Ди- и полигибридное скрещивание

У человека уменье владеть правой рукой и близорукость являются доминантными по отношению к леворукости и нормальному зрению. Гетерозиготный близорукий левша вступил в брак с гомозиготной женщиной, нормальной по обоим признакам у них было 8 детей.

Вопросы:

1. Сколько типов гамет может образовывать мужчина?

2. Сколько разных типов гамет могут иметь дети, родившиеся от этого брака?

3. Сколько детей могут быть близорукими правшами?

4. Сколько разных фенотипов могут иметь дети, родившиеся в этом браке?

Решение:

Проведем скрещивание

РР ♀ аавв × ♂ АаВв → АаВв : Аавв: ааВв : аавв

Гаметы

ав АВ Ав Ва ав

1) Мужчина являясь гибридом по обоим признаком может образовывать 4 типа гамет (см. иллюстрацию скрещивания).

2) Дети от данного брака могут иметь генотипы: АаВв : Аавв: ааВв : аавв. Первый генотип образует 4 типа гамет, второй два типа, третий 2 типа, четвертый один тип гамет. Следовательно, дети от этого брака могут образовывать 4 типа гамет.

3) ¼ часть детей могут быть близорукими правшами и иметь генотип Аавв – всего 8:4 = 2 ребенка.

4) Дети, родившиеся в таком браке могут иметь четыре фенотипа: близорукие правши, близорукие левши, с нормальным зрением и владением правой рукой, леворукие с нормальным зрением.

У фасоли окраска бобов, волокнистость створок бобов, окраска семян наследуется независимо. Доминируют признаки желтой окраски бобов, безволокнистость створок и черная окраска семян над зеленой окраской бобов, волокнистыми створками и белой окраской семян. В анализирующем скрещивании растений F1, гетерозиготных по всем трем генам, с родительским сортом, имеющим все признаки в рецессивном состоянии, получили 164 растения.

Вопросы:

1. Сколько типов гамет может образовывать растение F₁?

2. Сколько разных генотипов могут иметь растения F_a?

3. Сколько разных фенотипов могут иметь растения F_a?

4. Сколько растений, гетерозиготных по всем трем признакам, может быть в F_а?

5. Сколько растений, гомозиготных по всем трем признакам, может быть в F_а?

Решение:

Проведем скрещивание

РР ♀ АаВвСс × ♂ ааввсс → F_a

1) Растения F₁ с генотипом АаВвСс могут образовывать 8 типов гамет: АВС, Авс, аВс, авС, АВс, авС, аВС и авс.

2) В F_a растения могут иметь следующие генотипы: АаВвСс, Ааввсс, ааВвсс, ааввСс, АаВвсс, ааввСс, ааВвСс и ааввсс, всего восемь генотипов.

3) Соответственно растения от анализирующего скрещивания будут иметь восемь фенотипов: желтые бобы с безволокнистыми створками и черной окраской семян; желтые бобы с волокнистыми створками и белой окраской семян; зеленые бобы с безволокнистыми створками и белой окраской семян; зеленые бобы с волокнистыми створками и черной окраской семян; желтые бобы с безволокнистыми створками и белой окраской семян; зеленые бобы с волокнистыми створками и черной окраской семян; зеленые бобы с безволокнистыми створками и черной окраской семян; зеленые бобы с волокнистыми створками и белой окраской семян.

4) 1/8 всех растений в F_а могут быть гетерозиготными по всем признакам.

5) 1/8 всех растений в F_а могут быть гомозиготными по всем признакам.

Неаллельное взаимодействие генов

Зеленая окраска листьев растений ячменя контролируется наличием доминантных генов А и В. Наличие гена А или рецессивное состояние обоих генов обусловливает белую окраску листьев. Доминантный ген В в сочетании с рецессивными генами аа обеспечивает желтую окраску. От скрещивания растений с генотипом АаВв между собой было получено 32 потомка.

Вопросы:

1. Сколько растений в потомстве имели белую окраску?

2. Сколько белых растений были гомозиготными по обоим генам?

3. Сколько растений имели желтую окраску?

4. Сколько растений имели зеленую окраску?

5. Сколько зеленых растений было гетерозиготными по обоим признакам?

Решение:

Проведем скрещивание

РР ♀ АаВв × ♂ АаВв

G АВ, Ав, аВ, ав АВ, Ав, аВ, ав

F₁

♂ ♀	АВ	Ав	аВ	ав
АВ	ААВВ зел.	ААВв зел.	АаВВ зел.	АаВв зел.
Ав	ААВв зел.	ААвв бел.	АаВв зел.	Аавв бел.
аВ	АаВВ зел.	АаВв зел.	ааВВ желт.	ааВв желт.
ав	АаВв зел.	Аавв бел.	ааВв желт.	аавв бел.

1) Поскольку белую окраску листьев обусловливает наличие в генотипе гена А, или рецессивное состояние обоих генов (а, в), то ¼ часть потомства будет иметь белую окраску листьев, то есть 8 растений.

2) Из числа растений с белыми листьями гомозиготными по обоим генам (аавв) были 2 растения (¼ часть от 8 растений).

3) Желтая окраска листьев обусловлена наличием в генотипе гена В в сочетании с рецессивными генами аа, таким образом желтая окраска проявится у 18,75 % растений F₁, что соответствует 6 растениям.

4) Зеленая окраска листьев растений ячменя контролируется наличием доминантных генов А и В, соответственно она проявится у 56,25 % растений F₁, что соответствует 18 растениям.

5) Из числа растений с зелеными листьями гетерозиготными по обоим признакам (АаВв) были 25 %.

У тыквы белая окраска плодов определяется доминантным геном А, а желтая – доминантным геном В. Ген А эпистатичен по отношению к гену В. Рецессивные аллели этих генов в гомозиготном состоянии дают зеленую окраску плодов. При скрещивании, растений с белыми плодами, имеющими генотип АаВb, с растениями, имеющими желтую окраску плодов и генотип ааВb, было получено 600 растений.

Вопросы:

1. Сколько разных фенотипов будет при таком скрещивании?

2. Сколько разных генотипов будет при таком скрещивании?

3. Сколько растений будут иметь белую окраску плодов?

4. Сколько растений будут иметь желтую окраску плодов?

5. Сколько растений будут иметь зеленую окраску плодов?

Решение:

Проведем скрещивание

РР ♀ АаВв × ♂ ааВв

G АВ, Ав, аВ, ав аВ, ав

F₁

♂ ♀	аВ	ав
АВ	АаВВ бел.	АаВв бел.
Ав	АаВв бел.	Аавв бел.
аВ	ааВВ желт.	ааВв желт.
ав	ааВв желт.	аавв зел.

1) Как видно из решетки Пеннета, при таком скрещивании получится три фенотипа: белая, жёлтая и зеленая окраски плодов тыквы.

2) При таком скрещивании получаем шесть генотипов: АаВВ, АаВв, Аавв, ааВв, ааВв, аавв.

3) Белая окраска плодов обусловлена наличием в генотипе гена А, кроме того, при взаимном присутствии в генотипе гена А и В, ген А подавляет действие гена В, что приводит к получению белой окраски плодов. На основании вышесказанного белая окраска плодов проявится у 50 % растений F₁, то есть у 300 шт.

4) Желтая окраска плодов тыквы проявляется при наличие в генотипе гена В в доминантном состоянии. Таким образом, желтую окраску будут иметь 37,5 % растений F₁, то есть у 225 шт.

5) Проявление зеленой окраски обусловлено наличием в генотипе рецессивных аллелей генов а и в в гомозиготном состоянии. Соответственно, зеленую окраску будут иметь 12,5 % % растений F₁, то есть у 75 шт.

От брака негров и белых рождаются мулаты. Анализ потомства большого числа браков между мулатами дал расщепление 1:4:6:4:1. Фенотипически это были чёрные и белые потомки, мулаты, а также тёмные и светлые мулаты.

Вопросы:

1. Определите количество генов, обуславливающих окраску кожи, характер их взаимодействия и генотипы родителей и потомков.

2. Может ли от брака белой женщины с мулатом или с африканским негром родиться совершенно чёрный ребёнок-негр?

Решение:

1) Расщепление, получаемое в потомстве от брака между мулатами:

1 часть – негры, 4 части – тёмные мулаты, 6 частей – мулаты, 4 части – светлые мулаты и 1 часть – белые), соответствует случаю расщепления при дигибридном наследовании. Следовательно, в определении цвета кожи у человека участвуют два неаллельных гена, имеющих одинаковое фенотипическое проявление и взаимодействующих по типу кумулятивной полимерии. При этом степень пигментации будет зависеть от числа доминантных аллелей. Обозначим гены как А₁ и А₂. Тогда генотип негра – А₁А₁А₂А₂, белого – а₁а₁а₂а₂, мулата – А1а1А2а2.

Расщепление по генотипам в случае брака между мулатами будет выглядеть так:

♂ ♀	А1А2	А1а2	а2А2	а1а2
А1А2	А1А1А2А2 негр	А1А2А2а2 тёмный мулат	А1а1А2А2 тёмный мулат	А1а1А2а2 мулат
А1а2	А1А1А2а2 тёмный мулат	А1А1а2а2мулат	А1а1А2а2 мулат	А1а1а2а2светлый мулат
а1А2	А1а1А2А2тёмный мулат	А1а1А2а2мулат	а1а1А2А2мулат	а1а1А2а2светлый мулат
а1а2	А1а1А2а2мулат	А1а1а2а2светлый мулат	а1а1А2а2светлый мулат	а1а1а2а2 белый

2) На вопрос о том, может ли от брака белой женщины и негра родиться совершенно чёрный ребёнок, можно ответить нет, так как происходит скрещивание: А₁А₁А₂А₂ × а₁а₂а₂а₂. В этом случае ребёнок всегда будет с промежуточным цветом кожи – мулат. От брака белой женщины с мулатом (возможные генотипы: А₁а₁А₂а₂; А₁А₁а₂а₂; а₁а₁А₂А₂) тем более возможно рождение мулатов, светлых мулатов и белых, но не негров.