Дигибридное скрещивание
Дигибридное скрещивание — это скрещивание организмов, различающихся по двум парам альтернативных признаков. Тема помогает решать задачи, в которых одновременно прослеживается наследование, например, окраски и формы семян; перед началом полезно повторить моногибридное скрещивание.
Основные понятия и обозначения
Для каждой пары признаков используют отдельную пару аллелей. Обычно доминантный аллель обозначают заглавной буквой, рецессивный — строчной. Например, \(A\) — жёлтая окраска семян, \(a\) — зелёная; \(B\) — гладкая форма, \(b\) — морщинистая.
| Запись | Значение |
|---|---|
| \(AABB\) | двойная гомозигота по доминантным аллелям |
| \(aabb\) | двойная рецессивная гомозигота |
| \(AaBb\) | двойная гетерозигота |
| \(A\_B\_\) | есть хотя бы один доминантный аллель каждой пары |
| \(A\_bb\) | доминантный признак A и рецессивный признак b |
Дигибрид — организм, гетерозиготный по двум генам: \(AaBb\). При образовании гамет он передаёт по одному аллелю из каждой пары.
Гаметы получают правилом независимого выбора аллелей: от родителя \(AaBb\) возможны гаметы \(AB\), \(Ab\), \(aB\), \(ab\). Каждая гамета содержит только один аллель из первой пары и один из второй.
Аллели разных генов, расположенных в разных парах хромосом, распределяются в гаметы независимо друг от друга. Поэтому для \(AaBb\) образуются четыре типа гамет в равных долях: \(AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1\). Закон применим при независимом наследовании; сцепленное наследование рассматривают отдельно.
Алгоритм решения задачи
- Выпишите, какие признаки доминируют, и обозначьте аллели.
- Определите генотипы родителей по условию.
- Запишите все типы гамет каждого родителя.
- Составьте сочетания гамет в решётке Пеннета или перемножьте вероятности.
- Подсчитайте генотипы и объедините их в фенотипические классы.
- Запишите ответ в виде соотношения или вероятности.
Если родитель гомозиготен по гену, он образует только один вариант по этой паре: \(AA\) даёт только \(A\), а \(aa\) — только \(a\). Если генотип гетерозиготен, возможны два варианта. Число типов гамет удобно находить по формуле.
Здесь \(N\) — число типов гамет, а \(n\) — число гетерозиготных пар генов. Для \(AaBb\) \(n=2\), поэтому \(N=4\); для \(AABb\) \(n=1\), поэтому \(N=2\).
Разделяйте дигибридную задачу на две моногибридные. Вероятность общего события равна произведению вероятностей по каждой паре генов: \(P=P_1\cdot P_2\).
Сколько типов гамет образует организм с генотипом \(Aabb\)?
Классическое дигибридное скрещивание
Рассмотрим скрещивание двух двойных гетерозигот: \(AaBb\times AaBb\). Каждый родитель образует четыре типа гамет. В полном потомстве получается 16 равновероятных сочетаний.
При скрещивании \(AaBb\times AaBb\), полном доминировании и независимом наследовании фенотипическое соотношение равно \(9:3:3:1\): \(9\) — оба доминантных признака, \(3\) — доминантный первый и рецессивный второй, \(3\) — рецессивный первый и доминантный второй, \(1\) — оба рецессивных.
Классическое соотношение нельзя применять автоматически. Оно меняется, если родители имеют другие генотипы, признаки сцеплены, проявляется неполное доминирование или кодоминирование, либо один ген влияет на несколько признаков.
Разобранный пример
У гороха жёлтая окраска семян \(A\) доминирует над зелёной \(a\), гладкая форма \(B\) — над морщинистой \(b\). Скрестили растения \(AaBb\times AaBb\). Найдите вероятность появления зелёных морщинистых семян и вероятность появления жёлтых морщинистых семян.
Ответ: зелёные морщинистые семена составят \(\frac{1}{16}\) потомства, а жёлтые морщинистые — \(\frac{3}{16}\). В решётке Пеннета это соответственно 1 и 3 клетки из 16.
Анализирующее скрещивание и другие варианты
Если дигибрида \(AaBb\) скрещивают с двойной рецессивной особью \(aabb\), это анализирующее скрещивание. Рецессивный родитель образует только гаметы \(ab\), поэтому потомство непосредственно показывает гаметы дигибрида.
При скрещивании \(AABB\times aabb\) всё первое поколение имеет генотип \(AaBb\) и одинаковый фенотип. При скрещивании \(AaBb\times aabb\) при независимом наследовании обычно получают четыре фенотипических класса в отношении \(1:1:1:1\).
Если в условии встречаются три пары признаков, задача становится полигибридной; её общий принцип разобран на странице полигибридное скрещивание. Независимое распределение аллелей связано с поведением хромосом при мейозе — см. независимое расхождение хромосом.
1. Записывают у \(AaBb\) только гаметы \(AB\) и \(ab\), забывая \(Ab\) и \(aB\). 2. Путают генотип \(A\_\) с конкретным генотипом \(AA\): символ подчёркивания означает \(AA\) или \(Aa\). 3. Сразу используют \(9:3:3:1\), хотя родители не являются \(AaBb\). 4. Складывают вероятности там, где события должны одновременно произойти: для «и» используют произведение. 5. Считают сцепленные гены независимыми.
Для двух независимых пар признаков: \(AaBb\) образует 4 типа гамет; \(AaBb\times AaBb\) даёт \(9:3:3:1\) по фенотипу; \(AaBb\times aabb\) даёт \(1:1:1:1\).
Быстрая проверка
Проверь себя
Главное
- Дигибридное скрещивание учитывает наследование двух пар признаков одновременно.
- У \(AaBb\) четыре типа гамет: \(AB\), \(Ab\), \(aB\), \(ab\).
- При независимом наследовании вероятности по разным генам перемножают.
- Для \(AaBb\times AaBb\) характерно фенотипическое расщепление \(9:3:3:1\).
- Для \(AaBb\times aabb\) характерно расщепление \(1:1:1:1\), если гены независимы.
- Перед решением всегда проверяйте генотипы родителей и условие о доминировании или сцеплении.