Законы Менделя: решебник

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ 

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное 

учреждение высшего профессионального образования

«Южный федеральный университет»

Н. И. Беличенко

ЗАКОНЫ МЕНДЕЛЯ

Решебник

Ростов-на-Дону

Издательство Южного федерального университета

2011

УДК 575.1
ББК 28.04
       Б 43

Печатается по решению редакционно-издательского совета 

Южного федерального университета

Рецензенты:

доцент кафедры общей биологии и генетики РГМУ, 

кандидат биологических наук Петров С. С.;

заместитель директора НИИ биологии ЮФУ 

по учебно-методической и инновационной деятельности, 

доктор педагогических наук Вардуни Т. В.

Учебное пособие подготовлено и издано в рамках национального проекта 
«Образование» по «Программе развития федерального государственного 
образовательного учреждения высшего профессионального образования 

“Южный федеральный университет” на 2007–2010 гг.»

Беличенко Н. И.

Законы Менделя: решебник / Н. И. Беличенко. – Ростов н/Д: 

Изд-во ЮФУ, 2011. – 86 с.

ISBN 978-5-9275-0818-1
В решебнике изложены основные принципы решения задач по кур
су «Генетика с основами селекции», раздел  «Менделизм». Предложены 
различные типы задач на моногибридное, дигибридное и полигибридное 
скрещивания, дается краткая характеристика  материальных основ наследственности и закономерностей наследования, установленных Г. Менделем. По каждой теме приводится  достаточное количество примеров 
решения задач.

Решебник предназначен  для самостоятельного изучения теоретиче
ского материала  общего курса, овладения логикой генетического анализа и может  быть рекомендован для студентов биологических и смежных 
специальностей  дневной и очно-заочной формы обучения.

ISBN 978-5-9275-0818-1 
 
 
 
                     УДК 575.1 
 
  
 
 
 
 
                     ББК 28.04

© Беличенко Н. И., 2011
© Южный федеральный университет, 2011
© Оформление. Макет. Издательство

Южного федерального университета, 2011

Б 43

ОгЛАвЛЕНИЕ

Введение  ................................................................... 4

1. Материальные основы наследственности  ................... 5

1.1. Принципы решения задач  ..............................  11
1.2. Контрольные задачи  ......................................  12

2. Закономерности наследования, установленные 
Г. Менделем  ............................................................  14

2.1. Моногибридное скрещивание  ..........................  15

2.1.1. Принципы решения задач  ........................  20
2.1.2. Контрольные задачи  ................................  26

2.2. Дигибридное и полигибридное скрещивание  .....  42

2.2.1. Принципы решения задач  ........................  43
2.2.2. Контрольные  задачи  ...............................  53

Ответы на задачи  .....................................................  74

Глоссарий  ...............................................................  81

Учебно-методическое обеспечение. 
Основная литература  ................................................  84

ввЕДЕНИЕ

Решение задач по генетике является одним из важней
ших методов усвоения теоретического материала, так как 
помогает овладеть логикой генетического анализа, спецификой мышления в области генетики. При решении задач 
осуществляется постоянная взаимосвязь между знанием 
теории и возможностью ее практического применения. 
В результате у студентов формируется осмысленное освоение закономерностей наследственности и наследования, 
возможности применения теоретических знаний в решении 
практических задач.

В данном учебно-методическом пособии собраны задачи 

по разделу генетики «Менделизм. Моногибридное, дигибридное и полигибридное скрещивания» и показаны принципы их решения.

1. МАтЕРИАЛьНЫЕ ОсНОвЫ НАсЛЕДствЕННОстИ

 Для решения задач по этой теме необходимо хорошо 

знать деление клетки, поведение хромосом в митозе и мейозе, гаметогенез у животных Основными материальными 
структурами наследственности являются хромосомы. Число хромосом, их морфологическое строение для каждого 
вида строго специфично. При половом размножении организм получает один набор хромосом от отца, другой – 
от матери. Таким образом, зигота содержит двойной набор 
хромосом, каждая из которых имеет гомологичную пару. 
При дальнейшем развитии зиготы клетки делятся митозом, в процессе которого происходит равномерное распределение хромосом по дочерним клеткам. Дочерние клетки 
имеют такой же набор хромосом, что и исходная клетка, 
вступившая в митоз. 

 Жизненный цикл клетки складывается из нескольких 

фаз: фазы роста, подготовительного периода и деления.

После деления в клетке идут синтетические процессы, 

необходимые для восстановления стандартных размеров 
клетки. В дальнейшем некоторые клетки переходят в фазу 
G0, больше не делятся, постепенно стареют и погибают. 
Другая часть клеток после достижения стандартных размеров и накопления веществ, необходимых для репликации ДНК и хромосом, переходит в синтетический период 
(S). В синтетический период происходит репликация ДНК 
и хромосом. После синтетического периода каждая хромосома состоит из двух хроматид. Затем наступает постсинтетический период (G2), за которым следует митоз (деление 
клетки), и цикл повторяется заново (рис. 1). 

Митоз подразделяется на четыре фазы: профазу, мета
фазу, анафазу и телофазу. Состояние клетки между делениями называется интерфазой. Она состоит из пресинтети

1. Материальные основы наследственности

6

Рис. 1. Жизненный цикл клетки

Рис. 2. Фазы митотического деления животной клетки

1. Материальные основы наследственности

7

ческого (G1), синтетического (S) и постсинтетического (G2) 
периодов. В интерфазу хромосомы не видны, так как находятся в деконденсированном состоянии, но именно в эту 
фазу совершаются процессы транскрипции, трансляции, 
обмена веществ, репликации ДНК и хромосом. В профазу 
происходит конденсация хромосом, в цитоплазме формируется веретено деления, в конце профазы ядерная оболочка 
фрагментируется. В метафазу хромосомы выстраиваются 
в экваториальной плоскости веретена деления, в анафазу 
хроматиды расходятся к противоположным полюсам клетки, в телофазу клетка делится (рис. 2).

Гаметогенез

При образовании гамет, т. е. половых клеток (сперма
тозоидов и яйцеклеток), происходит деление клетки, называемое мейозом. Он состоит из двух последовательных 
делений: редукционного и эквационного. В интерфазу перед редукционным делением не происходит полной репликации ДНК и хромосом. В профазу редукционного деления хромосомы вступают не полностью реплицированные. 
Дорепликация хромосом происходит в зиготену профазы 
(участок, который при этом реплицируется, называется 
ДНК). В зиготену – пахитену гомологичные хромосомы 
конъюгируют и обмениваются участками (кроссинговер). 
В анафазу редукционного деления к противоположным полюсам расходятся гомологичные хромосомы, состоящие из 
двух хроматид. Завершается первое деление мейоза образованием двух клеток с гаплоидным числом хромосом, но 
с диплоидным набором ДНК, так как каждая хромосома 
состоит из двух хроматид (рис. 3). 

После редукционного деления наступает непродолжи
тельная интерфаза (интеркинез), и возникшие две клетки 
приступают к эквационному делению, которое по механизму такое же, как и митоз. По окончании мейоза из одной исходной диплоидной клетки образуются четыре гаплоидные.

1. Материальные основы наследственности

8

Рис. 3. Схема мейоза: (а – лептотена, б – зиготена, 

в – пахитена, г – диплотена, д – диакинез, е – метафаза I, 

ж – анафаза I, з – телофаза I, и – интеркинез, к – метафаза II, 

л – анафаза II, м – телофаза II)

1. Материальные основы наследственности

9

У животных гаметы образуются из зародышевых клеток, 

которые несколько раз делятся митозом и превращаются 
в первичные (примордиальные) половые клетки. После 
периода покоя различной продолжительности примордиальные зародышевые клетки превращаются в гониальные 
клетки (гонии). Вначале они сходны у особей обоих полов, 
но затем у самцов они дифференцируются в сперматогонии, а у самок – в оогонии. В процессе ряда митотических 
делений сперматогонии и оогонии уменьшаются в размере 
(сохраняя диплоидный набор хромосом), прекращают делиться и вступают в фазу роста. Достигшие определенных 
размеров сперматогонии называются сперматоцитами первого порядка или первичными сперматоцитами, а оогонии – 
ооцитами первого порядка или первичными ооцитами 
(рис. 4). Они приступают к мейотическому делению.

После деления из ооцита первого порядка образуется круп
ный ооцит второго порядка (вторичный ооцит) и небольшое 
первое направительное тельце. Затем происходит второе деление мейоза, в результате образуется крупный гаплоидный 
ооцит второго порядка и небольшое второе направительное 
тельце. Первое направительное тельце тоже делится. Таким 
образом, в результате мейотического деления образуется 
всего три гаплоидных направительных тельца. Ооцит второго порядка превращается в оотиду, в которой происходят 
некоторые процессы созревания, и далее – в яйцеклетку, 
которая содержит почти всю цитоплазму исходной материнской клетки, но гаплоидный набор хромосом. Итак, в процессе оогенеза из одной клетки образуется четыре гаплоидные 
клетки – одна яйцеклетка и три направительных тельца. 
В процессах оплодотворения участвует только яйцеклетка.

При сперматогенезе сперматоцит первого порядка всту
пает в период мейотического деления; у животных оно называется делением созревания. В результате первого деления созревания образуются сперматоциты второго порядка 
(вторичные сперматоциты), которые имеют гаплоидный 
набор хромосом, но диплоидный набор ДНК, так как каж