У тыквы белая окраска плодов определяется геном w

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 21.09.2024

Вложение	Размер
anohina_sbornik_zadach_po_genetike.docx	99.67 КБ

Предварительный просмотр:

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №450 Курортного района Санкт-Петербурга

Решение задач по генетике

Взаимодействие неаллельных генов

Анохина Елена Викторовна,

учитель биологии высшей категории

ГБОУ СОШ № 450 Курортного района

Сборник включает задачи на взаимодействие неаллельных генов:

Комплементарность
Эпистаз
Полимерия

I Комплементарность – форма взаимодействия неаллельных генов, при которой признак формируется в результате суммарного сочетания продуктов их доминантных аллелей.

Имеет место при наследовании ореховидной гребня у кур, синей окраски баклажанов, зеленого оперения у волнистых попугайчиков и др.

Ореховидная форма гребня у кур обуславливается взаимодействием двух доминантных аллелей комплементарных генов А и В (А_В_) . Сочетание одного из этих генов в доминантном, а другого в рецессивном состоянии вызывает формирование либо розовидного ( А_bb ), либо гороховидного гребня ( aa_B ). У особей с генотипом aabb - листовидный (простой) гребень.

P ♀ AaBb х ♂ AaBb

9/16 – ореховидная форма гребня; 3/16 - розовидная форма гребня; 3/16 - гороховидная форма гребня; 1/16 – листовидная (простая) форма гребня.

Расщепление по фенотипу: 9 : 3 : 3 : 1

Темно-синяя окраска плодов баклажанов формируется в результате взаимодействия продуктов двух неаллельных доминантных генов А и В . Растения, гомозиготные по любому из соответствующих рецессивных аллелей a и b или по ним обоим, имеют белые плоды.

9/16 – синяя окраска плодов у баклажанов; 7/16 – белая окраска плодов у баклажанов.

Расщепление по фенотипу 9 : 7

При комплементарном действии генов расщепление по фенотипу может быть не только 9 : 3 : 3 : 1 и 9 : 7, но и 9 : 6 : 1 и 9 : 3 : 4.

Образцы решения задач:

При скрещивании белых морских свинок с черными потомство получается серое, а во втором поколении наблюдается расщепление 9 (серые) : 3 (черные) : 4 (белые).

Какой характер наследования окраски шерсти у морских свинок?
Какое потомство можно ожидать от скрещивания дигетерозиготного самца и гомозиготной по первому рецессивному и гетерозиготной по второму признаку самки?

А_bb – черная окраска

aaB_ и aabb – белая окраска

А_ B_ - серая окраска

P ♀ aaBb х ♂ Aa B b

Окраска шерсти наследуется по типу комплементарного взаимодействия генов;
В F 1 расщепление по фенотипу 3(серые) : 1 (черные) : 4 (белые)

Зоопарк прислал заказ на белых попугайчиков. Однако скрещивание имеющихся на ферме зеленых и голубых особей не давало белых попугайчиков.

Каковы генотипы птиц, которых не было на ферме?

P ♂ А_ B_ х ♀ aaB_

Заказ получен на попугайчиков, имеющих именно белый цвет. Но бесцветное оперение волнистых попугайчиков возникает только в том случае, если удастся создать дигоморецессивный генотип aabb .
Голубые попугаи имеют генотип либо aaBB , либо aaBb . Но если зеленый родитель не имеет дигетерозиготного генотипа, то излишни подробности о том, каков генотип голубого родителя

Подходящими производителями белых попугайчиков могут быть особи с генотипами АaBb и aaBb .

P ♂ АaBb х ♀ aaBb

Ответ: на ферме не было зеленых попугайчиков с генотипом АaBb и голубых попугайчиков с генотипом aaBb .

Эпистаз – форма взаимодействия неаллельных генов, при которой одна пара генов подавляет (не дает проявиться в фенотипе) другую пару генов.

Ген – подавитель называют эпистатичным, подавляемый ген – гипостатичным.

Если эпистатичный ген не имеет собственного фенотипического проявления, то он называется ингибитором и обозначается буквой I(i) .

Если эпистатичный ген - доминантный, то эпистаз также называется доминантным. Расщепление по фенотипу при доминантном может идти в отношении 12 : 3 : 1, 13 : 3, 7 : 6 : 3. Если эпистатичный ген - рецессивный, то эпистаз также называется рецессивным, и в этом случае расщепление по фенотипу может быть 9 : 3 : 4, 9 : 7, 13 : 3.

Примером доминантного эпистаза является наследование белой окраски плодов тыквы. При этом ген B отвечает за желтую окраску плодов тыкв, b – зеленую окраску , I – эпистатичный ген, подавляет B и b, вызывая белую окраску, ген i на формирование окраски влияния не оказывает.

Эпистазпроявляется в ингибировании действия одной аллельной пары генов, геном другой, неаллельной им пары. Различают доминантный и рецессивный эпистаз. При этом гены, подавляющее действие других, неаллельных им генов, называются эпистатичными, подавляемые - гипостатичными. Эпистатическое взаимодействие генов по своему характеру противоположно комплементарному взаимодействию. Например, у овса черная окраска зерна обусловлена доминантным геном А, серая окраска доминантным геном В. Ген А эпистатичен по отношению к гену В и ген В в присутствии гена А не проявляет своего действия. И тогда будет проявляться только черная окраска.

При скрещивании гомозиготных растений овса по черной окраскеААВВ с гомозиготными растениями, имеющими белую окраску аавв в F₁ все растения черносеменные. В F₂ следовало бы ожидать расщепление как при дигибридном скрещивании 9АВ:3Ав:3аВ:1ав, обозначив фенотип АВ – черные, Ав – черные, аВ – серые, ав – белые, получили расщепление 12:3:1.

Менделевское расщепление нарушается и соответствует 12:3:1 вместо 9:3:3:1.

Пример. При скрещивании тыкв с белыми плодами в F₁ получили 67 растений с белыми, 19 с желтыми 6 с зелеными плодами. Объяснить результаты. Определить генотипы исходных растений. Что произойдет если скрестить исходные растения с зеленоплодными растениями из F_1.

Выписать задание:

F₁ 67 бел. + 19 желт. + 6 зелен. = 92 растения

1. Поскольку в F 1 - расщепление, исходные растения гетерозиготны.

2. Расщепление явно не соответствует расщеплению при моногенном наследовании - не 1:2:1. Предполагаем дигенное наследование. Находим величину одного возможного сочетания гамет - 92:16 частей = 5,75 растений приходится на одну часть. Расщепление в опыте – 67:5,75 = 11,6 частей белых; 19:5,75 =3,3 части желтых; 6:5,75 = 1 часть зеленых, т. е. примерно 12:3:1.

Поскольку исходные растения имели белые плоды, в их генотипе есть аллель А, появление в потомстве желтых плодов свидетельствует о наличии у исходных растений аллеля В, появление зеленых плодов указывает на гетерозиготность исходных растений по обоим генам, следовательно, генотип исходных растений АаВЬ.

3. Характер расщепления свидетельствует о независимом наследовании генов А и В.

4. Скрещивание исходных растений АаВb с зеленоплодным ааbb - является анализирующим. В Fa. возможно образование четырех генотипов с равной вероятностью: АаВb, Ааbb, ааВb, ааbb. Особи с генотипами АаВb и Ааbb будут иметь белые плоды, расщепление в Fa- 2 бел.:1 желт.:1 зел.

1. Окраска плодов у тыквы контролируется двумя генами, взаимодействующими по типу доминантного эпистаза с расщеплением 12:3:1, гены наследуются независимо.

2. Генотип исходных растений АаВЬ.

З. При скрещивании исходных растений с зеленоплодным из F 1 произойдет расщепление - 2 бел.:1 желт.:1 зел.

Біологія. Хімія. Медицина. запись закреплена

Если отдельная клетка и организм представляют собой целостные системы, где все биохимические и физиологические процессы строго согласованы и взаимосвязаны, то прежде всего потому, что генотип интегрирован, т. е. является системой взаимодействующих генов.

Взаимодействие неаллельных генов. Известно много примеров, когда гены влияют на характер проявления определенного неаллельного гена или на саму возможность проявления этого гена.
У душистого горошка есть ген (А), обусловливающий синтез бесцветного предшественника пигмента — пропигмента. Ген В определяет синтез фермента, под действием которого из пропигмента образуется пигмент. Цветки душистого горошка с генотипом ааВВ и AAbb имеют белый цвет: в первом случае есть фермент, но нет пропигмента, во втором — есть пропигмент, но нет фермента, переводящего пропигмент в пигмент.
При скрещивании двух растений душистого горошка с белыми цветками получится пурпурная окраска цветков:

Таким образом, образование такого, казалось бы, элементарного признака, как окраска цветков, зависит от взаимодействия по крайней мере двух неаллельных генов, конечные продукты деятельности которых (белок, фермент) взаимно дополняют друг друга.

С другой формой взаимодействия генов ознакомимся на примере развития окраски плодов тыквы. У тыквы ген А определяет желтый цвет плодов, его рецессивная аллель (а) — зеленый цвет. Однако окрашенными плоды тыквы будут только в том случае, если в генотипе растений отсутствует доминантный ген из другой аллельной пары — ген В. Ген В подавляет окрашивание плодов тыквы, а его рецессивная аллель b не мешает окраске развиваться. Следовательно, при генотипе ААВВ плоды будут белыми, при генотипе ААbb — желтыми, при ааbb — зелеными. Такие формы взаимодействия неаллельных генов, как взаимодополняемость их действия или подавление одним геном неаллельного ему гена, касаются качественных признаков. Однако многие свойства организмов — масса и рост животных, яйценоскость кур, жирность молока и его количество у скота, содержание витаминов в растениях и т. п.— альтернативными не являются. Такие признаки называют количественными. Они определяются неаллельными генами, действующими на один и тот же признак или свойство. Чем больше в генотипе доминантных генов, от которых зависит какой-либо количественный признак, тем ярче этот признак проявляется. У пшеницы красный цвет зерен обусловлен действием трех генов: А1, А2, А3. При генотипе А1А1А2А2А3А3 окраска зерен наиболее интенсивная, при генотипе а1а1а2а2а3а3 пшеница имеет белый цвет. В зависимости от числа доминантных генов в генотипе можно получить переходы между интенсивно красной и белой окраской (смотрите рисунок ниже).

Количество пигмента в коже человека также зависит от числа доминантных неаллельных генов, действующих в одном направлении. Например, у супружеской пары негра и белой женщины рождаются дети с промежуточным цветом кожи (мулаты). У супружеской пары мулатов дети по цвету кожи имеют окраски всех типов — от черной до белой, что определяется комбинацией трех пар аллелей. По типу такого взаимодействия наследуются многие признаки животных и растений: содержание сахара в корнеплодах свеклы, длина колоса, длина початка кукурузы, плодовитость животных и др.

На этом уроке подробно рассмотрены примеры решения задач на аллельное и неаллельное взаимодействие генов: кодоминирование, комплементарность, доминантный эпистаз, полимерию. Также этот урок включает пример решения задачи на плейотропное действие гена

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Решение генетических задач. Взаимодействие генов"

Аллельное взаимодействие генов.

Кодоминирование.

Задача 1. У матери четвёртая группа крови, а у отца – первая. Может ли их ребёнок унаследовать группу крови своей матери?

Решение: вспомним обозначения и комбинации генов, определяющие фенотипические признаки при наследовании групп крови у человека.

Возвращаемся к задаче.
Записываем генотипы родительских форм. У матери – I A I B , у отца – I 0 I 0 .
Определяем гаметы, которые дают родительские организмы. Поскольку от гомогаметного отца ребёнок не может получить ни ген I A , ни ген I B , то у него не может быть четвёртой группы крови. У половины потомков этих родителей может быть только вторая группа крови, а у другой половины – только третья.

Ответ: нет, не может.

Задача 2. В родильном доме перепутали двух малышей. Первая пара родителей имеет I и II группы крови, вторая пара – II и IV. У одного из детей – II группа крови, а у второго – I группа. Помогите медперсоналу определить родителей обоих детей.

Решение: рассмотрим варианты генотипов первого ребёнка со второй группой крови. Это могут быть I A I A или I A I 0 . Анализируем генотипы родителей. И делаем вывод, что родителями ребёнка может быть как одна пара, так и другая.

Со вторым ребёнком всё значительно проще. Он гомогаметен, поскольку имеет первую группу крови. Значит, у обоих его родителей в генотипе должен быть ген I 0 . Такой вариант возможен только с первой парой родителей.
Ответ: ребёнок со второй группой крови – наследник второй пары родителей; ребёнок с первой группой крови рождён первой парой родителей.

Неаллельное взаимодействие генов.

Комплементарность (дополнительное взаимодействие).

Задача 3. У душистого горошка окраска цветков проявляется только при наличии двух доминантных генов: А и В. Если в генотипе имеется только один доминантный ген, то окраска не развивается. Какое потомство в первом и втором поколении получится от скрещивания растений с генотипами ААbb и ааВВ?

Решение: из условия задачи видно, что гены А и B отвечают за образование пигмента и его проявление. Но это происходит только у тех особей, в генотипе которых они встречаются вместе. В остальных случаях окраска не проявляется и цветки остаются белыми.

Записываем данные нам генотипы родительских форм. По фенотипу это два белых растения. Поскольку они гомозиготы, то образуют по одному типу гамет: Ab и aB.

В первом поколении получаем единообразие гибридов: 100% красноцветковых дигетерозигот.

Скрещиваем гибридов первого поколения между собой.

Дигетерозиготные особи дают по четыре типа гамет.

Строим решётку Пеннета.

Во втором поколении гибридов получаем два варианта потомков по фенотипу – крас-ные и белые. Девять красных и семь белых. Девять к семи – это одно из соотношений расщепления, характерное для комплементарного взаимодействия генов.

Ответ: в первом поколении гибридов все особи с красными цветками дигетерозиготные. Во втором – наблюдаем расщепление: девять красноцветковых растений к семи белоцветковым.

Задача 4. При скрещивании растений одного из сортов тыквы с жёлтыми и белыми плодами всё потомство первого поколения имело белые плоды. При скрещивании гибридов F₁ между собой во втором поколении было получено: 204 растения с белыми плодами, 53 – с жёлтыми и 17 – с зелёными. Определите генотип родителей и тип наследования.

Решение: определяем тип наследования. Для этого составляем соотношение расщепления.

Получаем 12:3:1. Такая пропорция говорит нам о том, что это эпистаз.

Вводим буквенные обозначения генов и записываем признаки, которые эти гены определяют. Пускай А – ген, определяющий жёлтую окраску, а – зелёную. Ген B подавляет образование пигмента, а b – не оказывает влияния на окраску.

Расщепление во втором поколении 12:3:1 означает, что родительские формы этих гибридов были дигетерозиготными, поскольку дали четыре типа гамет. А так как в первом поколении гибридов наблюдалось их единообразие, значит родительские формы гибридов первого поколения были гомозиготами по двум признакам. Одни из аллелей этих гомозигот доминантные, а другие – рецессивные.

Записываем генотипы родительских форм гибридов первого поколения: AAbb и aaBB. Проверяем соответствие записанных генотипов с фенотипами, данными по условию задачи. Одни родительские формы жёлтые, другие – белые.

Получаемое первое поколение гибридов – белые дигетерозиготы.

Скрещиваем их между собой.

Получаем заданное расщепление по фенотипу у гибридов второго поколения.

Записываем ответ задачи. Родители: доминантная гомозигота по первому признаку и рецессивная гомозигота по второму, и рецессивная гомозигота по первому признаку, доминантная гомозигота по второму. Тип наследования – доминантный эпистаз.

Задача 5. Рост человека определяется взаимодействием нескольких пар генов: А₁a₁A₂a₂А₃a₃. Люди с генотипом a₁a₁a₂a₂a₃a₃ имеют рост 150 см. С генотипом А₁А₁A₂A₂А₃А₃ – около 180 см (каждый доминантный ген добавляет к росту 5 см). Племя людей низкого роста порабощается ордой воинов с ростом в 180 см. Победители убивают мужчин и женятся на их женщинах. Какой рост будет у детей первого поколения от этих браков?

Решение: все гены отвечают за рост человека.

Записываем генотипы родителей. По условию – это доминантные и рецессивные гомозиготы.
Гомозиготы дают по одному типу гамет. В результате гибриды первого поколения будут гетерозиготами по трём парам генов.

Поскольку каждый доминантный ген прибавляет к самому малому росту в 150 сантиметров по 5 см, а доминантных гена в данном случае три, значит потомки будут иметь рост 165 сантиметров.

Ответ: 165 см.

Плейотропия.

Задача 6. У мышей ген доминантной жёлтой пигментации шерсти обладает гомозиготным летальным действием. Его аллель определяет рецессивную чёрную пигментацию и обеспечивает жизнеспособность мышей. Скрещены две жёлтые особи. Какое расщепление по окраске шерсти ожидается у гибридов первого поколения?

Решение: вводим буквенные обозначения генов. Пускай ген А обуславливает жёлтую окраску шерсти, а ген а – чёрную.
При этом отмечаем, что в гомозиготном состоянии доминантные гены приводят к нежизнеспособности потомства.

Записываем генотипы родительских форм.
Жёлтые жизнеспособные мыши могут быть только гетерозиготами.
Записываем генотипы гибридов первого поколения.

Получаем четыре части гибридов, из которых одна часть доминантных гомозигот оказывается нежизнеспособной.

Ответ: живыми в потомстве окажутся две части мышей с жёлтой шерстью и одна часть – с чёрной.

Читайте также: