Monohybridný kríženec
№1. Jedno dieťa v rodine sa narodilo zdravé a druhé malo ťažké dedičné ochorenie a zomrelo hneď po narodení.
Aká je pravdepodobnosť, že ďalšie dieťa v tejto rodine bude zdravé? Uvažuje sa o jednom páre autozomálnych génov.
Riešenie. Analyzujeme genotypy rodičov: obaja rodičia sú zdraví, nemôžu mať toto dedičné ochorenie, pretože vedie k smrti tela hneď po narodení.
Ak predpokladáme, že sa toto ochorenie prejavuje dominantne a zdravá vlastnosť je recesívna, potom sú obaja rodičia recesívni. Potom nemôžu mať choré dieťa, čo odporuje podmienkam problému.
Ak je toto ochorenie recesívne a gén pre zdravú vlastnosť sa zdedí dominantným spôsobom, potom musia byť obaja rodičia heterozygotní a môžu mať zdravé aj choré deti. Zostavíme schému kríženia:
odpoveď: Pomer v potomstve je 3:1, pravdepodobnosť zdravého potomka v tejto rodine je 75%.
№2. Vysoká rastlina bola opelená homozygotným organizmom s normálnym rastom stonky. Potomstvo vyprodukovalo 20 rastlín normálneho rastu a 10 rastlín vysokého rastu.
Akému rozdeleniu zodpovedá tento kríž - 3:1 alebo 1:1?
Riešenie: Homozygotný organizmus môže byť dvoch typov: dominantný (AA) alebo recesívne (aa). Ak predpokladáme, že normálny rast stonky je určený dominantným génom, potom bude všetko potomstvo „jednotné“, čo je v rozpore s podmienkami problému.
Aby došlo k „štiepeniu“, rastlina normálnej veľkosti musí mať recesívny genotyp a vysoká rastlina musí byť heterozygotná.
odpoveď: Pomer fenotypu a genotypu u potomstva je 1:1.
№3. Keď sa medzi sebou krížili čierne králiky, potomstvom boli čiernobiele králiky.
Zostavte schému kríženia, ak je známe, že jeden pár autozomálnych génov je zodpovedný za farbu srsti.
Riešenie: Rodičovské organizmy majú rovnaké fenotypy – čiernu farbu, ale u potomstva došlo k „štiepeniu“. Podľa druhého zákona G. Mendela dominuje gén zodpovedný za vznik čiernej farby a krížia sa heterozygotné organizmy.
№4. Sasha a Pasha majú šedé oči a ich sestra Masha má zelené oči. Matka týchto detí je sivooká, hoci obaja jej rodičia mali zelené oči. Gén zodpovedný za farbu očí sa nachádza na nepohlavnom chromozóme (autozóme).
Určite genotypy rodičov a detí. Zostavte schému kríženia.
Riešenie: Na základe tela matky a jej rodičov určíme, že šedá farba očí je recesívnym znakom (druhý zákon G. Mendela).
Pretože „štiepenie“ sa pozoruje u potomstva, potom musí mať otcovský organizmus zelené oči a heterozygotný genotyp.
№5. Matka je brunetka; otec je blond, v jeho rodokmeni neboli brunetky. Narodili sa tri deti: dve blonďavé dcéry a bruneta syn.
Gén pre túto vlastnosť sa nachádza na autozóme.
Analyzujte genotypy potomkov a rodičov.
Riešenie: Genotyp otcovského organizmu musí byť homozygotný, pretože V jeho rodokmeni je čistá línia vo farbe vlasov. Dominantný je homozygotný genotyp (AA) alebo recesívne (aa).
Ak je genotyp otca homozygotne dominantný, potomstvo nebude mať deti s tmavými vlasmi - objaví sa „uniformita“, čo je v rozpore s podmienkami problému. Preto je genotyp otca recesívny. Materský organizmus musí byť heterozygotný.
odpoveď: Pomer fenotypu a genotypu u potomstva je 1:1 alebo 50% 50%.
№6. U človeka sa vyvinie choroba nazývaná kosáčikovitá anémia. Toto ochorenie sa prejavuje tým, že červené krvinky nie sú okrúhle, ale kosáčikovité, v dôsledku čoho sa prenáša menej kyslíka.
Kosáčikovitá anémia sa dedí ako neúplne dominantná vlastnosť a homozygotný stav génu vedie k smrti organizmu v detstve.
V rodine majú obaja manželia príznaky anémie.
Aká je ich percentuálna šanca mať zdravé dieťa?
Riešenie:
odpoveď: 25 % zdravých detí v tejto rodine.
Dihybridné kríženie nezávislej dedičnosti génov
№1. Génové mutácie, ktoré spôsobujú skrátenie končatín (A) a dlhé vlasy (V) u oviec, sa prenášajú na ďalšiu generáciu recesívnym spôsobom. Ich dominantné alely tvoria normálne končatiny (A) a krátke vlasy (IN). Gény nie sú spojené.
Farma chovala baranov a ovce s dominantnými vlastnosťami a vyprodukovala 2 336 jahniat. Z toho je 425 dlhosrstých s normálnymi končatinami a 143 dlhosrstých s krátkymi končatinami.
Určte počet krátkosrstých jahniat a koľko z nich má normálne končatiny?
Riešenie. Genotypy rodičov určujeme na základe recesívnych potomkov. Podľa pravidla „čistoty gamét“ u potomstva pre každý znak je jeden gén z otcovského organizmu, druhý gén je z materského organizmu, preto sú genotypy rodičov diheterozygotné.
1). Nájdite počet dlhosrstých jahniat: 425 + 143 = 568.
2). Zisťujeme počet krátkosrstých: 2336 – 568 = 1768.
3). Určujeme počet krátkosrstých jedincov s normálnymi končatinami:
1768 ---------- 12 hodín
x ----------- 9 hodín x = 1326.
№2. Človek má gén pre čiernu farbu pleti (IN)úplne dominuje európskemu génu pokožky (V) a choroba kosáčikovitá anémia sa prejavuje neúplne dominantným génom (A) a alelické gény sú v homozygotnom stave (AA) viesť k zničeniu červených krviniek a organizmus sa stáva neživotaschopným.
Gény pre oba znaky sú umiestnené na rôznych chromozómoch.
Čistá černoška porodila bielemu mužovi dve mulatky. Jedno dieťa nemalo žiadne známky anémie a druhé zomrelo na anémiu.
Aká je pravdepodobnosť, že ďalšie dieťa bude bez známok anémie?
Riešenie. Zostavíme schému kríženia:
odpoveď: Pravdepodobnosť zdravého dieťaťa v tejto rodine je 1/4 = 25 %
№3. Recesívne gény (A) A (s) určiť prejav ľudských chorôb, ako je hluchota a albinizmus. Ich dominantné alely riadia dedičnosť normálneho sluchu (A) a syntéza melanínového pigmentu (S).
Gény nie sú spojené.
Rodičia majú normálny sluch; matka brunetka, otec albín. Narodili sa tri jednovaječné dvojčatá s dvoma vlastnosťami.
Aká je pravdepodobnosť, že ďalšie dieťa v tejto rodine bude mať obe choroby?
Riešenie.
Podľa pravidla „čistoty gamét“ sa zistilo, že rodičia sú diheterozygotní:
odpoveď: Pravdepodobnosť mať dieťa s oboma chorobami je 1/8 = 12,5 %
№4. Študujú sa dva páry autozomálnych génov vykazujúcich nezávislú dedičnosť.
Kohút s hrebeňom ruží a operenými nohami je chovaný s dvoma sliepkami s hrebeňom ruží a operenými nohami.
Z prvej sliepky sa získali kurčatá s operenými nohami, niektoré mali hrebeň v tvare ruže a druhá časť mala jednoduchý hrebeň.
Kurčatá z druhej sliepky mali ružový hrebienok a niektoré mali operené nohy a niektoré neoperené.
Určite genotypy kohúta a dvoch sliepok.
Riešenie.
Podľa podmienok problému majú obaja rodičia rovnaké fenotypy a u potomkov z dvoch krížení došlo u každého znaku k štiepeniu. Podľa zákona G. Mendela iba heterozygotné organizmy môžu vo svojich potomkoch produkovať „štiepenie“. Vypracujeme dve schémy kríženia.
Interakcia nealelických génov
№1. Študujú sa dva páry nealelických neprepojených génov, ktoré určujú farbu srsti hranostaju.
Dominantný gén jedného páru (A) určuje čiernu farbu a jej recesívnu alelu (A)- modrá farba.
Dominantný gén druhého páru (IN) prispieva k prejavu pigmentácie v tele, jeho recesívnej alely (V) nesyntetizuje pigment.
Pri vzájomnom krížení čiernych jedincov sa z potomkov stali jedinci s modrou srsťou, čierni a albíni.
Analyzujte genotypy rodičov a teoretický pomer u potomstva.
Riešenie.
Odpoveď: 9 čiernych, 3 albínov, 4 modré.
№2. Dedičnosť farby peria u kurčiat je určená dvoma pármi nealelických nespojených génov umiestnených na autozóme.
Dominantný gén jedného páru (A) určuje syntézu melanínového pigmentu, ktorý zabezpečuje prítomnosť farby. Recesívny gén (A) nevedie k syntéze pigmentu a kurčatá sú biele (albinizmus peria).
Dominantný gén druhého páru (IN) potláča pôsobenie génov prvého páru, v dôsledku čoho nedochádza k syntéze pigmentu a kurčatá sa tiež stávajú albínmi. Jeho recesívna alela (V) nemá zostupný účinok.
Krížia sa dva organizmy heterozygotné pre dva páry alel.
Určte pomer kurčiat s farebným perím a albínov v potomstve.
Riešenie.
odpoveď: 13 biele, 3 maľované.
№3.
V ovse je farba zrna určená dvoma pármi nealelických nespojených génov.
Jeden dominantný gén (A) určuje čiernu farbu, ďalší dominantný gén (IN)- šedá farba. Čierny gén potláča šedý gén.
Obe recesívne alely určujú bielu farbu zŕn.
Keď došlo k opeleniu diheterozygotných organizmov, potomstvo produkovalo rastliny s čiernymi, sivými a bielymi zrnami.
Určite genotypy rodičovských organizmov a fenotypový pomer u potomstva.
Riešenie.
odpoveď: 12 čiernych, 3 sivé, 1 biele.
Dedičnosť génov umiestnených na pohlavných chromozómoch
№1. Normálny gén zrážania krvi (A) u ľudí sa dedí dominantným spôsobom a je spojený s X- chromozóm. Recesívna mutácia tohto génu (A) vedie k hemofílii – neschopnosti zrážať krv.
U- chromozóm nemá alelický gén.
Určte percentuálnu pravdepodobnosť zdravých detí v mladej rodine, ak má nevesta normálnu zrážanlivosť krvi, hoci jej sestra má príznaky hemofílie. Touto chorobou trpí matka ženícha, otec je zdravý.
Riešenie. 1) Určite genotyp nevesty. Podľa podmienok problému má sestra nevesty recesívny genotyp X a X a , čo znamená, že obe sestry dostávajú gén pre hemofíliu (od svojho otca). Preto je zdravá nevesta heterozygotná.
2) Určite genotyp ženícha. Matka ženícha s príznakmi hemofílie X a X a , preto podľa chromozomálnej teórie pohlavia odovzdáva recesívny gén svojmu synovi X a U .
odpoveď: fenotypový pomer je 1:1, 50% detí je zdravých.
№2. Študuje sa jeden pár alelických génov v X-chromozóm, ktorý reguluje farebné videnie u ľudí.
Normálne farebné videnie je dominantná vlastnosť, zatiaľ čo farbosleposť je recesívna vlastnosť.
Analyzujte genotyp materského organizmu.
Je známe, že matka má dvoch synov, jeden z nich má chorú manželku a zdravé dieťa. Druhá rodina má dcéru s príznakmi farbosleposti a syna, ktorého farebné videnie je normálne.
Riešenie. 1) Určite genotyp prvého syna. Podľa podmienok problému má chorú manželku a zdravé dieťa - môže to byť len dcéra X A X a . Dcéra dostala recesívny gén od svojej matky a dominantný gén od svojho otca, preto je dominantný genotyp mužského tela (X A U) .
2) Určte genotyp druhého syna. Jeho dcéra je chorá X a X a , čo znamená, že jednu z recesívnych alel dostala od svojho otca, preto je genotyp mužského tela recesívny. (X a U -) .
3) Genotyp organizmu matky určujeme na základe jej synov:
odpoveď: genotyp matky je heterozygotný X A X a .
№3. Albinizmus u ľudí je determinovaný recesívnym génom (A) lokalizované na autozóme a jedna forma diabetu je determinovaná recesívnym génom (V) , spojené s genitáliami X - chromozóm.
Za pigmentáciu sú zodpovedné dominantné gény (A) a normálny metabolizmus (IN) .
U - chromozóm neobsahuje gény.
Pár má tmavú farbu vlasov. Obe matky trpeli cukrovkou a otcovia boli zdraví.
Jedno dieťa sa narodilo s dvoma príznakmi.
Určte percentuálnu pravdepodobnosť, že v tejto rodine budú zdravé a choré deti.
Riešenie. Aplikovaním pravidla „čistoty gamét“ určujeme genotypy rodičov podľa farby vlasov – heterozygotné genotypy Aha.
Podľa chromozomálnej teórie pohlavia sa zistilo, že otec má cukrovku X na Y - a matka je zdravá 10. storočia
Vyrábame Punnettovu mriežku - gaméty tela otca sú vypísané horizontálne a gaméty tela matky sú zapisované vertikálne.
odpoveď:šesť organizmov zo šestnástich je dominantných v dvoch znakoch – pravdepodobnosť narodenia je 6/16 = 37,5 %. Desať pacientov: 10/16 = 62,5 %, z toho dvaja pacienti mali dve charakteristiky: 2/16 = 12,5 %.
№4. Dva recesívne gény umiestnené v rôznych oblastiach X-chromozómy spôsobujú u ľudí ochorenia ako hemofília a svalová dystrofia. Ich dominantné alely kontrolujú normálnu zrážanlivosť krvi a svalový tonus.
U-chromozóm neobsahuje alelické gény.
Matka nevesty trpí dystrofiou, ale podľa jej rodokmeňa má normálnu zrážanlivosť krvi, jej otec mal hemofíliu, ale bez akýchkoľvek dystrofických príznakov.
Ženích vykazuje obe choroby.
Analyzujte potomkov v tejto rodine.
Riešenie.
odpoveď: všetky deti majú toto ochorenie, 50 % s hemofíliou a 50 % s dystrofiou.
Dedičnosť spojených génov. Fenomén prekračovania.
№1. Gén pre ľudský rast a gén, ktorý určuje počet prstov na končatinách, sú v rovnakej väzobnej skupine vo vzdialenosti 8 morganidov.
Normálna výška a päť prstov sú recesívne znaky. Vysoký rast a polydaktýlia (šesťprsté) sa vyskytujú v autozomálne dominantnom vzore.
Manželka je normálnej výšky a na každej ruke má päť prstov. Manžel je heterozygot pre dva páry alel a vysoký gén zdedil po svojom otcovi a šesťprstý gén po matke.
Určte percento pravdepodobných fenotypov u potomstva.
Riešenie.
odpoveď: 46% 46% 4% 4%
№2. Dva gény, ktoré regulujú metabolické reakcie v ľudskom tele, sú spojené X-chromozóm a sú umiestnené od seba vo vzdialenosti 32 morganidov. U-chromozóm neobsahuje alelické gény.
Dominantné gény riadia normálny metabolizmus.
Účinky rôznych mutagénnych faktorov menia sekvenciu nukleotidov v týchto oblastiach X-chromozómy, čo vedie k odchýlkam v syntéze látok a dedičným chorobám recesívneho typu.
Zdravým rodičom sa narodí choré dieťa s dvomi mutantnými génmi v genotype.
Aká je percentuálna šanca, že vaše ďalšie dieťa bude mať metabolickú poruchu?
Riešenie. Podľa podmienok problému v tejto rodine je chorým dieťaťom syn v X a U pretože Zdravý otec nemôže ochorieť dcéry.
Syn dostal od matky recesívne gény, preto je matkin genotyp heterozygotný
Zostavíme schému kríženia:
odpoveď: pravdepodobnosť mať choré deti je 33 %, z toho 17 % má dve metabolické choroby, 8 % jedno ochorenie a 8 % druhé.
Problémová kniha z genetiky 9. ročník Monohybridný kríženec
PROBLÉM NA GENETIKE 9. ROČNÍKA.
Monohybridné kríženie.
Úloha č.1
Úloha č.2
1. Aká je dominantná farba srsti u králikov?
2. Aké sú genotypy rodičov a hybridov prvej generácie podľa farby srsti?
3. Aké genetické vzorce vznikajú pri takejto hybridizácii?
Problém č.3
1. Ktorý tvar plodu paradajky (guľovitý alebo hruškovitý) je dominantný?
2. Aké sú genotypy rodičov a hybridov 1. a 2. generácie?
3. Aké genetické vzorce objavené Mendelom sa objavujú počas takejto hybridizácie?
Úloha č.4 Pri krížení kohúta hranostaju a sliepky sa získalo 35 kurčiat. Z toho je 17 hranostajov, 10 čiernych, 8 bielych. Ako sa hermelínové sfarbenie dedí? Akých rodičov by ste si mali vziať, aby ste dostali iba kurčatá hermelínu?
Problém č.5 V školskom areáli sa paradajky, ktoré mali zaoblený tvar ovocia, krížili s rebrovanými paradajkami. F1 mala okrúhle plody. Aké plody budú mať hybridy z kríženia výsledného potomstva s rodičovskou odrodou, ktorá má okrúhle plody?
Poznámka: odrody sú homozygotné. Napíšte výsledné hybridy v genetickom a chromozomálnom vyjadrení.
Problém č.6 Vysoká rastlina bola opelená homozygotným organizmom s normálnym rastom stonky. Potomstvo vyprodukovalo 20 rastlín normálneho vzrastu a 10 rastlín vysokého vzrastu Akému rozdeleniu zodpovedá toto kríženie - 3:1 alebo 1:1?
Problém č.7
Problém č.8 Sasha a Pasha majú šedé oči a ich sestra Masha má zelené oči. Matka týchto detí je sivooká, hoci obaja jej rodičia mali zelené oči. Gén zodpovedný za farbu očí sa nachádza na nepohlavnom chromozóme (autozóme).Určite genotypy rodičov a detí. Zostavte schému kríženia.
Problém č.9 Matka je brunetka; otec je blond, v jeho rodokmeni neboli brunetky. Narodili sa tri deti: dve blonďavé dcéry a bruneta syn. Gén pre túto vlastnosť sa nachádza na autozóme. Analyzujte genotypy potomkov a rodičov.
Problém č.10 U človeka sa vyvinie choroba nazývaná kosáčikovitá anémia. Toto ochorenie sa prejavuje v tom, že červené krvinky nemajú okrúhly tvar, ale kosáčikovitý, v dôsledku čoho sa transportuje menej kyslíka. Kosáčikovitá anémia sa dedí ako neúplne dominantný znak a homozygotný stav génu vedie k smrti tela v detstve.V rodine majú obaja manželia príznaky anémie.Aká je percentuálna šanca, že budú mať zdravé dieťa?
Problém č.11 Modrooký muž, ktorého obaja rodičia mali hnedé oči, sa oženil s hnedookou ženou, ktorej otec mal hnedé oči a matka mala modré oči. Z tohto manželstva sa narodil jeden modrooký syn. Určite genotypy každého z uvedených jedincov a nakreslite schému ich rodokmeňa.
Problém č.12 U ľudí dominuje gén pre polydaktýliu (viacprstý) v normálnej štruktúre ruky. Manželka má normálnu ruku, manžel je heterozygot pre gén polydaktýlie. Určte pravdepodobnosť, že sa v tejto rodine narodí viacprsté dieťa.
Problém č.13 Rastliny jahôd s červenými plodmi, keď sa navzájom krížia, vždy produkujú potomstvo s červenými bobuľami a rastliny jahody s bielymi plodmi - s bielymi bobuľami. V dôsledku kríženia oboch odrôd sa získajú ružové bobule. Aké potomstvo vznikne, keď sa krížia hybridné rastliny jahôd s ružovými plodmi? Aké potomstvo získate, ak opelíte červené jahody peľom z hybridných jahôd s ružovými bobuľami?
Problém č.14 V paradajkách môže byť šupka plodov hladká alebo ovisnutá. Jedna odroda má plody hladké, druhá ovisnuté. Pri krížení má F1 hladké plody, F2 má 174 rastlín s ovisnutými plodmi a 520 s hladkými plodmi. Ako sa dedí prolaps? Čo sa stane v oboch Fv?
Problém č.15 Jedno dieťa v rodine sa narodilo zdravé a druhé malo ťažké dedičné ochorenie a zomrelo hneď po narodení. Aká je pravdepodobnosť, že ďalšie dieťa v tejto rodine bude zdravé? Uvažuje sa o jednom páre autozomálnych génov.
Problém č.16Žena s ryšavými vlasmi, ktorej matka a otec majú ryšavé vlasy a brat ryšavé, sa vydala za ryšavého muža, ktorého matka má tiež ryšavé vlasy a otec má tiež ryšavé vlasy. Z tohto manželstva sa narodil chlapec s červenými vlasmi a dievča s červenými vlasmi. Určite genotypy všetkých uvedených jedincov a zostavte rodokmeň pre túto rodinu.
Problém č.17 Pri krížení králika sivého, ktorého obaja rodičia boli siví, so sivým králikom, ktorého rodičia boli tiež šediví, sa narodilo niekoľko čiernych králikov (vnúčat), určte genotypy každého z uvedených jedincov a zostavte tabuľku pôvodu.
Problém č.18 Aké potomstvo F 1
A F 2
Aký fenotyp a genotyp získame krížením červenoplodých jahôd s bieloplodými? (Žiadna z týchto ovocných čŕt v jahodách neposkytuje úplnú dominanciu, a preto majú hybridy ružové ovocie.
Problém č.19 Keď sa medzi sebou krížili čierne králiky, potomstvom boli čiernobiele králiky. Zostavte schému kríženia, ak je známe, že jeden pár autozomálnych génov je zodpovedný za farbu srsti.
Problém č.20 V akom pomere sa potomstvo rozdelí podľa fenotypu získaného krížením heterozygotného šedého karakulského barana s tou istou ovcou, ak sú homozygoti pre dominantné gény smrteľné? prečo?
Problém č.21 Krížil pestrého kohúta a sliepku. Dostali sme 26 pestrých, 12 čiernych a 13 bielych kurčiat. Ako sa farba peria dedí u kurčiat?
Problém č.22 V medicíne má veľký význam rozlíšenie štyroch ľudských krvných skupín. Krvná skupina je dedičná vlastnosť, ktorá závisí od jeden gén. Tento gén nemá dve, ale tri alely označené symbolmi A, IN, 0 . Osoby s genotypom 00 majú prvú krvnú skupinu s genotypmi AA alebo A0- druhý, BB alebo B0- tretí, AB– štvrtý (môžeme povedať, že alely A A IN dominujú alele 0 , pričom sa navzájom nepotláčajú). Aké krvné skupiny sú možné u detí, ak ich matka má druhú krvnú skupinu a otec prvú?
Problém č.23 Môže sa narodiť dieťa s prvou krvnou skupinou a Rh(-) faktorom, ak: matka má druhý faktor krvnej skupiny Rh(+) a otec má tretí faktor krvnej skupiny Rh(+)?
1) Čo sa stane, ak sa Rh(-) faktor plodu dostane do krvi matky cez placentu? 2) Prečo sa druhé dieťa od týchto rodičov môže narodiť mŕtve?
Problém č.24 Chlapec má krvnú skupinu 1 a jeho sestra má krvnú skupinu 4. Čo možno povedať o krvných skupinách ich rodičov?
Problém č.25Žena má krvnú skupinu 2, dieťa krvnú skupinu 1. Krv. Môže byť otcom dieťaťa človek s krvnou skupinou 4?
Problém č.26Žena má krvnú skupinu 4, dieťa krvnú skupinu 2. Krv. Žena tvrdí, že otcom dieťaťa je D.I (osoba s krvnou skupinou 4). Čo odpovedia na súde?
Problém č.27 Je možné podať transfúziu krvi rodičov ich deťom, ak majú krvnú skupinu 2 a 4?
Problém č.28 Môžu mať deti krvnú skupinu 2 len vtedy, ak majú obaja rodičia rovnakú krvnú skupinu?
Dihybridné kríženie nezávislej dedičnosti génov
№1. Génové mutácie, ktoré spôsobujú skrátenie končatín (A) a dlhé vlasy (V) u oviec, sa prenášajú na ďalšiu generáciu recesívnym spôsobom. Ich dominantné alely tvoria normálne končatiny (A) a krátke vlasy (IN). Gény nie sú spojené.
Farma chovala baranov a ovce s dominantnými vlastnosťami a vyprodukovala 2 336 jahniat. Z toho je 425 dlhosrstých s normálnymi končatinami a 143 dlhosrstých s krátkymi končatinami.
Určte počet krátkosrstých jahniat a koľko z nich má normálne končatiny?
Riešenie. Genotypy rodičov určujeme na základe recesívnych potomkov. Podľa pravidla „čistoty gamét“ u potomstva pre každý znak je jeden gén z otcovského organizmu, druhý gén je z materského organizmu, preto sú genotypy rodičov diheterozygotné.
1). Nájdite počet dlhosrstých jahniat: 425 + 143 = 568.
2). Zisťujeme počet krátkosrstých: 2336 – 568 = 1768.
3). Určujeme počet krátkosrstých jedincov s normálnymi končatinami:
1768 ---------- 12 hodín
x ----------- 9 hodín x = 1326.
№2. Človek má gén pre čiernu farbu pleti (IN)úplne dominuje európskemu génu pokožky (V) a choroba kosáčikovitá anémia sa prejavuje neúplne dominantným génom (A) a alelické gény sú v homozygotnom stave (AA) viesť k zničeniu červených krviniek a organizmus sa stáva neživotaschopným.
Gény pre oba znaky sú umiestnené na rôznych chromozómoch.
Čistá černoška porodila bielemu mužovi dve mulatky. Jedno dieťa nemalo žiadne známky anémie a druhé zomrelo na anémiu.
Aká je pravdepodobnosť, že ďalšie dieťa bude bez známok anémie?
Riešenie. Zostavíme schému kríženia:
odpoveď: Pravdepodobnosť zdravého dieťaťa v tejto rodine je 1/4 = 25 %
№3. Recesívne gény (A) A (s) určiť prejav ľudských chorôb, ako je hluchota a albinizmus. Ich dominantné alely riadia dedičnosť normálneho sluchu (A) a syntéza melanínového pigmentu (S).
Gény nie sú spojené.
Rodičia majú normálny sluch; matka brunetka, otec albín. Narodili sa tri jednovaječné dvojčatá s dvoma vlastnosťami.
Aká je pravdepodobnosť, že ďalšie dieťa v tejto rodine bude mať obe choroby?
Riešenie.
Podľa pravidla „čistoty gamét“ sa zistilo, že rodičia sú diheterozygotní:
odpoveď: Pravdepodobnosť mať dieťa s oboma chorobami je 1/8 = 12,5 %
№4. Študujú sa dva páry autozomálnych génov vykazujúcich nezávislú dedičnosť.
Kohút s hrebeňom ruží a operenými nohami je chovaný s dvoma sliepkami s hrebeňom ruží a operenými nohami.
Z prvej sliepky sa získali kurčatá s operenými nohami, niektoré mali hrebeň v tvare ruže a druhá časť mala jednoduchý hrebeň.
Kurčatá z druhej sliepky mali ružový hrebienok a niektoré mali operené nohy a niektoré neoperené.
Určite genotypy kohúta a dvoch sliepok.
Riešenie.
Podľa podmienok problému majú obaja rodičia rovnaké fenotypy a u potomkov z dvoch krížení došlo u každého znaku k štiepeniu. Podľa zákona G. Mendela iba heterozygotné organizmy môžu vo svojich potomkoch produkovať „štiepenie“. Vypracujeme dve schémy kríženia.
Interakcia nealelických génov
№1. Študujú sa dva páry nealelických neprepojených génov, ktoré určujú farbu srsti hranostaju.
Dominantný gén jedného páru (A) určuje čiernu farbu a jej recesívnu alelu (A)- modrá farba.
Dominantný gén druhého páru (IN) prispieva k prejavu pigmentácie v tele, jeho recesívnej alely (V) nesyntetizuje pigment.
Pri vzájomnom krížení čiernych jedincov sa z potomkov stali jedinci s modrou srsťou, čierni a albíni.
Analyzujte genotypy rodičov a teoretický pomer u potomstva.
Riešenie.
Odpoveď: 9 čiernych, 3 albínov, 4 modré.
№2. Dedičnosť farby peria u kurčiat je určená dvoma pármi nealelických nespojených génov umiestnených na autozóme.
Dominantný gén jedného páru (A) určuje syntézu melanínového pigmentu, ktorý zabezpečuje prítomnosť farby. Recesívny gén (A) nevedie k syntéze pigmentu a kurčatá sú biele (albinizmus peria).
Dominantný gén druhého páru (IN) potláča pôsobenie génov prvého páru, v dôsledku čoho nedochádza k syntéze pigmentu a kurčatá sa tiež stávajú albínmi. Jeho recesívna alela (V) nemá zostupný účinok.
Krížia sa dva organizmy heterozygotné pre dva páry alel.
Určte pomer kurčiat s farebným perím a albínov v potomstve.
Riešenie.
odpoveď: 13 biele, 3 maľované.
№3.
V ovse je farba zrna určená dvoma pármi nealelických nespojených génov.
Jeden dominantný gén (A) určuje čiernu farbu, ďalší dominantný gén (IN)- šedá farba. Čierny gén potláča šedý gén.
Obe recesívne alely určujú bielu farbu zŕn.
Keď došlo k opeleniu diheterozygotných organizmov, potomstvo produkovalo rastliny s čiernymi, sivými a bielymi zrnami.
Určite genotypy rodičovských organizmov a fenotypový pomer u potomstva.
Riešenie.
odpoveď: 12 čiernych, 3 sivé, 1 biele.
Dedičnosť génov umiestnených na pohlavných chromozómoch
№1. Normálny gén zrážania krvi (A) u ľudí sa dedí dominantným spôsobom a je spojený s X- chromozóm. Recesívna mutácia tohto génu (A) vedie k hemofílii – neschopnosti zrážať krv.
U- chromozóm nemá alelický gén.
Určte percentuálnu pravdepodobnosť zdravých detí v mladej rodine, ak má nevesta normálnu zrážanlivosť krvi, hoci jej sestra má príznaky hemofílie. Touto chorobou trpí matka ženícha, otec je zdravý.
Riešenie. 1) Určite genotyp nevesty. Podľa podmienok problému má sestra nevesty recesívny genotyp X A X A , čo znamená, že obe sestry dostávajú gén pre hemofíliu (od svojho otca). Preto je zdravá nevesta heterozygotná.
2) Určite genotyp ženícha. Matka ženícha s príznakmi hemofílie X A X A , preto podľa chromozomálnej teórie pohlavia odovzdáva recesívny gén svojmu synovi X A U .
odpoveď: fenotypový pomer je 1:1, 50% detí je zdravých.
№2. Študuje sa jeden pár alelických génov v X-chromozóm, ktorý reguluje farebné videnie u ľudí.
Normálne farebné videnie je dominantná vlastnosť, zatiaľ čo farbosleposť je recesívna vlastnosť.
Analyzujte genotyp materského organizmu.
Je známe, že matka má dvoch synov, jeden z nich má chorú manželku a zdravé dieťa. Druhá rodina má dcéru s príznakmi farbosleposti a syna, ktorého farebné videnie je normálne.
Riešenie. 1) Určite genotyp prvého syna. Podľa podmienok problému má chorú manželku a zdravé dieťa - môže to byť len dcéra X A X A . Dcéra dostala recesívny gén od svojej matky a dominantný gén od svojho otca, preto je dominantný genotyp mužského tela (X A U) .
2) Určte genotyp druhého syna. Jeho dcéra je chorá X A X A , čo znamená, že jednu z recesívnych alel dostala od svojho otca, preto je genotyp mužského tela recesívny. (X A U - ) .
3) Genotyp organizmu matky určujeme na základe jej synov:
odpoveď: genotyp matky je heterozygotný X A X A .
№3. Albinizmus u ľudí je determinovaný recesívnym génom (A) lokalizované na autozóme a jedna forma diabetu je determinovaná recesívnym génom (V) , spojené s genitáliami X - chromozóm.
Za pigmentáciu sú zodpovedné dominantné gény (A) a normálny metabolizmus (IN) .
U - chromozóm neobsahuje gény.
Pár má tmavú farbu vlasov. Obe matky trpeli cukrovkou a otcovia boli zdraví.
Jedno dieťa sa narodilo s dvoma príznakmi.
Určte percentuálnu pravdepodobnosť, že v tejto rodine budú zdravé a choré deti.
Riešenie. Aplikovaním pravidla „čistoty gamét“ určujeme genotypy rodičov podľa farby vlasov – heterozygotné genotypy Aha.
Podľa chromozomálnej teórie pohlavia sa zistilo, že otec má cukrovku X V U - a matka je zdravá X IN X V .
Vyrábame Punnettovu mriežku - gaméty tela otca sú vypísané horizontálne a gaméty tela matky sú zapisované vertikálne.
odpoveď:šesť organizmov zo šestnástich je dominantných v dvoch znakoch – pravdepodobnosť narodenia je 6/16 = 37,5 %. Desať pacientov: 10/16 = 62,5 %, z toho dvaja pacienti mali dve charakteristiky: 2/16 = 12,5 %.
№4. Dva recesívne gény umiestnené v rôznych oblastiach X-chromozómy spôsobujú u ľudí ochorenia ako hemofília a svalová dystrofia. Ich dominantné alely kontrolujú normálnu zrážanlivosť krvi a svalový tonus.
U
Matka nevesty trpí dystrofiou, ale podľa jej rodokmeňa má normálnu zrážanlivosť krvi, jej otec mal hemofíliu, ale bez akýchkoľvek dystrofických príznakov.
Ženích vykazuje obe choroby.
Analyzujte potomkov v tejto rodine.
Riešenie.
odpoveď: všetky deti majú toto ochorenie, 50 % s hemofíliou a 50 % s dystrofiou.
Dedičnosť spojených génov. Fenomén prekračovania.
№1. Gén pre ľudský rast a gén, ktorý určuje počet prstov na končatinách, sú v rovnakej väzobnej skupine vo vzdialenosti 8 morganidov.
Normálna výška a päť prstov sú recesívne znaky. Vysoký rast a polydaktýlia (šesťprsté) sa vyskytujú v autozomálne dominantnom vzore.
Manželka je normálnej výšky a na každej ruke má päť prstov. Manžel je heterozygot pre dva páry alel a vysoký gén zdedil po svojom otcovi a šesťprstý gén po matke.
Určte percento pravdepodobných fenotypov u potomstva.
Riešenie.
odpoveď: 46% 46% 4% 4%
№2. Dva gény, ktoré regulujú metabolické reakcie v ľudskom tele, sú spojené X-chromozóm a sú umiestnené od seba vo vzdialenosti 32 morganidov. U-chromozóm neobsahuje alelické gény.
Dominantné gény riadia normálny metabolizmus.
Účinky rôznych mutagénnych faktorov menia sekvenciu nukleotidov v týchto oblastiach X-chromozómy, čo vedie k odchýlkam v syntéze látok a dedičným chorobám recesívneho typu.
Zdravým rodičom sa narodí choré dieťa s dvomi mutantnými génmi v genotype.
Aká je percentuálna šanca, že vaše ďalšie dieťa bude mať metabolickú poruchu?
Riešenie. Podľa podmienok problému v tejto rodine je chorým dieťaťom syn V X A U pretože Zdravý otec nemôže ochorieť dcéry.
Syn dostal od matky recesívne gény, preto je matkin genotyp heterozygotný
Zostavíme schému kríženia:
odpoveď: pravdepodobnosť mať choré deti je 33 %, z toho 17 % má dve metabolické choroby, 8 % jedno ochorenie a 8 % druhé.
U kurčiat sa našiel letálny gén (a) viazaný na pohlavie, ktorý spôsobuje smrť embryí; heterozygoti pre tento gén sú životaschopní. Normálne kura bolo skrížené s kohútom heterozygotným pre tento gén (u vtákov je heterogametickým pohlavím samica). Zostavte schému riešenia problému, určte genotypy rodičov, pohlavie a genotyp možného potomstva a pravdepodobnosť vyliahnutia sliepok z celkového počtu životaschopných potomkov.
Odpoveď
X A X A - normálny muž
X A X a - normálny muž
X a X a - smrť pred narodením
X A Y - normálna žena
X a Y - smrť pred narodením
| 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 |
| Muž, norma |
Muž, norma |
Žena, norma |
Žena, smrť |
Podiel samíc z celkového počtu životaschopných potomkov je 1/3.
U kurčiat dominuje pruhovaná farba peria nad absenciou pruhov (gén je viazaný na pohlavie) a prítomnosť hrebeňa nad jeho absenciou (autozomálny znak). Aké potomstvo možno očakávať od kríženia heterozygotnej pásikavej sliepky s hrebeňom a heterozygotného kohúta s pásikavým operením bez hrebeňa? U kurčiat sú samce homogametické a samice heterogametické. Zostavte schému riešenia problému, určte genotypy rodičov, genotypy a fenotypy potomstva a pomer fenotypov u potomstva. Vysvetlite, aké zákony platia v tomto prípade.
Odpoveď
X A – pruhovaná farba peria, X a – bez pruhov.
B – prítomnosť hrebeňa, b – absencia hrebeňa.
X a YBb – kura bez prúžkov, s hrebeňom (heterozygotné)
X A X a bb - heterozygotný kohút s pruhovaným operením, bez hrebeňa
Fenotypový pomer je 1:1:1:1 (25 % pruhy, hrebeň, 25 % pruhy, bez hrebeňa, 25 % bez pruhov, hrebeň, 25 % bez pruhov, bez hrebeňa).
U kanárikov je prítomnosť hrebeňa dominantným autozomálnym znakom (A); Pohlavne viazaný gén X B určuje zelenú farbu peria a X b - hnedú farbu. U vtákov je homogametické pohlavie mužské a heterogametické pohlavie žena. Vlnitá zelená samica bola krížená so samcom bez chumáča a zeleného operenia (heterozygot). Medzi potomstvo patrili zelené chocholaté kurčatá, zelené chocholaté kurčatá, hnedé chocholaté kurčatá a hnedé kurčatá bez chocholatých kurčiat. Vytvorte schému riešenia problému. Určiť genotypy rodičov a potomkov, ich pohlavie. Aké zákony dedičnosti sa v tomto prípade prejavujú?
Odpoveď
A – prítomnosť chumáča a – žiadny chumáč.
X B – zelené operenie, X b – hnedé operenie.
Fenka chocholatá zelená A_X B Y
Samec bez hrebeňa so zeleným operením (heterozygot) aaX B X b .
Medzi potomkami boli mláďatá bez hrebeňa. Dostali jeden gén a od matky a jeden od otca. Matka teda musí mať gén a, teda matka je Aa.
P АаX В Y x ааX B X b
| AX B | aX B | AY | aY | |
| aX B | AaX B X B Muž |
aaX B X B Muž |
AaX B Y Žena |
aaX B Y Žena |
| aX b | AaX B X b Muž |
aaX B X b Muž |
AaX b Y Žena |
aaX b Y Žena |
V tomto prípade sa prejavilo právo samostatného dedenia (tretí Mendelov zákon).
U kurčiat sú operené nohy dominantným autozomálnym znakom. Dominantný gén pre pockmarked farbu peria sa nachádza na X chromozóme. Heterogametické pohlavie u vtákov je ženské. Krížením sliepky s operenými nohami, perím s neduhmi a dihomozygotného kohúta s operenými nohami, čiernym perím, sa získali potomkovia. Vytvorte schému riešenia problému. Určite všetky možné varianty genotypov kurčiat a výsledných potomkov, ich pohlavie. Aké zákony dedičnosti sa v tomto prípade prejavujú?
Odpoveď
A – operené nohy a – holé nohy.
X B – škvrnitá farba peria, X b – čierna farba.
Kurča s operenými nohami, škvrnité operenie A_X B Y
Kohút s operenými nohami, čierne operenie (digomozygot) AAX b X b.
Možnosť 1: kuracie mäso AaX B Y
P AAX B Y x ААX b X b
4. 2. EPISTASE
Epistáza (z gréckeho epístasis - zastávka, prekážka), interakcia dvoch nealelických (t. j. patriacich do rôznych lokusov) génov, pri ktorých jeden gén, nazývaný epistatický alebo supresorový gén, potláča pôsobenie iného génu, nazývaného hypostatický. Supresorové gény sú známe u zvierat (cicavcov, vtákov, hmyzu) a rastlín. Zvyčajne sa označujú I alebo Su v prípade dominantného stavu génov a i alebo su pre ich recesívne alely (z anglických slov inhibitor alebo supresor). Počas epistázy alela jedného z génov potláča účinok alel iných génov, napríklad A > B alebo B > A, a > B alebo b > A atď.
Epistatická interakcia génov je svojou povahou opačná ako komplementárna. V prípade komplementárnej interakcie je jeden gén doplnený druhým. Epistatický efekt génov je svojou povahou veľmi podobný fenoménu dominancie, rozdiel je len v tom, že pri dominancii alela potláča prejav recesívnej alely patriacej do rovnakého alelomorfného páru. Počas epistázy alela jedného génu potláča prejav alely z iného alelomorfného páru, teda nealelického génu.
Fenotypicky je epistáza vyjadrená v odchýlke od segregácie očakávanej pri digenickej dedičnosti, avšak v tomto prípade nedochádza k porušeniu zákonov G. Mendela, pretože distribúcia alel interagujúcich génov je plne v súlade so zákonom nezávislej kombinácie znakov.
V súčasnosti sa epistáza delí na dva typy: dominantnú a recesívnu. Najznámejšie príklady interakcie génov podľa typu epistázy sú uvedené v tabuľke. 13.
Tabuľka 13
Rozdelenie postáv počas epistázy |
||
Rozdelenie v F 2 | ||
Dedičnosť farby peria u kurčiat. |
||
Dedičnosť farby ovocia v tekviciach (biela, žltá a |
||
zelená). |
||
Dedičnosť farby ovsených zŕn (čierna, šedá a biela). |
||
Dedičnosť farby koní (šedá, čierna a červená). |
||
Dedičnosť farby srsti u labradorských psov. |
||
Dedičnosť farby srsti u myší. |
||
Dvojitá recesívna epistáza (kryptoméria). |
||
Dominantná epistáza(A > B alebo B > A). Dominantnou epistázou sa rozumie potlačenie pôsobenia alelického páru iného génu dominantnou alelou jedného génu.
Epistatický systém bol nájdený u kurčiat. Niektoré plemená kurčiat majú biele perie (biely Leghorn, biely Plymouth rock, Wyandotte atď.), zatiaľ čo iné plemená majú perie farebné (Australorp, New Hampshire, pruhovaný Plymouth rock atď.). Biele operenie rôznych plemien kurčiat je určené niekoľkými rôznymi génmi. Napríklad dominantná biela farba je určená génmi CCII (biele leghornky) a recesívna biela farba je určená génmi ccii (biele Wyandottes). GeneS určuje prítomnosť pigmentového prekurzora (chromogénu), teda farbu peria, jeho alelu - neprítomnosť chromogénu a teda nesfarbené perie vtáka. Gén I je supresorom účinku génu C, alela i jeho pôsobenie nepotláča. V prítomnosti čo i len jednej dávky génu I v genotype vtáka sa účinok farebných génov neprejaví. Preto pri krížení bielych leghorns (CCII) s bielymi windottes (ccii) sa hybridy F1 ukážu ako biele (CCIi). Pri vzájomnom krížení F 1 hybridov v druhej generácii dochádza k farebnému štiepeniu v pomere 13 biele: 3 farebné (obr. 38).
F1: | ||
F2: | 9 С -I - : 3 ссI - : | l ccii: 3 C-ii |
maľované |
Ryža. 38. Dedičnosť farby u kurčiat interakciou dvoch párov génov (epistasis): I – potláča farbu, i – nepotláča farbu,
C – prítomnosť pigmentu, c – neprítomnosť pigmentu
Potlačenie pôsobenia dominantnej alely génu, ktorý určuje vývoj farby (C) dominantnou alelou iného génu (I), spôsobuje štiepenie v F2 podľa fenotypu 13:3.
Dominantná epistáza môže poskytnúť aj iný pomer fenotypov v F 2, a to: 12: 3: 1. V tomto prípade je recesívny homozygot (aabb) fenotypovo odlíšiteľný od jednej z heterozygotných tried A-bb alebo aaB-. Tento typ štiepenia znakov sa zaviedol pre farbu plodov v tekviciach (obr. 39). Táto rastlina má tri známe farby ovocia: bielu, žltú a zelenú. Dominantná alela génu A určuje žltú farbu tekvice, recesívna alela určuje zelenú farbu. Druhý gén B vykazuje epistatický účinok – potláča tvorbu žltých aj zelených pigmentov, vďaka čomu sú biele. Recesívna alela – neovplyvňuje farbu plodov tekvice. Pri krížení rastlín s bielymi (AABB) a zelenými (aabb) plodmi budú všetky potomky F 1 biele. Rozdelenie prvkov BF 2 bude zodpovedať vzorcu 12: 3: 1.
F1: A-B-
Ryža. 39. Dedičnosť farebných znakov ovocia v tekviciach
Vo vyššie uvedenom príklade samotný supresorový gén neurčuje žiadnu kvalitatívnu reakciu alebo syntetický proces, ale iba potláča pôsobenie iných génov.
Mierne odlišný mechanizmus dominantnej epistázy je známy pre farbu zŕn v ovse. V tomto prípade supresorový gén plní dve funkcie: zabezpečuje prejav znaku a zároveň podporuje
má epistatický účinok na iný gén. V tejto plodine sa vytvorili dominantné gény, ktoré určujú čiernu (gén A) a sivú (gén B) farbu zrna. Okrem toho gén A vykazuje epistatický účinok na gén B. Pri krížení rodičovských foriem čiernosemenných (AABB) a bielosemenných (aabb) v F 1 budú všetci potomkovia čiernosemenní (AaBb). Pretože gén A potláča expresiu génu B, v F 1 budú všetci potomkovia čiernosemenní. Rozdelenie BF 2 bude 12: 3: 1:
F 2: | 9 A-B- | : 3 A-bb : | 3 aaB- | : 1 aabb |
|
12 čierna: | |||||
Ďalším príkladom dominantnej epistázy je interakcia génov, ktoré určujú farbu srsti u koní. Gén B v dominantnom stave určuje čiernu farbu a v recesívnom stave
- ryšavka. Gén C v dominantnom stave určuje šedú farbu (spôsobuje skoré šedivenie koní). Okrem toho gén C navyše vykazuje epistatický účinok na gén B, bez ohľadu na to, či je tento v dominantnom alebo recesívnom stave. V dôsledku pôsobenia supresorového génu C sa farba koní, bez ohľadu na alelický stav génu B, stáva sivou. Preto z kríženia sivých koní genotypu BBCC s červenými koňmi (bbcc) v F 1 sa rodí sivé potomstvo (BbCC). Pri vzájomnom krížení koní šedej farby sa v F 2 pozoruje štiepenie
Lekcia 12:3:1.
F1: | ||||
F2: | 9 B-C-: | 3 bbС- | : 3 V-ss : | 1 aabb |
12 šedá: 3 čierna: 1 červená
Recesívna epistáza. Recesívna epistáza sa chápe ako taký typ interakcie, keď recesívna alela jedného génu, ktorá je v homozygotnom stave, jej neumožňuje prejaviť sa
dominantné alebo recesívne alely iného génu: aa > B;
aa>bb alebo bb>A; bb> aa.
So štiepením 9:3:4 ako výsledkom komplementárnej interakcie génov sme sa už mali možnosť zoznámiť. Ale tie isté prípady možno považovať aj za príklad recesívnej epistázy.
Príkladom recesívnej epistázy je farba srsti labradorských psov. Pigmentáciu srsti zabezpečuje gén B, ktorý v dominantnom stave vytvára čiernu farbu a v recesívnom stave (b) vytvára hnedú farbu. Existuje aj gén E, ktorý v dominantnom stave neovplyvňuje prejav farby, ale byť v recesívnom stave (cc) potláča syntézu čierneho aj hnedého pigmentu. Takíto psi sa stávajú bielymi. Štiepenie v
F2 bude nasledovné: | ||||
F2: 9 B-E- | vve-: | 3 V-ee | : 1 vwee |
|
hnedá | ||||
9 čierna: 3 hnedá: 4 biela
Pri krížení čiernych myší (AAcc) s albínmi (aaCC) majú všetci jedinci F 1 (AaCc) sfarbenie typu aguti (príklad komplementárneho pôsobenia génov) a u F 2 sa 9 častí všetkých jedincov ukáže ako aguti (A - C -), 3 časti sú čierne (A -ss) a 4 – albíny (aaS - iaass). Tieto výsledky možno vysvetliť predpokladom, že sa vyskytuje recesívna epistáza typu aa >C -. V tomto prípade sa myši genotypu aaaC ukážu ako biele, pretože gén v homozygotnom stave spôsobujúci absenciu pigmentu, čím zabraňuje prejavu génu distribúcie pigmentu C.
Zaujímavým príkladom recesívnej epistázy je fenotyp krvi z Bombaja. V zriedkavých prípadoch majú obyvatelia Bombaja (India), ktorých genotyp obsahuje dominantné alely I A alebo I B, krvnú skupinu nula (O). Zistilo sa, že tento defekt je spôsobený recesívnou mutáciou v géne H, ktorý nie je homológny s lokusom A alebo B, čo v homozygotnom stave vedie k tvorbe defektnej H substancie pri syntéze antigénov A alebo B. , s ktorým enzým glykozyltransferáza nemôže interagovať, a preto sa netvoria normálne antigény. Povaha H-látky ešte nebola študovaná
na. Antigény A a B sa nachádzajú len u jedincov s genotypom HH alebo Hh. Keď majú obaja rodičia genotyp I A I B Hh, medzi potomkami sa môžu vyskytovať rôzne krvné skupiny v nasledujúcom pomere:
ni: 3A: 6AB: 3B: 40.
Okrem popísaných prípadov recesívnej epistázy existujú aj také, keď recesívna alela každého génu v homozygotnom stave súčasne recipročne potláča pôsobenie iného páru génov, t.j. aa epistatizuje nad B -, abb nad A -. Táto interakcia dvoch recesívnych génov sa nazýva dvojitá recesívna epistáza (kryptoméria). V tomto prípade pri dihybridnom krížení bude fenotypové rozdelenie zodpovedať pomeru 9:7, ako v prípade interakcie komplementárnych génov. V dôsledku toho môže byť rovnaký vzťah interpretovaný ako komplementárna interakcia a ako epistating. Samotná genetická analýza dedičnosti počas interakcie génov bez zohľadnenia biochémie a fyziológie vývoja znaku v ontogenéze nemôže odhaliť povahu tejto interakcie. Bez genetickej analýzy však nie je možné pochopiť dedičnú determináciu vývoja týchto vlastností.
4. 3. POLYMERIZMUS
V doteraz uvažovaných typoch génových interakcií sme sa zaoberali alternatívnymi, teda kvalitatívne odlišnými znakmi. Avšak také vlastnosti organizmov ako výška, hmotnosť, produkcia vajec kurčiat, množstvo mlieka a jeho obsah tuku u hospodárskych zvierat, dĺžka vlny u oviec, množstvo bielkovín v endosperme kukurice a pšeničných zŕn, obsah vitamínov v rastlín, rýchlosť biochemických reakcií, vlastnosti nervovej činnosti živočíchov a pod., nemožno rozdeliť do jasných fenotypových tried. Takéto charakteristiky sa musia posudzovať z kvantitatívneho hľadiska, a preto sa najčastejšie nazývajú kvantitatívne alebo rozmerové.
Štúdium dedičnosti polymérnych vlastností sa začalo v prvej dekáde nášho storočia. Pri krížení rastlín pšenice s červenými a bielymi (nezafarbenými) zrnami objavil švédsky genetik G. Nilsson-Ehle v roku 1908 obvyklé monohybridné štiepenie v F 2 v pomere 3 : 1. Pri krížení niektorých línií pšenice sa však sa líšia v rovnakých charakteristikách, V F 2 sa pozoruje rozdelenie v pomere 15/16 farebných a 1/16 bielych (obr. 40).
Farba zŕn z prvej skupiny kolísala od tmavočervenej po svetločervenú. Genetická analýza rastlín pšenice v F 3 zo semien
F 2, že rastliny vypestované z bielych zŕn a zo zŕn s najtmavšou (červenou) farbou sa ďalej neštiepia. Zo zŕn so stredným typom farby sa vyvinuli rastliny, ktoré v ďalších generáciách dali vzniknúť štiepeniu podľa farby zrna.
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 |
Ryža. 40. Dedičnosť farby zrna v Triticum prostredníctvom interakcie dvoch párov génov (polymerizmus).
Analýza povahy štiepenia umožnila zistiť, že v tomto prípade je červená farba zŕn určená dvoma dominantnými alelami dvoch rôznych génov a kombinácia ich recesívnych alel v homozygotnom stave určuje absenciu farby. Intenzita farby zrna závisí od počtu dominantných génov prítomných v genotype.
Polyméria je vlastná génom, ktoré sú reprezentované nezávislými jednotkami, t.j. sú nealelické, ale ich produkty plnia rovnakú funkciu (obr. 41).
Gén A1
Takéto gény sa nazývali polymérne, a keďže jasne ovplyvňujú rovnakú vlastnosť, bolo zvykom označovať ich jedným latinským písmenom označujúcim index pre rôznych členov: A 1, A 2, A 3 atď. V dôsledku toho pôvodné rodičovské formy, ktoré poskytovali rozdelenie 15:1 v F2, mali genotypy AiAiA2A2ia1a1a2a2.
Je zrejmé, že pri trojhybridnom krížení, ak hybrid F1 nemá žiadny počet polymérnych génov v heterozygotnom stave
dva, ale tri A 1 a 1 A 2 a 2 A 3 a 3 alebo viac, potom číslo |
||||||||||
kombinácie genotypov v F 2 zvyšuje. |
||||||||||
V experimente G. Nilsson-Ehle, trihybrid |
||||||||||
štiepenie v F 2 podľa génov farby zrna |
||||||||||
pšenica dala pomer: 63 rastlín |
||||||||||
s červeným endospermom a 1 rastlinou – s ne |
||||||||||
maľované. V F2 boli pozorované všetky prechody |
||||||||||
dy z intenzívneho sfarbenia zŕn s genotickým |
||||||||||
pom A 1 A 1 A 2 A 2 A 3 A 3 až úplne chýba |
||||||||||
u a 1 a 1 a 2 a 2 a 3 a 3 . Zároveň sa frekvencie genotypov s |
||||||||||
rôzne množstvá | dominantný | |||||||||
distribuované | Ďalšie | |||||||||
1+6+15+20+15+6+1=64. | ||||||||||
Ryža. 42. Distribučné krivky | Na obr. 42 znázorňuje distribučné krivky |
|||||||||
genotypové frekvencie v F2 | frekvenčné limity | genotypy s rôznymi |
||||||||
kumulatívny polymér at | počet dominantných génov kumulatívne |
|||||||||
prechod: | ||||||||||
1 – monohybrid; 2 – digitálne | akcie s ich nezávislou kombináciou |
|||||||||
bridnom; 3 – trihybrid | v mono-, di- a trihybridných kríženiach |
|||||||||
vaniyah. Z tohto porovnania je zrejmé, že čím väčší je počet dominantných génov, ktoré určujú danú vlastnosť, tým väčšia je amplitúda variability.
Pri dedení kvantitatívneho znaku tvorí potomok hybrida súvislý variačný rad podľa fenotypového prejavu tohto znaku.
Štúdium polymérnych génov je nielen teoretické, ale aj veľmi praktické. Zistilo sa, že mnohé ekonomicky cenné vlastnosti zvierat a rastlín, ako je produkcia mlieka hospodárskych zvierat, produkcia vajec kurčiat, hmotnosť a výška zvierat, dĺžka klasov, dĺžka kukuričného klasu, obsah cukru v koreňoch repy, plodnosť a predčasnosť zvierat, dĺžka vegetačného obdobia v rastlinách a mnohé ďalšie sa dedia podľa typu polyméru.
Variabilita kvantitatívneho znaku, na rozdiel od alternatívneho, sa posudzuje podľa amplitúdy jeho variácie. Amplitúda variácie samotnej vlastnosti je dedične určená a má adaptačný význam v individuálnom vývoji. Ako príklad toho, čo bolo povedané, uveďme experiment E. Easta na krížení dvoch foriem kukurice - dlhoklasej a krátkoklasej. Ako je možné vidieť z výsledkov uvedených na obr. 43, klasy po dĺžke v pôvodných kukuričných líniách č. 60 (krátky klas) a č. 54 (dlhý klas), ako aj u hybridov prvej a druhej generácie, sú rozmiestnené s určitým vzorom. Je ľahké vidieť, že tieto dve línie sa od seba veľmi líšia, ale v rámci každej z nich sa dĺžka klasov mierne líši. To naznačuje, že sú dedične relatívne homogénne. V rodičovských formách nie sú žiadne rozdiely vo veľkosti klasov.
U hybridných rastlín sa zdá, že dĺžka klasov je stredná, s malou variabilitou v rade. Keď sa rastliny F1 samoopeľujú v ďalšej generácii (F2), rozsah variability dĺžky klasu sa výrazne zvyšuje. Ak nakreslíme distribučnú krivku tried podľa dĺžky klasov, pričom veľkosť klasov vynesieme na os a ich počet na zvislú os, ukáže sa, že je podobná distribučnej krivke polymérnych dominantných génov (pozri obr. 42). V dôsledku toho môže byť nepretržitá séria zmien v dĺžke kukuričného klasu reprezentovaná ako séria genotypov počas trihybridného kríženia s rôznym počtom dominantných génov, ktoré určujú daný kvantitatívny znak.
F1:
F2:
Ryža. 43. Dedičnosť a variabilita dĺžky klasu (v centimetroch)
v Zea mays v F 1 a F 2
Skutočnosť, že s malým počtom študovaných rastlín druhej generácie, niektoré z nich reprodukujú dĺžku ucha charakteristickú pre rodičovské formy, môže naznačovať účasť malého počtu polymérnych génov na určovaní dĺžky klasov v skrížených formách. Tento predpoklad vyplýva zo známeho vzorca 4n, ktorý určuje počet možných kombinácií gamét tvoriacich zygoty v F 2 v závislosti od počtu génových párov, ktorými sa líšili pôvodné rodičovské formy. Výskyt rastlín podobných rodičovským formám v F2 s veľkosťou vzorky 221 rastlín naznačuje, že počet nezávisle zdedených génov určujúcich dĺžku klasu by nemal presiahnuť tri (43 = 64) alebo štyri (44 = 256).
Uvedené príklady analýzy dedičnosti kvantitatívnych znakov ilustrujú len jeden z možných spôsobov štúdia komplexných a kolísavých znakov. Väčšia variabilita znaku v prvom rade naznačuje jeho komplexnú genetickú podmienenosť a naopak menšia variabilita znaku naznačuje menší počet faktorov, ktoré ho určujú.