Пример мозаичной экспресси гена у кошек

Решение задач по генетике на наследование черепаховой окраски меха у кошек

Задача 72.
У кошек одна пара аллелей (В и b), определяющих окраску шерсти, сцеплена с полом. Ген b обуславливает черную окраску шерсти, ген В - рыжую окраску шерсти, а гетерозиготы имеют пеструю (черепаховую) окраску¹. От спаривания рыжего кота с черной кошкой в нескольких пометах было получено шесть котят, из них четыре кошки. 1. Сколько котят имело рыжую окраску шерсти? 2. Сколько кошек были черепаховыми? 3. Сколько котов были рыжими? 4. От спаривания рыжего кота с черными кошками было получено 8 котят, из них шесть кошек. Сколько кошек были черепаховыми? 5. Сколько котят имело черную масть?
Решение:
Х^В - ген рыжей окраски меха у кошек;
Х^b - ген черной окраски меха у кошек;
Х^ВХ^В - рыжая кошка;
Х^bХ^b - черная кошка;
Х^ВХ^b - черепаховая кошка;
Х^ВУ - рыжий кот;
Х^bУ - черный кот.

В данном случае наблюдается явление при котором каждый из аллелей проявляет своё действие, и ни один аллель не подавляет действие другого. В результате у гетерозигот формируется новый признак, пестрая окраска кошки. Это пример такого типа взаимодействия аллельных генов, который называется  мозаичной экспрессией (проявлением) гена или мозаицизмом.

Схема скрещивания рыжего кота с черной кошкой

Р: Х^bХ^b      х       Х^BУ 
Г:  Х^b                 Х^B, У
F₁: 
1X^BX^b; 1Х^bУ
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1.
Фенотипы:
X^BX^b - черепаховые котята - 50%; 
Х^bУ - черные котята - 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 1:1.

Таким образом, при скрещивании рыжего кота с черной кошкой в потомстве все кошки рождаются черепаховые, а все коты - рыжие.

Выводы:
1. Два котенка имеют черную окраску шерсти, все они коты.
2. Четверо котят имели черепаховую окраску, все они кошки.
3. Два кота были черными.

Схема скрещивания черного кота с рыжей кошкой

Р: Х^ВХ^В      х       Х^bУ 
Г:  Х^В                 Х^b, У
F₁: 
1X^BX^b; 1Х^ВУ
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1.
Фенотипы:
X^BX^b - черепаховые котята - 50%; 
Х^ВУ - рыжие котята - 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 1:1.

Таким образом, при скрещивании черного кота с рыжей кошкой в потомстве все кошки рождаются черепаховые, а все коты - рыжие.

Выводы:
4. Все шесть котят-кошек были черепаховыми.
5. Двое котят имели рыжую масть, оба коты.

Таким образом, черепаховые кошки – это всегда гетерозиготы по гену рыжего цвета, кошки-мозаики, лоскутные кошки, у которых на окрасу меха то один ген включен, то другой.
 

Задача 73.
Пара генов B и b, определяющих окраску шерсти у кошек, сцеплена с полом. Ген В обуславливает рыжую окраску, ген b-черную, а гетерозиготы Bb имеют пеструю (черепаховую окраску). Рыжего кота спаривали с пестрой кошкой. Получили пять котят, двое из которых-кошки. 1) Сколько было котят рыжей масти? 2) Сколько было кошек рыжей масти? 3) Сколько было кошек черепаховой масти? 4) Сколько было котят черной масти? 5) Сколько было котов черной масти?
Решение:
Х^В - ген рыжей окраски меха у кошек;
Х^b - ген черной окраски меха у кошек;
Х^ВХ^В - черная кошка;
Х^bХ^b - черная кошка;
Х^ВХ^b - пестрая кошка;
Х^ВУ - рыжий кот;
Х^bУ - черный кот.

Схема скрещивания рыжего кота с пестрой кошкой

Р: Х^ВХ^b      х       Х^BУ 
Г:  Х^В, Х^b           Х^B, У
F₁: 
1Х^ВХ^В; 1X^BX^b; 1Х^ВУ; 1Х^bУ
Наблюдается 4 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1:1:.
Фенотипы:
Х^ВХ^В - рыжий котенок (кошка) - 25%;
X^BX^b - пестрый котенок (кошка)- 25%; 
Х^ВУ - рыжий котенок (кот) - 25%;
Х^bУ - черный котенок (кот) - 25%.

Рыжие котята - 50%;
Черные котята - 25%;
Пестрые котята - 25%.

Наблюдается 3 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 2:1:1.

Таким образом, при скрещивании рыжего кота с пестрой кошкой в потомстве половина кошек рождаются пестрые, а другая половина - рыжие; среди котов полвина рыжие, а другая половина - черные.

Выводы:
1. Вероятность рждения котят рыжей масти составляет 50%.
2. Вероятность рождения кошек рыжей масти составляет 25%.
3. Вероятность рождения кошек пестрой или черной масти составляет по 25% каждой, а среди двух кошек в данном потомстве одна могла быть черная, а другая пестрая или обе черные, или обе пестрые.
4. Вероятность рождения котят черной масти составляет 25%.
5. Вероятность рождения котов рыжей масти составляе 25% среди рождаемых котят и 50% - среди всех рождаемых котиков.

¹ Всё дело в том, что в каждой клетке котенка-девочки во время эмбрионального развития работает только одна из двух имеющихся у нее Х-хромосом, а вторая инактивируется («выключается»). Инактивация Х-хромосомы происходит случайным образом: может быть «выключена» любая из двух Х-хромосом, присутствующих в клетке. Поскольку у гетерозиготных кошек одна хромосома несет аллель В, а другая – аллель b, в некоторых клетках «работает» B, а b инактивируется, в то время в других «работает b, а B инактивируется. В первых клетках проявляется рыжий окрас, а во вторых – черный. Гетерозиготная кошка Bb оказывается «смесью» из этих двух типов клеток. Инактивация Х-хромосом происходит в процессе внутриутробного развития, и поэтому последующие поколения клеток сохраняют именно ту инактивированную хромосому, которая была у клетки – их «предка». Другими словами, рыжее пятно на шерсти такой кошки происходит от единственной клетки, в которой активным остался аллель В, а черное – от клетки, в которой при инактивации активным оказался b. Это явление называется мозаичной экспрессией (проявлением) гена или мозаицизмом.