2.1 Моногибридное скрещивание

Скрещивание особей, различающихся по одной паре признаков, называется моногибридным.

Проводя моногибридное скрещивание, Г.Мендель открыл два закона наследования качественных признаков.

Первый закон Г.Менделя – при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по состоянию развития одного признака, потомки первого поколения (F₁) получаются единообразными как по фенотипу (с доминантным признаком), так и по генотипу (гетерозиготными).

Первый закон Г.Менделя еще известен как правило доминирования и единообразия гибридов первого поколения.

Второй закон Г.Менделя, или правило расщепления – при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по состоянию развития одного признака, среди потомков второго поколения (F₂) наблюдается расщепление как по фенотипу (три части потомков получаются с доминантным признаком, одна часть – с рецессивным), так и по генотипу (1АА, 2Аа, 1аа).

У сельскохозяйственных животных встречаются разные формы взаимодействия аллельных генов (разные формы доминирования признаков): полное доминирование, неполное доминирование или промежуточное наследование; кодоминирование, сверхдоминирование.

Пример 1

У крупного рогатого скота черная масть доминирует над красной. Какая масть будет у потомства при скрещивании красных коров с гомозиготными черными быками? Какую масть будет иметь потомство при спаривании гетерозиготных животных? Как определить гомо- и гетерозиготность особи, полученной во втором поколении?

Условие:

А – черная масть,

а – красная масть

Решение

Р: ♀аа х ♂АА

Фенотип: красная масть черная масть

Гаметы: а а А А

F₁ Аа Аа Аа Аа

Фенотип: Единообразие – все черные (полное доминирование)

Анализируем второе гибридное поколение:

Р: ♀Аа х ♂Аа

Гаметы: А а А а

F₂ АА Аа Аа аа

Расщепление по фенотипу: 3 черные; 1 красная.

Для определения генотипа особи с доминантным признаком (полученном в F₂) применяют анализирующее скрещивание (скрещивание с рецессивной гомозиготой).

1) Особь с доминантными признаками является гомозиготной (АА):

Р: ♀АА х ♂аа

красная масть черная масть

Гаметы: а А

F_а Аа – все потомки с доминантным признаком, черной масти

2) Особь с доминантными признаками является гетерозиготной (Аа):

Р: ♀Аа х ♂аа

черная масть красная масть

Гаметы: А а а а

F_а Аа Аа аа аа

Расщепление по фенотипу: 1 : 1; 50% животных черной масти;

50% животных красной масти.

Пример 2

У овец некоторых пород среди животных с ушами нормальной длины (длинноухие) встречаются и полностью безухие. При скрещивании длинноухих между собой, а также безухих между собой получается потомство сходное по этому признаку с родителями. Гибриды же между длинноухими и безухими имеют короткие уши. Какое потомство получится при скрещивании таких гибридов между собой?

Условие:

В – длинноухие;

в – безухие.

Решение

Р: ♀ВВ х ♂вв

длинноухие безухие

Гаметы: В в

F₁ Вв

короткие уши

Фенотип F₁: Единообразие – все потомки с короткими ушами.

Скрещиваем гибридных потомков F₁ между собой:

Р: ♀Вв х ♂Вв

короткие уши короткие уши

Гаметы: В в В в

F₂ ВВ Вв Вв вв

длинноухие короткие уши короткие уши безухие

Во втором поколении наблюдаем следующее расщепление: 1 длинноухий, 2 короткоухих, 1 безухий.

Задачи

1. У крупного рогатого скота ген комолости (Р) доминирует над геном, определяющим наличие рогов (р). Какой генотип у рогатых и комолых животных? Генотип какого животного можно определить сразу?

2. Пегий самец спарен с тремя крольчихами. От первой пегой получено четыре пегих кролика, один со сплошной окраской. От второй сплошь окрашенной – два кролика со сплошной окраской, от третьей сплошь окрашенной – два пегих. Какой из признаков является доминантным? Каковы генотипы родителей и потомков? Как проверить Ваше предположение?

3. В браке двух нормальных родителей родился ребенок – альбинос. Какова вероятность, что следующий ребенок тоже будет альбинос?

4. Что можно сказать о генотипах родителей, если среди их потомства наблюдается следующее соотношение фенотипов: 3 : 1; 1 : 1; 1 : 2 : 1.

5. У андалузских кур фактор черного оперения «В» и белого «в» в гетерозиготном состоянии «Вв» вызывает голубую окраску оперения. Какое потомство будет получено от спаривания голубых кур с белыми, черными и голубыми петухами? Можно ли в случае промежуточного наследования по фенотипу судить о генотипе особи? Можно ли вывести чистую (нерасщепляющуюся) породу голубых андалузких кур?

6. У шортгорнского скота ген красной “R» и белой «r» масти в гетерозиготном состоянии обуславливает появлении чалой окраски. Какое потомство по генотипу и фенотипу будет получено от спаривания чалого шортгорнского быка с белыми коровами? С красными коровами?

7. Имеются два белых хряка «А» и «Б». Хряк «А» при спаривании с черными и белыми свиноматками дает только белое потомство. Хряк «Б» при спаривании с черными свиноматками дает половину черного и половину белого потомства. Как наследуется масть у свиней? Введите буквенные обозначения и определите генотип хряков.

8. Среди 143 жеребят – потомков жеребца бельгийской тяжеловозной породы Годвана, страдавшего анаридией (отсутствие радужной оболочки глаза), – 65 имело этот же порок. Отец и мать Годвана были нормальными в этом отношении, как и кобылы, с которыми он был спарен. Как наследуется этот признак и почему он появился у Годвана?

9. У диких лисиц встречаются альбиносы. Их окраска рецессивна по отношению к окраске диких лисиц. От двух белых самок – альбиносов и рыжего самца родилось 8 рыжих щенят. После выращивания гибридных самок F₁ спарили с самцом такого же генотипа. В F₂ родилось 24 щенка. Каковы генотипы и фенотипы щенков? Сколько щенков могут быть альбиносами?

10. У собак прямая шерсть доминирует над курчавой. У гибридов F₁ шерсть волнистая (неполное доминирование). Курчавая самка, родители которой имели волнистую шерсть, несколько раз спарилась с самцом, имеющим волнистую шерсть. В итоге родилось 24 щенка. Каковы их генотипы и фенотипы? Какие генотипы у родителей курчавой самки?

11. Галактоземия (неспособность человеческого организма усваивать молочный сахар) наследуется как рецессивный признак. Успехи современной медицины позволяют предупредить развитие болезни и избежать последствий нарушения обмена.

Один из супругов гомозиготен по гену галактоземии, а второй – гетерозиготен по галактоземии. Укажите генотипы детей, рожденных от этой пары.

12. Черная масть у крупного рогатого скота доминирует над красной. При скрещивании с одним и тем же черным быком красная корова Зорька родила черного теленка, черная корова Майка – черного же теленка, а корова Ветка – красного теленка Что можно сказать о генотипах указанных животных?

13. У матери первая группа крови, а у отца – четвертая. Могут ли дети унаследовать группу крови своей матери и отца?

14. У собак черный цвет шерсти доминирует над коричневым. Черная самка несколько раз скрещивалась с коричневым самцом. Всего было получено 15 черных и 13 коричневых щенков.

Определите генотипы родителей и потомства.

15. Две черные самки скрещивались с коричневым самцом. Одна самка в нескольких пометах дала 20 черных и 17 коричневых потомков, вторая - 33 черных.

Определите генотипы родителей и потомства

16. На звероферме получен приплод в 225 норок. Из них 167 норок имеют коричневый мех и 58 – голубовато-серый.

Определите генотипы исходных форм, если известно, что коричневый цвет доминирует над голубовато-серым.

17. У лошадей есть наследственная болезнь гортани. При беге больные лошади издают характерный хрип. От больных родителей часто родятся здоровые жеребята. Доминантна или рецессивна эта болезнь?

18. Кохинуровые норки (светлая окраска с черным крестом на спине) получаются в результате скрещивания белых норок с темными, Скрещивание между собой белых норок дает белое потомство, а скрещивание темных норок – темное.

Какое потомство возникает при скрещивании между собой кохинуровых норок? Можно ли получить чистопородных кохинуровых норок? Объясните, почему.

19. У нутрий ген «w», мутируя в доминантное состояние «W», обусловливает появление белой окраски волосяного покрова, однако при переходе в гомозиготное состояние, обуславливает гибель организма.

Какое потомство получится от скрещивания белых азербайджанских нутрий: а) со стандартными?; б) друг с другом? Подскажите метод разведения белых азербайджанских нутрий в целях повышения их плодовитости.

20. У кроликов пятнистая окраска шерсти рецессивна по отношению к сплошной.

При спаривании двух кроликов со сплошной окраской получено 9 одноцветных и 3 пятнистых крольчонка. Гомозиготны или гетерозиготны были родители этих 12 крольчат? Какой закон Менделя при этом проявился? Сколько разных генотипов было у этих 12 крольчат? Сколько среди них было гетерозиготных?

21. Атрезия анального отверстия (врожденное его отсутствие) часто встречается у свиней. При спаривании нормального хряка и свиноматки получено 10 нормальных и 3 поросенка с дефектом. Определить характер наследования аномалии и генотипы родителей и потомства.

22. Гипотрихоз (отсутствие шерстного покрова) у крупного рогатого скота имеет рецессивный характер наследования и ведет к гибели потомства. Определить вероятность рождения телят с дефектом при скрещивании гетерозиготного по этой аномалии быка с гомозиготной коровой, не давшей при спаривании с другими быками больных животных.

23. Ахондроплазия у телят изучена недостаточно. Определите характер наследования болезни и генотипы родителей и потомства, если при повторных скрещиваниях коровы, не имеющей в родословной больных животных, с быком, имеющим этот дефект, получено 3 больных телки и здоровый бычок.

24. У морских свинок курчавая (розеточная) шерсть «R» доминирует над гладкой «г». От спаривания между собой розеточных самцов и самок было получено 18 розеточных и 5 гладких потомков. Определить генотипы родителей и потомков.

25. У собак черная окраска «В» доминирует над коричневой «в». Коричневая (кофейная) самка была спарена с черным самцом и за несколько щенений принесла 15 щенков, из которых 8 было черных и 7 коричневых. Каковы были генотипы родителей и потомков.