10 класс Биология Наследственность и изменчивость. Селекция Генетика человека, селекция, биотехнология

Родословная: обозначения и три типа наследования

Содержание

Дальтонизм — неразличение красного и зеленого цветов — наследуется. В учебнике есть такая семья: мать — дальтоник, отец различает цвета. Все их сыновья — дальтоники, а дочери различают цвета. Откуда у сыновей признак, а у дочерей его нет?

Содержание

Родословная: как записать семью
Признак есть у ребенка, но нет у родителей
Признак есть у родителей, но нет у ребенка
Признак чаще у мужчин: сцеплен ли он с X
Определите тип наследования сами
Часто задаваемые вопросы

Родословная: как записать семью

Наблюдение. Посмотрите на легенду: что обозначают форма фигуры, закраска и линии?

Легенда родословной: круг - женщина, квадрат - мужчина, закрашенная фигура - с признаком, наполовину закрашенная - носитель; пример: брак, трое детей, поколения I и II — Легенда: круг — женщина, квадрат — мужчина, закрашенная фигура — с признаком, наполовину закрашенная — носитель. Справа: брак, трое детей, поколения I и II

Определение

Генеалогический метод — изучение передачи признака в семье по родословной — схеме семьи в нескольких поколениях. Круг — женщина, квадрат — мужчина, закрашенная фигура — человек с признаком, наполовину закрашенная — носитель (без признака, но с рецессивным аллелем). Дети — под линией брака; поколения — ряды I, II, III, люди в ряду пронумерованы слева направо.

Родословную читают по парам родители → ребенок, спрашивая: откуда у ребенка этот аллель? Каждый аллель ребенок получает от одного из родителей.

{"questions":[{"content":"Что означает закрашенный квадрат на родословной?[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["Женщина с признаком","Мужчина-носитель без признака","Мужчина без признака","Мужчина с признаком"],"explanations":["Женщину обозначают кругом, а не квадратом","Носителя рисуют наполовину закрашенной фигурой","Человека без признака рисуют незакрашенной фигурой",""],"answer":[3]}},"hints":["Сначала форма фигуры: какой пол?","Затем закраска: что она показывает по легенде?"],"explanation":"Квадрат — мужчина, закраска — признак. Носителя показывают наполовину закрашенной фигурой.","step":1}],"mix":1}

Признак есть у ребенка, но нет у родителей

Наблюдение. У II-2 и II-3 признака нет, а у их дочери III-2 он есть. Откуда у нее аллель признака?

Родословная из трех поколений: дед с признаком, во втором поколении признака нет, у родителей без признака дочь с признаком; признак пропустил поколение — У II-2 и II-3 без признака дочь III-2 с признаком: признак пропустил II поколение — так бывает у рецессивного признака

Пока считаем ген аутосомным — лежащим в неполовой хромосоме. Новые мутации не учитываем: признак проявляется у каждого, у кого есть нужные аллели.

Пример

Задача. Признак III-2 доминантный или рецессивный? Каковы генотипы III-2, II-2 и II-3?

Решение. Аллель признака III-2 получила от родителей. Будь он доминантным, он проявился бы у того, кто его передал, а у II-2 и II-3 признака нет.

Ответ: признак рецессивный; III-2 — aa, II-2 и II-3 — Aa.

Правило

Проверка 1. Если у двух родителей без признака есть ребенок с признаком, признак рецессивный. При гене в аутосоме оба родителя — носители (Aa). Поэтому рецессивный признак может пропускать поколения.

{"questions":[{"content":"Признак аутосомный. У двух родителей без признака двое детей: сын без признака и дочь с признаком. Какой вывод верен?[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["Признак рецессивный, родители — гомозиготы aa","Признак рецессивный, оба родителя Aa","Признак доминантный, аллель от одного родителя","Признак рецессивный, носитель один родитель"],"explanations":["У родителей aa признак был бы виден, а у них его нет","","Доминантный аллель проявился бы у родителя, который его передал","Дочь aa получила по аллелю a от каждого родителя, носители оба"],"answer":[1]}},"hints":["Подумайте, откуда у дочери аллель признака.","Проявился бы доминантный аллель у родителя, который его передал?"],"explanation":"Дочь aa получила a от каждого родителя. У родителей признака нет, значит, у каждого есть A: оба Aa, носители, а признак рецессивный.","step":1},{"content":"На схеме раздела признак аутосомно-рецессивный. Назовите всех во II поколении, кто точно носитель (Aa).[[choice-2]]","widgets":{"choice-2":{"type":"choice","options":["II-1 и II-2, дети I-1","II-1, II-2 и II-3","II-2 и II-3, родители III-2","Никто: признака у них нет"],"explanations":["II-3 — отец III-2 (aa), один аллель a дочь получила от него","","II-1 — сын I-1 с признаком (aa), от отца он получил a","Носитель — человек без признака с аллелем a; признака у носителя нет"],"answer":[1]}},"hints":["У каждого из II поколения проверьте: от кого из родителей мог прийти аллель a?","У I-1 признак, он aa: что он передал детям? А III-2 — aa: от кого ее аллели?"],"explanation":"I-1 aa передал a обоим детям: II-1 и II-2 — Aa. III-2 aa получила a и от II-3, значит, он тоже Aa.","step":1}],"mix":1}

Признак есть у родителей, но нет у ребенка

Наблюдение. Другая семья, другой признак. Найдите пару II-2 и II-3 и их дочь III-1. Откуда у дочери два аллеля без признака?

Родословная из трех поколений: признак в каждом поколении у мужчин и женщин, у детей с признаком хотя бы один родитель с признаком; у двух родителей с признаком дочь без признака — Признак в каждом поколении; у II-2 и II-3 с признаком дочь III-1 без признака — так бывает у доминантного признака

Пример

Задача. Признак аутосомный. Он доминантный или рецессивный? Каковы генотипы II-2, II-3 и III-1?

Решение. Будь признак рецессивным, у II-2 и II-3 (aa) все дети были бы aa, с признаком. Но у III-1 признака нет: у каждого родителя есть и A, и a, а признак виден — A доминантный.

Ответ: признак доминантный; III-1 — aa, II-2 и II-3 — Aa.

Правило

Проверка 1 наоборот. Если у двух родителей с признаком есть ребенок без признака, признак доминантный; при гене в аутосоме оба родителя — Aa, а человек без признака — aa. Доминантный признак не пропускает поколений: у ребенка с ним хотя бы один родитель с признаком.

{"questions":[{"content":"Признак аутосомный. У двух родителей с признаком двое детей: дочь с признаком и сын без признака. Какой вывод верен?[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["Признак доминантный, оба родителя Aa","Сын — носитель доминантного аллеля","Признак рецессивный, оба родителя aa","Признак доминантный, один родитель AA"],"explanations":["","Аллеля A у сына без признака нет: он aa","У родителей aa × aa все дети aa, все были бы с признаком","От родителя AA сын получил бы A и был бы с признаком"],"answer":[0]}},"hints":["Подумайте, какой у сына генотип и от кого его аллели.","Если бы признак был рецессивным, какие дети были бы у родителей aa × aa?"],"explanation":"Сын без признака — aa: он получил a от каждого родителя. У родителей есть и A, и a, а признак виден — значит, он доминантный, оба Aa.","step":1},{"content":"На схеме раздела признак аутосомно-доминантный. Сколько человек на ней точно имеют генотип aa? Запишите число. [[input-1]]","widgets":{"input-1":{"type":"input","answer":["3","три"]}},"hints":["Подумайте, у кого из людей на схеме может не быть аллеля A.","При доминантном признаке человек без признака — aa. Сосчитайте людей без признака."],"explanation":"При доминантном признаке человек без признака не несет A: это I-2, III-1 и III-3 — трое.","step":1}],"mix":1}

Признак чаще у мужчин: сцеплен ли он с X

Вспомните урок о генетике пола: мужчина получает X от матери, а Y — от отца; дочь — по X от каждого родителя. Признак сцеплен с X (сцеплен с полом), если его ген лежит в X; в Y пары этому гену нет. Мужчине для X-сцепленного рецессивного признака хватает одной Xᵃ, а женщине нужны две, поэтому такие признаки чаще у мужчин.

Наблюдение. В этой семье признак X-сцепленный рецессивный. Проследите его путь от деда I-1 к внуку III-1. Почему сын деда II-1 признак не получил?

Родословная из трех поколений: дед с признаком, его сын без признака, дочь носительница, у нее сын с признаком — Дед I-1 с признаком → дочь II-2 — носительница → внук III-1 с признаком. Сын деда II-1 получил от отца Y и признака не имеет

Пример

Задача. Признак X-сцепленный рецессивный. Каковы генотипы I-1, II-1, II-2 и III-1?

Решение. Дед I-1 с признаком — XᵃY. Сын II-1 получил от отца Y, поэтому Xᵃ отца ему не досталась. Дочь II-2 получила Xᵃ отца, а признака у нее нет — от матери у нее Xᴬ. Ее сын III-1 получил от нее Xᵃ.

Ответ: I-1 — XᵃY, II-1 — XᴬY, II-2 — XᴬXᵃ (носительница), III-1 — XᵃY.

Правило

Проверка 2 (для рецессивного признака). Если признак сцеплен с X, каждый сын женщины с признаком (XᵃXᵃ) получает от нее Xᵃ, а дочь с признаком получает Xᵃ и от отца, значит, у ее отца признак есть.

Поэтому сын без признака у женщины с признаком или дочь с признаком у мужчины без признака означают: признак не сцеплен с X, он аутосомный. Если таких пар нет, по схеме не определить: например, семью «родители без признака, сын с признаком» объясняют и Aa × Aa, и XᴬXᵃ × XᴬY.

Ошибка

Как ошибаются. «Рецессивный признак чаще у мужчин — значит, он сцеплен с X». Так думают, потому что X-сцепленные рецессивные признаки и правда чаще у мужчин.

Проверка. Посмотрите на сыновей женщин с признаком. На схеме ниже у II-2 с признаком сын III-3 без признака, а при сцеплении с X он получил бы от нее Xᵃ.

Верно. «Чаще у мужчин» — лишь повод для проверки 2; вывод дают пары.

Неверно и верно: рецессивный признак у трех мужчин и одной женщины, но у женщины с признаком сын без признака, поэтому признак не сцеплен с X — Рецессивный признак у трех мужчин и одной женщины, но у женщины II-2 с признаком сын III-3 без признака: признак не сцеплен с X

{"questions":[{"content":"Признак X-сцепленный рецессивный. У отца признак, мать без признака и не носительница. Какими будут их дети?[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["Сыновья с признаком, дочери без признака","Все дети без признака и не носители","Сыновья без признака, дочери — носительницы","Половина сыновей с признаком"],"explanations":["Сын получает от отца Y, а не X с аллелем признака","Каждая дочь получает X отца с аллелем признака","","Аллель отца лежит в X, а сыновьям X отца не достается"],"answer":[2]}},"hints":["Какую хромосому от отца получает сын, а какую — дочь?","Сыну отец дает Y; дочери — свою X с аллелем признака."],"explanation":"Сыновья получают X от матери (без аллеля признака) — признака нет. Дочери получают X отца с аллелем a и X матери с A — носительницы.","step":1},{"content":"Признак рецессивный, в семье он чаще у мужчин. У мужчины и женщины без признака родилась дочь с признаком. Какой вывод верен?[[choice-2]]","widgets":{"choice-2":{"type":"choice","options":["Сцеплен с X: признак чаще у мужчин","Сцеплен с X: Xᵃ дочь получила от матери","Нельзя решить, пока нет сыновей этой пары","Не сцеплен с X: отец дочери без признака"],"explanations":["Частота у мужчин — только повод проверить; дочь с признаком у отца без признака","От матери — одна Xᵃ; вторую дал бы отец, а у отца без признака Xᴬ","Дочь с признаком у отца без признака уже решает вопрос",""],"answer":[3]}},"hints":["Какую X дочь получает от отца?","При сцеплении с X дочери с признаком нужна Xᵃ и от отца. Какая X у отца без признака?"],"explanation":"При сцеплении с X дочь с признаком — XᵃXᵃ, одну Xᵃ она получает от отца, и у отца был бы признак. Отец без признака — значит, признак не сцеплен с X, он аутосомный.","step":1}],"mix":1}

Определите тип наследования сами

Задание. Определите тип: для каждой пары родители → ребенок спросите, откуда у ребенка аллель.

Родословная для самостоятельного разбора: у родителей без признака дочь с признаком, у нее и мужа без признака двое детей без признака — Родословная для самостоятельного разбора

{"questions":[{"content":"Определите по родословной раздела тип наследования признака и генотип III-1.[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["X-сцепленный рецессивный; III-1 — XᴬXᵃ","Аутосомно-рецессивный; III-1 — гомозигота AA","Аутосомно-рецессивный; III-1 — гетерозигота Aa","Аутосомно-доминантный; III-1 — aa"],"explanations":["У женщины II-2 с признаком сын III-2 без признака: при сцеплении с X он был бы с признаком","От матери II-2 (aa) дочь III-1 получила a, поэтому AA быть не может","","У I-1 и I-2 без признака дочь II-2 с признаком: проверка 1 дает рецессивный"],"answer":[2]}},"hints":["Начните с проверки 1: найдите человека с признаком и посмотрите на его родителей.","Проверка 2: у женщины II-2 с признаком есть сын. Какой у него признак? Затем спросите: какой аллель III-1 получила от матери?"],"explanation":"Проверка 1: у I-1 и I-2 без признака дочь II-2 с признаком — рецессивный. Проверка 2: у II-2 сын III-2 без признака — не сцеплен с X. II-2 — aa; III-1 без признака получила от нее a, значит, III-1 — Aa.","step":1}],"mix":1}

Вывод

Вернемся к дальтонизму: его ген лежит в X. У матери-дальтоника обе X несут аллель дальтонизма, а сын получает X только от нее — поэтому все сыновья дальтоники. Дочери получили от отца Xᴬ и различают цвета, но они носительницы.

Как выбрать один из трех типов урока:

Найдите пары родители → ребенок, где признак у ребенка не такой, как у родителей, и спросите: откуда у ребенка аллель?
Проверка 1: ребенок с признаком у родителей без признака — рецессивный; ребенок без признака у родителей с признаком — доминантный, из типов урока это аутосомно-доминантный. Нет такой пары — тип по схеме не определить.
Проверка 2 для рецессивного: сын без признака у женщины с признаком или дочь с признаком у мужчины без признака — аутосомно-рецессивный. Таких пар нет — по схеме не определить.
Подпишите генотипы: каждый аллель ребенка должен прийти от одного из родителей.

Такие задачи есть в ЕГЭ.

Часто задаваемые вопросы

Если рецессивный признак чаще у мужчин, он сцеплен с X?

Не обязательно: это лишь повод для проверки 2. Сын без признака у женщины с признаком или дочь с признаком у мужчины без признака — признак не сцеплен с X.

Если признак есть в каждом поколении, он доминантный?

Не обязательно: рецессивный признак тоже бывает в каждом поколении, если в семью приходят носители: у отца aa и матери Aa сын тоже aa. Решает проверка 1, если на схеме есть нужная пара; без нее тип не определить.

Как проверить сцепление с X у рецессивного признака, если у женщин с признаком нет сыновей?

Посмотрите на дочерей с признаком: при сцеплении с X у отца такой дочери признак есть. Если у дочери с признаком отец без признака, признак не сцеплен с X; нет и таких дочерей — не определить.

Награды за урок