Приклади розв’язання задач

На відміну від аутосомних генів, які при розв’язуванні задач позначалися заглавними літерами абетки (А,В,С або а,в,с і т.д.), гени, локалізовані в статевих хромосомах, позначаються таким чином: Х^А Х^а (гетерозигота), Х^АХ^А, Х^аХ^а (гомозигота). Крім того, гени статевих хромосом можна позначити також у гомогаметної статі так: Х^АВХ^аb, у гетерогаметної: Х^АВУ або Х^аbУ.

Рецесивні гени гемофілії і дальтонізму містяться в Х-хромосомі на відстані 9,8 морганід (одиниць кросинговеру), їх позначають таким чином: ген гемофілії – Х^h , ген дальтонізму – Х^d , домінантні алелі цих генів – відповідно Х^H та Х^D.

У залежності від цілей генетичного аналізу задачі з даної теми можна умовно поділити на дві групи :

– за фенотипом нащадків F₁ та F₂ необхідно визначити генотипи форм, що схрещуються, і локалізацію генів;

– за фенотипом батьківських форм треба визначити розщеплення в потомстві за генотипом і фенотипом.

- визначити ймовірність розщеплення в потомстві за фенотипом і генотипом при заданих фенотипах батьківських форм.

Визначення генотипів батьківських форм і локалізації генів за фенотипом нащадків f1 та f2 Задача 1.

При схрещуванні кішок з різним забарвленням шерсті було одержано розщеплення:

Р ♀ чорні х ♂ руді ♀ руді х ♂ чорні

F₁ ♀ черепахові, ♂ чорні ♀ черепахові, ♂ руді

F₂ ♀ черепахові і чорні ♀ черепахові і руді

♂ чорні і руді ♂ чорні і руді

Визначити генотипи форм, що схрещуються, і локалізацію генів.

Дано: Р1: ♀ чорні х ♂ руді F1: ♀ черепахові, х ♂ чорні F2: ♀ черепахові і чорні F1: ♂ чорні і руді F2:	Р2:♀ руді х ♂ чорні ♀ черепахові х ♂ руді ♀ черепахові і руді ♂ чорні і руді
Р1 ♀ – ? Р2 ♂ – ?

Розв’язання:

1) Про те, що гени, які визначають наведені ознаки, містяться не в аутосомах, свідчать різні результати реципрокних схрещувань в F₁. Таким чином, гени локалізовані в статевих хромосомах.

2) Тепер необхідно визначити, з якою саме з трьох груп генів (див. вище) ми маємо справу. Оскільки в F₁ та в F₂ з’явилися самки черепахового забарвлення, робимо висновок, що в гетерозиготі проявляються ознаки обох батьків, тобто має місце кодомінування:

Р₁ : Х ^A Х^A х Х^a У

^{чорні руді}

F₁: Х ^A Х ^a х Х^A У F₂: Х ^A Х^A ; Х ^A Х ^a ; Х ^a У ; Х^A У

^{черепахові чорні чорні черепахові руді чорні}

F₂:

♂ ♀	Х A	У
ХA	ХA ХA	ХA У
Хa	ХA Хa	Хa У

3) Якщо наше припущення є вірним, то в іншому напрямі реципрокних схрещувань можна записати очікувані результати і порівняти їх з одержаними в досліді:

Р₂ : Х ^a Х ^a х Х ^A У

^{руді чорні}

F₁: Х ^A Х^a х Х ^a У F₂ : Х ^A Х ^a : Х ^aХ ^a : Х ^A У : Х^a У

^{черепахові руді черепахові руді чорні руді}

^F2:

♂ ♀	Хa	У
ХA	ХA Хa	ХA У
Хa	Хa Хa	Х a У

Спостерігаємо повне співпадання з умовами задачі. Отже, висловлена нами гіпотеза про зчеплене із статтю успадкування ознаки – забарвлення шерсті, була справедлива, а ген А-а локалізований в Х-хромосомі.

Відповідь: генотипи батьківських форм : 1) Х^AХ^A ; X^a У; 2) Х^a Х^a; Х^AУ.

Залишається лише додати, що забарвлення шерсті у кішок, мишей та інших ссавців відноситься до числа автономних ознак, тобто визначається генотипом клітини, з якої росте шерстинка, а не генотипом особини. Генотип гетерозиготних кішок однаковий, а фенотип окремих клітин (шерстинок) різний. Це пов’язано з тим, що у ссавців існує механізм, який вирівнює дозу генів в статевих хромосомах (самка має дві, а самець – одну Х-хромосому), який полягає в інактивації однієї Х-хромосоми самки з утворенням тільця статевого хроматина (тільця Барра). Причому у різних клітинах, з яких ростуть шерстинки, інактивується або Х-хромосома, одержана самками від батька, або Х-хромосома, одержана від матері. Цей процес відбувається випадково. Тому генотип "працюючих" Х-хромосом в клітинах гетерозиготних самок буває двох типів – або А, або а. Шерсть самки стає пістрявою, точніше змішаною. У самців звичайно такого бути не може, генотипи особини і клітини співпадають, тому що в клітинах є єдина Х-хромосома, яка несе один алель гена (А або а). Але самці дуже рідко, але бувають черепаховими, якщо зигота ХХУ виникає внаслідок нерозходження хромосом в овогенезі (ХХ-гамета) або в сперматогенезі (ХУ-гамета). У ссавців, на відміну від дрозофіли, зиготи ХХУ – самці. У цьому випадку і кіт може бути гетерозиготою, отже, бути черепаховим.