Закон независимого наследования генов – третий закон Г. Менделя

Независимое комбинирование хромосом при мейозе является основой третьего закона Менделя. Закон независимого наследования генов формулируется следующим образом: при дигибридном скрещивании аллельные гены наследуются независимо друг от друга и в ходе образования гамет комбинируются в различных сочетаниях (например, у гетерозиготы Aa ген a наследуется независимо от гена A и может комбинироваться с генами B,b).

Независимое наследование генов можно доказать с помощью дигибридного анализирующего скрещивания.

P ♀AaBb x ♂ aabb

G AB, Ab, ab

aB, ab

F₁ AaBb; Aabb; aaBb; aabb

Согласно Г. Менделю гены в хромосомах расположены независимо, по отдельности. Поэтому генотипы потомства F₁ можно записать в виде следующих цитологических формул:

A B A b a Ba b

══ ══ ; ════;════ ; ══ ══.

a b a b a b a b

В результате дигибридного анализирующего скрещивания получено расщепление в соотношении 1:1:1:1. Два фенотипических класса особей (50 %) повторяют фенотип и генотип родителей. Два других фенотипических класса (50 %) – новые особи, являющиеся комбинацией родительских признаков. Появление зеленых гладких и желтых морщинистых семян гороха во втором поколении от скрещивания растений с желтыми гладкими и зелеными морщинистыми семенами служит примером комбинативной изменчивости.

Основные причины появления особей с комбинацией родительских признаков: 1) кроссинговер – обмен идентичными участками гомологичных хромосом и содержащимися в них генами; 2) независимое наследование генов.

Из третьего закона Менделя следует, что при скрещивании форм, различающихся двумя парами генов (AB и ab) образуется гибрид, AaBb, формирующий четыре типа гамет AB, Ab, aB, ab в равных количествах (по 25 % каждого типа). В соответствии с этим в анализирующем скрещивании наблюдается расщепление 1:1:1:1, т. е. сочетания генов, свойственные родительским формам (AB и ab), встречаются с такой же частотой, как и комбинации признаков у новых особей (Ab и aB). В результате, в анализирующем скрещивании в потомстве количество каждого генотипа составит 25 %.

Г. Мендель является автором генной теории наследственности. Ее основные положения следующие: 1) от родителей к потомству передаются гены, которые определяют развитие признаков; 2) развитие каждого признака контролируется двумя аллельными генами, полученными от отцовской и материнской особей; 3) доминантный и рецессивный аллельные гены между собой не смешиваются, а наследуются независимо друг от друга; 4) при образовании гамет в каждую из них попадает только один ген из аллельной пары, так как гены расположены в хромосомах по отдельности.

Современники Г. Менделя не смогли оценить важность сделанных им выводов, и только в 1900 г. эти закономерности были переоткрыты и правильно оценены немецким ботаником К. Корренсом, австрийским генетиком Э. Чермаком и голландским ботаником – Гуго Де Фризом.

https://studopedia.org/12-36667.html

Дигибридное скрещивание. Примеры решения типовых задач.

Задача 1. У человека сложные формы близорукости доминируют над нормальным зрением, карий цвет глаз – над голубым. Кареглазый близорукий мужчина, мать которого имела голубые глаза и нормальное зрение, женился на голубоглазой женщине с нормальным зрением. Какова вероятность в % рождения ребенка с признаками матери?

Решение

Ген Признак

A развитие близорукости

a нормальное зрение

B карие глаза

b голубые глаза

P ♀ aabb x ♂ AaBb

G ab, AB, Ab aB, ab

F₁AaBb; Aabb; aaBb; aabb

Ответ: голубые глаза и нормальное зрение имеет ребенок с генотипом aabb. Вероятность рождения ребенка с такими признаками составляет 25 %.

Задача 2. У человека рыжий цвет волос доминирует над русым, а веснушки – над их отсутствием. Гетерозиготный рыжеволосый без веснушек мужчина женился на русоволосой женщине с веснушками. Определить в % вероятность рождения ребенка рыжеволосого с веснушками.

Решение

Ген Признак

A рыжие волосы

a русые волосы

B наличие веснушек

b отсутствие веснушек

P ♀ Aabb x ♂ aaBB

G Ab, ab, aB

F₁ AaBb; aaBb

Рыжеволосый ребенок с веснушками имеет генотип AaBb. Вероятность рождения такого ребенка составляет 50 %.

Ответ: вероятность рождения рыжеволосого с веснушками ребенка составляет 50 %.

Задача 3. Гетерозиготная женщина, имеющая нормальную кисть и веснушки, вступила в брак с шестипалым гетерозиготным мужчиной, у которого нет веснушек. Какова вероятность рождения у них ребенка с нормальной кистью и без веснушек?

Решение

Ген Признак

A шестипалость (полидактилия),

aнормальная кисть

Bналичие веснушек

bотсутствие веснушек

P ♀ aaBb x ♂ Aаbb

G aB, ab, Ab, ab

F₁ AaBb; Aabb; aaBb; aabb

Ответ: вероятность рождения ребенка с генотипом aabb (c нормальной кистью, без веснушек) составляет 25 %.

Задача 4. Гены, определяющие предрасположенность к катаракте и рыжие волосы, находятся в разных парах хромосом. Рыжеволосая с нормальным зрением женщина вышла замуж за светловолосого мужчину с катарактой. С какими фенотипами у них могут родиться дети, если мать мужчины имеет такой же фенотип, как и жена?

Решение

Ген Признак

Aсветлые волосы,

aрыжие волосы

Bразвитие катаракты

Bнормальное зрение

P ♀ aabb x ♂ AaBb

G ab, AB, Ab, aB, ab

F₁ AaBb; Aabb; aaBb; aabb

Ответ: фенотипы детей – светловолосый с катарактой (AaBb); светловолосый без катаракты (Aabb); рыжеволосый с катарактой (aaBb); рыжеволосый без катаракты (aabb).

Задача 5. Какова вероятность в процентах рождения ребенка с сахарным диабетом, если оба родителя являются носителями рецессивного гена сахарного диабета. При этом у матери резус-фактор крови положительный, а у отца – отрицательный. Оба родителя являются гомозиготами по гену, определяющему развитие резус-фактора. Кровь, с каким резус-фактором будет у детей этой семейной пары?

Решение

Ген Признак

Aнормальный углеводный обмен

a развитие сахарного диабета

Rh⁺ резус-положительная кровь

rh^-резус-отрицательная кровь.

P♀ AaRh⁺Rh⁺ x ♂ Aarh^-rh^-

G ARh⁺, aRh⁺, Arh^-, arh^-

F₁ AARh⁺rh^-; AaRh⁺rh^-; AaRh⁺rh^-; aaRh⁺rh^-

Ответ: вероятность рождения ребенка с сахарным диабетом – 25 %, у всех детей в этой семье будет положительный резус-фактор.

Задача 6. Нормальный рост у овса доминирует над гигантизмом, раннеспелость над позднеспелостью. Гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом. Какой процент позднеспелых растений нормального роста можно ожидать от скрещивания гетерозиготных по обоим признакам растений?

Решение

Признак	Ген	Генотип
Нормальный рост Гигантизм Раннеспелость Позднеспелость	A a B b	AA, Aa aa BB, Bb bb

P ♀ AaBb x ♂ AaBb

G AB, Ab, AB , Ab,

aB , ab aB , ab