Тема: Дигибридное скрещивание

Лабораторная работа № 7

Тема: Дигибридное скрещивание

Наследование признаков, которые кодируются генами, локализованными в разных парах хромосом, осуществляется независимо друг от друга. Дигибридным называется скрещивание, при котором рассматривается наследование двух альтернативных признаков, кодируемых генами, расположенными в разных парах гомологичных хромосом.

Согласно третьему закону Менделя, при дигибридном скрещивании наследование обоих признаков осуществляется независимо друг от друга, а в потомстве дигетерозигот наблюдается расщепление по фенотипу в пропорции 9:3:3:1 (9 А-В-, 3 ааВ-, 3 А-bb, 1 ааbb, где «-» обозначает, что ген может находиться либо в доминантном, либо в рецессивном состоянии). По генотипу расщепление будет осуществляться в соотношении 4:2:2:2:2:1:1:1:1 (4 АаВb, 2 ААВb, 2 АаВВ, 2 Ааbb, 2 ааВb, 1ААbb, 1 ААВВ, 1 ааВВ, 1 ааbb).

Для определения фенотипов и генотипов потомства при дигибридном скрещивании удобно пользоваться решеткой Пеннета, для построения которой по вертикальной оси следует отметить гаметы одного родительского организма, а по горизонтальной – другого. В месте пересечения вертикалей и горизонталей записываются генотипы дочерних организмов.

Решетка Пеннета

А – желтая окраска семян (ж),
а – зеленая окраска семян (з),
В – гладкая поверхность семян (г),
b – морщинистая поверхность семян (м).

Гаметы:	♂	AB	Ab	aB	ab
♀
AB	AABB ж. г.	AABb ж. г.	AaBB ж. г.	AaBb ж. г.
Ab	AABb ж. г.	Aabb ж. м.	AaBb ж. г.	Aabb ж. м.
aB	AaBB ж. г.	AaBb ж. г.	aaBB з. г.	aaBb з. г.
ab	AaBb ж. г.	Aabb з. м.	aaBb з. г.	aabb з. м.

9 A-B- желтая гладкая

3 A-bb желтая морщинистая

3 ааB- зеленая гладкая

1 aabb зеленая морщинистая

Задачи, иллюстрирующие закон независимого наследования

Задача 1-1.

Написать возможные типы гамет, продуцируемых организмами со следующими генотипами: ААВВ, CcDD,EeFf, gghh (гены наследуются независимо).

Задача 1-2.

У морских свинок ген черной окраски шерсти W доминирует над аллелем w, обуславливающим белую окраску. Короткошерстность определяется доминантным геном L, а длинношерстность его рецессивным аллелем l. Гены окраски и длины шерсти наследуются независимо. Гомозиготное черное короткошерстное животное было скрещено с гомозиготным белым длинношерстным. Какое потомство получится от возвратного скрещивания свинок из F₁ c родительской особью?

Задача 1-3

Чистопородного черного комолого быка (доминантные признаки, которые наследуются независимо) скрестили с красными рогатыми коровами. Какими будут гибриды? Каким окажется следующее поколение от скрещивания гибридов между собой?

Задача 1-4.

У дрозофилы серая окраска тела и наличие щетинок – доминантные признаки, которые наследуются независимо. Какое потомство следует ожидать от скрещивания желтой самки без щетинок с гетерозиготным по обоим признакам самцом?

 

Пример.

У человека альбинизм и способность преимущественно владеть левой рукой – рецессивные признаки, наследующиеся независимо. Каковы генотипы родителей с нормальной пигментацией и владеющих правой рукой, если у них родился ребенок альбинос и левша?

Решение:

Для решения задачи можно абстрагироваться от одной пары признаков и рассматривать только другую: I. Пигментация: А – нормальная пигментация, а – альбинизм. Ребенок является альбиносом (рецессивный признак), следовательно, его генотип по этому признаку – аа.

Каждый из родителей имеет нормальную пигментацию, значит, оба они несут доминантный ген А. Поскольку у них есть ребенок с генотипом аа, то каждый из них должен нести также рецессивный гена. Следовательно, генотип родителей по гену пигментации – Аа.

II. Владение правой рукой: В – праворукость, b – леворукость. Ребенок левша (рецессивный признак), следовательно, его генотип – bb.

Родители являются правшами, значит, каждый из них несет доминантный ген В. Их ребенок левша (bb), поэтому каждый из родителей несет рецессивный ген b. Генотип родителей по этой паре генов – Вb.

Следовательно: генотип матери – АаВb; генотип отца – АаВb; генотип ребенка – ааbb.

Схема брака

Р	♀АаBb норм. пигмент., правша	×	♂AаBb норм. пигмент., правша
гаметы	AB Ab aB ab		AB Ab aB ab
F1	аabb альбинос, левша

Ответ: Родители гетерозиготны по каждой паре признаков и их генотип – АаВb.

 

Задача 2-1.

Мужчина с карими глазами и 3 группой крови женился на женщине с карими глазами и 1 группой крови. У них родился голубоглазый ребенок с 1 группой крови. Определите генотипы всех лиц, указанных в задаче.

 

Задача 2-2.

Скрестили дрозофил с красными глазами и нормальными крыльями с дрозофилами с белыми глазами и дефектными крыльями. В потомстве все мухи с красными глазами и дефектными крыльями. Какое будет потомство от скрещивания этих мух с обоими родителями?

 

Задача 2-3.

Мужчина дальтоник, правша (его мать была левшой) женат на женщине с нормальным зрением (ее отец и мать были полностью здоровы), левше. Какие могут родиться дети у этой пары?

 

Задача 2-4.

Тыкву, имеющую желтые плоды дисковидной формы, скрестили с тыквой, у которой были белые шаровидные плоды. Все гибриды от этого скрещивания имели белую окраску и дисковидную форму плодов. Какие признаки доминируют? Каковы генотипы родителей и потомства?

Задача 2-5.

У собак черный цвет шерсти доминирует над кофейным, а короткая шерсть над длинной. Обе пары генов находятся в разных хромосомах. Охотник купил черную, с короткой шерстью собаку и хочет быть уверен, что его собака чистопородна. Какого партнера по скрещиванию ему нужно подобрать, чтобы убедиться в чистоте породы?

Схема скрещивания

Р	♀WwDd белый, дисковид.	×	♂Wwdd белый, шаровид.
гаметы	WD wD Wd wd		Wd wd
F1	WWDd WwDd WWdd Wwdd белый, белый, белый, белый, дисковид. дисковид. шаровид. шаровид.
	WwDd wwDd Wwdd wwdd белый, желтый, белый, желтый, дисковид. дисковид. шаровид. шаровид.

 

Задача 3-1.

Скрестили черного безрогого быка с белой рогатой коровой. В F₁ получили 25% черных безрогих, 25% черных рогатых, 25% белых рогатых и 25% белых безрогих. Объясните это расщепление, если черный цвет и отсутствие рогов - доминантные признаки.

Задача 3-2.

Скрестили два сорта флоксов: один имеет красные блюдцевидные цветки, второй - красные воронковидные цветки. В потомстве было получено 3/8 красных блюдцевидных, 3/8 красных воронковидных, 1/8 белых блюдцевидных и 1/8 белых воронковидных. Определите доминантные гены и генотипы родительских форм, а также их потомков.

Задача 3-3.

У кур гороховидный гребень доминирует над листовидным, а оперенные ноги над голыми. От группы генетически однородных кур с листовидными гребнями и оперенными ногами при скрещивании с петухом, имеющим гороховидный гребень и голые ноги, получено следующее потомство: с гороховидным гребнем и оперенными ногами – 59, с гороховидным гребнем и голыми ногами – 72, с листовидным гребнем и оперенными ногами – 63, с листовидным гребнем и голыми ногами – 66. Установить генотипы родителей и потомков.

Задача 3-4.

У дрозофил серая окраска тела доминирует над черной, а нормальная форма крыльев над скрученной. При скрещивании между собой серых мух с нормальными и скрученными крыльями одна четверть потомства имела черное тело. Примерно у половины всех дочерних особей крылья были нормальные, а у половины – скрученные. Каковы генотипы родителей?

Задача 3-5.

У пшеницы безостность (А) доминирует над остистостью (а), а красная окраска колоса (В) над белой (b). Растения безостного красноколосного сорта при скрещивании с пшеницей остистого белоколосного сорта дали:

1/4 безостных красноколосных,

1/4 безостных белоколосных,

1/4 остистых красноколосных,

1/4 остистых белоколосных.

Определить генотипы исходных растений. Соответствует ли данное скрещивание анализируемому?

Задача 3-6.

У фигурной тыквы белая окраска плодов (W) доминирует над желтой (w), а дисковидная форма плодов (D) над шаровидной (d). От скрещивания двух растений с белыми дисковидными плодами получено 11 растений с желтыми дисковидными и 36 с белыми дисковидными плодами. Определить наиболее вероятный генотип исходных растений.

Задача 3-7.

У дурмана пурпурная окраска цветков доминирует над белой, колючие семенные коробочки над гладкими. От скрещивания дурмана с пурпурными цветками и гладкими коробочками с растением, имеющим белые цветки и колючие коробочки, получено 320 растений с пурпурными цветками и колючими коробочками и 423 – с пурпурными цветками и гладкими коробочками. Каковы генотипы исходных организмов и потомства?

Задача 3-8.

У кур черный цвет оперения доминирует над красным, наличие гребня – над его отсутствием. Гены, кодирующие эти признаки, располагаются в разных парах хромосом. Красный петух, имеющий гребень, скрещивается с черной курицей без гребня. Получено многочисленное потомство, половина которого имеет черное оперение и гребень, а половина – красное оперение и гребень. Каковы наиболее вероятные генотипы родителей?

Задача 4-9.

Нормальный рост у овса доминирует над гигантизмом, раннеспелость – над позднеспелостью. Гены обоих признаков расположены в разных аутосомах. От скрещивания раннеспелых растений нормального роста между собой получили 22372 растения. Из них гигантских оказалось 5593, и столько же позднеспелых. Определить, сколько было получено растений, одновременно имеющих признаки позднего созревания и гигантского роста.

Схема брака

P	♀Aabb нормальный слух, б. Вильсона	×	♂aaBb глухота, нормальный обмен
гаметы	Ab	ab		aB	ab
F1	AaBb здоров 25%	Aabb б. Вильсона 25%		aaBb глухота 25%	aabb глухота, б. Вильсона 25%

Вероятность рождения здорового ребенка равна отношению числа ожидаемых событий (рождение здорового ребенка – 1) к числу всех возможных событий (4), в данном случае она равна 1/4 (25%).

Ответ: Вероятность рождения здорового ребенка – 1/4 (25%).

 

Задача 4-1. Носительница гемофилии вышла замуж за здорового мужчину. Какие могут родиться дети и с какой вероятностью?

Задача 4-2.

Темноволосый (доминантный признак), не имеющий веснушек мужчина женился на светловолосой женщине с веснушками (доминантный признак). У них родился светловолосый сын без веснушек. Определить вероятность рождения у них темноволосого ребенка с веснушками.

Задача 4-3.

Полидактилия (многопалость) и отсутствие малых коренных зубов передаются как доминантные аутосомные признаки. Гены этих признаков находятся в разных парах хромосом. Какова вероятность рождения детей без аномалий в семье, где оба родителя страдают данными заболеваниями и гетерозиготны по этим парам генов?

Задача 4-4.

У человека брахидактилия (укорочение пальцев) – доминантный признак, а альбинизм – рецессивный. Какова вероятность рождения ребенка с двумя аномалиями у гетерозиготных по обоим признакам родителей?

Задача 4-5.

Глаукома (заболевание глаз) имеет две формы. Одна форма определяется доминантным геном, а другая – рецессивным. Гены расположены в разных хромосомах. Какова вероятность рождения больного ребенка в семье:

где оба супруга страдают разными формами глаукомы и гомозиготны по обеим парам генов;

где оба супруга гетерозиготны по обеим парам генов?

 

Задача 5-1.

При скрещивании растений флокса с белыми блюдцеобразными и кремовыми воронкообразными цветками все потомство имело белые блюдцеобразные цветки. При скрещивании полученных гибридов между собой было получено 726 растений, имеющих белые блюдцеобразные цветы, 238 – белые воронковидные, 245 – кремовые блюдцеобразные и 83 – кремовые воронковидные. Как наследуются признаки окраски и формы цветов у флокса? Каковы генотипы исходных растений?

Задача 5-2.

Голубоглазый правша женился на кареглазой правше. У них родилось двое детей –кареглазый левша и голубоглазый правша. От второго брака этого мужчины с другой кареглазой правшой родилось 9 кареглазых детей, все – правши. Каковы генотипы всех трех родителей? Какие признаки доминантны, какие рецессивны? Определите вероятность гетерозиготности второй женщины.

Задача 5-3.

При скрещивании растений флокса с белыми блюдцеобразными и кремовыми воронкообразными цветками все потомство имело белые блюдцеобразные цветки. При скрещивании полученных гибридов между собой было получено 726 растений, имеющих белые блюдцеобразные цветы, 238 – белые воронковидные, 245 – кремовые блюдцеобразные и 83 – кремовые воронковидные. Как наследуются признаки окраски и формы цветов у флокса? Каковы генотипы исходных растений?

Задача 5-4.

Скрещивались две породы тутового шелкопряда, которые отличались следующими двумя признаками: полосатые гусеницы, плетущие белые коконы, и одноцветные гусеницы, плетущие желтые коконы. В первом поколении F1 все гусеницы были полосатые и плетущие желтые коконы. Во втором поколении F2 наблюдалось следующее расщепление:

6205 – полосатые гусеницы, плетущие желтые коконы,

2137 – полосатые гусеницы с белыми коконами,

2087 – одноцветные с желтыми коконами,

693 – одноцветные с белыми коконами.

Определить генотипы исходных форм и потомства F1 и F2.

Задача 5-5.

Потомство (F2), полученное в результате спаривания гомозиготных серых жеребцов с каштанами на ногах и гомозиготных вороных кобыл без каштанов, имеет серую масть без каштанов на ногах. Определить фенотипы потомства, полученного при спаривания жеребца из F1 с вороной кобылой с каштанами.

 

Задача 6-1.

Какое расщепление по фенотипу будет наблюдаться при скрещивании двух дигетерозигот, если: оба гена не полностью доминируют над своим аллелем;

доминирование по одной паре генов полное, а по другой – неполное

Задача 6-2.

У львиного зева окраска цветка контролируется одной парой генов с неполным доминированием, а ширина листа – другой парой генов с неполным доминированием. Обе пары генов наследуются независимо. Какое соотношение генотипов и фенотипов получится в потомстве от скрещивания растений с красными цветками и средними листьями и с розовыми цветками и узкими листьями?

Задача 6-3.

У львиного зева красная окраска цветка неполно доминирует над белой. Гибридное растение имеет розовую окраску. Нормальная форма цветка полностью доминирует над пилорической. Какое потомство получится от скрещивания двух дигетерозиготных растений?

Задача 6-4.

У шортгорнской породы скота цвет шерсти наследуется по промежуточному типу: ген R обусловливает красную масть, ген r – белую; генотипы Rr имеют чалую шерсть. Комолость (Р) доминирует над рогатостью (р). Белая рогатая корова скрещена с гомозиготным красным рогатым быком. Какой фенотип и генотип будет иметь их потомство F1 и F2?

Задача 6-5.

У львиного зева красная окраска цветка неполно доминирует над белой. Гибридное растение имеет розовую окраску. Узкие листья частично доминируют над широкими (у гибридов листья имеют среднюю ширину). Какое потомство получится от скрещивания растения с красными цветами и средними листьями с растением, имеющим розовые цветки и средние листья?

Задача 6-6.

У крупного рогатого скота комолость доминирует над рогатостью, а окраска контролируется парой генов с неполным доминированием – гомозиготные животные имеют красную или белую масть, а гетерозиготные – чалую. Скрещивание комолого чалого быка с рогатой белой коровой дало рогатую чалую телку. Каковы генотипы всех этих животных?

 

Полигибридное скрещивание

Так же, как и в случае дигибридного скрещивания, решение задач по выяснению фенотипов и определению вероятности рождения потомков с теми или иными признаками можно значительно облегчить, если последовательно рассматривать наследование каждого отдельного признака, абстрагировавшись от остальных.

Пример: Написать типы гамет, образующихся у организма с генотипом АаВbСс. Гены А, В и С наследуются независимо.

Решение: Для написания вариантов гамет лучше использовать запись в хромосомной форме, тогда можно мысленно последовательно вращать хромосомы относительно друг друга и после этого записывать гены, попавшие в верхнюю и нижнюю часть. Все эти операции осуществляются мысленно, записывается только конечный результат.

а)

А a

В b

С c

ABC

б)

a A

В b

С c

aBC

в)

А a

b B

С c

AbC

г)

А a

B b

c C

ABc

abc

Abc

aBc

abC

 

Ответ: Тригетерозигота АаВbСс будет образовывать 8 типов гамет:

АВС, аbс, аВС, Аbс, АbС, аВс, АВс и аbС.

 

Задача 7-1.

Организм имеет генотип АаВbССddEE. Написать типы гамет, которые он образует, учитывая то, что каждая пара генов расположена в разных парах гомологичных хромосом.

Задача 7-2.

У собак короткошерстность (L) доминирует над длинношерстностью (l), черная окраска (В) – над коричневой (b), отвислое ухо (Н) – над стоячим (h). Определить, сколько гамет и каких типов образует:

короткошерстный черный кобель с отвислыми ушами, гетерозиготный по цвету и длине шерсти и гомозиготный по гену висячести ушей;

гетерозиготная по всем признакам сука.

Задача 7-3.

Короткопалость, близорукость и альбинизм кодируются рецессивными генами, расположенными в разных хромосомах. Короткопалый, близорукий мужчина с нормальной пигментацией женился на здоровой женщине-альбиноске. Их первый ребенок был короткопал, второй – близорук, третий – альбинос. Определить генотипы родителей и детей.

Задача 7-4.

Карий цвет глаз, темные волосы и владение правой рукой – доминантные признаки, которые наследуются независимо. Отец – кареглазый темноволосый левша, мать – голубоглазая светловолосая правша. В семье имеются: сын – голубоглазый светловолосый левша, и дочь – кареглазая темноволосая правша. Определить генотипы всех членов семьи.

Задача 7-5.

У кур оперенные ноги (F) доминируют над голыми (f), розовидный гребень (R) – над простым (r), белое оперение (I) – над окрашенным (i). Курица с оперенными ногами, розовидным гребнем и белым оперением скрещена с таким же петухом. Среди их потомства был цыпленок с голыми ногами, простым гребнем и окрашенными перьями. Определить генотипы родителей.

Задача 7-6.

На ферме крупного рогатого скота имеются животные: красные рогатые белоголовые и белые комолые. Гибриды между ними чалые комолые белоголовые. Если селекционер задался целью вывести породу, характеризующуюся красной мастью, комолостью и белоголовостью, то какая часть поколения F₂ будет обладать: а) желаемым фенотипом, б) желаемым генотипом? Какая доля животных F₂, характеризующихся красной мастью, комолостью и белоголовостью, должна быть гомозиготной по комолости? По красной окраске? По белоголовости? По всем трем признакам? Каков наиболее рациональный путь создания гомозиготного скота желательного типа?

Задача 7-7.

Скрещиваемые растения гомозиготны, но отличаются друг от друга по пяти независимо наследующимся признакам. Из них 3 признака материнского растения доминантны и 2 рецессивны. Полученные гибриды размножаются путем самоопыления. Какая доля окажется фенотипически подобной «бабушке»? А какая – «дедушке»?

Задача 7-8.

Скрещиваются особи AaBbCcDd x AabbCCDd. Какую часть в потомстве составят особи с генотипом: AAbbCCdd, aabbccdd, AaBBCcDD?

Лабораторная работа № 8

Комплементарность

Развитие признака может определяться не одной, а двумя или более парами неаллельных генов, располагающимися в разных хромосомах. Если хотя бы одна пара находится в гомозиготном рецессивном состоянии, то признак не развивается или отличен от доминантного.

С биохимической точки зрения зачастую это может быть связано с тем, что развитие признаков обычно представляет собой многостадийный процесс, каждый этап которого контролируется отдельным ферментом (информация о ферменте находится в определенном гене). Если хотя бы один ген находится в рецессивном состоянии, то синтезируется измененный фермент, реакция не идет, и конечный продукт не образуется:

ген		A		B		C		D
фермент		E1		E2		E3		E4
		↓		↓		↓		↓
реакции	S1	→	S2	→	S3	→	S4	→	P (признак)

Расщепление при скрещивании дигетерозигот при комплементарном наследовании обычно бывает в пропорции 9:7, 9:3:4, или 9:3:3:1, 9:6:1 (часть особей с минимальным выражением признака 7/16, 4/16 и 1/16).

Пример: У душистого горошка окраска цветов проявляется только при наличии двух доминантных генов А и В. Если в генотипе имеется только один доминантный ген, то окраска не развивается. Какое потомство F₁ и F₂получится от скрещивания растений с генотипами ААbb и ааВВ?

Решение: Генотип исходных растений известен по условию задачи. Они гомозиготны и будут давать один тип гамет, которые можно объединить единственным образом. Потомство F₁ будет единообразно по генотипу (АаВb) и фенотипу (розовые цветы):

Схема скрещивания

Р	♀AAbb белый	×	♂aaBB белый
гаметы	Ab		aB
F1	AaBb розовый 100%

Дигетерозиготные потомки F₁ будут давать по 4 типа гамет, которые могут комбинироваться 16 способами. Построив решетку Пеннета, можно убедиться, что организмов, одновременно имеющих доминантные гены А и В (розовые цветы), будет примерно 9/16. То есть, в F₂ будет наблюдаться расщепление по цвету в пропорции 9:7.

Схема скрещивания

F1	♀АаBb розовый	×	♂AаBb розовый
гаметы	AB Ab aB ab		AB Ab aB ab
F2	A-B- розовый 9/16		A-bb aaB- aabb белый 7/16

 

Задача 1-1.

Самка дрозофилы с коричневыми глазами скрещивалась с самцами, имеющими ярко-красные глаза. В F₁ все мухи имели красные глаза. В F₂ получено 128 мух с ярко-красными глазами, 40 мух с белыми глазами, 383 красноглазых мух и 121 муха с коричневыми глазами. Как наследуется окраска глаз у дрозофилы? Каковы генотипы исходных мух?

Задача 1-2.

В 1916 году в Марбурге выведена новая порода кроликов со светло-голубой окраской, названная «белкой». Порода была получена путем скрещиваний: голубого кролика с шоколадно-коричневым, и гибридов F₁ от этого скрещивания, имеющих черную окраску, между собой. В F₂ получили 47 черных, 12 голубых, 16 шоколадно-коричневых и 6 светло-голубых – «белка». Какое расщепление должно быть в анализирующем скрещивании среди 65 потомков? Каких особей необходимо взять в качестве анализаторов?

Задача1-3.

При скрещивании сортов перца, имеющих желтые и коричневые плоды, в F₁ плоды оказались красные. Какие два объяснения можно дать этому факту? Когда были получены гибриды F₂, то среди 322 растений 182 имели красные, 59 коричневые, 20 зеленые и 61 желтые плоды. Какое из Ваших предположений подтвердилось, а какое отпало? Что получится в F₁ и в F₂ от скрещивания растений с красными и зелеными плодами?

 

Задача1-4.

Собака желтой масти скрещивалась с черной. В потомстве получено 46 черных щенков, 13 рыжих, 17 коричневых и 6 желтых. Как наследуется окраска? Каковы генотипы исходных животных?

 

Задача 1-5.

Темных карпов скрестили с белыми и в F₁ получили также темных, а в F₂ – 265 темных, 82 стальных, 87 оранжевых и 24 белых рыб (всего 458). Каковы генотипы исходных рыб? Какая окраска ожидается у потомков от скрещивания гомозиготных стальных и оранжевых рыб?

 

Задача 1-6.

Кирпично-красных меченосцев скрестили с лимонными и получили в F₁ только кирпично-красных, а в F₂ 141 кирпично-красных, 40 алых, 53 зеленых и 12 лимонных. Каковы генотипы исходных рыб?

 

Задача 1-7.

Зеленых меченосцев скрещивали с алыми, в F₁ все рыбки имели кирпично-красную окраску, в F₂ произошло расщепление: 50 кирпично-красных рыбок, 5 лимонных, 18 алых и 11 зеленых. Что получится, если скрестить алых с лимонными?

 

Задача 1-8.

Голубых гуппи скрещивали со светлыми, в F₁ все рыбки получились серые. В F₂ произошло расщепление: 55 серых, 17 голубых, 19 светлых и 6 белых. При скрещивании серых из F₁ с белыми из F₂ получили 17 серых, 20 голубых, 15 светлых и 19 белых. Что будет, если гомозиготных серых скрестить с гомозиготными белыми рыбками?

Полимерное действие генов

При полимерном наследовании развитие одного признака контролируется несколькими парами генов, расположенных в разных хромосомах. Чем больше генов находится в доминантном состоянии, тем ярче выражен признак.

Полимерное действие лежит в основе наследования количественных признаков и играет важную роль в эволюции.

Например, степень пигментации кожи определяется двумя парами (на самом деле – большим количеством) генов. В соответствии с этим по данному признаку людей можно условно разделить на 5 фенотипов: негры (ААВВ), темные мулаты (ААВb или АаВВ), средние мулаты (АаВb, ааВВ или ААbb), светлые мулаты (Ааbb или ааВb) и белые (ааbb).

Задача 2-1.

Сын белой женщины и негра женится на белой женщине. Может ли ребенок от этого брака быть темнее своего отца?

Задача 2-2.

Какой фенотип потомства будет:

от брака негра и светлой мулатки;

от брака белого и темной мулатки?

Задача 2-3.

Какое потомство получится от брака:

двух средних гетерозиготных мулатов;

двух средних гомозиготных мулатов?

Задача 2-4.

Два средних мулата имеют двух детей-близнецов: черного и белого ребенка. Можно ли установить генотипы родителей?

Задача 2-5.

От брака среднего мулата и светлой мулатки родилось много детей, среди которых оказалось по 3/8 средних и светлых мулатов и по 1/8 – темных мулатов и белых. Каковы возможные генотипы родителей?

Задача 2-6.

Может ли у одной пары родителей родиться двое детей-близнецов, один из которых белый, а другой – негр?

 

Эпистаз

Эпистазом, или противоположным действием генов, называется явление, при котором ген одной аллельной пары (супрессор) в доминантном состоянии может подавлять развитие признака, контролируемого другой парой генов.

В случае эпистаза при скрещивании дигетерозигот в потомстве наблюдается расщепление в соотношении 13:3 или 12:3:1.

Пример: При скрещивании растений одного из сортов тыквы с белыми и желтыми плодами все потомство F₁ имело белые плоды. При скрещивании этого потомства между собой в их потомстве F₂ было получено:

204 растения с белыми плодами,

53 растения с желтыми плодами,

17 растений с зелеными плодами.

Определить возможные генотипы родителей и потомства.

Решение: Потомство F₁ единообразно. Это указывает на то, что родители были гомозиготны, и признак белой окраски доминирует.

Гибриды первого поколения F₁ гетерозиготны (получены от родителей с разным генотипом и имеют расщепление в F₂).

Во втором поколении имеется три класса фенотипов, но расщепление отличается от расщепления при кодоминировании (1:2:1) или при комплементарном наследовании (9:6:1, 9:3:4, 9:7 или 9:3:3:1).

Предположим, что признак определяется противоположным действием двух пар генов, причем особи, у которых обе пары генов находятся в рецессивном состоянии (ccjj), отличаются по фенотипу от особей, у которых действие гена не подавляется. Расщепление в потомстве 12:3:1 подтверждает это предположение.

Ответ: Генотипы родителей – ССjj и ссJJ, потомства F₁ – СсJj.

 

Задача 3-1.

У кур породы леггорн окраска перьев обусловлена наличием доминантного гена С. Если он находится в рецессивном состоянии, то окраска не развивается. На действие этого гена оказывает влияние ген I, который в доминантном состоянии подавляет развитие признака, контролируемого геном С. Какое потомство получится от скрещивания дигетерозиготных по этим генам кур породы леггорн?

Задача 3-2.

У кур породы леггорн окраска перьев обусловлена наличием доминантного гена С. Если он находится в рецессивном состоянии, то окраска не развивается. На действие этого гена оказывает влияние ген I, который в доминантном состоянии подавляет развитие признака, контролируемого геном С. Определить вероятность рождения окрашенного цыпленка от скрещивания кур с генотипом ССIi и ссIi.

 

Задача 3-3.

При скрещивании чистых линий собак коричневой и белой масти все потомство имело белую окраску. Среди потомства полученных гибридов было 118 белых, 32 черных и 10 коричневых собак. Предложите гипотезу, объясняющую эти результаты.

 

Задача 3-4.

У лошадей действие генов вороной (С) и рыжей масти (с) проявляется только в отсутствие доминантного гена D. Если он присутствует, то окраска белая. Какое потомство получится при скрещивании между собой белых лошадей с генотипом CcDd?

 

Задача 3-5.

У овса черная окраска семян определяется доминантным геном А, а серая окраска – доминантным геном В. Ген А эпистатичен гену В, и последний в его присутствии не проявляется. При отсутствии в генотипе обоих доминантных генов окраска семян белая. При скрещивании двух серосеменных растений получили растения с серыми и белыми семенами в пропорции 3:1. Определить генотипы родителей. Какое расщепление в потомстве было бы получено, если бы скрещивались дигетерозиготные формы?

 

Задача 3-6.

Свиньи бывают черной, белой и красной окраски. Белые свиньи несут минимум один доминантный ген I. Черные свиньи имеют доминантный ген Е и гомозиготны по рецессивной аллели i. Красные поросята (eeii) лишены доминантного гена-подавителя I и доминантного гена, определяющего черную окраску. Какое потомство можно ожидать от скрещивания черной гомозиготной свиньи и красного кабана?

 

 

Лабораторная работа № 7

Тема: Дигибридное скрещивание

Наследование признаков, которые кодируются генами, локализованными в разных парах хромосом, осуществляется независимо друг от друга. Дигибридным называется скрещивание, при котором рассматривается наследование двух альтернативных признаков, кодируемых генами, расположенными в разных парах гомологичных хромосом.

Согласно третьему закону Менделя, при дигибридном скрещивании наследование обоих признаков осуществляется независимо друг от друга, а в потомстве дигетерозигот наблюдается расщепление по фенотипу в пропорции 9:3:3:1 (9 А-В-, 3 ааВ-, 3 А-bb, 1 ааbb, где «-» обозначает, что ген может находиться либо в доминантном, либо в рецессивном состоянии). По генотипу расщепление будет осуществляться в соотношении 4:2:2:2:2:1:1:1:1 (4 АаВb, 2 ААВb, 2 АаВВ, 2 Ааbb, 2 ааВb, 1ААbb, 1 ААВВ, 1 ааВВ, 1 ааbb).

Для определения фенотипов и генотипов потомства при дигибридном скрещивании удобно пользоваться решеткой Пеннета, для построения которой по вертикальной оси следует отметить гаметы одного родительского организма, а по горизонтальной – другого. В месте пересечения вертикалей и горизонталей записываются генотипы дочерних организмов.

Решетка Пеннета

А – желтая окраска семян (ж),
а – зеленая окраска семян (з),
В – гладкая поверхность семян (г),
b – морщинистая поверхность семян (м).

Гаметы:	♂	AB	Ab	aB	ab
♀
AB	AABB ж. г.	AABb ж. г.	AaBB ж. г.	AaBb ж. г.
Ab	AABb ж. г.	Aabb ж. м.	AaBb ж. г.	Aabb ж. м.
aB	AaBB ж. г.	AaBb ж. г.	aaBB з. г.	aaBb з. г.