При скрещивании между собой красные тюльпаны дают красного цвета потомство
Развитие признака может определяться не одной, а двумя или более парами неаллельных генов, располагающимися в разных хромосомах. Если хотя бы одна пара находится в гомозиготном рецессивном состоянии, то признак не развивается или отличен от доминантного.
С биохимической точки зрения зачастую это может быть связано с тем, что развитие признаков обычно представляет собой многостадийный процесс, каждый этап которого контролируется отдельным ферментом (информация о ферменте находится в определенном гене). Если хотя бы один ген находится в рецессивном состоянии, то синтезируется измененный фермент, реакция не идет, и конечный продукт не образуется:
| ген | A | B | C | D | |||||
| фермент | E1 | E2 | E3 | E4 | |||||
| ↓ | ↓ | ↓ | ↓ | ||||||
| реакции | S1 | → | S2 | → | S3 | → | S4 | → | P (признак) |
Расщепление при скрещивании дигетерозигот при комплементарном наследовании обычно бывает в пропорции 9:7, 9:3:4, или 9:3:3:1, 9:6:1 (часть особей с минимальным выражением признака 7/16, 4/16 и 1/16).
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 ?
-
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 скрещивания
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.
Окраска цветов душистого горошка в красный цвет обусловлена двумя парами генов. Если хотя бы одна пара находится в рецессивном состоянии, то окраска не развивается. Одновременное присутствие в генотипе обоих доминантных генов вызывает развитие окраски. Каков генотип растений с белыми цветами, если при их скрещивании друг с другом все растения получились красного цвета?
- Поскольку потомство F1 имело окрашенные цветки, то в его генотипе присутствуют оба доминантных гена А и В .
- Все потомство единообразно, следовательно, скрещивались гомозиготные особи.
- Родители имели неокрашенные цветки, значит, они не могут нести оба доминантных гена.
- Генотип родителей не может быть одинаковым (иначе потомство было бы таким же, то есть имело бы неокрашенные цветки).
- Этим условиям удовлетворяет только тот вариант, когда у одного родителя генотип ААbb , а у другого – ааВВ .
Схема скрещивания
| Р | ♀ АAbb белый | × | ♂ aаBB белый |
| гаметы | Ab | aB aB | |
| F1 | AaBb красный 100% | ||
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?
- Потомство F1 отличалось от родителей и было единообразным, следовательно, оно является гетерозиготным, а исходные особи были гомозиготными.
- 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 – ААbb и ааВВ , а потомства F1 – АаВb (см. решение задачи 5-2).
- Таким образом, форма плодов определяется двумя парами генов. Если обе пары находятся в доминантном состоянии (генотипы ААВВ , АаВb , ААВb или АаВВ ), то форма плодов дисковидная. Если в доминантном состоянии находится только одна пара генов (генотипы ААbb , Ааbb , ааВВ или ааВb ), – форма плодов сферическая.
- 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 – ааbb , то есть оба гена находятся в рецессивном состоянии.
- Анализ решетки Пеннета подтверждает полученные результаты.
Среди ферментов, участвующих в образовании хлорофилла у ячменя, имеется два фермента, отсутствие которых приводит к нарушению синтеза этого пигмента. Если нет одного из них, то растение становится белым, если нет другого – желтым. При отсутствии обоих ферментов растение также белое. Синтез каждого фермента контролируется доминантным геном. Гены находятся в разных хромосомах. Какое потомство следует ожидать при самоопылении гетерозиготного по обоим генам ячменя?
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.
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?
При скрещивании двух карликовых растений кукурузы получено потомство нормальной высоты. В F2 от скрещивания потомства первого поколения было 452 растения нормальной высоты и 352 – карликовых. Предложите гипотезу, объясняющую эти результаты.
В двух цветоводческих хозяйствах, не связанных друг с другом, длительное время разводили чистые линии душистого горошка с белыми цветами. Какое потомство можно ожидать от скрещивания этих двух чистых линий?
Окраска шерсти у кроликов определяется двумя парами генов, расположенных в разных хромосомах. При наличии доминантного гена С доминантный ген А другой пары обуславливает серую окраску шерсти, рецессивный ген а – черную окраску. В отсутствии гена С окраска будет белая. Крольчата какого цвета получатся от скрещивания серых дигетерозиготных кроликов?
Окраска бобов может быть пурпурной, желтой и белой. Под действием гена А неокрашенное соединение переводится в пурпурный пигмент. Ген В вызывает превращение пурпурного вещества в желтое. Какое потомство получится от скрещивания растений с генотипами АаВb и ааВВ ?
Для получения окрашенных луковиц необходимо наличие у растений лука доминантного гена С . При гомозиготности по рецессивному аллелю с получаются бесцветные луковицы. При наличии доминантного гена С вторая пара аллелей определяет цвет луковицы – красный ( R ) или желтый ( r ). Краснолуковичное растение было скрещено с белолуковичным. В потомстве были растения с красными, желтыми и бесцветными луковицами. Определить генотипы скрещиваемых растений. Какое расщепление по фенотипу произошло в потомстве? Какое расщепление было бы в потомстве, если бы обе исходные особи были красного цвета?
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.
От скрещивания белых и серых мышей в потомстве F1 все особи были черными, а в F2 было 77 черных, 37 серых и 45 белых мышей. Как наследуется окраска у этих мышей? Определить генотипы родителей и потомков.
Собаки породы кокер-спаниель при генотипе А*В* имеют черную масть, при генотипе А*bb – рыжую, при генотипе ааВ* – коричневую, а при генотипе ааbb – светло-желтую. При скрещивании черного кокер-спаниеля со светло-желтым родился светло-желтый щенок. Какое соотношение по масти следует ожидать от спаривания того же черного спаниеля с собакой одинакового с ним генотипа?
ого цвета. В результате скрещивания обоих сортов друг с другом получаются пестрые тюльпаны. Какое потомство возникает при скрещивании между собой гибридных тюльпанов? Какое потомство получится, если скрестить гибридный тюльпан с желтым тюльпаном?
Ответы на вопрос
Это промежуточное наследование
Р АА х аа
F1 Aa - все пестрые
P Aa х аа
F2 Aa Aa aa aa -2 пестрых и 2 желтых те 1:1
При скрещивании между собой красных (АА) астр всегда получаются растения с красными лепестками, а белых (аа) астр – с белыми лепестками. В результате скрещивания обоих сортов получаются цветы с розовыми лепестками. Какое потомство получится при опылении красноцветковых растений пыльцой растения с розовыми лепестками?
В данном случае речь идёт о неполном доминировании
Гомозигота АА - красные цветы
Гетерозигота Аа - розовые,
Гомозигота аа - белые.
При скрещивании АА х Аа (строим решетку Пинета)
..| А | а… |
А| АА| Aa |
А| AA| Aa |
получаем половину цветов с красными (АА), половину с розовыми (Аа) цветами.
На самом деле, Менделю здоров повезло, что он проводил свои опыты с горохом. У гороха нет неполного доминирования и признак определяется всего парой генов. В большинстве реальных случаев это не так.
Схема скрещивания
Р: АА х Аа
Г: А А, а
F1: АА - 50%; Аа - 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 50% : 50% = 1 : 1.
Фенотип:
АА - красные цветки - 50%;
Аа - розовые цветки - 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 50% : 50% = 1 : 1.
Выводы:
1) розовая окраска цветков у астры наследуется по типу неполного (промежуточного) доминирования.
Эпистаз - тип взаимодействия генов, при котором один ген подавляет действие другого неаллельного гена.
Гены, подавляющие действие других генов, называются ингибиторами (супрессорами, эпистатичными, а подавляемые гипостатичными. При доминантном эпистазе в качестве ингибитора выступает доминантный ген (чаще его ставят на второе место в паре и обозначают буквой J, рецессивный j, а при рецессивном эпистазе - рецессивный. При доминантном эпистазе при скрещивании гетерозигот есть два типа расщепления: 12:3:1; 13:3. При рецессивном эпистазе - 9:3:4.
Типовые задачи с образцами решения на доминантный эпистаз
1. Свиньи бывают чёрной, белой и красной окраски. Белые свиньи несут минимум один доминантный ген J. Чёрные свиньи имеют доминантный ген Е и рецессивный j. Красные поросята лишены доминантного гена подавителя и доминантного гена Е, определяющего чёрную окраску. Какое потомство можно ожидать:
а) от скрещивания 2-х белых дигетерозиготных свиней;
б) от скрещивания чёрной гомозиготной свиньи и красного кабана.
При доминантном эпистазе первой строкой лучше писать признак, который не подавляется ингибиторами в пропорции, если он соответствует числу 3.
EEJJ, EeJj, EeJJ, EEJj
EEJJ, 2EEJj, 2EeJJ, 4EeJj, eeJJ, 2eeJj
2. При скрещивании чистых линий собак коричневой и белой масти всё потомство имело белую окраску. Среди потомства полученных гибридов было 118 белых, 32 чёрных, 10 коричневых собак. Определите типы наследования.
Решение: Так как расщепление в F2 соответствует пропорции 12:3:1, то это эпистаз.
ААJJ, АаJj, АаJJ, ААJj
Так как в F2 расщепление 12:3:1, значит в скрещивании уступают белые дигетерозиготы. Поэтому мы должны подобрать такую белую собаку для первого скрещивания, чтобы в F1 получить дигетерозиготы.
ААJJ, 2ААJj, 2АаJJ, 4АаJj, ааJJ, 2ааJj
3. У лошадей действие вороной (С) и рыжей масти (с) проявляется только в отсутствие доминантной аллели J. Если она присутствует, то окраска белая. Какое потомство получится при скрещивании между собой лошадей с генотипом СcJj?
Решение: Так как в условии задачи говорится, что в присутствии доминантной аллели J окраска не развивается, то это эпистаз.
ССJJ, СсJj, СсJJ, ССJj
ССJJ, 2ССJj, 2СсJJ, 4СсJj, ссJJ, 2ссJj
4. При скрещивании кур породы белый леггорн ССJJ с петухом породы белый плимутрок ccjj в F2 наряду с белыми появляются окрашенные цыплята в соотношении примерно 13 белых и 3 чёрных. В этом случае доминантный ген J проявляется ингибитором доминантного гена с чёрного оперения, Определите тип наследования. Решение: Так как в F2 при скрещивании дигетерозигот идёт расщепление 13:3, то это эпистаз.
ССJJ, СсJj, СсJJ, ССJj
5. У овса чёрная окраска семян определяется доминантным геном А, а серая окраска - доминантным геном В. Ген А эпистатичен гену В, и последний в его присутствии не проявляется. При отсутствии в генотипе обоих доминантных генов окраска семян белая. При скрещивании 2-х серосемянных растений получили растение с серыми и белыми семенами в пропорции 3:1. Определить генотипы родителей. Какое расщепление в потомстве было бы получено, если бы скрещивались дигетерозиготные формы. Решение: обращаем внимание на то, что эпистатичный ген А стоит на нервом месте. Так как серая окраска определяется доминантным геном В при отсутствии доминантного гена А, то серый цвет пишем первой строкой (а, В), т. к. чёрный цвет определяется доминантным геном А, то это гены А, В и А, в.
ААВВ, АаВв, ААВв, АаВВ
Так как при скрещивании серосемянных растений идёт расщепление, то значит они гетерозиготны.
ААВВ, 2ААВв, 2АаВВ, 4АаВв ААвв, 2Аавв
Типовые задачи с образцами решения на рецессивный эпистаз
1. Окраска мышей определяется двумя парами неаллельных генов. Доминантный ген одной пары обуславливает серый цвет, его рецессивная аллель - чёрный. Доминантная аллель другой пары способствует проявлению цветности, его рецессивная аллель подавляет цветность. При скрещивании серых мышей между собой получили потомство из 58 серых и 19 чёрных мышей. Определите генотипы родителей и потомства.
ААJJ, АаJj, AaJJ, AAJj
Так как при скрещивании серых мышей идёт расщепление в пропорции 3:1 и все они окрашены, значит серые мыши гетерозиготны по 1 аллели и гомозиготны по второй, т. е.
ААJJ, АаJj, AaJJ, AAJj
Так как в потомстве наблюдалось расщепление на все варианты фенотипа, значит агути дигетерозиготны, а альбиносы вероятнее всего Ааjj, т.к. дают два типа гамет.
3. Так называемый бомбейский феномен состоит в том, что в семье, где отец имел I (0) гр. крови, а мать III (В), родилась девочка с I (0) гр. крови. Она вышла замуж за мужчину со II (А) группой, у них родилось две девочки с IV (АВ) гр. и с I (0) гр. Появление девочки с IV (АВ) гр. от матери с I (0) вызвало недоумение. Учёные объясняют это действием редкого рецессивного эпистатического гена, подавляющего группу крови А и В. Определить генотип указанных родителей.
а) Определить вероятность рождения детей с I (0) гр. от дочери с IV (АВ), от мужчины с таким же генотипом.
б) Определить вероятные гр. крови детей от брака дочери с 1 группой крови, если мужчина будет с IV (АВ) группой, гетерозиготный по эпистатическому гену.
В этом случае группа крови будет определяться таким разом:
j o j o WW, j o j o Ww, j o j o ww
J A J A ww, J A j o ww
J B J B ww, J B j o ww
J A J A WW, J A J A Ww, J A j o WW, J A j o Ww
J B J B WW, J B J B Ww,
J B j o WW, J B j o Ww
J A J B WW, J A J B Ww
Рецессивный эпистатический ген проявляет своё действие гомозиготном состоянии. Родители гетерозиготны по этому гену, так как у них родилась дочь с I (0) гр. крови, у которой от брака с мужчиной со II (А) гр. родилась девочка с IV (АВ) крови. Значит, она носительница гена J B , который подавлен неё рецессивным эпистатическим геном.
J A W, J A w, J B W, J B w
J A W, J A w, J B W, J B w
J A W, J A w, J B W, J B w
Комплементарность
Комплементарность (дополнительность) - такой тип взаимодействия 2-х пар генов, при котором действие одного гена дополняется действием другого. Если хотя бы одна пара генов находится в рецессивном состоянии, то признак не развивается или отличен от доминантного. Объясняется это тем, что развитие признака - многостадийный процесс, каждый этап которого контролируется отдельным ферментом. Например, окраска цветов душистого горошка определяется 2 доминантными генами: ген А отвечает за синтез фермента, контролирующего развитие бесцветного пропигмента. А ген В отвечает за перевод цветного пропигмента в цветной пигмент. При скрещивании дигетерозигот расщепление будет 9:7, причём 7 (6:1; 3:4; 3:3:1).
Типовые задачи с образцами решения на комплементарное взаимодействие
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 ААвв и ааВВ?
Первой строкой лучше писать признак, который развивается при 2-х доминантных генах, что в пропорции соответствует цифре 9.
Читайте также: