Типы скрещивания и определение генотипов — теория для ЕГЭ

Коротко о главном

Задание 4 ЕГЭ проверяет умение определять тип скрещивания по условию задачи, находить генотипы родителей и потомков, считать расщепление. Ключ к успеху — чётко различать виды скрещивания и знать, какое соотношение фенотипов/генотипов каждому из них соответствует.

Определения и формулы/правила

Основные типы скрещивания:

Тип скрещивания	Определение	Схема	Расщепление в $F_2$ (при полном доминировании)
Моногибридное	По одной паре альтернативных признаков	$Aa \times Aa$	$3:1$ по фенотипу, $1:2:1$ по генотипу
Дигибридное	По двум парам признаков	$AaBb \times AaBb$	$9:3:3:1$
Полигибридное	По трём и более парам признаков	$AaBbCc \times AaBbCc$	$27:9:9:9:3:3:3:1$
Анализирующее	Особь с неизвестным генотипом скрещивают с гомозиготой по рецессиву ($aa$)	$Aa \times aa$ или $AA \times aa$	Позволяет узнать генотип по фенотипу потомства
Реципрокное	Два скрещивания, где меняют пол родителей-носителей признака	♀$A$ × ♂$a$ и ♀$a$ × ♂$A$	Используется для проверки сцепления с полом, цитоплазматического наследования
Возвратное (бэккросс)	Гибрид скрещивают с одной из родительских форм	$F_1 \times P$	Проверка происхождения признаков

Базовые правила Менделя, применяемые при решении:

• I закон (единообразия): $AA \times aa \to Aa$ — все потомки $F_1$ одинаковы по фенотипу.
• II закон (расщепления): $Aa \times Aa \to 3A\_:1aa$ — расщепление $3:1$ в $F_2$.
• III закон (независимого наследования): для генов на разных хромосомах — гаметы образуются по правилу $2^n$, где $n$ — число гетерозиготных пар.

Число типов гамет и генотипов:

$$\text{число типов гамет} = 2^n$$ $$\text{число генотипов в } F_2 = 3^n$$ $$\text{число фенотипов при полном доминировании} = 2^n$$

где $n$ — число анализируемых гетерозиготных генов.

Алгоритм определения генотипа по анализирующему скрещиванию:

1. Скрещивают особь с доминантным фенотипом и неизвестным генотипом с гомозиготной рецессивной особью ($aa$).
2. Если всё потомство доминантно — исходная особь гомозиготна ($AA$).
3. Если потомство расщепляется $1:1$ — исходная особь гетерозиготна ($Aa$).

Как применять

Пример 1. Моногибридное скрещивание. У гороха жёлтая окраска семян ($A$) доминирует над зелёной ($a$). Скрестили две гетерозиготные растения. $Aa \times Aa \to 1AA:2Aa:1aa$ — по фенотипу $3$ жёлтых : $1$ зелёное.

Пример 2. Дигибридное скрещивание. Гены не сцеплены, каждый доминантен. $AaBb \times AaBb$. Число типов гамет $= 2^2=4$ ($AB, Ab, aB, ab$), расщепление по фенотипу $9:3:3:1$.

Пример 3. Анализирующее скрещивание. Неизвестно, гомозиготна или гетерозиготна доминантная особь по окраске шерсти. Скрещиваем с рецессивной гомозиготой $aa$.

• Если всё потомство с доминантным признаком — родитель $AA$.
• Если расщепление $1:1$ — родитель $Aa$.

Типичные ошибки

• Путают анализирующее скрещивание с обычным моногибридным — забывают, что один из родителей обязательно $aa$.
• Считают расщепление $9:3:3:1$ для дигибридного скрещивания, даже если гены сцеплены (в этом случае расщепление иное, нужно смотреть на условие про сцепление).
• Не учитывают, что реципрокное скрещивание требует именно смены пола родителей с определённым признаком, а не просто повторного скрещивания.
• Ошибаются в подсчёте числа гамет и генотипов при полигибридном скрещивании — забывают формулы $2^n$ и $3^n$.
• Путают понятия «фенотип» и «генотип» при составлении соотношений в потомстве.

Где встречается на экзамене

Задание 4 ЕГЭ по биологии — определение типов скрещивания, генотипов родителей и потомков, расчёт вероятностей и соотношений признаков в задачах на моно-, ди- и полигибридное, а также анализирующее скрещивание. Часто требуется применить законы Менделя и формулы $2^n$, $3^n$ для расчёта числа гамет, генотипов и фенотипов.