САДЫКОВ БОРИС ФАГИМОВИЧ, к.б.н., доцент. Приглашаю на занятия по биологии и генетике. boris.sadykov@gmail.com; +7 (927) 32-32-052
САДЫКОВ БОРИС ФАГИМОВИЧ, к.б.н., доцент. Приглашаю на занятия по биологии и генетике. boris.sadykov@gmail.com; +7 (927) 32-32-052

О законе чистоты гамет и не только

Здравствуйте, уважаемые читатели блога репетитора биологии по Скайпу biorepet-ufa.ru.

Публикую этот мой  диалог с молодой учительницей Светланой.  Диалог, хотя и небольшой, но, надеюсь, поучительный и может оказаться полезным для многих, желающих разобраться в сути основных положений генетики.

Светлана: Борис Фагимович, разъясните, пожалуйста, следующие вопросы.  

1.Закон чистоты гамет применим к моногибридному скрещиванию, или к дигибридному тоже (при дигибридном скрещивании ведь гаметы АВ, например, вроде как не «чистые»)?

2. Когда в задаче требуется найти соотношение генотипов или фенотипов нужно писать в % или долях (например: 3:1 или 75% и 25%)?

3. При решении задач на дигибридное скрещивание и  получении расщепления 50% одних особей и 50% других особей, проявляется закон расщепления или закон доминирования?

4.Встречаются задачи на дигибридное и анализирующее скрещивание вместе, в пояснениях так и писать, что задача на дигибридное и анализирующее скрещивание?

5. Относится ли отдалённая гибридизация к аутбридингу?

Б.Ф. 1. Гаметы всегда чистые, так как в них находится гаплоидный набор хромосом. То есть, каждая из пар хромосом представлена единожды, а значит в каждой хромосоме может находиться только один из аллельных генов ЛЮБОГО признака.

Если геном гороха имеет 1000 признаков, то гамета всегда чистая по всем этим 1000 признакам. Если геном человека имеет 20000 признаков, то любая гамета человека всегда чистая по всем этим 20000 признаков. Это в конкретных заданиях по генетике мы изучаем наследование всего одного, двух и редко трех признаков.

Запись АВ, как и запись АbcDEkF… — это конечно записи генома гамет, показывающие их чистоту (вот если бы мы в одну гамету «засунули» АА или Вb, то есть два аллеля какого-либо признака, тогда бы они стали не чистыми).

2. Если не сказано в чем выражать, то это все равно.

3. Есть Менделевские законы: 1) единообразия гибридов первого поколения; 2) закон расщепления; 3) закон независимого наследования признаков. А есть типы взаимодействия аллельных генов (доминирование, неполное доминирование, кодоминирование, множественный аллелизм) и неаллельных генов (комплементарность, эпистаз, полимерия, плейотропия). Как видите, нет закона доминирования, но доминирование и обеспечивает единообразие гибридов в первом поколении и расщепление признака во втором поколении.

4. Можно так и писать.

5. Аутбридинг и обеспечивается отдаленной гибридизацией.

Светлана:  Всё поняла! В 3 вопросе я ошиблась, поэтому в нём не разобралась. Перефразирую: если при решении задач на дигибридное скрещивание получается расщепление 50% одних особей и 50% других, то проявляется закон расщепления или независимого наследования?

За чистоту гамет отдельная благодарность, ни в одном учебнике нет такого чёткого разъяснения!

Б.Ф.: Напишите, пожалуйста, условие конкретной задачи на дигибридное скрещивание с расщеплением 1:1.

При дигибридном скрещивании, от скрещивания дигетерозигот во втором поколении обнаруживается расщепление по каждому изучаемому признаку (если рассматривать их по отдельности) 3:1 как и при моногибридном скрещивании, когда они изучались по отдельности.

Поэтому Мендель и сделал вывод о независимом наследовании  признаков друг от друга. Но мы то теперь знаем, что это возможно лишь для тех изучаемых пар признаков,  гены которых расположены в разных парах гомологичных хромосом.

А для генов, расположенных в одной паре гомологичных хромосом «работает» Моргановский закон сцепленного (а не независимого) наследования.

Светлана: Вот условие задачи.  

Скрестили растение кунжута, у которого развиваются одинарные плоды и гладкие листья, с растением дающим тройные плоды и морщинистые листья. Одна половина потомства имела одинарные плоды и морщинистые листья, другая половина имела одинарные плоды гладкие листья. При скрещивании растения кунжута с тройными плодами и морщинистыми листьями с растением, имеющим одинарные плоды и гладкие листья, половина потомства имела одинарные плоды и гладкие листья, половина тройные плоды и гладкие листья.

Составьте схемы, определите генотипы. Какой закон наследственности проявляется в данном случае?

Часть решения задачи: генотипы исходных особей в первом случае: ААВb и ааbb; во втором случаеАаВВ и ааbb Проявляется закон независимого расщепления.

Б.Ф.: Да, хотя в этой задаче изучается наследование двух признаков, но в ней демонстрируется пример анализирующего скрещивания. Раз в обоих случаях и от скрещивания AABb х aabb, и AaBB х aabb наблюдается расщепление 1:1, значит изучаемые признаки находятся в разных парах гомологичных хромосом и наследуются независимо друг от друга.

В этом задании проявляется закон независимого наследования (нет закона с формулировкой «независимое расщепление», хотя суть одна).

Светлана: Спасибо, Борис Фагимович! Конечно,  закон независимого наследования! Я это поняла, я невнимательна!

Вдогонку к этой задаче вопрос из ОБЗ заданий ФИПИ: при скрещивании гомозиготных растений гороха с жёлтыми круглыми семенами и зелёными морщинистыми в F2 соотношение 9:3:3:1 особей с разным фенотипом свидетельствует о проявлении закона1. Доминирования; 2. Сцепленного наследования; 3. Расщепления; 4. Промежуточного наследования (Раздел Организм как биологическая система 26 страница).  Я ответила 3, а выходит здесь нет правильного ответа?

Б.Ф.: Почему же нет правильного? Вы и ответили правильно. При моногибридном скрещивании расщепление во втором поколении по фенотипу 3:1, а при дигибридном скрещивании расщепление по фенотипу  будет 9:3:3:1.

Светлана: Вот ещё вопрос. Выберите случаи наследования признаков, при которых потомки указанных родителей будут давать расщепление по генотипам: 1. скрещиваются две гетерозиготные особи; 2. скрещиваются доминантная гомозигота и гетерозигота; 3. скрещиваются две рецессивные гомозиготы; 4. размножается усами новый сорт земляники садовой; 5. скрещиваются доминантная гомозигота и рецессивная гомозигота;  6. клонируется потомство гетерозиготной по двум исследуемым признакам особи. Мои ответы: 1 и 2, но нужно выбрать три верных ответа.

Б.Ф.:Этот вопрос был впервые опубликован в сборнике заданий Лернера стр.55, В2. Сборник в целом очень хороший, но переиздается уже на протяжении 9-ти лет без исправления некоторых ошибок и некорректных вопросов  (я их  насчитал не меньше 20).

Вот и в этом вопросе допущена (мягко говоря) некорректность. Вопрос  можно понять так, что в нем спрашивается о расщеплении в первом поколении (тогда правильных ответов всего два 1 и 2). Но у автора еще и правильный ответ 5. Чтобы ответ 5 считать правильным, то в вопросе, надо понимать, речь идет о расщеплении в потомстве у потомства.

Светлана: Нет ли здесь противоречия? Говорим «ге­те­ро­зи­гот­ность — со­дер­жа­ние в клет­ках тела РАЗНЫХ генов (до­ми­нант­но­го и ре­цес­сив­но­го) дан­ной ал­лель­ной пары (Аа)». Получается, что аллели — это разные гены, отвечающие за проявление одного признака.  Но как тогда понимать фразу из учебника:  «Аллели — это различные или одинаковые СОСТОЯНИЯ одного гена…» 

Б.Ф.: Да,  пара аллельных генов — это физически разные гены (но отвечающие за проявление одного признака). Они «сидят» в идентичных участках двух гомологичных хромосом. В соматических клетках (то есть в клетках с диплоидным набором хромосом, в отличие от гамет), каждый ген имеет себе пару (один «сидит» в одной хромосоме, доставшейся организму от матери, другой — точно в таком же месте второй парной ей хромосомы, доставшейся от отца). И вот эти аллельные (относительно друг друга) гены могут быть как в одинаковом или гомозиготном СОСТОЯНИИ А и А или а и а, так и в  гетерозиготном СОСТОЯНИИ  А и а.

Светлана: В ЕГЭ есть задания,  где нужно определить,  какое количество разнообразных гамет будет давать тот или иной генотип (например такой АаBbCcDd и т.п). Как решать такие задания? Есть формула 2 в степени n, а как ею пользоваться?

Б.Ф.: Да, есть такая формула: чтобы определить какое количество разнообразных гамет может дать тот или иной генотип надо 2 возвести в степень n, где n — это количество аллельных генов в гетерозиготном состоянии.

Если ваш генотип АаBbCcDd  тетрагетерозиготен, то есть все 4-ре пары аллельных генов находятся в гетерозиготном состоянии, то n=4. Тогда 2 в степени 4 будет 16 типов гамет. Легко увидеть, что если бы генотип был таким АаBbCСDD, то n равнялось бы двум (это дигетерозигота как и генотип АаBb) и такие генотипы дадут всего 2 в квадрате = 4 сорта гамет. Таким образом, какое бы количество разнообразных пар генов не указывалось в генотипе, разнообразие гамет определяется только количеством тех генов, аллели которых находятся в гетерозиготном состоянии.

Светлана: Появление разных аллелей одного гена происходит в результате: 1) непрямого деления клетки; 2) модификационной изменчивости; 3) мутационного процесса; 4) комбинативной изменчивости. Я ответила 4.

Б.Ф.: Светлана, понятно, почему Вы спрашиваете. Вопрос можно понять двояко. Если речь идет о появлении разных аллелей одного гена у какого-либо организма в результате проведения направленных скрещиваний (от скрещивания, например, двух чистых гомозиготных линий АА * аа в потомстве объединятся оба аллельных гена), то правильный ответ 4). Но под термином «разные» аллели можно понимать и слово «новые» аллели, тогда правильный ответ 3).

Светлана: Вопрос из селекции. В чистой линии культурных растений отбор неэффективен так как особи: 1) имеют широкую норму реакции; 2) гомозиготны по большинству генов; 3) гетерозиготны по многим генам; 4) насыщены мутациями. Я ответила 2.

Б.Ф.: Да, здесь ответ однозначный 2).

Светлана: При каком скрещивании расщепление по фенотипу в первом поколении отсутствует:  1) ааВВ х ААbb;  2) Aa х Aa;  3) Aa х aa;  4) Aabb х aabb. Объясните решение этого вопроса.

Б.Ф.: Расщепление признака в потомстве может быть только тогда, когда генотип хотя бы одного из родителей (и хотя бы по одному признаку) был гетерозиготен. Значит в данном случае расщепления не произойдет только в варианте 1), так как скрещиваются дигомозиготы и каждый из организмов образует только по одной гамете (aB и Ab).

Репетитор по биологии Садыков Борис Фагимович, 1956 г. рождения. Кандидат биологических наук, доцент. Живу в замечательном городе Уфе. Преподавательский стаж с 1980 года. Репетитор биологии по Скайпу.
б) Из диалогов в комментариях | аллельные геныанализирующее скрещиваниегипотеза чистоты гаметдигибридное скрещиваниезакон чистоты гаметнезависимое наследование признаководинаковые состояния генаразные состояния генарепетитор ЕГЭ по биологиисцепленное наследование | Оставить комментарий
Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *