Análisis de herencia en cruces dihíbridos. Razón de fenotipos en F1 Razón de genotipos con dominancia completa
La proporción de fenotipos en los cruces analizados es la misma que la proporción de genotipos. Esto le permite determinar el genotipo desconocido de uno de los padres. El segundo es un individuo recesivo en cuanto a las características estudiadas.
Como saben, con dominio completo, los homocigotos dominantes ( Automóvil club británico) y heterocigotos ( Automóvil club británico) tienen el mismo fenotipo. En otras palabras, según el rasgo manifestado, es imposible sacar una conclusión inequívoca sobre el genotipo. En este caso, el análisis del cruce viene al rescate. Dependiendo de qué descendencia se obtenga, se llega a una conclusión sobre el genotipo desconocido de uno de los padres, ya que en el contexto de los alelos recesivos del segundo padre, se manifiestan todos los alelos del primero.
Tan heterocigoto Automóvil club británico forma gametos de dos tipos: A y a... El segundo padre recesivo produce solo gametos. a... Como resultado de su cruzamiento, la mitad de la descendencia tendrá el genotipo Automóvil club británico, segunda mitad - Automóvil club británico... Es decir, se observará una división de 1: 1. Los fenotipos también serán diferentes y su relación también será de 1: 1.
Si el padre examinado era homocigoto Automóvil club británico, forma gametos de un solo tipo - A... En este caso, el resultado del cruce analizado será la uniformidad de toda la descendencia, tanto en genotipo como en fenotipo. Todos serán heterocigotos. Automóvil club británico... La proporción es 1: 0.
Así, en función de los fenotipos obtenidos de la descendencia, se llega a una conclusión sobre el genotipo del ejemplar en estudio.
Un ejemplo más complejo es un cruce dihíbrido. Si el individuo estudiado es dominante de dos formas, entonces su genotipo puede ser el siguiente AABB y AaBb, así como también AABb o AaBB... Las cuatro variantes, con dominancia completa, tienen la misma manifestación fenotípica. Sin embargo, al analizar los cruces, cada uno de estos genotipos da su propia división única.
1. Si el genotipo fue AABB, luego, cuando se cruza con un individuo recesivo aabb, todos los descendientes serán iguales. Su genotipo será AaBb y el fenotipo es idéntico al padre en estudio.
2. En caso AaBb y con una distribución independiente de genes, se forman gametos de cuatro tipos: AB, Ab, aB, ab... Cuando se cruza con el gameto ab, se obtienen cuatro genotipos diferentes: AaBb, Aabb, aaBb, aabb... Su proporción será 1: 1: 1: 1. Igual será la proporción de fenotipos, ya que en los individuos AaBb aparecerán dos rasgos dominantes, en los individuos Aabb- rasgo dominante solo para el primer gen, en individuos aaBb- rasgo dominante solo para el segundo gen, individuos aabb será recesivo en ambos genes.
3. Si el genotipo del padre en estudio fue AABb, entonces solo se forman dos tipos de gametos: AB y Ab... El análisis de híbridos cruzados tendrá dos genotipos. AaBb y Aabb en una proporción de 1: 1. En este caso, según el primer rasgo, todos los individuos son uniformes, y según el segundo rasgo se observa escisión, es decir, la mitad con rasgo dominante, el segundo con rasgo recesivo.
4. Si el padre tenía un genotipo AaBB, entonces se observará la división solo para el primer gen. Genotipos descendientes - AaBb y aaBb.
Así, dependiendo de cuál de las cuatro proporciones de descendencia se observe en el cruce de análisis, se llega a una conclusión sobre el genotipo del individuo en estudio.
Las proporciones obtenidas al enlazar genes son diferentes. Los genes ligados se localizan en un cromosoma y se heredan juntos durante la formación de gametos. A menudo, es posible determinar no solo el genotipo, sino también los grupos de ligamiento, incluida su presencia o ausencia.
Supongamos que, como resultado de un cruzamiento de análisis dihíbrido, se obtuvo una relación de fenotipo de 5: 2: 2: 5. Sea que para 5 especímenes dominantes en dos rasgos, hay 5 especímenes recesivos para ambos rasgos y 2 que son dominantes en solo uno de los rasgos. Es decir, la división por genotipo será la siguiente: 5 ( AaBb) : 2 (Aabb) : 2 (aaBb) : 5 (aabb).
El predominio en híbridos del análisis de cruces de unos genotipos sobre otros, y no la exclusión completa de estos últimos, indica que se observa un enlace incompleto de genes. Siempre hay más gametos con el enlace original de genes que con el nuevo, que se forma como resultado del cruzamiento.
Aquí, los grupos de ligamiento originales son genes A y B mientras que los genes a y B están en un cromosoma diferente. Por lo tanto, los gametos AB y ab más formado. En consecuencia, como resultado del análisis del cruzamiento de híbridos AaBb y aabb resultó ser más. Si la adhesión fuera completa, solo se obtendrían tales híbridos. Sin embargo, debido al cruzamiento, aparecieron en algunas células cromosomas recombinantes con nuevos grupos de ligamiento: Ab y aB, lo que llevó a la aparición de varios híbridos Aabb y aaBb.
Tarea número 1
Considere el esquema propuesto. Registre el término que falta indicado en el diagrama con un signo de interrogación en la respuesta.
Explicación: Considere una sección transversal del tallo de una planta leñosa.
Hay 4 partes grandes en el tallo: duramen, madera, cambium y corteza. La corteza contiene: líber (tubos de tamiz), piel y corcho.
La respuesta correcta es ladrar.
Tarea número 2.
A continuación se muestra una lista de métodos de investigación. Todos menos dos de ellos se utilizan en genética. Encuentre dos métodos que "se salgan" del rango general y anote los números bajo los cuales se indican.
1. Centrifugación
2. Hibridación
3. Análisis del cariotipo
4. Mestizaje
5. Seguimiento
Explicación: Entre los métodos enumerados, la genética no usa solo el monitoreo, este método está más relacionado con la zoología. Otro método no genético, los autores del libro de texto del que tomamos esta opción, consideran la centrifugación, pero la educación de un biólogo (y durante mis estudios estudié, entre otras cosas, los métodos de la genética) me permite decir con seguridad que la genética precipitan los ácidos nucleicos casi todos los días por centrifugación. La respuesta correcta es 5.
Tarea número 3.
¿Cuántos nucleótidos hay en el anticodón del ARNt?
Explicación: el anticodón, como cualquier codón, consta de tres nucleótidos.
La respuesta correcta es 3.
Tarea número 4.
Todos menos dos de los rasgos siguientes se pueden utilizar para determinar los procesos de la fase luminosa de la fotosíntesis. Identifique dos signos que "salen" de la lista general y anote los números bajo los cuales se indican en la tabla.
1. Fotólisis de agua
2. Recuperación de dióxido de carbono en glucosa
3. Síntesis de moléculas de ATP debido a la energía de la luz solar.
4. Formación de oxígeno molecular
5. Uso de la energía de las moléculas de ATP para la síntesis de carbohidratos.
Explicación: Aquí hay una lista de los procesos que ocurren durante las fases clara y oscura de la fotosíntesis.
Procesos de fase ligera:
1. Activación de la clorofila
2. Fotólisis del agua
3. Síntesis de ATP
4. Creación de NADP · H2
5. Formación de oxígeno libre
Procesos de la fase oscura:
1. Fijación de dióxido de carbono
2. Formación de glucosa (ciclo de Calvin)
La respuesta correcta es 25.
Tarea número 5.
Establecer una correspondencia entre los procesos y el método de división celular: para cada posición dada en la primera columna, seleccione la posición correspondiente de la segunda columna
Procesos
A. Se produce la división de células somáticas.
B. El conjunto de cromosomas se reduce a la mitad.
B. Se forma una nueva combinación de genes.
D. Ocurren conjugación y cruzamiento.
E. Los bivalentes se encuentran a lo largo del ecuador de la celda.
Método de división
1. Mitosis
2. Meiosis
Explicación: la meiosis es el proceso de formación de células germinales (cuatro células haploides se forman a partir de una célula diploide en dos divisiones). La mitosis es el proceso de división de las células somáticas, mientras que dos células diploides se forman a partir de una célula diploide, el proceso ocurre sin cambiar el ADN de la célula original. Por tanto, nos referimos a la mitosis como la división de las células somáticas, y a todo lo demás, a la meiosis. Bivalentes - parejas cromosomas homólogos unida por proteínas especiales, esta estructura se forma durante la meiosis.
La respuesta correcta es 12222.
Tarea número 6.
¿Cuál es la proporción de genotipos que se obtiene al cruzar dos heterocigotos con dominancia completa? Escriba su respuesta como una secuencia de números en orden descendente.
Explicación: tomemos dos heterocigotos: Aa y Aa y veamos qué pasa cuando se cruzan. Se obtienen las siguientes variantes de genotipos: AA: 2Aa: aa. Es decir, anotaremos - 211.
La respuesta correcta es 211.
Tarea número 7.
A continuación se muestra una lista de términos. Todos menos dos se utilizan para describir procesos y fenómenos genéticos. Busque dos términos que "se salgan" de la fila general y anote los números bajo los cuales se indican en la tabla.
1. Poliploidía
2. Reductor
3. Simbiosis
4. Homocigoto
5. Cariotipo
Explicación: los términos poliploidía, homocigoto y cariotipo se refieren a la genética. La poliploidía es un conjunto multiplicado de cromosomas. Homocigoto: un organismo en el que ambos alelos Esta característica son lo mismo. Un cariotipo es un conjunto de cromosomas que es individual para cada tipo de organismo vivo. Un reductor y la simbiosis son conceptos relacionados con la ecología. Reducent descompone la materia orgánica en mineral y simbiosis: relación mutuamente beneficiosa entre organismos vivos. La respuesta correcta es 23.
Tarea número 8.
Establezca una correspondencia entre el método de propagación y un ejemplo específico: para cada posición dada en la primera columna, seleccione la posición correspondiente de la segunda columna
Ejemplo
A. Formación de esporas de helecho
B. Formación de gametos por chlamydomonas
B. Formación de esporas en sphagnum
D. Yema de levadura
E. Desove de peces
Método de crianza
1. Asexual
2. Sexual
Explicación: La esporulación, tanto en helechos como en musgos (sphagnum), pertenece al tipo de reproducción asexual, así como la reproducción asexual es la gemación, y la formación de gametos y el desove de peces están relacionados con la reproducción sexual.
La respuesta correcta es 12112.
Tarea número 9.
1. Desarrollo de larvas en el cuerpo del huésped.
2. Reproducción sexual
3. La presencia de una cutícula densa.
4. La presencia de simetría bilateral del cuerpo.
5. La presencia de un saco piel-músculo.
6. Formación de una gran cantidad de huevos.
Tarea número 10.
Establezca una correspondencia entre la característica y el reino de los organismos: para cada posición dada en la primera columna, seleccione la posición correspondiente de la segunda columna.
Característica
A. La pared celular contiene quitina.
B. Tipo de nutrición autótrofa
B. Formar sustancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas.
D. El nutriente de reserva es el almidón.
E. En los sistemas naturales son descomponedores
E. El cuerpo está formado por micelio.
El reino de los organismos
1. Hongos
2. Plantas
Explicación: los hongos se caracterizan por siguiendo las señales: presencia de quitina en la pared celular, descomposición materia orgánica a inorgánicos, es decir, son descomponedores, y su cuerpo también consta de micelio. Esto quiere decir que nos referiremos a las plantas: autotrofia, almidón como nutriente de reserva, formación de sustancias orgánicas a partir de inorgánicas. La respuesta correcta es 122211.
Tarea número 11.
Establecer el orden de disposición de las categorías sistemáticas utilizadas en la clasificación de animales, comenzando por los más pequeños. Escriba la secuencia correspondiente de números en la tabla.
1. Tigre
2. Felino
3. Depredador
4. Mamíferos
5. Tigre Ussuri
6. Cordados
Explicación:
Especie - tigre Ussuri
Varilla - tigre
Familia - felinos
Escuadrón - depredador
Clase - mamíferos
Tipo - cordado
La respuesta correcta es 512346.
Tarea número 12.
Con excitación del sistema nervioso simpático, a diferencia de la excitación del sistema nervioso parasimpático.
1. Las arterias se expanden
2. La presión arterial aumenta
3. Aumenta la motilidad intestinal
4. La pupila se contrae
5. La cantidad de azúcar en sangre aumenta.
6. Las contracciones del corazón se vuelven más frecuentes.
Explicación: las divisiones simpática y parasimpática del sistema nervioso son antagonistas, si el simpático sistema nervioso dilata la pupila, aumenta la presión, estrecha las arterias, aumenta la cantidad de azúcar en la sangre, aumenta la frecuencia cardíaca, disminuye la motilidad intestinal, luego el sistema parasimpático, por el contrario, estrecha la pupila, disminuye la presión, dilata las arterias, reduce la cantidad de azúcar en la sangre, ralentiza los latidos del corazón, aumenta la motilidad intestinal ...
La respuesta correcta es 256.
Tarea número 13.
Establezca una correspondencia entre el valor del reflejo y su tipo: para cada posición dada en la primera columna, seleccione la posición correspondiente de la segunda columna.
Significado reflejo
A. Proporciona un comportamiento instintivo.
B. Proporciona la adaptación del cuerpo a las condiciones. ambiente, en el que vivieron muchas generaciones de esta especie
B. Le permite adquirir nuevas experiencias adquiridas a lo largo de la vida.
D. Determina el comportamiento del organismo en las condiciones cambiadas.
Tipo de reflejo
1. Incondicional
2. Condicional
Explicación: primero entendamos la terminología. Reflejo: la respuesta del cuerpo a la acción de los estímulos o del entorno externo. Un reflejo incondicionado es un reflejo presente en una especie (o un grupo de especies) desde el nacimiento, desarrollado (fijado de generación en generación (por ejemplo, chupar, tragar, estornudar, etc.). El arco reflejo de tales reflejos pasa predominantemente a través de la médula espinal.- un reflejo que surge en el cuerpo humano (o animal) durante la vida en un determinado hábitat, como una adaptación a este entorno.Los reflejos condicionados para cada organismo son individuales y al moverse a otro territorio (o cuando el reflejo es no se utiliza) se desvanece El arco reflejo de tales reflejos pasa a través del cerebro, por lo que la respuesta correcta es 1122.
Tarea número 14.
¿En qué secuencia están ubicadas las secciones del esqueleto en una persona? miembros inferiores a partir de la cintura pélvica? Escriba la secuencia correspondiente de números en la tabla.
1. Falanges de dedos
2. Metatarso
3. Muslo
4. Shin
5. Tarso
Explicación: considere el esqueleto de un miembro inferior humano.
La respuesta correcta es 34521.
Tarea número 15.
Elija tres respuestas correctas de seis y anote los números bajo los cuales se indican en la tabla. ¿Qué evidencia embriológica de la evolución respalda las relaciones humanas con otros vertebrados?
1. Marcador en el embrión de las hendiduras branquiales
2. La presencia de 46 cromosomas en las células del embrión humano.
3.Desarrollo de la sección de la cola en el embrión.
4. Presencia de órganos homólogos
5.Desarrollo de órganos rudimentarios
6. División del cuerpo en secciones de cabeza, tronco y cola.
Explicación: la ley biogenética de Haeckel-Müller dice que la ontogenia es una repetición de la filogénesis, es decir, en el proceso de desarrollo embrionario, pasamos por todas las etapas de la evolución, de una célula a un organismo multicelular altamente organizado, en alguna etapa tenemos una cola, branquias, etc. ... Por lo tanto, nos referiremos a la evidencia embrionaria: la colocación de las hendiduras branquiales, el desarrollo de la sección de la cola y la división del cuerpo en tres secciones (en la etapa embrionaria). La respuesta correcta es 136.
Tarea número 16.
Establezca una correspondencia entre el ejemplo de una lucha por la existencia y la forma a la que pertenece esta lucha: para cada puesto dado en la primera columna, seleccione el puesto correspondiente de la segunda columna.
Ejemplo
A. Determinación de sitios de anidación en el bosque con piquitos cruzados
B. Utilización del ganado por la tenia bovina como hábitat
B. Competencia entre machos por el dominio
D. Desplazamiento de la rata negra por la rata gris
E. Fox cazando ratones campañoles
Forma de lucha
1. Intraespecífico
2. Entre especies
Tarea número 17.
Elija tres respuestas correctas de seis y anote los números bajo los cuales se indican en la tabla.
¿Qué factores bióticos pueden conducir a un aumento del número de roedores murinos en el bosque de abetos?
1. Reducir el número de búhos, erizos y zorros.
2. Una gran cosecha de semillas de abeto.
4. Tala de árboles
5. Gran capa de nieve en invierno
La respuesta correcta es 126.
Tarea número 18.
Establezca una correspondencia entre la característica del medio ambiente y su factor: para cada posición dada en la primera columna, seleccione la posición correspondiente de la segunda columna.
Característica
A. Constancia de la composición gaseosa de la atmósfera.
B. Cambio del grosor del escudo de ozono
B. Cambio en la humedad del aire
D. Cambio en el número de consumidores
E. Cambio en el número de productores
Factores ambientales
1. Biótico
2. Abiótico
La respuesta correcta es 222111.
Tarea número 19.
Establecer la secuencia de los procesos que ocurren durante la reproducción y desarrollo de las plantas con flores, a partir del momento de la formación del polen. Escriba la secuencia correspondiente de números en la tabla.
1. Penetración de espermatozoides en el saco embrionario
2. Formación de una célula triploide
3. Germinación del tubo polínico
4. Formación de la semilla a partir del óvulo.
5. Formación de células vegetativas y generativas
Explicación: organizaremos los procesos en el orden correcto. Todo comienza con la formación de células generativas y vegetativas, luego crece el tubo polínico, luego los espermatozoides penetran en el saco embrionario, las células germinales se fusionan, se forma una célula triploide y, finalmente, se forma una semilla a partir del óvulo. La respuesta correcta es 53124.
Tarea número 20.
Analiza la tabla. Complete las celdas en blanco de la tabla usando los conceptos y términos, ejemplos que se dan en la lista. Para cada celda de letra, seleccione el término apropiado de la lista proporcionada.
Lista de términos y conceptos:
1. Progreso biológico
2. Presencia de ramas palmeadas en aves acuáticas.
3. La presencia de sangre caliente en cordados
4. Aromorfosis
5. Divergencia
6. Regresión biológica
Respuesta correcta: 142.
Tarea número 21.
Examine el gráfico de la dependencia de la velocidad de reacción de la concentración de la enzima. Seleccione declaraciones que se puedan formular basándose en el análisis del calendario propuesto. Registre los números de las declaraciones que seleccionó en su respuesta.
1. La velocidad de la reacción enzimática no depende de la concentración de la enzima.
2. La velocidad de la reacción enzimática depende significativamente de la concentración de la enzima.
3. Con un aumento en la concentración de la enzima, la velocidad de reacción aumenta.
Explicación: El gráfico muestra que con un aumento en la concentración de la enzima, la velocidad de reacción también aumenta, por lo tanto, las respuestas 2 y 3 son adecuadas para describir esta dependencia, la respuesta correcta es 23.
Tarea número 22.
Se sabe que al cultivar trébol, soja, frijoles, no se requiere fertilización con nitrógeno. Explicar por qué.
Explicación: todas estas plantas son leguminosas y las bacterias nódulos viven en simbiosis con las leguminosas, que fijan el nitrógeno molecular y lo procesan en una forma asimilable por las plantas.
Tarea número 23.
Utilizando una imagen del proceso de reproducción sexual de Chlamydomonas, explique cuál es la esencia de la reproducción sexual y cuál es su diferencia con el asexual. Como resultado de qué proceso se forman los gametos, ¿cuál es su característica? ¿Cuál es el número en la figura del cigoto? ¿En qué se diferencia de los gametos?
Explicación: en reproducción asexual el contenido de clamidomonas unicelulares se divide en 4 partes por meiosis, como resultado de lo cual se forman zoosporas, que realizan la función de dispersión, luego las células pequeñas crecen hasta el tamaño de la célula madre y se dividen nuevamente por meiosis. Y en condiciones desfavorables reproducción sexual, mientras que en la célula materna se forman gametos biflagelados (3), estos abandonan la célula materna y se fusionan en pares con otros individuos, el cigoto se cubre con una membrana densa e hiberna (pasa por condiciones desfavorables), luego el cigoto se divide, resultando en la formación de 4 clamidomonas diploides, que crecen hasta alcanzar el tamaño materno.
El cigoto en la figura está indicado por el número 5. Se diferencia de los gametos haploides en su diploidía.
Tarea número 24.
Encuentra errores en el texto proporcionado. Indique el número de frases en las que se cometieron errores, corríjalos.
1. El cuerpo del escarabajo de mayo, cubierto con piel de cutícula, se subdivide en cabeza, tronco y abdomen. 2. El sistema digestivo de los escarabajos comienza en la cabeza con una boca que se abre con un aparato de perforación de la boca. 3. Los productos metabólicos se excretan a través de las glándulas verdes. 4. El intercambio de gases se realiza directamente a través de las paredes de la tráquea. 5. Un sistema circulatorio abierto está formado por el corazón y los vasos sanguíneos.
Explicación: oración 1: el cuerpo del escarabajo de mayo no está cubierto con piel con una cutícula, sino con una cubierta quitinosa, pero se subdivide en la cabeza, el pecho y el abdomen. Proposición 2: el aparato bucal de la lengua de mayo no es punzante, sino que roe. Proposición 3: las glándulas verdes no son órganos del sistema excretor, ya que los productos metabólicos del escarabajo se excretan a través de los vasos de Malpighi y el cuerpo graso.
Tarea número 25.
Explique, por la modificación de qué órgano planta floreciendo es una cabeza de repollo.
Explicación: una cabeza de repollo es una yema modificada, ya que en el segundo año de vida se forma una planta adulta a partir de la cabeza de repollo, que tiene todos los órganos generadores, es decir, una flor y frutos con semillas. Además, una cabeza de repollo se parece a un brote en estructura: un tallo de repollo es un tallo modificado, hojas gruesas y brotes rudimentarios se encuentran en él.
Tarea número 26.
¿En qué ecosistema (campos de patatas o prados) tienen cadenas alimentarias más largas y variadas? Explica la respuesta.
Explicación: el campo de papa es un ecosistema artificial y la pradera es un ecosistema natural. En el ecosistema natural se encuentran cadenas tróficas más largas y diversas, ya que hay más plantas y animales y microorganismos en la pradera, y no prevalece el monocultivo (patatas).
Tarea número 27.
Todos los tipos de ARN se sintetizan en una plantilla de ADN. Un fragmento de una molécula de ADN en la que se sintetiza una región del bucle central de ARNt tiene la siguiente secuencia de nucleótidos: CTTACGGGCATGGCT. Establecer la secuencia de nucleótidos de la región del tRNA que se sintetiza en este fragmento, si el tercer triplete corresponde al anticodón del tRNA. Explica la respuesta.
Explicación: para una determinada secuencia de nucleótidos en el ADN, encontramos la secuencia de nucleótidos del ARNt. Usaremos el principio de complementariedad: A = Y, G = C.
ARNt: GAAUGTSGUATSGA
El tercer triplete - CCH corresponde al ARNm - HHC.
Tarea número 28.
Un hombre con sordera y daltonismo casado mujer sana... Tuvieron un hijo, sordo y daltónico, y una hija con buen oído, pero daltónica. En los seres humanos, la sordera es un rasgo autosómico recesivo, el daltonismo es un rasgo recesivo vinculado al sexo. Haz un esquema para resolver el problema. Indique los posibles fenotipos y genotipos de los niños de esta familia. Determine la probabilidad de tener hijos con ambas anomalías.
Explicación:
aa - sordo
Aa, AA - no sordo (lleva el gen de la sordera en el segundo caso)
X D X d - una madre sana (porta el gen del daltonismo)
X d Y - padre enfermo
AaX D X d x aaX d Y
Gametos: AX D, aX D, AX d, aX d x aX d, aY
Posibles gentipes de niños:
Muchachas:
AaX D X d - audición normal, visión normal (niño sano)
aaX D X d - sordo, visión normal
AaX d X d - audición normal, daltónico
aaX d X d - sordo, daltónico
Niños:
AaX D Y - audición normal, visión normal (niño sano)
AaX D Y- sordo, visión normal
AaX d Y- audición normal, daltónico
AaX d Y - sordo, daltónico
Entre los niños, la probabilidad de tener ambas anomalías es de 1/4, y entre las niñas también, es decir, del 25%.
G.S. Kalinova, T.V. Mazyarkina Biología típica tareas de prueba... USE las opciones de 2017.10.
Numerosos experimentos han confirmado la exactitud de las regularidades establecidas por Mendel. Al mismo tiempo, aparecieron hechos que mostraban que no siempre se observaron las proporciones numéricas obtenidas por Mendel durante la escisión de la generación híbrida. Esto indicó que la relación entre genes y rasgos era más compleja. Resultó que un mismo gen puede influir en el desarrollo de varios rasgos; el mismo rasgo puede desarrollarse bajo la influencia de muchos genes.
Cabe señalar que la interacción de los genes es de naturaleza bioquímica, es decir, no son los genes los que interactúan entre sí, sino sus productos. El producto de un gen eucariota puede ser un polipéptido, ARNt o ARNr.
INTERACCIONES DE LOS GENES ALLEL
Distinguir entre dominancia completa, dominancia incompleta, codominancia, exclusión alélica.
Genes alélicos llamados genes ubicados en loci idénticos de cromosomas homólogos. Un gen puede tener una, dos o más formas moleculares. La aparición de la segunda y posteriores formas moleculares es consecuencia de la mutación genética. Si un gen tiene tres o más formas moleculares, se habla de alelismo múltiple... De todas las muchas formas moleculares en un organismo, solo dos pueden estar presentes, lo que se explica por el apareamiento de cromosomas.
Dominación completa
Dominación completa- este es un tipo de interacción de genes alélicos en el que el fenotipo de heterocigotos no difiere del fenotipo de homocigotos para el dominante, es decir, el producto del gen dominante está presente en el fenotipo de heterocigotos. La dominancia completa está muy extendida en la naturaleza, tiene lugar durante la herencia, por ejemplo, del color y la forma de las semillas de guisantes, el color de los ojos y el color del cabello en los seres humanos, el antígeno Rh y muchos otros. Dr.
La presencia del antígeno Rh (factor Rh) de los eritrocitos se debe al gen Rh dominante. Es decir, el genotipo de una persona Rh positiva puede ser de dos tipos: RhRh o Rhrh; genotipo de persona Rh negativa - rhrh. Si, por ejemplo, la madre es Rh negativa y el padre es Rh positivo y heterocigoto para este rasgo, entonces con este tipo de matrimonio, tanto los niños Rh positivos como los Rh negativos pueden nacer con la misma probabilidad.
Puede surgir un conflicto Rh entre un feto Rh positivo y una madre Rh negativa.
Este es el nombre del tipo de interacción de genes alélicos, en el que el fenotipo de los heterocigotos difiere tanto del fenotipo de los homocigotos para el dominante como del fenotipo de los homocigotos para el recesivo y tiene un valor medio (intermedio) entre ellos. Ocurre cuando se hereda el color del perianto de una belleza nocturna, boca de dragón, color de pelo de cobayas, etc.
El propio Mendel enfrentó un dominio incompleto al cruzar guisantes de hoja grande con guisantes de hoja pequeña. Los híbridos de la primera generación no repitieron el rasgo de ninguna de las plantas parentales, tenían hojas de tamaño mediano.
Al cruzar variedades de fresa homocigóticas de frutos rojos y frutos blancos, toda la primera generación de híbridos tiene frutos rosados. Cuando estos híbridos se cruzan entre sí, obtenemos: por fenotipo - 1/4 plantas de frutos rojos, 2/4 de frutos rosados y 1/4 de frutos blancos, por genotipo - 1/4 AA, 1/2 Aa, 1/4 aa (y por fenotipo, y la proporción de genotipo es 1: 2: 1). La correspondencia de la escisión por genotipo con la escisión por fenotipo es característica de la dominancia incompleta, ya que los heterocigotos son fenotípicamente diferentes de los homocigotos.
Codominancia
Codominancia- el tipo de interacción de los genes alélicos, en el que el fenotipo de los heterocigotos difiere tanto del fenotipo de los homocigotos para el dominante como del fenotipo de los homocigotos para el recesivo, y los productos de ambos genes están presentes en el fenotipo de los heterocigotos. Tiene lugar durante la formación, por ejemplo, del grupo sanguíneo intravenoso del sistema (AB0) en humanos.
Para imaginar cómo ocurre la herencia de grupos sanguíneos en humanos, puede ver el nacimiento de niños con qué grupo sanguíneo es posible en padres que tienen uno, el segundo, el otro, el tercer grupo sanguíneo y son heterocigotos para este rasgo.
| R | ♀I A i 0 II (A) |
× | ♂I B i 0 III (B) |
||
| Tipos de gametos | I A | yo 0 | Yo B | yo 0 | |
| F | yo 0 yo 0 Yo (0) 25% |
Yo A yo 0 II (A) 25% |
Yo b yo 0 III (B) 25% |
Yo A yo B IV (AB) 25% |
|
Exclusión alélica
Exclusión alélica la ausencia o inactivación de uno de un par de genes se llama; en este caso, el fenotipo contiene un producto de otro gen (hemicigosidad, deleción, heterocromatización de la región cromosómica en la que se encuentra el gen deseado).
TIPOS DE INTERACCIÓN DE GENES NO ALELOS
Complementariedad, epistasis, polimerización.
Genes no alélicos- genes ubicados en loci no idénticos de cromosomas homólogos o en diferentes pares de cromosomas homólogos.
El cruce analítico es un tipo de investigación genética que se lleva a cabo para determinar la heterocigosidad de un organismo.
La esencia del método
El cruzamiento analítico fue estudiado por Gregor Mendel y uno de los fundadores de la genética, William Batson.
Para determinar la heterocigosidad, se utiliza un analizador: un organismo homocigoto recesivo (aa).
El individuo analizado tiene un rasgo dominante en el fenotipo. Por ejemplo, este es un color de pelaje sólido en los gatos.
En el genotipo, puede ser:
- homocigoto (AA);
- heterocigoto (Aa).
Realizamos travesías:
P A? (gato de color sólido) x aa (gato siamés)
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G A? y un
La primera opción F1: Aa Aa (todos los colores de los gatitos son sólidos)
Segunda opción F2: Aa aa (colores siameses y sólidos en una proporción de 1: 1)
La precisión del análisis depende del número de descendientes. Cuantos más descendientes, mayor es la precisión.
Así, en la primera variante, el organismo analizado dio solo A - gametos. Significa que es homocigoto (de pura raza). En el segundo caso de análisis, el gato dio tanto A - gametos como a - gametos, es decir, es un heterocigoto. Entonces, de acuerdo con la proporción de caracteres en el cruce de análisis, el genotipo se determina con dominio completo.
En el caso de dominancia incompleta en la descendencia, signos intermedios (mixtos):
- en la primera generación en un 100%;
- en la segunda generación 1: 2: 1, donde 2 es un rasgo mixto.
Arroz. 1. Esquema del cruce de análisis.
La determinación del diheterocigoto (AaBb) durante el cruce de análisis ocurre cuando la proporción de fenotipos y genotipos (F) es 1: 1: 1: 1.
R AaBv x aavv
G AV Av av av av
F AaBv Aavv aaBv aavv
Retroceso
A veces se lleva a cabo un retrocruzamiento con el padre. Su propósito es saturar el híbrido con valiosos genes parentales.
Tarea de ejemplo
Se sabe que el color negro en los conejos domina sobre el blanco. ¿Es posible tener conejos blancos en la descendencia de padres negros?
Un rasgo recesivo se manifiesta en un estado homocigoto (aa). Se puede obtener un homocigoto de este tipo si cada padre tiene un gen recesivo a.
Arroz. 2. Dibujo del cruce de un conejo blanco y uno negro.
Dado que ambos padres son negros, entonces el gen a estará en ambos gametos, si cada uno de ellos es heterocigoto (Aa).
P Aa x Aa
F AA Aa aA aa
El 25% de la descendencia de conejos negros heterocigotos será blanca.
Uso práctico
La cruz analizadora tiene gran importancia en todas las ramas de la ganadería. Con su ayuda, puede determinar la raza pura de un individuo.
Si el rasgo dominante es económicamente significativo y determina la productividad u otro valor de los animales, la detección temprana de homocigosidad ayuda a prevenir pérdidas económicas.
El caso es que uno o varios machos reproductores pueden ser los padres de toda la población del país. Por lo tanto, los requisitos para la selección de dichos animales son muy estrictos.
El toro reproductor ucraniano de la raza Podolsk Repp engendra anualmente 50.000 terneros. La masa de este toro es de 1500 kg.
Arroz. 3. Bull Repp.
¿Qué hemos aprendido?
Al estudiar el cruce de análisis en el décimo grado, aprendimos que es un método importante de análisis genético. La proporción de genotipos y fenotipos en el cruce de análisis depende de la homocigosidad o heterocigosidad del padre. Si un individuo es homocigoto, entonces se observa uniformidad de fenotipo y genotipo en la descendencia. Si el organismo original es heterocigoto, entonces en la descendencia hay una discrepancia tanto en el genotipo como en el fenotipo (1: 1). Los heterocigotos son de menor valor en la cría de animales si un rasgo económicamente importante está asociado con el gen dominante.
En el estudio de la herencia de rasgos, la genética parte de la idea de que el desarrollo de cada rasgo está determinado por un gen separado.
En consecuencia, en un cruce dihíbrido, el desarrollo consiste en estudiar la herencia de dos genes.
En cruces monohíbridos, se encontró que varios pares de rasgos de guisantes: semillas lisas - arrugadas, amarillo - verde, crecimiento de plantas alto - bajo, flores de color púrpura - blanco, etc. - revelan la división en la descendencia del híbrido (en F 2) según el fenotipo en relación con 3: 1. De cada par de signos, uno resulta ser dominante, el otro - recesivo. Para el cruce dihíbrido, Mendel tomó plantas de guisantes homocigotas que se diferencian simultáneamente en dos pares de rasgos. La planta materna "semilla" tenía semillas lisas (el gen que determina este rasgo, designaremos convencionalmente B) y el color amarillo de las semillas, cuyo gen designamos A; ambas características son dominantes. La planta paterna "polen" tenía rasgos recesivos: semillas arrugadas y verdes. Las formas parentales eran homocigotas para dos pares de rasgos o para dos genes que los definen; el genotipo de la planta materna puede denominarse AABB, y el de la planta paterna, aabb. Sin embargo, la distribución de rasgos en formas parentales en este caso no importa. Mendel también cruzó plantas con semillas lisas y verdes con plantas con semillas arrugadas y amarillas, es decir, aaBB y AAbb.
Si asumimos que cada uno de los genes está en un cromosoma separado, entonces uno debería esperar que los óvulos maduros y los espermatozoides, que tienen un conjunto haploide de cromosomas, tengan solo un alelo de cada gen. Entonces, los gametos de la planta madre deben portar los alelos A y B (o ay B), y los de la planta paterna - ayb (o A y b). La fertilización del óvulo AB por el espermatozoide ab conducirá a la formación de un cigoto dihíbrido F 1 en las células somáticas del embrión híbrido, se restaurará un doble juego de cromosomas y el híbrido será heterocigoto para dos pares alélicos, es decir , AaBb diheterocigoto. El mismo genotipo se forma en el caso de una combinación de gametos Ab y aB.
Las semillas de guisantes híbridas de nuestro ejemplo, que tienen una estructura hereditaria AaBb por fenotipo, como se esperaba con una dominancia completa, resultarán lisas y amarillas.
Para asegurarnos de que el híbrido F 1 es heterocigoto para dos genes AaBb, podemos utilizar el método ya conocido de análisis de cruces. Para este híbrido, F 1 debe cruzarse con una forma homocigótica para ambos rasgos recesivos: aabb. En un híbrido en meiosis, se forman cuatro variedades de gametos: AB, aB, Ab, ab. La forma aabb produce solo una variedad de gametos, ab. Con la implementación equiprobable de todas las combinaciones de gametos, se forman cuatro tipos de cigotos en una proporción igual l AaBb: 1aaBb: 1Aabb: 1aabb. El análisis del cruzamiento nos permite investigar rápidamente el genotipo de un organismo híbrido para los genes que nos interesan.
Mendel también realizó un cruce analítico de plantas híbridas F1 (semillas lisas y amarillas) con plantas homocigotas para dos genes recesivos (semillas arrugadas y verdes). En la descendencia, recibió cuatro clases de semillas en proporciones numéricas muy cercanas a la división esperada de 1: 1: 1: 1, a saber: amarillo suave - 55 (AaBb), verde suave - 51 (aaBb), amarillo arrugado - 49 (Aabb), verde arrugado - 53 (aabb).
Así, se demostró mediante métodos genéticos que un organismo dihíbrido forma cuatro variedades de gametos en una proporción igual y, por tanto, es heterocigoto para ambos pares alélicos.
Dividiendo según el fenotipo. Tercera ley de Mendel
En la descendencia de la autopolinización de quince plantas dihíbridas F1, Mendel obtuvo 556 semillas, de las cuales había 315 amarillo liso, 101 amarillo arrugado, 108 verde suave y 32 verde arrugado.
Como ya sabemos, en el cruce monohíbrido con dominancia completa en F 2, se observa un desdoblamiento fenotípico en una proporción de 3: 1, en un genotipo de 1: 2: 1. Imaginemos que cada par separado de Aa y Bb se comporta en herencia de la misma manera que en el cruce monohíbrido. Hay motivos para tal suposición; recuerde el conocido mecanismo de separación cromosómica en la meiosis. En este caso, en una planta dihíbrida, tanto femenina como masculina, que contenga ambos pares alélicos, se formarán cuatro variedades de gametos (AB, Ab, aB, ab) en la meiosis, que, tras la fertilización, pueden combinarse libremente entre sí y dar 16 tipos de cigotos.
Para averiguar cómo se comporta cada par de alelos en la progenie de un dihíbrido, podemos aplicar nuevamente el método de contabilización de cada par de rasgos por separado. Para ello, las 556 semillas de la segunda generación deben dividirse en dos clases: 1) en forma: 315 + 108 = 423 lisa y 101 + 32 = 133 arrugada; 2) en color: 315 + 101 = 416 amarillo y 108 + 32 = 140 verde.
Sabiendo que la división para cada par de rasgos ocurre en una proporción de 3: 1, podemos decir que del número total de semillas debe haber 3/4 lisas y 1/4 arrugadas. Haciendo los cálculos apropiados (556x 3/4 - 417 y 556x 1/4 = 139), obtenemos las proporciones numéricas teóricamente esperadas de semillas en F 2 para cada par de rasgos 417: 139. De los cálculos anteriores, está claro que en un cruce dihíbrido para cada par de alelos hay una división regular en la proporción de 3: 1.
Para imaginar cómo se lleva a cabo la combinación de dos pares de alelos Aa y Bb simultáneamente, así como para establecer la naturaleza de la escisión en F 2 teniendo en cuenta ambos rasgos, se puede ir de dos maneras. La primera forma es construir una cuadrícula de Punnett. La red de Pennett permite establecer todas las combinaciones posibles de gametos masculinos y femeninos durante la fertilización, así como determinar los fenotipos y genotipos de los individuos F 2.
La segunda forma es puramente matemática, basada en la ley de combinación de dos o más fenómenos independientes. Esta ley dice: si dos fenómenos son independientes, entonces la probabilidad de que ocurran simultáneamente es igual al producto de las probabilidades de cada uno de ellos.
Se ha demostrado que las escisiones para cada par de alelos durante el cruce dihíbrido ocurren como dos fenómenos independientes. La aparición de individuos con un rasgo dominante durante el cruce monohíbrido ocurre en 3/4 de todos los casos, y con los recesivos, 1/4. Por lo tanto, la probabilidad de que aparezcan los signos de una forma lisa y un color amarillo de las semillas al mismo tiempo, juntos es igual al producto de 3/4 X 3/4 = 9/16, forma lisa y color verde - 3/4 X 1/4 = 3/16, forma arrugada y coloración amarilla - 1/4 X 3/4 = 3/16 y forma arrugada y coloración verde - 1/4 X 1/4 = 1/16. En otras palabras, el producto de probabilidades individuales da la razón de las clases de escisión por fenotipo 9/16: 3/16: 3/16: 1/16 o 9: 3: 3: 1.
Volvamos al ejemplo de división por rasgos obtenido al analizar 556 semillas F 2 en el experimento de Mendel. Es fácil asegurarse de que las semillas que recibió se distribuyeron de acuerdo con las clases de la combinación de rasgos en una proporción cercana a la esperada. Para calcular los números teóricamente esperados por clase, se deben multiplicar 556 semillas por 9/16, 3/16, 3/16 y 1/16, respectivamente. En consecuencia, la proporción de las clases de escisión por fenotipo en el cruzamiento dihíbrido F 2 con dominancia completa encaja en la fórmula 9: 3: 3: 1.
Ahora debería quedar claro por qué, al calcular cada par de caracteres alternativos por separado, la relación entre el número de semillas lisas y el número de semillas arrugadas era 12: 4, o en números empíricos 423: 133, y amarillo a verde -12: 4, o 416: 140, es decir, para cada par, la proporción era de 3: 1. Se pueden obtener los mismos resultados utilizando una red de Punnett, en la que los 16 genotipos descritos anteriormente se dividen fenotípicamente en cuatro clases en la misma proporción de 9: 3: 3: 1.
Así, en un cruce dihíbrido, cada par de rasgos durante la escisión en la descendencia se comporta de la misma manera que en un cruce monohíbrido, es decir, independientemente del otro par de primaks.
Basado en el análisis simultáneo de la herencia de varios pares de rasgos alternativos, Mendel estableció un patrón de distribución independiente de factores, o genes, que se conoce como Tercera ley de Mendel... Menlel escribió: “No hay duda de que la siguiente proposición es igualmente válida para todos los rasgos probados: los descendientes de híbridos que combinan varios rasgos esencialmente diferentes son miembros de una serie combinada en la que las series de desarrollo de cada par de rasgos diferentes están conectadas. Esto demuestra simultáneamente que el comportamiento en la combinación híbrida de cada par de rasgos diferentes es independiente de otras diferencias en ambas plantas originales ".
Y además Mendel formula el principio de la independencia de la combinación de factores hereditarios: "Los rasgos constantes que se encuentran en varias formas de un grupo de plantas relacionado pueden ingresar, mediante fertilización artificial repetida, en todos los compuestos que son posibles de acuerdo con las reglas de combinación."
Segregación de genotipos
La fórmula 9: 3: 3: 1 expresa las proporciones de escisión fenotípica en F 2 en un cruce dihíbrido.
Es necesario analizar la misma escisión del genotipo. Obviamente, en el caso de dominancia completa, esto solo se puede hacer cruzando individuos de los 16 genotipos, lo que puede resultar de una combinación de cuatro variedades de gametos femeninos y masculinos con una forma homocigótica recesiva de aabb. Dado que, al dividirse según el fenotipo, cada par de alelos se comporta de forma independiente, la división según el genotipo se manifestará de acuerdo con la misma regularidad, pero en diferentes proporciones.
Al analizar los genotipos F 2 utilizando la red de Pennett, podemos determinar la frecuencia de diferentes genotipos, lo que nos dará la fórmula de división 1: 2: 2: 4: 1: 2: 1: 2: 1. Sabiendo que en el cruce monohíbrido , la división del genotipo corresponde a 1AA: 2Aa: 1aa para un par de alelos y 1BB: 2Bb: 1bb para otro, es posible calcular la probabilidad de genotipos de diferentes clases durante el cruce dihíbrido.
La probabilidad de aparición del genotipo AA es 1/4. En consecuencia, para Aa - 1/2 y para aa - 1/4. Lo mismo será para el otro par alélico: BB - 1/4, Bb - 1/2, bb - 1/4. Al multiplicar las dos probabilidades, se pueden obtener todas las clases de segregación genotípica. Como resultado de este cálculo, se obtienen las mismas 9 clases de segregación de genotipos 1: 2: 2: 4: 1: 2: 1: 2: 1, que podrían establecerse utilizando la red de Punnett.
Como hemos visto, en el cruzamiento monohíbrido, el número de clases de escisión por fenotipo es 2 (3: 1) y por genotipo - 3 (1: 2: 1); en un cruce dihíbrido, el número de clases de clivaje fenotípico es 4 y genotípico - 9. Por tanto, en el caso de dos genes, el número de clases corresponde al fenotipo 2 2, y según el genotipo - 3 2. En el futuro, al analizar la división de varios genes en cruces polihíbridos, nos aseguraremos de que las fórmulas derivadas también sean válidas para estos cruces.
Cabe decir sobre las reglas para escribir fórmulas para varios genotipos y fenotipos. Con dominancia completa, las formas homocigotas son fenotípicamente indistinguibles de las heterocigotas; entonces, AABB es indistinguible de AaBb, AABb, AaBB. En aras de la abreviatura al escribir, los fenotipos similares de homocigotos y heterocigotos a veces se indican con el radical fenotípico AB-. Sustituyendo diferentes alelos en tal radical en lugar de un guión, se pueden obtener fenotipos similares (por ejemplo, para el radical A-bb, fenotipos similares estarán en los genotipos AAbb y Aabb).