Взаимодействие неаллельных генов. Примеры решения типовых задач

Задача 1. Окраска шерсти у кроликов определяется двумя парами генов, расположенными в разных хромосомах. При наличии доминантного гена B доминантный ген A другой пары обусловливает серую окраску шерсти, а рецессивный ген a– черную окраску. При отсутствии гена B окраска будет белая. Какой процент крольчат белого и черного цвета следует ожидать от скрещивания серых дигетерозиготных кроликов?

Решение. Доминантные комплементарные гены A и B при совместном действии обусловливают серую окраску шерсти, а рецессивный ген а – черную окраску шерсти.

P ♀AaBb x ♂ AaBb

В F ₂ получено расщепление 9:3:4. Серые крольчата составляют 9 частей особей из 16 (выделены курсивом в решетке Пеннета). Черные крольчата (в решетке Пеннета со знаком “+”) – 3 части особей из 16 с генотипами: aaBB, aaBb, aaBb. Белые крольчата – 4 части особей из 16 с генотипами: AAbb, Aabb, Aabb, aabb, что составляет 25 % от всего потомства.

Задача 2. У душистого горошка красная окраска цветков обусловлена сочетанием двух неаллельных генов – C и P. При отсутствииодного из них или обоих пигмент не развивается. Скрестили дигетерозиготный красный горошек и белый с генотипом ССрр. Сколько растений в процентах будут иметь белые цветки?

Доминантные комплементарные гены C и P при совместном действии обусловливают красную окраску цветков, а рецессивный ген c – белую окраску цветков.

Решение

P ♀ CcPp x ♂ CCpp

G CP, Cp, cP, cp, Cp

F₁ CCPp; CCpp; CcPp; Ccpp

красные белые красные белые

Ответ: белые цветки будут формироваться у 50 % растений.

Задача 3. У кур ген С определяет окраску оперения, а ген с – белое оперение. Ген I подавляет развитие окраски, а его рецессивный аллель i не оказывает подавляющего действия. Белый дигетерозиготный самец скрещен с белой самкой – ccii. Укажите % белых особей, полученных в потомстве.

Решение.

Ген Признак

С окрашенное оперение

с белое оперение

I ген, подавляющий развитие окраски

i ген, не оказывающий подавляющего действия

Поскольку ген I > C , следовательно, имеет место доминантный эпистаз.

Особи, где в генотипе присутствует ген ингибитор, имеют белое оперение (CcIi, ccIi). Особи с генотипом ccii также имеют белую окраску, поскольку ген сопределяет развитие белого оперения, а ген i не оказывает подавляющего действия.

P♀CcIi x ♂ccii

G CI,Ci, cI, ci, ci

F₁ CcIi; Ccii; ccIi; ccii

Таким образом, количество белых особей составляет 75 %.

Ответ: в потомстве получено 75 % белых кур.

Задача 4. При скрещивании черных кроликов (ААbb) с белыми (ааBB) в F ₁ все гибриды оказались серыми, а во втором поколении появились следующие фенотипические классы: серые, черные и белые кролики. Выявите тип взаимодействия неаллельных генов и в F ₂ генотипы белых кроликов.

Решение

P ♀ ААbb х ♂ ааBB

G Ab, aB

F ₁ AaBb

P ♀AaBb x ♂ AaBb

В F₂. 9/16 крольчат оказываются серыми (А-В-), 3/16 – черными (А-bb) и 4/16 – белыми (ааВ- и ааbb). Такие результаты расщепления можно объяснить тем, что имеет место рецессивный эпистаз – аа > B- b и aa > bb. Белыми оказываются кролики с генотипами ааВ- и ааbb, т. к. ген а в гомозиготном состоянии блокирует образование пигмента и препятствует проявлению гена распределения пигмента – В,а также гена b – черной окраски.

Ответ: тип взаимодействия неаллельных генов – рецессивный эпистаз. Белую окраску имеют кролики с генотипамиааВ- и ааbb,

Задача 5. Глухота может быть обусловлена разными рецессивными генами d и e, лежащими в разных парах хромосом. Нормальные аллели этих генов – D и E. Глухой мужчина (генотип ddEE) вступил в брак с глухой женщиной (генотип DDee). Какой слух будут иметь дети в первом и втором поколениях?

Решение

P ♀ ddEE x ♂ DDee – (генотипы глухих родителей)

G dE, De

F₁ DdEe – (в F₁ дети имеют нормальный слух).

Появление детей с нормальным слухом обусловлено взаимодействием двух доминантных комплементарных генов – A и B.

P (F₁) ♀ DdEe x ♂ DdEe

G DE, De, dE, de, DE, De, dE, de

Гаметы

В F₂ наблюдается расщепление 9:7, причем 9/16 – дети с нормальным слухом (их генотипы выделены в решетке Пеннета) и 7/16 – дети, страдающие глухотой.

Ответ: в первом поколении дети будут иметь нормальный слух, а во втором – 7/16 потомства будут глухими.

Для решения генетических задач необходимо знать следующие расщепления:

1:1 – расщепление при анализирующем скрещивании гетерозиготного организма;

1:1:1:1 – расщепление при анализирующем скрещивании дигетерозиготного организма;

3:1 – расщепление по фенотипу при моногибридном скрещивании;

1:2:1 – расщепление по генотипу при моногибридном скрещивании;

9:3:3:1 – расщепление по фенотипу при дигибридном скрещивании;

9:7 – расщепление при комплементарном взаимодействии генов;

13:3 и 12:3:1 – расщепления при эпистазе (эпистатическом взаимодействии генов);

15:1 – расщепление при полимерии.

Задачи с ответами

1. Для душистого горошка, имеющего генотип A-B-, характерны цветки пурпурной окраски. Растения с другими генотипами имеют белые цветки. Скрестили растения с генотипами AAbb и aaBB. Гены наследуются независимо. Какое расщепление по генотипу будет у гибридов второго поколения. Ответ: (9 частей пурпурных: 7 частей белых).

2. У человека отсутствие потовых желез является рецессивным признаком, сцепленным с Х-хромосомой. Отец и сын страдают данным заболеванием, а мать здорова. Какова вероятность рождения дочери с таким же заболеванием. (Ответ: 25 %).

3. Для нормального слуха в генотипе человека должны присутствовать доминантные гены из разных аллельных пар – D и E. Ген D отвечает за нормальное развитие улитки, а ген E – за нормальое развитие слухового нерва. У рецессивных гомозигот dd будет недоразвита улитка, а при генотипе ее – недоразвит слуховой нерв. Муж и жена глухие, а их все дети имеют нормальный слух. Определите генотипы членов этой семьи.

Ответ: генотипы родителе Ddee и ddEE– ; генотипы детей – DdEe.