2) Проводимо перевірку гіпотези: р: аааа (червоні) х аааа (білі) f1: ♀ аАаа (рожеві) х ♂ аааа (білі)
G♀ : 1 АА : 4 Аа : 1 аа G♂ : аа
F1: 1 ААаа, 4 Аааа, 1 аааа.
Співвідношення за фенотипом, якщо прийняти гіпотезу про адитивну взаємодію алелів: 1 – рожеві (як F1) : 1 біле (як вихідні рослини) : 4 – світло-рожеві (Аааа).
3) порівнюємо теоретичне з фактичним розщепленням: білі – 19; рожеві – 22; світло-рожеві – 78.
Відповідь: тип успадкування ознак – неповне домінування з адитивною взаємодією алелів; генотипи вихідних форм – АААА (з червоними ягодами), аааа – з білими.
Задачі для самостійного розв’язання
22. А.Блекслі під час дослідження поліплодного дурману Datura stramonium спостерігав за ознакою: присутність шипів на коробочці – А, відсутність шипів – а. За схрещування гібридних, з домінантною ознакою форм одержано 3383 рослини з шипами на коробочці та 118 – без них. Визначте генотип форм, що схрещуються.
23. При схрещуванні рослин жита, паростки яких були з антоцианом, з рослинами, паростки яких були без антоціану, у гібридів першого покоління паростки – з антоцианом. В аналізуючому схрещуванні з 295 паростків тільки 45 були без антоціану; в другому гібридному поколінні було 353 паростка з антоцианом та 11 –без нього. Визначити генотип форм, що схрещуються.
24. Тетраплоїдна рослина жита нормальної висоти при схрещуванні з тетраплоїдним карликовим дала в потомстві 19 рослин: 16 нормальної висоти та 3 карликових. Визначте генотипи вихідних рослин.
25. Червоноплідна тетраплоїдна рослина томату невідомого походження при запиленні пилком жовтоплідної рослини дала 50% червоно плідних та 50% жовтоплідних рослин. Визначити генотип материнської рослини.
26.Чому поліплоїдія зменшує можливість знаходження генних мутацій?
27. Генотип вихідної форми червоноквіткової конюшини Ааа. Яким буде розщеплення в F1?
28. При схрещуванні високої рослини дурману (дисомик) з білими квітками з низькою рослиною (трисомик) з червоними квітками, в F1 – рослини високі з червоними квітками, а в F2 відбулося розщеплення: 17 червоноквіткових : 1 білоквіткове, за іншою ознакою – 3 високих: 1 низька. Поясніть розщеплення за різними ознаками.
29. Чому поліплоїдія дуже рідко поширена серед тварин?
30. Визначити, які життєздатні гамети та в якій пропорції утворюватимуть тетраплоїди Аааа; АААа.
31. Яку частку від загальної кількості гамет складатимуть життєздатні гамети, що утворюються триплоїдами ААа, ААА, ааа?
32. Які життєздатні гамети та в якій пропорції утворюватиме гексаплоїд
АААаа?
33. Якого розщеплення слід очікувати від самозапилення гексаплоїда АААааа?
34. У пшениці основне число хромосом х = 7, гаплоїдна кількість (n) вдвічі менше диплоїдної. Користуючись позначеннями х та n, встановити диплоїдну кількість хромосом пшениці: а) м’якої (п=21) ; б) твердої (п=14); в) однозернянки (п=7).
35. У культурної сливи (Рrunus domestica) - гексаплоїдного виду – основне число хромосом х = 8. Визначити гаплоїдну кількість (n) та диплоїдну (2 n ) кількість хромосом цього виду.
36. В якому поколінні та з якою ймовірністю з’являться білоквіткові рослини від схрещування тетраплоїдних гомозиготних пурпурноквіткової та білоквіткової рослин дурману при умові повного домінування та випадкового хромосомного розщеплення?
37. Яке співвідношення фенотипів слід очікувати від схрещування автотетраплоїда ААаа з диплоїдом Аа при умові повного домінування та випадкового хромосомного розщеплення у поліплоїда?
38. У дрозофіли зустрічаються житттєздатні трисомики за IV хромосомою. Самка з нормально развиненими очима, трисомик за IV хромосомою з генотипом ААа, схрещується з безоким самцем з генотипом аа. Яке потомство слід очікувати від цього схрещування?
39. Схрещуються дві автотетраплоїдні рослини ротиків з генотипами АААА и аааа. Визначити забарвлення квітки в F1 та розщеплення за фенотипом в F2, якщо має місце кумулятивна дія алелів та випадкове хромосомне розщеплення.
40. Топінамбур (Helianthus tuberosus) - гексаплоїдний вид (2п = 102). Визначити гаплоїдну (п) та основну (х) кількість хромосом.
РОЗДІЛ 8. ГЕНЕТИЧНІ ПРОЦЕСИ У ПОПУЛЯЦІЯХ
Кожна популяція особин, що входить до складу біологічного вида, має специфічну генетичну структуру, яка характеризується:
1) генофондом – сукупністю генів, поширених у популяції з певною частотою;
2) частотами поширеності різних генотипів, утворених внаслідок комбінацій цих генів.
Мінливість генофонду менделівської популяції є основою еволюції виду.
Менделівська популяція – сукупність у певному ступені подібних за генотипом і фенотипом особин, що заселяють певний ареал, характеризуються однаковим способом розмноження, однаковою спадковою мінливістю і підлягають дії добору та зовнішнього середовища. Це поняття поширюється тільки на сукупність організмів, що вільно схрещуються та перехресно запліднюються. Популяції самозапильних (або тих, що самозапліднюються) форм є сукупністю чистих ліній.
Генетична структура ідеальних менделівських популяцій залишається незмінною протягом багатьох поколінь і є моделлю для вивчення процесів, що відбуваються в панміктичних популяціях у реальних умовах при накопиченні в ній мутацій, здійсненні міграцій, при обмеженні панміксії, дії різних форм добору.
Популяційна генетика вивчає закономірності змін генетичної структури популяцій з часом під впливом мінливих умов довкілля, що лежать в основі мікроеволюційних процесів.
Панміктичні (з випадковим, вільним схрещуванням особин) популяції, як правило, знаходяться у стані рівноваги та характеризуються певним співвідношенням генотипів, встановленим Дж.Харді та В. Вайнбергом.
Закон Харді-Вайнберга (закон рівноваги генних частот у панміктичній популяції) : у присутності альтернативних алелів і при однаковій життєздатності різних генотипів вихідне співвідношення алелів (незалежно від їхньої абсолютної частоти) зберігається в усіх наступних поколіннях (тобто зберігається популяційна рівновага).
При частоті алеля А, яка дорівнює р, частота q алеля дорівнює 1-р. При вільному схрещуванні частота генотипів від рівноймовірного сполучення різних типів гамет, що несуть ці алелі, дорівнюватиме:
(рА+qа)2 = р2АА + 2рqАа + q2аа
-
Яйцеклітини
спермії
pA
qa
pA
p2AA
pqAa
qa
pqAa
q2aa
Сума
частот генів однієї алельної пари в
даній популяції є величиною постійною:
Частоти генів виражають у частках одиниці або у відсотках, тоді:
Цей закон справедливий лише для ідеальних «менделівських» популяцій, які відповідають таким умовам: вільна панміксія (схрещування), відсутність появи нових генів за рахунок міграцій і мутацій, відсутність відтоку генів за рахунок добору, однакова плодючість гомозигот і гетерозигот, повна ізоляція даної популяції, велика чисельність особин.
Отже, закон Харді-Вайнберга виражає ймовірні розподілення генотипів у популяції, що вільно схрещується, у відповідності з коефіцієнтом розкладу бінома Ньютона (р+q)2.
З умовними припущеннями закон Харді-Вайнберга використовується для прогнозування кількісних співвідношень особин з різними генотипами або для визначення поширеності алелів певного гена серед особин даної популяції. Такі прогнози знаходять практичне використання в екології, селекції, медицині.