§ 31. Цитологические основы наследования признаков при моногибридном скрещивании

1. Какие гены называются аллельными? Где располагаются аллельные гены?

Гены, контролирующие различные (альтернативные) формы проявления одного и того же признака, называются аллельными. Аллельные гены располагаются в одинаковых участках (локусах) гомологичных хромосом.

2. Дайте определения понятий «фенотип», «генотип», «гомозигота», «гетерозигота».

Фенотип – совокупность признаков и свойств организма.

Генотип – совокупность генов того или иного организма.

Гомозигота – организм, в клетках которого содержатся одинаковые аллельные гены, например, АА (доминантная гомозигота) или аа (рецессивная гомозигота).

Гетерозигота – организм, в клетках которого содержатся разные аллельные гены, например, Аа.

3. Почему тот или иной признак организма в большинстве случаев определяется двумя аллельными генами? Почему при образовании гамет в каждую попадает лишь один аллельный ген из пары?

Соматические клетки большинства живых организмов имеют диплоидный набор хромосом. В диплоидном наборе все хромосомы – парные (одна из гомологичных хромосом унаследована от отца, а другая – от матери). Аллельные гены занимают одинаковые участки гомологичных хромосом, следовательно, диплоидные клетки содержат двойной набор аллельных генов. Поэтому у диплоидных организмов каждый признак, как правило, определяется двумя аллельными генами (исключения связаны с хромосомными и геномными мутациями, а также со взаимодействием неаллельных генов).

Гаметы образуются в результате мейоза и содержат гаплоидный набор хромосом. В анафазе I гомологичные хромосомы, содержащие аллельные гены, растягиваются к противоположным полюсам делящейся клетки и в конечном итоге попадают в разные гаметы. Поэтому два аллельных гена не могут оказаться в одной и той же половой клетке. В каждую гамету попадает лишь один из них.

4. Какие цитологические явления лежат в основе закономерностей, обнаруженных Г. Менделем?

В основе закономерностей, открытых Г. Менделем, лежит расхождение гомологичных хромосом к разным полюсам делящейся клетки в процессе мейоза (т.е. в процессе образования половых клеток) и случайное слияние (сочетание) гамет при оплодотворении.

5. У человека карий цвет глаз полностью доминирует над голубым. Возможно ли рождение голубоглазого ребенка в семье, где оба родителя кареглазые? Если возможно, то в каком случае и с какой вероятностью? Если невозможно, то почему?

Возможно, если оба родителя являются гетерозиготами. В этом случае вероятность рождения голубоглазого ребёнка составляет 25%. Ответ можно дать по результатам записи соответствующего скрещивания, либо на основании второго закона Менделя.

6. Две серые крысы были скрещены с белым самцом. В потомстве первой самки — 7 серых детенышей, в потомстве второй — 5 белых и 4 серых. Какой цвет шерсти доминирует? Запишите оба скрещивания.

В результате первого скрещивания получено единообразное потомство – все детёныши серые. На основании первого закона Менделя можно сделать вывод, что оба родителя были гомозиготными, причём серый цвет шерсти доминирует над белым.

Введём обозначения генов:

А – серая шерсть;

а – белая шерсть.

Следовательно, генотип первой самки – АА, генотип самца – аа.

Вторая самка имеет серую шерсть. При этом она не может быть гомозиготной, т.к. в потомстве наблюдается расщепление по фенотипу 1 : 1 (5 белых детёнышей и 4 серых). Значит, вторая самка является гетерозиготной, её генотип – Аа.

Запишем первое скрещивание:

Запишем второе скрещивание: