Тема 4. Закономерности наследования при аллельном и неаллельном взаимодействии генов

Задача 1. Комплементарное действие генов

Окраска глаз у дрозофилы наследуется по типу комплементарности, причем сочетание в генотипе генов А-В- приводит к формированию нового признака – красной окраски глаз. Присутствие в генотипе доминантного гена А при рецессивном состоянии гена в обеспечивает ярко-красный, только доминантного гена В – коричневый цвет, а в отсутствии доминантных генов глаза дрозофилы белые. При скрещивании линий дрозофилы с ярко-красными и коричневыми глазами получаются гибриды F₁ c красными глазами. Гибридных дрозофил скрестили между собой и получили 80 мух F₂. 1) Какой генотип имеют родительские формы? 2) Сколько генотипов образуется в F₂? 3) Какое расщепление по фенотипу в F₂? 4) Сколько мух в потомстве F₂ имели красные глаза?

По условиям задачи мухи с ярко-красными глазами имеют в генотипе только доминантный ген А, а с коричневыми – ген В. Поскольку сочетание неаллельных доминантных генов приводит к появлению нового признака, можно предположить, что у родительских форм второй ген находится в рецессивном состоянии. Таким образом, генотипы исходных форм: ♀ ААвв и ♂ ааВВ. Образование гамет и образование F₁ и F₂ показано на рис. 6.

F₂ 9 А-В- : 3 А-вв : 3 ааВ- : 1аавв

красные ярко-красные коричневые белые

глаза глаза глаза глаза

Рис. 15. Наследование окраски глаз у дрозофилы при комплементарном

действии двух пар неаллельных генов с расщеплением 9 : 3 : 3 : 1

Как видно из схемы, в данном случае у гибридов F₂ формируется 9 генотипов и четыре фенотипических класса. При этом ⁹/₁₆, т.е. 45 мух с генотипом А-В-, имеют новый признак – красные глаза.

Ответы: 1) генотипы родительских форм ААвв и ааВВ; 2) в F₂ формируется 9 генотипов; 3) формируется 4 класса фенотипов в соотношении 9 : 3 : 3 : 1; 4) 45 мух имеют красные глаза.

Задача 2. Эпистатическое действие генов

Окраска оперения кур определяется двумя генами, взаимодействующими по типу эпистаза. Ген С обусловливает окрашенное оперение, а ген I подавляет проявление пигмента. Ген с обусловливает белое оперение, ген i на окраску не влияет. Скрещивали куриц породы леггорн, имеющих генотип ССII, с петухами породы белый виандот, имеющими генотип ссii. Был получен 21 цыпленок, от скрещивания их между собой было получено 48 цыплят F₂. 1) Сколько куриц, взятых для скрещивания, имели белое оперение? 2) Сколько цыплят F₁ имели белое оперение? 3) Сколько цыплят F₂ имели белое оперение? 4) Сколько из них при скрещивании с особями с таким же генотипом могли дать нерасщепляющееся потомство?

Схема решения задачи приведена на рис. 7. Окраска белых леггорнов формируется в результате взаимодействия генов по типу эпистаза. При этом ген С определяет синтез пигмента, но его проявление ингибируется эпистатичным геном I, таким образом, леггорны имеют белое оперение. У виандотов пигмент не синтезируется, поэтому окраска тоже белая. Родительские формы формируют гаметы типа СI и ci, которые при слиянии определяют дигетерозиготный генотип гибридов F₁. В дигетерозиготе образование пигмента подавляется геном-ингибитором, поэтому все гибриды (21 шт.) будут иметь белое оперение. Как было показано выше, дигетерозиготы образуют 4 типа гамет, в результате слияния которых формируется 9 классов генотипов. Как видно из решетки, окрашены только ³/₁₆ кур с генотипом С-ii, т.е. группа, у которой нормально синтезируется пигмент, и проявление этого гена окраски не ингибируется эпистатичным геном. В группу белых кур попадают ¹³/₁₆ особей (или 39 кур), у которых пигмент либо не образуется, либо действие гена С подавляется геном-ингибитором.

Как видно из решетки, из белых кур F₂ гомозиготными являются особи с генотипом CCII, ccII, ccii, составляющие ³/₁₆ потомства (9 кур), именно они дали нерасщепляющееся потомство.