Собаки породы кокер спаниель с генотипом имеют черную масть

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение

            средняя общеобразовательная школа №450 Курортного района Санкт-Петербурга

Решение задач по генетике

Взаимодействие неаллельных генов

Автор:

Анохина Елена Викторовна,

учитель биологии высшей категории

ГБОУ СОШ № 450 Курортного района

Санкт-Петербурга

 Аннотация: В сборнике собраны и рассматриваются задачи по генетике «Взаимодействие неаллельных генов» с решениями и ответами, а также предлагаются задачи для самостоятельного решения, которые помогут усвоить этот раздел из курса общей биологии и будут полезны при подготовке к экзаменам и олимпиадам.

   Сборник включает задачи на взаимодействие неаллельных генов:

1. Комплементарность
2. Эпистаз
3. Полимерия

Полимерия кумулятивная

Полимерия некумулятивная

I Комплементарность – форма взаимодействия неаллельных генов, при которой признак формируется в результате суммарного сочетания продуктов их доминантных аллелей.

Имеет место при наследовании ореховидной  гребня у кур, синей окраски баклажанов, зеленого оперения у волнистых попугайчиков и др.

Ореховидная форма гребня у кур обуславливается взаимодействием двух доминантных аллелей комплементарных генов А и В (А_В_). Сочетание одного из этих генов в доминантном, а другого в рецессивном состоянии вызывает формирование либо розовидного (А_bb), либо гороховидного гребня (aa_B). У особей с генотипом aabb- листовидный (простой) гребень.

P                   ♀    AaBb                          х                ♂     AaBb

                      ореховидный                                 ореховидный

G                    AB       Ab                                           AB        Ab    

                        aB         ab                                           aB         ab      

9/16 – ореховидная форма гребня; 3/16 – розовидная форма гребня;  3/16 – гороховидная форма гребня;  1/16 – листовидная (простая) форма гребня.

 Расщепление по фенотипу: 9 : 3 : 3 : 1

Темно-синяя окраска плодов баклажанов формируется в результате взаимодействия продуктов двух неаллельных доминантных генов А и В. Растения, гомозиготные по любому из соответствующих рецессивных аллелей a и b или по ним обоим, имеют белые плоды.

P                    ♀  AaBb                                              ♂   AaBb

                          синяя                         х                         синяя

G                    AB       Ab                                           AB        Ab    

                        aB         ab                                           aB         ab            

9/16 – синяя окраска плодов у баклажанов; 7/16 – белая окраска плодов у баклажанов.

  Расщепление по фенотипу  9 : 7

При комплементарном действии генов расщепление по фенотипу  может быть не только 9 : 3 : 3 : 1 и 9 : 7, но и  9 : 6 : 1 и  9 : 3 : 4.         

Образцы решения задач:

1. При скрещивании белых морских свинок с черными потомство получается  серое, а во втором поколении наблюдается расщепление 9 (серые)  :  3 (черные) :  4 (белые).

1. Какой характер наследования окраски шерсти у морских свинок?
2. Какое потомство можно ожидать от скрещивания   дигетерозиготного самца и гомозиготной по первому рецессивному и гетерозиготной по второму признаку самки?

Дано:

А_bb – черная окраска

aaB_ и aabb – белая окраска

А_ B_ – серая окраска

P   ♀ aaBb  х   ♂  AaBb

       белая           серая

__________________________

             F1     —     ?

Решение:

P              ♀ aaBb             х                 ♂  AaBb

                  белая                                  серая

G      aB       ab                               AB        Ab    

                                                                         aB         ab

Ответ:

1. Окраска шерсти наследуется по типу комплементарного взаимодействия генов;
2. В  F1  расщепление по фенотипу  3(серые) : 1 (черные) : 4 (белые)

2. Зоопарк прислал заказ на белых попугайчиков. Однако скрещивание имеющихся на ферме зеленых и голубых особей не давало белых попугайчиков.

   Каковы генотипы птиц, которых не было на ферме?

Дано:

P   ♂  А_ B_ х   ♀ aaB_

     зеленый    голубой

_____________________

     В  F1   aabb – % ?

                  белый

Рассуждение:

1. Заказ получен на попугайчиков, имеющих именно белый цвет. Но бесцветное оперение волнистых попугайчиков возникает только в том случае, если удастся создать дигоморецессивный генотип aabb.
2. Голубые попугаи имеют генотип либо aaBB , либо aaBb. Но если зеленый родитель не имеет дигетерозиготного генотипа, то излишни подробности о том, каков генотип голубого родителя

   Подходящими производителями белых попугайчиков могут быть особи с генотипами АaBb и  aaBb.

       
        P             ♂   АaBb                         х                         ♀   aaBb

                        зеленый                                                  голубой

G               AB       Ab                                           aB        ab    

                        aB         ab                                                    

Ответ: на ферме не было зеленых попугайчиков с генотипом АaBb и голубых попугайчиков с генотипом aaBb.

2. Эпистаз – форма взаимодействия неаллельных генов, при которой одна пара генов подавляет (не дает проявиться в фенотипе) другую пару генов.

Ген – подавитель называют эпистатичным, подавляемый ген – гипостатичным.

Если эпистатичный ген не имеет собственного фенотипического проявления, то он называется ингибитором и обозначается буквой I(i).

Если эпистатичный ген – доминантный, то эпистаз также называется доминантным. Расщепление по фенотипу при доминантном может идти в отношении 12 : 3 : 1,  13 : 3,  7 : 6 : 3.  Если эпистатичный ген  – рецессивный, то эпистаз также называется рецессивным, и в этом случае расщепление по фенотипу может быть  9 : 3 : 4,  9 : 7,  13 : 3.

Примером доминантного эпистаза является наследование белой окраски плодов тыквы. При этом ген B отвечает за желтую окраску плодов тыкв, b – зеленую окраску, I – эпистатичный ген, подавляет B и  b, вызывая белую окраску, ген i на формирование окраски влияния не оказывает.

 P              ♀ IiBb             х                 ♂  IiBb

                  белая                                белая

G      IB     Ib                               IB        Ib    

                         iB     ib                                iB       ib 

12/16 – белая окраска плодов тыквы, 3/16 – желтая окраска плодов тыквы, 1/16 – зеленая окраска плодов тыквы.

  Расщепление по фенотипу 12 : 3 : 1.

Примером рецессивного эпистаза является наследование белой окраски шерсти у мышей. При этом ген B отвечает за серую окраску шерсти, b – за черную окраску, I – не оказывает влияния на проявление признака, i – эпистатичный ген, подавляющий гены B и b, и вызывающий белую окраску.

P              ♀ IiBb             х                 ♂  IiBb

                  серая                                  серая

G      IB     Ib                               IB        Ib    

                         iB     ib                                iB       ib 

9/16 – серая окраска шерсти у мышей , 3/16 – черная окраска шерсти у мышей, 4/16 – белая окраска шерсти у мышей.

Расщепление по фенотипу 9 : 3 : 4.

Образцы решения задач

1.   У льна форма лепестков контролируется эпистатичным взаимодействием генов. Ген B обуславливает гофрированную форму лепестков, ген, b – гладкую. Эпистатичный ген I подавляет действие гена B, а ген i не оказывает влияния на форму лепестков. Какова вероятность получения растений льна с гофрированными лепестками от скрещивания растений, одно из которых гетерозиготно и имеет гофрированные лепестки, а другое дигетерозиготно?

Дано: 

B – гофрированными лепестки

b – гладкие лепестки

I – эпистатичный ген

  P    ♀ iiBb   х  ♂  IiBb

        гофр.         гладкий

_____________________

Вероятность гофрированных

             в  F1     —     ?

P              ♀ iiBb             х                 ♂  IiBb

                  гофр.                              гладкие

G      iB      ib                            IB        Ib    

                                                                  iB        ib 

Расщепление по фенотипу 5 (гладкие) : 3 (гофрированные).

Ответ: вероятность появления растений с гофрированными лепестками – 3/8.

2.При скрещивании двух белозерных растений кукурузы в первом поколении все растения также были белозерными, а во втором получено 138 белых семян и 39 пурпурных. К какому типу наследования относится этот случай? Определите генотипы всех форм.

Решение:

   Признак один – цвет. Единообразие в первом поколении говорит о том, что скрещивались две гомозиготы. Расщепление же во втором поколении указывает на то, что имеет место взаимодействие неаллельных генов. Соотношение фенотипических классов соответствует соотношению приблизительно   13 : 3 (138/39). Следовательно, гены взаимодействуют по типу доминантного эпистаза.

        Р:                  ♀ ААВВ             х          ♂ аавв

                               белые                             белые

       F1:                                  АаВв – 100% белые

       F2:               9 А_В_:  3  А_вв : 1 аавв     : 3ааВ_

                                     белые                  пурпурные

          В этом случае ген А подавляет проявление гена В, но сам фенотипического проявления не имеет.

3. Полимерия – вид взаимодействия двух и более пар неаллельных генов, доминантные аллели которых однозначно влияют на развитие одного и того же признака. Полимерное действие генов может быть кумулятивным и некумулятивным. При кумулятивной  полимерии интенсивность значения признака зависит от суммирующего действия генов: чем больше доминантных аллелей, тем больше степень выраженности признака. При некумулятивной полимерии количество доминантных аллелей на степень выраженности признака не влияет, и признак проявляется  при наличии хотя бы одного из доминантных аллелей. Полимерные гены обозначаются одной буквой, аллели одного локуса имеют одинако?