Вопросы и упражнения

1. Сформулируйте определения понятий: аллельное взаимодействие генов кодоминирование, комплементарность, эпистаз, полимерия.
Ответ:
Аллельное взаимодействие генов - это взаимодействие аллелей разных генов, которые вместе определяют определенный фенотип. Это может проявляться в разных формах, включая доминирование, кодоминирование, неполное доминирование или эпистаз.
Кодоминирование - это тип аллельного взаимодействия генов, при котором обе аллели выражаются в гетерозиготном состоянии и не подчиняются закону доминирования-рецессивности. Например, у человека кровь может быть группы AB, где обе аллели A и B выражаются.
Комплементарность - это тип аллельного взаимодействия генов, при котором разные гены работают вместе, чтобы произвести определенный фенотип. Это происходит, когда один ген кодирует один шаг в процессе биосинтеза, а другой ген кодирует следующий шаг.
Эпистаз - это тип аллельного взаимодействия генов, при котором один ген подавляет проявление другого гена. Это происходит, когда ген, действующий в ранней стадии биосинтеза, подавляет проявление гена, действующего в поздней стадии.
Полимерия - это тип генетического контроля, при котором несколько генов взаимодействуют, чтобы произвести один фенотип. В отличие от дигибридного скрещивания, где анализируются только два гена, в полимерии может участвовать множество генов, каждый из которых вносит свой вклад в конечный результат.

Задачи

2. Предположим, что зоотехник создаёт большое стадо крупного рогатого скота, скрещивая чалых быков с чалыми коровами. Какую часть стада будут составлять рыжие, белые, чалые животные? Рыжую окраску определяет ген w, белую — W, а чалая развивается у гетерозигот.
Ответ:
При скрещивании двух чалых животных генотип каждого родителя будет состоять из двух аллелей - одинаковой пары гена для чалости. При этом, каждый из них может передать только один из своих аллелей потомку.
Таким образом, при скрещивании чалого быка с чалой коровой, вероятность рождения потомка с разными генотипами будет следующей:
- Рыжий (ww) - вероятность составляет 25% (если каждый родитель передаст аллель w).
- Белый (WW) - вероятность составляет 25% (если каждый родитель передаст аллель W).
- Чалый (Ww) - вероятность составляет 50% (если родители передадут разные аллели W и w).
Таким образом, рыжую окраску будут иметь 25% животных в стаде, белую окраску - 25%, а чалых - 50%.

3. У овец некоторых пород среди животных с ушами нормальной длины (длинноухих) встречаются и полностью безухие. При скрещивании длинноухих овец между собой, а также безухих между собой получается потомство, сходное по этому признаку с родителями. Гибриды же между длинноухими и безухими имеют короткие уши. Какое потомство получится при скрещивании таких гибридов между собой и при скрещивании их с безухой особью?
Ответ:
Данный тип наследования называется доминантным неполным доминированием. В этом случае, гены, контролирующие развитие ушей, имеют неполное доминирование, и гетерозиготное состояние проявляется по-разному, чем гомозиготное.
Если скрестить гибридов (гетерозиготных овец с короткими ушами) между собой, то вероятность появления потомства с разными генотипами будет следующей:
- 25% будут иметь длинные уши (гомозиготное состояние с двумя аллелями для длинных ушей).
- 50% будут иметь короткие уши (гетерозиготное состояние с одним аллелем для длинных и одним для безухости).
- 25% будут полностью безухие (гомозиготное состояние с двумя аллелями для безухости).
Если же гибридов скрестить с безухой особью, то все их потомки будут иметь короткие уши (гетерозиготное состояние с одним аллелем для длинных ушей и одним для безухости).
Таким образом, при скрещивании гибридов между собой можно получить потомство с различными уровнями развития ушей, а при скрещивании гибридов с безухой особью, все потомки будут иметь короткие уши.

4. Собаки породы кокер-спаниель с генотипом А-В — имеют чёрную масть, с генотипом A-bb — рыжую, с генотипом ааВ- — коричневую, с генотипом aabb — светло-жёлтую. Чёрный кокер-спаниель был скрещён со светло-жёлтым. Родился щенок со светло-жёлтой шерстью. Какое соотношение фенотипов следует ожидать в потомстве от скрещивания того же чёрного спаниеля с собакой одинакового с ним генотипа?
Ответ:
Если чёрный кокер-спаниель имеет генотип А-В, то он является гетерозиготным по обоим генам, то есть каждый из них наследуется от разных родителей. Светло-жёлтый кокер-спаниель имеет генотип aabb, то есть он гомозиготный по обоим генам.
При скрещивании чёрного и светло-жёлтого кокер-спаниелей произошло скрещивание гетерозиготного и гомозиготного генотипов, поэтому по закону расщепления гибридов (закону Менделя) в потомстве ожидается фенотипическое соотношение 1:1 по цвету шерсти, то есть половина щенков будет иметь чёрную шерсть, а другая половина - светло-жёлтую.
При скрещивании чёрного кокер-спаниеля с собакой, имеющей такой же генотип, как и он (А-В), каждый из родителей передаст один из двух аллелей каждого гена наследнику. В результате оба аллеля каждого гена будут различными, но так как все аллели доминантные, то все щенки будут иметь чёрную шерсть. Следовательно, фенотипическое соотношение будет 100% чёрные щенки.

5. Какая группа крови может быть у ребёнка, если у его родителей I и III группы? А если III и IV группы?

6. При скрещивании двух карликовых растений кукурузы получено потомство нормальной высоты. Во втором поколении от скрещивания растений нормальной высоты получено 452 растения нормальной высоты и 352 карликовых растения. Предложите гипотезу, объясняющую эти результаты, и напишите схему скрещивания, введя соответствующие генетические символы.

7. Встречающийся в некоторых человеческих популяциях в Индии рецессивный аллель h является эпистатичным по отношению к гену h определяющему группы крови системы АВО. У гомозигот hh всегда I группа крови. В браке мужчины с IV группой крови и женщины с III группой крови родилось трое детей с I, II и IV группами крови. Определите генотипы родителей и детей.