Так наследуется форма плодов у тыквы

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 21.09.2024

Генетика является точной наукой. В ней есть законы и правила, которые можно проверить через задачи.

Генетика изучает закономерности изменчивости и наследственности. Каждый биологический вид воспроизводит себе подобные организмы. Однако нет идентичных особей, все потомки в большей или меньшей степени отличаются от своих родителей. Генетика дает возможность прогнозировать и анализировать передачу наследственных признаков. Для этого нужно уметь решать задачи по генетике.

При решении задач используются символы.

Латинской буквой Р обозначаются родители,

буквой F — гибридное потомство.

Заглавными буквами обозначаем доминантные гены, а прописными — рецессивные гены.

Заглавной и прописной буквой записываются аллельные гены.

Одинаковыми заглавными буквами обозначаем доминантные гомозиготы, а прописными — рецессивные гомозиготы.

Х — знак скрещивания.

Существуют специальные правила оформления задач по генетике. Предлагаем внимательно посмотреть на образец записи задачи.

Первым принято записывать генотип женской особи, а затем — мужской.

Гены одной аллельной пары всегда пишутся рядом.

При записи генотипа буквы, обозначающие признаки, всегда пишутся в алфавитном порядке, независимо от того, какой признак — доминантный или рецессивный — они обозначают.

Под генотипом всегда пишут фенотип.

У особей определяют и записывают типы гамет, а не их количество.

При решении задач на дигибридное скрещивание для определения генотипов потомства рекомендуется пользоваться решёткой Пеннета. По вертикали записываются типы гаметы от материнской особи, а по горизонтали — отцовской. На пересечении столбца и горизонтальной линии записываются сочетание гамет, соответствующие генотипу образующейся дочерней особи

Рассмотрим правила при решении задач по генетике.

Если при скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в их потомстве наблюдается расщепление признаков, то эти особи гетерозиготны.

Если в результате скрещивания особей, отличающихся фенотипически по одной паре признаков, получается потомство, у которого наблюдается расщепление по этой же паре признаков, то одна из родительских особей гетерозиготна, а другая — гомозиготна по рецессивному признаку.

Задачи по генетике имеют единые принципы решения. Но чтобы правильно решать задачи, необходимо определить их тип. Задачи могут быть на моногибридное, дигибридное скрещивание.

Рассмотрим технологию решения задач на моногибридное скрещивание.

У арбуза зеленая окраска плодов доминирует над полосатой окраской. Определите окраску плодов арбузов, которые получаются от скрещивания растений, имеющих гетерозиготные и гомозиготные генотипы.

Для решения этой задачи запишем объект исследования и обозначение генов. Нам дан объект исследования — арбуз. Признак для исследования — окраска арбуза. Доминантный признак зеленой окраски обозначаем заглавной буквой А, а рецессивный признак полосатый окраски — прописной буквой а.

Нам известны генотипы родительских форм.

Необходимо определить окраску плодов арбузов, то есть фенотип первого поколения.

Так как исследуется только один признак — окраска, то задача на моногибридное скрещивание.

Записываем формулу скрещивания для родительских форм.

Определяем тип гамет.

Записываем генотипы первого поколения.

Определяем фенотипы первого поколения.

Записываем ответ. В результате скрещивания растений имеющих гетерозиготные и гомозиготные генотипы, в первом поколении вероятность появления зеленых и полосатых арбузов равна 50% на 50%.

Решим еще один тип задач на моногибридное скрещивание. Условие задачи.

У мышей длинные уши наследуются как доминантный признак. Короткие уши наследуются как рецессивный признак. Скрестили гомозиготного самца с длинными ушами с самкой с короткими ушами. Определить генотип самца, самки и фенотип первого поколения.

Нам дан объект исследования — мыши. Признак для исследования — длина уха. Доминантный признак длинное ухо обозначаем заглавной буквой А, а рецессивный признак — короткое ухо — прописной буквой а.

Определяем генотипы родительских форм. У гомозиготного самца с длинными ушами обозначаем генотип двумя заглавными буквами АА, а у самки генотип двумя маленькими буквами аа.

Необходимо определить фенотип первого поколения.

Записываем формулу скрещивания для родительских форм.

Определяем тип гамет.

Записываем генотипы первого поколения.

Определяем фенотипы первого поколения.

Рассмотрим решение задач на дигибридное скрещивание.

Послушайте условие задачи.

У фигурной тыквы белая окраска плодов А доминирует над желтой а, а дисковидная форма В — над шаровидной b.

Ответьте на вопрос: как будет выглядеть F1и F2 от скрещивания гомозиготной белой шаровидной тыквы с гомозиготной желтой дисковидной?

Рассмотрим решение задачи.

Сначала определяем объект исследования — это тыква, исследуемые признаки: цвет и форма плодов.

Записываем и обозначаем цвет плодов: ген А — белый,

ген а — желтый; форма плодов: ген В — дисковидная

ген b — шаровидная .

Определяем генотипы родительских тыкв. По условиям задачи, тыквы гомозиготны, следовательно, содержат две одинаковые аллели каждого признака.

Запишем схему скрещивания родительских растений и определим генотип и фенотип первого поколения.

Как вы видите из схемы скрещивания, генотипы первого поколения тыкв все будут гетерозиготны по двум признакам.

А по фенотипу все белые и дисковидные.

Далее находим генотипы и фенотипы второго поколения. Для этого строим решетку Пеннета и вносим в нее все возможные типы гамет: по горизонтали вносим гаметы женской особи, по вертикали — мужской особи. На пересечении получаем возможные генотипы потомства второго поколения.

Выпишем расщепление гибридов по фенотипу. Они будут следующие: 9 белых дисковидных*, 3 белых шаровидных**, 3 желтых дисковидных, 1 желтая шаровидная***.

Запишем ответ: первое поколение — все белые дисковидные. Во втором поколении — 9 белых дисковидных, 3 белых шаровидных, 3 желтых дисковидных, 1 желтая шаровидная.

При скрещивании двух растений тыквы со сферической формой плодов (А) получено потомство, имеющее только дисковидные плоды(а).

При скрещивании этих гибридов между собой были получены растения с тремя типами плодов : 1.

9частей - с дисковидными плодами, 2.

6частей - со сферической формой плодов, 3.

1часть - с удлиненными плодами.

9 частей - дисковидные формы

6 частей - сферические формы

1 часть - удлиненная форма

Генотип родителей F1 - ?

Исходя из результатов скрещивания можно определить, что родительские растения были гомозиготны, так как в первом поколении гибридов все растения имеют одинаковую форму плодов, при скрещивании этих гибридов между собой происходит расщепление в отношении 9 : 6 : 1, что говорит о комплементарном взаимодействии генов (при таком взаимодействии генотипы, объединяющие в себе два доминантных неаллельных гена А и В, как в гомо - так и в гетерозиготном состоянии определяют появление нового признака.

Напишем схему скрещивания :

F2 : 9 дисковидных : 6 сферических : 1 удлиненный

Если в данном примере присутствует комплементарное взаимодействие генов, то можно предположить, что дисковидная форма плодов определяется генами А и В, а удлиненная рецессивным генотипом - аавв.

Ген А при отсутствии гена В определяет сферическую форму плода.

Отсюда можно предложить, что родительские растения имели генотипы ААвв и ааВВ.

При скрещивании растений с генотипами ААвв и ааВВ в первом поколении гибридов все растения будут иметь дисковидную форму плодов с генотипом Аа Вв.

При скрещивании этих гибридов между собой наблюдается то расщепление, которое дано в условие задачи, значит, в данном примере действительно имело место комплементарное взаимодействие генов.

Развитие признака может определяться не одной, а двумя или более парами неаллельных генов, располагающимися в разных хромосомах. Если хотя бы одна пара находится в гомозиготном рецессивном состоянии, то признак не развивается или отличен от доминантного.

С биохимической точки зрения зачастую это может быть связано с тем, что развитие признаков обычно представляет собой многостадийный процесс, каждый этап которого контролируется отдельным ферментом (информация о ферменте находится в определенном гене). Если хотя бы один ген находится в рецессивном состоянии, то синтезируется измененный фермент, реакция не идет, и конечный продукт не образуется:

ген	A	B	C	D
фермент	E1	E2	E3	E4
↓	↓	↓	↓
реакции	S1	→	S2	→	S3	→	S4	→	P (признак)

Расщепление при скрещивании дигетерозигот при комплементарном наследовании обычно бывает в пропорции 9:7, 9:3:4, или 9:3:3:1, 9:6:1 (часть особей с минимальным выражением признака 7/16, 4/16 и 1/16).

У душистого горошка окраска цветов проявляется только при наличии двух доминантных генов А и В . Если в генотипе имеется только один доминантный ген, то окраска не развивается. Какое потомство F₁ и F₂ получится от скрещивания растений с генотипами ААbb и ааВВ ?

₁

Схема скрещивания

В F₁ все потомство будет единообразным и будет иметь розовую окраску цветов. В F₂ 9/16 растений будут иметь розовые, а 7/16 – белые цветы.

Окраска цветов душистого горошка в красный цвет обусловлена двумя парами генов. Если хотя бы одна пара находится в рецессивном состоянии, то окраска не развивается. Одновременное присутствие в генотипе обоих доминантных генов вызывает развитие окраски. Каков генотип растений с белыми цветами, если при их скрещивании друг с другом все растения получились красного цвета?

Поскольку потомство F₁ имело окрашенные цветки, то в его генотипе присутствуют оба доминантных гена А и В .
Все потомство единообразно, следовательно, скрещивались гомозиготные особи.
Родители имели неокрашенные цветки, значит, они не могут нести оба доминантных гена.
Генотип родителей не может быть одинаковым (иначе потомство было бы таким же, то есть имело бы неокрашенные цветки).
Этим условиям удовлетворяет только тот вариант, когда у одного родителя генотип ААbb , а у другого – ааВВ .

Схема скрещивания

Р	♀ АAbb белый	×	♂ aаBB белый
гаметы	Ab	aB aB
F₁	AaBb красный 100%

При скрещивании двух растений тыквы со сферической формой плодов получено потомство, имеющее только дисковидные плоды. При скрещивании этих гибридов между собой были получены растения с тремя типами плодов:

9 частей – с дисковидными плодами,
6 частей – со сферической формой плодов,
1 часть – с удлиненными плодами.

Какая закономерность наблюдается в данном случае? Каковы генотипы родителей и потомства?

Потомство F₁ отличалось от родителей и было единообразным, следовательно, оно является гетерозиготным, а исходные особи были гомозиготными.
Исходные особи должны отличаться по генотипу друг от друга, так как при одинаковом генотипе их потомство не отличалось бы от них. Это указывает на то, что в данном случае имеет место комплементарное взаимодействие генов. Генотип родительских особей – ААbb и ааВВ , а потомства F₁ – АаВb (см. решение задачи 5-2).
Таким образом, форма плодов определяется двумя парами генов. Если обе пары находятся в доминантном состоянии (генотипы ААВВ , АаВb , ААВb или АаВВ ), то форма плодов дисковидная. Если в доминантном состоянии находится только одна пара генов (генотипы ААbb , Ааbb , ааВВ или ааВb ), – форма плодов сферическая.
Расщепление в потомстве F₂ (9:6:1) отличается от расщепления 9:7, обычно наблюдаемого при комплементарном взаимодействии. 1/16 часть растений имела плоды удлиненной формы. Это может быть только в том случае, если генотип таких особей – ааbb , то есть оба гена находятся в рецессивном состоянии.
Анализ решетки Пеннета подтверждает полученные результаты.

Среди ферментов, участвующих в образовании хлорофилла у ячменя, имеется два фермента, отсутствие которых приводит к нарушению синтеза этого пигмента. Если нет одного из них, то растение становится белым, если нет другого – желтым. При отсутствии обоих ферментов растение также белое. Синтез каждого фермента контролируется доминантным геном. Гены находятся в разных хромосомах. Какое потомство следует ожидать при самоопылении гетерозиготного по обоим генам ячменя?

У кукурузы нормальный рост определяется двумя доминантными неаллельными генами. Гомозиготность по рецессивным аллелям даже одной пары генов приводит к возникновению карликовых форм. При скрещивании двух карликовых растений кукурузы выросли гибриды нормальной высоты, а при скрещивании этих гибридов в их потомстве было получено 812 нормальных и 640 карликовых растений. Определить генотипы родителей и потомков.

У норки известно два рецессивных гена – р и i , гомозиготность по каждому из которых, или по обоим одновременно, обуславливает платиновую окраску меха. Дикая коричневая окраска получается при наличии обоих доминантных аллелей Р и I . При каком типе скрещивания двух платиновых норок все их потомство будет коричневым?

При скрещивании двух карликовых растений кукурузы получено потомство нормальной высоты. В F₂ от скрещивания потомства первого поколения было 452 растения нормальной высоты и 352 – карликовых. Предложите гипотезу, объясняющую эти результаты.

В двух цветоводческих хозяйствах, не связанных друг с другом, длительное время разводили чистые линии душистого горошка с белыми цветами. Какое потомство можно ожидать от скрещивания этих двух чистых линий?

Окраска шерсти у кроликов определяется двумя парами генов, расположенных в разных хромосомах. При наличии доминантного гена С доминантный ген А другой пары обуславливает серую окраску шерсти, рецессивный ген а – черную окраску. В отсутствии гена С окраска будет белая. Крольчата какого цвета получатся от скрещивания серых дигетерозиготных кроликов?

Окраска бобов может быть пурпурной, желтой и белой. Под действием гена А неокрашенное соединение переводится в пурпурный пигмент. Ген В вызывает превращение пурпурного вещества в желтое. Какое потомство получится от скрещивания растений с генотипами АаВb и ааВВ ?

Для получения окрашенных луковиц необходимо наличие у растений лука доминантного гена С . При гомозиготности по рецессивному аллелю с получаются бесцветные луковицы. При наличии доминантного гена С вторая пара аллелей определяет цвет луковицы – красный ( R ) или желтый ( r ). Краснолуковичное растение было скрещено с белолуковичным. В потомстве были растения с красными, желтыми и бесцветными луковицами. Определить генотипы скрещиваемых растений. Какое расщепление по фенотипу произошло в потомстве? Какое расщепление было бы в потомстве, если бы обе исходные особи были красного цвета?

У лука ген R определяет красную окраску чешуй, а ген r – желтую. Любая окраска проявляется только при наличии в генотипе доминантного гена С , при его отсутствии чешуи имеют белую окраску. Определить генотипы исходных форм луковиц с белыми и красными чешуями, если все гибридные луковицы имели красную окраску чешуй.

От скрещивания белых и серых мышей в потомстве F₁ все особи были черными, а в F₂ было 77 черных, 37 серых и 45 белых мышей. Как наследуется окраска у этих мышей? Определить генотипы родителей и потомков.

Собаки породы кокер-спаниель при генотипе А*В* имеют черную масть, при генотипе А*bb – рыжую, при генотипе ааВ* – коричневую, а при генотипе ааbb – светло-желтую. При скрещивании черного кокер-спаниеля со светло-желтым родился светло-желтый щенок. Какое соотношение по масти следует ожидать от спаривания того же черного спаниеля с собакой одинакового с ним генотипа?

У тыквы белая окраска плода доминирует над желтой, а дисковидная форма над шаровидной. Гетерозиготную тыкву с белыми дисковидными плодами скрестили с белой шаровидной тыквой. Определите расщепление по фенотипуи генотипу.

Решение:
А - белая окраска плода;
а - жёлтая окраска плода;
В - дисковидная форма плода;
в - шаровидная форма плода;
АаВв - дигетерозигота - белые дисковидные плоды;
ААвв - белая шаровидная тыква.
Схема скрещивания
Р: АаВв х ААвв
Г: АВ, Ав Ав
аВ, ав
F1: ААВв - 25%; ААвв - 50%; АаВв - 25%.
Наблюдается три типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:2:1
Фенотип:
ААВв - белая дисковидная тыква - 25%;
ААвв - белая шаровидная тыква - 50%;
АаВв - белая дисковидная тыква - 25%.
Наблюдаемый фенотип:
белая дисковидная тыква - 50%;
белая шаровидная тыква - 50%.
Наблюдается два типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 1:1.
Выводы:
в потомстве данного скрещивания наблюдается два фенотипа, все особи имеют белые плоды, а по форме наблюдается расщепление - 1:1.

Читайте также: