тд.
Решение задач по множественному аллелизму
При множественном аллелизме для одного признака в популяции существуют не 2 аллеля, а большее их количество, например 3,4 и тд. Так, 4 аллеля, отвечающие за окраску кролика, обозначают С, ch, cch, с. Однако у каждого организма присутствуют только 2 аллеля из этой серии (группы). Поскольку при скрещивании два организма могут иметь 4 различных аллеля, количество их комбинаций (генотипов) в потомстве может быть очень велико. По соотношению генотипов первого F1 и второго F2 поколений они отличаются от менделеевского.
Для примера разберём решение задачи 8 (вариант «а»). По условию кролик со сплошной пигментацией, гетерозиготный по гену альбинизма, скрещён с гималайским кроликом, гетерозиготным также по гену альбинизма, скрещён с гималайским кроликом, гетерозиготным также по гену альбинизма. Надо определить генотипы и фенотипы первого поколения F1.
Сначала напишем генотипы исходных форм. Кролик со сплошной окраской имеет гены С (сплошная окраска) и с, генотип – Сс. Гималайский кролик имеет гены сhи с, генотип – сhc.
Затем напишем схему скрещивания и производные гаметы.
Схема скрещивания
Р Сс × chc
Гаметы С сh C
F1 Cch chc Cc cc
Фенотип Сплошной Гималайский Сплошной Альбинос
Тёмный 25% 25% тёмный 25% 25%
Поскольку вместо двух аллей в образовании зиготы участвуют 3 аллеля (C, ch, c), количество генотипов и фенотипов у потомков отличается от менделеевского и образует 4 генотипа: особи с генотипами Cc и Cch имеют сплошную тёмную окраску . особь с генотипом сhc – гималайскую . особь сс – альбинос. Соотношение расщепления по генотипу вместо 3: 1 составляет 2:1:1.
Если один признак контролируется четырьмя аллелями, то разнообразие гено- и фенотипов соответственно увеличивается.
Задания для самоподготовки
1. Знать: а) опыты Менделя по моногибридному скрещиванию и выводы из них .
б) цитологическое обоснование «чистоты гамет» .
в) закон Менделя о свободном комбинировании признаков и его цитологическое обоснование .
г) менделирующие признаки у человека .
д) отклонения в наследовании признаков от закона Менделя: множественный аллелизм, формы аллельных генов (доминирование, кодоминирование, промежуточное наследование, сверхдоминирование), формы взаимодействия неаллельных генов (комплементарность, эпистаз, полимерия) .
е) понятие генотипа как системы взаимодействия генов.
2. Выполнить тестовые задания.
Тестовые задания
1. В браке женщины с 1 группой крови и мужчины с Ⅳ группой крови у потомков наблюдается кровь: а) Ⅰ группы . б) Ⅱгруппы . в) Ⅲ группы . г) Ⅳ группы . д) все перечисленные.
2. «Чистота» гамет означает: а) наличие в гамете только одного гена . б) наличие в гамете одного из пары аллельных генов . в) наличие в гамете разных аллельных генов . г) наличие в гамете одной пары аллелей . д) отсутствие в гамете генов.
3. Количество типов гамет тригетерозиготного организма (АаBbCc) при свободном наследовании: а) 4 . б) 8 . в) 9 . г) 6 . д) 16.
4. Какие группы крови будут наблюдаться у потомства при браке гетерозиготной женщины с Ⅲ группой крови и мужчины с 1 группой крови: а) 1 . б) Ⅱ . в) Ⅲ . г) Ⅳ?
5. Назовите форму взаимодействия аллельных генов, когда оба гена у гетерозиготной особи реализируются в признак в каждой клетке: а) полное доминирование . б)неполное доминирование . в)сверхдоминирование . г)кодоминирование . д) аллельное исключение.
Вывод:
Анализируя наследование одновременно нескольких пар альтернативных вариантов разных признаков, Мендель обнаружил, что каждая пара в отдельности наследуется независимо от других, подчиняясь закону расщепления в F2, а в совокупности альтернативные варианты разных признаков комбинируются у потомков во все возможных сочетаниях. Эти факты легли в основу закона независимого наследования признаков, применимо только к генам, расположенным в негомологичных хромосомах, которые в мейозе характеризуются случайным и независимым распределением между гаметами.
