dashkov.by Решебник "Биология 10" §44. Сцепленное наследование. Хромосомная теория наследственности

Консультация репетитора

Авторизация



Поиск по сайту

§44. Сцепленное наследование. Хромосомная теория наследственности
Решебник "Биология 10"

 

1. Всегда ли соблюдается III закон Г. Менделя? В каких случаях гены наследуются независимо, а в каких случаях – сцепленно?

Третий закон Менделя соблюдается, если неаллельные гены находятся в разных парах хромосом. В этом случае наследование называется независимым. Если неаллельные гены локализованы в одной паре хромосом, они наследуются совместно. Такой тип наследования называется сцепленным.

 

2. Что такое группа сцепления? Чему равно количество групп сцепления в клетках разных организмов?

Группа сцепления – это совокупность генов, локализованных в одной и той же хромосоме.

Каждая пара гомологичных хромосом содержит гены, контролирующие одни и те же признаки, поэтому количество групп сцепления равно числу пар хромосом. Например, у человека (2n = 46) 23 группы сцепления, а у дрозофилы (2n = 8) – 4 группы сцепления.

 

3. Почему частота кроссинговера между сцепленными генами зависит от расстояния между ними?

В профазе I мейоза при конъюгации гомологичных хромосом образование перекрёстов между хроматидами осуществляется произвольно, на любых соответствующих участках.

Если гены находятся сравнительно близко друг к другу, то вероятность того, что перекрёст произойдет именно на участке, разделяющем эти гены, невелика. Если же гены располагаются на значительном расстоянии друг от друга, то вероятность того, что хроматиды перекрестятся на каком-либо участке между ними, намного выше.

Таким образом, чем больше расстояние между сцепленными генами, тем чаще между ними происходит кроссинговер. И наоборот, чем ближе друг к другу расположены гены, тем меньше частота кроссинговера между ними.

 

4. Что такое генетические карты хромосом? Каковы перспективы их использования?

Генетическая карта хромосомы – это схема взаимного расположения генов, находящихся в данной хромосоме, с учётом расстояний между ними.

Генетические карты широко используются в селекции, на их основе прогнозируют возможность получения организмов с определёнными сочетаниями признаков. Генетические карты хромосом человека используются в медицине для диагностики и лечения ряда наследственных заболеваний.

 

5. Сформулируйте основные положения хромосомной теории наследственности.

Основные положения хромосомной теории наследственности:

● Гены в хромосомах расположены линейно, в определённой последовательности. Аллельные гены находятся в одинаковых локусах гомологичных хромосом.

● Гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются вместе. Количество групп сцепления равно числу пар хромосом.

● Сцепление генов может нарушаться в результате кроссинговера, происходящего при конъюгации гомологичных хромосом в профазе I мейоза.

● Частота кроссинговера пропорциональна расстоянию между генами: чем больше расстояние, тем выше частота кроссинговера и наоборот.

● За единицу расстояния между сцепленными генами принята 1 морганида – расстояние, на котором кроссинговер происходит с вероятностью 1%.

 

6. Какие типы гамет и в каком процентном соотношении будут формировать дигетерозиготные особи AB//ab и Ab//aB, если известно, что расстояние между генами А и В составляет 20 морганид?

Дигетерозиготная особь с генотипом AB//ab (так называемое цис-положение генов) будет формировать четыре типа гамет: некроссоверные АВ и ab (по 40%), а также кроссоверные Ab и aB (по 10%).

Дигетерозиготная особь с генотипом Ab//aB (так называемое транс-положение генов) будет формировать некроссоверные гаметы Аb и aB (по 40%), а также кроссоверные гаметы AB и ab (по 10%).

 

7. Серый цвет тела у дрозофилы доминирует над жёлтым, красные глаза — над гранатовыми. Гены, отвечающие за эти признаки, локализованы в первой паре хромосом и находятся на расстоянии 44 морганиды. Скрестили чистые линии серотелых мух с гранатовыми глазами и жёлтотелых с красными глазами. Из полученных гибридов выбрали самку и подвергли её анализирующему скрещиванию. Каким будет процентное соотношение фенотипических классов в потомстве?

● Введём обозначения генов, укажем расстояние между ними:

А – серое тело;

а – жёлтое тело;

B – красные глаза;

b – гранатовые глаза;

rfAB = 44% (44 морганиды).

● Установим генотипы родительских форм. Особи чистой линии серотелых мух с гранатовыми глазами имеют генотип Ab//Ab, чистой линии жёлтотелых мух с красными глазами – генотип aB//aB.

● В результате скрещивания чистых линий было получено первое гибридное поколение:

Решебник по биологии, репетитор по биологии в Минске Решебник по биологии, репетитор по биологии в Минске

● Следовательно, самка, которую подвергли анализирующему скрещиванию, имеет генотип Ab//aB.

Запишем анализирующее скрещивание, учитывая, что у дигетерозиготной самки образуется два типа некроссоверных гамет (в равном соотношении) и два типа кроссоверных гамет (также в равном соотношении). Для удобства выделим кроссоверные гаметы и особи звёздочками (*):

Решебник по биологии, репетитор по биологии в Минске Решебник по биологии, репетитор по биологии в Минске

● Рассчитаем процентное соотношение особей в Fа.

Расстояние между генами – 44 морганиды, значит, кроссинговер между ними протекает с вероятностью 44%. Следовательно, общее количество кроссоверных особей составит 44% (а особей каждого фенотипического класса – по 22%). Общее количество некроссоверных особей равно: 100% – 44% = 56% (т.е. каждый фенотипический класс – по 28%).

Ответ: в потомстве будет получено по 28% особей с серым телом, гранатовыми глазами и с жёлтым телом, красными глазами, а также по 22% особей с серым телом, красными глазами и с жёлтым телом, гранатовыми глазами.

 

8. У одного из видов растений рассечённые листья доминируют над цельными, а синяя окраска цветков — над розовой. В результате анализирующего скрещивания было получено потомство четырёх фенотипических классов:

1) 133 растения с рассечёнными листьями и синими цветками;

2) 362 растения с рассечёнными листьями и розовыми цветками;

3) 127 растений с цельными листьями и розовыми цветками;

4) 378 растений с цельными листьями и синими цветками.

Затем растения первого фенотипического класса скрестили с растениями второго фенотипического класса. Сколько процентов полученных гибридов будут иметь рассечённые листья и розовые цветки? Цельные листья и синие цветки?

● Введём обозначения генов:

А – рассечённые листья;

а – цельные листья;

B – синие цветки;

b – розовые цветки.

● В результате анализирующего скрещивания было получено четыре фенотипических класса в неравном соотношении. Из этого можно сделать следующие выводы:

1) Гены, определяющие тип листьев и окраску цветков, наследуются сцепленно.

2) Анализируемая особь продуцировала 4 типа гамет, т.е. была дигетерозиготной.

3) Потомки первого и третьего фенотипических классов являются кроссоверными (их примерно поровну и намного меньше, чем особей второго и четвёртого фенотипических классов). Потомки второго и четвёртого фенотипических классов – некроссоверные (их примерно поровну и намного больше, чем особей первого и третьего фенотипических классов).

4) Частота кроссинговера между генами А и В составляет: rfAB = сумма кроссоверных особей/общее количество особей × 100% = (133 + 127) : (133 + 362 + 127 + 378) × 100% = 260 : 1000 × 100% = 26%.

● Установим генотипы особей первого и второго фенотипических классов. Те и другие унаследовали сцепленные гены ab от рецессивного гомозиготного родителя ab//ab.

Особи первого фенотипического класса имеют рассечённые листья (А) и синие цветки (В), значит, от другого родителя (анализируемого) они унаследовали сцепленные гены AB. Таким образом, особи первого фенотипического класса имеют генотип AB//ab.

Особи второго фенотипического класса имеют рассечённые листья (А) и розовые цветки (b), следовательно, от другого родителя (анализируемого) они унаследовали сцепленные гены Ab. Таким образом, особи второго фенотипического класса имеют генотип Ab//ab.

● Запишем скрещивание особей первого и второго фенотипических классов, для удобства выделим кроссоверные гаметы и особи звёздочками (*):

Решебник по биологии, репетитор по биологии в Минске Решебник по биологии, репетитор по биологии в Минске

● Для того, чтобы найти долю особей в каждой ячейке решётки Пеннета, нужно умножить друг на друга доли соответствующих гамет.

Следовательно, процентная доля растений с рассечёнными листьями и розовыми цветками составляет: (0,37 × 0,5 + 0,13 × 0,5 + 0,13 × 0,5) × 100% = (0,185 + 0,065 + 0,065) × 100% = 0,315 × 100% = 31,5%.

Процентная доля растений с цельными листьями и синими цветками равна: 0,13 × 0,5 × 100% = 0,065 × 100% = 6,5%.

Ответ: 31,5% гибридов будут иметь рассечённые листья и розовые цветки; 6,5% гибридных растений будут иметь цельные листья и синие цветки.

Дашков М.Л.

Сайт: dashkov.by

Вернуться к оглавлению

 

 
www.dashkov.by г. Минск