Основы генетики: задача, мутации, селекция

Понятия, которые спрашивают как определения

• Генотип: совокупность всех генов организма, полученных от родителей. Фенотип: совокупность внешних и внутренних признаков, которые складываются при взаимодействии генотипа со средой.
• Гомозиготный организм: имеет одинаковые аллели данного гена в гомологичных хромосомах ($AA$ или $aa$), образует один тип гамет и не даёт расщепления. Гетерозиготный ($Aa$): образует два типа гамет и является носителем рецессивной аллели.
• Хромосома: структура ядра из ДНК и белков, в которой гены расположены линейно; хорошо видна во время деления клетки.
• Мутация: внезапное наследуемое изменение генетического материала, спонтанное или вызванное мутагенами.
• Селекция: наука о создании новых и улучшении существующих пород, сортов и штаммов. Порода: группа животных одного вида, созданная человеком, с общим происхождением и закреплёнными наследственными признаками.

Символы, которыми записывают решение
$P$ — родительские формы, $G$ — гаметы, $F_1$ — первое поколение; ♀ — женская особь, ♂ — мужская. Доминантная аллель пишется большой буквой, рецессивная — маленькой. При сцеплении с полом аллель пишут на хромосоме: $X^D$, $X^d$, причём у мужчины только один $X$, то есть один экземпляр гена.

Одиннадцать строк, за которые платит барем
В задаче на 11 баллов сам ответ стоит 1 балл. Остальное берётся записью решения:

Моногибридное и дигибридное скрещивание
При одной паре генов $Aa\times Aa$ даёт расщепление $1:2:1$ по генотипу и $3:1$ по фенотипу. При двух парах генов в разных аутосомах каждая пара наследуется независимо: организм $AaBb$ образует четыре типа гамет — $AB$, $Ab$, $aB$, $ab$. В гамете по одной аллели из каждой пары, никогда не две.

Признаки, сцепленные с X-хромосомой
Дальтонизм и гемофилия рецессивны и сцеплены с $X$. Мальчик получает единственный $X$ от матери, поэтому больной сын у здоровых родителей означает, что мать — носительница, $X^D{X}^d$. Девочка болеет, только если получит рецессивную аллель от обоих родителей. Следи, кого задача называет здоровым: барем тестов 2026 года считает здоровыми только детей без этой аллели, то есть $X^D{X}^D$ и $X^{D}Y$.

Группы крови и резус-фактор
I группа — $I^0{I}^0$, II — $I^A{I}^A$ или $I^A{I}^0$, III — $I^B{I}^B$ или $I^B{I}^0$, IV — $I^A{I}^B$. Rh+ наследуется как аутосомно-доминантный признак, Rh− как рецессивный, поэтому двое родителей Rh+ с ребёнком Rh− оба гетерозиготны. Когда в задаче два признака сразу, вероятности перемножают: II группа вместе со здоровым зрением — это $\frac{1}{2}\cdot \frac{3}{4}=\frac{3}{8}$.

Мутации

• Генные: изменения внутри одного гена.
• Хромосомные структурные: делеция (потеря участка), дупликация (удвоение), инверсия (поворот на 180 градусов), транслокация (перенос на другую хромосому). Синдром кошачьего крика вызван делецией в 5-й хромосоме.
• Геномные (числовые): анеуплоидии. Трисомия 21 — синдром Дауна, моносомия $X$ (45,X0) — синдром Шерешевского-Тёрнера, 47,XXY — синдром Клайнфельтера, трисомия 18 — синдром Эдвардса.

Физические мутагены: ионизирующее и ультрафиолетовое излучение. Антимутагены: витамины-антиоксиданты C и E. Генеалогический метод изучает родословную, цитогенетический — кариотип, в том числе до рождения.

Селекция
Основные методы — искусственный отбор и скрещивание (гибридизация). Близкородственное скрещивание закрепляет ценные признаки и даёт гомозиготные линии; отдалённое даёт гетерозис, то есть гибридную силу с более высокой продуктивностью и устойчивостью. Особенности селекции животных: размножаются только половым путём, потомство малочисленное, половая зрелость наступает поздно, поэтому производителей оценивают по качеству потомства.