8.5.21. Що являє собою аналізуюче схрещування? Яке значення має аналізуюче схрещування в генетиці та селекції?

Аналізуюче схрещування — це схрещування особини, генотип якої необхідно визначити, з особиною, гомозиготною за рецесивною алеллю. Оскільки особина з домінантним фенотипом може бути гомозиготною за домінантною алеллю або гетерозиготною, аналізуюче схрещування дозволяє в першому поколінні гібридів визначити гамети особини, що аналізується. Якщо особина, генотип якої треба визначити, гомозиготна за домінантною алеллю, то при схрещуванні з особиною, гомозиготною за рецесивною алеллю, розщеплення серед нащадків спостерігатись не буде, всі вони будуть гетерозиготні і мати домінантний фенотип. Якщо ж особина, генотип якої треба встановити, гетерозиготна, то при аналізуючому схрещуванні серед її нащадків буде спостерігатись розщеплення 1:1, тобто половина нащадків буде гетерозиготна, з домінантним фенотипом, а половина — гомозиготна за рецесивною алеллю. Аналізуюче схрещування широко використовується в генетиці й селекції, коли треба визначити генотип особин. Наприклад, на звірофермах за аналізуючим схрещуванням відділяють гомозиготних особин, які не дають розщеплення при схрещуванні із собі подібними, від гетерозиготних, серед нащадків яких буде спостерігатись явище розщеплення.

8.5.22. У чому суть закона чистоти гамет? Хто її автор?

Закон чистоти гамет запропонував Грегор Мендель. Згідно цього закону, в гібридної (гетерозиготної) особини статеві клітини (гамети) "чисті", тобто мають по одному алельному гену з даної пари. Це означає, що в гібридної особини в однаковій кількості будуть виникати гамети, які несуть домінантні та рецесивні алелі. Таким чином, згідно закона чистоти гамет видно, що закон розщеплення є результатом випадкового поєднання гамет, які несуть різні алельні гени.

8.5.23. Які цитологічні основи закона чистоти гамет?

Цитологічні основи закону чистоти гамет полягають у тому, що гени, які являють собою ділянки молекули ДНК, займають певне положення в хромосомах. При статевому розмноженні спадкова інформація передається за участю гамет, які утворюються внаслідок редукційного поділу — мейозу. Відомо, що в соматичних клітинах, що мають диплоїдний набір хромосом, стани кожної ознаки визначається алельними генами, які займають ідентичні локуси гомологічних хромосом. Під час мейозу гомологічні хромосоми відходять до різних гамет, які мають гаплоїдний набір хромосом. Таким чином, гамети несуть лише один алельний ген з кожної пари, тобто вони "чисті". При злитті гамет відновлюється диплоїдний набір хромосом, при цьому нащадки отримують одну з гомологічних хромосом від батька, а іншу — від матері.

8.5.24. Чим визначається проміжний характер успадкування? Наведіть приклади.

Є алельні гени, які лише частково (неповно) домінують над своїми алелями, і тоді гібридна особина за даним станом ознак більш схожа на батьківську форму з домінантним станом ознак, але все ж дещо від неї відрізняється. Якщо ж домінування взагалі відсутнє, говорять про проміжний характер успадкування, оскільки в гібридна особина за своїм фенотипом займає наче середнє положення між відповідними фенатинами батьків. Прикладом проміжного успадкування може бути схрещування рослин нічної красуні з червоними та білими квітками. Оскільки жоден з алельних генів, які визначають забарвлення квітки, не домінує над іншим, у гібридів першого покоління забарвлення квітки буде рожевим, тобто займає наче проміжне положення між відповідними станами ознак батьківських форм.

8.5.25. Сформулюйте закон незалежного комбінування станів ознак. Яка кількість варіантів генотипів і фенотипів спостерігається при дигібридному схрещуванні?

Згідно закона незалежного комбінування станів ознак, розщеплення за кожною ознакою відбувається незалежно від інших. При дигібридному схрещуванні у гібридів другого покоління спостерігається 9 типів генотипів, які визначають 4 типи фенотипу (1 — ААВВ, 2 — АаВВ, 2 — ААВb, 4 — АаВb, 1 — ААbb, 2 — Ааbb, 1 — ааВВ, 2 — ааВb, 1 — ааbb ).

8.5.26. Які умови необхідні для того, щоб виконувався закон незалежного комбінування станів ознак?

Незалежний розподіл генів базується на таких положеннях: розвиток різних станів ознак організму обумовлюється алельними генами, які локалізуються в гомологічних хромосомах; гамети, які мають лише по одній хромосомі з кожної гомологічної пари, несуть по одному алельному гену; гени, які контролюють розвиток ознак, що успадковуються незалежно, розташовані в негомологічних хромосомах.

8.5.27. Яке біологічне значення явища перехресту хромосом?

Явище перехресту хромосом, яке спостерігається в профазі першого поділу мейозу, має велике біологічне значення. Завдяки йому утворюються нові спадкові комбінації алельних генів, посилюється спадкова комбінативна мінливість.

8.5.28. Що таке рекомбінація?

Рекомбінація — це сполучення алельних генів у гаметах гібридів першого покоління, які відрізняється від сполучення алелей у гаметах вихідних батьківських форм. Клітини, які несуть рекомбінації генів, називаються рекомбінантними.

8.5.29. У яких випадках можуть спостерігатись відхилення результатів розщеплення при схрещуванні від тих, які можливо було б очікувати, виходячи із закономірностей успадкування, встановлених Г. Менделем?

Закономірності спадковості, встановлені Г. Менделем, не будуть виконуватися за таких умов: при зчепленому успадкуванні, коли гени, що цікавлять дослідників, розташовані в одній хромосомі; при успадкуванні, зчепленому зі статтю; внаслідок взаємодії неалельних внаслідок множинної дії генів; внаслідок того, що в розмноженні бере участь невелика кількість особин або внаслідок невеликої кількості нащадків; внаслідок різної життєздатності гамет або зигот; при проміжному характері успадкування..

8.5.30. При якому схрещуванні розщеплення за генотипом або фенотипом буде відбуватися за такими формулами; а) 1:2:1; б) 3:1; в) 9:3:3:1; г) 1:2:2:4:1:2:1:2:1; д) 1:1; е) (3:1)л?

Розщеплення за формулою (а) спостерігається при моногібридному схрещуванні. У випадку повного домінування за такою формулою відбувається розщеплення за генотипом, а у випадку проміжного характеру успадкування — як за генотипом, так і за фенотипом. Розщеплення за формулою (б) за фенотипом можливе при моногібридному схрещуванні, у випадку повного домінування. Розщеплення (в) за фенотипом можливе при дигібридному схрещуванні, у випадку повного домінування. Розщеплення за генотипами за формулою (г) може бути при дигібридному схрещуванні. Якщо ж при дигібридному схрещуванні спостерігається проміжний характер успадкування, то розщеплення за формулою (г) відбувається не тільки за генотипами, але й за фенотипами. Розщеплення за формулою (д) за генотипом і фенотипом можливе при аналізуючому схрещуванні, якщо схрещувати гетерозиготну за даною ознакою особину з особиною гомозиготною за рецесивним алелем. За формулою (е) буде відбуватись розщеплення за фенотипами при полігібридному схрещуванні (n — ступінь гібридності; так, при тригібридному схрещуванні n = 3 і т.д.).