Рассщепление дигетерозигот в анализирующем скрещивании

 

Скрещивание дигетерозигот между собой

Задача 78.
В анализирующем скрещивании дигетерозиготы произошло расщепление на четыре фенотипических класса в соотношении; 42,4% - АВ, 6,9% - Аb, 7,0% - аВ и 43,7% - аb. Как наследуются гены? Каков генотип гетерозиготы? Что получится, если дигетерозиготы скрестить между собой?
Решение:

1. Определение наследования генов

Определим соотношение фенотипов при данном скрещивании, получим:
42,4 : 6,9 : 7,0 : 43,7 = (42,4/6,9) : (6,9/6,9) : (7,0/6,9) : (43,7/6,9) приблизительно 6 : 1 : 1 : 6.

Соотношение фенотипов при анализирующем скрещивании дигетерозигот такое же, как соотношение генотипов. Это позволяет определить неизвестный генотип одного из родителей. Вторым выступает рецессивная по исследуемым признакам особь.
Если исследуемая особь доминантна по двум признакам, то ее генотип может быть как AABB, так и AaBb, а также AABb или AaBB. Все четыре варианта при полном доминировании имеют одинаковое фенотипическое проявление. Однако при анализирующем скрещивании каждый из этих генотипов дает свое уникальное расщепление.
1) При скрещивании генотипа AABB с рецессивной особью aabb, то все потомки будут единообразны. Их генотип будет AaBb, а фенотип идентичен исследуемому родителю.
2) При скрещивании генотипов AaBb и aaBb образуются четыре разных генотипа: AaBb, Aabb, aaBb, aabb. Соотношение генотипов и фенотипов будет 1 : 1 : 1 : 1. 
3) При скрещивании генотипов AABb и aaBb образуются два генотипа AaBb и Aabb в соотношении 1 : 1. При этом по первому признаку все особи единообразны, а по второму признаку наблюдается расщепление, т. е. половина с доминантным признаком, вторая – с рецессивным.
4) При скрещивании генотипов AaBB и aaBb образуются два генотипа  AaBb и aaBb в соотношении 1 : 1, расщепление будет наблюдаться только по первому гену.
Такие типы соотношения фенотипов, приведенные выше, наблюдаются при анализирующем скрещивании дигетерозигот, если гены по обоим признакам локализованиы в разных хромосомах. Но, в случае локализации генов в одной хромосоме, т.е. при их неполном сцеплении наблюдаются другие соотношения фенотипов в потомстве. Так как в нашем случае, в результате дигибридного анализирующего скрещивания было получено соотношение фенотипов 6 : 1 : 1 : 6 отличное от того, которое должно получится теоретически при  анализирующем скрещивании дигетерозиготы. В нашем случае расщепление по генотипу будет таким: 6(AaBb) : 1(Aabb) : 1(aaBb) : 6(aabb). Таким образом, наблюдается неполное сцепление генов, т.е. гены А и В находятся в одной группе сцепления. Преобладание в гибридах от анализирующего скрещивания одних генотипов над другими, а не полное исключение последних, говорит о том, что наблюдается неполное сцепление генов. гены А и В находятся в одной хромосоме на некотором расстоянии друг от друга.

2. Определение генотипа гетерозиготы

Так как расщепление по геотипу и фенотипу составляет 6(A_B_) : 1(A_bb) : 1(aaB_) : 6(aabb), то при неполном сцеплении возможен генотип гетерозиготы имеет вид:  Аb||aB. 

Схема скрещивания

Р: АВ||ав   X   ав||ав
Г: АВ|; |ав      ав|
  не кросс.       
  Ав*|; аВ*|     
   кросс.              
F1: АВ||ав; ав||ав; Ав*||ав; аВ*||ав.

Так как соотношение кроссоверных особей составляет 6,9%(A_bb) : 7,0% (aaB_), примерно 7%(A_bb) : 7% (aaB_), то это указывает, что расстояние между генами сцепления составляет 14 морганид1 (7 * 2 = 14). Тогда соотношение не кроссоверных особей составляет 43%(A_B_) :  43%(aabb). Так как расстояние между генами 14 м показывает, что кроме не кроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 14%. Гаметы некроссоверные: Ав| и аВ| ; их соотношение [(100% - 14%) : 2 = 43%] по 43%. Кроссоверные гаметы: АВ| и ав|, их соотношение [14 : 2 = 7%] по 7%.
Значит, гетерозигота будут иметь следующий набор гамет:
Ав| - 43%; аВ| - 43%; АВ*| и aв*| по 7%, что и соответствует условию задачи.

3. Расщепление генотипов и фенотипов при скрещивании дигетерозигот друг с другом

Схема скрещивания

Р: АВ||ав   X   АВ||ав
Г: АВ|; |ав     АВ|; ав|
  не кросс.     не кросс.  
  Ав*|; аВ*|    Ав*|; аВ*| 
   кросс.       кросс.                     
F1
1Ав||Ав; 3(Ав||аB; Ав||аB*; Ав||аB;) 2(Ав||ав*; Ав||ав*;) 1(аВ||аB;) 1АВ*||аB; 2(ав*||аB; ав*||аB;) 1(Ав||АB*;) 1(аВ||АB*;) 1(АВ*||АB*;) 1(АВ*||Ав*;) 1(АВ*||ав*;) 1(ав*||ав*).

Расщепление по фенотипу следующее:

АВ - 9 (56,25%); 
Ав - 3(18,75%);
аВ - 3 (18,75%);
ав - 1 (6,25%).
Наблюдается 4 типа фенотипов. Расщкпление по фенотипу - 9:3:3:1.

Вывод:    
1) при данном анализирующем скрещивании дигетерозиготы произошло расщепление на четыре фенотипических класса в соотношении - 6:1:1:6, а не 1:1:1:1, значит, произошло наследование обоих генов при неполном сцеплении;
2) так как в анализирующем скрещивании дигетерозиготы произошло расщепление фенотипов в соотношении - 6:1:1:6, то генотип гетерозиготы имеет вид:АВ||ав;
3) при скрещивании дигетерозигот друг с другом, если наследование неполное сцепленное, то расщепление по фенотипу будет в соотношении - 9:3:3:1.
 


Расщепление по фенотипу и генотипу при кроссинговере


Задача 79.  
У томатов гены, определяют высоту растений и форму плодов, наследуется сцеплено и локализованы в одной аутосоме. Скрещивали гомозиготное растение с доминантными высокорослости «Н» и шаровидной формы плодов «Р» с растениями, имеющими карликовый рост «h» и грушевидную форму плодов «р». Было получено 8 растений F1 от самоопыления которых выросло 24 растения F2.
1. Сколько высокорослых растений с шаровидными плодами было F1?
2. Сколько типов гамет может образовать растение в F1?
3. Сколько разных фенотипов было в F1?
4. Сколько разных фенотипов было в F2?
5. Сколько растений F2 имели карликовый рост и грушевидные плоды?
Решение:
Н - ген высокого роста;
h - ген карликового рост;
Р - ген шаровидной формы плода;
р - ген грушевидной формы плода. 

1.Схема скрещивания исходных форм томатов:
Р: НР||HP      x    hp||hp
Г: |HP               |hp
F1: НР||hp - 100%.
Наблюдается 1 тип генотипа.
Фенотип:
НР||hp - растение с высоким ростом и шаровидными плодами.
Наблюдается 1 тип фенотипа.

2. Схема скрещивания при самоопылении томатов:
Расстояние между генами 20 м показывает, что кроме некроссоверных гамет есть кроссоверные, причем последних будет 20%. Тогда у гетерозиготного организма будут образовываться гаметы некроссоверные: НР|, |hp; их соотношение [(100% - 20%) : 2 = 40%] по 40%, а кроссоверные гаметы: *АВ|, |ab*; их соотношение [20 : 2 = 10%] по 10%. 

Р2: НР||hp    х    НР||hp 
Г2: НР|, |hp       НР|, |hp
  некроссоверные гаметы
   *Нр|, |hР*      *Нр|, |hР* 
   кроссоверные гаметы
F2:
1НР||НР; 1НР||hp; 1НР||Нp*; 1НР||hР*; 
1Нр||hp; 1hp||hp; 1(*Нр||hp); 1hp||hР*;
(1НР||Нр*); (1*Нр||hp); 1*Нр||Нр*; 1*Нр||hР*;
(1НР||hР*); 1hp||hР*; 1*Нр||hР*; (1*hp||hР*).

1НР||НР; 2НР||hp; 2НР||Нp*; 2НР||hР*; 3Нр||hp; 1hp||hp; 1*Нр||Нр*; 2*Нр||hР*; 2hp||hР*.
Наблюдается 9 типов генотипов, Расщепление по генотипу - 1:2:2:2:3:1:1:2:2.

Фенотип:
НР||НР - высокий рост, шаровидные плоды - 6,25%;
НР||hp - высокий рост, шаровидные плоды - 12,5%;
НР||Нp* - высокий рост, шаровидные плоды - 12,5%;
НР||hР* - высокий рост, шаровидные плоды - 12,5%;
Нр||hp -  высокий рост, грушевидные плоды - 18,75%;
hp||hp - карликовый рост, грушевидные плоды - 6,25%;
*Нр||Нр* - высокий рост, грушевидные плоды - 6,25%;
*Нр||hР* - высокий рост, шаровидные плоды - 12,5%;
hp||hР* - карликовый рост, шаровидные плоды - 12,5%.

Высокий рост, шаровидные плоды - 56,25%;
высокий рост, грушевидные плоды - 25%;
карликовый рост, шаровидные плоды - 12,5%.
карликовый рост, грушевидные плоды - 6,25%;

Наблюдается 4 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 9:4:2:1.

Выводы:
1) Высокорослых растений с шаровидными плодами в F1 - 8 шт.
2) Растение в F1 может образовывать 4 типа гамет.
3) В F1 наблюдается 1 тип фенотипа.
4) В F2 наблюдается 4 типа фенотипа.
5) 6,25% из 24 растений (1,5 шт.) в F2 имели карликовый рост и грушевидные плоды.


1PS. 1 морганида (м) = 1% кроссинговера, поэтому по расстоянию генов можно судить о количестве кроссоверных гамет (1м = 1% кроссоверных гамет).