Încrucișare monohibridă
№1. Un copil din familie s-a născut sănătos, iar al doilea a avut o boală ereditară gravă și a murit imediat după naștere.
Care este probabilitatea ca următorul copil din această familie să fie sănătos? Se consideră o pereche de gene autozomale.
Soluţie. Analizăm genotipurile părinților: ambii părinți sunt sănătoși, nu pot avea această boală ereditară, pentru că duce la moartea corpului imediat după naștere.
Dacă presupunem că această boală se manifestă într-o manieră dominantă și trăsătura sănătoasă este recesivă, atunci ambii părinți sunt recesivi. Atunci nu pot avea un copil bolnav, ceea ce contrazice condițiile problemei.
Dacă această boală este recesivă, iar gena pentru o trăsătură sănătoasă este moștenită într-o manieră dominantă, atunci ambii părinți trebuie să fie heterozigoți și pot avea atât copii sănătoși, cât și bolnavi. Elaborăm o schemă de trecere:
Răspuns: Raportul în urmași este de 3:1, probabilitatea de a avea un copil sănătos în această familie este de 75%.
№2. O plantă înaltă a fost polenizată cu un organism homozigot având o creștere normală a tulpinii. Descendența a produs 20 de plante cu creștere normală și 10 plante cu creștere mare.
Cu ce împărțire corespunde această cruce - 3:1 sau 1:1?
Soluţie: Un organism homozigot poate fi de două tipuri: dominant (AA) sau recesiv (aa). Dacă presupunem că creșterea normală a tulpinii este determinată de o genă dominantă, atunci toți descendenții vor fi „uniformi”, iar acest lucru contrazice condițiile problemei.
Pentru ca „despărțirea” să aibă loc, o plantă de dimensiuni normale trebuie să aibă un genotip recesiv, iar o plantă înaltă trebuie să fie heterozigotă.
Răspuns: Raportul dintre fenotip și genotip la descendenți este de 1:1.
№3. Când iepurii negri au fost încrucișați între ei, urmașii erau iepuri negri și alb.
Întocmește o schemă de încrucișare dacă se știe că o pereche de gene autozomale este responsabilă de culoarea blanii.
Soluţie: Organismele părinte au aceleași fenotipuri – culoare neagră, dar „despărțirea” a avut loc la descendenți. Conform celei de-a doua legi a lui G. Mendel, domină gena responsabilă de dezvoltarea culorii negre și organisme heterozigote sunt încrucișate.
№4. Sasha și Pașa au ochii cenușii, iar sora lor Masha are ochii verzi. Mama acestor copii are ochii cenușii, deși ambii părinți aveau ochii verzi. Gena responsabilă pentru culoarea ochilor este localizată pe un cromozom non-sexual (autozom).
Determinați genotipurile părinților și copiilor. Întocmește o diagramă de încrucișare.
Soluţie: Pe baza corpului mamei și a părinților ei, determinăm că culoarea ochilor gri este o trăsătură recesivă (a doua lege a lui G. Mendel).
Deoarece „clivajul” se observă la urmași, apoi organismul patern trebuie să aibă ochii verzi și un genotip heterozigot.
№5. Mama este brunetă; tatăl este blond, nu erau brunete în pedigree. S-au născut trei copii: două fiice blonde și un fiu brunet.
Gena pentru această trăsătură este localizată pe autozom.
Analizați genotipurile descendenților și părinților.
Soluţie: Genotipul organismului patern trebuie să fie homozigot, deoarece În pedigree-ul său există o linie pură în culoarea părului. Genotipul homozigot este dominant (AA) sau recesiv (aa).
Dacă genotipul tatălui este dominant homozigot, atunci urmașii nu vor avea copii cu părul închis - va apărea „uniformitate”, ceea ce contrazice condițiile problemei. Prin urmare, genotipul tatălui este recesiv. Organismul matern trebuie să fie heterozigot.
Răspuns: Raportul dintre fenotip și genotip la descendenți este de 1:1 sau 50% 50%.
№6. O persoană dezvoltă o boală numită anemie falciformă. Această boală se exprimă prin faptul că globulele roșii nu sunt rotunde, ci în formă de seceră, ca urmare a transportului mai puțin oxigen.
Anemia falciforme este moștenită ca o trăsătură incomplet dominantă, iar starea homozigotă a genei duce la moartea organismului în copilărie.
În familie, ambii soți au semne de anemie.
Care este probabilitatea lor procentuală de a avea un copil sănătos?
Soluţie:
Răspuns: 25% dintre copiii sănătoși din această familie.
Încrucișarea dihibridă moștenire independentă a genelor
№1. Mutații genetice care provoacă scurtarea membrelor (A)și părul lung (V) la oi, sunt transmise generației următoare în mod recesiv. Alelele lor dominante formează membre normale (A)și părul scurt (ÎN). Genele nu sunt legate.
Ferma a crescut berbeci și oi cu trăsături dominante și a produs 2.336 de miei. Dintre aceștia, 425 au păr lung, cu membre normale și 143 au păr lung, cu membre scurte.
Determinați numărul de miei cu păr scurt și câți dintre ei au membre normale?
Soluţie. Determinăm genotipurile părinților pe baza descendenților recesivi. Conform regulii „purității gameților”, la descendenți pentru fiecare trăsătură o genă provine din organismul patern, cealaltă genă este din organismul matern, prin urmare, genotipurile părinților sunt diheterozigote.
1). Aflați numărul de miei cu păr lung: 425 + 143 = 568.
2). Găsim numărul de păr scurt: 2336 – 568 = 1768.
3). Determinăm numărul de păr scurt cu membre normale:
1768 ---------- ora 12
x ----------- 9 ore x = 1326.
№2. O persoană are o genă pentru culoarea pielii negre (ÎN) domină complet gena europeană a pielii (V), iar boala anemia secerată se manifestă printr-o genă incomplet dominantă (A), iar genele alelice sunt într-o stare homozigotă (AA) duce la distrugerea globulelor roșii, iar organismul devine neviabil.
Genele pentru ambele trăsături sunt localizate pe cromozomi diferiți.
O femeie negraidă pură a născut doi mulati dintr-un bărbat alb. Un copil nu a avut semne de anemie, iar al doilea a murit de anemie.
Care este probabilitatea de a avea următorul copil fără semne de anemie?
Soluţie. Elaborăm o schemă de trecere:
Răspuns: Probabilitatea de a avea un copil sănătos în această familie este de 1/4 = 25%
№3. Genele recesive (A)Și (Cu) determina manifestarea bolilor umane precum surditatea si albinismul. Alelele lor dominante controlează moștenirea auzului normal (A)și sinteza pigmentului de melanină (CU).
Genele nu sunt legate.
Părinții au un auz normal; mamă brunetă, tată albinos. S-au născut trei gemeni identici cu două caracteristici.
Care este probabilitatea ca următorul copil din această familie să aibă ambele boli?
Soluţie.
Conform regulii „purității gameților”, s-a stabilit că părinții sunt diheterozigoți:
Răspuns: Probabilitatea de a avea un copil cu ambele boli este de 1/8 = 12,5%
№4. Sunt studiate două perechi de gene autozomale care prezintă moștenire independentă.
Un cocoș cu un pieptene de trandafiri și picioare cu pene este crescut cu două găini cu un pieptene de trandafiri și picioare cu pene.
De la prima gaina s-au obtinut gaini cu pulpe cu pene, unii aveau un pieptene in forma de trandafir, iar cealalta parte avea un pieptene simplu.
Găinile de la a doua găină aveau un pieptene roz, iar unii aveau picioare cu pene, iar alții aveau picioare fără pene.
Determinați genotipurile unui cocoș și două găini.
Soluţie.
În funcție de condițiile problemei, ambii părinți au aceleași fenotipuri, iar la descendenții din două încrucișări s-a produs scindarea pentru fiecare trăsătură. Conform legii lui G. Mendel, numai organismele heterozigote pot produce „despărțire” la descendenții lor. Întocmim două scheme de trecere.
Interacțiunea genelor nonalelice
№1. Sunt studiate două perechi de gene non-alelice nelegate care determină culoarea blănii la hermină.
Gena dominantă a unei perechi (A) determină culoarea neagră și alela ei recesivă (A)- culoarea albastra.
Gena dominantă a celeilalte perechi (ÎN) contribuie la manifestarea pigmentării în organism, alelei sale recesive (V) nu sintetizează pigment.
Când indivizii de culoare au fost încrucișați unul cu celălalt, urmașii s-au dovedit a fi indivizi cu blană albastră, negru și albinos.
Analizați genotipurile părinților și raportul teoretic la descendenți.
Soluţie.
Răspuns: 9 negre, 3 albinos, 4 albastre.
№2. Moștenirea culorii penajului la pui este determinată de două perechi de gene nealelice nelegate situate pe autozom.
Gena dominantă a unei perechi (A) determină sinteza pigmentului de melanină, care asigură prezența culorii. Gena recesivă (A) nu duce la sinteza pigmentului iar puii se dovedesc a fi albi (albinism pene).
Gena dominantă a celeilalte perechi (ÎN) suprimă acțiunea genelor primei perechi, în urma căreia nu are loc sinteza pigmentului, iar puii devin și albinoși. Alela sa recesivă (V) nu are efect descendent.
Două organisme heterozigote pentru două perechi de alele sunt încrucișate.
Determinați raportul dintre puii cu penaj colorat și albinoși la urmași.
Soluţie.
Răspuns: 13 albe, 3 vopsite.
№3.
La ovăz, culoarea boabelor este determinată de două perechi de gene non-alelice nelegate.
O genă dominantă (A) determină culoarea neagră, o altă genă dominantă (ÎN)- culoare gri. Gena neagră suprimă gena gri.
Ambele alele recesive determină culoarea albă a boabelor.
Când a avut loc polenizarea organismelor diheterozigote, urmașii au produs plante cu boabe negre, gri și albe.
Determinați genotipurile organismelor parentale și raportul fenotipic la descendenți.
Soluţie.
Răspuns: 12 negre, 3 gri, 1 alb.
Moștenirea genelor localizate pe cromozomii sexuali
№1. Gena normală a coagulării sângelui (A) la oameni se moşteneşte într-o manieră dominantă şi este legată de X-cromozom. Mutație recesivă a acestei gene (A) duce la hemofilie - incapacitatea de a coagula sângele.
U-cromozomul nu are o genă alelică.
Determinați probabilitatea procentuală de a avea copii sănătoși într-o familie tânără dacă mireasa are coagulare normală a sângelui, deși sora ei are semne de hemofilie. Mama mirelui suferă de această boală, iar tatăl său este sănătos.
Soluţie. 1) Determinați genotipul miresei. După condițiile problemei, sora miresei are un genotip recesiv X a X a , ceea ce înseamnă că ambele surori primesc gena hemofiliei (de la tatăl lor). Prin urmare, o mireasă sănătoasă este heterozigotă.
2) Determinați genotipul mirelui. Mama mirelui cu semne de hemofilie X a X a , prin urmare, conform teoriei cromozomiale a sexului, ea transmite gena recesivă fiului ei X la U .
Răspuns: raportul fenotipic este de 1:1, 50% dintre copii sunt sănătoși.
№2. O pereche de gene alelice este studiată în X-cromozomul care reglează vederea culorilor la om.
Vederea normală a culorilor este o trăsătură dominantă, în timp ce daltonismul este o trăsătură recesivă.
Analizați genotipul organismului matern.
Se știe că mama are doi fii, unul dintre ei are o soție bolnavă și un copil sănătos. A doua familie are o fiică cu semne de daltonism și un fiu a cărui vedere în culori este normală.
Soluţie. 1) Determinați genotipul primului fiu. În funcție de condițiile problemei, are o soție bolnavă și un copil sănătos - poate fi doar o fiică X A X a . Fiica a primit gena recesivă de la mama ei, iar gena dominantă de la tatăl ei, prin urmare, genotipul corpului masculin este dominant (X A U) .
2) Determinați genotipul celui de-al doilea fiu. Fiica lui este bolnavă X a X a , ceea ce înseamnă că a primit una dintre alelele recesive de la tatăl ei, prin urmare genotipul corpului masculin este recesiv (X a U -) .
3) Determinăm genotipul organismului mamei pe baza fiilor ei:
Răspuns: genotipul mamei este heterozigot X A X a .
№3. Albinismul la om este determinat de o genă recesivă (A) situat pe autozom, iar o formă de diabet este determinată de o genă recesivă (V) , legat de organele genitale X -cromozom.
Genele dominante sunt responsabile de pigmentare (A) si metabolism normal (ÎN) .
U -cromozomul nu contine gene.
Cuplul are părul închis la culoare. Ambele mame sufereau de diabet, iar tatii erau sanatosi.
Un copil s-a născut cu două simptome.
Determinați probabilitatea procentuală de a avea copii sănătoși și bolnavi în această familie.
Soluţie. Aplicând regula „purității gameților” determinăm genotipurile părinților după culoarea părului - genotipuri heterozigote Ahh.
Conform teoriei cromozomiale a sexului, s-a stabilit că tatăl are diabet X în Y - iar mama este sanatoasa secolul al X-lea
Facem o grilă Punnett - gameții corpului tatălui sunt înscriși pe orizontală, iar gameții corpului mamei sunt notați pe verticală.
Răspuns:șase organisme din șaisprezece sunt dominante în două trăsături - probabilitatea de naștere este 6/16 = 37,5%. Zece pacienţi: 10/16 = 62,5%, dintre care doi pacienţi aveau două caracteristici: 2/16 = 12,5%.
№4. Două gene recesive situate în zone diferite X-cromozomii provoacă boli precum hemofilia și distrofia musculară la om. Alelele lor dominante controlează coagularea normală a sângelui și tonusul muscular.
U-cromozomul nu contine gene alelice.
Mama miresei suferă de distrofie, dar după pedigree are coagulare normală a sângelui, iar tatăl ei avea hemofilie, dar fără semne distrofice.
Mirele prezintă ambele boli.
Analizați descendenții din această familie.
Soluţie.
Răspuns: toți copiii au boala, 50% cu hemofilie și 50% cu distrofie.
Moștenirea genelor legate. Fenomenul de trecere.
№1. Gena pentru creșterea umană și gena care determină numărul de degete de pe membre se află în același grup de legătură la o distanță de 8 morganide.
Înălțimea normală și cinci degete sunt trăsături recesive. Creșterea înaltă și polidactilia (cu șase degete) apar într-un model autosomal dominant.
Soția este de înălțime normală și are cinci degete la fiecare mână. Soțul este heterozigot pentru două perechi de alele și a moștenit gena înaltă de la tatăl său și gena cu șase degete de la mama sa.
Determinați procentul de fenotipuri probabile la descendenți.
Soluţie.
Răspuns: 46% 46% 4% 4%
№2. Două gene care reglează reacțiile metabolice din corpul uman sunt legate de X-cromozomul si sunt situate unul fata de celalalt la o distanta de 32 morganide. U-cromozomul nu contine gene alelice.
Genele dominante controlează metabolismul normal.
Efectele diverșilor factori mutageni modifică secvența nucleotidelor din aceste zone X-cromozomi, ceea ce duce la abateri în sinteza substanţelor şi afecţiuni ereditare de tip recesiv.
Părinții sănătoși dau naștere unui copil bolnav cu două gene mutante în genotip.
Care este șansa procentuală de a avea următorul tău copil cu o tulburare metabolică?
Soluţie. După condițiile problemei din această familie, copilul bolnav este fiul în X a U deoarece Un tată sănătos nu poate îmbolnăvi fiicele.
Fiul a primit gene recesive de la mamă, prin urmare, genotipul mamei este heterozigot
Elaborăm o schemă de trecere:
Răspuns: probabilitatea de a avea copii bolnavi este de 33%, dintre care 17% sunt bolnavi cu doua boli metabolice, 8% cu o boala si 8% cu alta.
Carte cu probleme de genetică clasa a IX-a Încrucișare monohibridă
PROBLEMA DE GENETICA CLASA A IX-A.
Traversare monohibridă.
Sarcina nr. 1
Sarcina nr. 2
1. Care este culoarea dominantă a blanii la iepuri?
2. Care sunt genotipurile părinților și hibrizilor din prima generație pe baza culorii blanii?
3. Ce tipare genetice apar în timpul unei astfel de hibridizări?
Sarcina nr. 3
1. Ce formă de fructe de roșii (sferică sau în formă de pară) este dominantă?
2. Care sunt genotipurile părinților și hibrizilor de generația I și a II-a?
3. Ce modele genetice descoperite de Mendel apar în timpul unei astfel de hibridizări?
Sarcina nr. 4 La incrucisarea unui cocos de hermina cu o gaina, s-au obtinut 35 de gaini. Dintre acestea, 17 sunt hermine, 10 negre, 8 albe. Cum se moștenește culoarea herminei? Ce fel de părinți ar trebui să iei pentru a obține doar găini de hermină?
Problema nr. 5 La școala, roșiile care aveau formă rotunjită de fructe au fost încrucișate cu roșii cu nervuri. F1 a avut fructe rotunde. Ce fructe vor avea hibrizii din încrucișarea descendenților rezultati cu un soi părinte care are fructe rotunde?
Notă: soiurile sunt homozigote. Scrieți hibrizii rezultați în expresie genetică și cromozomială.
Problema nr. 6 O plantă înaltă a fost polenizată cu un organism homozigot având o creștere normală a tulpinii. Descendența a produs 20 de plante de creștere normală și 10 de plante de creștere înaltă.Ce împărțire corespunde acestei încrucișări - 3:1 sau 1:1?
Problema nr. 7
Problema nr. 8 Sasha și Pașa au ochii cenușii, iar sora lor Masha are ochii verzi. Mama acestor copii are ochii cenușii, deși ambii părinți aveau ochii verzi. Gena responsabilă de culoarea ochilor este localizată pe un cromozom non-sexual (autozom).Determină genotipurile părinților și copiilor. Întocmește o diagramă de încrucișare.
Problema nr. 9 Mama este brunetă; tatăl este blond, nu erau brunete în pedigree. S-au născut trei copii: două fiice blonde și un fiu brunet. Gena pentru această trăsătură este localizată pe autozom. Analizați genotipurile descendenților și părinților.
Problema nr. 10 O persoană dezvoltă o boală numită anemie falciformă. Această boală se exprimă prin faptul că globulele roșii nu au formă rotundă, ci seceră, ca urmare a transportului de oxigen mai puțin.Anemia secerantă este moștenită ca o trăsătură incomplet dominantă, iar starea homozigotă a genei. duce la moartea corpului in copilarie.In familie ambii soti au semne de anemie.Care este sansa procentuala ca acestia sa aiba un copil sanatos?
Problema nr. 11 Un bărbat cu ochi albaștri, ai cărui părinți aveau ochi căprui, s-a căsătorit cu o femeie cu ochi căprui al cărei tată avea ochi căprui și a cărei mamă avea ochi albaștri. Din această căsătorie s-a născut un fiu cu ochi albaștri. Determinați genotipurile fiecăruia dintre indivizii menționați și desenați o diagramă cu pedigree-ul lor.
Problema nr. 12 La om, gena pentru polidactilie (cu mai multe degete) domină structura normală a mâinii. Soția are o mână normală, soțul este heterozigot pentru gena polidactilie. Determinați probabilitatea de a avea un copil cu mai multe degete în această familie.
Problema nr. 13 Plantele de căpșuni cu fructe roșii, atunci când sunt încrucișate între ele, produc întotdeauna descendenți cu fructe de pădure roșii, iar plantele de căpșuni cu fructe albe - cu fructe de pădure albe. Ca urmare a încrucișării ambelor soiuri între ele, se obțin fructe de pădure roz. Ce urmași apare atunci când plantele hibride de căpșuni cu fructe de pădure roz sunt încrucișate între ele? Ce fel de urmași vei obține dacă polenizezi căpșuni roșii cu polen din căpșuni hibride cu fructe de pădure roz?
Problema nr. 14 La roșii, coaja fructului poate fi netedă sau căzută. Un soi are fructe netede, celălalt căzut. Când sunt încrucișate, F1 are fructe netede, F2 are 174 de plante cu fructe înclinate și 520 cu fructe netede. Cum se moștenește prolapsul? Ce se va întâmpla în ambele Fv?
Problema nr. 15 Un copil din familie s-a născut sănătos, iar al doilea a avut o boală ereditară gravă și a murit imediat după naștere. Care este probabilitatea ca următorul copil din această familie să fie sănătos? Se consideră o pereche de gene autozomale.
Problema nr. 16 O femeie cu păr roșu, ai cărei mamă și tată au părul roșu și al cărei frate are părul roșu, s-a căsătorit cu un bărbat roșcat, a cărui mamă are și părul roșu și al cărei tată are și părul roșu. Din această căsătorie s-au născut un băiat cu păr roșu și o fată cu păr roșu. Determinați genotipurile tuturor indivizilor menționați și întocmiți o diagramă genealogică pentru această familie.
Problema nr. 17 La incrucisarea unui iepure gri, ai carui parinti ambii erau gri, cu un iepure cenusiu, ai carui parinti erau si gri, s-au nascut mai multi iepuri (nepoti) negri.Determinati genotipurile fiecaruia dintre indivizii mentionati si intocmiti o diagrama genealogica.
Problema nr. 18 Ce fel de urmași F 1
Și F 2
Care vor fi fenotipul și genotipul obținut prin încrucișarea căpșunilor cu fructe roșii cu fructele albe? (Niciuna dintre aceste trăsături ale fructelor la căpșuni nu oferă dominație completă, motiv pentru care hibrizii au fructe roz.
Problema nr. 19 Când iepurii negri au fost încrucișați între ei, urmașii erau iepuri negri și alb. Întocmește o schemă de încrucișare dacă se știe că o pereche de gene autozomale este responsabilă de culoarea blanii.
Problema nr. 20În ce raport se va împărți urmașii în funcție de fenotipul obținut din încrucișarea unui berbec Karakul cenușiu heterozigot cu aceeași oaie, dacă homozigoții pentru genele dominante sunt letale? De ce?
Problema nr. 21Încrucișat un cocoș pestriț și o găină. Am primit 26 de pui pestriți, 12 negri și 13 albi. Cum se moștenește culoarea penajului la pui?
Problema nr. 22În medicină, distincția dintre cele patru grupe de sânge umane este de mare importanță. Grupa de sânge este o trăsătură ereditară care depinde de o genă. Această genă nu are două, ci trei alele, desemnate prin simboluri A, ÎN, 0 . Persoane cu genotip 00 au prima grupă sanguină, cu genotipuri AA sau A0- al doilea, BB sau B0- al treilea, AB– al patrulea (putem spune că alelele AȘi ÎN domina alela 0 , în timp ce nu se suprimă unul pe altul). Ce grupe de sânge sunt posibile la copii dacă mama lor are a doua grupă de sânge, iar tatăl lor are prima?
Problema nr. 23 Se poate naște un copil cu prima grupă sanguină și factor Rh(-) dacă: mama are a doua grupă sanguină factor Rh(+), iar tatăl are al treilea factor Rh(+) din grupă sanguină?
1) Ce se întâmplă dacă factorul Rh(-) al fătului intră în sângele mamei prin placentă? 2) De ce poate fi născut mort un al doilea copil din acești părinți?
Problema nr. 24 Băiatul are grupa sanguină 1, iar sora lui are grupa sanguină 4. Ce se poate spune despre tipurile de sânge ale părinților lor?
Problema nr. 25 Femeia are grupa sanguină 2, copilul are grupa sanguină 1. Sânge. Poate o persoană cu grupa sanguină 4 să fie tatăl unui copil?
Problema nr. 26 Femeia are grupa de sânge 4, copilul are grupa de sânge 2. Sânge. Femeia susține că tatăl copilului este D.I (o persoană cu grupa sanguină 4). Ce vor răspunde în instanță?
Problema nr. 27 Este posibil să se transfuzeze sângele părinților copiilor lor dacă aceștia au grupele de sânge 2 și 4?
Problema nr. 28 Copiii pot avea grupa de sânge 2 numai dacă ambii părinți au aceeași grupă de sânge?
Încrucișarea dihibridă moștenire independentă a genelor
№1. Mutații genetice care provoacă scurtarea membrelor (A)și părul lung (V) la oi, sunt transmise generației următoare în mod recesiv. Alelele lor dominante formează membre normale (A)și părul scurt (ÎN). Genele nu sunt legate.
Ferma a crescut berbeci și oi cu trăsături dominante și a produs 2.336 de miei. Dintre aceștia, 425 au păr lung, cu membre normale și 143 au păr lung, cu membre scurte.
Determinați numărul de miei cu păr scurt și câți dintre ei au membre normale?
Soluţie. Determinăm genotipurile părinților pe baza descendenților recesivi. Conform regulii „purității gameților”, la descendenți pentru fiecare trăsătură o genă este din organismul patern, cealaltă genă este din organismul matern, prin urmare, genotipurile părinților sunt diheterozigote.
1). Aflați numărul de miei cu păr lung: 425 + 143 = 568.
2). Găsim numărul de păr scurt: 2336 – 568 = 1768.
3). Determinăm numărul de păr scurt cu membre normale:
1768 ---------- ora 12
x ----------- 9 ore x = 1326.
№2. O persoană are o genă pentru culoarea pielii negre (ÎN) domină complet gena europeană a pielii (V), iar boala anemia secerată se manifestă printr-o genă incomplet dominantă (A), iar genele alelice sunt într-o stare homozigotă (AA) duce la distrugerea globulelor roșii, iar organismul devine neviabil.
Genele pentru ambele trăsături sunt localizate pe cromozomi diferiți.
O femeie negraidă pură a născut doi mulati dintr-un bărbat alb. Un copil nu a avut semne de anemie, iar al doilea a murit de anemie.
Care este probabilitatea de a avea următorul copil fără semne de anemie?
Soluţie. Elaborăm o schemă de trecere:
Răspuns: Probabilitatea de a avea un copil sănătos în această familie este de 1/4 = 25%
№3. Genele recesive (A)Și (Cu) determina manifestarea bolilor umane precum surditatea si albinismul. Alelele lor dominante controlează moștenirea auzului normal (A)și sinteza pigmentului de melanină (CU).
Genele nu sunt legate.
Părinții au un auz normal; mamă brunetă, tată albinos. S-au născut trei gemeni identici cu două caracteristici.
Care este probabilitatea ca următorul copil din această familie să aibă ambele boli?
Soluţie.
Conform regulii „purității gameților”, s-a stabilit că părinții sunt diheterozigoți:
Răspuns: Probabilitatea de a avea un copil cu ambele boli este de 1/8 = 12,5%
№4. Sunt studiate două perechi de gene autozomale care prezintă moștenire independentă.
Un cocoș cu un pieptene de trandafiri și picioare cu pene este crescut cu două găini cu un pieptene de trandafiri și picioare cu pene.
De la prima gaina s-au obtinut gaini cu pulpe cu pene, unii aveau un pieptene in forma de trandafir, iar cealalta parte avea un pieptene simplu.
Găinile de la a doua găină aveau un pieptene roz, iar unii aveau picioare cu pene, iar alții aveau picioare fără pene.
Determinați genotipurile unui cocoș și două găini.
Soluţie.
În funcție de condițiile problemei, ambii părinți au aceleași fenotipuri, iar la descendenții din două încrucișări s-a produs scindarea pentru fiecare trăsătură. Conform legii lui G. Mendel, numai organismele heterozigote pot produce „despărțire” la descendenții lor. Întocmim două scheme de trecere.
Interacțiunea genelor nonalelice
№1. Sunt studiate două perechi de gene non-alelice nelegate care determină culoarea blănii la hermină.
Gena dominantă a unei perechi (A) determină culoarea neagră și alela ei recesivă (A)- culoarea albastra.
Gena dominantă a celeilalte perechi (ÎN) contribuie la manifestarea pigmentării în organism, alelei sale recesive (V) nu sintetizează pigment.
Când indivizii de culoare au fost încrucișați unul cu celălalt, urmașii s-au dovedit a fi indivizi cu blană albastră, negru și albinos.
Analizați genotipurile părinților și raportul teoretic la descendenți.
Soluţie.
Răspuns: 9 negre, 3 albinos, 4 albastre.
№2. Moștenirea culorii penajului la pui este determinată de două perechi de gene nealelice nelegate situate pe autozom.
Gena dominantă a unei perechi (A) determină sinteza pigmentului de melanină, care asigură prezența culorii. Gena recesivă (A) nu duce la sinteza pigmentului iar puii se dovedesc a fi albi (albinism pene).
Gena dominantă a celeilalte perechi (ÎN) suprimă acțiunea genelor primei perechi, în urma căreia nu are loc sinteza pigmentului, iar puii devin și albinoși. Alela sa recesivă (V) nu are efect descendent.
Două organisme heterozigote pentru două perechi de alele sunt încrucișate.
Determinați raportul dintre puii cu penaj colorat și albinoși la urmași.
Soluţie.
Răspuns: 13 albe, 3 vopsite.
№3.
La ovăz, culoarea boabelor este determinată de două perechi de gene non-alelice nelegate.
O genă dominantă (A) determină culoarea neagră, o altă genă dominantă (ÎN)- culoare gri. Gena neagră suprimă gena gri.
Ambele alele recesive determină culoarea albă a boabelor.
Când a avut loc polenizarea organismelor diheterozigote, urmașii au produs plante cu boabe negre, gri și albe.
Determinați genotipurile organismelor parentale și raportul fenotipic la descendenți.
Soluţie.
Răspuns: 12 negre, 3 gri, 1 alb.
Moștenirea genelor localizate pe cromozomii sexuali
№1. Gena normală a coagulării sângelui (A) la oameni se moşteneşte într-o manieră dominantă şi este legată de X-cromozom. Mutație recesivă a acestei gene (A) duce la hemofilie - incapacitatea de a coagula sângele.
U-cromozomul nu are o genă alelică.
Determinați probabilitatea procentuală de a avea copii sănătoși într-o familie tânără dacă mireasa are coagulare normală a sângelui, deși sora ei are semne de hemofilie. Mama mirelui suferă de această boală, iar tatăl său este sănătos.
Soluţie. 1) Determinați genotipul miresei. După condițiile problemei, sora miresei are un genotip recesiv X A X A , ceea ce înseamnă că ambele surori primesc gena hemofiliei (de la tatăl lor). Prin urmare, o mireasă sănătoasă este heterozigotă.
2) Determinați genotipul mirelui. Mama mirelui cu semne de hemofilie X A X A , prin urmare, conform teoriei cromozomiale a sexului, ea transmite gena recesivă fiului ei X A U .
Răspuns: raportul fenotipic este de 1:1, 50% dintre copii sunt sănătoși.
№2. O pereche de gene alelice este studiată în X-cromozomul care reglează vederea culorilor la om.
Vederea normală a culorilor este o trăsătură dominantă, în timp ce daltonismul este o trăsătură recesivă.
Analizați genotipul organismului matern.
Se știe că mama are doi fii, unul dintre ei are o soție bolnavă și un copil sănătos. A doua familie are o fiică cu semne de daltonism și un fiu a cărui vedere în culori este normală.
Soluţie. 1) Determinați genotipul primului fiu. În funcție de condițiile problemei, are o soție bolnavă și un copil sănătos - poate fi doar o fiică X A X A . Fiica a primit gena recesivă de la mama ei, iar gena dominantă de la tatăl ei, prin urmare, genotipul corpului masculin este dominant (X A U) .
2) Determinați genotipul celui de-al doilea fiu. Fiica lui este bolnavă X A X A , ceea ce înseamnă că a primit una dintre alelele recesive de la tatăl ei, prin urmare genotipul corpului masculin este recesiv (X A U - ) .
3) Determinăm genotipul organismului mamei pe baza fiilor ei:
Răspuns: genotipul mamei este heterozigot X A X A .
№3. Albinismul la om este determinat de o genă recesivă (A) situat pe autozom, iar o formă de diabet este determinată de o genă recesivă (V) , legat de organele genitale X -cromozom.
Genele dominante sunt responsabile de pigmentare (A) si metabolism normal (ÎN) .
U -cromozomul nu contine gene.
Cuplul are părul închis la culoare. Ambele mame sufereau de diabet, iar tatii erau sanatosi.
Un copil s-a născut cu două simptome.
Determinați probabilitatea procentuală de a avea copii sănătoși și bolnavi în această familie.
Soluţie. Aplicând regula „purității gameților” determinăm genotipurile părinților după culoarea părului - genotipuri heterozigote Ahh.
Conform teoriei cromozomiale a sexului, s-a stabilit că tatăl are diabet X V U - iar mama este sanatoasa X ÎN X V .
Facem o grilă Punnett - gameții corpului tatălui sunt înscriși pe orizontală, iar gameții corpului mamei sunt notați pe verticală.
Răspuns:șase organisme din șaisprezece sunt dominante în două trăsături - probabilitatea de naștere este 6/16 = 37,5%. Zece pacienţi: 10/16 = 62,5%, dintre care doi pacienţi aveau două caracteristici: 2/16 = 12,5%.
№4. Două gene recesive situate în zone diferite X-cromozomii provoacă boli precum hemofilia și distrofia musculară la om. Alelele lor dominante controlează coagularea normală a sângelui și tonusul muscular.
U
Mama miresei suferă de distrofie, dar după pedigree are coagulare normală a sângelui, iar tatăl ei avea hemofilie, dar fără semne distrofice.
Mirele prezintă ambele boli.
Analizați descendenții din această familie.
Soluţie.
Răspuns: toți copiii au boala, 50% cu hemofilie și 50% cu distrofie.
Moștenirea genelor legate. Fenomenul de trecere.
№1. Gena pentru creșterea umană și gena care determină numărul de degete de pe membre se află în același grup de legătură la o distanță de 8 morganide.
Înălțimea normală și cinci degete sunt trăsături recesive. Creșterea înaltă și polidactilia (cu șase degete) apar într-un model autosomal dominant.
Soția este de înălțime normală și are cinci degete la fiecare mână. Soțul este heterozigot pentru două perechi de alele și a moștenit gena înaltă de la tatăl său și gena cu șase degete de la mama sa.
Determinați procentul de fenotipuri probabile la descendenți.
Soluţie.
Răspuns: 46% 46% 4% 4%
№2. Două gene care reglează reacțiile metabolice din corpul uman sunt legate de X-cromozomul si sunt situate unul fata de celalalt la o distanta de 32 morganide. U-cromozomul nu contine gene alelice.
Genele dominante controlează metabolismul normal.
Efectele diverșilor factori mutageni modifică secvența nucleotidelor din aceste zone X-cromozomi, ceea ce duce la abateri în sinteza substanţelor şi afecţiuni ereditare de tip recesiv.
Părinții sănătoși dau naștere unui copil bolnav cu două gene mutante în genotip.
Care este șansa procentuală de a avea următorul tău copil cu o tulburare metabolică?
Soluţie. După condițiile problemei din această familie, copilul bolnav este fiul V X A U deoarece Un tată sănătos nu poate îmbolnăvi fiicele.
Fiul a primit gene recesive de la mamă, prin urmare, genotipul mamei este heterozigot
Elaborăm o schemă de trecere:
Răspuns: probabilitatea de a avea copii bolnavi este de 33%, dintre care 17% sunt bolnavi cu doua boli metabolice, 8% cu o boala si 8% cu alta.
La pui, se găsește o genă letală legată de sex (a) care provoacă moartea embrionilor; heterozigoții pentru această genă sunt viabili. Un pui normal a fost încrucișat cu un cocoș heterozigot pentru această genă (la păsări, sexul heterogametic este feminin). Întocmește o schemă de rezolvare a problemei, determină genotipurile părinților, sexul și genotipul posibilului descendent și probabilitatea de ecloziune a găinilor din numărul total de descendenți viabili.
Răspuns
X A X A - bărbat normal
X A X a - masculin normal
X a X a - moartea înainte de naștere
X A Y - femeie normală
X a Y - moarte înainte de naștere
| R | X A X a | X | X A Y | |
| G | X A | X A | ||
| Xa | Y | |||
| F1 | X A X A | X A X a | X A Y | X a Y |
| masculin, normă |
masculin, normă |
Femeie, normă |
Femeie, moarte |
Proporția de femele din numărul total de descendenți viabili este de 1/3.
La pui, culoarea penei în dungi domină absența dungilor (gena este legată de sex), iar prezența unui pieptene domină absența acestuia (o trăsătură autozomală). Ce fel de descendenți pot fi așteptați de la încrucișarea unei găini dungate heterozigote cu un pieptene și a unui cocoș heterozigot cu penaj dungi fără pieptene? La pui, masculii sunt homogametici, iar femelele sunt heterogametice. Elaborați o schemă pentru rezolvarea problemei, determinați genotipurile părinților, genotipurile și fenotipurile descendenților și raportul fenotipurilor la descendenți. Explicați ce legi se aplică în acest caz.
Răspuns
X A – culoarea pene dungi, X a – fără dungi.
B – prezența unei creste, b – absența unei creste.
X a YBb – pui fără dungi, cu pieptene (heterozigot)
X A X a bb - cocoș heterozigot cu penaj dungi, fără pieptene
Raportul fenotipic este 1:1:1:1 (25% dungi, pieptene, 25% dungi, fără creastă, 25% fără dungi, pieptene, 25% fără dungi, fără creastă).
La canari, prezența unei creste este o trăsătură autozomală dominantă (A); Gena legată de sex X B determină culoarea verde a penajului, iar X b - culoarea maro. La păsări, sexul homogametic este masculin, iar sexul heterogametic este feminin. O femelă verde cu smocuri a fost încrucișată cu un mascul fără smoc și penaj verde (heterozigot). Descendenții au inclus pui cu creastă verde, pui verzi fără creastă, pui maro cu creastă și pui maro fără pui cu creastă. Faceți o diagramă pentru rezolvarea problemei. Determinați genotipurile părinților și descendenților, sexul acestora. Ce legi ale eredității se manifestă în acest caz?
Răspuns
A – prezența unui smoc și – fără smoc.
X B – penaj verde, X b – penaj maro.
Femela verde cu creasta A_X B Y
Mascul fără creastă cu penajul verde (heterozigot) aaX B X b .
Printre urmași se aflau pui fără creastă. Au primit o genă a de la mama lor, una de la tatăl lor. Prin urmare, mama trebuie să aibă gena a, deci mama este Aa.
P АаX В Y x ааX B X b
| AXE B | aX B | AY | Ay | |
| aX B | AaX B X B masculin |
aaX B X B masculin |
AaX B Y Femeie |
aaX B Y Femeie |
| aX b | AaX B X b masculin |
aaX B X b masculin |
AaX b Y Femeie |
aaX b Y Femeie |
În acest caz, s-a manifestat legea moștenirii independente (a treia lege a lui Mendel).
La pui, picioarele cu pene sunt o trăsătură autozomală dominantă. Gena dominantă pentru culoarea penajului marcat de buzunar este situată pe cromozomul X. Sexul heterogametic la păsări este feminin. Prin încrucișarea unei găini cu picioare cu pene, penaj buzunar și un cocoș diomozigot cu picioare cu pene, s-a obținut un penaj negru, urmași. Faceți o diagramă pentru rezolvarea problemei. Determinați toate variantele posibile ale genotipurilor de pui și descendenții rezultati, sexul acestora. Ce legi ale eredității se manifestă în acest caz?
Răspuns
A – picioare cu pene și – picioare goale.
X B – culoarea penajului pătat, X b – culoarea neagră.
Pui cu pulpe cu pene, penaj cu pete A_X B Y
Cocoș cu picioare cu pene, penaj negru (digomozigot) AAX b X b.
Opțiunea 1: pui AaX B Y
P AаX B Y x ААX b X b
4 . 2. EPISTAZA
Epistasis (din grecescul epistasis - stop, obstacol), interacțiunea a două gene non-alelice (adică aparținând unor loci diferiți), în care o genă, numită epistatică sau o genă supresoare, suprimă acțiunea unei alte gene, numită ipostazată. Genele supresoare sunt cunoscute la animale (mamifere, păsări, insecte) și plante. Ele sunt de obicei desemnate I sau Su în cazul stării dominante a genelor și i sau su pentru alelele lor recesive (de la cuvintele englezești inhibitor sau supresor). În timpul epistazei, o alelă a uneia dintre gene suprimă efectul alelelor altor gene, de exemplu, A > B sau B > A, a > B sau b > A etc.
Interacțiunea epistatică a genelor este opusă în natură complementară. În cazul interacțiunii complementare, o genă este completată de alta. Efectul epistatic al genelor este foarte asemănător ca natură cu fenomenul de dominanță; singura diferență este că, cu dominanță, alela suprimă manifestarea unei alele recesive aparținând aceleiași perechi alelomorfe. În timpul epistazei, alela unei gene suprimă manifestarea unei alele dintr-o altă pereche alelomorfă, adică o genă non-alelică.
Fenotipic, epistasis este exprimat într-o abatere de la segregarea așteptată cu moștenirea digenică, cu toate acestea, nu există nicio încălcare a legilor lui G. Mendel în acest caz, deoarece distribuția alelelor genelor care interacționează respectă pe deplin legea combinației independente de trăsături.
În prezent, epistasis este împărțit în două tipuri: dominant și recesiv. Cele mai cunoscute exemple de interacțiune a genelor în funcție de tipul de epistază sunt date în tabel. 13.
Tabelul 13
Divizarea caracterelor în timpul epistazei |
||
Împărțirea în F 2 | ||
Moștenirea culorii penajului la pui. |
||
Moștenirea culorii fructelor la dovleci (alb, galben și |
||
verde). |
||
Moștenirea culorii boabelor de ovăz (negru, gri și alb). |
||
Moștenirea culorii cailor (gri, negru și roșu). |
||
Moștenirea culorii blanii la câinii Labrador. |
||
Moștenirea culorii blănii la șoareci. |
||
Epistas dublu recesiv (criptomerie). |
||
Epistas dominant(A > B sau B > A). Epistaza dominantă este înțeleasă ca suprimarea de către o alelă dominantă a unei gene a acțiunii unei perechi alelice a unei alte gene.
Sistemul epistatic a fost găsit la pui. Unele rase de pui au penajul alb (Leghorn alb, roca albă Plymouth, Wyandotte etc.), în timp ce alte rase au penaj colorat (Australorp, New Hampshire, roca Plymouth în dungi etc.). Penajul alb al diferitelor rase de pui este determinat de mai multe gene diferite. De exemplu, culoarea albă dominantă este determinată de genele CCII (leghorns albi), iar culoarea albă recesivă este determinată de genele ccii (Wyandottes albe). GeneS determină prezența unui precursor de pigment (cromogen), adică culoarea penei, alela ei - absența cromogenului și, prin urmare, pana necolorată a păsării. Gena I este un supresor al acțiunii genei C, alela i nu suprimă acțiunea acesteia. În prezența chiar și a unei singure doze de genă I în genotipul păsării, efectul genelor de culoare nu se va manifesta. Prin urmare, atunci când se încrucișează leghorns albi (CCII) cu windottes albe (ccii), hibrizii F1 se dovedesc a fi albi (CCIi). Când hibrizii F 1 sunt încrucișați între ei în a doua generație, are loc o scindare a culorii în raport de 13 alb: 3 colorați (Fig. 38).
F1: | ||
F2: | 9 С -I - : 3 ссI - : | l ccii: 3 C-ii |
pictat |
Orez. 38. Moștenirea culorii la pui prin interacțiunea a două perechi de gene (epistazis): I – suprimă culoarea, i – nu suprimă culoarea,
C – prezența pigmentului, c – absența pigmentului
Astfel, suprimarea acțiunii alelei dominante a genei care determină dezvoltarea culorii (C) de către alela dominantă a altei gene (I) determină clivaj în F2 conform fenotipului 13: 3.
Epistaza dominantă poate da și un alt raport de fenotipuri în F 2, și anume: 12: 3: 1. În acest caz, homozigotul recesiv (aabb) se distinge fenotipic de una dintre clasele heterozigote A-bb sau aaB-. Acest tip de împărțire a caracterelor a fost stabilit pentru culoarea fructelor din dovleci (Fig. 39). Această plantă are trei culori cunoscute de fructe: alb, galben și verde. Alela dominantă a genei A determină culoarea galbenă a dovleacului, alela recesivă determină culoarea verde. A doua genă B prezintă un efect epistatic - suprimă formarea atât a pigmenților galbeni, cât și a celor verzi, făcându-i albi. Alela recesivă - nu afectează culoarea fructelor de dovleac. Când se încrucișează plante cu fructe albe (AABB) și verzi (aabb), toți descendenții F 1 vor fi albi. Împărțirea caracteristicilor BF 2 va corespunde cu formula 12: 3: 1.
F1: A-B-
Orez. 39. Moștenirea trăsăturilor de culoare a fructelor la dovleci
În exemplul de mai sus, gena supresoare în sine nu determină nicio reacție calitativă sau proces sintetic, ci doar suprimă acțiunea altor gene.
Un mecanism ușor diferit de epistază dominantă este cunoscut pentru culoarea cerealelor în ovăz. În acest caz, gena supresoare îndeplinește două funcții: asigură manifestarea trăsăturii și, în același timp, promovează
are un efect epistatic asupra unei alte gene. În această cultură, au fost stabilite gene dominante care determină culoarea granulelor negre (gena A) și gri (gena B). În plus, gena A prezintă un efect epistatic asupra genei B. La încrucișarea formelor parentale de semințe negre (AABB) și semințe albe (aabb) în F 1, toți descendenții vor fi cu semințe negre (AaBb). Deoarece gena A suprimă expresia genei B, în F 1 toți descendenții vor fi semințe negre. Împărțirea BF 2 va fi 12: 3: 1:
F 2: | 9 A-B- | : 3 A-bb : | 3 aaB- | : 1 aabb |
|
12 negru: | |||||
Un alt exemplu de epistasis dominantă este interacțiunea genelor care determină culoarea hainei la cai. Gena B în stare dominantă determină culoarea neagră, iar în stare recesivă
- roscata. Gena C în starea dominantă determină culoarea cenușie (determină îngroșarea timpurie a cailor). În plus, gena C prezintă în plus un efect epistatic asupra genei B, indiferent dacă aceasta din urmă este într-o stare dominantă sau recesivă. Ca urmare a acțiunii genei supresoare C, culoarea cailor, indiferent de starea alelică a genei B, devine gri. Prin urmare, din încrucișarea cailor gri din genotipul BBCC cu cai roșii (bbcc) în F 1, se nasc descendenți gri (BbCC). La încrucișarea cailor de culoare gri între ei, se observă despicarea în F 2
Lectura 12:3:1.
F1: | ||||
F2: | 9 B-C-: | 3 bbС- | : 3 V-ss : | 1 aabb |
12 gri: 3 negre: 1 roșu
Epistas recesiv. Epistaza recesivă este înțeleasă ca acest tip de interacțiune atunci când alela recesivă a unei gene, aflată în stare homozigotă, nu îi permite să se manifeste.
alele dominante sau recesive ale altei gene: aa > B;
aa>bb sau bb>A; bb> aa.
Am avut deja ocazia să facem cunoștință cu clivajul 9:3:4 ca rezultat al interacțiunii complementare a genelor. Dar aceleași cazuri pot fi considerate și ca un exemplu de epistasis recesiv.
Un exemplu de epistasis recesiv este culoarea blanii cainilor Labrador. Pigmentarea stratului este asigurată de gena B, care în starea dominantă produce culoarea neagră, iar în starea recesivă (b) produce culoarea maro. Există și o genă E, care în stare dominantă nu afectează manifestarea culorii, dar fiind în stare recesivă (cc) suprimă sinteza atât a pigmenților negri, cât și a celor maro. Astfel de câini devin albi. Decolteu în
F2 va fi următorul: | ||||
F2: 9 B-E- | vve- : | 3 V-ee | : 1 vwee |
|
maro | ||||
9 negru: 3 maro: 4 alb
La încrucișarea șoarecilor negri (AAcc) cu albinoși (aaCC), toți indivizii F 1 (AaCc) au o colorare de tip agouti (un exemplu de acțiune complementară a genelor), iar în F 2 9 părți din toți indivizii se dovedesc a fi agouti (A - C -), 3 părți sunt negre (A -ss) și 4 – albinos (aaS - iaass). Aceste rezultate pot fi explicate presupunând că apare epistaza recesivă de tip aa >C -. În acest caz, șoarecii cu genotipul aaaC se dovedesc a fi albi, deoarece gena în stare homozigotă, provocând absența pigmentului, împiedică astfel manifestarea genei de distribuție a pigmentului C.
Un exemplu interesant de epistasis recesiv este fenotipul sanguin Bombay. În cazuri rare, locuitorii din Bombay (India), al căror genotip conține alele dominante I A sau I B, au grupa sanguină zero (O). S-a constatat că acest defect este cauzat de o mutație recesivă a genei H, care nu este omoloagă locilor A sau B, care în stare homozigotă duce la formarea unei substanțe H defectuoase în timpul sintezei antigenelor A sau B. , cu care enzima glicoziltransferază nu poate interacționa și, prin urmare, nu se formează antigeni normali. Natura substanței H nu a fost încă studiată
pe. Antigenele A și B se găsesc numai la indivizii cu genotipul HH sau Hh. Atunci când ambii părinți au genotipul I A I B Hh, pot apărea diferite grupuri de sânge în rândul descendenților în următorul raport:
ni: 3A: 6AB: 3B: 4O.
Pe lângă cazurile descrise de epistază recesivă, există și acelea când alela recesivă a fiecărei gene în stare homozigotă suprimă simultan reciproc acțiunea altei perechi de gene, adică. aa epistatizează peste B -, abb peste A -. Această interacțiune a două gene recesive se numește epistasis dublu recesiv (criptomerism). În acest caz, într-o încrucișare dihibridă, scindarea fenotipică va corespunde la 9: 7, ca și în cazul interacțiunii genice complementare. În consecință, aceeași relație poate fi interpretată atât ca o interacțiune complementară, cât și ca epistating. În sine, o analiză genetică a moștenirii în timpul interacțiunii genelor fără a lua în considerare biochimia și fiziologia dezvoltării unei trăsături în ontogeneză nu poate dezvălui natura acestei interacțiuni. Dar fără analiză genetică este imposibil de înțeles determinarea ereditară a dezvoltării acestor caracteristici.
4 . 3. POLIMERISM
În tipurile de interacțiuni ale genelor luate în considerare până acum, ne-am ocupat de trăsături alternative, adică diferite calitativ. Cu toate acestea, proprietățile organismelor cum ar fi înălțimea, greutatea, producția de ouă a găinilor, cantitatea de lapte și conținutul său de grăsime la animale, lungimea lânii la oaie, cantitatea de proteine din endospermul porumbului și boabelor de grâu, conținutul de vitamine din plantele, viteza reacțiilor biochimice, proprietățile activității nervoase a animalelor etc., nu pot fi împărțite în clase fenotipice clare. Asemenea caracteristici trebuie apreciate în termeni cantitativi, motiv pentru care sunt denumite cel mai adesea cantitative sau dimensionale.
Studiul moștenirii trăsăturilor polimerice a început în primul deceniu al secolului nostru. Astfel, la încrucișarea plantelor de grâu cu boabe roșii și albe (necolorate), geneticianul suedez G. Nilsson-Ehle a descoperit în 1908 scindarea monohibridă obișnuită în F 2 într-un raport de 3: 1. Cu toate acestea, la trecerea unor linii de grâu care diferă în aceleași caracteristici, În F 2, se observă o scindare în raport de 15/16 colorat și 1/16 alb (Fig. 40).
Culoarea boabelor din primul grup a variat de la roșu închis la roșu pal. Analiza genetică a plantelor de grâu în F 3 din semințe
F 2 că plantele crescute din boabe albe și din boabe cu cea mai închisă culoare (roșie) nu se mai despart. Din boabele cu un tip intermediar de culoare s-au dezvoltat plante care în generațiile ulterioare au dat naștere la despicarea în funcție de culoarea bobului.
A1 A1 A2 A2 | a1 a1 a2 a2 |
|||
F3:
A 1A 2♂
A1 a2
a1 A2
a1 a2
A1 a1 A2 a2
♀ A 1 A 2 | A1 a2 | a1 A2 | a1 a2 |
A1 A1 | A1 A1 | A1 a1 | A1 a1 |
A2 A2 | A2 a2 | A2 A2 | A2 a2 |
A1 A1 | A1 A1 | A1 a1 | A1 a1 |
A2 a2 | a2 a2 | A2 a2 | a2 a2 |
A1 a1 | A1 a1 | a1 a1 | a1 a1 |
A2 A2 | A2 a2 | A2 A2 | A2 a2 |
A1 a1 | A1 a1 | a1 a1 | a1 a1 |
A2 a2 | a2 a2 | A2 a2 | a2 a2 |
Orez. 40. Moștenirea culorii boabelor în Triticum prin interacțiunea a două perechi de gene (polimerism).
Analiza naturii divizării a permis să se stabilească că în acest caz culoarea roșie a boabelor este determinată de două alele dominante a două gene diferite, iar combinarea alelelor lor recesive într-o stare homozigotă determină absența culorii. Intensitatea culorii boabelor depinde de numărul de gene dominante prezente în genotip.
Polimerismul este inerent genelor care sunt reprezentate de unități independente, adică. sunt non-alelice, dar produsele lor îndeplinesc aceeași funcție (Fig. 41).
Gena A 1
Astfel de gene au fost numite polimerice și, deoarece influențează în mod clar aceeași trăsătură, era obișnuit să le desemnăm cu o literă latină care indică indicele pentru diferiți membri: A 1, A 2, A 3 etc. În consecință, formele parentale originale care au dat o împărțire 15:1 în F 2 au avut genotipurile A 1 A 1 A 2 A 2 ia 1 a 1 a 2 a 2 .
Evident, într-o încrucișare trihibridă, dacă hibridul F 1 nu are niciun număr de gene polimerice în stare heterozigotă
doi, dar trei A 1 a 1 A 2 a 2 A 3 a 3 sau mai mult, apoi numărul |
||||||||||
combinaţiile de genotipuri în F 2 creşte. |
||||||||||
În experimentul lui G. Nilsson-Ehle, trihibrid |
||||||||||
împărțirea în F 2 în funcție de genele de culoare a cerealelor |
||||||||||
grâul a dat raportul: 63 de plante |
||||||||||
cu endosperm roșu și 1 plantă – cu non- |
||||||||||
pictat. În F 2 au fost observate toate tranzițiile |
||||||||||
dy de la colorarea intensă a boabelor cu genoti- |
||||||||||
pom A 1 A 1 A 2 A 2 A 3 A 3 până când este complet absent |
||||||||||
u a 1 a 1 a 2 a 2 a 3 a 3 . În același timp, frecvențele genotipurilor cu |
||||||||||
cantități diferite | dominant | |||||||||
distribuite | Următorul | |||||||||
1+6+15+20+15+6+1=64. | ||||||||||
Orez. 42. Curbele de distribuție | În fig. 42 prezintă curbele de distribuţie |
|||||||||
frecvențele genotipului în F2 | limitele de frecvență | genotipuri cu diferite |
||||||||
polimer cumulativ la | numărul de gene dominante cumulativ |
|||||||||
trecere: | ||||||||||
1 – monohibrid; 2 – digi- | acțiunea cu combinația lor independentă |
|||||||||
bridnom; 3 – trihibrid | în încrucișări mono-, di- și trihibride |
|||||||||
vaniyah. Din această comparație este clar că cu cât este mai mare numărul de gene dominante care determină o trăsătură dată, cu atât este mai mare amplitudinea variabilității.
La moștenirea unei trăsături cantitative, descendenții unui hibrid formează o serie de variații continue în funcție de manifestarea fenotipică a acestei trăsături.
Studiul genelor polimerice este nu numai de interes teoretic, ci și de mare interes practic. S-a stabilit că multe trăsături valoroase din punct de vedere economic la animale și plante, cum ar fi producția de lapte pentru animale, producția de ouă a găinilor, greutatea și înălțimea animalelor, lungimea spicului, lungimea știuleților de porumb, conținutul de zahăr din rădăcinile de sfeclă, fertilitatea și precocitatea animalelor, durata sezonului de vegetație în plante și multe altele sunt moștenite în funcție de tipul de polimer.
Variabilitatea unei trăsături cantitative, spre deosebire de una alternativă, este evaluată prin amplitudinea variației sale. Amplitudinea variației unei trăsături în sine este determinată ereditar și are semnificație adaptivă în dezvoltarea individuală. Ca exemplu a celor spuse, să cităm experimentul lui E. East privind încrucișarea a două forme de porumb - spicul lung și spicul scurt. După cum se poate observa din rezultatele prezentate în fig. 43, știuleții de-a lungul lungimii lor în liniile originale de porumb nr. 60 (scurt-cob) și nr. 54 (long-cob), precum și în hibrizii din prima și a doua generație, sunt distribuiți cu un anumit model. Este ușor de observat că aceste două linii diferă foarte mult una de alta, dar în cadrul fiecăruia dintre ele lungimea știuleților variază ușor. Acest lucru indică faptul că sunt ereditar relativ omogene. Nu există nicio variație în dimensiunea știuleților în formele părinte.
La plantele hibride, lungimea spicelor pare a fi intermediară, cu o variabilitate mică în rând. Când plantele F1 se auto-polenizează în următoarea generație (F2), intervalul de variabilitate a lungimii cobului crește semnificativ. Dacă trasăm o curbă de distribuție a claselor în funcție de lungimea știuleților, trasând dimensiunea știuleților pe abscisă și numărul lor pe ordonată, se dovedește a fi similară cu curba de distribuție a genelor dominante polimerice (vezi Fig. 42). În consecință, o serie continuă de modificări ale lungimii unui cob de porumb poate fi reprezentată ca o serie de genotipuri în timpul încrucișării trihibride cu un număr diferit de gene dominante care determină o anumită trăsătură cantitativă.
F1:
F2:
Orez. 43. Moștenirea și variabilitatea lungimii știuleților (în centimetri)
în Zea mays în F 1 și F 2
Faptul că, cu un număr mic de plante din a doua generație studiate, unele dintre ele reproduc lungimea urechii caracteristică formelor parentale poate indica participarea unui număr mic de gene polimerice la determinarea lungimii urechii în formele încrucișate. Această ipoteză decurge din binecunoscuta formulă 4n, care determină numărul de combinații posibile de gameți care formează zigoți în F 2, în funcție de numărul de perechi de gene prin care au fost diferite formele parentale originale. Apariția în F2 a plantelor similare cu formele parentale, cu o dimensiune a eșantionului de 221 de plante, indică faptul că numărul de gene moștenite independent care determină lungimea urechii nu trebuie să depășească trei (43 = 64) sau patru (44 = 256).
Exemplele date de analiză a moștenirii trăsăturilor cantitative ilustrează doar una dintre modalitățile posibile de a studia trăsăturile complexe și fluctuante. Variabilitatea mai mare a unei trăsături indică, în primul rând, condiționarea sa genetică complexă și, dimpotrivă, o variabilitate mai mică a unei trăsături indică un număr mai mic de factori care o determină.