Решение задач на взаимодействие генов
Задача 1. При скрещивании кур с гороховидным гребнем с петухами, имевшими розовидный гребень, в первом поколении все цыплята имели ореховидный гребень, во втором произошло расщепление: 279 цыплят с ореховидным, 118 с гороховидным, 103 с розовидным и 35 с простым. Как наследуется признак? Определите генотип исходных птиц и гибридов первого поколения. Что получится, если скрестить исходных петухов с розовидным гребнем и кур с простым гребнем из второго поколения?
Ход решения
Записываем условие задачи:
Р ♀ горох. Гр. х ♂ розов. гр.
F1 самки и самцы с орех. гребнем
F2 279 орехв. гр.
118 горох. гр.
103 розов. гр.
35 простой
Всего 535
В первом поколении наблюдается единообразие и имеет место новое проявление признака. Очевидно, исходные формы гомозиготны; признак контролируется, вероятно, не одной парой аллелей.
Во втором поколении расщепление не моногенного типа – 4 фенотипических класса. Предположим дигенное наследование признака. Определим величину одного возможного сочетания гамет в расщеплении – 535:16 = 33,4. Расщепление в опыте – 279:33,4 = 8,4; 118:33,4 = 3,5; 103:33,4 = 3,0; 35:33,4 = 1,9, то есть примерно 9:3:3:1. Следовательно, признак определяется комплементарным взаимодействием двух генов: А- С - - ореховидный, А – сс – гороховидный, ааС – розовидный, аасс – простой. Характер расщепления свидетельствует о независимом наследовании генов А и С.
Таким образом, генотипы родителей таковы: гороховидны ААсс, розовидный – ааСС, генотип гибридов первого поколения АаСс.
При скрещивании кур с генотипом ааСС с курами аасс (простой гребень) все особи будут иметь розовидный гребень.
Задача 2. Белое оперение кур определяется двумя парами несцепленных неаллельных генов. В одной паре доминантный ген определяет окрашенное оперение, рецессивный – белое оперение. В другой паре доминантный ген подавляет окраску, рецессивный не подавляет.
При скрещивании белых кур получено потомство 1680 цыплят, из которых 315 оказались окрашенными, остальные белые. Определите генотипы родителей и окрашенных цыплят.
Ход решения
По условию при скрещивании белых кур с белыми получено соотношение фенотипов – 1365 белых и 315 окрашенных, или 13:3. Такое соотношение взаимно при скрещивании гибридов в случае доминантного эпистаза.
Вводим символику:
С – ген окраски,
с – ген белого оперения,
Р – ген супрессов,
р – ген не подавляет окраску.
Отсюда, скрещиваемые куры имели такие генотипы: СсРр и СсРр.
Вычерчивая решетку Пеннета, получаем генотипы окрашенных цыплят: ССрр и Ссрр.
Задача 3. Окраска мышей определяется двумя парами неаллельных несцепленных генов. Доминантный ген одной пары обуславливает серый цвет, его рецессивный аллель – черный. Доминантный ген другой пары способствует проявлению цветности, его рецессивный аллель подавляет цветность.
При скрещивании серых мышей между собой получено потомство из 82 серых, 35 белых и 27 черных мышей. Определите генотип родителей и потомства.
Ход решения
Вводим обозначения
А – ген серой окраски,
а – ген черной окраски,
С – ген проявления окраски,
с – ген – подавитель окраски.
Из условия задачи видно, что расщепление у потомства произошло в соотношении 9:3:4. Такое соотношение фенотипов возможно при скрещивании дигибридов в случае рецессивного эпистаза. Следовательно, генотипы обоих родителей были АаСс. Составьте решетку и убедитесь в правильности вашего предположения.
Задача 4. При скрещивании тыквы с белыми плодами в первом поколении получили 67 растений с белыми, 19 с желтыми и 6 с зелеными плодами. Объясните результаты, определите генотипы исходных растений. Что получится, если скрестить исходные растения с зеленоплодными из первого поколения?
Ход решения
Записываем условие задачи:
Р белые х белые
F 67 белые
19 желтые
6 зеленые
Всего 92
Поскольку в первом поколении произошло расщепление, исходные растения были гетерозиготными.
Расщепление не соответствует при моногенном наследовании (не 1:2:1), поэтому предполагаем дигенное наследование. Находи величину одного возможного сочетания гамет в расщеплении 92:16=5,75. Расщепление в опыте – 67:5,75= 11,6; 19:5,75=3,3; 6:5,75=1,0, то есть примерно 12:3:1. Следовательно, окраска определяется взаимодействием двух генов по типу доминантного эпистаза: А – ген подавитель любой окраски, в его присутствии плоды белые;
а – ген – стимулятор окраски, которая зависит от другого гена; С – желтая окраска, с – зеленая окраска. Оба типа окраски проявляются только в присутствии аллеля а: ааС – желтая, аасс – зеленая.
Поскольку исходные растения имели белые плоды, в их генотипе есть аллель А. Появление в потомстве желтых плодов свидетельствует о наличии у исходных растений гена С; появление зеленых плодов говорит о гетерозиготности исходных растений по обоим генам. На основании этого, генотипы исходных растений АаСс.
Характер расщепления свидетельствует о независимом наследовании генов А и С.
Скрещивание исходных растений АаСс с зеленоплодными (аасс) является анализирующим. В Fан возможно образование четырех генотипов с равной вероятностью: АаСс, Аасс, ааСс, аасс. Особи с генотипом АаСс, Аасс будут иметь белые плоды; расщепление в Fан 2 бел:1 желт:1зел.
Задача 5.Скрещиваются два растения душистого горошка е белыми цветами. В первом поколении все растения имели пурпурные цветки, а во втором произошло расщепление: 555 растений с пурпурными цветками и 445 с белыми цветками. Как наследуется признак? Определите генотипы исходных растений и гибридов первого поколения.
Ход решения
Записываем условие задачи:
Р белые х белые
F 1 пурпурные
F2 555 пурпурные
445 белые
Всего 1000
Если гибриды первого поколения единообразны, то, видимо, исходные растения были либо одинаковы по генотипу, либо гомозиготны.
Расщепление во втором поколении не моногенного типа (не 3:1). Предполагаем дигенное наследование. Находим величину одного возможного сочетания гамет в расщеплении - 1000:16=62,5. Определяем расщепление в опыте: 555:62,5=8,9; 445:62,5=7,1, то есть примерно 9:7. Следовательно, признак контролируется двумя генами, взаимодействующими по типу комплементарности: пурпурная окраска - результат взаимодействия доминантных аллелей двух генов - А и С, каждый из которых в отдельности ни в доминантном, ни в рецессивном состоянии не дает окраски.
Генотипы исходных растений: ААсс и ааСС,так как оба растения имеют белые цветки, а в первом поколении цветки пурпурные, генотип гибридов первого поколения АаСс. Однако, из опыта нельзя точно определить, какой из родителей имеет генотип ААсс, а какой ааСС.
Задачи для самостоятельного решения
1.У овса цвет зерен определяется двумя парами несцепленных между собой генов. Один доминантный ген обусловливает черный цвет, другой - серый. Ген черного цвета подавляет ген серого цвета. Оба рецессивных аллеля обусловливают белую окраску.
а) при скрещивании чернозерного овса в потомстве оказалось расщепление на 12 чернозерных, 3 серозерных и 1 с белыми зернами. Определите генотипы скрещиваемых особей и потомства.
б) при скрещивании белозерного овса с чернозерным получено равное количество растений с черными и серыми зернами. Определите генотипы скрещиваемых особей.
2. При скрещивании желтоплодной тыквы с белой все потомство дало белые плоды. При скрещивании полученных особей между собой образовалось 204 растения с белыми плодами, 53 - с желтыми и 17 – с зелеными. Определите генотипы родителей и потомков.
3. Красная окраска луковицы лука определяется доминантным геном, желтая - его рецессивным аллелем. Однако проявления гена окраски возможно лишь при наличии другого, несцепленного с ним доминантного гена, рецессивный аллель которого подавляет окраску и луковицы оказываются белыми.
Краснолуковичное растение было скрещено с желтолуковичным.
В потомстве оказались особи с красными, желтыми и белыми луковицами. Определите генотипы родителей и потомства.
4. Цветы душистого горошка могут быть белыми и красными. При скрещивании двух растений с белыми цветами все потомство оказалось с красными цветами. При скрещивании потомков между собой получились растения с красными и белыми цветами в отношении 9 красных и 7 белых. Определите генотипы родителей и потомков первого и второго поколений, дайте характеристику генам.
5. При скрещивании собак породы кокер-спаниель черной масти получилось потомство четырех мастей: 9 черных, 3 рыжих, 3 коричневых, 1 светло-желтый. Черный кокер-спаниель был скрещен со светло-желтым. От этого скрещивания в помете был светло-желтый щенок. Какое соотношение мастей в потомстве можно ожидать от скрещивания того же черного спаниеля с собакой одинакового с ним генотипа?
6. У попугайчиков-неразлучников цвет перьев определяется двумя парами не сцепленных неаллельных генов. Сочетание двух доминантных генов (хотя бы по одному из каждого аллеля) определяет зеленый цвет, сочетание доминантного гена из одной пары и рецессивных генов из другой определяет желтый или голубой цвет, рецессивные особи по обеим парам имеют белый цвет.
а) при скрещивании зеленых попугайчиков между собой получено потомство из 55 зеленых,18 желтых,17 голубых и 6 белых. Определите генотипы родителей и потомков.
б) зоопарк прислал заказ на белых попугайчиков. Однако скрещивание имеющихся на ферме зеленых и голубых особей не давало белых попугайчиков. Определите генотипы имеющихся на ферме птиц.
7.Проведена серия скрещиваний между попугайчиками: 1) самка голубая, самец белый, первое поколение голубое, во втором ¾ голубых и 1/4 белых; 2) самка желтая, самец белый, первое поколение - все желтые, во втором 3/4 желтых и 1/4 белых; 3) самка зеленая, самец голубой, первое поколение - все зеленые, во втором 3/4 зеленых и 1/4 голубых; 4) самка зеленая, самец желтый, первое поколение - все зеленые, во втором 3/4 зеленых и 1/4 желтых; 5) самка голубая, самец желтый и зеленая самка и белый самец. В этих последних двух скрещиваниях в первом поколении получены одинаковые по цвету попугайчики, а во втором - в обоих случаях произошло расщепление по цвету оперения в равном соотношении. Каков характер наследования окраски оперения у попугайчиков?