Задачи по генетике: как решать

Задачи по генетике — одна из самых «дорогих» частей ЕГЭ по биологии и одновременно одна из самых алгоритмичных. Если разобраться в терминах и записи, становится ясно, как решать большинство задач: по схеме.

Основные термины

• Ген — участок ДНК, отвечающий за признак.
• Аллели — разные варианты одного гена (A и a).
• Доминантный признак (A) — проявляется всегда, когда есть хотя бы одна копия.
• Рецессивный признак (a) — проявляется только у гомозиготы aa.
• Гомозигота — одинаковые аллели (AA или aa).
• Гетерозигота — разные аллели (Aa).
• Генотип — набор генов (AA, Aa, aa).
• Фенотип — внешнее проявление (жёлтый горох, карие глаза).
• Гаметы — половые клетки, несут по одному аллелю каждого гена.

Как записывать

• P — родители, ♀ — самка, ♂ — самец.
• G — гаметы.
• F₁, F₂ — поколения потомков.
• × — скрещивание.

Моногибридное скрещивание

Один признак, два аллеля.

Пример. У гороха жёлтая окраска семян (A) доминирует над зелёной (a). Скрестили гетерозиготные растения. Каким будет потомство?

P: ♀ Aa × ♂ Aa

G: A, a × A, a

F₁: AA, Aa, Aa, aa

По генотипу: 1 AA : 2 Aa : 1 aa.

По фенотипу: 3 жёлтых : 1 зелёный.

Это второй закон Менделя — закон расщепления.

Дигибридное скрещивание

Два признака, гены в разных хромосомах (наследуются независимо).

Пример. Жёлтые (A) гладкие (B) семена доминируют над зелёными (a) морщинистыми (b). Скрестили дигетерозиготы AaBb × AaBb.

Каждый родитель даёт 4 типа гамет: AB, Ab, aB, ab.

В F₁ — расщепление по фенотипу 9 : 3 : 3 : 1:

• 9 жёлтых гладких (A_B_);
• 3 жёлтых морщинистых (A_bb);
• 3 зелёных гладких (aaB_);
• 1 зелёный морщинистый (aabb).

Для подсчёта используют решётку Пеннета 4 × 4 — нарисуйте её в черновике.

Анализирующее скрещивание

Особь с доминантным фенотипом скрещивают с рецессивной гомозиготой (aa), чтобы узнать её генотип.

• Если все потомки с доминантным признаком → особь AA.
• Если 1 : 1 → особь Aa.

Наследование, сцепленное с полом

Гены в X-хромосоме. У человека и млекопитающих: женщины XX, мужчины XY.

Пример. Дальтонизм (d) — рецессивный, сцеплен с X. Мать — носительница (XᴰXᵈ), отец здоров (XᴰY).

P: XᴰXᵈ × XᴰY

G: Xᴰ, Xᵈ × Xᴰ, Y

F₁: XᴰXᴰ (здоровая дочь), XᴰXᵈ (дочь-носительница), XᴰY (здоровый сын), XᵈY (сын-дальтоник).

Вероятность рождения сына-дальтоника — 1/4 (среди всех детей) или 1/2 (среди сыновей).

Алгоритм решения задач

1. Введите обозначения: какой аллель доминантный, какой рецессивный.
2. Определите генотипы родителей по условию (иногда — по потомкам).
3. Запишите схему скрещивания: P, G, F.
4. Определите генотипы и фенотипы потомства.
5. Ответьте на все вопросы задачи.
6. Объясните закономерность (закон Менделя, сцепленное наследование и т. д.) — в ЕГЭ это часто требуется.

Типичные ошибки

• Неверно записаны гаметы: в гамете — по одному аллелю каждого гена.
• Забыли про обе гаметы гетерозиготы.
• Путают расщепление по генотипу и по фенотипу.
• В сцепленном с полом наследовании записывают ген без X-хромосомы.
• Не объясняют закономерность — теряют балл.

Как тренироваться

• 5–10 задач на моногибридное скрещивание до автоматизма.
• Затем дигибридное с решёткой Пеннета.
• Затем сцепленное с полом.
• Затем задачи ЕГЭ (сцепление генов, кроссинговер, сочетание типов).

Генетику проще понять, когда кто-то разбирает задачу вместе с тобой. Репетиторы по биологии в «Котангенсе» объясняют генетику по шагам и готовят к ЕГЭ по критериям ФИПИ. Онлайн, от 800 ₽ за урок. Подробнее — на странице подготовки к ЕГЭ по биологии.