Задачі для самостійного розв'язання. 1. Кролики породи шиншила мають своєрідний красивий сірий колір хутра, що цінується в хутровій промисловості

1. Кролики породи шиншила мають своєрідний красивий сірий колір хутра, що цінується в хутровій промисловості. В одному господарстві, яке займається розведенням таких кроликів, від схрещування шиншилових кроликів стали з’являтися плямисті кролики. Шкурки плямистих кроликів у натуральному вигляді некрасиві, нерівномірного кольору і тому вибраковуються. Чим можна пояснити появу плямистих нащадків від шиншилових кроликів і яким шляхом можна поліпшити склад маточного поголів’я кроликів у цьому господарстві? Слід зазначити, що сірий колір хутра є домінантною ознакою. Відповідь підтвердити відповідною схемою схрещування.

2. У великої рогатої худоби чорний колір шерсті є домінантною ознакою, а червоний колір шерсті – рецесивна ознака. Від схрещування червоного бугая з чорними коровами одержано 89 чорних і 86 червоних телят. Визначити генотипи батьківських форм.

3. При схрещуванні чорних мишей з білими все потомство було чорним. Надалі це потомство схрещували знову з білими мишами. Внаслідок другого схрещування одержали 66 особин, із яких було 34 чорних і 32 білих мишенят. Визначити генотипи вихідних батьківських форм та їхніх нащадків у обох схрещуваннях, якщо відомо, що чорний колір шерсті у мишей є домінантною ознакою.

4. У морських свинок довга шерсть є домінантною ознакою, а коротка шерсть – рецесивна ознака. Від схрещування довгошерстих гетерозиготних морських свинок з короткошерстими одержано в потомстві 48 особин. Скільки із них успадкувало довгу шерсть?

5. До експерименту взяли 5 морських свинок, які мали кошлату шерсть. Експериментальних морських свинок схрещували з самцем, який мав гладеньку шерсть. У трьох випадках усі нащадки мали кошлату шерсть, а у двох випадках серед 12 нащадків 7 морських свинок мали кошлату шерсть, а 5 – гладеньку шерсть. Визначити генотипи вихідних батьківських форм та їхніх нащадків. Кошлата шерсть є домінантною ознакою, а гладенька шерсть – рецесивна ознака.

6. У гарбузів дископодібна форма плодів – домінантна ознака, а куляста форма плодів – рецесивна ознака. Визначити генотипи батьківських рослин, якщо в потомстві дископодібних і кулястих плодів було порівну.

7. Від схрещування гібридних рослин гороху, які мали червоні віночки (домінантна ознака), і рослин з білими віночками (рецесивна ознака), у потомстві одержано 1856 рослин. Скільки рослин серед нащадків мали білий віночок?

8. У норок коричневий колір хутра – домінантна ознака, а сірий колір хутра – рецесивна ознака. Коричнева норка народила 7 малят, серед яких четверо мали коричневе хутро, а троє – сіре хутро. Визначити генотип батьків.

9. У науковій лабораторії провели схрещування чорних мушок дрозофіл із загнутими крилами з дигетерозиготними мушками, які мали сіре тіло і нормальні крила. Визначити фенотип потомства. Відомо, що сіре забарвлення тіла і нормальні крила у мушок дрозофіл є домінантними ознаками, а чорне забарвлення тіла і загнуті крила – рецесивні ознаки.

10. У тваринницькому господарстві провели схрещування дигете-розиготного білоголового комолого (безрогого) бугая з рогатими коровами, які мали суцільне забарвлення голови. Яка частина потомства фенотипно буде подібна до бугая? Комолість і біла голова – домінантні ознаки, рогатість і суцільне забарвлення голови – рецесивні ознаки.

11. На птахофермі від схрещування сірих курок з опереними ногами і білих півнів з неопереними ногами (голими) отримано потомство: 147 сірих курчат з опереними ногами, 149 сірих курчат з голими ногами, 145 білих курчат з опереними ногами і 146 білих курчат з голими ногами. Встановити генотип курок і яка частина потомства генотипно подібна до них? Сіре забарвлення пір’я і оперені ноги – домінантні ознаки, біле оперення і голі ноги – рецесивні ознаки.

12. Провели схрещування двох порід шовковичного шовкопряда, які відрізнялися такими ознаками: одні дають однокольорову гусінь, що плете жовті кокони, а другі – смугасту гусінь, що плете білі кокони. Гібриди першого покоління були смугастими і плели жовті кокони. Ці гібриди схрестили з шовковичними шовкопрядами, які дають однокольорову гусінь, що плете білі кокони і одержали в потомстві таке розщеплення: 782 смугастої гусені, що плете жовті кокони, 788 смугастої гусені, що плете білі кокони, 786 однокольорової гусені, що плете жовті кокони і 784 однокольорової гусені, що плете білі кокони. Встановити генотипи батьківських форм, а також генотипи першого і другого поколінь.

РОЗДІЛ V

МНОЖИННІ АЛЕЛІ

Численні дані генетичних досліджень різного рівня свідчать, що ген будь-якої ознаки переважно існує у двох алельних станах. Наприклад, форма насіння гороху визначається сполученням двох алельних генів (домінантного і рецесивного): А – ген гладенької форми, а – ген зморшкуватої форми.

Проте, для значної кількості генів відомі не два, а декілька або навіть багато алельних станів (A, a₁, а₂, а₃ і т.д.) Це так звані множинні алелі одного гена. Множинні алелі утворюються внаслідок багаторазової мутації одного і того ж локусу хромосоми. Слід зазначити, що при множинному алелізмі в гаметі або спорі присутній завжди тільки будь-який один алель даного гена, а в клітинах тіла вищих рослин, тварин і людини – лише по два (однакових чи різних) алелі цього гена, тому характер розщеплення множинних алелів певної ознаки завжди залишається моногібридним. Отже, якщо в популяції і виявиться три, чотири і більше алельних генів, то в генотипі кожного конкретного організму із такої кількості генів будуть присутніми лише два.

Взаємодія генів при множинному алелізмі може бути досить різноманітною. Нерідко вони утворюють послідовні ряди домінування, в яких кожний із наведених генів домінує над наступним; . Тобто ген А домінує над генами ; ген домінує над генами а₂, а₃, а₄ і т.д. Проте, бувають і більш складні комбінації.

За принципом множинного алелізму у тварин і рослин успадковуються такі ознаки: забарвлення шерсті і райдужної оболонки очей у кролів, забарвлення очей у дрозофіл, довжина хвоста у мишей, утворення червоно-фіолетового пігменту антоціану у вегетативних і генеративних органах кукурудзи, серія генів самостерильності у конюшини, тютюну і т.д.

Наприклад, гени забарвлення шерсті у кролів утворюють такий послідовний ряд домінування: , де С – ген темної шерсті (дике забарвлення); – ген сірої шерсті (шиншила): – ген світло-сірої шерсті (мардер); – ген горностаєвої шерсті (гімалайська): с – ген відсутності пігменту (альбінос).

У людини за принципом множинного алелізму успадковуються групи крові за системою АВО. Антигенний склад крові за цією системою визначається трьома алельними станами гена І: I^А, І^В, І^О. Гени І^А і І^В є домінантними генами відносно гена І^О. Різні сполучення зазначених генів утворюють чотири групи крові, які мають таку характеристику:

Група крові	Генотип	Антиген еритроцитів	Антитіла крові
І (О)	І^О І^О	_,_
II (А)	І^А І^А І^А І^О	А,_	_,
III (В)	І^В І^В І^В І^О	_, В	, _
IV (АВ)	І^А І^В	А, В	_,_

Ця система крові була виявлена першою (Ладштейнер, 1900). Пізніше була виявлена система MN та інші системи крові, із яких за принципом множинного алелізму спадкується резус (Rh) система. Наявність антигену Rh спадкується як домінантна ознака (D), а його відсутність – рецесивна ознака (d). Тому Rh-позитивні генотипи можуть бути DDабо Dd, а Rh-негативні тільки dd. Зараз виявлено, що Rh-фактор визначається трьома парами алелів, які позначаються CDE. Це створює можливість виникнення восьми типів генних триплетів. Однак, хімічна структура зазначених антигенів на сьогодні ще не розкрита, тому питання про механізми успадкування Rh-фактора за такою кількістю пар алелів залишається відкритим, і при розв’язанні задач до уваги приймається лише одна пара алелей Rh-належності: D – d.

ПРИКЛАДИ

Приклад 1. У кролів можливі такі варіанти забарвлення райдужної оболонки очей: темна (А), світло-коричнева (а₁), дуже світло-коричнева (а₂) і рожева (без пігменту – а). Ці гени утворюють такий ряд послідовного домінування: А > а₁ > а₂ > а. Записати всі можливі генотипи кролів, які визначають кожну фенотипну ознаку забарвлення

Дано: Розв’язок

А – ген темного забарвлення райдужки очей а₁ – ген світло-коричневого забарвлення райдужки очей а₂ – ген дуже світло-коричневого забарвлення очей а – ген рожевого забарвлення очей

Керуючись наведеним рядом послідовного домінування, записуємо всі можливі комбінації алельних генів, які визначають певну фенотипну ознаку. Темне забарвлення райдужки очей кролів: АА, Аа₁, Аа₂, Аа. Світло-коричневе забарвлення райдужки очей кролів: а₁а₁, а₁а₂, а₁а. Дуже світло-коричневе забарвлення райдужки очей кролів: а₂а₂, а₂а. Рожеве (без пігменту) забарвлення райдужки очей кролів: аа.

Генотипи –?

Відповідь. Усі можливі генотипи за кожною фенотипною ознакою, зазначеною в умові задачі, наведені в розв’язку. Тип задачі: моногібридне схрещування, множинний алелізм.

Приклад 2. Чоловік II групи крові, мати якого мала І групу крові, одружився з жінкою IV групи крові. Визначте можливі групи крові їхніх дітей.

Дано: Розв'язок

І^А – ген ІІ групи крові І^АІ^В – генотип IV групи крові Р: ♀І^АІ^В ♂І^АІ⁰	Р: ♀І^АІ^В × ♂І^АІ⁰ Гамети: (І^А) (І^А) (І^В) (І⁰) F: І^АІ^А, І^АІ^В, І^АІ⁰, І^ВІ⁰ ІІ IV ІІ ІІІ
F –?

Аналіз одержаного потомства:

фенотип 2:1:1, тобто 50% дітей II групи крові, 25% дітей III групи крові і 25% дітей IV групи крові.

генотип: 1:1:1:1, тобто по 25% різних генотипних класів.

Відповідь. За умовою задачі у дітей можливі такі групи крові: II, III, IV. Тип задачі: моногібридне схрещування, множинний алелізм.

Приклад 3. Від шлюбу жінки з резус-негативною кров'ю II групи і чоловіка з резус-позитивною кров'ю III групи народилася дитина з резус-негативною кров'ю І групи. Встановити генотипи батьків.

Дано: Розв'язок

І^А – ген ІІ групи крові І^В – ген IІІ групи крові D – ген Rh – позитивної крові d – ген Rh – негативної крові F: І⁰І⁰dd Р: ♀І^АІ^-dd ♂І^DІ^-D_
Р: ♀І^АІ⁰dd × ♂І^ВІ⁰D d

Гамети: (І^Аd) (І^ВD)

(І⁰d) (І^Вd)

(І⁰D)

(І⁰d)

F:

♂ ♀ І^ВD І^Вd І⁰D І⁰d

І^Аd І^АІ^ВDd IVRh+ І^АІ^Вdd IVRh- І^АІ⁰Dd IIRh+ І^АІ⁰dd IIRh-

І⁰d І^ВІ⁰Dd IIIRh+ І^ВІ⁰dd IIIRh- І⁰І⁰Dd IRh+ І⁰І⁰dd IRh-

Р –?

Аналіз одержаного потомства:

фенотип – 8 фенотипних класів;

генотип: – 8 генотипних класів.

Знання генотипу дитини і цитологічних основ дигібридного схрещування дало змогу встановити генотипи батьків.

Відповідь. За умовою задачі генотип жінки - I^AI°dd (гетерозигота за першою парою ознак і гомозигота за другою парою ознак за рецесивом), чоловіка - I^BI°Dd (дигетерозигота). Тип задачі: дигібридне схрещування, множинний алелізм.