Полимерное взаимодействие генов
Задача 5. У пастушьей сумки плоды бывают треугольной и овальной формы. Признак определяется двумя парами неаллельных не сцепленных генов. При скрещивании двух растений в первом поколении получено расщепление: 15 растений с треугольными плодами к одному растению с овальными плодами. Определить фено- и генотипы Р и F?
Расщепление 15 : 1 соответствует расщеплению дигибрида при неаллельном взаимодействии генов по типу некумулятивной полимерии 15/16 : 1/16. Такое расщепление возможно при скрещивании двух дигетерозигот. Отсюда Р генотип А1А1А2а2 А1а1А2а2, фенотип треугольные плоды; F генотип 15/16 А1 + 1/16 а1а1а2а2, фенотип 15/16 треугольные плоды, 1/16 овальные. Так как в потомстве 15/16 растений одинаковы по фенотипу, то речь идет о некумулятивной полимерии и в этом случае достаточно одного доминантного гена А для проявления треугольной формы плода, а овальная форма характерна для гомозиготного рецессива.
Задача 6. У пастушьей сумки плоды треугольной и овальной формы. При скрещивании двух растений в первом поколении получено 29 растений с треугольными плодами и два с овальными. Как наследуется форма плода у пастушьей сумки? Каковы фено- и генотипы исходных родительских форм? Каковы генотипы гибридов F1?
Исходные родительские формы различаются между собой по одному признаку. Следовательно, скрещивание моногибридное. Однако форма плода не моногенный признак, поскольку наблюдаемое расщепление в F1 не соответствует ни одному из расщеплений, характерных для моногенных признаков.
Предположим, что форма плода у пастушьей сумки признак дигенный. Тогда величина одного сочетания гамет будет равна 31/16 = 1,94. Определим примерное расщепление в F1: 29/1,94 = 14,96 (~15); 2/1,94 = 1,03 (~ 1). Мы получили соотношение, близкое к «модельному» 15 : 1, характерному для некумулятивной полимерии. Сформулируем нулевую гипотезу: признак контролируется двумя независимо наследуемыми генами, взаимодействующими по типу некумулятивной полимерии, поэтому реальное расщепление в F1 должно соответствовать «модельному» соотношению 15 : 1. На основании данной гипотезы рассчитаем теоретически ожидаемое значение численности потомков в каждом классе. Растений с треугольными плодами должно быть 3115/16 = 29,06 шт., а с овальными 31 1/16 = 1,94 шт. Проверяем гипотезу по методу 2 .
2 факт = ((31 29,06) 2 /29,06) + ((2 1,94) 2 /1,94) = 0,13
Расчеты показывают, что наша гипотеза верна.
Поскольку в F1 наблюдается расщепление, то, следовательно, исходные родительские формы гетерозиготны. Для того получения 16 вариантов зигот необходимо чтобы обе родительские формы были дигетерозиготны. В противном случае при всех других вариантах число комбинаций гамет будет меньше 16. Например, если одна родительская форма дигетерозиготна, а вторая гетерозиготна только по одному гену, то возможно лишь 8 сочетаний гамет, но не 16.
Наконец, необходимо определить, какой признак доминантный, а какой рецессивный. Поскольку в F1 растения, встречающиеся с частотой 1/16 (т. е. растения с генотипом a1a1a2a2), имеют овальную форму плода, то именно этот признак и является рецессивным. Треугольная же форма плода признак доминантный.
Таким образом, исходные родительские формы дигетерозиготны и имеют треугольную форму плода. Введем генетические обозначения и запишем схему скрещивания.
треугольные плоды треугольные плоды
1/16 с овальными плодами (генотип а1а1а2а2)
Ответ. Форма плода у пастушьей сумки контролируется двумя независимо наследуемыми генами, взаимодействующими по типу некумулятивной полимерии. Исходные родительские формы имеют треугольную форму плода, их генотип А1a1А2a2. Генотипы гибридов F1: 15/16 растений с генотипами А1А2, А1а2а2 или а1а1А2 (треугольная форма плода) и 1/16 растений с генотипом а1а1а2а2 (овальная форма плода).
Задача 7. Допустим, что различие по урожайности между двумя чистыми сортами овса, один из которых дает около 6 г, а второй около 10 г зерна на одно растение, зависит от двух одинаково действующих и слагающих в своем действии пар полигенов А1а1 и А2а2. Каковы будут фенотипы F1 и F2 от скрещивания между этими сортами?
Если предположить, что генотип растений, дающих 6 г зерна с растения, а1а1а2а2, а генотип сорта овса, дающего 10 г зерна с растения, А1А1А2А2, тогда одна доминантная аллель любого из указанных полигенов контролирует образование 1 г зерна на растение ((10 г 6 г)/4 = 1 г). Запишем схему скрещивания.
F2: 1/16 растений, дающих 10 г зерна с растения (генотип А1А1А2А2),
Ответ. Фенотип гибридов F1: урожайность 8 г с растения. Фенотипы гибридов F2: 1/16 растений будут давать 10 г, 4/16 9 г, 6/16 8 г, 4/16 7 г и 1/16 6 г зерна с растения.
Задача 8. Г. Нильсон-Эле при скрещивании форм овса с разной окраской семени получил следующие результаты:
Р: ♀ черные семена ♂ серо-белые семена.
F1 – все растения имели черные семена, F2 – 630 растений с черными семенами, 49 растений с серо-белыми семенами. Определите генотипы всех форм.
Определим соотношение фенотипов растений во втором поколении. Если меньшее число растений (40) принять за 1, то 630 будет примерно в 15 раз (630 : 40) больше, что соответствует расщеплению дигибрида 15/16 : 1/16. Используя критерий 2 убедимся, что такое предположение близко к фактически полученному результату ( 2 < 3,84). Отсюда следует, что различия по цвету семян у овса зависят от двух пар неаллельных генов с полимерным взаимодействием. Генотипы Р: А1А1А2А2 и а1а1а2а2. дигенную природу признака подтверждает анализирующем скрещиванием, при котором получим расщепление по фенотипу 3 : 1.
Задача 9. У пшеницы белая и красная пигментация зерна контролируется двумя парами аллелей: А1а1 и А2а2. Растения, рецессивные по обеим парам аллелей, имеют белые зерна. Наличие одного или более доминантных аллелей обусловливает красную окраску зерна, усиливающуюся при увеличении числа доминантных генов. Какую окраску будут иметь зерна пшеницы в первом поколении и во втором поколении от скрещивания красного гомозиготного по обоим генам растения с белым?
По решетке Пеннета или используя теорию вероятностей, находим, что в F2 15 зерен имеют окраску разной интенсивности (содержат хотя бы один доминантный ген А) и одно растение с неокрашенными зернами а1а1а2а2. Интенсивность окраски и распределение растений по этому признаку будет 4А + 0а > 3А + 1а > 2А + 2а > 1А + 3а > 0А + 4а. Расщепление в F2:
Источник
Урок по биологии на тему «Решение задач по генетике»
Среди неаллельных взаимодействий генов можно выделить следующие типы: комплементарность, эпистаз и полимерию. Главным при решении задач по данной теме является установление характера взаимодействия генов. Нужно помнить, что большинство типов взаимодействия генов влияют на формирование качественных признаков, знаний характерного фенотипического расщепления гибридов второго поколения, также может помочь при определении типа наследования.
Комплементарность — самый распространенный тип взаимодействия генов, так как по нему обеспечивается контроль цепей биосинтетических реакций. Известно, что синтез большинства сложных соединений представляет собой процесс многоэтапный и каждый этап данного процесса контролируется особым ферментом, детерминируется отдельным геном.
При комплементарности два неаллельных гена, находясь вместе в одном генотипе, определяют развитие нового признака. При этом могут быть разные типы расщепления во втором поколении — 9 : 3 : 3 : 1; 9 : 7; 9 : 6 : 1; 9 : 3 : 4.
В первом поколении наблюдается новообразование.
Задача Форма гребня у кур может быть местовидной, гороховидной, ореховидной и розовидной. Формирование ореховидного гребня зависит от присутствия двух доминантных генов (P и R), наличие одного из доминантных генов вызывает появление розовидного гребня (R) либо гороховидного гребня (Р), а комбинация рецессивных аллелей вызывает развитие простого местовидного гребня (rrpp). При скрещивании кур, имеющих ореховидные гребни, потомство получилось со всеми четырьмя формами гребней в отношении: 9/16 ореховидных; 3/16 — гороховидных; 3/16 — розовидных, 1/16 — местовидных. Определите вероятные соотношения фенотипов в потомстве от скрещивания получившихся гетерозиготных особей с гороховидными гребнями с гетерозиготными особями, имеющими розовидный гребень.
Решетка Пеннета №1
Источник