Пример решения задач

Известно, что белоцветковые растения гороха встречаются редко. При скрещивании двух растений с красными и белыми цветками в F₁ все растения были красноцветковыми. Определите генотипы родителей и потомков. Какое расщепление по генотипу и фенотипу в F₂ получится при скрещивании гибридов между собой?

По условию задачи в потомстве белая окраска цветков встречается редко. Значит, этот признак рецессивный (подавляемый), обусловленный геном а, тогда как красная окраска определяется доминантным геном А. Единообразное потомство F₁ возможно, если родительские формы являлись гомозиготными и давали по одному типу гамет.

Гибриды F₁, являясь гетерозиготами, образуют два типа гамет. Для удобства написания гибридов второго поколения рекомендуется пользоваться решёткой Пеннета, в которой слева в боковике пишут гаметы материнского организма, вверху в головке – гаметы отцовского организма, а на пересечении строк и столбцов – генотипы и фенотипы потомства (рисунок 22).

Рисунок 22 – Запись результатов скрещивания гетерозигот (Аа) в виде решётки Пеннета

Таким образом, по фенотипу во втором поколении образовалось 2 класса (красноцветковые и белоцветковые растения) с расщеплением 3: 1. По генотипу было получено 3 класса (доминантная гомозигота, гетерозигота, рецессивная гомозигота) с расщеплением 1АА: 2Аа: 1аа.

Задачи

1. Какие типы гамет образуют растения, имеющие генотипы: а) АА; б) Аа; в) аа? (ответ)

2. Генетик произвел самоопыление у шести зелёных растений определенной линии кукурузы и полученные зерна каждого растения прорастил (таблица 3). В потомстве каждого растения оказались зелёные и альбиносные (лишённые хлорофилла) растения в следующей пропорции.

Таблица 3 – Результаты самоопыления зелёных растений кукурузы

Каков вероятный механизм наследования альбинизма у кукурузы? Каковы генотипы родительских растений? (ответ)

3. У гороха гладкая форма семян доминирует над морщинистой. Было проведено скрещивание доминантного гомозиготного растения гороха с растением, имеющим рецессивные признаки. В F₁ получено 8 растений. Все они самоопылились и в F₂ было получено 160 семян. (ответ)

а) сколько растений в F₁ будут гетерозиготными?

б) сколько различных фенотипов будет в F₁?

в) сколько семян в F₂ будут гомозиготными по доминантному признаку?

г) сколько семян в F₂ будут гетерозиготными?

д) сколько семян в F₂ будут морщинистыми?

4. У гороха красная окраска цветков доминирует над белой. Гомозиготный красноцветковый сорт гороха опылили пыльцой белоцветкового сорта и получили F₁, а затем от самоопыления получили 96 растений F₂. (ответ)

а) сколько различных фенотипов может образоваться в F₁?

б) сколько типов мужских гамет может образовать растение F₁?

в) сколько растений - доминантных гомозигот образуется в F₂?

г) сколько растений в F₂ были гетерозиготными?

д) сколько растений в F₂ будут иметь белую окраску цветков?

5. У ячменя пленчатость доминирует над голозерностью. Гомозиготное плёнчатое растение скрещено с голозёрным и в F₁ получено 10 растений. Эти растения самоопылены и в F₂ получено 248 растений. (ответ)

а) сколько разных типов гамет может образоваться у растений F₁?

б) сколько различных генотипов может образоваться в F₁?

в) сколько плёнчатых растений может образоваться в F₁?

г) сколько плёнчатых растений может образоваться в F₂?

д) сколько гетерозиготных растений будет в F₂?

6. У моркови жёлтая окраска корнеплода доминирует над красной. Гомозиготное растение с красным корнеплодом скрестили с гомозиготным растением, имеющим жёлтый корнеплод и получили 5 растений F₁. Их переопылили между собой и получили 80 растений F₂. (ответ)

а) сколько типов гамет может образовывать растение F₁?

б) сколько гомозиготных рецессивных растений образуется в F₂?

в) сколько гетерозиготных растений будет в F₂?

г) сколько доминантных гомозиготных растений будет в F₂?

д) сколько растений F₂ будут иметь красную окраску корнеплода?

7. У гороха высокий рост растений доминирует над низким. Гомозиготное высокорослое растение скрещивали с низкорослым и получили 20 растений F₁, которые в результате самоопыления дали 72 растения F₂. (ответ)

а) сколько типов гамет образует растение F₁?

б) сколько растений F₁ были высокорослыми?

в) сколько растений F₂ были низкорослыми?

г) сколько растений F₂ были гетерозиготными?

д) сколько типов гамет может образовывать низкорослое растение?

8. У томатов круглая форма плода доминирует над овальной. От скрещивания гомозиготного растения с круглыми плодами с растением, образующим овальные плоды, получены гибриды F₁ 48 растений, от самоопыления которых получено 192 растения F₂. (ответ)

а) сколько типов гамет может образоваться у растений с овальными плодами?

б) сколько растений F₁ будут иметь круглые плоды?

в) сколько растений F₂ будут доминантными гомозиготами?

г) сколько растений F₂ будут иметь круглые плоды?

д) сколько разных генотипов будет в F₂?

9. У гороха высокий рост доминирует над низким. Низкорослый сорт гороха скрещен с гомозиготным высокорослым сортом. Растения F₂ получены в результате самоопыления F₁. В F₂ получены 88 растений. (ответ)

а) сколько разных фенотипов может образовываться в F₁?

б) сколько разных генотипов может быть в F₁?

в) сколько разных фенотипов может образовываться в F₂?

г) сколько разных генотипов может быть в F₂?

д) сколько будет низкорослых растений в F₂?

10. Нормальный рост у овса доминирует над гигантским. Скрещивали гигантское растение с гомозиготным нормальным. В F₁ получено 20 растений, от самоопыления которых были получены 480 растений F₂. (ответ)

а) сколько типов гамет образует растение F₁?

б) сколько растений F₁ будут иметь нормальный рост?

в) сколько растений F₂ будут гигантски ми?

г) сколько растений F₂ будут гетерозиготными?

д) сколько растений F₂ будут иметь доминантные признаки?

11. У томатов гладкая кожица плодов является доминантным при­знаком по отношению к опушенной. Гомозиготная форма с неопушенными плодами скрещена с растением, имеющим опушенные плоды. В F₁ получено 12 растений. От самоопыления F₁ получено 88 растений F₂. (ответ)

а) сколько типов гамет образует растение с опушенными плодами?

б) сколько растений F₁ будут гетерозиготными?

в) сколько растений F₁ будут иметь гладкие плоды?

г) сколько растений F₂ будут иметь опушенные плоды?

д) сколько разных генотипов образуется в F₂?

12. У ячменя ген (а) в гомозиготном состоянии обусловливает появление растений-альбиносов и обладает летальным (приводит к гибели) действием. Доминантный ген (А) обусловливает развитие зелёной окраски. От скрещивания двух гетерозиготных растений ячменя было получено 75 плодоносящих растений. (ответ)

а) сколько типов гамет могло образовать материнское растение ячменя?

б) сколько растений ячменя погибло?

в) сколько будет доминантных гомозигот среди плодоносящих растений?

г) при скрещивании гетерозиготного растения с гомозиготным зелёным было получено 24 растения. Сколько из них будут гетерозиготными?

д) сколько растений в последнем скрещивании были зелёными?

Тема 6.1.1. ВОЗВРАТНОЕ (анализирующее, насыщающее) СКРЕЩИВАНИЕ

1. При опылении растения, выросшего из черного семени, пыльцой белосемянного растения получили половину черных и половину белых семян. Определить генотипы родителей. (ответ)

2. При скрещивании растения, имеющего черные семена, с белосемянным растением получены только черные семена. Определить генотипы родителей? (ответ)

3. У томатов красная окраска плодов (А) доминирует над желтой (а). Гетерозиготное растение, образующие красные плоды, опылили пыльцой растения, образующего желтые плоды. Получили 60 растений. (ответ)

а) сколько типов гамет может образовать красноплодная материнская форма?

б) сколько типов гамет может образовать желтоплодная отцовская форма?

в) сколько красноплодных растений будет среди гибридов F_B?

г) сколько разных генотипов будет в F_B?

д) сколько растений F_B будет гетерозиготными?

4. У пшеницы карликовость доминирует над высокорослостью. В скрещиваниях получены расщепления по фенотипу 3: 1 и 1: 1. Определите генотипы и фенотипы родителей. (ответ)

5. У человека кареглазость доминирует над голубоглазостью. Кареглазый мужчина, отец которого также имел карие глаза, а мать была голубоглазой, женился на голубоглазой женщине, от этого брака родилось 4 детей. (ответ)

а) сколько разных генотипов может быть у детей?

б) сколько детей имели карие глаза?

в) сколько детей были гомозиготными по данному признаку?

г) сколько типов гамет может образовывать отец?

д) сколько типов гамет может образовать голубоглазый ребенок?

6. У человека карий цвет глаз (К) доминирует над голубым (к). Кареглазая женщина, у отца которой были голубые, а у матери карие глаза, вышла замуж за голубоглазого мужчину, родители которого имели карие глаза. У них родился кареглазый ребёнок. Определить генотипы всех указанных лиц. (ответ)

7. У фигурной тыквы белая окраска плодов (W) доминирует над желтой (w). От скрещивания гомозиготного растения с белыми плодами с растением, имеющим желтые плоды, было получено 12 растений F₁. Эти растения были возвратно скрещены с доминантной родительской формой, в результате чего было получено 240 растений F_B. (ответ)

а) сколько типов гамет может образовать растение F₁?

б) сколько растений F₁ имели белую окраску плодов?

в) сколько растений в F_B имели белую окраску плодов?

г) сколько растений в этом скрещивании были гомозиготными?

д) сколько растений из 144, полученных при возвратном скрещивании с рецессивной родительской формой, имели желтую окраску плодов?

8. Красноцветковый гибрид, полученный от скрещивания красноцветкового растения с белоцветковым, был опылен пыльцой в одном случае красноцветкового родительского растения, в другом – белоцветкового. Каковы результаты расщепления в двух таких скрещиваниях? (ответ)

9. У ячменя плёнчатость доминирует над голозёрностью. Гетерозиготное растение опылено пыльцой гомозиготного пленчатого растения. Всего в F_B получено 48 растений. (ответ)

а) сколько типов гамет образует материнское растение?

б) сколько типов гамет образует отцовское растение?

в) сколько растений в F_B будет гомозиготными?

г) сколько растений в F_B будет гетерозиготными?

д) сколько растений в F_B будет пленчатыми?

10. У пшеницы красная окраска колоса (А) доминантна по отношению к белой (а). Гетерозиготное красноколосое растение скрещено с белоколосым. Всего в F_B получено 28 растений. (ответ)

а) сколько типов гамет образует красноколосое растение?

б) сколько гомозиготных рецессивных растений образуется в F_B?

в) сколько растений F_B будет иметь красный колос?

г) сколько разных генотипов будет в F_B?

д) каково соотношение фенотипических классов в F_B?

11. У гороха высокий рост доминирует над низким. Гетерозиготные высокорослые растения скрещены с низкорослыми. В F_B получено 96 растений. (ответ)

а) сколько типов гамет образует гетерозиготное растение?

б) сколько типов гамет образует низкорослое растение?

в) сколько различных генотипов будет в F_B?

г) сколько будет низкорослых растений в F_B?

д) сколько различных фенотипов будет в F_B?

Тема 6.1.2. НЕПОЛНОЕ ДОМИНИРОВАНИЕ

1. У ночной красавицы красная окраска цветков (А) неполно доминирует над белой (а). При скрещивании двух растений половина гибридов имела розовые, а половина белые цветки. Определить генотип и фенотип родителей. (ответ)

2. При скрещивании двух растений львиного зева получены гибриды, из которых 1/4 имела красные, 1/2 розовые и 1/4 белые цветки. Определить генотип и фенотип родителей. (ответ)

3. У ночной красавицы красная окраска цветков (А) неполно доминирует над белой (а). При скрещивании красноцветкового растения с белоцветковым в F₁ получено 24 растения. От их самоопыления в F₂ выросло 480 растений. (ответ)

а) сколько типов гамет может образовать красноцветковое растение F₂?

б) сколько растений F₁ имеют розовую окраску цветков?

в) сколько разных генотипов могут образовываться в F₂?

г) сколько растений F₂ имеют красную окраску цветков?

д) сколько растений F₂ имеют белую окраску цветков?

4. От скрещивания красноцветкового растения ночной красавицы с белоцветковым в F₁ получены растения с розовыми цветами. В F₂ от них получено 144 растения. В каком количественном соотношении идет расщепление в F₂ по фенотипу? (ответ)

5. У земляники окраска ягод у гомозигот красная или белая, у гетерозигот – розовая. Какие результаты получат в потомстве при размножении розовоягодных растений усами и семенами? (ответ)

Тема 6.2. ДИГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ

Задания

1. Разобрать схему скрещивания гомо- и гетерозигот (см. рисунок 20).

2. Провести анализ генотипических и фенотипических классов по решетке Пеннета (см. рисунок 20).

3. Научиться получать гаметы от различных генотипов, состоящих из двух аллельных пар генов (см. рисунок 18).

4. Научиться получать по имеющимся типам гамет генотипы и фенотипы (см. рисунок 20).

Литература

1. Гуляев Г.В. Задачник по генетике. – М.: Колос, 1973. – 77 с.

2. Абрамова З.В. Практикум по генетике. – 4-е изд., перераб. и доп. – Л.: Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1992. – С. 79-83.

3. Щеглов Н.И. Сборник задач и упражнений по генетике (с решениями). – Краснодар: МП «Экоинвест», 1991. – С. 5-7.

Задачи

1. Какие типы гамет образуют растения следующих генотипов а) ААВВ; б) АаВВ; в) ааВВ; г) ААВв; д) Aaвв; е) АаВв; ж) aaвв. (ответ)

2. У гороха желтая окраска семян А доминирует над зеленой а, а гладкая форма В над морщинистой в. Растение гороха, гетерозиготное по окраске и форме семян, скрещивалось с двойным рецессивом. Определить генотипы и фенотипы полученного потомства. (ответ)

3. Растения гороха, полученные из желтых морщинистых семян, опылены пыльцой растений, полученных из зелёных гладких семян. Половина гибридных семян были желтыми и гладкими, а половина зелёными гладкими. Определить генотипы родительских растений. (ответ)

4. У пшеницы безостость А доминирует над остистостью а, а красная окраска колоса В над белой окраской в. Остистое белоколосое растение скрещено с гомозиготным безостым красноколосым растением. Определить генотипы и фенотипы: а) растений F₁?; в) потомства от возвратного скрещивания F₁ с остистым белоколосым родителем; с) потомства от возвратного скрещивания F₁ с безостым красноколосым родителем? (ответ)

5. У львиного зева красная окраска цветка R не полностью доминирует над белой r. Сочетание генов Rr обусловливает розовую окраску цветка. Нормальная форма цветка N доминирует над пилорической n. Растение с розовыми и пилорическими цветками опылено пыльцой растения, у которого белые и пилорические цветки. Определить генотип и фенотип полученного потомства. (ответ)

6. У флоксов белая окраска венчика доминирует над кремовой, а плоский венчик доминантен по отношению к воронковидному, Скрещивали гомозиготные растения с плоским белым венчиком с растением, имеющим кремовые цветки и воронковидную форму венчика. В F₁ получено 10 растений, которые при самоопылении дали 48 растений F₂. (ответ)

1) Сколько типов гамет может образовать растение F₁?

2) Сколько растений F₁ будут гетерозиготными?

3) Сколько растений F₂ будут иметь белую окраску венчика и воронковидную форму цветков?

4) Сколько растений F₂ будут иметь кремовую окраску венчика и плоскую форму цветков?

5) Сколько растений F₂ будут гетерозиготными по гену окраски венчика?

7. У флоксов белая окраска венчика является доминантной по отношению к кремовой, а плоский венчик доминантен по отношению к воронковидному. Скрещивали гомозиготное растение с белым плоским венчиком с растением, имеющим кремовый воронковидный венчик. Было получено 8 растений F₁. Часть из них скрещивалась с рецессивной родительской формой и было получено 60 растений, а остальная часть – с доминантной формой и было получено 32 растения. (ответ)

1) Сколько разных генотипов образуется при скрещивании F₁ с рецессивной родительской формой?

2) Сколько растений в этом скрещивании имели кремовую окраску и воронковидную форму венчика?

3) Сколько растений в этом скрещивании имели белую окраску и воронковидную форму цветков?

4) Сколько разных фенотипов образуется при скрещивании F₁ с доминантной родительской формой?

5) Сколько растений из 32 будут двойными гетерозиготами?

8. У тыквы белая окраска плодов определяется доминантным геном А, жёлтая – рецессивным геном а. Дисковидная форма плода определяется доминантным геном В, а сферическая форма плода – рецессивным геном в. От скрещивания гетерозиготного по обоим генам растения F₁ с рецессивной родительской формой было получено 40 растений F_B. (ответ)

1) Сколько типов гамет может образовать растение F₁?

2) Сколько разных генотипов будет в F_B?

3) Сколько растений будет иметь жёлтую окраску и дисковидную форму плодов?

4) Сколько разных фенотипов будет в F_B?

5) Сколько растений F_B будет иметь белую окраску и дисковидную форму плодов?

9. У гороха две пары признаков (высокий рост – низкий рост, красная окраска цветков – белая окраска цветков) наследуются независимо. Высокий рост и красная окраска цветков являются доминантными. Гомозиготное высокорослое растение с белыми цветками скрещено с гомозиготным низкорослым растением, имеющим красные цветки и получили 20 растений F₁. В результате самоопыления растений F₁ получили 720 растений F₂. (ответ)

1) Сколько растений F₁ имели красную окраску цветков и были высокорослыми?

2) Сколько разных типов гамет может образовать растение F₁?

3) Сколько растений F₂ были низкорослыми с красными цветками?

4) Сколько растений F₂ имели высокий рост и красную окраску цветков?

5) Сколько разных генотипов может образоваться в F₂?

10. У земляники наличие усов определяется доминантным геном А, а их отсутствие – рецессивным геном а. Розовая окраска ягод определяется доминантным геном В, белая – рецессивным геном в. При скрещивании гетерозиготных растений по обоим признакам между собой было получено 48 растений. (ответ)

1) Сколько разных генотипов может образоваться у гибридов, полученных от такого скрещивания?

2) Сколько разных фенотипов будет иметь потомство?

3) Сколько растений будут иметь усы и белую окраску плодов?

4) Сколько растений будут безусыми с розовой окраской плодов?

5) Сколько растений не будут образовывать усы и будут давать белые ягоды?

11. У гороха две пары альтернативных признаков (жёлтая – зелёная окраска семян, гладкие – морщинистые семена) наследуются независимо. Жёлтая окраска и гладкая форма семян – доминантные, а зелёная окраска и морщинистая форма – рецессивные признаки. Скрещивали гомозиготное растение с жёлтыми морщинистыми семенами с растением, имеющим зелёные гладкие семена. Было получено 11 растений F₁, которые в результате самоопыления дали 96 растений F₂. (ответ)

1) Сколько типов гамет может образовать растение F₁?

2) Сколько типов гамет может образовать растение F₂, имеющее зелёные морщинистые семена?

3) Сколько фенотипических классов получено в F₂?

4) Сколько разных генотипов образуется в F₂?

5) Сколько растений F₂ имели жёлтые гладкие семена?

12. У гороха две пары альтернативных признаков - окраска цветков и окраска семядолей – наследуются независимо. Красная окраска цветков и жёлтая окраска семядолей являются доминантными признаками, а белая окраска цветков и зелёная окраска семядолей – рецессивными признаками. Гомозиготное красноцветковое растение с жёлтыми семядолями скрестили с белоцветковым растением, имеющим зелёные окраску семядолей. В F₁ получили 16 растений, а в F₂ – 224. (ответ)

1) Сколько растений F₁ имели красные цветки и жёлтые семядоли?

2) Сколько разных типов гамет может образовать растение F₁?

3) Сколько растений F₂ были белоцветковыми и имели жёлтые семядоли?

4) Сколько разных генотипов может образоваться в F₂?

5) Сколько разных фенотипов образуется в F₂?

13. У арбуза признаки формы плода и его окраска наследуются независимо. При этом зелёная окраска плода доминирует над полосатой, а округлая форма плода – над удлинённой. Гомозиготное растение с удлинёнными плодами скрещивали с гомозиготным растением, имеющим округлые полосатые плоды. Полученные в F₁ 20 растений в результате переопыления между собой дали 960 растений F₂. (ответ)

1)Сколько типов гамет может образовать растение F₁?

2)Сколько растений в F₁ имеют округлые зелёные плоды?

3)Сколько разных генотипов образуется в F₂?

4)Сколько разных фенотипов будет в F₂?

5)Сколько растений в F₂ будут иметь полосатую окраску и удлинённый плод?

14. У арбуза признаки формы плода и его окраска наследуются независимо. При этом зелёная окраска плода доминирует над полосатой, а округлая форма плода – над удлинённой. Гетерозиготное по обоим признакам растение F₁, имеющее зелёные плоды округлой формы, скрещивали возвратно с родительским растением, имеющим оба признака в рецессивном состоянии. Было получено 80 растений в F_B. (ответ)

1) Сколько типов гамет может образовать растение F₁?

2) Сколько разных генотипов может образоваться при таком скрещивании?

3) Сколько разных фенотипов может образоваться при таком скрещивании?

4) Сколько растений F_B будут иметь зелёную окраску и удлинённую форму плодов?

5) Сколько растений F_B будут иметь полосатую окраску и удлинённую форму плодов?

15. У земляники красная окраска ягод не полностью доминирует над белой, а нормальная чашечка – над листовидной. У дигетерозиготы ягоды розовые с промежуточной чашечкой. Определите генотип родителей и проанализируйте скрещивание, если в потомстве получено 9 фенотипических классов в соотношении 4: 2: 2: 2: 2: 1: 1: 1: 1. (ответ)

16. У львиного зева нормальная форма цветка доминирует над пилорической, а красная окраска цветка не полностью доминирует над белой. У гетерозиготы цветки розовые нормальной формы. Определите генотипы родителей и проанализируйте скрещивание, если в потомстве получено 6 фенотипических классов в соотношении 6: 3: 3: 2: 1: 1. (ответ)

17. У человека карий цвет глаз К доминирует над голубым к, а способность лучше владеть правой рукой П над леворукостью п. (ответ)

1) Голубоглазый правша женился на кареглазой левше. У них родился один ребенок – голубоглазый левша. Определить генотипы родителей.

2) Кареглазая правша вышла замуж за голубоглазого левшу. У них родилось два ребенка: один голубоглазый правша, другой голубоглазый левша. Определить генотип матери.

3) Какие дети могут родиться от родителей, один из которых кареглазый левша, а другой голубоглазый правша и они не были гомозиготными?

4) Кареглазый правша женился на голубоглазой правше. Какое потомство в отношении указанных признаков следует ожидать от этого брака, если родители были гомозиготными?

Тема 6.3. ПОЛИГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ

Задания

1. Научиться получать гаметы от различных генотипов, состоящих из 3 и 4 аллельных пар генов (см. рисунок 21).

2. Знать статистические закономерности наследования признаков при моно-, ди- и полигибридном скрещивании (см. таблицу 2).

3. Научиться получать генотипы по имеющимся типам гамет, фенотипы.

4. Решение задач.

Литература

1. Гуляев Г.В. Задачник по генетике. – М.: Колос, 1973. – 77 с.

Задачи

1. Какие и сколько типов гамет образуют растения, имеющие генотипы: а) АаВВСс; б) ааВвСс; в) АаВвСс; г) AaBвCcDD; д) AABвCcDd; e) AaBвCcDd; ж )AABBCcDd. (ответ)

2. У гороха гладкая форма семян А доминирует над морщинистой а, желтая окраска семян В над зеленой в и красная окраска цветков С над белой с. Определить генотипы и фенотипы потомства каждого из следующих скрещиваний: а) АаВвСс × aaввcc; б) АаВвСС × ааВвсс, в) ААВВСс × АаВвСС; г) AaввCC × ааВвсс; д) aaввcc × AaввCc. (ответ)

3. Скрестили гомозиготные растения, отличающиеся по четырем парам признаков. Определить: а) число и соотношение классов гибридных особей в F₂ по фенотипу; б) число классов гибридных особей в F₂ по генотипу. (ответ)

4. Гетерозигота AaBвCcDd скрещена с гомозиготным рецессивом. Определить: а) число классов в полученном потомстве по генотипу; б) какая часть потомства имеет все четыре доминантных гена; в) какая часть потомства имеет все четыре рецессивных гена. (ответ)

5. Произведено гексагибридное скрещивание. Определить число классов по генотипу и фенотипу в F₂. (ответ)

6. Растение гороха, гетерозиготное по окраске и форме семян, а также по окраске цветков, скрещено с рецессивной гомозиготой. Определить расщепление в F_а по фенотипу. (ответ)

Тема 7. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕАЛЛЕЛЬНЫХ ГЕНОВ

Задания

1. Разобраться с отличием наследования признаков при независимом комбинировании и взаимодействии генов (рисунки 20-24).

2. Изучить особенности неаллельного взаимодействия генов (комплементарность, эпистаз, полимерия).

3. Провести анализ скрещивания при взаимодействии генов.

4. Решить задачи.

Литература

1. Гуляев Г.В. Генетика. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Колос, 1984. – С. 76-85.

2. Пухальский В.А. Введение в генетику. – М.: КолосС, 2007. – С. 57-68.

3. Генетика / А.А. Жученко, Ю.Л. Гужов, В.А. Пухальский и др.; Под ред. А.А. Жученко. – М.: КолосС, 2003. – С. 53-65.

4. Лобашев М.Е., Ватти К.В., Тихомирова М.М. Генетика с основами селекции. – М.: Просвещение, 1970. – С. 102-123.

5. Дубинин Н.П. Общая генетика. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Наука, 1986. – С. 72-84.

6. Гуляев Г.В. Задачник по генетике. – М.: Колос, 1973. – С. 12-16.

7. Абрамова З.В. Учебное пособие по генетике. Генетический анализ наследования признаков при различных типах взаимодействия генов (комплементарность, эпистаз, полимерия). – Ленинград-Пушкин, 1975. – Ч. 2. – С. 3-54.

Пояснение к заданиям. При взаимодействии генов образование гамет и зигот происходит аналогично, как при независимом комбинировании генов. Особое внимание необходимо уделять проявлению генотипа ввиду взаимовлияния генов. Поэтому характер расщепления может быть не типичным для независимого наследования генов.

Тема 7.1. КОМПЛЕМЕНТАРНОСТЬ

Комплементарность – взаимодействие неаллельных генов, которые при совместном сочетании в генотипе обусловливают новое фенотипическое проявление признака. В зависимости от собственного фенотипического проявления неаллельных комплементарных генов в потомстве дигетерозигот может быть получено различное расщепление по фенотипу: 9: 7; 9: 6: 1; 9: 3: 4; 9: 3: 3: 1.

Если А и В отдельно не имеют собственное фенотипическое проявление, а их взаимодействие (А + В) определяет развитие нового признака, то расщепление по фенотипу будет 9: 7 (душистый горошек).

Если один из генов (А или В) имеет собственное фенотипическое проявление, то расщепление по фенотипу будет 9: 3: 4 (окраска венчика льна).

Если гены А и В имеют каждый своё проявление признака, то расщепление по фенотипу будет 9: 3: 3: 1 (окраска цветка люцерны).

Задачи

1. У тыквы дисковидная форма плодов определяется взаимодействием двух доминантных генов А и В. При отсутствии в генотипе любого из них получаются плоды сферической формы. Сочетание рецессивных аллелей обоих генов даёт удлиненную форму плодов. Дигетерозиготное растение с дисковидной формой плодов скрещено с растением, имеющим удлиненные плоды. Определить генотип и фенотип потомства. (ответ)

2. У льна наследование окраски венчика происходит по типу ком­плементарного взаимодействия генов. Аллель А обусловливает окрашенный венчик, а – неокрашенный, В – голубой, в – розовый. При скрещивании растений с голубым венчиком (генотип ААВВ) с растением, имеющим белый венчик (генотип аавв), в F₁ было получено 15 растений, в F₂ – 32. (ответ)

1) Сколько растений F₁ имели голубую окраску венчика?

2) Сколько разных генотипов может обусловить голубую окраску венчика?

3) Сколько разных фенотипов было в F₂?

4) Сколько растений F₂ имели розовую окраску венчика?

5) Сколько растений F₂ имели белую окраску венчика?

3. У ячменя образование хлорофилла, обусловливающего зелёную окраску растений, контролируется комплементарными генами А и В, находящимися в доминантном состоянии. Если в генотипе присутствует ген А или оба гена находятся в рецессивном состоянии, то растения бывают белыми. Если присутствует доминантный ген В в сочетании с рецессивными генами аа, то растения бывают жёлтыми. От скрещивания зелёных гетерозиготных растений между собой было получено 16 потомков. (ответ)

1) Сколько потомков имеют белую окраску?

2) Сколько потомков имеют жёлтую окраску?

3) Сколько зелёных растений будут гетерозиготными по обоим генам?

4) Сколько растений из 24, полученных при скрещивании гетерозиготных зелёных растений с зелёными гомозиготными, будут зелёными?

5) Сколько из них будут гомозиготными?

4. У люцерны окраска цветков обусловливается комплементарным взаимодействием двух пар генов А и В. При скрещивании гомозиготных растений с пурпурными и жёлтыми цветками в F₁ было получено 20 растений с зелёными цветками. В F₂ было получено 192 растения, из них 12 – с белыми цветками. (ответ)

1) Сколько разных фенотипов будет в F₁?

2) Сколько разных фенотипов будет в F₂?

3) Сколько растений с зелёными цветками в F₂ будут доминантными гомозиготами?

4) Сколько растений F₂ с жёлтыми цветками будут гомозиготными?

5) Сколько растений F₂ с пурпурными цветками будут гетерозиготными по одному гену?

Тема 7.2. ЭПИСТАЗ

Пояснение к заданиям. Эпистаз– взаимодействие неаллельных генов, при котором один из них подавляет действие другого. В соответствии с подавляющим геном эпистаз называют доминантным или рецессивным. Ген, подавляющий действие другого неаллельного гена и не имеющий собственного фенотипического проявления, называется ингибитором (супрессором). У растений чаще ингибирующее действие оказывает ген неаллельной пары, имеющий собственное фенотипическое проявление. В этом случае ген, подавляющий действие другого неаллельного гена, называется эпистатичным, а подавляемый – гипостатичным.

Задачи

1. У овса чёрная окраска семян определяется доминантным геном А, а серая окраска – доминантным геном В. Ген А эпистатичен по отношению к гену В и последний в его присутствии не проявляется. При отсутствии в зиготе обоих доминантных генов проявляется белая окраска семян (рисунок 24).

1.1.

1.2. При самоопылении растения, выросшего из чёрного зерна, получили чёрные, серые и белые зерна в отношении 12: 3: 1. Определить генотип исходного растения. (ответ)

2 У тыквы окраска плодов наследуется по типу эпистаза. Ген А обусловливает жёлтую окраску плодов, ген а – зелёную. Ген- ингибитор I в доминантном состоянии подавляет проявление окраски и обусловливает белую окраску плодов. Ген i не влияет на проявление окраски. Скрещивали белоплодное растение, имеющее генотип IIAA, с растением, имеющим зелёные плоды. В F₁ было получено 12 растений, а в F₂ – 144 растения. (ответ)

1) Сколько растений F₁ имели белую окраску плодов?

2) Сколько разных фенотипов было в F₂?

3) Сколько растений F₂ имели жёлтые плоды?

4) Сколько растений F₂ имели зелёные плоды?

5) Сколько белоплодных растений F₂ были гомозиготными?

3. У некоторых линий кукурузы окраска зерновки наследуется по типу эпистаза. Ген А обусловливает проявление пурпурной окраски, рецессивный аллель а – белой. Ген-ингибитор подавляет проявление окраски, ген i не влияет на проявление окраски. При скрещивании линии, имеющей генотип IIAA, с линией, имеющей генотип iiaa, было получено 16 растений F₁, от самоопыления которых было получено 196 зерновок F₂. (ответ)

1) Сколько растений F₁ имели белую окраску эндосперма?

2) Сколько разных фенотипов было в F₂?

3) Сколько зерновок F₂ имели пурпурную окраску?

4) Сколько зерновок F₂ имели белую окраску?

5) Сколько зерновок F₂, имеющих белую окраску, давали нерасщепляющееся потомство по этому признаку?

4.

1) Сколько разных генотипов будет при этом скрещивании?

2) Сколько разных фенотипов будут иметь растения, полученные при таком скрещивании?

3) Сколько растений будут иметь гофрированную форму лепестков?

4) Сколько растений, имеющих гофрированную форму лепестков, дадут нерасщепляющееся потомство?

5) Сколько растений с гладкими лепестками дадут нерасщепляющееся потомство?

5. У лука пурпурная окраска чешуй обусловлена доминантным аллелем Р, а белая – рецессивным аллелем р. В присутствии гена-ингибитора I пурпурная окраска чешуй не проявляется. Рецессивный ген i не оказывает влияние на проявление окраски (рисунок 25). При скрещивании чистосортных растений, имеющих белую окраску чешуй, с растениями, имеющими генотип iipp, было получено 12 растений F₁, от самоопыления которых было получено 160 растений F₂. (ответ)

1) Сколько разных фенотипов будут иметь растения F₁?

2) Сколько растений F₁ будут иметь белую окраску чешуй?

3) Сколько растений F₂ будут иметь пурпурную окраску чешуй?

4) Сколько растений F₂, имеющих пурпурную окраску чешуй, дадут нерасщепляющееся потомство?

5) Сколько растений F₂, имеющих белую окраску чешуй, дадут нерасщепляющееся потомство?

Тема 7.3. ПОЛИМЕРИЯ

Пояснение к заданиям. Полимерией называется явление наследования признаков, обусловленных взаимодействием двух или нескольких пар однозначно действующих неаллельных генов. Такие гены называются полимернымии обо­значаются одинаковыми символами с соответствующим числовым индексом номера аллельной пары. Полимерия может быть некумулятивной, если каждый доминантный ген в отдельности оказывает такое же действие на развитие при­знака, как и сумма всех доминантных полимерных генов, содержащихся в генотипе. Кумулятивной (суммирующей) полимерией называется взаимодействие полимерных генов, при котором степень проявления признаков зависит от количества соответствующих доминантных аллелей, содержащихся в генотипе данной особи. При кумулятивной полимерии у гибридов на­блюдается непрерывный ряд изменчивости признака. Кроме того, в потомстве могут выщепиться растения с более сильным или более слабым количественным выражением признака, чем у родительских форм. Такое явление называется трансгрессией, которая может быть как положительной, так и отрицательной.

Задачи

1. У некоторых сортов пшеницы красная окраска зерна контролируется двумя парами полимерных доминантных генов. Два доминантных полимерных гена в гомозиготном состоянии (А₁А₁А₂А₂) дают темно-красное зерно, один доминантный ген (A₁ или А₂) обусловливает бледно-красную, три – красную окраску зерновки. Скрещивали растения, имеющие темно-красную зерновку, с гибридом F₁, имеющим светло-красную окраску зерновки и получили 40 растений F_B. (ответ)

1) Сколько разных генотипов будет при этом скрещивании?

2) Сколько разных фенотипов будут иметь растения F_B?

3) Сколько растений будут иметь тёмно-красную окраску зерновки?

4) Сколько растений будут иметь красную окраску зерновки?

5) Сколько растений при самоопылении будут давать в потомстве растения только с тёмно-красной окраской зерновок?

2. У пшеницы яровость контролируется двумя доминантными полимерными генами А₁ и А₂, а озимость – их рецессивными аллелями a₁ и а₂. В наибольшей степени яровость проявляется в генотипах А₁А₁А₂А₂, а озимость – при сочетании генов а₁а₁а₂а₂. Сколько доминантных генов имеет растение, если при самоопылении в потомстве были получены на 3 яровые формы 1 озимая? (ответ)

3. У пшеницы высота растений обусловлена тремя парами рецессивных полимерных генов карликовости. Предположим, что каждый из них имеет одинаковое количественное значение в определении длины соломины и все они имеют кумулятивный эффект. При наличии 3 пар генов карликовости (l₁l₁l₂l₂l₃l₃) растения имеют высоту 18 см, а при наличии всех генов в доминантном состоянии высота растений была равна 120 см. Для производства предпочтительнее растения, имеющие длину соломины 60-70 см. Скрещивали растения F₁, имеющие генотип L₁l₁L₂l₂L₃l₃ с растением, имеющем все три пары генов в рецессивном состоянии. Всего было получено в F_B 40 растений. (ответ)

1) Какую высоту имели растения F₁?

2) Сколько разных фенотипов было в F_в?

3) Сколько растений будут иметь высоту 18 см?

4) Сколько растений будут иметь высоту в пределах 60-70 см?

5) Сколько растений F_в будут иметь только нерасщепляющееся потомство?

4. Предположим, что у человека различие в цвете кожи обусловлено двумя парами полимерных генов. Чёрная окраска определяется двумя парами доминантных генов, белая окраска – двумя парами рецессивных генов. Присутствие в генотипе 3 доминантных генов обусловливает тёмную, 2 – смуглую и 1 – светлую окраску кожи. От брака смуглой девушки, имеющей генотип А₁а₁А₂а₂, с белокожим юношей было получено 8 детей. (ответ)

1) Сколько рецессивных генов содержится в генотипе юноши?

2) Сколько разных фенотипов будет при этом браке?

3) Сколько детей будут иметь смуглую окраску кожи?

4) Сколько детей будут иметь светлую окраску кожи?

5) Сколько детей от брака светлокожих родителей дадут нерасщепляющееся потомство?

Тема 8. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

ДАННЫХ ГИБРИДОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Задания

1. Ознакомиться со статистическим характером расщепления гибридов.

2. Научиться вычислять критерий соответствия хи-квадрат (χ ²).

3. Определить соответствие фактического расщепления теоретически ожидаемому при моногибридном и дигибридном скрещивании, при взаимодействии генов.

4. Оценить влияние объема выборки на величину χ ².

Литература

1. Гуляев Г.В. Генетика. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Колос, 1984. – С. 70-74.

2. Пухальский В.А. Введение в генетику. – М.: КолосС, 2007. – С. 49-51.

3. Генетика / А.А. Жученко, Ю.Л. Гужов, В.А. Пухальский и др.; Под ред. А.А. Жученко. – М.: КолосС, 2003. – С. 45-47.

4. Абрамова З.В. Практикум по генетике. – 4-е изд., перераб. и доп. – Л.: Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1992. – С. 93-96.

5. Гуляев Г.В., Мальченко В.В. Словарь терминов по генетике, цитологии, селекции, семеноводству и семеноведению. – М.: Россельхозиздат, 1975. – 215 с.

Пояснение к заданиям. Соотношение фенотипических классов у полученных гибридов основывается на случайном расхождении хромосом в мейозе, на случайном образовании различных типов гамет и равновероятной возможности их сочетания при оплодотворении. На фактическое соотношение фенотипических классов потомства большое влияние оказывают объём выборки, т. е. полнота представления всех возможных комбинаций и различные случайные факторы, влияющие на образование и развитие определённых классов.

В экспериментальной работе необходимо выявить соответствие фактически полученных при исследовании данных расщепления с теоретически ожидаемыми значениями. Чтобы это оценить используют статистический метод хи-квадрат (χ ²). Для этого запись расчетов удобно вести в таблицах 4 и 5.

Таблица 4 – Анализ расщепления методом хи-квадрат при моногибридном скрещивании

Таблица 5 – Анализ расщепления методом хи-квадрат при дигибридном скрещивании

Вначале находят фактическое соотношение фенотипических классов по характеризующим их числам, поделив бó льшее число (числа) на наименьшее. Основываясь на фактическом соотношении фенотипических классов, предполагают соответствующие теоретические фенотипические радикалы. Затем исходные данные и полученную их сумму записывают в первую строку таблицы. На основе суммы данных и предполагаемого теоретического расщепления, которое наиболее близко к фактическому (при моногибридном скрещивании 3: 1, 1: 1, 1: 2: 1; при дигибридном 9: 3: 3: 1, 1: 1: 1: 1 и др.; при неаллельном взаимодействии генов 9: 7, 9: 4: 3, 9: 6: 1, 12: 3: 1 и др.). Данные записывают во вторую строку.

Между фактическими и теоретически ожидаемыми значениями фенотипических классов находят отклонения, которые затем возводят в квадрат. Данные записывают в третью и четвёртую строки. Затем находят частное от деления квадрата отклонения на теоретически ожидаемую величину соответствующего фенотипического класса. Сумма полученных частных по каждому фенотипическому классу и будет являться фактическим значением χ ².

Из формулы вытекает, что χ ². будет тем меньше, чем меньше расхождения между фактически полученными и ожидаемыми данными (d). Это расхождение в одних случаях является результатом действия случайных причин, в других – характеризует действительно существующее различие между данными, теоретически ожидаемыми и полученными в эксперименте.

Кроме зависимости χ ² от величины отклонения между фактически полученными и теоретически ожидаемыми величинами существует зависимость от величины выборки. При одинаковых отклонениях величина χ ² значительно меньше при большой выборке.

Чтобы сделать правильный вывод, полученные значения χ ² сопоставляют с табличными значениями (таблица 6).

Таблица 6 – Значения χ ² при разных степенях свободы

Если полученное при расчете значение χ ² не превышает значение его в таблице для соответствующей степени свободы, то различие между фактическими и теоретически ожидаемыми данными должно быть признано несущественным. Если же χ ² больше табличного, то в этом случае фактически полученные в эксперименте данные не соответствуют теоретически ожидаемым и расщепление носит иной, отличный от предполагаемого характер.

Степени свободы определяются по числу фенотипических классов (n) как n - 1. Например, были получены красноцветковые и белоцветковые растения (n = 2), тогда степень свободы будет равна 2 - 1 = 1.

Уровень значимости в сельскохозяйственных исследованиях, чаще всего, принимают равным 0, 05.

Пример решения задач

При скрещивании двух форм гороха во втором поколении (F₂) было получено 407 особей с жёлтыми семенами и 143 – с зелёными. Соответствует ли данное расщепление ожидаемому по схеме моногибридного скрещивания при полном доминировании (3: 1)?

Чтобы установить достоверность наблюдаемого расщепления используется критерий хи-квадрат (χ ²). Он представляет собой сумму квадратов отклонений между эмпирическими (р) и теоретически ожидаемыми (q), отнесённую к теоретическим частотам (р):

.

Предполагают, что несоответствие эмпирических и теоретических частот случайно и между ними нет никакой разницы. Поэтому, если фактическое значение критерия (χ ²_f) меньше теоретического (χ ²₀₅), то отклонение для данного уровня значимости и определённого числа степенней свободы (ν) носит случайный характер.

В приведённом примере число степеней свободы при двух фенотипических классах равно: ν = 2 – 1 = 1. Теоретическое значение критерия соответствия (χ ²₀₅) при одной степени свободы и 5 % уровне значимости равно 3, 84 (см. таблицу 6).

 

Таблица 7 – Результаты определения критерия соответствия (χ ²_f)

Показатель	Количество семян, шт.	Всего
жёлтых (А-)	зелёных (аа)
Экспериментальные (р)
Теоретически ожидаемые (q) при расщеплении (например, 3: 1)
Отклонение экспериментальных данных от теоретически ожидаемых (d)	5, 5	5, 5	-
Квадрат отклонения (d2)	30, 2	30, 2	-
Отношение квадрата отклонения к теоретически ожидаемым (χ 2f= d2/q)			χ 2f = 0, 07 + 0, 22 = 0, 29

Общая численность семян равна 550, из них при предполагаемом расщеплении 3: 1 ожидается 3/4 жёлтых, т.е. и зелёных – 1/4, т.е. Это теоретически ожидаемые величины. Их следует соотнести с полученными в эксперименте значениями и рассчитать критерий χ ²_f (таблица 7).

Получили фактическое значение хи-квадрат (χ ²_f) равным 0, 29. При этом теоретическое значение критерия соответствия (χ ²₀₅) при одной степени свободы и 5 % уровне значимости равно 3, 84. Получается, что χ ²_f < χ ²₀₅. Значит, предполагаемое расщепление 3: 1 соответствует фактическому, а имеющееся отклонение носит случайный характер.

 

Задачи

1. При скрещивании двух растения фасоли, выросших из черных семян, получено 585 черных и 183 белых семени. Определить генотипы исходных форм и критерий соответствия (χ ²). (ответ)

2. При скрещивании растения фасоли, выросшего из черного семени, с белосемянным растением завязалось 176 черных и 198 белых семян. Определить генотипы исходных форм и критерий соответствия (χ ²). Как называется данный тип скрещивания? (ответ)

3. От скрещивания двух растений гороха, выросших из желтых гладких семян, получено 264 желтых гладких, 61 желтое морщинистое, 78 зеленых гладких и 29 зеленых морщинистых семян. Определить критерий соответствия и какому скрещиванию соответствует наблюдаемое соотношение фенотипических классов. (ответ)

4. При скрещивании двух растений в F₁ получены три фенотипических класса, представленные соответственно 179, 134 и 23 растениями. Какому скрещиванию соответствует данное расщепление? Определите значение χ ². (ответ)

5. При самоопылении растений овса, выросших из черных зерен, получили 277 черных, 81 серое и 26 белых зерен. Какому типу взаимодействия генов соответствует данное соотношение. Определите χ ², укажите генотип исходной формы. (ответ)

 

 

Тема 9. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МОДИФИКАЦИОННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ

Задания

1. Усвоить понятие модификационной изменчивости (рисунок 26).

2. Познакомиться с основными критериями оценки модификационной изменчивости.

3. Провести статистический анализ модификационной изменчивости по изучаемым критериям (признакам).

Литература

1. Гуляев Г.В. Генетика. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Колос, 1984. – С. 175.

2. Пухальский В.А. Введение в генетику. – М.: КолосС, 2007. – С. 139-142.

2. Абрамова З.В. Практикум по генетике. – Л.: Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1992. – С. 14-151.

 

Пояснение к заданиям. Формирование фенотипа, т.е. особи с определёнными признаками и свойствами, обусловлено, с одной стороны, генотипом особи (сортовыми особенностями), а с другой – условиями среды, в которой протекает онтогенез. Фенотипическую изменчивость, обусловленную воздействием условий среды произрастания, называют модификационной изменчивостью. Совокупность всех возможных фенотипических групп по определяемому признаку, которые может образовать данный генотип в изменяющихся условиях внешней среды, называется нормой реакции.

При изучении явления изменчивости всегда имеют дело не с отдельной особью, а с их совокупностью. Все группы организмов, у которых изучают определённый признак, называются генеральной совокупностью (N). Генеральная совокупность может включать такое большое число единиц (например, количество растений на 100 га), что изучение её будет или очень затруднено, или вообще невозможно. В этих случаях из всей генеральной совокупности используется её часть – выборка, обозначаемая символом n.

Результаты изучения выборки можно перенести на всю совокупность, если обеспечена репрезентативность (представительность) выборки и она достаточна по объёму (не менее 30-100 растений), а изучаемая совокупность качественно однородна (растения одного сорта, линии, семьи). Репрезентативность выборки достигается случайностью выбора, когда каждой единице совокупности, пропорционально её количеству, обеспечена равная вероятность попасть в выборку.

Рисунок 26 – Нормальная вариационная кривая

Установлено, что модификационная изменчивость самых разнообразных признаков различных организмов имеет общие черты: среднее значение признака встречается чаще всего, а вариации, значительно отличающиеся от среднего, встречаются редко. Кривая, построенная по таким данным, является одновершинной и симметричной. Она называется кривой нормального распределения, т.к. очень часто встречается в природе (рисунок 26).

Выборка должна правильно отражать генеральную совокупность. Но фактически всегда имеются некоторые различия между выборкой и генеральной совокупн

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒