4 Гена.
И.А. Мюнтцинг (1967) приводит хромосомные карты кукурузы по всем 10 группам сцепления. В одной из них расположены локусы генов, обусловливающие полосатые листья (sr), устойчивость к кобылкам (ag), мужскую стерильность (ms), окраску стерния початка (р). Ген ag дает 11 % кроссоверных гамет с геном ms, 8 % с геном р, 14 % с геном sr. В свою очередь ген ms с геном р дает 3 % кроссинговера, а с геном sr – 25 %. Постройте генетическую карту и определите местоположение каждого локуса.
Наиболее удалены друг от друга гены ms и sr (25 %). Они занимают крайнее положение и, очевидно, между ними должны быть помещены гены ag и р. Ген р расположен ближе к гену ms (3 %), чем ген ag (11 %). Ген ag расположен ближе к гену sr (4 %), чем ген p (14 %). На основании этого следует расположить ген р рядом с геном ms, а ген ag – рядом с геном sr.
Тогда участок генетической карты будет выглядеть следующим образом:
ms 3 р 8 ag 14 sr
11
25
№9.
4 Гена.
На основании 1 и 2 скрещиваний (Fb) установить порядок 4 генов, расстояние между ними и генотип гетерозиготного родителя.
1) 1. +++ 669 2) 1. bcd 8
2. ab+ 139 2. b++ 441
3. a++ 3 3. b+d 90
4. ++c 121 4. +cd 376
5. +bc 2 5. +++ 14
6. a+c 2280 6. ++d 153
7. abc 658 7. +c+ 64
8. +b+ 2215 8. bc+ 141
1. 6 и 8 генотипические классы являются наиболее многочисленными и, очевидно, повторяют генотипы родительских форм, это некроссоверные потомки.
Таким образом, генотип гетерозиготного родителя а+с / +в+.
Определим расстояние между генами А – В. Так как у исходных родительских форм были сцеплены аллели а+ и +b, то о наличии кроссинговера между ними говорит появление форм ++ и аb. Это потомки 1 и 4, 2 и 7 генотипических классов.
(669 + 121 + 139 + 658) / 6087 = 1587 / 6087 = 26,1 %.
Частота кроссинговера между генами А – В равна 26,1 %. Это и есть расстояние между генами.
Аналогично определим расстояние между генами В – С. У исходных линий сочетание аллелей было +с и b+. О наличии кроссинговера между ними свидетельствует появление форм ++ и bс. Это потомки 1 и 3, 5 и 7 генотипических классов.
(669 + 3 + 2 + 658) / 6087 = 1332 / 6087 = 21,9 %.
Частота кроссинговера между генами В - С равна 21,9 %. Это и есть расстояние между генами.
Определим расстояние между генами А – С. У исходных линий сочетание аллелей было ас и ++. В результате кроссинговера появляются формы а+ и +с. Это потомки 2 и 3, 4 и 5 генотипических классов.
(139 + 3 + 121 + 2) / 6087 = 265 / 6087 = 4,4 %.
Частота кроссинговера между генами А - С равна 4,4 %. Это и есть расстояние между генами.
Зная расстояние между генами каждой из 3 пар, можно построить участок генетической карты для генов А, В и С. Дальше всех расположены гены А и В – 26,1 %. Они занимают крайнее положение и, очевидно, между ними должен быть помещен ген С, который находится от гена А на расстоянии 4,4 %, а от гена В – на расстоянии 21,9 %. Тогда участок генетической карты будет выглядеть следующим образом:
А 4,4 С 21,9 В
26,1
Согласно хромосомной теории наследственности, если гены расположены линейно в установленном порядке, то сумма расстояний между генами А – С и С – В должна быть равна расстоянию между генами А – В. Но сумма А – С и С – В составляет 4,4 % + 21,9 % = 26,3 % и не равна А – В = 26,1 % (на 0,2 % больше). Причина расхождения в том, что в расчетах не был учтен двойной кроссинговер.
К расстоянию между генами А – В = 26,1 % нужно добавить частоту двойного кроссинговера. Зная порядок расположения генов из генетической карты и сочетание аллелей у исходных родительских форм можно определить, что результатом двойного кроссинговера служит появление форм а++ и +bс. Это потомки 3 и 5 генотипических классов.
(3 + 2) / 6087 = 5 / 6087 = 0,1 %.
Так как каждый двойной кроссинговер происходит благодаря 2 одинарным разрывам в 2 участках хромосомы, то частоту двойного кроссинговера нужно удвоить. 0,1% х 2 = 0,2%.
Тогда расстояние между генами А – В составляет 26,1 % + 0,2 % = 26,3 %.
Это точно соответствует сумме расстояний между генами А – С и С – В.
2. 2 и 4 генотипические классы являются наиболее многочисленными и, очевидно, повторяют генотипы родительских форм, это некроссоверные потомки.
Таким образом, генотип гетерозиготного родителя b++ / +cd.
Определим расстояние между генами В – С. Так как у исходных родительских форм были сцеплены аллели b+ и +c, то о наличии кроссинговера между ними говорит появление форм ++ и bc. Это потомки 5 и 6, 1 и 8 генотипических классов.
(14 + 153 + 8 + 141) / 1287 = 316 / 1287 = 24,6 %.
Частота кроссинговера между генами В – С равна 24,6 %. Это и есть расстояние между генами.
Аналогично определим расстояние между генами С – D. У исходных линий сочетание аллелей было ++ и cd. О наличии кроссинговера между ними свидетельствует появление форм +d и с+. Это потомки 3 и 6, 7 и 8 генотипических классов.
(90 + 153 + 64 + 141) / 1287 = 448 / 1287 = 34,8 %.
Частота кроссинговера между генами С - D равна 34,8 %. Это и есть расстояние между генами.
Определим расстояние между генами В – D. У исходных линий сочетание аллелей было b+ и +d. В результате кроссинговера появляются формы ++ и bd. Это потомки 5 и 7, 1 и 3 генотипических классов.
(14 + 64 + 8 + 90) / 1287 = 176 / 1287 = 13,7 %.
Частота кроссинговера между генами В – D равна 13,7 %. Это и есть расстояние между генами.
Зная расстояние между генами каждой из 3 пар, можно построить участок генетической карты для генов В, С и D. Дальше всех расположены гены С и D – 34,8 %. Они занимают крайнее положение и, очевидно, между ними должен быть помещен ген В, который находится от гена С на расстоянии 24,6 %, а от гена D – на расстоянии 13,7 %. Тогда участок генетической карты будет выглядеть следующим образом:
C 24,6 B 13,7 D
34,8
Согласно хромосомной теории наследственности, если гены расположены линейно в установленном порядке, то сумма расстояний между генами С – В и В – D должна быть равна расстоянию между генами C – D. Но сумма C – B и B – D составляет 24,6 % + 13,7 % = 38,3 % и не равна C – D = 34,8 % (на 3,5 % больше). Причина расхождения в том, что в расчетах не был учтен двойной кроссинговер.
К расстоянию между генами C – D = 34,8 % нужно добавить частоту двойного кроссинговера. Зная порядок расположения генов из генетической карты и сочетание аллелей у исходных родительских форм можно определить, что результатом двойного кроссинговера служит появление форм bcd и +++. Это потомки 1 и 5 генотипических классов.
(8 + 14) / 1287 = 22 / 1287 = 1,75 %.
Так как каждый двойной кроссинговер происходит благодаря 2 одинарным разрывам в 2 участках хромосомы, то частоту двойного кроссинговера нужно удвоить.
1,75 % х 2 = 3,5 %.
Тогда расстояние между генами С – D составляет 34,8 % + 3,5 % = 38,3 %.
Это точно соответствует сумме расстояний между генами C – B и B – D.
3. На основании сопоставления данных 2 скрещиваний можно установить генотип гетерозиготного родителя и построить участок генетической карты для генов А, В, С и D.
Генотип гетерозиготного родителя а+сd / +b++.
Участок генетической карты будет выглядеть следующим образом:
А 4,4 С 24,6
(21,9) B 13,7 D
Несовпадение данных о расстоянии между генами С и В объясняется разницей в величине кроссинговера между этими генами в ходе 2 скрещиваний.
№ 10.