Раздел 2. Взаимодействие генов

Взаимодействующими называются гены, участвующие в формировании одного и того же признака в процессе реализации наследственной программы развития. Взаимодействуют как сцепленные, так и несцепленные гены. В задачах по генетике обычно допускается отсутствие сцепления взаимодействующих генов, что позволяет в ходе решения формально использовать закономерности менделевского наследования. В соответствии с определенными критериями выделяют несколько типов взаимодействия генов.

• Комплементарными называют гены, доминантные аллели которых, находясь в генотипе в одной или двух дозах, функционально дополняют друг друга. Результатом комплемента является новообразование, отличающее особей F₁ от обоих родительских типов. Как правило, это дикий тип или близкий к нему. Если комплементарных генов два и они не сцеплены, в F₂ возможны следующие расщепления: 9 : 3 : 3 : 1 (каждый из двух доминантных генов имеет самостоятельный фенотипический эффект); 9 : 6 : 1; 9 : 7 (доминантные и рецессивные аллели разных генов не имеют самостоятельного фенотипического проявления); 9 : 3 : 4 (доминантные и рецессивные аллели разных генов имеют самостоятельное фенотипическое проявление). Все они сводятся к общему расщеплению 9 : 7, где 9/16 – доля особей дикого типа, 7/16 – доля особей мутантного или мутантных типов.

• Эпистаз – подавление одним геном фенотипического проявления другого гена. При этом дикий тип признака не восстанавливается. В строгом смысле эпистаз всегда доминантный. Аллели подавляемого гена могут быть как доминантными, так и рецессивными. При эпистатическом взаимодействии двух несцепленных генов расщепление в F₂ может быть двух типов: 13 : 3 (доминантный ингибитор и рецессивный аллель основного гена имеют одинаковый фенотипический эффект) или 12 : 3 : 1 (ген-ингибитор и рецессивный аллель другого гена имеют различные фенотипические эффекты). Символическое описание эпистаза: A > B (b).

• Криптомерия – гены не проявляют своего действия фенотипически, если не взаимодействуют с другими неаллельными генами. Расщепление во втором поколении 9 : 3 : 4.

• Полимерия – дублирование доминантными аллелями разных генов одного и того же эффекта в отношении качественного признака или кумулятивный характер их проявления в отношении количественного признака. В первом случае говорят о некумулятивной полимерии (дупликатных или однозначных генах), во втором – о кумулятивной полимерии (однозначных генах с аддитивным эффектом). При некумулятивной полимерии в F₂ расщепление имеет вид 15 : 1, где 1/16 – доля особей, обладающих мутантным вариантом признака. Кумулятивная полимерия обусловливает более сложное расщепление в F₂: 1 : 4 : 6 : 4 : 1 (если гена два), которое, в принципе, сводится к расщеплению 15 : 1, если ограничиться лишь качественной характеристикой поколения.

Решая задачи по взаимодействию генов, прежде всего, необходимо определить тип взаимодействия. Многие задачи по этой теме построены с учетом того, что решающий их осведомлен о закономерностях расщепления в каждом конкретном случае.

2.1. От скрещивания платиновой норки с серебристо-соболиным самцом было получено 6 коричневых норок и 5 серебристо-соболиных. А при скрещивании той же самки с другим серебристо-соболиным самцом в нескольких пометах получили: 7 - серебристо-соболиных, 6 - норок с очень редкой и красивой окраской "дыхание весны", 8 - коричневых, 6 - платиновых.

При скрещивании между собой двух норок расцветки «дыхание весны» в потомстве всегда выщеплялась примерно треть потомства платиновой окраски. Определите генотипы родителей и потомков. Как наследуется окраска «дыхание весны» у норок? Какого потомства следует ожидать от скрещивания самки норки «дыхание весны» с коричневым самцом?

Объект: норка.

Признак: окрас меха.

Условие:

1) Р_1,2: самка платиновая N1 х самец серебристо-соболиный N1

F₁ : коричневые (6); серебристо-соболиные (5)

2) Р_1,2: самка платиновая N1 х самец серебристо-соболиный N2

F₁ : серебристо-соболиных (7); "дыхание весны" (6);

коричневых (8); платиновых (6)

3) Р_1,2: "дыхание весны" х "дыхание весны"

F₁ : ⅓ платиновые

Определить G(P_1,2); G(F₁) – ? Как наследуется окраска «дыхание весны»?

Р_1,2: самка «дыхание весны» х самец коричневый

Ph(F1) - ?

Решение: анализ расщепления в потомстве позволяет предположить, что платиновая окраска меха является рецессивным признаком. Появление во втором скрещивании четырех фенотипических классов в соотношении 1 : 1 : 1 : 1 свидетельствует о дигетерозиготности серебристо-соболиного самца. Появление в этом скрещивании двух новых фенотипических классов можно объяснить новообразованием при взаимодействии генов. Тогда обозначим: А – коричневая окраска, В – «дыхание весны». Присутствие одновременно доминантных аллелей обоих генов вызывает новую окраску – серебристо-соболиную (А- В-). Рецессивные аллели этих генов в гомозиготном состоянии обусловливают платиновую окраску меха (ааbb).

Установим генотипы скрещиваемых норок. Первый серебристо-соболиный самец давал в равном соотношении особей с коричневой и серебристо-соболиной окраской. Особи с коричневой окраской должны иметь по предлагаемой нами гипотезе доминантный аллель гена А и в гомозиготном состоянии рецессивный аллель гена b (А-bb). Следовательно, отцовский организм должен быть гетерозиготным по гену В.

Р: ааbb (платиновая) х ААBb (серебристо-соболиный)

F₁ ½ AaBb (серебристо-соболиный) ½ AaBb (коричневый)

Второе скрещивание имеет следующий вид:

Р: aabb x AaBb

F₁ ¼ AaBb – серебристо-соболиный

¼ Aabb – коричневый

¼ aaBb – «дыхание весны»

¼ aabb – платиновая

Скрещивание норок «дыхание весны» дает в потомстве особей с платиновой окраской, что свидетельствует об их гетерозиготности. Теоретически в этом случае платиновых норок должно рождаться 25% (ааВb x aaBb). По условию же их больше (1/3). Видимо, какая-то часть потомков с доминантным геном В погибает. Логично предположить, что таковыми являются гомозиготные особи ВВ и, следовательно, данный ген обладает плейотропным действием.

Скрещивание норок «дыхание весны» с коричневым самцом:

1) P: aaBb x AAbb

F₁ ½ AaBb (серебристо-соболиные); ½ Aabb (коричневые)

2) P: aaBb x Aabb

F₁ ¼ AaBb – серебристо-соболиные

¼ aaBb – «дыхание весны»

¼ Aabb – коричневые

¼ aabb – платиновые

Ответ: G(P₁) – aabb, G(P₂) – AABb, AaBb. Потомки: A-B- (серебристо-соболиные); A-bb (коричневые); aaBb («дыхание весны»); aabb (платиновые). Генотип ааВВ – летальный.

2.2. В первом поколении от скрещивания зеленого и белого волнистых попугайчиков все потомство оказалось зеленым. Во втором поколении выделяются следующие фенотипические классы в отношении: 29 зеленых, 8 желтых, 9 голубых, 2 белых. Каковы генотипы родителей и потомков? Какие еще два фенотипических класса попугайчиков можно скрестить, чтобы получить такое же расщепление в F₂?

2.3. При скрещивании лабораторной линии дрозофилы, имеющей коричневые глаза, с другой линией, имеющей ярко-красные глаза, все потомство F₁ имело нормальные темно-красные глаза (дикий тип). Во втором поколении было обнаружено: 110 мух с нормальными глазами, 42 – с коричневыми, 38 – с ярко-красными и 12 – с белыми глазами. Откуда в потомстве F₂ взялись белоглазые мухи? Определите характер взаимодействия генов и дайте характеристику действия каждого из них в процессе образования глазных пигментов у дрозофилы.

2.4. При скрещивании собак черной и белой масти было получено примерно половина белых, 3/8 – черных и 1/8 – коричневых. Как это можно объяснить? Каковы генотипы родителей и потомков?

2.5. Алеутские голубые норки отличаются от норок дикого типа гомозиготностью по рецессивному аллелю al. Имперские платиновые норки имеют тоже голубоватый оттенок меха, но гомозиготны по другому рецессивному аллелю - ip. Двойные рецессивы имеют светло-голубую окраску меха, которая в течение нескольких лет ценилась выше, чем все три упомянутые выше окраски. Шеклфорд сообщает, что при скрещивании норок, предполагаемый генотип которых Al/alIp/ip, было получено 53 зверя с темным мехом дикого типа, 17 – имперских платиновых, 24 – алеутских и 8 сапфировых. Сколько норок каждого из этих фенотипов можно было бы получить, если генотип родителей соответствовал предполагаемому? Проверьте соответствие полученных данных теоретически ожидаемому методом χ².

2.6. Во втором поколении от скрещивания кокер-спаниелей желтой и черной масти получено 46 черных щенков, 13 – рыжих, 17 – коричневых и 3 желтых щенка. Что на основании этих данных можно сказать о наследовании окраски шерсти у собак породы кокер-спаниель? Каковы генотипы родителей и потомков?

2.7. От скрещивания двух зеленых растений кукурузы было получено 78 зеленых и 24 белых растения (альбиносы). При самоопылении одного из исходных зеленых растений получили 318 зеленых и 102 белых растения, а при самоопылении другого зеленого растения – 274 зеленых и 208 белых. Каковы генотипы исходных зеленых растений? Объясните результаты скрещивания.

2.8. Одна женщина много лет подряд выращивала дома на подоконнике белоплодные баклажаны. Однажды она взяла у знакомого садовода рассаду фиолетовых баклажан и скрестила с одним из своих белоплодных. На следующий год из гибридных семян она вырастила 5/8 растений с белыми плодами и 3/8 с фиолетовыми. Какое расщепление по цвету плодов получила бы женщина, если бы она самоопылила принесенное от садовода родительское растение, дававшее фиолетовые плоды? Какой генотип имело ее собственное растение, взятое для скрещивания?

2.9. Среди колонии мышей Эдинбургского университета была обнаружена мутация волнистости волосяного покрова. Другая фенотипически неразличимая мутация выявилась в колонии мышей Гарвардского университета. У мутантных гарвардских мышей вибриссы (усики) были несколько более извиты, чем у эдинбургской линии. Когда Кийлер провел скрещивание особей этих двух линий, все особи первого поколения (26 мышей) оказались с нормальной шерстью. Сколько мышей из 86 гибридов второго поколения теоретически должны иметь волнистую шерсть? Какое потомство следует ожидать от скрещивания самца из первого поколения с самкой гарвардской линии?

2.10. В опытах Кастла все потомки F₁ от скрещивания кроликов рекс (короткая шерсть, подобная плюшу) разного происхождения имели нормальный волосяной покров. В F₂ было получено 88 кроликов. Какие фенотипы ожидалось получить в F₂ ? Сколько кроликов должно быть получено в каждом фенотипическом классе, если исходить из предположения, что нормальный волосяной покров у кроликов развивается при наличии доминантных аллелей двух комплементирующих неаллельных генов? Сколько кроликов рекс из 33 полученных во втором поколении должны быть гомозиготными по одному из генов рексоидности, но не по обоим генам одновременно? Допустим, что в результате несчастного случая погибли обе исходные линии рексов. Каким образом можно получить животных исходного типа, используя особей первого поколения, о которых говорилось выше, чтобы быть уверенным, что ни одна из восстановленных линий не несет генов рексоидности, имеющихся у другой линии?

2.11. Курицу с оперенными ногами и розовидным гребнем скрестили с голоногим петухом, имевшим гороховидный гребень. В потомстве от этого скрещивания получено 25 цыплят с опренными ногами и гороховидным гребнем, 24 – с оперенными ногами и ореховидным гребнем, 26 – с оперенными ногами и розовидным гребнем и 22 – с оперенными ногами и простым гребнем. Объясните результаты, определите генотипы исходных птиц.

2.12. От скрещивания собак породы доберман-пинчер с голубой длинной шерстью с собаками, имевшими кофейную короткую шерсть в F₁ получили черных щенков с короткой шерстью, а в F₂ – 19 черных с короткой шерстью, 8 голубых с короткой шерстью, 10 кофейных с короткой шерстью, 7 черных с длинной шерстью, 1 голубой с длинной шерстью и 4 кофейных с длинной шерстью. Скрестив гибридов F₁ с исходными кофейными с короткой шерстью, получили 37 щенков трех мастей: 19 кофейных, 8 голубых и 10 черных, все с короткой шерстью. Объясните результаты, определите генотипы исходных собак. Что получится, если гибридов F₁ возвратно скрестить с голубым длинношерстным самцом?

2.13. При скрещивании собак породы лабрадор различной окраски получены следующие результаты:

1) оба родителя были черной масти – в помете получено расщепление по окраске шерсти, статистически соответствующее ¾ черных и ¼ рыжих;

2) родители черной и рыжей масти: в потомстве первой пары получено ½ черных и ½ рыжих щенков, в потомстве второй пары – по ⅜ черных и рыжих и по ⅛ шоколадных и светло-золотистых щенков;

3) оба родителя имели рыжий окрас – ¾ щенков имело рыжую лкраскушерсти и ¼ – светло-золотистую.

Как наследуется окраска шерсти у лабрадоров? Какие результаты вы ожидаете получить при скрещивании рыжих собак с собаками, имеющими шоколадную окраску шерсти? Светло-золотистую?

2.14. У рыжего таракана прусака известны две доминантные мутации по окраске тела: Pb (XI группа сцепления) - бледное тело и Bl (VI группа сцепления) - черное тело. При скрещивании двух тараканов с бледным телом в потомстве выщепилась ⅛ часть прусаков дикого типа и ⅛ часть особей с черным телом. Определите характер взаимодействия генов и генотипы обоих родителей.

Объект: таракан.

Признак: окраска тела.

Условие: Pb – бледное тело; Bl – черное тело; гены не сцеплены.

Р: бледное тело х бледное тело

F₁ 1/8 тараканов дикого типа; 1/8 тараканов с черным телом

Определить характер взаимодействия генов и G(P_1,2).

Решение: характер расщепления позволяет отбросить моногенную гипотезу и предположить взаимодействие генов. Ген Pb в доминантном состоянии выступает как супрессор других генов, определяющих окраску, и приводит к развитию бледной окраски тараканов. Ген Bl в доминантном состоянии определяет черную, а в рецессивном – рыжую (дикого типа) окраску тела. По условию задачи при скрещивании бледных тараканов потомство на 6/8 оказывается той же окраски, а 2/8 - окрашенными иначе. Следовательно, в отношении доминантного супрессора Pb наблюдается расщепление 3 : 1, что говорит о гетерозиготности по данному гену скрещиваемых особей. По гену Bl расщепление происходит в отношении 1 : 1 (⅛ черные и ⅛ рыжие). Это показывает, что один из родителей был гетерозиготным по данному гену, а второй содержал рецессивный аллель в гомозиготном состоянии. Распишем теперь генотипы родителей:

P: Pb/pb Bl/bl x Pb/pb bl/bl

F₁: ⅜ Pb/- Bl/bl - бледные

⅜ Pb/- bl/bl - бледные

⅛ pb/pb Bl/bl - черные

⅛ pb/pb bl/bl - рыжие

Получаемое расщепление 6 : 1 : 1 соответствует условию задачи и, следовательно, генотипы определены правильно.

Ответ: тип взаимодействия генов – эпистаз; G(P₁) – Pb/pb Bl/bl, G(P₂) – Pb/pb bl/bl.

2.15. Белое оперение у кур определяется двумя парами несцепленных генов. В одной паре доминантный аллель определяет окрашенное оперение, рецессивный – белое. В другой паре доминантный аллель подавляет окраску, рецессивный – не подавляет. При скрещивании белых кур было получено 1680 цыплят, из них 315 окрашенных, остальные имели белое оперение. Определите генотипы белых и окрашенных цыплят. На птицеферме скрещивали белых кур с пестрыми и получили 5055 белых цыплят и 3033 окрашенных. Определите генотипы родителей и потомства.

2.16. Черная кошка в течение ряда лет скрещивалась с белым голубоглазым котом. Потомство, полученное от этой пары, всегда было белым и котята пользовались повышенным спросом у любителей. При скрещивании котят друг с другом признак белой шерсти в потомстве не закреплялся, а всегда наблюдалось расщепление. Удалось проанализировать 59 потомков таких братско-сестринских скрещиваний. Среди них 11 котят были серыми, 4 – черными, а остальные – белыми, голубоглазыми. Объясните появление во втором поколении серых котят.

2.17. Умеренная (от -2,0 до -4,0) и высокая (выше -5,0) формы близорукости человека обусловлены доминантными аллелями несцепленных аутосомных генов. В семье, где мать была близорукой, а отец имел нормальное зрение, родилась девочка с умеренной близорукостью и мальчик с высокой. Какова вероятность рождения следующего ребенка в семье без аномалии, если известно, что у матери близоруким был только один из родителей, а в присутствии в генотипе мутантных аллелей обоих генов развивается высокая близорукость?

2.18. Растение тыквы с белыми удлиненными плодами скрестили с растением , у которого были зеленые дисковидные плоды. В первом поколении от этого скрещивания получили растения с белыми дисковидными плодами, а во втором получили расщепление: 548 растений с белыми дисковидными плодами, 355 – с белыми шаровидными, 61 – с белыми удлиненными, 129 – с желтыми дисковидными, 95 – с желтыми шаровидными, 14 – с желтыми удлиненными, 49 – с зелеными дисковидными, 28 – с зелеными шаровидными, 5 – с зелеными удлиненными плодами. Как наследуется окраска и форма плодов у фигурных тыкв? Определите генотипы родителей, а также соотношение, которое теоретически ожидалось в F₂. Какое расщепление Вы ожидаете получить в анализирующем скрещивании и какое растение будете использовать в качестве анализатора?

2.19. В потомстве белых пуделей получили 29 белых и 4 черных щенка. Объясните результат. Определите генотипы исходных собак. Как наследуется окраска? Какое скрещивание следует провести для проверки генотипов исходных белых собак и какие результаты вы ожидаете получить?

2.20. Так называемый бомбейский феномен состоит в том, что в семье, где отец имел О группу крови, а мать - группу В, родилась девочка с О группой, что вполне объяснимо. Но когда эта девочка подросла и вышла замуж за мужчину с группой А, у них родились две девочки - первая с группой крови АВ, а вторая с группой О. Рождение девочки с группой крови АВ от матери с группой О вызвало явное недоумение. Однако в литературе было описано еще несколько подобных случаев. По сообщению Маккьюсика, некоторые генетики склонны объяснять это явление редким рецессивным эпистатическим геном, способным подавлять действие генов, определяющих группы крови А и В. Приняв эту гипотезу, установите вероятные генотипы индивидов всех трех поколений, описанных в бомбейском феномене. Определите вероятность рождения детей с группой крови О в семье первой дочери из третьего поколения, если она выйдет замуж за мужчину того же что и у нее генотипа. Определите вероятные группы крови у детей в семье второй дочери из третьего поколения при условии, что она выйдет замуж за мужчину с группой крови АВ, но гетерозиготного по редкому эпистатическому гену.

Объект: человек.

Признак: группы крови системы АВО.

Символы: I^A ,I^B , i – аллели, определяющие группы крови системы АВО;

S, s – аллели соответственно, проявляющий фенотипический эффект аллелей групп крови и не проявляющий.

Условие: s > I^A , I^B; аллель s редок;

P_1,2 B x O

F₁: O x A

F₂: AB (дочь); O (дочь)

G(P_1,2) – ? G(F₁) – ? G(F₂) – ? Определить вероятность рождения детей с группой крови О в семье дочери F₂ с группой крови АВ и мужчины того же, что и у нее генотипа.

Решение: так как девочка с группой крови АВ из F₂ родилась у матери с группой крови О и отца с группой крови А, она могла получить аллель I^B только от матери. Тогда генотип ее матери – I^Bi ss, генотип отца этой девочки – I^Ai SS (гетерозиготность по гену S маловероятна, так как рецессивный аллель редок). Следовательно, вероятные генотипы индивидов таковы:

P_1,2 I^B- Ss x ii Ss

F₁: I^Bi ss x I^Ai SS

F₂: I^AI^B Ss; ii Ss

Опишем в символах брак женщины с группой крови АВ из F₂ и мужчины, идентичного ей генотипа:

P_1,2 I^AI^B Ss x I^AI^B Ss

Так как в этом случае оба родителя – I^AI^B , вероятность появления фенотипа О в потомстве равна вероятности гомозиготности ребенка по аллелю s, который не имеет проявляющего эффекта: Q(O) = ¼.

Ответ: G(P_1,2) – I^Bi Ss, ii Ss; G(F₁) – I^Bi ss; G(F₂) – I^AI^B Ss, ii Ss; вероятность появления ребенка с группой крови О равна 0,25.

2.21. При скрещивании растений фасоли с белыми семенами с растениями, дающими коричневые семена, в первом поколении все семена оказались пурпурными, а во втором – 560 пурпурных, 188 коричневых и 265 белых. Как это можно объяснить? Определите генотипы исходных форм. Что получится, если гибриды первого поколения возвратно скрестить с белозерным родителем? Коричневозерным родителем?

2.22. Во втором поколении от скрещивания белых и голубых кроликов получили расщепление 9/16 черных : 3/16 голубых : 4/16 белых. В отношении признака длина шерсти при скрещивании кроликов, имеющих шерсть обычной длины, с длинношерстными ангорскими во втором поколении наблюдается расщепление 3 обычных : 1 длинношерстный. Какова вероятность получения черных кроликов с длинной шерстью от скрещивания между собой гетерозиготных черных особей с обычной шерстью? Все гены, введенные в данное скрещивание, наследуются независимо друг от друга.

2.23. При скрещивании кроликов агути с черными в первом поколении получили крольчат с окраской агути, а во втором – 68 агути, 17 черных, 6 голубых крольчат. Объясните полученные результаты и определите генотипы родителей. Как проверить правильность Вашего предположения?

2.24. От скрещивания белых кур породы плимутрок со светлыми петухами породы брама были получены черные цыплята, часть которых скрестили между собой, часть с исходными птицами. Результаты скрещиваний приведены ниже: Объясните результаты, определите генотипы исходных кур и петухов.

Р: белые плимутроки х светлые брама

белые плимутроки х F₁: черные х светлые брама

F_b : 29 черных F₂: 50 черных F_b: 12 черных

27 белых 13 светлых 8 светлых

23 белых

2.25. Бэтсон и Пеннет, скрестив две расы душистого горошка с белыми цветами, получили в первом поколении растения с пурпурными цветами, а в F₂ расщепление: 53 с пурпурными, 19 с красными и 56 с белыми цветами. Как можно объяснить этот результат?

2.26. При скрещивании кроликов неизвестного происхождения, различающихся по окраске, получились следующие результаты:

1) Р: черно-пегий х альбинос

F₁: все черные

F₂: 55 черных, 17 черно-пегих, 25 белых.

2) Р: черный х альбинос

F₁: 20 альбиносов, 16 черных, 5 черно-пегих.

Каков характер наследования данных окрасок и генотипы родителей и потомков?

2.27. Черная гладкошерстная кошка скрещивается с пушистым белым ангорским котом, имеющим красные глаза. У них родилось 6 котят – все серые. Во втором поколении суммарно было получено 90 серых гладкошерстных, 30 белых гладкошерстных, 30 серых пушистых, 8 черных пушистых, 10 белых пушистых. Как можно объяснить полученные результаты? Проверьте вашу гипотезу методом χ². Напишите генотипы родителей и возможного кота-анализатора. Какое потомство будет получено от скрещивания его с серой гладкошерстной кошкой? С черной гладкошерстной?

2.28. В брак вступили два альбиноса, не состоящие в родстве. У них родилось восемь детей – четыре альбиноса и четыре неальбиноса. Как можно объяснить такое соотношение? Предложите гипотезу о характере наследования альбинизма у человека.

2.29. Рост человека определяется несколькими несцепленными генами, взаимодействующими по типу полимерии. Если пренебречь влияниями среды и условно ограничиться тремя генами, можно допустить, что в абстрактной популяции самые низкорослые люди имеют только рецессивные аллели всех трех генов и рост 150 см, самые высокие - только доминантные и рост 180 см. Каким, при сделанных допущениях, будет рост тригетерозиготных людей? Низкорослая женщина вышла замуж за мужчину среднего роста. Рост их повзрослевших детей был: 165 см, 160 см, 155 см, 150 см. Определите генотипы родителей и их рост.

Объект: человек.

Признак: рост.

Символы: А, а; В, b; C, c – гены, доминантные аллели которых определяют высокий, а рецессивные – низкий рост.

Условие: А, В, С не сцеплены; полимерия; рост индивидов с генотипами ААВВСС и ааbbсс, соответственно равен 180 и 150 см.

1). Определить рост индивидов с генотипом АаВbСс.

2). Р_1,2 низкорослая х среднего роста

F₁: рост взрослых 165, 160, 155, 150 см.

G(P_1,2) – ? Ph(P_1,2) – ?

Решение: допустим, что доминантные аллели разных генов вносят одинаковый вклад в формирование признака. Тогда вклад любого доминантного аллеля равен: (180 см – 150 см)/6 = 5 см.

1. Рост индивидов с генотипом АаВbСс = 150 см + 5 см ∙ 3 = 165 см.

2. Один из потомков имеет минимальный рост, следовательно, его генотип – ааbbсс. Остальные дети отличаются на 5, 10, 15 см, то есть, на величину, равную вкладу 1-го, 2-х и 3-х доминантных аллелей. Так как женщина низкорослая, мужчина – среднего роста, а один из детей имеет генотип ааbbсс, то вероятные генотипы родителей таковы: женщина – ааbbcc; мужчина – АаBbСс. Соответственно, рост женщины – 150 см; мужчины – 165 см.

Ответ: 1) рост тригетерозиготных индивидов – примерно 165 см;

2) G(P_1,2) – aabbcc; Ph(P_1,2) – 150 см и 165 см.

2.30. От скрещивания альбиносов и окрашенных золотых рыбок в F₁ все рыбки оказались окрашенными, а в F₂ произошло расщепление : 199 окрашенных и 17 альбиносов. Как наследуется признак? Определите генотипы исходных рыб и гибридов F_1. Какое скрещивание следует поставитьдля проверки вашего предположения?

2.31. У кукурузы одного сорта в початке имеется 16 рядов зерен, а у другого сорта – 8 рядов. У гибридов первого поколения, полученных от скрещивания этих сортов, наблюдается промежуточное количество рядов зерен в початке – 12. Второе поколение гибридов фенотипически оказывается неоднородным - количество рядов варьирует от 8 до 16. Причем примерно в одном из каждых 32 початков имеется столько же рядов, сколько у одного из родительских сортов. Сколько генов определяет данный признак?

2.32. При самоопылении зеленого растения гороха было получено 544 зеленых и 45 хлорофильных светло-зеленых растений. Объясните расщепление, определите генотип исходного растения. Как можно использовать мутантные растения для дальнейшей селекционной работы, если они окажутся жизнеспособными?

2.33. Кастл скрещивал кроликов, различающихся по длине ушей: фландров с длиной ушей 135 мм и польских с длиной ушей 85-90 мм. В первом поколении от этого скрещивания все особи имели промежуточную длину ушей – 110 мм. Длина ушей 214 кроликов второго поколения варьировала от 92 до 123 мм. Сколькими генами контролируется длина ушей у кроликов? Каковы генотипы родителей?

2.34. Один служитель вивария заметил, что при скрещивании чистых линий мышей с длинными хвостами (100 мм) с короткохвостыми мышами (50 мм) мышки первого поколения всегда имели хвосты промежуточной длины (75 мм). Каково может быть простейшее генетическое объяснение этому факту? Какое количество мышей в F₂, например, из восьми, в этом случае должно иметь длину хвоста 50 мм, и какое 75 мм? Однако практика показала, что при скрещивании между собой гибридов F₁ расщепление в F₂ оказывается совсем иным:

Длина хвоста потомков (в мм): 50, 62, 75, 88, 100.

Количество потомков: 5, 20, 30, 20, 5.

Как Вы теперь измените или дополните свой первоначальный ответ? Напишите генотипы всех особей, участвовавших в скрещиваниях.

2.35. От брака негров и белых рождаются мулаты. Анализ потомства большого числа браков между мулатами дал расщепление 1 : 4 : 6 : 4 : 1. Фенотипически это были черные и белые потомки, мулаты, а также темные и светлые мулаты. Определите количество генов, обусловливающих окраску кожи, характер их взаимодействия и генотипы родителей и потомков. Как, по-вашему, может ли от брака белой женщины с мулатом или с африканским негром родится совершенно черный ребенок - негр? Почему?

2.36. Какой вывод о количестве генов, определяющих число листьев, можно сделать из факта, что максимальное количество листьев, характерное для одного из родителей, не было обнаружено в популяции F₂, состоящей почти из 2000 особей?

2.37. Изучение наследования длины цветка самоопыляющегося табака показало, что признак контролируется 4 парами несцепленных генов. Какая часть растений F_2, будет иметь такую же длину цветка, как и гомозиготные родительские формы? (Длина цветка рецессивного родителя 40 мм, доминантного родителя – 93 мм).

2.38. Высота растения сорго, гомозиготного по рецессивным аллелям четырех генов карликовости, обуславливающих укороченность стебля, равна 40 см. Высота растения, гомозиготного по доминантным аллелям этих четырех генов, равна 240 см. Допустим, что различия в высоте стебля контролируются в равное мере всеми четырьмя генами, причем их действие носит кумулятивный характер. Растение генотипа А₁А₁А₂А₂А₃А₃а₄а₄ скрещивали с ратением а₁а₁а₂а₂а₃а₃А₄А₄. Какова высота стебля у каждой из родительских форм? Какова ожидаемая высота растений F₁? Укажите ожидаемые пределф изменчивости высоты у растений F₂ и ожидаемую частоту растений для каждого класса высоты. Какова ожидаемая средняя высота растений F₂?

2.39. От скрещивания растений пшеницы с красными и белыми зернами в первом поколении все зерна оказались красными, а во втором – 397 красных и23 белых. Объясните расщепление. Как наследуется признак? Определите генотипы исходных растений. Что получится, если гибриды F₁ возвратно скрестить с белозерным растением?