В основной волне сдачи ЕГЭ 2023 по биологии появился относительно новый тип генетических задач на подсчет расстояния между генами. Многим этот элемент был уже знаком с 10 класса (морганиды и вероятность кроссинговера есть практически в любом учебнике, и школьная программа не обходит эти понятия стороной). Конечно же, были и те, кто не справился с этим элементом задачи и не получил полных баллов за задание №29 из КИМа по биологии. Если вы собираетесь сдавать ЕГЭ 2024 по биологии и не хотите оказаться в числе тех, кто не справился с таким заданием – решайте как можно больше задач. Я предлагаю вам свою небольшую подборку задач на морганиды и картирование хромосом с ответами и подробным решением. Если у вас остались вопросы – пишите в сообщения группы, с радостью ответим!
Задача 1
Зеленая окраска всходов кукурузы доминирует над золотистой окраской, нормальный цвет листьев доминирует над темно-зеленым. При анализирующем скрещивании исследуемого организма было получено следующее потомство: 168 растений с зелеными всходами и нормальным цветом листьев, 39 с золотистой окраской всходов и нормальной окраской листьев, 160 с золотистыми всходами и темно-зелеными листьями, 33 с зелеными всходами и темно-зелеными листьями. Определите генотип исследуемой особи, изобразите карту хромосомы, на которой обозначьте расстояние между генами в процентах.
Дано:
А – зеленая окраска всходов
а – золотистая окраска всходов
В – нормальный цвет листьев
b– темно-зеленые листья
Решение:
· Анализирующее скрещивание производят с особями, имеющими генотип ааbb(организм должен быть рецессивным по исследуемым генам).
· Так как в потомстве появились четыре фенотипические группы, делаем вывод о том, что организм с анализируемым генотипом был дигетерозиготным.
· Так как частью решения задачи является построение участка карты хромосомы, делаем выводы о сцепленном наследовании с кроссинговером (без кроссинговера образуются две фенотипические группы).
· О сцеплении генов также можно судить по отклонению расщепления от третьего закона Менделя (по нему расщепление должно было соответствовать ряду 9:3:3:1).
Чтобы понять, какие гены находятся в одной хромосоме (А сцеплено с Bили с b), составим схему скрещивания:
Появление двух групп с большим количеством особей – результат сцепленного наследования, а двух групп с небольшим количеством особей – результат кроссинговера. Если вам трудно определить, какие гены сцеплены, пользуйтесь следующим методом:
1) Второе растение дает только один сорт гамет – ab, в генотипах потомков выбираем эти гены, оставшиеся будут принадлежать растению с исследуемым генотипом.
2) Потомки из больших фенотипических групп наследуют сцепленные гены без кроссинговера, а потомки из малых групп – кроссоверные, так как вероятность кроссинговера менее 50% (если вероятность кроссинговера более 50%, то расщепление будет сходным с расщеплением по третьему закону Менделя).
Отсюда мы делаем вывод о том, что А и B, а и b – попарно сцеплены, а появление гамет с А и b, а и В – результат кроссинговера.
Данную часть задачи удобнее оформить иначе:
Рассчитаем расстояние между генами (вероятность кроссинговера). Это достаточно просто, особенно если вы помните формулу расчёта массовой доли из химии. Вам необходимо разделить количество особей, несущих кроссоверные хромосомы, на ОБЩЕЕ количество потомков:
Изобразим карту хромосомы с обозначением расстояния между генами:
Задача 2
Скрестили две чистые линии зеленого горошка: с яркой окраской венчика и усами, и с бледной окраской венчика, без усов. Все потомки имели яркие венчики и усы. С гибридами первого поколения провели анализирующее скрещивание, получили следующее расщепление: 90 ярко окрашенных без усов, 94 бледно окрашенных с усами, 190 с яркими венчиками и усами, 201 – с бледными венчиками и без усов.
Гены А и В, а и b – попарно сцеплены, поэтому гамет, содержащих такие сочетания, будет продуцироваться значительно больше, чем кроссоверных: Abи aB.
Складываем количество особей в малых фенотипических группах и делим на общее количество особей в потомстве, так мы получаем расстояние между генами.
Данную задачу тоже можно оформить иначе:
Второе скрещивание будет выглядеть следующим образом:
Задача 3
При скрещивании высоких растений томата с грушевидными плодами и карликовых растений с шаровидными плодами, все растения первого поколения были высокими и имели шаровидные плоды. При анализирующем скрещивании было получено 146 растений высоких с шаровидными плодами, 154 карликовых растений с грушевидными плодами, 633 – высоких с грушевидными плодами, 567 – карликовых с шаровидными плодами. Определите вероятность кроссинговера, изобразите карту хромосомы, на которой находятся данные гены.
Решение:
В потомстве наблюдается проявление закона единообразия первого поколения (первый закон Менделя), отсюда можно сделать вывод о доминантных и рецессивных признаках (никогда не спешите автоматом записывать все благоприятные признаки в доминантные, а неблагоприятные – в рецессивные, вы можете столкнуться с исключениями и неправильно решить задачу, лучше всегда анализировать характер наследования того или иного признака по потомству).
Дано:
А – высокие
а – карликовые
В – шаровидные
b – грушевидные
Скрещиваемые растения были дигомозиготными (иначе бы не сработал закон единообразия первого поколения).
На схеме генотипа родительских особей видно, что гаметы Abи aBобразуются без кроссинговера (таких будет большинство), а в результате кроссинговера появляются новые сочетания генов: AB и ab (их будет меньше).
Делим количество потомков с перекомбинированными признаками на общее количество потомков, затем умножаем на 100%, получаем вероятность кроссинговера в процентах.
Задача 4
У дрозофил серая окраска тела доминирует над черной, а красный цвет глаз над пурпурным. При скрещивании мух с серым телом и красными крыльями и мух с черным телом и пурпурными глазами в потомстве получили: 987 особей с серым телом и красными глазами, 68 особей с серым телом и пурпурными глазами, 60 с черным телом и красными глазами, 935 особей с черным телом и пурпурными глазами. Составьте схему скрещивания, изобразите хромосомы родительской особи с серым телом и красными крыльями, обозначив на них гены и расстояние между ними.
Дано:
A– серое тело
а – черное тело
B– красные глаза
b– пурпурные глаза
Решение:
Так как в потомстве присутствуют четыре фенотипические группы, особь, несущая доминантный фенотип, дигетерозиготная. Появление двух фенотипических групп, похожих на родителей – признак сцепления генов, а появление двух маленьких фенотипических групп с комбинациями родительских признаков – признак кроссинговера.
* Гены могут располагаться в любом месте хромосомы, главное условие – расстояние в 6 морганид (6%) между ними.
Задача 5
Задача, обратная предыдущим четырем. В условии уже дается расстояние между генами в хромосоме, нужно определить вероятность появления ребенка с заданным признаком. С другими задачами на сцепленное с полом наследование вы можете познакомиться в статье Наследование сцепленное с полом
Задача:
Между генами гемофилии и дальтонизма 9,8 морганид. Здоровая женщина, отец которой был дальтоником, а мать страдала гемофилией, вышла замуж за здорового мужчину. Составьте схему решения задачи, определите генотипы родителей и возможных детей, определите вероятность рождения ребенка с обоими заболеваниями. Какого пола будет ребенок?
Решение:
Если женщина здорова, а у её отца был дальтонизм, значит, данная форма заболевания наследуется по рецессивному типу, аналогично с гемофилией (безусловно, вы можете знать это наизусть). Женщина, о которой идет речь в задаче, дигетерозиготная, причем ген дальтонизма находится в одной Х-хромосоме (полученной от ее отца), а ген гемофилии – в другой (полученной от её матери).
Без кроссинговера образуются гаметы XHd и XhD, в результате кроссинговера у этой женщины образуются гаметы XHD и Xhd.
Так как в условии дано расстояние между генами, мы можем перевести его в вероятность кроссинговера в % (1 морганида = 1% вероятности кроссинговера):
· Всего гамет 100%, каждая из них содержит по одной исследуемой хромосоме.
· 9,8% из них кроссоверные, остальные 90,2% - некроссоверные.
· 9,8% процентов включают в себя оба варианта кроссоверных хромосом, поэтому на каждую из них приходится половина этого значения: 4,9% XHDи 4,9% Xhd.
· Аналогично с некроссоверными хромосомами: всего их 90,2%, 45,1% приходится на XHd и 45,1% XhD.
· У мужчины формируется два сорта гамет, то есть вероятность появления каждой из них 50%
F2:
Из представленной решетки можно заметить, что ребенок с обеими аномалиями может появиться в результате слияния яйцеклетки Xhd со сперматозоидом Y, это будет мальчик. Вероятность его появления будет составлять 4,9% : 2 = 2,45%.
*На самом деле так точно рассчитать вероятность появления больного ребенка – задача не из легких, она значительно упрощена для вашей тренировки.
