1. Основы генетики: термины и понятия
Генетика — наука о закономерностях наследственности и изменчивости. Основоположником классической генетики считается Грегор Иоганн Мендель, австрийский монах, который в 1865 году опубликовал работу «Опыты над растительными гибридами». Его открытия оставались незамеченными почти 35 лет, пока в 1900 году не были переоткрыты независимо тремя учеными.
| Термин | Определение | Пример |
|---|---|---|
| Ген | Участок ДНК, кодирующий один признак | Ген цвета глаз |
| Аллели | Различные формы одного гена | Аллель карих глаз (A) и аллель голубых глаз (a) |
| Гомозигота | Организм с одинаковыми аллелями гена | АА или аа |
| Гетерозигота | Организм с разными аллелями гена | Аа |
| Доминантный признак | Признак, проявляющийся у гетерозигот | Карие глаза (A) |
| Рецессивный признак | Признак, проявляющийся только у гомозигот | Голубые глаза (a) |
| Генотип | Совокупность всех генов организма | АаВb, ааbb и т.д. |
| Фенотип | Совокупность внешних признаков | Кареглазый брюнет |
Генетическая символика:
F₁ — первое поколение гибридов (от лат. filial)
F₂ — второе поколение гибридов
× — знак скрещивания
♀ — женская особь
♂ — мужская особь
A, B, C — доминантные аллели
a, b, c — рецессивные аллели
Доминантные и рецессивные признаки у человека:
| Доминантные признаки | Рецессивные признаки |
|---|---|
| Карие глаза | Голубые или серые глаза |
| Курчавые волосы | Прямые волосы |
| Наличие веснушек | Отсутствие веснушек |
| Темные волосы | Рыжие волосы |
| Нормальная свертываемость крови | Гемофилия (несвертываемость) |
| Цветовое зрение | Дальтонизм |
2. Первый закон Менделя: закон единообразия гибридов первого поколения
Первый закон Менделя был установлен при моногибридном скрещивании — скрещивании организмов, отличающихся по одной паре альтернативных признаков. Мендель выбрал для опытов горох, так как он имеет короткий период развития, многочисленное потомство и четкие альтернативные признаки (желтые/зеленые семена, гладкие/морщинистые и т.д.).
При скрещивании двух гомозиготных организмов (чистых линий), отличающихся по одной паре альтернативных признаков, все гибриды первого поколения (F₁) будут единообразными по фенотипу и генотипу.
P: ♀ AA (желтые семена) × ♂ aa (зеленые семена)
F₁: 100% Aa (желтые семена)
У гибридов первого поколения проявляется только один из родительских признаков — доминантный. Второй признак — рецессивный — как бы исчезает, но не теряется.
В каждую гамету попадает только
один аллель из пары
Визуализация первого закона Менделя
Желтые семена
Зеленые семена
100% желтые семена
3. Второй закон Менделя: закон расщепления
Когда Мендель скрестил между собой гибриды первого поколения (F₁), он обнаружил, что рецессивный признак, «исчезнувший» в F₁, вновь проявился в следующем поколении.
При скрещивании двух гетерозиготных особей (гибридов F₁) в потомстве (F₂) происходит расщепление по фенотипу в отношении 3:1 (3 части с доминантным признаком, 1 часть с рецессивным) и по генотипу 1:2:1.
P: ♀ Aa (желтые) × ♂ Aa (желтые)
F₂: 1AA : 2Aa : 1aa
Фенотип: 3 желтых : 1 зеленый
Расщепление объясняется мейозом: при образовании гамет гомологичные хромосомы расходятся, поэтому гетерозигота Aa образует гаметы двух типов: 50% с аллелем A и 50% с аллелем a.
Гаметы: A (50%) и a (50%)
Статистические данные Менделя (по 7 признакам гороха):
| Признак | Доминантные | Рецессивные | Соотношение |
|---|---|---|---|
| Форма семян | 5474 (74,74%) | 1850 (25,26%) | 2,96:1 |
| Окраска семядолей | 6022 (75,06%) | 2001 (24,94%) | 3,01:1 |
| Высота стебля | 787 (73,96%) | 277 (26,04%) | 2,84:1 |
| Среднее по всем признакам | 14949 (74,90%) | 5010 (25,10%) | 2,98:1 ≈ 3:1 |
Данные из оригинальных опытов Менделя демонстрируют статистический характер закона расщепления.
4. Третий закон Менделя: закон независимого наследования
Изучив наследование одной пары признаков, Мендель перешел к дигибридному скрещиванию — скрещиванию организмов, отличающихся по двум парам альтернативных признаков.
При дигибридном скрещивании дигетерозиготных особей (AaBb × AaBb) каждая пара признаков наследуется независимо от другой и дает расщепление 3:1, а в совокупности формирует расщепление по фенотипу 9:3:3:1.
Скрещивание гороха с желтыми гладкими (AABB) и зелеными морщинистыми (aabb) семенами
F₁: 100% AaBb (желтые гладкие)
F₂: 9 желтых гладких : 3 желтых морщинистых : 3 зеленых гладких : 1 зеленый морщинистый
1) Генотипы родителей: оба AaBb (кареглазые с веснушками, гетерозиготные)
2) Дигибридное скрещивание: AaBb × AaBb
3) Расщепление в F₂: 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb
• 9 частей — карие глаза с веснушками (A_B_)
• 3 части — карие глаза без веснушек (A_bb)
• 3 части — голубые глаза с веснушками (aaB_)
• 1 часть — голубые глаза без веснушек (aabb)
4) Вероятность: 1/16 или 6,25%
Ответ: Б) 1/16 (6,25%). Это классическое расщепление 9:3:3:1 при дигибридном скрещивании дигетерозигот.
5. Алгоритм решения задач по генетике на ЕГЭ
Задание 28 в ЕГЭ по биологии (генетическая задача) оценивается в 3 первичных балла и считается одним из самых сложных. Освоение алгоритма решения — ключ к успеху.
| Шаг | Действие | Пример |
|---|---|---|
| 1 | Ввести буквенные обозначения для аллелей | A — карие глаза, a — голубые глаза |
| 2 | Определить генотипы родителей по условию | Оба родителя кареглазые, но родился голубоглазый ребенок → оба Aa |
| 3 | Записать схему скрещивания | P: ♀ Aa × ♂ Aa |
| 4 | Определить типы гамет | Родители Aa → гаметы: A и a |
| 5 | Построить решетку Пеннета | Составить таблицу 2×2 для моногибридного скрещивания |
| 6 | Определить генотипы и фенотипы потомства | F: 1AA : 2Aa : 1aa (3 карие : 1 голубой) |
| 7 | Ответить на вопрос задачи | Вероятность голубоглазого ребенка = 25% |
1) Анализирующее скрещивание — скрещивание с рецессивной гомозиготой (aa) для определения неизвестного генотипа.
2) Вариант 1: Если собака AA (гомозигота):
P: AA × aa → все потомки Aa (100% висячие уши)
3) Вариант 2: Если собака Aa (гетерозигота):
P: Aa × aa → потомки: 1Aa : 1aa (50% висячие : 50% стоячие)
4) По условию: 2 висячих : 2 стоячих = 1:1 → расщепление как у гетерозиготы.
5) Вывод: Генотип исследуемой собаки — Aa (гетерозигота).
Ответ: Б) Aa (гетерозигота). Анализирующее скрещивание — ключевой метод определения генотипа в генетике.
6. Исключения и дополнения к законам Менделя
Законы Менделя описывают идеальные случаи наследования. В реальности существуют исключения и дополнительные явления, которые нужно знать для ЕГЭ.
Доминантный аллель не полностью подавляет рецессивный, и у гетерозигот проявляется промежуточный признак.
P: красные (AA) × белые (aa)
F₁: розовые (Aa)
F₂: 1 красный : 2 розовых : 1 белый
Оба аллеля проявляются одновременно у гетерозигот.
Генотипы: AA или A0 → II(A)
BB или B0 → III(B)
AB → IV(AB) — кодоминирование
📌 Исторический контекст: почему Мендель выбрал горох?
Мало кто знает, но изначально Мендель планировал изучать наследственность на мышах! Однако горох оказался идеальным объектом: многочисленное потомство, четкие альтернативные признаки, возможность контролируемого скрещивания. Если бы Мендель работал с мышами, сложные механизмы наследования, вероятно, не позволили бы ему сделать свои гениальные выводы.
Тест: 20 вопросов по теме "Законы наследственности Менделя"
Проверьте свои знания по одной из ключевых тем ЕГЭ по биологии. Вопросы охватывают все аспекты законов Менделя и решение генетических задач.
Ваш результат
Курсы для глубокого изучения генетики и подготовки к ЕГЭ 2026
Генетика — один из самых сложных разделов биологии. Для уверенного решения задач №28 в ЕГЭ рекомендуется системная подготовка под руководством опытных преподавателей.
Углубленные курсы по биологии с детальным разбором генетических задач. Преподаватели — эксперты ЕГЭ, кандидаты наук, авторы учебных пособий.
Перейти на сайт ФоксфордаСпециализируется на интенсивной практической подготовке. Много заданий именно по генетике, включая сложные задачи на сцепленное наследование и анализирующее скрещивание.
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