Решение задач на взаимодействие генов

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?