Третий закон Менделя. Решение задач по генетике.

Решение задач по третьему закону Менделя
Основные характеристики:

• закон независимого наследования признаков;

• дигибридное скрещивание(скрещивание по двум парам альтернативных признаков);

• в скрещивании участвуют гомозиготы и гетерозиготы;

• полное доминирование;

• аллели двух типов(A, a, B, b);

• в F2 появляются особи с признаками обоих родителей(проявляются доминантные и рецессивные аллели).

Закон независимого наследования признаков представляет собой последний закон классической генетики, в котором Мендель объединил систему первого и второго законов в случае особей, различающихся не по одной, а по двум парам альтернативных признаков.

Для скрещивания были взяты растения гороха, различающиеся по двум признакам – цвету семян(желтый и зеленый) и фактуре семян(гладкий и морщинистый).
Мендель скрещивал особей, у которых были чистые гаметы(особи имеющие одинаковые, «чистые» аллели – АА или аа) во избежание искаженных результатов и неверных расчетов в последствии.

Третий закон Менделя звучит так: при дигибридном скрещивании у гибридов расщепление по каждой паре признаков происходит независимо от других пар по фенотипу в соотношении 9:3:3:1.

Теперь рассмотрим основы этого скрещивания:
1) в качестве доминантных признаков имеем – желтую окраску семян(A), гладкую структуру семян(B);
2) рецессивные признаки – зеленая окраска семян(a) и морщинистая структура семени(b);
3) Женская особь имеет генотип AABB(доминантная дигетерозигота) с соответствующими признаками – желтые и гладкие семена;
мужская особь – полностью рецессивная(aabb), представлена зелеными и морщинистыми семенами;
4) при скрещивании этих особей наблюдается принцип Первого закона Менделя(закона доминирования) – все особи фенотипически сходны с материнской(потому что она несет доминантные признаки), то есть являются гладкими и желтыми.
Однако, они все гетерозиготы(AaBb).
5) при последующем скрещивании этих гетерозиготных растений друг с другом наблюдалось необычное расщепление, которое и легло в основу закона независимого наследования – 9 особей получились желтыми и гладкими, 3 особи – желтые и морщинистые, 3 особи – зеленые и гладкие, 1 – зеленая и морщинистая.
6) однако, расщепление по генотипу не такое идеальное:
- AABB(1 особь);
- AABb(2 особи);
- AAbb(1 особь);
- AaBB(2 особи);
- AaBb(4 особи);
- Aabb(2 особи);
- aaBB(1 особь);
- aaBb(2 особи);
- aabb(1 особь).

На основании получившегося потомства, Мендель пришел к выводу, что признаки окраски и структуры семян наследуются независимо от пола, поэтому третий закон имеет такое название – закон независимого наследования признаков.

Удивительные статистические данные законов Менделя состоят в том, что их можно экстраполировать на любых живых существах, и результат будет одинаковым(не считая тех случаев, когда имеет место полигибридное скрещивание).

Решение задач
Задача №1:
У фасоли желтая окраска бобов доминирует над зеленой, а черная окраска семян – над белой. Определите вероятность(в %) появления растений фасоли с зелеными бобами и белыми семенами при самоопылении дигетерозиготного растения с желтыми бобами и желтыми семенами. В ответе запишите только соответствующее число.

Решение:
Это классическая задача на 3 закон Менделя; в условии нам дано дигибридное скрещивание, так как есть два признака – окраска бобов и окраска семян.
Распишем «Дано»:
A – желтые бобы;
a – зеленые бобы;
B – черные семена;
b – белые семена.
Дана особь с желтыми бобами и желтыми семенами, которые, по условию являются доминантными признаками(внимательно читай условие!).
Есть один нюанс – скрещивание при самоопылении, как понять, какой генотип будет у другой особи? На самом деле, это легко – самоопыление у растений означает, что все особи имеют одинаковый генотип, то есть в данном случае, вторая особь будет такой же, как указанная в задаче.
С учетом того, что оба растения являются дигетерозиготами(более подробный разбор терминов генетики вот тут) по двум признакам, то их генотип выглядит как AaBb.
Теперь вспоминаем третий закон Менделя: в нем участвовали именно такие особи – дигетерозиготы по двум признакам с расщеплением по фенотипу 9:3:3:1.
Распишем их всех:
- AABB(1 особь): желтые бобы, черные семена;
- AABb(2 особи): желтые бобы, черные семена;
- AAbb(1 особь): желтые бобы, белые семена;
- AaBB(2 особи): желтые бобы, черные семена;
- AaBb(4 особи): желтые бобы, черные семена;
- Aabb(2 особи): желтые бобы, белые семена;
- aaBB(1 особь): зеленые бобы, черные семена;
- aaBb(2 особи): зеленые бобы, черные семена;
- aabb(1 особь): зеленые бобы, белые семена.

В итоге, у нас получилось 9 групп по генотипу и 4 группы по фенотипу:
- 9 особей(A_B): имеют желтые бобы и черные семена;
- 3 особи(A_b): имеют желтые бобы и белые семена;
- 3 особи(a_B): имеют зеленые бобы и черные семена;
- 1 особи(a_b): имеет зеленые бобы и белые семена.

В задаче нужно найти вероятность появления(в %) фасоли с зелеными бобами и белыми семенами, то есть рецессивную гомозиготу(aabb). Из 16 получившихся особей у нас только одна подходит по условию, значит, 1/16*100% = 6,25%.
Ответ: 6,25%.