Основные этапы решения задач по классической генетике, практические рекомендации по их выполнению. Определение доминантности или рецессивности изучаемых признаков, исследование расположения генов в хромосомах; фенотипы и генотипы родительских особей.
Аннотация к работе
1. Этапы решения типовых генетических задач
Наиболее простые генетические задачи содержат в своем условии многие важные сведения: доминантность или рецессивность изучаемых признаков, расположение генов в хромосомах, фенотипы и генотипы родительских особей и т.п.
Решение таких генетических задач обычно не составляет трудности и осуществляется в несколько последовательных этапов: 1. Ознакомление с содержанием задачи.
2. Краткая запись в виде таблицы «признак - ген» сведений об альтернативных признаках и обусловливающих их аллельных генах.
3. Запись генотипов родителей.
4. Запись гамет каждой родительской особи.
5. Запись генотипов особей потомства.
6. Анализ потомства по генотипу и запись формулы расщепления потомства по генотипу.
7. Запись фенотипов особей потомства.
8. Анализ потомства по фенотипу и запись формулы расщепления потомства по фенотипу.
9. Поиск ответа на конкретный вопрос задачи (например, расчет вероятности рождения особи с тем или иным генотипом или фенотипом).
10. Запись ответа задачи.
В качестве примера приведем решение простой задачи на моногибридное скрещивание организмов с аутосомным признаком, для которого характерно явление полного доминирования. Решение задачи будем оформлять в соответствии с общепринятыми требованиями.
Задача 1
У пшеницы карликовость доминирует над нормальным ростом. За эти признаки отвечают аутосомные аллельные гены. Гомозиготное карликовое растение скрестили с растением нормального роста.
Сколько растений нормального роста можно ожидать в F2 при скрещивании гибридов первого поколения друг с другом?
Решение
Анализ условия задачи показывает, что скрещиваемые особи анализируются по одному признаку - росту, который представлен двумя альтернативными проявлениями: карликовый рост и нормальный рост. Причем сказано, что карликовость является доминантным признаком, а нормальный рост - рецессивным. Эта задача - на моногибридное скрещивание, и для обозначения аллелей достаточно будет взять одну букву алфавита. Изучаемый признак является аутосомным, поэтому для обозначения генов не надо использовать символы половых хромосом (X и Y).
Составим таблицу “признак - ген”, взяв для обозначения аллелей гена букву “А”. Доминантный аллель обозначим прописной буквой А, рецессивный аллель - строчной буквой а.
Признак Ген карликовость нормальный рост А А Запишем генотипы родителей. Помним, что генотип организма включает в себя два аллеля изучаемого гена “А”. Карликовость - доминантный признак, поэтому карликовая пшеница имеет в своем генотипе аллель А. Второй аллель генотипа - тоже А, так как по условию задачи особь с доминантным признаком гомозиготна. Значит генотип карликовой пшеницы - АА.
Нормальный рост - рецессивный признак, поэтому пшеница нормального роста имеет в своем генотипе два аллеля а, так как только в этом случае рецессивный аллель проявится в фенотипе и сформируется рецессивный признак; если бы в генотипе был аллель А, то особь имела бы доминантный признак карликовости. Таким образом, генотип пшеницы нормального роста - аа.
Первые две строчки краткой записи решения задачи приобретают вид: карликовость нормальный рост
Р АА х > аа
Теперь запишем типы гамет родительских особей. У особи с генотипом АА первый аллель А попадает в одну гамету, а второй аллель А - в другую. Эти гаметы одинаковы по находящемуся в них аллелю А, они однотипны. Таким образом, организм АА формирует гаметы одного типа: гаметы А. Рассуждая таким же образом, мы приходим к выводу, что особь с генотипом аа тоже формирует гаметы только одного, но другого типа: гаметы а.
Краткая запись решения задачи приобретает вид: карликовость нормальный рост
Р АА х > аа типы гамет А а Запишем генотипы и фенотипы потомства. Гамета а оплодотворяет гамету А, и образующаяся зигота имеет генотип Аа. Каждый из родительских организмов формирует большое количество однотипных гамет, но все многочисленные потомки этих родителей будут иметь одинаковый генотип Аа. Аллель А будет полностью подавлять аллель а, поэтому у всех особей потомства F1 будет формироваться только один из альтернативных признаков - доминантный признак: карликовый рост.
Краткая запись решения задачи приобретает вид: карликовость нормальный рост
Р АА х > аа типы гамет А а F1 генотип Аа
100% фенотип карликовость
100%
Теперь запишем результаты скрещивания гибридов первого поколения друг с другом. Запись результатов скрещивания особей первого поколения друг с другом начинается со следующей строки: карликовость карликовость
F1 Аа х > Аа
Сначала запишем гаметы этих гетерозиготных особей. У особи с генотипом Аа аллель А попадает в одну гамету, а аллель а - в другую. В равном количестве формируются гаметы двух типов: гамета А и гамета а. Таким образом, каждый из скрещиваемых организмов формирует гаметы двух типов: гамету А и гамету а. Каждая из двух гамет одного организма с равной вероятностью может встретиться с любой из двух