Генотипы и фенотипы при скрещивании томатов по кроссоверным генам
Сцепление генов, обусловливающих высокий рост и круглую форму плода у томата
Задача 153.
У томата гены, обусловливающие высокий рост (А) и круглую форму плода (В), сцеплены и локализованы в одной хромосоме. Гены, обусловливающие низкий рост (a) и грушевидную форму (b) - в другой гомологичной хромосоме. а) Каковы генотипы и фенотипы потомства F1 и F2 от скрещивания чистосортного высокого круглоплодного растения с карликовым грушевидным, если нет перекреста хромосом? б) каковы генотипы и фенотипы потомства от возвратного скрещивания гибрида F1 с чистосортным высоким круглоплодным растением? в) Какие будут генотипы и фенотипы гибридного потомства F2, если в 50% гамет произошел перекрест хромосом?
Решение:
А - высокий рост;
а - низкий рост (карликовость);
В - круглая форма плода;
b - грушевидная форма плода.
а) скрещивание чистосортного высокого круглоплодного растения с карликовым грушевидным, если нет перекреста хромосом
Схема скрещивания чистых линий растений (1)
Р: АВ||AB x ab||ab
Г: АВ| ab|
F1: АВ||ab - 100%;
Фенотип:
АВ||ab - высокое круглоплодное растение - 100%.
Наблюдается единообразие в F1.
Схема скрещивания (2)
Р: АВ||ab х АВ||ab
Г: АВ|; ab| АВ|; ab|
F2: 1АВ||AB - 25%; 2АВ||ab - 50%; 1ab||ab - 25%.
Наблюдается 3 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:2:1.
Фенотип:
АВ||AB - высокое круглоплодное растение - 25%;
АВ||ab - высокое круглоплодное растение - 50%;
ab||ab - низкорослое с грушевидными плодами растение - 25%.
Наблюдаемый феноттип:
высокое круглоплодное растение - 75%;
низкорослое с грушевидными плодами растение - 25%.
б) возвратное скрещивание гибрида F1 с чистосортным высоким круглоплодным растением
Схема скрещивания (3)
Р: АВ||ab х АВ||AB
Г: АВ|; ab| АВ|
F3 АВ||АВ - 50%; АВ||ab - 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1.
Фенотип:
АВ||AB - высокое круглоплодное растение - 50%;
АВ||ab - высокое круглоплодное растение - 50%;
Единообразие по фенотипу.
в) наблюдаемые генотипы и фенотипы гибридного потомства F2, если в 50% гамет произошел перекрест хромосом?
Схема скрещивания (4)
Р: АВ||ab х АВ||ab
Г: АВ|; ab| АВ|; ab|
некросс. некросс.
гаметы гаметы
*Аb|; *aB| *Аb|; *aB|
кросс. кросс.
гаметы гаметы
F4:
1АВ||АВ - 6,25%; 2АВ||ab - 12,5%; 2АВ||Ab - 12,5%;
2АВ||aB - 12,5%; 1ab||ab - 6,25%; 2Аb||ab - 12,5%;
1Аb||Аb - 6,25%; 2aВ||ab - 12,5%;
2Ab||aB - 12,5%; 1aB||aB - 6,25%.
Наблюдается 10 типов генотипа. Расщепление по генотипу - 1:2:2:2:1:2:1:2:2:1.
Фенотип:
АВ||АВ - высокое круглоплодное растение - 6,25%;
АВ||ab - высокое круглоплодное растение - 12,5%;
АВ||Ab - высокое круглоплодное растение - 12,5%;
АВ||aB - высокое круглоплодное растение - 12,5%;
ab||ab - низкорослое с грушевидными плодами растение - 6,25%;
Аb||ab - высокое с грушевидными плодами растение - 12,5%;
Аb||Аb - высокое с грушевидными плодами растение - 6,25%;
aВ||ab - низкорослое круглоплодное растение - 12,5%;
Ab||aB - высокое круглоплодное растение - 12,5%;
aB||aB - низкорослое круглоплодное растение - 6,25%.
Наблюдаемый фенотип:
высокое круглоплодное растение - 56,25%;
высокое с грушевидными плодами растение - 18,75%;
низкорослое круглоплодное растение - 18,75%;
низкорослое с грушевидными плодами растение - 6,25%.
Наблюдается 4 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 9:3:3:1.
Определение расстояния между генами, определяющими окраску листа и наличие кончика у плодов томата
Задача 154.
При скрещивании растения томата, имеющего темные листья (S) и плоды без кончика (Bк), с сортом, имеющим светлые листья (s) и плоды с кончиком (bк), гибрид имел темные листья и плоды без кончика. При скрещивании гибрида F1 с родителем, имеющим рецессивные признаки, получено следующее соотношение фенотипов: 87 растений с темными листьями и плодами без кончиков; 89 – со светлыми листьями и плодами с кончиком; 13 – с темными листьями и плодами с кончиком; 11 – со светлыми листьями и плодами без кончика. Определить расстояние между генами, определяющими окраску листа и наличие кончика у плодов в морганидах (% кроссинговера).
Решение:
S - темные листья;
s - светлые листья;
Bк - плоды без кончиков;
bк - плоды с кончиками;
SBk||sbk - гетерозигота - темные листья, плоды без кончика;
sbk||sbk - рецессивная гомозигота - светлые листья, плоды с кончиком.
1. Рассчитаем общее число растений и процентное соотношение, полученных при скрещивании фенотипов:
а) общее число растений равно 200 (87 + 89 + 13 + 11 = 200);
б) процентное соотношение растений с темными листьями и плодами без кончиков составляет 43,5% (87 . 100%/200 = 43,5%);
в) процентное соотношение растений со светлыми листьями и плодами с кончиком составляет 44,5% (89 . 100%/200 = 44,5%);
г) процентное соотношение растений с темными листьями и плодами с кончиком составляет 6,5% (13 . 100%/200 = 6,5%);
д) процентное соотношение растений со светлыми листьями и плодами без кончика составляет 5,5% (11 . 100%/200 = 5,5%).
При скрещивании генотипов SsBkbk и ssbkbk образуются четыре разных генотипа: SsBkbk, Ssbkbk, ssBkbk, ssbkbk. Соотношение генотипов и фенотипов будет 1 : 1 : 1 : 1.
Но так как по условию задачи расщепление -
43,5% : 6,5% : 5,5% : 44,5% =
= 43,5/5,5 : 6,5/5,5 : 5,5/5,5 : 44,5%/5,5)
приблизительно 8 : 1 : 1 : 8., то гены S и Bk неполно сцеплены.
Так как в нашем случае, в результате дигибридного анализирующего скрещивания было получено соотношение фенотипов 8 : 1 : 1 : 8 отличное от того, которое должно получится теоретически при анализирующем скрещивании дигетерозиготы. В нашем случае расщепление по генотипу будет таким:
8(SsBkbk) : 1(Ssbkbk) : 1(ssBkbk) : 8(ssbkbk).
Таким образом, наблюдается неполное сцепление генов, т.е. гены S и Вk 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 S и Вk находятся в одной хромосоме на некотором расстоянии друг от друга.
Так как соотношение кроссоверных особей составляет -
6,5%(S_bkbk) : 5,5% (ssBk_),
примерно 6%(S_bkbk) : 6%(ssBk_), то это указывает, что расстояние между генами сцепления составляет 12% или 12 морганид (6 . 2 = 12).
Ответ: 12 м.
