Кроссинговер в задачах по генетике: 5 проблем учеников с решениями

Ученики не любят кроссинговер. Особенно, когда о нем не сказано в задаче и надо самому догадаться. Но в ЕГЭ все больше задач с кроссинговером. Как решить любую задачу подобного типа и получить максимальный балл? Необходимо глубоко понимать теоретический смысл задачи и механизм ее решения. Я обозначил ряд проблем понимания кроссинговера. Ниже я предлагаю к ним свои комментарии.

1. Непонимание того, что при кроссинговере идет обмен аллельными генами, расположенными в идентичных локусах гомологичных хромосом

Эти гены кодируют максимум одну пару альтернативных признаков. Например, аллель карих глаз (один альтернативный признак) поменяется местами с аллелью голубых глаз (второй альтернативный признак).

2. Незнание результата кроссинговера на уровне генов и хромосом

Неаллельные гены получают новые сочетания в паре гомологичных хромосом. Отсюда рождается комбинативная изменчивость (хотя у нее еще есть минимум две причины).

Например, аллель голубых глаз, перелетев на другую хромосому, образует новое сочетание с другой аллелью абсолютно другого гена, к примеру, с аллелью темных волос.

В итоге хромосома получит новое сочетание признаков, и, попав, в половую клетку, может стать причиной рождения голубоглазого темноволосого ребенка.

3.  Незнание фактора усиления кроссинговера

Частота кроссинговера имеет один определяющий фактор. Если большое расстояние между неаллельными генами в хромосоме, кроссинговер легко идет. Если гены рядом, его частота падает.

Итог в том, что два неаллельных гена разорвутся и попадут в совершенно разные половые клетки. Не будут наследоваться вместе. Знаете, это напоминает мне двух влюбленных людей. Если они очень далеко друг от друга, уехали в разные страны, к примеру, то довольно высока вероятность разрыва отношений.

4.  Ученики не понимают результата кроссинговер с точки зрения числа гамет

Важный результат — образование у дигетерозиготы не две гаметы, а четыре. При этом две новые гаметы появляются именно в результате кроссинговера. Правда, часто в небольшом количестве. Почему? Кроссинговер не у всех организмов идет часто. У дрозофилы, к примеру, в опытах Моргана, его частота была всего лишь 17 процентов. Кстати теперь единица кроссинговера, равная 1 % его вероятности, называется не морганидой, а сантиморганом (1См=1%).

5.  Ученики не видят «завуалированный» кроссинговер в задачах по генетике

В ЕГЭ по биологии подобные задачи уже стали типичными. В них надо внимательно смотреть на потомство от скрещивания дигетерозиготы с дигомозиготой.  Ученик также должен сначала адекватно составить генотипы родителей.

В своем видеокурсе по генетике я показываю детали решения подобных задач. Если нет в потомстве четырех фенотипических групп, значит и нет кроссинговера. Подсказка с гарантией, которая может осчастливить вас в задаче, — число особей в каждой группе. Если какие-то две группы в небольшом количестве, это свидетельство протекания кроссинговера.

Почему важно иметь в виду данную подсказку? Четыре фенотипические группы могут быть и в задаче с независимым наследованием. Даже при наличии аналогичной схемы скрещивания дигетерозиготы с дигомозиготой. Подобное наследование резко меняет соотношение фенотипов в потомстве: все 4 группы появятся с вероятностью по 25% каждая.