Розділ 2. Методичні поради до виконання завдання

Щоб розв’язати задачі даного індивідуального завдання, студент повинен знати закони Менделя, усвідомлювати основні терміни і поняття, які використовують у гібридологічному аналізі, та вміти складати схеми схрещувань за прийнятою у генетиці формою. Тому виконання завдання варто розпочати з повторення законів Менделя та гібридологічного методу.

Потрібно панятами, що використання гібридологічного методу для аналізу успадкування ознак на будь-яких видах тварин або рослин передбачає проведення схрещування батьківських форм (Р), які відрізняються за однією (моногібридне схрещування) або декількома парами (полігібридне схрещування) альтернативних ознак і одержання гібридів першого покоління (F₁) та схрещування гібридів F₁ між собою і одержання гібридів другого покоління (F₂).

Для аналізу генотипів у гібридологічному аналізі використовують аналізуюче та зворотне (беккрос-схрещування) схрещування.

Аналізуюче схрещування – схрещування при якому один з батьків має невідомий генотип, а другий – реце­сивну ознаку та виступає як аналізатор.

Успадкування безрогості у великої рогатої худоби:

А – безрогість, а – рогатість

Р ♀ Аа х ♂ аа безрога рогатий G А а а F1 Аа аа 50% безрогі 50% рогаті Висновок: Генотип безрогої корови гетерозиготний

Р ♀ АА х ♂ аа безрога рогатий G А а F1 Аа 100% безрогі Висновок: Генотип безрогої корови гетерозиготний

Якщо аналізуюча особина з домінантною ознакою гомозиготна, то всі нащадки будуть з домінантною ознакою, якщо ж гетерозиготна, то відбудеться розщеплення в потомстві у співвідношенні 1:1 (50% : 50%).

Зворотне схрещування (беккрос-схрещування) – це схрещуван­ня гібридів першого покоління з однією з батьків­ських форм або аналогічною їй за генотипом формою.

Якщо батьківська форма гомозиготна домінантна, то потомство за фенотипом буде однорідним, а якщо гомо­зиготна рецесивна, то відбудеться розщеплення.

Успадкування безрогості у великої рогатої худоби:

А – безрогість, а – рогатість

Р ♀ Аа х ♂ аа безрога рогатий G А а а F1 Аа аа 50% безрогі 50% рогаті

Р ♀ Аа х ♂ АА безрога безрога G А а А F1 АА, Аа 100% безрогі

Форму схем схрещувань можна розглянути на прикладі успадкування масті у собак, де чорна масть домінує над коричневою. Позначимо ген, що контролює чорну масть, великою буквою «В», а ген, що контролює коричневу масть − малою «в». Припустимо, коричневий самець був спарений з чорною гомозиготною самкою. Схема такого схрещування складається таким чином:

Р	♀ВВ х ♂вв
	чорна	коричневий
G	В в
F1	Вв (100%) гетерозиготні чорні

При побудові схем дигібридного схрещування запис генотипів і фенотипів F₂ проводиться в решітках Пеннета. Наприклад, у собак чорне забарвлення шерсті (ген «В») домінує над коричневим (ген «в»), а короткошерстість (ген «K») – над довгошерстістю (ген «k»). Чорна короткошерста самка була спарена з чорним короткошерстим самцем. Схема такого схрещування складається таким чином:

Р	♀ВвКк х ♂ ВвКк
	чорна короткошерста	чорний короткошерстий

Дигетерозиготна особина дає чотири типи гамет, які запишемо у решітку Пеннета і визначимо генотипи і фенотипи нащадків F₂:

♀ \ ♂	ВК	Вк	вК	вк	Розщеплення в F2: 9/16 – чорні короткошерсті; 3/16 – коричневі короткошерсті; 3/16 – чорні довгошерсті; 1/16 – коричневі довгошерсті.
ВК	ВВКК	ВВКк	ВвКК	ВвКк
Вк	ВВКк	ВВкк	ВвКк	Ввкк
вК	ВвКК	ВвКк	ввКК	ввКк
вк	ВвКк	Ввкк	ввКк	ввкк

Обов'язковою умовою складання схем моногібридного і полігібридного схрещувань є правильне визначення типів гамет. Гамети несуть лише по одній з гомологічних хромосом, тобто по одній алелі кожного гена. Тому у гомозигот (АА, аа; ААВВ, аавв; ААВВСС, ааввсс) завжди утворюється по одному типу гамет (А і а; АВ і ав; АВС і авс), у гетерозигот (Аа) при моногібридному схрещуванні − два (А; а):

Генотипи	Тип гамет
АА	А
аа	а
Аа	А та а
ААВВ	АВ
аавв	ав
АаВв	АВ; Ав; аВ; ав
ААВВСС	АВС
аввсс	авс
АаВвСС	АВС, Авс, аВс, авС, АВс, АвС, аВС, авс

У гетерозигот за двома парами алелей (АаВв) різні алелі кожного гену локалізовані в різних хромосомах (алелі «А» і «а» − в одній парі гомологів, алелі «В» і «в» − в іншій), що поводяться незалежно при утворенні дочірніх клітин у мейозі. При цьому хромосома, яка несе алель «А», може відійти в дочірню клітину як із хромосомою, що несе ген «В», так і з хромосомою, що несе алельний ген «в». У свою чергу, хромосома з алеллю «а» може з рівною імовірністю відійти в дочірню клітину як із хромосомою, яка несе алель «В», так і з хромосомою, що несе алель «в». Тому у дигетерозигот (АаВв) утвориться 2²=4 типи гамет (АВ; Ав; аВ; ав); у тригетерозигот − 2³=8 типів (АВС, Авс, аВс, авС, АВс, АвС, аВС, авс) і т.д.

Кількість типів гамет визначається за формулою 2ⁿ (n − кількість аналізованих пар ознак) (табл. 1).

Аналогічно встановлюється також кількість можливих комбінацій гамет, фенотипів і генотипів та числове співвідношення класів за фенотипом у другому поколінні. Наприклад, для дигібридного схрещування кількість типів гамет в F₂ становить 2²=4, комбінацій гамет − (2)²=4, фенотипів − (2)¹=2, генотипів − (3)¹=3 та числове співвідношення класів за фенотипом − 3 : 1.