3.5. Полимерное взаимодействие генов

216. Зеленое растение кукурузы при самоопылении дает около ¹⁵/₁₆ зеленых и ¹/₁₆ белых (летальных) сеянцев. Объясните эти результаты, определите генотип исходного растения,

217. У кукурузы одного сорта в початке имеется 16 рядов зерен, а у другого сорта - 8 рядов. У гибридов в початке - 12. Второе поколение гибридов фенотипически оказывается неоднородным - количество рядов варьирует от 1 до 16. Причем примерно в одном из каждых 32 початков имеется столько же рядов, сколько у одного из родительских сортов. Сколько генов определяет данный признак?

218. При самоопылении зеленого растения гороха было получено 544 зеленых и 45 хлорофнльных светло-зеленых растений. Объясните расщепление, определите генотип исходного растения. Как можно использовать мутантные растения для дальнейшей селекционной работы, если они окажутся жизнеспособными?

219. При скрещивании двух растений пастушьей сумки, имевших треугольную форму плода, из 177 растений F₁ у 12 оказались плоды овальной формы. Как можно объяснить такое необычное расщепление? Напишите генотипы родительских растений. С каким растением надо скрестить родительские формы, чтобы подтвердить Ваше предположение? Какие потомки и в каком соотношении ожидаются в результате этих скрещиваний?

220. Кастл скрещивал кроликов, различавшихся по длине ушей: фландров с длиной ушей 145 мм и польских с длиной ушей 85-90 мм. В первом поколении от этого скрещивания все особи имели промежуточную длину ушей - 110 мм. Длина ушей 214 кроликов второго поколения варьировала от 92 до 123 мм. Сколькими генами контролируется длина ушей у кроликов? Каковы генотипы родителей?

221. При скрещивании кур и петухов с оперенными ногами из двух разных линий в F₁ все цыплята имели оперенные ноги, а в F₂ 64 цыпленка имели оперенные и 5 - голые ноги. Когда скрестили особей из F₁ с голоногими особями из F₂, то получили 37 цыплят с оперенными и 11 с голыми ногами. Как наследуется признак? Определите генотипы исходных петухов и кур.

222. Высота растения сорго, гомозиготного по рецессивным аллелям четырех генов карликовости, обуславливающих укороченность стебля, равна 40 см. Высота растения, гомозиготного по доминантным аллелям этих четырех генов, равна 240 см. Допустим, что различия в высоте стебля контролируются в равной мере всеми четырьмя аллелями, причем их действие носит количественный и кумулятивный характер. Растение генотипа A₁A₁A₂A₂A₃A₃a₄a₄ скрещивали с растением a₁a₁a₂a₂a₃a₃A₄A₄. Какова высота стебля у каждой из родительских форм? Какова ожидаемая высота растений F₁? Укажите ожидаемые пределы изменчивости высоты у растений F₂ и ожидаемую численность растений для каждого класса высоты. Какова ожидаемая средняя высота растений F₂?

223. Овца и баран имеют тонину шерсти 30 мкм, потомство их подобно по этому признаку. Другая родительская пара с той же тониной дала следующее потомство: 1 ягненок - 26 мкм, 4 ягненка - 28 мкм, 6-30 мкм, 4-32 мкм, 1-37 мкм. Всего 16 ягнят. Каковы генотипы первой и второй родительских пар?

224. Один служитель вивария заметил, что при скрещивании чистых линий мышей с длинными хвостами (100 мм) с короткохвостыми мышами (50 мм) мышки F₁ всегда имели одинаковые хвосты промежуточной длины (75 мм). Каково может быть простейшее генетическое объяснение этому факту? Какое количество мышей в F₂, например, из восьми, в этом случае должно иметь длину хвоста 50 мм и какое 75 мм? Однако практика показала, что при скрещивании между собой гибридов F₁ расщепление в F₂ оказывается совсем иным:

Как Вы теперь измените или дополните свой первоначальный ответ? Напишите генотипы всех особей, участвовавших в скрещиваниях.

225. Растение имеет генотип A₁a₁A₂A₂A₃A₃A₄a₄A₅a₅A₆A₆. Какого распределения по высоте следует ожидать у потомков от самоопыления этого растения, если у гомозиготы по всем шести доминантным генам высота 116 см, а у гомозиготы по всем рецессивным аллелям - 50 см? Для простоты примем, что наличие любого из доминантных аллелей прибавляет рост растения на одну и ту же величину.

226. Однажды садовод-любитель скрестил между собой два растения персика разных сортов, но оба дававшие белые плоды. Три года он ухаживал за гибридами, а весной четвертого года, когда растения зацвели, садовод переопылил часть цветков гибридов F₁ пыльцой одного из родителей, а часть цветков самоопылил. Пришел конец лета и все гибридные растения дали белые плоды. Садовод сохранил косточки плодов, развившихся из переопыленных и самоопыленных цветов. Весной он высадил их в почву и через три года осенью получил следующие результаты своих опытов.

Из растений F₂ 241 давало белые персики, 31 - желто-красные, 22 - желтые, 20 - красные, 6 - ярко-красные. Из растений, полученных в возвратном скрещивании, 40 давали белые персики, 7 - желто-красные и 17 - желтые.

Садовод удивился, откуда у белоплодных растений могли возникнуть потомки с иной окраской плодов. Не смогли бы Вы объяснить садоводу-любителю, с какой генетической закономерностью он столкнулся в ходе проведения скрещиваний и как, исходя из полученных им результатов, наследуется окраска плодов у персиков.

227. Рост человека контролируется несколькими парами несцепленных генов, которые взаимодействуют по типу полимерии. Если пренебречь факторами внешней среды и условно ограничиться лишь тремя парами генов, то можно допустить, что в какой-то популяции самые низкорослые люди имеют все доминантные аллели и рост 150 см, а самые высокие - все рецессивные и рост 180 см. Определите рост людей, гетерозиготных по всем трем парам генов, контролирующих рост.

228. От брака негров и белых рождаются мулаты. Анализ потомства большого числа браков между мулатами дал расщепление 1:4:6:4:1. Фенотипически это были черные и белые потомки, мулаты, а также темные и светлые мулаты. Определите количество генов, обуславливающих окраску кожи, характер их взаимодействия и генотипы родителей и потомков. Как по-вашему, может ли от брака белой женщины с мулатом или с африканским негром родиться совершенно черный ребенок - негр? Почему?

229. У человека известно несколько заболеваний, например, склонность к гастритам, в основе которых лежит полигенное наследование, то есть аддитивное действие целого ряда генов. Для таких заболеваний характерно, что частота их у близких родственников больного (пробанда) значительно выше, а при снижении степени родства она быстро падает. Эти заболевания возникают у лиц с полигенным предрасположением, превышающим некий порог, при наличии способствующих факторов внешней среды. Можно ли точно предсказать рождение ребенка с таким заболеванием в семье, где оба родителя имеют полигенную предрасположенность к нему? Какова вероятность рождения ребенка с предрасположенностью к гиперацидному гастриту в семье, где оба родителя страдают этим заболеванием и оба являются гетерозиготными по 7 аддитивным генам, взаимодействующим по принципу кумулятивной полимерии?

Решение задачи № 228. Расщепление, получаемое в потомстве от браков между мулатами: 1 часть негры, 4 части темные мулаты, 6 частей мулатов, 4 части светлые мулаты и 1 часть белые, соответствует случаю расщепления при дигибридном наследовании. Следовательно, в определении цвета кожи у человека участвуют два неаллельных гена, имеющих одинаковое фенотипическое проявление и взаимодействующих по типу кумулятивной полимерии. При этом степень пигментации будет зависеть от числа доминантных аллелей. Обозначим гены как A₁ и A₂. Тогда генотип негра - A₁A₁A₂A₂, белого - a₁a₁a₂a₂ мулата - A₁a₁A₂a₂. Расщепление по генотипам в случае брака между двумя мулатами будет:

На вопрос о том, может ли от брака белой женщины и негра родиться совершенно черный ребенок, можно ответить нет, так как происходит скрещивание: A₁A₁A₂A₂×a₁a₁a₂a₂. В этом случае ребенок всегда будет с промежуточным цветом кожи - мулат. От брака белой женщины с мулатом (возможные генотипы: A₁a₁A₂a₂, A₁A₁a₂a₂, a₁a₁A₂A₂) тем более возможно рождение мулатов, светлых мулатов и белых, но не негров.