Расщепление по фенотипу во втором поколении при неполном доминировании. Анализирующее скрещивание

При решении задач этого типа нужно иметь в виду, что генотип родителей в ряде случаев устанавливается по их фенотипу. Это относится к следующим случаям:

1) Если родитель имеет рецессивный признак, он всегда гомозиготен (аа).

2) При промежуточном наследовании и неполном доминировании родители с генотипами АА, Аа и аа имеют фенотипические различия и их генотип устанавливается по фенотипу.

3) При наличии у родителя двух кодоминантных аллелей (например, I A I B) он отличается по фенотипу от особей, имеющих лишь один из двух кодоминантных аллелей (например, I A I A или I B I B) и его генотип устанавливается по фенотипу.

В экспериментальных исследованиях генотип родителя с доминантным признаком можно установить, проведя анализирующее скрещивание (схема 7). Из приведенного на схеме примера видно, что если при анализирующем скрещивании 100% потомков имеют доминантный признак, т.е. все они единообразны, то родитель имеющий доминантный признак гомозиготен. Если же в потомстве происходит расщепление в отношении 1: 1 , то родитель с доминантным признаком гетерозиготен.

Если задача относится к определению генотипа растений или животных, от которых получено многочисленное потомство, то генотип родителей обычно (но не всегда) можно установить по расщеплению в F1. При этом возможны следующие случаи:

Р АА Х аа Аа Х аа

Fа Аа Fа Аа аа

100% Доминанты 50% домин. : 50% рецесс.

Схема 7. Анализирующее моногибридное скрещивание.

1) Расщепление в F1 в отношении 1: 1 . Это возможно только при скрещивании типа Аа х аа , и доказывает, что доминантный родитель uе-терозиготен Аа (см. схему II).

2) Расщепление в F1 по фенотипу в отношении З: 1 . Это возможно только при скрещивании типа Аа х Аа и доказывает, что оба родителя доминантны и гетерозиготны.

3) Расщепления в F1 нет, и все дети имеют рецессивный признак. Это возможно лишь в том случае, если оба родителя рецессивны (аа х аа ).

4) Расщепления в F1 нет, и все дети имеют доминантный признак. В этом случае один или оба родителя гомозиготны по доминантному приз-

гладкие гладкие

F1 3/4 гладкие ¼ морщин

Схема 8. Определение генотипа родителей.

наку. При этом, если один из родителей имеет доминантный, а другой – рецессивный признак, установить генотип доминантного родителя можно: он гомозиготен. Если же оба родителя имеют доминантный признак, то установить их генотип по потомству (без расщепления в F1) нельзя, так как или оба они или только один из них гомозиготен.

Разберем задачу (схема 8). У гороха гладкая поверхность семян доминирует над морщинистой. При скрещивании двух растений с гладкими семенами, генотип которых неизвестен, в первом поколении получено расщепление ¾ гладких: ¼ морщинистых.

Р Bb X Bb

Запишем известные из условия задачи данные о признаках и генах в таблицу схемы 8. При записи генотипа родителей выписываем ген В, детерминирующий доминантный признак – гладкую поверхность семян, а вместо второго гена, который нам неизвестен, ставим знак вопроса. Так как в F1 у потомков произошло расщепление по паре изучаемых признаков в отношении 3:1, то оба родителя гетерозиготны. Следовательно, мы можем записать, что их генотип Bb . Тогда запись решения задачи будет выглядеть так, как показано на схеме 9.

1. Много ли генов в одной хромосоме?

В одной хромосоме сосредоточено большое число генов.

2. Сколько хромосом в ядре клетки человека?

Геном человека состоит из 23 пар хромосом (в сумме 46 хромосом).

Выполните практическую работу.

Решение задач на наследование признаков при неполном доминировании

1. Проанализируйте представленную в учебнике схему наследования признаков при неполном доминировании.

Все гомозиготные растения имеют или красные (АА), или белые (аа) цветки, тогда как для гетерозиготных характерна розовая окраска венчиков. Если скрещивать экземпляры с красными и с белыми цветками, в первом поколении все гибриды имеют розовые цветки. Так проявляется промежуточный характер наследования. При дальнейшем скрещивании гибридов с розовыми венчиками цветков наблюдается совпадение расщепления по генотипу и фенотипу в виду того, что гетерозигота (Аа) отличается от гомозиготы (АА). В данном случае с ночной красавицей расщепление во втором поколении по цвету венчиков такое – 1 красная (АА) : 2 розовые (Аа) : 1 белая (аа).

2. Решите задачи на наследование признаков при неполном доминировании.

1. У человека серповидноклеточная анемия наследуется как неполностью доминантный признак: у рецессивных гомозигот развивается сильная анемия, которая обычно заканчивается смертельным исходом, а у гетерозигот анемия проявляется в лёгкой форме. Малярийный плазмодий не может усваивать аномальный гемоглобин, в связи с этим люди, имеющие ген серповидно-клеточной анемии, не болеют малярией. В семье у обоих супругов лёгкая форма анемии. 1) Сколько типов гамет продуцирует каждый супруг? 2) Сколько разных фенотипов может быть среди детей этой пары? 3) Какова вероятность рождения в семье ребёнка с тяжёлой формой анемии (в %)? 4) Какова вероятность рождения ребёнка, устойчивого к малярии (в %)? 5) Какова вероятность рождения в семье ребёнка, неустойчивого к малярии (в %)?

1) Каждый супруг продуцирует по два типа гамет (А и а).

2) Среди детей этой пары может быть три фенотипа: тяжелая форма анемии, легкая, здоровый.

3) Вероятность рождения в семье ребёнка с тяжёлой формой анемии равна 25%.

4) Вероятность рождения ребёнка, устойчивого к малярии равна 75% (больные анемией как в тяжелой форме (АА), так и в легкой (Аа)).

5) Вероятность рождения в семье ребёнка, неустойчивого к малярии 25% (это здоровый ребенок (аа)).

2. От скрещивания сортов земляники с красными и белыми ягодами получились гибриды с розовыми ягодами, а во втором поколении (F2) оказалось примерно 1000 растений с белыми ягодами, 2000 - с розовыми и 1000 - с красными. 1) Сколько типов гамет образует гибрид F1? 2) Сколько разных генотипов среди гибридов F2 с розовыми ягодами? 3) Сколько разных фенотипов получится от возвратного скрещивания гибрида F1 с белоплодным сортом? 4) Сколько разных генотипов получится от скрещивания гибрида с F1 белоплодным сортом? 5) Сколько разных фенотипов получится от скрещивания гибрида F1 с красноплодным сортом?

1. Запишем объект исследования и обозначение генов.

От скрещивания гибрида F1 с красноплодным сортом получается два разных генотипа (АА, Аа).

Вопросы

1. Какое расщепление по фенотипу происходит во втором поколении при неполном доминировании?

При неполном доминировании во втором поколении происходит расщепление по фенотипу в соотношении 1:2:1.

2. Что такое фенотип?

Фенотип – это совокупность всех внешних и внутренних признаков и свойств организма.

3. Всегда ли по фенотипу можно определить генотип?

По фенотипу не всегда можно понять, какие гены содержит данная особь. Например, у растения гороха, имеющего жёлтые семена, генотип может быть и АА, и Аа. А вот рецессивный признак проявляется только у гомозиготных растений с генотипом аа. Иными словами, мы всегда знаем, каков генотип у особи с рецессивным признаком.

По фенотипу не всегда можно понять, т.к. фенотипические признаки, определяемые теми или иными генами, в различных условиях существования развиваются по-разному.

4. Исходно зная генотип, можно ли предсказать фенотип?

Фенотип зависит не только от генотипа но и от внешних факторов. Можно частично предсказать фенотип, если заранее знать, какие признаки являются доминантными, а какие рецессивными.

5. Зная фенотип, можно ли угадать генотип?

Зная фенотип, можно угадать генотип, т.к. мы можем знать возможные варианты генотипа. Например, горох будет иметь желтый цвет только в состоянии доминантной гомозиготы (АА) или гетерозиготы (Аа).

Вопрос 1. Какое расщепление по фенотипу происходит во втором поколении при неполном доминировании?
При неполном доминировании во втором поколении происходит расщепление потомства в отношении 1:2:1 как по генотипу (АА: Аа: Аа: аа), так и фенотипу (1/4 особей несет доминантный признак, для 2/4 характерно неполное проявление доминантного признака и 1/4 - рецессивный признак).

Вопрос 2. Что такое фенотип?
Фенотип - совокупность всех признаков организма на определенной стадии онтогенеза.

Вопрос 3. Всегда ли по фенотипу можно определить генотип?
По фенотипу далеко не всегда можно определить генотип. Например, растение пшеницы с карликовостью может иметь генотип АА (гомозиготная особь) или Аа (гетерозиготный организм). Точно определить генотип можно у организма с проявлением рецессивного признака и в том случае, если экспериментатор уверен, что этот признак подавляемый. Например, зная, что у пшеницы нормальный рост является рецессивным, можно утверждать, что генотип у растения с нормальным ростом - аа.
Для определения искомого генотипа используется . При этом особь с неизвестным генотипом скрещивают с организмом, гомозиготным по рецессивному гену (аа), а затем анализируют полученное потомство. Если все потомки единообразны, то искомый генотип особи АА, если половина гибридов имеет доминантный, а половина - рецессивный признак, то в скрещивании участвовал гетерозиготный организм (Аа).
а) Решение:

б) Решение:

Вопрос 4. Исходно зная генотип, можно ли предсказать фенотип?
Если экспериментатор знает, какой из пары аллельных генов доминантный, а какой - рецессивный, если известен тип доминирования (полное или неполное), то по генотипу можно предсказать фенотип.
Рассмотрим моногибридное скрещивание. Например, ген А определяет жёлтую окраску семенной кожуры у гороха, а - зелёную, доминирование полное, т. е. доминантный ген полностью подавляет рецессивный. В этом случае растения с генотипом АА или Аа будут иметь жёлтую окраску семенной кожуры, а с генотипом аа - зелёную.
Если же ген А определяет красную окраску венчика цветка ночной красавицы, а - белую и имеет место неполное доми¬нирование, то у потомков с генотипом АА будут красные цветки, с генотипом аа - белые, а гетерозиготные особи будут иметь розовый (промежуточный) оттенок.

Вопрос 5. Зная фенотип, можно ли угадать генотип?
Угадать генотип при известном фенотипе нельзя (за исключением генотипа особи с рецессивным признаком), а вычислить, используя анализирующее скрещивание, можно. Для определения искомого генотипа используется анализирующее скрещивание. При этом особь с неизвестным генотипом скрещивают с организмом, гомозиготным по рецессивному гену (аа), а затем анализируют полученное потомство. Если все потомки единообразны, то искомый генотип особи АА, если половина гибридов имеет доминантный, а половина - рецессивный признак, то в скрещивании участвовал гетерозиготный организм (Аа). (Смотри 3.6 Вопрос3.).