"Биология (базовый уровень)", Вахрушев А.А., Бурский О.В., Раутиан А.С., Родионова Е.И., Розанов М.Н.
Дигибридное скрещивание показывает, как у потомков сочетаются две пары признаков, например окраска и форма семян. Для этого определяют генотипы родителей, состав их гамет и возможные сочетания при оплодотворении. При независимом наследовании дигетерозигота образует четыре типа гамет, а при скрещивании AaBb × AaBb возникает фенотипическое расщепление 9:3:3:1. Решётка Пеннета помогает увидеть эти варианты.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Дигибридное скрещивание — скрещивание организмов, различающихся по двум парам альтернативных признаков. В моногибридном скрещивании изучают только одну пару, например A и a, а здесь одновременно отслеживают A/a и B/b. Это позволяет выяснить, как признаки сочетаются в потомстве.
Гомозигота и гетерозигота — организмы с одинаковыми или разными аллелями одного гена. Гомозиготы записывают как AA или aa, гетерозиготу — как Aa. Эти записи нужны, чтобы определить состав гамет и проявление признака.
Закон независимого наследования признаков утверждает, что аллели разных генов попадают в гаметы независимо друг от друга, если гены не сцеплены. Поэтому аллель A может оказаться вместе и с B, и с b. Закон помогает предсказать вероятности сочетаний признаков.
Решётка Пеннета — таблица, в которой соединяют гаметы одного родителя с гаметами другого. В клетках получают возможные генотипы потомков, а затем подсчитывают их фенотипы. Такой способ делает расчёт наглядным и уменьшает риск пропустить вариант.
Для двух пар признаков используют две буквы: например, A и a обозначают аллели одного гена, а B и b — другого. Заглавная буква обычно соответствует доминантному аллелю, строчная — рецессивному. Генотип AaBb означает, что организм гетерозиготен сразу по двум генам и может передать потомству по одному аллелю из каждой пары.
У дигетерозиготы образуются четыре типа гамет, потому что из пары A/a в гамету попадает либо A, либо a, а из пары B/b — либо B, либо b. Независимое сочетание этих вариантов даёт AB, Ab, aB и ab. При равной вероятности образования гамет каждый тип составляет примерно ¼ от общего числа.
При оплодотворении гамета одного родителя случайно соединяется с гаметой другого. Поэтому аллель A может встретиться с B или b, а аллель a — также с B или b. Разные соединения создают разные генотипы потомков, хотя набор возможных гамет у родителей может быть одинаковым.
Для скрещивания AaBb × AaBb в решётке Пеннета записывают по четыре гаметы сверху и сбоку, получая 16 клеток. После заполнения таблицы одинаковые генотипы объединяют, а затем переводят их в фенотипы с учётом доминирования. Так получается соотношение 9:3:3:1: 9 клеток A_B_, 3 клетки A_bb, 3 клетки aaB_ и 1 клетка aabb.
Независимое наследование проявляется, когда гены находятся в разных парах хромосом: такие пары расходятся к гаметам независимо. Оно также возможно для генов одной хромосомы, если они расположены далеко друг от друга и между ними часто происходит обмен участками. При тесном сцеплении генов ожидаемые пропорции могут отличаться.
| Этап или результат | Что происходит | Пример записи |
|---|---|---|
| Генотипы родителей | Указывают аллели двух генов у каждого родителя | AaBb × AaBb |
| Типы гамет каждого родителя | Из каждой пары аллелей в гамету попадает один вариант | AB, Ab, aB, ab |
| Сочетания гамет при оплодотворении | Каждая гамета одного родителя соединяется с каждой возможной гаметой другого | AB × ab → AaBb |
| Расщепление по генотипам | Подсчитывают все генотипы в 16 клетках решётки | 1 AABB : 2 AABb : 1 AAbb и другие |
| Расщепление по фенотипам | Объединяют генотипы с одинаковым проявлением признаков | 9 A_B_ : 3 A_bb : 3 aaB_ : 1 aabb |
| Условия ожидаемого расщепления 9:3:3:1 | Нужны независимое наследование, полное доминирование и достаточно большое потомство | AaBb × AaBb |
Пользоваться таблицей следует последовательно: сначала записать генотипы родителей, затем вывести их гаметы. После этого клетки решётки заполняют сочетаниями аллелей и отдельно считают генотипы и фенотипы. Если условия независимого наследования не выполняются, соотношение 9:3:3:1 применять нельзя.
У гороха жёлтая окраска семян доминирует над зелёной. Нужно определить гаметы растения Aa и их соотношение.
Ответ: гаметы A и a образуются в отношении 1:1, или по 50% каждого типа.
Скрещивают AaBb и aabb. Нужно найти гаметы и ожидаемые генотипы потомков при независимом наследовании.
Ответ: AaBb : Aabb : aaBb : aabb = 1:1:1:1.
При скрещивании двух дигетерозиготных растений получили 160 потомков. Требуется определить число растений каждого фенотипического класса.
Ответ: 90 растений имеют оба доминантных признака, по 30 — первый доминантный и второй рецессивный или наоборот, 10 — оба рецессивных признака.
Две гаметы вместо четырёх. У дигетерозиготы AaBb иногда записывают только AB и ab, потому что учитывают лишь «одинаковые» сочетания. Нужно отдельно выбрать аллель из каждой пары и проверить все варианты: AB, Ab, aB, ab.
Четыре типа гамет всегда равны. Равное соотношение ожидается при независимом наследовании и одинаковой вероятности образования гамет. Если гены сцеплены или генотип содержит гомозиготные пары, набор и частоты гамет будут другими.
Смешение генотипов и фенотипов. Один фенотип может соответствовать нескольким генотипам: доминантный признак проявляется у AA и Aa. Для проверки сначала подсчитайте точные записи генотипов, а затем объединяйте их по внешнему признаку.
Механическое применение 9:3:3:1. Это отношение справедливо не для любого скрещивания, а прежде всего для AaBb × AaBb при независимом наследовании и полном доминировании. Перед расчётом проверьте генотипы родителей, расположение генов и характер взаимодействия аллелей.
Для понимания дигибридного скрещивания нужны понятия гена, аллеля, генотипа, фенотипа, доминантного и рецессивного признаков. Также важно уметь решать задачи на моногибридное скрещивание: правила для одной пары аллелей становятся основой анализа двух пар.
Тема помогает изучать наследование нескольких признаков и распознавать независимое наследование. Сравнение с наследованием сцепленных генов показывает, почему расположение генов в хромосомах влияет на результаты скрещивания.
Почему при дигибридном скрещивании образуются четыре типа гамет?
Дигетерозигота AaBb получает в каждую гамету один аллель из пары A/a и один из пары B/b. При независимом сочетании возможны варианты AB, Ab, aB и ab.
Как быстро определить гаметы организма с генотипом AaBb?
Нужно выбрать по одному аллелю из каждой пары и перебрать все сочетания: AB, Ab, aB, ab. У гомозиготной пары выбор был бы только один, поэтому число вариантов уменьшилось бы.
Что означает отношение 9:3:3:1?
Это ожидаемое соотношение четырёх фенотипических классов при скрещивании AaBb × AaBb. Девять частей имеют оба доминантных признака, три — первый доминантный и второй рецессивный, три — первый рецессивный и второй доминантный, одна — оба рецессивных.
Всегда ли признаки наследуются независимо?
Нет. Независимое наследование ожидается для генов из разных пар хромосом или для генов, расположенных далеко друг от друга в одной хромосоме. Сцепление генов и другие особенности наследования могут изменить соотношения.
Чем дигибридное скрещивание отличается от моногибридного?
При моногибридном скрещивании изучают одну пару альтернативных признаков, например A и a. При дигибридном одновременно прослеживают две пары, например A/a и B/b, поэтому вариантов гамет и сочетаний становится больше.
§ 27. Сочетание родительских признаков
