Законы Менделя и их цитологические основы

7 терминов · 12 заданий

Закон	Скрещивание	Результат
I — единообразия гибридов F₁ (правило доминирования)	AA × aa (чистые линии)	Все Aa, одинаковы по фенотипу и генотипу; проявляется доминантный признак
II — расщепления	Aa × Aa	3 : 1 по фенотипу, 1 : 2 : 1 по генотипу
III — независимого наследования	AaBb × AaBb (гены в разных парах хромосом)	9 : 3 : 3 : 1 по фенотипу; каждая пара признаков расщепляется независимо 3 : 1; гаметы AB, Ab, aB, ab

Гипотеза (закон) чистоты гамет: в гамету попадает только один аллель из каждой пары. Цитологическая основа — расхождение гомологичных хромосом в анафазе I мейоза; независимое наследование объясняется независимым расхождением разных пар гомологичных хромосом, а единообразие и расщепление — сочетанием гамет при оплодотворении.

Неполное доминирование (промежуточное наследование): гетерозигота имеет промежуточный признак — розовые цветки ночной красавицы и львиного зева (AA красные × aa белые → Aa розовые), F₂ — 1 : 2 : 1 по фенотипу и генотипу. Кодоминирование — оба аллеля проявляются полностью (IV группа крови IᴬIᴮ, чалая окраска скота).

Решётка Пеннета и быстрые правила. Число типов гамет = 2ⁿ, где n — число гетерозиготных пар (AaBb → 4). Число фенотипов при полном доминировании — 2ⁿ, генотипов — 3ⁿ. Соотношение по одному признаку из дигибридного 9 : 3 : 3 : 1 всегда даёт 3 : 1.

Решётка Пеннета для скрещивания дигетерозигот: расщепление 9:3:3:1 — Независимое наследование двух пар признаков даёт в F₂ четыре фенотипических класса

Закон	Формулировка	Цитологическая основа
Первый (единообразия)	При скрещивании гомозигот, различающихся по одной паре признаков, всё первое поколение единообразно по фенотипу	Каждый родитель даёт гаметы одного типа, все потомки — гетерозиготы Aa
Второй (расщепления)	В F₂ наблюдается расщепление 3 : 1 по фенотипу и 1 : 2 : 1 по генотипу	Гетерозигота даёт два типа гамет в равном числе; сочетание их случайно
Третий (независимого наследования)	Признаки, гены которых лежат в разных парах хромосом, наследуются независимо: в F₂ — 9 : 3 : 3 : 1	Случайное расхождение негомологичных хромосом в анафазе I мейоза

Цитологические основы дигибридного скрещивания. Пусть гены A и B лежат в разных парах гомологичных хромосом. У дигетерозиготы AaBb в метафазе I мейоза два бивалента ориентируются к полюсам независимо друг от друга: в одних клетках к одному полюсу отходят хромосомы с аллелями A и B (к другому — с a и b), в других — с A и b (к другому — с a и B). Оба варианта равновероятны, поэтому образуются четыре типа гамет — AB, Ab, aB, ab — по 25 %. Случайная встреча 4 × 4 типов гамет даёт 16 сочетаний, 9 генотипов и расщепление 9 : 3 : 3 : 1 по фенотипу.

Гипотеза чистоты гамет. В гамету попадает только один аллель из пары: аллели не смешиваются и не изменяют друг друга. Цитологически это объясняется расхождением гомологичных хромосом в мейозе. Отсюда правило: число типов гамет у особи равно 2ⁿ, где n — число генов в гетерозиготном состоянии (AaBb даёт 4 типа гамет, AaBB — 2, AABB — 1).

Анализирующее скрещивание — скрещивание с рецессивной гомозиготой. Если исследуемая особь гомозиготна (AA), потомство единообразно; если гетерозиготна (Aa) — расщепление 1 : 1. Для дигетерозиготы при независимом наследовании получается 1 : 1 : 1 : 1.

Неполное доминирование. Если доминантный аллель не полностью подавляет рецессивный, гетерозигота имеет промежуточный признак: у ночной красавицы AA — красные цветки, Aa — розовые, aa — белые. Тогда расщепление в F₂ и по фенотипу, и по генотипу одинаково: 1 : 2 : 1.

Маркеры ЕГЭ. «Всё потомство одинаковое» → первый закон; «3 : 1 по фенотипу» → второй закон; «9 : 3 : 3 : 1» → третий закон; «1 : 2 : 1 и по фенотипу, и по генотипу» → неполное доминирование; «1 : 1 в потомстве от рецессивной гомозиготы» → анализирующее скрещивание, особь гетерозиготна; «в гамету попадает один аллель из пары» → гипотеза чистоты гамет; «пары гомологов расходятся независимо, 4 типа гамет по 25 %» → цитологическая основа третьего закона.

Нюансы. Расщепление 3 : 1 — вероятностное: в потомстве из четырёх особей оно может не проявиться, и чем больше потомков, тем ближе результат к теоретическому. Законы Менделя выполняются и при сцеплении с полом, и при взаимодействии генов, но числовые соотношения меняются. «Единообразие F₁» относится к фенотипу: генотип всех потомков тоже одинаков, но только если родители гомозиготны.

Закон	Скрещивание	Результат
I — единообразия гибридов F₁ (правило доминирования)	AA × aa (чистые линии)	Все Aa, одинаковы по фенотипу и генотипу; проявляется доминантный признак
III — независимого наследования	AaBb × AaBb (гены в разных парах хромосом)	9 : 3 : 3 : 1 по фенотипу; каждая пара признаков расщепляется независимо 3 : 1; гаметы AB, Ab, aB, ab

Анализирующее скрещивание — с рецессивной гомозиготой (aa): определяет генотип особи с доминантным признаком. AA × aa → единообразие; Aa × aa → 1 : 1; AaBb × aabb → 1 : 1 : 1 : 1 (для независимых генов).

Закон	Формулировка	Цитологическая основа
Первый (единообразия)	При скрещивании гомозигот, различающихся по одной паре признаков, всё первое поколение единообразно по фенотипу	Каждый родитель даёт гаметы одного типа, все потомки — гетерозиготы Aa

Условия выполнения законов: гены расположены в разных парах хромосом (иначе наблюдается сцепление), особи плодовиты и равновероятно выживают, потомство многочисленно (статистический характер законов), признаки контролируются одним геном, доминирование полное.

Закрепите теорию: 7 терминов и 12 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.

Пройти урок arrow_forward