100 načina da smršate 

Zadaci iz genetike iz ct. Dominantni geni kod pilića Kod pilića dominira šarolika boja perja

Zadatak 5
Ukrštanjem pijetla i pilića sa šarenim perjem dobijeno je potomstvo: 3 crna pileta, 7 šarenih i 2 bijela. Koji su genotipovi roditelja?
Rješenje:
Ako se prilikom ukrštanja fenotipski identičnih (jedan par osobina) jedinki prve generacije hibrida, osobine podijele u tri fenotipske grupe u omjeru 1:2:1, onda to ukazuje na nepotpunu dominaciju i da su roditeljske jedinke heterozigotne.
Imajući to na umu, pišemo crossover shemu:

Iz zapisa se vidi da je podjela osobina po genotipu 1:2:1. Pod pretpostavkom da šareni pilići imaju Aa genotip, tada bi polovina hibrida prve generacije trebala biti šarena. U uslovima problema kaže se da je u podmlatku od 12 pilića 7 bilo šareno, a to zaista čini nešto više od polovine. Koji su genotipovi crnih i bijelih pilića? Očigledno, crne kokoši su imale AA genotip, a bijele - aa, budući da je crno perje, ili, tačnije, prisustvo pigmenta, u pravilu, dominantna osobina, odsustvo pigmenta (bijela boja) je recesivna osobina . Dakle, možemo zaključiti da u ovom slučaju crno perje kod pilića neu potpunosti dominira nad bijelim; heterozigotne osobe imaju šareno perje.

Mendelovi zakoni

Svi smo učili u školi i s pola srca slušali eksperimente na grašku fantastično pedantnog svećenika Gregora Mendela na časovima biologije. Vjerovatno je malo tko od budućih razvedenih slutio da će ova informacija ikada biti potrebna i korisna.

Prisjetimo se zajedno Mendelovih zakona, koji vrijede ne samo za grašak, već i za sve žive organizme, pa tako i za mačke.

Mendelov prvi zakon je zakon uniformnosti hibrida prve generacije: kod monohibridnog ukrštanja, sve potomke u prvoj generaciji karakteriše uniformnost u fenotipu i genotipu.

Uzmimo, kao ilustraciju Mendelovog prvog zakona, ukrštanje crne mačke homozigotne po genu crne boje, odnosno "BB" i čokoladne mačke, takođe homozigotne za čokoladnu boju, što znači "cc".

Roditelji (P): BB x cc mačići (F1): BB BB BB

Spajanjem zametnih ćelija i formiranjem zigota, svaki mačić je od oca i od majke dobio polovičan set hromozoma, koji su, kada se spoje, dali uobičajeni dvostruki (diploidni) skup hromozoma. To jest, od majke je svako mače dobilo dominantni alel crne boje "B", a od oca - recesivni alel čokoladne boje "c". Jednostavno rečeno, svaki alel iz majčinog para se množi sa svakim alelom očevog para - tako da u ovom slučaju dobijamo sve moguće kombinacije alela roditeljskih gena.

Tako su se svi rođeni mačići prve generacije pokazali fenotipski crni, jer gen crne boje dominira čokoladom. Međutim, svi su oni nosioci čokoladne boje, koja se kod njih fenotipski ne pojavljuje.

Mendelov drugi zakon je formuliran na sljedeći način: prilikom ukrštanja hibrida prve generacije, njihovo potomstvo daje cijepanje u omjeru 3:1 sa potpunom dominacijom i u omjeru 1:2:1 sa međunasljeđivanjem (nepotpuna dominacija).

Razmotrimo ovaj zakon na primjeru crnih mačića koje smo već dobili. Prilikom ukrštanja naših mačića iz legla, vidjet ćemo sljedeću sliku:

F1: Vin x Vv F2: Vv Vv Vv Vv

Kao rezultat takvog ukrštanja, dobili smo tri fenotipski crna mačića i jednog čokoladnog. Od tri crna mačića, jedan je homozigot za crnu, a druga dva su čokoladni nosači. U stvari, dobili smo podjelu 3 prema 1 (tri crna i jedno čokoladno mače). U slučajevima sa nepotpunom dominacijom (kada heterozigot pokazuje slabiju dominantnu osobinu od homozigota), razdvajanje će izgledati kao 1-2-1. U našem slučaju, slika izgleda isto, uzimajući u obzir nosače čokolade.

Analiziranje krsta koristi se za određivanje heterozigotnosti hibrida za jedan ili drugi par osobina. U ovom slučaju, hibrid prve generacije se ukršta sa roditeljem homozigotnim za recesivni gen (cc). Takvo ukrštanje je neophodno jer se u većini slučajeva homozigotne osobe (BB) fenotipski ne razlikuju od heterozigotnih (BB)
1) heterozigotna hibridna jedinka (BB), fenotipski se ne razlikuje od homozigotne, u našem slučaju crne, ukrštanja sa homozigotnom recesivnom jedinkom (cv), tj. čokoladna mačka:
roditeljski par: Vv x vv
distribucija u F1: Vv Vv vv vv
tj. 2:2 ili 1:1 podjela je uočena u potomstvu, potvrđujući heterozigotnost testirane jedinke;
2) hibridna jedinka je homozigotna po dominantnim osobinama (BB):
R: BB x cc
F1: Vv Vv Vv Vv - tj. ne dolazi do cijepanja, što znači da je testirana osoba homozigotna.

Svrha dihibridnog ukrštanja- pratiti nasljeđivanje dva para osobina istovremeno. Ovim ukrštanjem Mendel je uspostavio još jedan važan obrazac - nezavisno nasljeđivanje osobina ili neovisnu divergenciju alela i njihovu nezavisnu kombinaciju, kasnije nazvanu Mendelov treći zakon.

Da bismo ilustrirali ovaj zakon, uvedemo gen za pojašnjenje "d" u našu formulu za crnu i čokoladnu boju. U dominantnom stanju "D" gen za posvjetljenje ne radi i boja ostaje intenzivna, u recesivnom homozigotnom stanju "dd" boja je posvijetljena. Tada će genotip boje crne mačke izgledati kao "BBDD" (pretpostavimo da je homozigotna za osobine koje nas zanimaju). Ukrstit ćemo ga ne s čokoladom, već s lila mačkom, koja genetski izgleda kao pročišćena čokoladna boja, odnosno "vvdd". Kada se ove dvije životinje ukrste u prvoj generaciji, svi mačići će biti crni i njihov genotip boje može se napisati kao BvDd., tj. svi će oni biti nosioci čokoladnog gena "b" i gena za bistrenje "d". Ukrštanje takvih heterozigotnih mačića savršeno će pokazati klasično 9-3-3-1 cijepanje, koje odgovara trećem Mendelovom zakonu.

Radi praktičnosti evaluacije rezultata dihibridnog ukrštanja koristi se Punnettova mreža u kojoj se bilježe sve moguće kombinacije roditeljskih alela (najgornji red tabele - neka se u njoj upisuju kombinacije majčinih alela, a krajnji lijevi stupac - u njemu ćemo napisati očinske kombinacije alela). Kao i sve moguće kombinacije alelnih parova koje potomci mogu dobiti (nalaze se u tijelu tabele i dobijaju se jednostavnim kombinovanjem roditeljskih alela na njihovom presjeku u tabeli).

Tako ukrštamo par crnih mačaka sa genotipovima:

VvDd x VvDd

Napišimo u tablicu sve moguće kombinacije roditeljskih alela i mogućih genotipova mačića dobivenih od njih:

Dakle, dobili smo sljedeće rezultate:
9 fenotipski crnih mačića - njihovi genotipovi su BBDD (1), BBDd (2), BbDD (2), BbDd (3)
3 plava mačića - njihovi genotipovi su BBdd (1), Bbdd (2) (kombinacija gena za pojašnjenje sa crnom bojom daje plavu boju)
3 čokoladna mačića - njihovi genotipovi su bbDD (1), bbDd (2) (recesivni oblik crne boje - "c" u kombinaciji sa dominantnim oblikom alela gena za bistrenje daje nam čokoladnu boju)
1 lila mače - njegov genotip je bbdd (kombinacija čokoladne boje sa recesivnim homozigotnim genom za bistrenje daje lila boju)

Tako smo dobili podjelu osobina po fenotipu u omjeru 9:3:3:1.

Važno je naglasiti da se time ne samo otkrivaju znakovi roditeljskih formi, već i nove kombinacije koje su nam kao rezultat dale čokoladnu, plavu i lila boje. Ovaj križ je pokazao nezavisno nasljeđivanje gena odgovornog za posvijetljenu boju od same boje dlake.

Nezavisna kombinacija gena i cijepanje zasnovano na njemu u F2 u omjeru 9:3:3:1 moguće je samo pod sljedećim uvjetima:
1) dominacija mora biti potpuna (kod nepotpune dominacije i drugih oblika interakcije gena, brojčani odnosi imaju drugačiji izraz);
2) nezavisno cepanje važi za gene koji se nalaze na različitim hromozomima.

Mendelov treći zakon se može formulisati na sledeći način: aleli svakog para alela se odvajaju u mejozi, bez obzira na alele drugih parova, kombinujući se u gametama nasumično u svim mogućim kombinacijama (kod monohibridnog ukrštanja bilo je 4 takve kombinacije, kod dihibridnog ukrštanja - 16, sa trihibridnim ukrštanjem, heterozigoti formiraju 8 tipova svake gamete, za koje su moguće 64 kombinacije itd.).

Citološke osnove Mendelovih zakona
(T.A. Kozlova, V.S. Kuchmenko. Biologija u tabelama. M., 2000)

Citološki temelji se zasnivaju na:

  • uparivanje hromozoma (uparivanje gena koji određuju mogućnost razvoja bilo koje osobine)
  • karakteristike mejoze (procesi koji se dešavaju u mejozi koji obezbeđuju nezavisnu divergenciju hromozoma sa genima koji se nalaze na njima do različitih pluseva ćelija, a zatim do različitih gameta)
  • karakteristike procesa oplodnje (slučajna kombinacija hromozoma koji nose po jedan gen iz svakog alelnog para) Dodaci Mendelovim zakonima.

    Daleko od toga da se svi rezultati ukrštanja pronađeni tokom istraživanja uklapaju u Mendelove zakone, pa su tako nastali dodaci zakonima.

    Dominantna karakteristika u nekim slučajevima možda neće biti u potpunosti ispoljena ili čak izostati. U ovom slučaju postoji ono što se zove srednje nasljeđivanje, kada nijedan od dva gena koji djeluju u interakciji ne dominira nad drugim i njihovo djelovanje se manifestira u genotipu životinje u jednakoj mjeri, čini se da jedna osobina razvodnjava drugu.

    Primjer je Tonkinese mačka. Kada se sijamske mačke križaju s burmanskim mačićima, rađaju se tamnije od sijamskih, ali svjetlije od burmanskih - takva srednja boja se naziva Tonkinese.

    Uz srednje nasljeđivanje osobina, postoji i različita interakcija gena, odnosno geni odgovorni za neke osobine mogu utjecati na ispoljavanje drugih osobina:
    -uzajamni uticaj- na primjer, slabljenje crne boje pod utjecajem gena sijamske boje kod mačaka koje su njegovi nosioci.
    -komplementarnost- ispoljavanje osobine moguće je samo pod uticajem dva ili više gena. Na primjer, sve tabby boje pojavljuju se samo u prisustvu dominantnog agouti gena.
    -epistaza- djelovanje jednog gena potpuno skriva djelovanje drugog. Na primjer, dominantni bijeli gen (W) skriva bilo koju boju i uzorak, naziva se i epistatično bijeli.
    -polimerizam- čitav niz gena utiče na ispoljavanje jedne osobine. Na primjer - gustina vune.
    -pleiotropija- jedan gen utiče na ispoljavanje niza osobina. Na primjer, isti gen za bijelu boju (W) povezan s plavim očima izaziva razvoj gluhoće.

    Vezani geni su također uobičajena devijacija, koja, međutim, nije u suprotnosti sa Mendelovim zakonima. Odnosno, određeni broj osobina se nasljeđuje u određenoj kombinaciji. Primjer su spolno vezani geni - kriptorhizam (njegove nositeljice su ženke), crvena boja (prenosi se samo na X kromosomu).

    U vrtnom grašku, geni odgovorni za razvoj vitica i oblik površine sjemena nalaze se na istom paru homolognih hromozoma. Udaljenost između njih je 16 M. Ukrštene su biljke Rothel homozigotnog graška, sa glatkim sjemenkama i antenama (dominantne osobine) i naboranim sjemenkama bez antena. Hibridi F 1 podvrgnuti analizi ukrštanja. Koja je % šansa da će F2 hibridi imati biljke sa naboranim sjemenkama i viticama?

    Siva kokoš ukrštena je sa crnim pijetlom. Sivi alel je dominantan. Geni za boju nalaze se na X hromozomu. Izračunajte % sivih pijetlova u F 2 hibridima.

    Prilikom ukrštanja pegastih zečeva sa jednolično obojenim, u potomstvu su se pojavili samo pegasti zečevi. U F 2 - 24 pegastih zeca i 8 jednolično obojenih. Koliko je pegastih zečeva vjerovatno homozigotno?

    Kod ljudi miopija dominira nad normalnim vidom, a smeđa boja očiju dominira plavom. Smeđooki, kratkovid muškarac čija je majka imala plave oči i normalan vid oženio se plavookom ženom sa normalnim vidom. Kolika je vjerovatnoća rođenja u % djeteta sa znacima majke?

    Zdrav muškarac je oženio zdravu ženu čiji otac nije imao znojne žlezde (polno vezana recesivna osobina) i čija su majka i njeni preci bili zdravi. Koliki procenat sinova ovih roditelja možda nema znojne žlezde?

    Žena sa hipoplazijom (stanjenjem) zubne cakline udala se za muškarca sa istim nedostatkom. Iz ovog braka rođen je dječak koji nije bolovao od ove bolesti. Poznato je da je gen hipoplazije dominantan i lokaliziran na X hromozomu. Odredite vjerovatnoću u % pojave djevojčice sa defektom gleđi u ovoj porodici.

    Albinizam kod ljudi se nasljeđuje kao autosomno recesivna osobina. U porodici u kojoj je jedan od supružnika albino, a drugi normalan, rođena su braća od kojih je jedan normalan, a drugi albino. Kolika je % šansa da će sljedeće dijete biti albino?

    U kukuruzu dominiraju glatke sjemenke nad naboranim, a obojene nad bezbojnim. Ovi geni se nalaze na istom hromozomu na udaljenosti od 3,6 morganida. Ukrštena je biljka diheterozigotnog genotipa, kod koje je nasledila gene za glatkoću i obojenost od jednog roditelja, sa homozigotnom biljkom sa naboranim bezbojnim semenom. Izračunajte postotak biljaka sa glatko obojenim sjemenkama u F 1.

    Kod kanarinaca zelena boja perja dominira nad smeđom i određena je genom lokaliziranim u X kromosomu, a kratki kljun dominira nad dugim i određen je genom lokaliziranim u autozomu. Ukrštanjem zelenog mužjaka s kratkim kljunom i kratkokljune smeđe ženke dobiveno je potomstvo s različitom kombinacijom svih fenotipskih osobina. Koliki će postotak potomaka imati zeleno perje sa dugim kljunom?

    Kod pilića šarena boja perja dominira nad bijelom i određena je genom koji se nalazi na X kromosomu, a pernate noge dominiraju nad golim i određene su genom lokaliziranim na autosomu. Ukrštanjem šarenog pijetla s pernatim nogama i bijele kokoške s pernatim nogama dobiveno je potomstvo s različitom kombinacijom svih fenotipskih osobina. Koliki će postotak rezultirajućeg potomstva imati šareno perje i gole noge?

    Kod ljudi, katarakta i polidaktilija su određene dominantnim autosomnim genima koji se nalaze na udaljenosti od 32 M jedan od drugog. Jedan od supružnika je heterozigotan za obje osobine. Istovremeno je od jednog roditelja naslijedio kataraktu, a od drugog polidaktiliju. Drugi supružnik ima normalno prozirno sočivo i normalnu ruku s pet prstiju. Kolika je vjerovatnoća (u %) da se u porodici rodi dijete sa normalnim prozirnim sočivom i šakom s pet prstiju?

    Od križanja homozigotnog sivog dugokrilnog mužjaka Drosophila i homozigotne crne ženke s rudimentarnim krilima u F 1, dobiva se potomstvo sa sivim tijelom i dugim krilima. Geni za boju tijela i dužinu krila su naslijeđeni povezani, a razmak između njih je 19 M. Kolika je vjerovatnoća (u%) pojave sivih mušica sa rudimentarnim krilima kada se ukršta ženka drozofile iz F 1 generacije sa crni mužjak sa rudimentarnim krilima.

    Rh-pozitivnost i eliptocitozu određuju dominantni autozomni geni koji se nalaze na udaljenosti od 3 M. Jedan od supružnika je heterozigotan za oba svojstva. Istovremeno je od jednog roditelja naslijedio Rh-pozitivnost, a od drugog eliptocitozu. Drugi supružnik je Rh negativan i ima normalna crvena krvna zrnca. Kolika je vjerovatnoća (u%) rođenja u porodici djeteta sa pozitivnim Rh faktorom i normalnim eritrocitima?

    Rh-pozitivnost i eliptocitozu određuju dominantni autozomni geni koji se nalaze na udaljenosti od 3 M. Jedan od supružnika je heterozigotan za oba svojstva. Istovremeno je od jednog roditelja naslijedio Rh-pozitivnost, a od drugog eliptocitozu. Drugi supružnik je Rh negativan i ima normalna crvena krvna zrnca. Kolika je vjerovatnoća (u %) rođenja u porodici djeteta sa negativnim Rh faktorom i eliptocitozom?

    Kod minka se dužina dlake i njena boja nasljeđuju nezavisno. Ukrštanjem dihomozigotnih kratkodlakih tamnih kura sa dihomozigotnim dugodlakim bijelcima, nastaju kratkodlake kune svijetle boje krzna i crnog križa na leđima (kohinoor kune). Ukrštanjem F 1 hibrida dobijene su 64 kune. Odredite koliko je od njih bilo dugodlakih Koh-i-Noor minka, ako je cijepanje odgovaralo teoretski očekivanom.

    Kod minka se dužina dlake i njena boja nasljeđuju nezavisno. Ukrštanjem dihomozigotnih kratkodlakih tamnih kura sa dihomozigotnim dugodlakim bijelcima, nastaju kratkodlake kune svijetle boje krzna i crnog križa na leđima (kohinoor kune). Ukrštanjem F 1 hibrida dobijene su 64 kune. Odredite koliko ih je bilo kratkodlakih tamnih minka, ako je cijepanje odgovaralo teoretski očekivanom.

    Kod konja se visina i boja dlake nasljeđuju nezavisno. Ukrštanjem dihomozigotnih visokih lovorskih (crvenih) konja sa dihomozigotnim niskim albinima, rađaju se visoka ždrebad zlatno-žute boje tijela sa gotovo bijelom grivom i repom (palamino boja). Ukrštanjem F 1 hibrida dobijeno je 32 ždrebeta. Odredite koliko ih je bilo niskih ždrebadi, ako je cijepanje odgovaralo teoretski očekivanom.

    Kod konja se visina i boja dlake nasljeđuju nezavisno. Ukrštanjem dihomozigotnih visokih lovorskih (crvenih) konja sa dihomozigotnim niskim albinima, rađaju se visoka ždrebad zlatno-žute boje tijela sa gotovo bijelom grivom i repom (palamino boja). Ukrštanjem F 1 hibrida dobijeno je 32 ždrebeta. Odredite koliko je bilo kratkih palamino ždrebadi, ako je cijepanje odgovaralo teoretski očekivanom.

    Kod ovaca se boja dlake i dužina ušiju nasljeđuju nezavisno. Ukrštanjem dihomozigotne dugouhe tamne ovce sa dihomozigotnom bezuhom svijetlom ovcom nastaju kratkouha tamna jagnjad. Ukrštanjem F 1 hibrida dobijene su 32 jedinke. Odredite koliko ih je bilo kratkouhih tamnih janjadi, ako cijepanje odgovara teoretski očekivanom.

    Kod Drosophile gen za žutu boju tijela i gen za belooke su povezani i nalaze se na X hromozomu, dok se broj normalnih i ukrštenih gameta formira u jednakim dijelovima. Odgovarajući dominantni aleli divljeg tipa određuju sivu boju tijela i crvene oči. U eksperimentu su ukrštane ženke divljeg tipa čistih linija i mužjaci recesivni po oba gena (heterogametni spol). Tada su hibridi prve generacije ukršteni jedni s drugima i dobiveno je 40 jaja. Izračunajte koliko će jaja proizvesti mužjake žutog tijela s crvenim očima.

    Kod Drosophile su gen za "raščupana" krila i gen za oči "šipak" povezani i nalaze se na X hromozomu, dok se broj normalnih i ukrštenih gameta formira u jednakim dijelovima. Odgovarajući dominantni aleli divljeg tipa određuju normalnu dužinu krila i crvene oči. U eksperimentu su ukrštane ženke divljeg tipa čistih linija i mužjaci recesivni po oba gena (heterogametni spol). Tada su hibridi prve generacije ukršteni jedni s drugima i dobiveno je 56 jaja. Izračunajte koliko će jaja proizvesti mužjaci sa "odrezanim" krilima i očima "šipak".

    Kod Drosophile gen za žutu boju tijela i gen za belooke su povezani i nalaze se na X hromozomu, dok se broj normalnih i ukrštenih gameta formira u jednakim dijelovima. Odgovarajući dominantni aleli divljeg tipa određuju sivu boju tijela i crvene oči. U eksperimentu su ukrštane ženke divljeg tipa čistih linija i mužjaci recesivni po oba gena (heterogametni spol). Tada su hibridi prve generacije ukršteni jedni s drugima i dobiveno je 64 jaja. Izračunajte koliko će jaja proizvesti mužjaci sa sivim tijelom i bijelim očima.

    Kod Drosophile gen za žutu boju tijela i gen za belooke su povezani i nalaze se na X hromozomu, dok se broj normalnih i ukrštenih gameta formira u jednakim dijelovima. Odgovarajući dominantni aleli divljeg tipa određuju sivu boju tijela i crvene oči. U eksperimentu su ukrštane ženke divljeg tipa čistih linija i mužjaci recesivni po oba gena (heterogametni spol). Tada su hibridi prve generacije ukršteni jedni s drugima i dobiveno je 48 jaja. Izračunajte koliko će jaja proizvesti ženke sa sivim tijelom i crvenim očima.