Решение задач на определение типов гамет при скрещивании

При решении любых задач по генетики необходимой предпосылкой является определение типов продуцируемых особью гамет. Для правильного решения этого вопроса следует твёрдо помнить закон «чистоты» гамет: из каждой пары аллельных генов только один попадает в гамету. Общее число типов гамет, продуцируемых особью, равно 2ⁿ, где n – число пар аллельных генов, из которых аллели неодинаковы.

Например, если генотип особи АаBbCc, т.е. во всех трёх парах аллельных генов аллели неодинаковы, то организм тригетерозиготен. В этом случае количество типов гамет ровно: 2³  = 8 (АВС, АВс, AbC, Abc, aBC, aBc, abC, abc). Особь, гетерозиготная по одной паре аллельных генов (А и а), продуцирует только два типа гамет: А, а (2¹ = 2). Особь, гетерозиготная по двум парам аллельных генов (АаBb), продицирует четыре типа гамет: AB, Ab, aB, ab и тд.

Решение задач по множественному аллелизму

При множественном аллелизме для одного признака в популяции существуют не 2 аллеля, а большее их количество, например 3,4 и тд. Так, 4 аллеля, отвечающие за окраску кролика, обозначают С, c^h, c^ch, с. Однако у каждого организма присутствуют только 2 аллеля из этой серии (группы). Поскольку при скрещивании два организма могут иметь 4 различных аллеля, количество их комбинаций (генотипов) в потомстве может быть очень велико. По соотношению генотипов первого F₁ и второго F₂ поколений они отличаются от менделеевского.

Для примера разберём решение задачи 8 (вариант «а»). По условию кролик со сплошной пигментацией, гетерозиготный по гену альбинизма, скрещён с гималайским кроликом, гетерозиготным также по гену альбинизма, скрещён с гималайским кроликом, гетерозиготным также по гену альбинизма. Надо определить генотипы и фенотипы первого поколения F₁.

Сначала напишем генотипы исходных форм. Кролик со сплошной окраской имеет гены С (сплошная окраска) и с, генотип – Сс. Гималайский кролик имеет гены с^h и с, генотип – с^hc.

    Затем напишем схему скрещивания и производные гаметы.

Схема скрещивания

Р                               Сс                      ×                         c^hc

Гаметы              С                                               с^h    C

F₁                                   Cc^h                              c^hc                        Cc                      cc

Фенотип    Сплошной     Гималайский   Сплошной  Альбинос

                      Тёмный 25%      25%             тёмный 25%           25%

    Поскольку вместо двух аллей в образовании зиготы участвуют 3 аллеля (C, c^h, c), количество генотипов и фенотипов у потомков отличается от менделеевского и образует 4 генотипа: особи с генотипами Cc и Cc^h имеют сплошную тёмную окраску; особь с генотипом с^hc – гималайскую; особь сс – альбинос. Соотношение расщепления по генотипу вместо 3: 1 составляет 2:1:1.

Если один признак контролируется четырьмя аллелями, то разнообразие гено- и фенотипов соответственно увеличивается.

 Задания для самоподготовки

1. Знать: а) опыты Менделя по моногибридному скрещиванию и выводы из них;

б) цитологическое обоснование «чистоты гамет»;

в) закон Менделя о свободном комбинировании признаков и его цитологическое обоснование;

г) менделирующие признаки у человека;

д) отклонения в наследовании признаков от закона Менделя: множественный аллелизм, формы аллельных генов (доминирование, кодоминирование, промежуточное наследование, сверхдоминирование), формы взаимодействия неаллельных генов (комплементарность, эпистаз, полимерия);

е) понятие генотипа как системы взаимодействия генов.

    2. Выполнить тестовые задания.