Моногибридное скрещивание

У гороха гладкая форма семян обусловлена доминантным аллелем гена В и является доминантной по отношению к морщинистой (мозговой), обусловленной рецессивным аллелем b. При скрещивании гомозиготного растения с гладкими семенами с растениями, имеющими морщинистые семена, было получено 123 семян F1 и 3168 F2.

Вопросы:

1. Сколько семян F₁ могут быть гетерозиготными?

2. Сколько разных фенотипов могут иметь семена в F₁?

3. Сколько семян F₂ могут дать нерасщепляющееся потомство с доминантным признаком?

4. Сколько семян F₂ могут быть гетерозиготными?

5. Сколько морщинистых семян может быть в F₂ ?

Решение:

1) Следуя правилу Г. Менделя о единообразии гибридов первого поколения, все 123 семени F₁ будут гетерозиготными Вb. Данное положение можно подкрепить следующим решением:

РР ♀ВВ × ♂bb → F₁ Bb

Родительская форма ♀ВВ является доминантной гомозиготой и образует один тип гамет – В; родительская форма ♂bb является рецессивной гомозиготой и образует один тип гамет – b. При оплодотворении гаметы объединяются в зиготу (первая клетка нового организма), образуя гибридный генотип F₁ - Bb (генотип – гетерозигота).

2) Следуя правилу менделя о единообразии гибридов первого поколения – все растения, выращенные из семян F₁ будут фенотипически одинаковыми – будут иметь один фенотип – гладкую форму семян.

3) Ответ на данный вопрос можно проиллюстрировать решеткой Пеннета. Гибриды F₁ Bb при моногибридном скрещивании будут образовывать два типа гамет – B и b в одинаковых долях женских и мужских. Комбинации гибридов F₂ представлены в нижеследующей таблице.

♂ ♀	B	b
В	BB	Bb
b	Bb	bb

Из полученных 4 комбинаций ²/₄ будут гетерозиготными и, следовательно, будут расщепляться в последующем потомстве, так как будут образовывать 2 типа гамет. ¼ часть будет давать только гаметы типа B и ¼ будет продуцировать гаметы типа b. Данные комбинации соответственно не будут расщепляться в последующих поколениях. Таким образом, ¼ гибридов F₂ (792 семени), будут давать нерасщепляющееся потомство с доминантным признаком.

4) Из выше сказанного ½ гибридов F₂ 3168/2 = 1584 будут иметь гетерозиготный генотип.

5) Из выше сказанного ¹/₄ гибридов F₂ 3168/4 = 792 будут иметь гомозиготный генотип bb генотип и иметь фенотип с рецессивным признаком.

У пшеницы красная окраска колоса доминантна по отношению к белой. Гетерозиготное красноколосное растение скрещено с белоколосным. В Fа получено 128 растений.

Вопросы:

1. Сколько типов гамет может образовать гетерозиготное растение с красным колосом?

2. Сколько типов гамет может образовать растение с белым колосом?

3. Сколько растений F_а могут быть гетерозиготными?

4. Сколько растений F_а могут быть красноколосными?

5. Сколько разных генотипов может быть в F_а?

Решение:

1) Гетерозиготное красноколосное растение пшеницы по генетическому содержанию является гибридом первого поколения F₁ и имеет генотип Аа. Исходя из этого, оно продуцирует гаметы двух типов А и а.

2) Рецессивный признак всегда проявляется только у гомозиготных растений, имеющих генотип аа. Следовательно, такие растения продуцируют только один тип гамет – а.

3) Растения F_а получают в результате возвратного скрещивания гибрида с рецессивной родительской формой:

Р ♀ Аа × ♂аа →F_а Аа : аа.

Такое расщепление следует из того, что гибрид продуцирует 2 типа гамет А и а, а родительская рецессивная форма - только один тип гамет а. У гибридов от анализирующего скрещивания в равных долях проявляется два фенотипа исходя из образования двух генотипов. Следовательно, ½ от общего числа гибридов F_а будут гетерозиготными и расщепляться при дальнейшем пересеве при самоопылении или сестринских скрещиваниях – 128/2=64.

4) Исходя из предыдущего ответа такое же количество будет и семян из которых вырастут растения с красным колосом. Такой фенотип будут иметь растения с генотипом Аа – 128/2=64.

5) в F_а два разных генотипа Аа и аа.

От скрещивания земляники с красными и белыми ягодами получили в F1 112 растений (все имели ягоды розового цвета), в F2 - 1800.

Вопросы:

1. Сколько типов гамет может образовать растений с розовыми ягодами?

2. Сколько разных фенотипов может быть в F₂ ?

3. Сколько растений в F₂ могут иметь белую окраску ягод?

4. Сколько растений в F₂ с красными ягодами могли дать нерасщипляющееся потомство в F₃?

5. Сколько растений в F₂ могли быть гетерозиготными?

Решение:

Условно обозначим ген, детерминирующий окраску земляники буквой С.

Р ♀ СС × ♂сс →F₁ Сс.

Явление при котором гибриды первого поколения наследуют промежуточный характер проявления признака (красный х белый → розовый), носит название неполного доминирования. Именно по такому типу наследуется окраска плодов у земляники. Все ответы на поставленные вопросы решаются как и предыдущие задачи на моногибридное скрещивание.

1) Розовые цвет ягод имеют гибридные растения с гетерозиготными генотипами. Следовательно, такие растения образуют два типа гамет – С и с.

2) F₂ получают в результате скрещивания между собой гибридов первого поколения. Гибриды первого поколения образуют 2 типа гамет при моногибридных скрещиваниях – С и с в равных долях мужских и женских, и расщепляются по генотипу, исходя из первого закона Менделя, в соотношении 1:2:1, а по фенотипу при неполном доминировании количество фенотипов соответствует количеству генотипов (заметим, что при полном доминирования образуются только два генотипа в соотношении 3:1).

Р ♀ Сc × ♂Сс → F₂ СС : 2Сс : сс. Следовательно, во втором поколении у земляники проявятся три фенотипа.

3) Исходя из вышесказанного, ¼ всего потомства будет иметь белую окраску ягод.

4) Красные ягоды дадут только гомозиготные по доминантному гену растения с генотипом СС (так как наследование у гибридов происходит по типу неполного доминирования). Следовательно, в F₃ все растения с красными ягодами (¹/₄ от числа гибридов F₂) дадут нерасщепляющееся потомство.

5) В соответствии с первым законом Менделя ²/₄ растений при моногибридных скрещиваниях F₂ будут гетерозиготными (Сс).

У человека наследование групп крови 0 А В и АВ детерминируются серией множественных аллелей гена I: I0, IA, IB. Аллели IA и IB доминантны по отношению к аллелю I0 и кодоминантны по отношению друг к другу. Женщина, имеющая группу крови 0, вышла замуж за мужчину, имеющего группу крови АВ, у них было 8 детей.

Вопросы:

1. Сколько детей в данной семье могли иметь группу крови А?

2. Сколько типов гамет может образовать мужчина, имеющий группу крови АВ?

Решение:

PP ♀ I⁰I⁰ × ♂ I^AI^B → F₁ I⁰ I^A : I⁰ I^B

Заметим, что женщина с группой 0 гомозиготна по данному гену I⁰ и продуцирует только один тип гамет по данному гену. Мужчина с группой крови АВ гетерозиготен и продуцирует по данному гену 2 типа гамет – I^A и I^B. Из этого следуют, что их дети могут в равной степени мальчиков и девочек иметь группу крови двух типов А (I⁰I^A) и В (I⁰I^B), как видно не соответствующей родительским группам.

1) 50% детей в этой семье могут иметь группу крови А (не зависимо от пола).

2) Мужчина с группой крови АВ продуцирует два типа гамет.