Законы Менделя простыми словами: как решать задачи на скрещивание
Законы Менделя описывают, как признаки родителей попадают к детям, и на них строятся задачи по генетике. Здесь они объяснены простыми словами: сначала нужные термины, потом решётка Пеннета, затем первый закон, второй закон и анализирующее скрещивание на трёх разобранных задачах. В конце разобраны частые ошибки и мини-проверка.
Несколько слов, без которых не обойтись
Каждый признак, например цвет семян, определяется парой аллелей: одну получаешь от одного родителя, другую от другого. Аллели обозначают буквами. Заглавная буква (A) означает доминантный аллель, он проявляется, даже если рядом другой. Строчная (a) означает рецессивный аллель, он проявляется, только когда нет доминантного.
Сочетание аллелей называют генотипом, а видимый признак - фенотипом. Генотипы AA и aa называют гомозиготными, Aa - гетерозиготным. У AA и Aa фенотип одинаковый (доминантный), хотя генотипы разные.
Решётка Пеннета: схема на любой случай
Чтобы не потерять ни одно сочетание, гаметы одного родителя записывают в верхней строке, гаметы другого в левом столбце, а в клетках таблицы записывают генотипы потомков. Одна клетка соответствует одному равновозможному варианту. Так вероятность считается как доля нужных клеток от общего числа.
Правило записи: сначала заглавная буква, потом строчная (Aa, а не aA). Этого достаточно, чтобы решить любую задачу на одну пару признаков.
Первый закон: все дети в первом поколении одинаковы
Если скрестить две чистые линии, гомозиготные по разным аллелям, то всё первое поколение окажется единообразным: все гибриды получат доминантный признак.
Задача. У томатов красные плоды (A) доминируют над жёлтыми (a). Скрестили растение с красными плодами AA и растение с жёлтыми плодами aa. Какие плоды будут у потомков?
Решение. Первый родитель даёт только гаметы A, второй только a.
| A | A | |
|---|---|---|
| a | Aa | Aa |
| a | Aa | Aa |
Все четыре клетки дают Aa, то есть все потомки гетерозиготны и имеют красные плоды.
Ответ: все потомки Aa, плоды красные.
Второй закон: расщепление 3 : 1
Теперь скрестим двух гибридов первого поколения между собой. Признак, который «исчез» у них, у части потомков появляется снова.
Задача. Скрещивают два томата Aa × Aa (красные плоды доминируют). Из 200 выросших растений сколько в среднем будет с жёлтыми плодами?
Решение. У каждого родителя гаметы A и a.
| A | a | |
|---|---|---|
| A | AA | Aa |
| a | Aa | aa |
Получаем AA, Aa, Aa, aa. Жёлтые плоды только у aa, то есть у 1/4 потомков: 200 · 1/4 = 50.
Ответ: примерно 50 растений; по фенотипу расщепление 3 : 1 (150 красных и 50 жёлтых), по генотипу 1 : 2 : 1.
Обрати внимание, что красных плодов получилось три доли, но чистых линий среди них только одна. Две трети красных растений гетерозиготны.
Анализирующее скрещивание и расщепление 1 : 1
Как узнать, чистая ли линия у растения с доминантным признаком: AA или Aa? Его скрещивают с рецессивной формой aa. Если все потомки похожи на родителя, он был AA. Если часть потомков имеет рецессивный признак, он был Aa.
Задача. У морских свинок чёрная шерсть (B) доминирует над белой (b). Чёрную свинку скрестили с белой, и среди потомков оказались и чёрные, и белые, примерно поровну. Каков генотип чёрной свинки? Какова вероятность появления белого потомка?
Решение. Белая свинка имеет генотип bb, она даёт только гаметы b. Чёрная свинка B_, а раз среди потомков есть белые (bb), они получили b и от чёрной свинки, значит, её генотип Bb.
| B | b | |
|---|---|---|
| b | Bb | bb |
| b | Bb | bb |
Две клетки из четырёх дают bb, поэтому вероятность белого потомка 2/4 = 1/2.
Ответ: генотип Bb; вероятность 50%, расщепление 1 : 1.
Типичные промахи и способ проверить себя
- Путать расщепление по генотипу (1 : 2 : 1) и по фенотипу (3 : 1).
- Записывать гамету как Aa. В гамете всегда один аллель, а два аллеля появляются после слияния гамет.
- Считать доминантный признак «более частым». Доминантность говорит о том, какой аллель проявляется у гетерозиготы.
Пример из жизни: альбинизм у человека - рецессивный признак. Если оба родителя имеют нормальную окраску, но несут аллель альбинизма (Aa × Aa), вероятность рождения ребёнка-альбиноса 25%. Подробнее о том, где хранятся гены, можно прочитать в разборе строения клетки, а проверить себя - в тесте по генетике.
Для самопроверки всегда выпиши гаметы обоих родителей, нарисуй решётку и пересчитай клетки. Сумма долей должна давать 1.
Проверь себя
Какое расщепление по фенотипу ожидается при скрещивании Aa × Aa с полным доминированием?
Скрещивают Aa и aa. Какова вероятность появления потомка с рецессивным признаком?
Что можно сказать о гибридах первого поколения при скрещивании AA × aa?
Частые вопросы
Что говорит первый закон Менделя?
Откуда берётся расщепление 3 : 1?
Для чего нужно анализирующее скрещивание?
Всегда ли расщепление получается точно 3 : 1?
Читай дальше
Материалы подготовлены с помощью ИИ и проверены автоматически: все вычисления пересчитаны программой, а ответы сверены независимым решением. Если нашёл ошибку или неточность, напиши на vortexlearn.offical@gmail.com - исправим.