Задача 1. Наследование признаков при полном сцеплении генов

У душистого горошка признаки окраски цветков и формы пыльцы наследуются сцепленно. При скрещивании сорта горошка с пурпурными цветками и овальной пыльцой с растениями с округлой формой пыльцы и белыми цветками были получены гибриды F₁ с окрашенными цветками и овальной пыльцой. В результате самоопыления получены гибридные растения F₂. 1) Сколько типов гамет образует растение F₁? 2) Сколько генотипов среди гибридов F₂? 3) Сколько классов фенотипов среди растений F₂? Сколько фенотипов проявится в анализирующем скрещивании с гибридами F₁?

Как следует из условий задачи, гибриды F₁ унаследовали признак одной из родительских форм. Следовательно, в данном случае проявляется полное доминирование, а признаки пурпурной окраски цветков и овальной формы пыльцы являются доминантными. Обозначим гены пурпурной и белой окраски цветков буквами А и а, а овальной и округлой формы пыльцы – символами В и b соответственно. При решении задач на сцепленное наследование важно указывать расположение генов в группе сцепления, при этом гомологичные (парные) хромосомы схематически обозначают в виде линии, а аллельные гены располагают на схеме друг против друга. Запишем схему скрещивания и результаты расщепления.

Р ♀ х ♂

Гаметы

F₁

Гаметы

F₂

♂ ♀	AB	ab
АB
ab

Как видно из схемы, гомозиготные родительские растения в результате расхождения пары гомологичных хромосом образуют по одному типу гамет. В результате слияния гамет образуется дигетерозиготное растение F₁. В ходе мейоза у гибрида F₁ хромосомы, несущие доминантные и рецессивные гены, расходятся в разные клетки, образуется два типа гамет. Результаты слияния гамет приведены в решетке Пеннета. Очевидно, что при самоопылении образуется три класса генотипов в соотношении:

.

Фенотипически это проявляется в возникновении двух классов растений: с пурпурными цветками и овальной пыльцой и форм с белыми цветками и округлой пыльцой в соотношении 3: 1.

Проведем анализирующее скрещивание с гибридом F₁. Для этого скрестим гибридное растение с анализатором – особью, гомозиготной по двум рецессивным генам:

Р ♀ х ♂

Гаметы

F₂

Как видно из схемы, гибрид F₁ образует два типа гамет, которые в результате слияния с однотипными гаметами анализирующего родителя образуют два класса фенотипов: с доминантными и рецессивными признаками в соотношении 1: 1.

Данный пример показывает, что при полном сцеплении признаков закономерности наследования связаны с поведением в мейозе одной пары гомологичных хромосом, при этом независимо от наличия двух пар альтернативных признаков их распределение сходно с моногибридным.

Ответы: 1) гибрид первого поколения при сцепленном наследовании образует два типа гамет; 2) в F₂ образуется 3 класса генотипов в соотношении 1: 2: 1; 3) во втором поколении гибридов проявляется два класса фенотипов в соотношении 3:1; 4) в анализирующем скрещивании гибрида F₁ формируется два класса фенотипов.