Наследование некумулятивных полимерных признаков при дигибридном скрещивании

 

Задача 40.
У пастушьей сумки Capsella bursa pastoris известны растения двух разновидностей, четко различающичся по форме плодов (стручков). Одна разновидность, имеющая генотип а1а1а2а2, характеризуется овальной формой стручков, другая (в генотипе имеется хотя бы одна доминантная аллель из двух пар полимерных некумулятивных генов) - треугольной формой стручков. Скрещивали между собой растения со стручками треугольной формы (данные гены в доминантном состоянии) и овальной. В F1 получили 122 растения, в F2 - 642.
1) Сколько растений F1 могут иметь плоды треугольной формы?
2) Сколько растений F2 могут иметь плоды овальной формы?
3) Сколько гомозиготных растений F2 могут иметь плоды треугольной формы?
4) Сколько разных фенотипов могут иметь растения F2?
5) Сколько разных генотипов могут иметь растения F2?
Решение:
Это задача на полимерные гены, когда за формирования признака отвечают аллели двух генов. Характер треугольной формы плодов в этих случаях один и тот же как при наличи одного, так и при наличии нескольких полимерных доминантных генов. Это пример наследования по типу некумулятивной (неаддитивной) полимерии, когда характер проявления признака не меняется в зависимости от числа доминантных полимерных генов.
Так как скрещивали между собой растения со стручками треугольной формы (данные гены в доминантном состоянии, значит, генотип растения - А1А1А2А2) и овальной (генотип а1а1а2а2).

1. При скрещивании растений с доминантными и рецессивными гомозиготами между собой получится, согласно первому закону Менделя, единообразное потомство - все 122 растения пастушьей сумки в F1 имеют стручки треугольной формы. Это можно проилюстрировать схемой скрещивания:

Р: А1А1А2А2    х     а1а1а2а2 
Г:   А1А2                  а1а2
F1: A1a1A2a2  - дигетерозигота.

Расщепления по генотипу нет.
Фенотип: 
A1a1A2a2  - треугольная форма стручка  - 100%. Значит, все 122 растения пастушьей сумки в  Fимеют треугольную форму стручков. 

Схема скрещивания дигетерозигот:

Р1:  A1a1A2a2       х      A1a1A2a2
Г2:  А1A2, А1а2,           А1A2, А1а2,
       а1А2, а1а2.              а1А2, а1а2.
F2:
А1А1А2А2 - стручки треугольной формы;   
А1А1А2а2 - стручки треугольной формы;
А1а1А2А2 - стручки треугольной формы;
А1а1А2а2 - стручки треугольной формы;
А1А1А2а2 - стручки треугольной формы;
А1А1а2а2 - стручки треугольной формы;
А1а1А2а2 - стручки треугольной формы;
 А1а1а2а2 - стручки треугольной формы;
А1а1А2А2 - стручки треугольной формы;
А1а1А2а2 - стручки треугольной формы;
 а1а1А2А2 - стручки треугольной формы;
а1а1А2а2 - стручки треугольной формы;
А1а1А2а2 - стручки треугольной формы;
А1а1а2а2 - стручки треугольной формы;
а1а1А2а2 - стручки треугольной формы;
а1а1а2а2 - стручки овальной формы.

или

А1А1А2А2 - 1 - 6,25%;
а1а1а2а- 1 - 6,25%;
А1а1А2а2 - 4 - 25,00%;
А1А1А2а2 - 2 - 12,50%;
А1а1А2А2 - 2 - 12,50%;
А1А1а2а2 - 1 - 6,25%;
А1а1а2а2 - 2 - 12,50%;
а1а1А2а2 - 2 - 12,50%;
а1а1А2А2 - 1 - 6,25%.   

Расщепление по генотипу: 1: 1:4:2:2:1:2:2:1, разных генотипов - 9 типов.                   

Фенотип:
Стручки треугольной формы - 93,75%; стручки овальной формы - 6,25%. Расщепление по фенотипу 15 : 1.

Выводы:
1. 122 растения F1 могут иметь плоды треугольной формы, так как у всех особей генотип дигетерозигота А1а1А2а2;
2. Примерно 40 растений F2 могут иметь плоды овальной формы, так как вероятность гомозигот по рецессивным аллелям составляет 6,25% (642 . 0,0625 = 40,125);
3. Примерно 40 гомозиготных растений F2 могут иметь плоды треугольной формы, так как вероятность гомозигот по доминантным аллелям составляет 6,25% (642 . 0,0625 = 40,125);
4. Два разных фенотипов могут иметь растения F2. Это стручки треугольной формы - 93,75% и стручки овальной формы - 6,25%;
5. Девять разных генотипов могут иметь растения F2: А1А1А2А2; а1а1а2а2; А1а1А2а2; А1А1А2а2; А1а1А2А2; А1А1а2а2; А1а1а2а2; а1а1А2а2; а1а1А2А2.   
 



Задача 41.
У гороха зеленая окраска плодов (стручков) проявляется при наличии хотя бы одной доминантной аллели из двух пар полимерных некумулятивных генов, а светло-зеленая окраска стручков определяется только тогда растение имеет генотип а1а1а2а2. Определите возможные генотипы и фенотипы потомства при скрещивании растений друг с другом, имеющих следующие генотипы: а) А1а1А2А2 и а1а1А2А2; б) А1а1А2а2 и а1а1А2а2.
Решение:
Эта задача на полимерные некумулятивные гены, когда за формирования признака отвечают аллели двух генов. При данном полимерном наследовании характер проявления признака не меняется в зависимости от числа доминантных полимерных генов, т.е. наличие в генотипе хотя бы одной из доминантных аллелей способствует формированию данного доминантного признака. Рецессивные признаки при некумулятивном полимерном наследовании проявляются лишь при дигомозиготном генотипе.

а) Схема скрещивания растений с генотипами А1а1А2А2 и а1а1А2А2:

Р: А1а1А2А2     х   а1а1А2А2
Г: А1А2, а1А2          а1А2
F1: A1a1A2A2 - 50%;  
      a1a1A2A2 - 50%.
Расщепление по генотипу нет: 1 : 1
Фенотипы:
A1a1A2A2 - зеленая окраска стручков;
a1a1A2A2 - зеленая окраска стручков.
Расщепления по фенотипу нет.

б) Схема скрещивания растений с генотипами А1а1А2а2 и а1а1А2а2:

Р: А1а1А2а2     х    а1а1А2а2
Г:  А1А2, А1а2,      а1А2, а1а2
     а1А2, а1а2.      
F1
А1а1А2А2 - 12,5%;
А1а1А2а2 - 25%;
а1а1А2а2 - 25%;
а1а1А2А2 - 12,5%;
А1а1а2а2 - 12,5%;
а1а1а2а2 - 12,5%.

Расщепление по генотипу: 1А1а1А2А2, 2А1а1А2а2, 2а1а1А2а2, 1а1а1А2А2, 1А1а1а2а2, 1а1а1а2а2 (1:2:2:1:1:1). Генотипов 6 типов.
Фенотип:
Зеленая окраска стручков - 87,5%;
Светло-зеленая окраска стручков - 12,5%.
Расщепление по фенотипу: 7:1.