Задачи по генетике на Взаимодействие неаллельных генов. Комлементарность
Задача 1.
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 F2 получится от скрещивания растений с генотипами ААbb и ааВВ?
Решение:
1. 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 первого скрещивания:
2. 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 второго скрещивания
Ответ:
В F1 все потомство будет единообразным и будет иметь розовую окраску цветов. В F2 9/16 растений будут иметь розовые, а 7/16 – белые цветы.
Задача 2.
При скрещивании двух растений тыквы со сферической формой плодов получено потомство, имеющее только дисковидные плоды. При скрещивании этих гибридов между собой были получены растения с тремя типами плодов:
• 9 частей – с дисковидными плодами,
• 6 частей – со сферической формой плодов,
• 1 часть – с удлиненными плодами.
Какая закономерность наблюдается в данном случае? Каковы генотипы родителей и потомства?
Решение:
1. Потомство F1 отличалось от родителей и было единообразным, следовательно, оно является гетерозиготным, а исходные особи были гомозиготными.
Схема первого скрещивания:
2. Исходные особи должны отличаться по генотипу друг от друга, так как при одинаковом генотипе их потомство не отличалось бы от них. Это указывает на то, что в данном случае имеет место комплементарное взаимодействие генов. Генотип родительских особей – BBcc и bbCC, а потомства F1 – BbCc.
3. Таким образом, форма плодов определяется двумя парами генов, В и С. Если обе пары находятся в доминантном состоянии (генотипы BBCC, BbCc, BBCc или BbCC), то форма плодов дисковидная. Если в доминантном состоянии находится только одна пара генов (генотипы BBcc, Bbcc, bbCC или bbCc), – форма плодов сферическая.
4. Расщепление в потомстве F2 (9:6:1) отличается от расщепления 9:7, обычно наблюдаемого при комплементарном взаимодействии. 1/16 часть растений имела плоды удлиненной формы. Это может быть только в том случае, если генотип таких особей – bbсс, то есть оба гена находятся в рецессивном состоянии.
Схема второго скрещивания:
5. Анализ решетки Пеннета подтверждает полученные результаты.
Задача 3.
У норки известно два рецессивных гена – р и i, гомозиготность по каждому из которых, или по обоим одновременно, обуславливает платиновую окраску меха. Дикая коричневая окраска получается при наличии обоих доминантных аллелей Р и I. При каком типе скрещивания двух платиновых норок все их потомство будет коричневым?
Решение:
Платиновые норки должны быть обязательно гомозиготны по каждому из двух рецессивных генов - р и i или по обоим одновременно, т.е. генотип особей должен быть —Ppii, ppIi, ppII, PPii или ppii. Дикую коричневую окраску будут иметь особи с генотипом PpIi. В случае, если при скрещивании двух платиновых норок всё их потомство будет коричневым, генотип одного родителя должен быть гомозиготен по рецессивному гену р, а по гену i – гетерозиготен; другой родитель, наоборот, гомозиготен по гену i и гетерозиготен по гену р. Тогда для скрещивания необходимо взять животных с генотипами ppII и PPii. Что подтверждается схемой скрещивания.
Ответ:
Для скрещивания необходимо взять животных с генотипами ppII и PPii.
Задача 4.
У кукурузы нормальный рост определяется двумя доминантными неаллельными генами. Гомозиготность по рецессивным аллелям даже одной пары генов приводит к возникновению карликовых форм. При скрещивании двух карликовых растений кукурузы выросли гибриды нормальной высоты, а при скрещивании этих гибридов в их потомстве было получено 812 нормальных и 640 карликовых растений. Определить генотипы родителей и потомков.
Решение:
1. Так как при скрещивании двух карликовых растений было получено потомство нормальной высоты. Потомство F1 отличалось от родителей и было единообразным, следовательно, оно является гетерозиготным, а исходные особи были гомозиготными. Таким образом, родители имели генотип ААbb и aaBB, а потомство — AaBb.
Схема первого скрещивания:
2. 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 (нормальный рост), будет примерно 9/16. То есть, в F2 будет наблюдаться расщепление по карликовому росту в пропорции 9:7.
Схема второго скрещивания:
3. В потомстве F2 наблюдается расщепление 9:7, характерное для комплементарного наследования.
Ответ:
Исходные организмы имели генотипы ААbb и ааВВ. Единообразное потомство F1 несло генотип АаВb; в потомстве F2 наблюдалось расщепление 9:7, характерное для комплементарного наследования.
Задача 5.
У лука ген R определяет красную окраску чешуй, а ген r – желтую. Любая окраска проявляется только при наличии в генотипе доминантного гена С, при его отсутствии чешуи имеют белую окраску. Определить генотипы исходных форм луковиц с белыми и красными чешуями, если все гибридные луковицы имели красную окраску чешуй.
Решение:
R — ген, определяющий красную окраску чешуи лука
r — ген, определяющий жёлтую окраску чешуи лука
C — ген, способствующий проявлению окраски
c — не влияет на окраску
1. Белая окраска луковиц может определяться генотипами ссRR, ccRr или ccrr, а красная — CcRR, CcRr или CCRR. Известно, что при скрещивании луковиц с белыми и красными чешуями получено потомство всё с красными луковицами, значит, в его генотипе присутствуют оба доминантных гена R и C.
2. Все потомство единообразно, следовательно, скрещивались гомозиготные особи.
3. Один родитель имел неокрашенные чешуи, значит, он мог нести оба рецессивных гена (c и r); другой родитель имел красную окраску чешуи, значит, он мог нести оба доминантных гена (C и R).
4. Этим условиям удовлетворяет только тот вариант, когда у одного родителя генотип ссrr, а у другого – CCRR.
Схема скрещивания:
Ответ:
Генотип исходных растений с белыми чешуями луковиц – ссrr, с красными чешуями луковиц – CCRR.
