Задание 25: генетические цепочки

Что такое генетические цепочки

Задание 25 часто вызывает растерянность: в условии много буквенных обозначений, скрещиваний и вероятностей, а ошибка в одном символе меняет весь ответ. На самом деле генетическая цепочка — это последовательность понятных шагов: определить генотипы родителей, записать гаметы, составить потомство и найти нужную долю. В этой статье разберём алгоритм, который поможет решать такие задачи спокойно и проверять себя на каждом этапе.

В заданиях ЕГЭ могут встретиться моногибридное и дигибридное скрещивания, сцепление генов, полное или неполное доминирование, наследование, сцепленное с полом. Поэтому сначала нужно не считать, а внимательно прочитать условие и установить, какие признаки обозначены буквами.

Заглавная буква обычно обозначает доминантный аллель, строчная — рецессивный. Например, A — карий цвет глаз, a — голубой. Генотип AA называется гомозиготным доминантным, Aa — гетерозиготным, aa — гомозиготным рецессивным.

Алгоритм решения по шагам

Первый шаг — выписать условие: какие признаки доминируют, какие генотипы или фенотипы имеют родители, что требуется найти. Второй шаг — определить генотипы родителей. Если проявился рецессивный признак, генотип известен точно: aa. Если проявился доминантный, возможны AA или Aa, и это нужно выяснить из дополнительных данных.

Третий шаг — записать гаметы. Организм AA образует только гаметы A, организм aa — только a, а Aa — гаметы A и a. При двух парах генов особь AaBb образует четыре типа гамет: AB, Ab, aB, ab, если гены наследуются независимо.

Четвёртый шаг — соединить гаметы родителей и получить генотипы потомков. Пятый — перевести генотипы в фенотипы и посчитать долю нужных вариантов. Вероятность можно записать дробью, процентом или отношением: ¼ = 25%, ¾ = 75%.

P: Aa × Aa
G: A, a × A, a
F₁: AA, Aa, Aa, aa
Генотипы: 1AA : 2Aa : 1aa
Фенотипы: 3 доминантных : 1 рецессивный

Если требуется вероятность сразу нескольких независимых событий, используют правило умножения: P(A и B) = P(A) × P(B). Для события «A или B» применяют сложение вероятностей, если варианты не могут произойти одновременно.

Решётка Пеннета и генетические цепочки

Решётка Пеннета удобна, когда нужно не потерять комбинации гамет. Гаметы одного родителя записывают сверху, второго — слева. В каждой клетке объединяют буквы из строки и столбца. Сначала ставят заглавную букву, затем строчную: Aa, а не aA. Это не меняет генотип, но делает запись аккуратной.

Гаметы	A	a
A	AA	Aa
a	Aa	aa

Для дигибридного скрещивания AaBb × AaBb в классическом случае используют четыре гаметы у каждого родителя. Если признаки наследуются независимо и наблюдается полное доминирование, фенотипическое расщепление часто равно 9 : 3 : 3 : 1. Но это соотношение нельзя применять автоматически: оно верно только при выполнении конкретных условий.

В генетической цепочке важно видеть переход от одного уровня к другому: фенотип → возможный генотип → гаметы → потомство → требуемая вероятность. Если условие сообщает о потомке с рецессивным признаком, это часто позволяет восстановить неизвестный генотип родителя.

Для тренировки можно использовать бесплатную практику в личном кабинете: после каждого решения сверяй не только итог, но и место, где появилась первая ошибка.

Сцепленное с полом наследование

В задачах на половые хромосомы ген обозначают вместе с хромосомой: Xᴬ, Xᵃ или Y. У женщин обычно две X-хромосомы, поэтому возможны генотипы XᴬXᴬ, XᴬXᵃ и XᵃXᵃ. У мужчин одна X-хромосома и одна Y-хромосома: XᴬY или XᵃY. Аллель на X у мужчины проявляется сразу, так как второй копии гена нет.

Сначала выпиши гаметы с учётом пола. Например, мать XᴬXᵃ образует Xᴬ и Xᵃ, отец XᴬY — Xᴬ и Y. Затем отдельно отметь, какие сочетания дают дочерей, а какие — сыновей. Вероятность рождения мальчика или девочки обычно равна ½, если иное не указано в условии.

P: XᴬXᵃ × XᴬY
G: Xᴬ, Xᵃ × Xᴬ, Y
F₁: XᴬXᴬ, XᴬY, XᴬXᵃ, XᵃY
Дочери: XᴬXᴬ, XᴬXᵃ
Сыновья: XᴬY, XᵃY

Не смешивай сцепленное с полом наследование с наследованием признака, который просто чаще встречается у одного пола. В первом случае ген расположен в половой хромосоме, и это прямо отражается в записи генотипа.

Разобранный пример и типичные ошибки

Условие: у человека карий цвет глаз доминирует над голубым. Кареглазые родители имеют голубоглазого ребёнка. Какова вероятность рождения у них кареглазого ребёнка? Обозначим A — карие глаза, a — голубые. Голубоглазый ребёнок имеет aa, значит, каждый родитель передал ему аллель a. Так как родители кареглазые, у каждого генотип Aa.

P: Aa × Aa
G: A, a × A, a
F₁: AA, Aa, Aa, aa
Кареглазые: AA, Aa, Aa — 3 варианта из 4
Голубоглазые: aa — 1 вариант из 4
Ответ: вероятность карих глаз равна ¾, или 75%

Главная ошибка здесь — записать родителей как AA только потому, что они кареглазые. Наличие голубоглазого ребёнка доказывает, что оба родителя несут рецессивный аллель. Другая частая ошибка — посчитать только генотип AA и получить ¼, забыв, что Aa тоже даёт доминантный фенотип.

Также проверяй, что именно спрашивается: вероятность генотипа, фенотипа, пола или сочетания признаков. Эти события могут иметь разные ответы. При неполном доминировании гетерозигота имеет промежуточный фенотип, поэтому привычное соотношение 3 : 1 уже не подходит.

Что запомнить

Генетическую задачу решай как цепочку: обозначь аллели, восстанови генотипы родителей, выпиши гаметы, составь потомство, выдели нужные варианты и посчитай вероятность. Рецессивный фенотип даёт точный генотип, а доминантный может соответствовать двум генотипам. Для Aa × Aa соотношение генотипов равно 1 : 2 : 1, а при полном доминировании фенотипов — 3 : 1.

В задачах с X-хромосомой обязательно указывай половые хромосомы и разделяй потомков на сыновей и дочерей. Не применяй готовые соотношения без проверки условий скрещивания. Если решение получилось слишком быстро, перечитай вопрос: возможно, требуется не общий процент, а вероятность конкретного генотипа.

Следующий шаг — зарегистрируйся и реши 5 заданий бесплатно, записывая каждый этап цепочки. Дополнительные материалы по экзамену собраны в разделах ЕГЭ и ОГЭ.