Закономерности наследственности и изменчивости
Дигибридное скрещивание, III закон Менделя, решётка Пеннета 4×4, X-сцепленное наследование (гемофилия, дальтонизм), наследственная и модификационная изменчивость, мутации, норма реакции.
Закономерности наследственности и изменчивости
📌 III закон Менделя — независимое наследование
Формулировка: при скрещивании двух особей, различающихся по двум парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.
Условие: гены находятся в разных (негомологичных) хромосомах. Если гены в одной хромосоме — они наследуются сцепленно.
Дигибридное скрещивание AaBb × AaBb
Название|Дигибридное скрещивание гороха (цвет A/a, форма B/b) Шаг 1|Оба родителя — дигетерозиготы AaBb (жёлтые, гладкие). Каждый образует 4 типа гамет в равных долях (по 25%): AB, Ab, aB, ab Шаг 2|Строим решётку Пеннета 4×4 — 16 ячеек. По вертикали гаметы ♀, по горизонтали ♂ Шаг 3|Заполняем все 16 комбинаций. Сортируем по фенотипам: A_B_ (жёлтые гладкие), A_bb (жёлтые морщинистые), aaB_ (зелёные гладкие), aabb (зелёные морщинистые) Шаг 4|Считаем: A_B_ — 9 ячеек, A_bb — 3 ячейки, aaB_ — 3 ячейки, aabb — 1 ячейка Шаг 5|Фенотипическое расщепление — 9:3:3:1. Генотипов — 9 различных комбинаций Итог|16 равновероятных комбинаций; каждый фенотипический класс соответствует определённому проценту: 9/16 = 56,25%, 3/16 = 18,75%, 1/16 = 6,25%
Решётка Пеннета AaBb × AaBb
| AB | Ab | aB | ab | |
|---|---|---|---|---|
| AB | AABB | AABb | AaBB | AaBb |
| Ab | AABb | AAbb | AaBb | Aabb |
| aB | AaBB | AaBb | aaBB | aaBb |
| ab | AaBb | Aabb | aaBb | aabb |
💡 9:3:3:1 расшифровка: 9 — доминанты по обоим признакам; 3 — доминант по первому, рецессив по второму; 3 — рецессив по первому, доминант по второму; 1 — рецессив по обоим.
X-сцепленное наследование
У млекопитающих самки XX, самцы XY. Гены X-хромосомы наследуются особым образом — у самцов они всегда проявляются (гемизиготность), так как в Y-хромосоме нет аллелей-компенсаторов.
Гемофилия (X-сцепленный рецессивный признак)
Обозначения: X^H — нормальная свёртываемость (доминант), X^h — гемофилия (рецессив).
Скрещивание: мать-носительница (X^H X^h) × здоровый отец (X^H Y)
| X^H | Y | |
|---|---|---|
| X^H | X^H X^H (♀ здорова) | X^H Y (♂ здоров) |
| X^h | X^H X^h (♀ носительница) | X^h Y (♂ гемофилик) |
📊 Вероятности: дочери — 50% здоровы (не носительницы), 50% носительницы (фенотипически здоровы); сыновья — 50% здоровы, 50% гемофилики.
Наследственная vs ненаследственная изменчивость
| Признак | Наследственная (генотипическая) | Ненаследственная (модификационная) |
|---|---|---|
| Что изменяется | Генотип (последовательность ДНК) | Фенотип (внешнее проявление) |
| Передаётся потомству | Да | Нет |
| Зависимость от среды | Среда — только фактор отбора | Среда — непосредственная причина |
| Обратимость | Необратима (мутация навсегда) | Обратима при возврате условий |
| Примеры | Серповидноклеточная анемия, гемофилия, полиплоидия | Загар, масса тела, размер листьев при разном освещении |
Виды наследственной изменчивости
- Комбинативная — перекомбинация родительских генов при половом размножении (кроссинговер, независимое расхождение хромосом, случайная встреча гамет). Новых генов НЕ создаёт.
- Мутационная — изменение самой ДНК: генные (замена нуклеотида), хромосомные (перестройка структуры хромосомы), геномные (изменение числа хромосом — полиплоидия, анеуплоидия).
Важно!
⚠️ Модификационная изменчивость НЕ наследуется. Если отец накачал мышцы в спортзале, ребёнок не родится качком. Загар не меняет гены меланина — дети темнокожих родителей не станут светлее, если мать избегала солнца.
💡 Большинство мутаций вредны, но именно они — материал для эволюции. Серповидноклеточная анемия (мутация гемоглобина) вредна для гомозигот, но гетерозиготы (Aa) устойчивы к малярии — в Африке частота этого аллеля достигает 20%.
📌 Норма реакции — генетически заданные пределы изменчивости признака. Рост и масса имеют широкую норму реакции (сильно зависят от питания), группа крови и цвет глаз — узкую (почти не меняются).
Примеры вопросов из тренажёра
-
Q: Какое расщепление по фенотипу даёт дигибридное скрещивание AaBb × AaBb?
A: верный ответ — 9:3:3:1
Объяснение: 9:3:3:1 — классическое расщепление при независимом наследовании двух признаков (III закон Менделя). A_B_:9, A_bb:3, aaB_:3, aabb:1.
-
Q: Какие признаки наследуются по X-сцепленному типу?
A: верный ответ — Дальтонизм и гемофилия
Объяснение: Дальтонизм и гемофилия — классические примеры X-сцепленных рецессивных признаков. Их гены находятся в X-хромосоме, поэтому мужчины болеют чаще.
-
Q: Вопрос в формате ОГЭ. Может ли ненаследственный (модификационный) признак передаться потомству?
A: верный ответ — Нет, никогда
Объяснение: Формат ОГЭ. Модификационная изменчивость не затрагивает ДНК — меняется только фенотип. Загар, мышечная масса, форма листьев — всё это не наследуется.
-
Q: При дигибридном скрещивании AaBb × AaBb сколько генотипов возможно в потомстве?
A: верный ответ — 9
Объяснение: В F2 при дигибридном скрещивании образуется 9 различных генотипов: AABB, AABb, AAbb, AaBB, AaBb, Aabb, aaBB, aaBb, aabb. Комбинаций в решётке — 16, но многие повторяются.
-
Q: Женщина-носительница гемофилии (X^H X^h) вышла замуж за здорового мужчину (X^H Y). Какова вероятность гемофилии у сыновей?
A: верный ответ — 50%
Объяснение: Сыновья получают X от матери (50% X^H, 50% X^h) и Y от отца. С вероятностью 50% сын получит X^h и будет гемофиликом.