1. Что такое сцепленное наследование?
Сцепленное наследование — это совместное наследование генов, расположенных в одной хромосоме. В отличие от независимого наследования (третий закон Менделя), гены, находящиеся в одной хромосоме, передаются потомству вместе, образуя группу сцепления
| Термин | Определение | Пример |
|---|---|---|
| Группа сцепления | Совокупность генов, локализованных в одной хромосоме и наследуемых совместно | Гены окраски тела и формы крыльев у дрозофилы |
| Локус | Определённое место гена в хромосоме | Локус гена окраски тела |
| Полное сцепление | Гены расположены так близко, что кроссинговер между ними невозможен | Гены, расстояние между которыми 0 морганид |
| Неполное сцепление | Гены расположены на некотором расстоянии, возможен кроссинговер | Гены окраски тела и формы крыльев у дрозофилы (17 морганид) |
| Кроссинговер | Обмен участками гомологичных хромосом в профазе I мейоза | Приводит к появлению рекомбинантных гамет |
| Рекомбинанты | Особи, имеющие иное сочетание признаков, чем у родителей | Дрозофила с серым телом и зачаточными крыльями |
| Морганида | Единица расстояния между генами, равная 1% кроссинговера | Расстояние 17 морганид |
В 1906 году У. Бэтсон и Р. Пеннет, скрещивая душистый горошек, обнаружили, что признаки формы пыльцы и окраски цветков не дают независимого распределения в потомстве. Позже Томас Морган, используя дрозофилу, объяснил это явление сцеплением генов в хромосомах и открыл закон сцепленного наследования.
2. Хромосомная теория наследственности Моргана
Томас Морган (1866‑1945) сформулировал хромосомную теорию наследственности, основу которой составляют следующие положения:
- Гены располагаются в хромосомах; различные хромосомы содержат неодинаковое число генов.
- Каждый ген имеет определённое место (локус) в хромосоме.
- Гены расположены в хромосомах в линейной последовательности.
- Гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно, образуя группу сцепления; число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом.
- Сцепление генов может нарушаться в процессе кроссинговера, что приводит к образованию рекомбинантных хромосом; частота кроссинговера зависит от расстояния между генами.
Гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются сцепленно, причём сила сцепления обратно пропорциональна расстоянию между ними.
чем дальше — тем чаще кроссинговер.
Морган скрестил муху с серым телом и длинными крыльями (доминантные признаки) с мухой, имеющей черное тело и зачаточные крылья (рецессивные). В F₁ все особи были серыми длиннокрылыми. При анализирующем скрещивании гибридов F₁ с рецессивной гомозиготой получилось:
41,5% — черные с зачаточными крыльями (некроссоверные)
8,5% — черные длиннокрылые (рекомбинантные)
8,5% — серые с зачаточными крыльями (рекомбинантные)
% кроссинговера = (число рекомбинантов / общее число потомков) × 100%
В эксперименте Моргана: (8,5 + 8,5) / (41,5 + 41,5 + 8,5 + 8,5) × 100% = 17%
Расстояние = 17 морганид.
3. Кроссинговер и его роль в нарушении сцепления
Кроссинговер — это обмен участками гомологичных хромосом в профазе I мейоза. Именно он приводит к нарушению сцепления генов и появлению рекомбинантных гамет.
| Тип гамет | Как образуются | Доля в потомстве |
|---|---|---|
| Некроссоверные | Без кроссинговера, сохраняют исходное сочетание аллелей | Преобладают (у Моргана — 83%) |
| Кроссоверные | Возникают в результате кроссинговера, несут новые комбинации аллелей | Небольшая часть (у Моргана — 17%) |
Чем даль друг от друга расположены гены в хромосоме, тем выше вероятность того, что между ними произойдёт кроссинговер. Поэтому частота рекомбинации прямо пропорциональна расстоянию между генами. Это позволяет строить генетические карты хромосом, где расстояние измеряется в морганидах.
1) Определяем рекомбинантов: это особи с новыми комбинациями признаков — серые с зачаточными крыльями (45) и черные длиннокрылые (55).
2) Общее число потомков: 420 + 380 + 45 + 55 = 900.
3) Число рекомбинантов: 45 + 55 = 100.
4) Частота рекомбинации: (100 / 900) × 100% = 11,11% ≈ 11%.
5) Расстояние между генами: 11 морганид (1 морганида = 1% кроссинговера).
Ответ: В) 11 морганид.
4. Алгоритм решения задач на сцепленное наследование
Задачи на сцепленное наследование — одни из самых сложных в ЕГЭ. Чтобы решать их уверенно, следуйте чёткому алгоритму:
| Шаг | Действие | Пример |
|---|---|---|
| 1 | Определить, есть ли сцепление. Если в потомстве нарушается расщепление 9:3:3:1 или 1:1:1:1, вероятно, гены сцеплены. | В анализирующем скрещивании потомство не 1:1:1:1, а две группы преобладают. |
| 2 | Установить, какие особи являются рекомбинантными (имеют новые комбинации признаков). | Особи с сочетаниями, которых не было у родителей. |
| 3 | Рассчитать частоту рекомбинации: (число рекомбинантов / общее число потомков) × 100%. | (45+55)/900×100% = 11%. |
| 4 | Определить расстояние между генами в морганидах (оно равно проценту рекомбинации). | 11 морганид. |
| 5 | Записать схему скрещивания, указав кроссоверные и некроссоверные гаметы. | Родительские гаметы: AB, ab; кроссоверные: Ab, aB. |
| 6 | Ответить на вопрос задачи (вероятность появления определённого фенотипа, расстояние между генами и т.д.). | Вероятность рекомбинантного фенотипа = 11%. |
1) Определяем рекомбинантов: высокие с расчленённым листом (18) и карликовые с цельным листом (22) — это новые комбинации.
2) Общее число потомков: 72 + 68 + 18 + 22 = 180.
3) Число рекомбинантов: 18 + 22 = 40.
4) Частота рекомбинации: (40 / 180) × 100% = 22,22% ≈ 22%.
5) Расстояние: 22 морганиды (неполное сцепление, так как есть рекомбинанты).
Ответ: Б) Неполное сцепление, 20 морганид (округлённо).
5. Ключевые формулы и соотношения
где RF — частота рекомбинации (%), Nрек — число рекомбинантных особей, Nобщ — общее число потомков.
1 морганида = 1% кроссинговера. Например, если RF = 17%, то гены расположены на расстоянии 17 морганид.
В анализирующем скрещивании дигетерозиготы (AaBb) с рецессивной гомозиготой (aabb) ожидаемое расщепление при отсутствии сцепления — 1:1:1:1. При неполном сцеплении получается:
- Две крупные группы некроссоверных особей (соответствуют родительским комбинациям).
- Две мелкие группы рекомбинантных особей (новые комбинации).
Чем больше расстояние между генами, тем ближе соотношение к 1:1:1:1.
Тест: 20 вопросов по теме "Сцепленное наследование и закон Моргана"
Проверьте свои знания по одной из ключевых тем ЕГЭ по биологии. Вопросы охватывают все аспекты сцепленного наследования, кроссинговера и решения задач.
Ваш результат
Курсы для глубокого изучения генетики и подготовки к ЕГЭ 2026
Сцепленное наследование — один из самых сложных разделов генетики. Для уверенного решения задач №28 в ЕГЭ рекомендуется системная подготовка под руководством опытных преподавателей.
Углубленные курсы по биологии с детальным разбором генетических задач, включая сцепленное наследование. Преподаватели — эксперты ЕГЭ, кандидаты наук.
Перейти на сайт ФоксфордаСпециализируется на интенсивной практической подготовке. Много заданий именно по генетике, включая сложные задачи на сцепленное наследование и кроссинговер.
Перейти на сайт СоткиИндивидуальные занятия с репетитором. Идеально, если нужно разобрать сложные темы «с нуля» или научиться решать генетические задачи по четкому алгоритму.
Перейти на сайт ТетрикиКрупная платформа с отработанной методикой подготовки. Доступ к личному кабинету с конспектами и записями вебинаров по генетике, включая разбор задач повышенной сложности.
Перейти на сайт УмскулОнлайн-школа от создателей Учи.ру. Пробный бесплатный урок поможет оценить уровень и построить персонализированный план подготовки к ЕГЭ по биологии.
Перейти на сайт Учи.Дома