§ 29. Дигибридное скрещивание. Независимое наследование признаков
Подробное решение парагарф §29 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Каменский А.А., Сарычева Н.Ю., Исакова С.Н. Базовый уровень 2014
Вопрос. Запишите с помощью буквенных обозначений все возможные генотипы следующих организмов:
1 — растения с красными, крупными цветками и мелкими белыми цветками:
А — красные, а — белые, В — крупные, в — мелкие;
красные крупные цветы — ААВВ, АаВВ, ААВв, АаВв
белые мелкие цветы — аавв.
2 — животные длинноногие, короткоухие, длинношерстные и коротконогие, короткоухие, короткошерстные:
А — длинноногие, а — коротконогие, В — длинноухие, в — короткоухие,
С — длинношерстные, с — короткошерстные;
животное длинноногое, короткоухое, длинношерстное — АаввСС, ААввСС, АаввСс, ААввСс
животное коротконогое, короткоухое, короткошерстное — ааввсс.
Стр. 181
Вопрос. Занесите в таблицу «Закономерности наследования» (§ 27) третий закон Менделя.
Стр. 183
Вопрос 1. Дайте определения понятия «чистая линия».
Это линии растений или животных, полученные в результате самоопыления или близкородственного скрещивания и не дающие расщепления а потомстве.
Вопрос 2. Сформулируйте третий закон Г.Менделя. Почему третий закон Менделя справедлив для генов, расположенных в разных парах гомологичных хромосом?
При дигибридном скрещивании гены и признаки, за которые эти гены отвечают, наследуются независимо друг от друга. Гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях (как и при моногибридном скрещивании).
Вопрос 3. Прокомментируйте результат, полученный при анализирующем скрещивании двух организмов с генотипами АаВв и ААВв.
Эти организмы имеют одинаковый фенотип (внешние признаки). Анализирующее скрещивание позволяет определить генотип и соотношение гамет разного типа, образуемых анализируемой особью. Так, при анализирующем скрещивании (скрещивании с рецессивной дигомозиготой) организма с генотипом АаВв, в потомстве будут особи с разными четырьмя фенотипами в соотношении 1:1:1:1
Р АаВв ☓ аавв
G АВ Ав аВ ав ав
F 1 АаВв Аавв ааВв аавв
1 : 1 : 1 : 1
При анализирующем скрещивании организма с генотипом ААВв, в потомстве будут особи только с двумя фенотипами в соотношении 1:1
Р ААВв ☓ аавв
G АВ Ав ав
F 1 АаВв Аавв
1 : 1
Стр. 185
Решите задачи.
Вопрос 1.При скрещивании черных мышей с большими ушами и белых мышей с маленькими ушами все мыши первого поколения были черными с большими ушами. Определите генотип родителей и потомства.
А — черные
а — белые
В — большие уши
в — маленькие уши
Решение:
Р ААВВ ☓ аавв
Фенотип: черные, большие уши белые, маленькие уши
G АВ ав
F 1 АаВв
Фенотип: черные, большие уши
Ответ: генотипы родителей — ААВВ, аавв, генотипы потомства — АаВв.
Вопрос 2. В результате анализирующего скрещивания растений с красными цветками и высоким стеблем в F 1 наблюдается расщепление по фенотипу: 1 — красные цветки и высокие стебли, 1 — красные цветки и низкие стебли. Определите генотипы родительских организмов и запишите схему скрещивания.
А — красные цветки
а — белые
В — высокие стебли
в — низкие
Решение:
Р ААВв ☓ аавв
Фенотип: красные цв., высокие белые цв., низкие
G АВ Ав ав
F 1 АаВв Аавв
Фенотип: красные цв., высокие красные цв., низкие
1 : 1
Ответ: генотипы родителей — ААВв, аавв.
Вопрос 3. Используя решетку Пеннета, запишите все возможные варианты генотипов при скрещивании
а) дигомозигот по доминантным признакам
возможен только один генотип ААВВ
б) дигомозигот по рецессивным признакам
возможен только один генотип аавв
в) дигетерозигот
г) дигетерозигот и дигомозигот по доминантным признакам
д) дигетерозигот и дигомозигот по рецессивным признакам
Вопрос. При каком из этих вариантов скрещивание будет анализирующим?
Вариант д.
Стр. 186
Вопрос 1. Определите, какие гаметы образуются у следующих организмов:
а) красноплодного грушевидного томата
А — красноплодный
в — грушевидный
генотипы: ААвв Аавв
гаметы: Ав Ав, ав
б) черной мохнатой морской свинки
А — черная
В — мохнатая
генотипы: ААВВ АаВВ ААВв АаВв
гаметы: АВ АВ, аВ АВ, Ав АВ, аВ, Ав, ав
в) человека со светлыми волосами и карими глазами
а — светлые волосы
В — карие глаза
генотипы: ааВВ ааВв
гаметы: аВ аВ, ав
г) коричневой короткоухой мыши а — коричневая
в — короткоухая
генотип : аавв
гаметы: ав
Вопрос 2. Определите генотипы перечисленных фенотипов:
а) гладкошерстный белый кролик
А — мохнатый
а — гладкошерстный
В — черный
в — белый
генотип: аавв
б) мохнатый белый кролик
генотипы: ААвв, Аавв
в) мохнатый черный кролик
генотипы: ААВВ, АаВВ, АаВв, ААВв
г) гладкошерстный черный кролик
генотипы: ааВВ, ааВв
Вопрос 3. Муж и жена имеют кудрявые темные волосы. У них родился ребенок с кудрявыми светлыми волосами. Определите генотипы родителей и ребенка.
А — кудрявые волосы
а — прямые волосы
В — темные волосы
в — светлые волосы
Решение:
Р ♀ ААВв ☓ ♂ ААВв
Фенотип: кудр., темные волосы кудр., темные волосы
G АВ Ав АВ Ав
F 1 ААвв
Фенотип: кудр., светлые волосы
Ответ: генотипы родителей — ААВв, генотип ребенка — ААвв.
Вопрос 4. С каким по фенотипу быком надо скрестить комолую (безрогую) белоголовую корову, чтобы узнать ее чистопородность по следующим признакам: сплошная окраска тела, рогатость — рецессивные признаки?
Нужно провести анализирующее скрещивание и скрестить корову с дигомозиготным по рецессивным признакам быком, т.е. с рогатым быком со сплошной окраской тела. Если все потомство будет с доминантными признаками (безрогое, белоголовое), значит корова чистопородна. Если в потомстве проявятся рецессивные признаки (рогатость, сплошная окраска тела), значит корова не чистопородна.
Стр. 187–188
Вопрос 1. Запишите все возможные варианты генотипов и фенотипов, которые могут появиться в результате анализирующего скрещивания особей:
— с генотипом ВС (черный, пушистый), если известно, что гены В и С расположены в одной хромосоме; альтернативные признаки — белый, гладкий;
В — черный
в — белый
С — пушистый
С — гладкий
Возможные генотипы потомства: ВвСс — черные, пушистые, ввсс — белые, гладкие,
если родители будут иметь генотипы ВвСс и ввсс.
— с генотипом Вс, гены находятся в одной группе сцепления
Возможные генотипы потомства: Ввсс — черные, гладкие, если родители будут иметь генотипы ВВсс и ввсс.
Вопрос 2. Рассмотрите те же варианты, но при условии, что гены расположены в разных хромосомах.
Возможные генотипы потомства: ВвСс — черные, пушистые, Ввсс — черные, гладкие, ввСс — белые, пушистые, ввсс — белые, гладкие, если родители будут иметь генотипы ВвСс и ввсс.
Стр. 190
Вопрос. Расположите гены в порядке их нахождения в хромосоме, если известно, что расстояние между генами D и b 4 морганиды, D и С — 3 морганиды, А и С — 1 морганида.
Вопрос. Занесите в таблицу «Закономерности наследования» закон Моргана.
Вопрос. В каком случае гены наследуются сцеплено?
Если они расположены в одной хромосоме.
Вопрос. Что является причиной нарушения сцепления генов? Какой процесс способствует этому?
Причиной нарушения является кроссинговер — перекрест гомологичных хромосом, происходящий в профазе — 1 мейоза.
Вопрос. Каково биологическое значение кроссинговера?
Кроссинговер постоянно осуществляет перекомбинацию генов. Появление новых комбинаций в генотипах приводит к появлению новых фенотипов и увеличению изменчивости организмов. Такая форма изменчивости называется комбинативной. Биологическое значение кроссинговера состоит в увеличении комбинативной изменчивости, которая поставляет материал для естественного отбора.
Стр. 193
Вопрос 1. Объясните, почему гены, лежащие в одной хромосоме, наследуются вместе.
При гаметогенезе хромосомы распределяются случайно, но если гены расположены в одной хромосоме, то они будут наследоваться вместе, т.к. они сцеплены.
Вопрос 2. Ответьте на вопросы. Что такое группы сцепления?
Это совокупность генов, локализованных в одной хромосоме. Хромосома является группой сцепления генов.
Вопрос. Каковы причины нарушения сцепления генов?
Причиной нарушения является кроссинговер — перекрест гомологичных хромосом, происходящий в профазе — 1 мейоза.
Вопрос 3. Решите задачи. У томатов гены, обусловливающие высокий рост растения (А) и круглую форму плода (В) сцеплены и локализованы в одной хромосоме. Гены, отвечающие за низкий рост (а) и грушевидную форму (в), — в другой гомологичной хромосоме. Объясните:
— Каковы генотипы и фенотипы F 1 и F 2 от скрещивания чистосортного высокого крупноплодного растения томата с карликовым грушеплодным, если нет перекреста хромосом?
А — высокий рост
а — низкий рост
В — круглая форма плода
в — грушевидная форма
В F 2 будут все четыре фенотипа, но в большем количестве будут преобладать особи с фенотипами родителей: высокие растения с круглой формой плода и низкие растения с грушевидной формой плода. Незначительное количество будет особей с новыми признаками: высоких растений с грушевидной формой плода и низких растений с круглой формой плода.
Стр. 195
Взаимодействие генов. Генотип как целостная исторически сложившаяся система
Вопрос 1. Распределите по группам примеры взаимодействия аллельных генов.
полное доминирование — Б, В, Г, З
неполное доминирование — Д, Ж
кодоминирование — А, И
Вопрос 2. Определите и объясните, какие группы крови возможны у детей, если
а) у обоих родителей I группа крови
Стр. 199
Вопрос. Заполните таблицу по предложенному образцу.
Вопрос 1. Ответьте на вопрос. Какое эволюционное значение имеет явление взаимодействия генов?
Различные типы взаимодействия генов формируют новые наследственные признаки. Это увеличивает генетическое разнообразие потомства и его жизнестойкость, что ведет к образованию новых видов.
Вопрос 2. Приведите примеры, когда утверждение «один ген — один признак» неверно.
Всем генам присуща плейотропность, т.е. один ген влияет на развитие сразу нескольких признаков. Так, у мушки дрозофилы ген, вызывающий белоглазость, вызывает изменения в развитии внутренних органов, снижает плодовитость, уменьшает продолжительность жизни. У человека примером плейотропности служит синдром Морфана. При этом страдает развитие соединительной ткани и наблюдается целый ряд патологий: смещение хрусталика, дефекты сосудов и клапанов сердца, «паучьи» пальцы, удлиненные конечности и др.
Вопрос 3. Решите задачи.
В суде слушается дело по взысканию алиментов. Мать имеет первую группу крови, дети — вторую и третью. Может ли быть отцом детей мужчина с четвертой группой крови? Ответ объясните.
Если мать имеет первую группу крови, а отец — четвертую, то их дети будут иметь вторую и третью группу крови, что подтверждается схемой:
Вопрос 4. Какая из приведенных схем правильнее отражает взаимосвязь генов в организме? Ответ поясните.
Схема 2. Согласно схеме 1 — каждый ген ведет к проявлению одного признака, а это не так . Всем генам присуща плейотропность, т.е. один ген влияет на развитие сразу нескольких признаков.