Взаимодействие генов. Расщепление 9:7

(black ebony)

II III II III

РР: ♀ ♂

Гаметы РР: ♀ b + ♂ +е

F₁ : ♀♀ и ♂♂

Гаметы F₁ :

 

♂ ♀	++	+е	b+	bе
++
+е
b+
bе

 

F₂ : 9 Normal: 3 black: 3 ebony: 1 black – ebony или 9 серых: 7 черных

 

Для изучения взаимодействия генов могут быть про­ведены скрещивания также между мутантами brown scarlet и Lobe eyeless.

Мутант brown имеет коричневую окраску глаз a scarlet – ярко-красную. В результате скрещивания brown scarlet в F₁ все мухи будут иметь окраску глаз, свойственную дикому типу, а в F₂ будет 4 фенотипа мух: красноглазые (Normal), типа brown, типа scarlet и белоглазые (white).

Мутанты Lobe и eyeless имеют различную степень редукции глаз. Ген Lobe локализован во II, а ген eyeless — в IV хромосомах. Анализ F₂ Lobe eyeless показывает, что ³/₁₆ мух имеют нормальные глаза, а ¹³/₁₆ — глаза в различной степени редуцированные, в зависимости от того, находится ли в генотипе только ген L, либо только ген еу, либо оба вместе.

 

Выполнение задания

1. Подберите мутантные линии 2. Составьте схему скрещивания и определите теоре­тически ожидаемое расщепление.

2. В соответствии с подобранной комбинацией по­дберите 2-3 виргинные самки ebony и поместите в ста­канчик со свежей средой с 3-5 самцами black.

3. Через 10-12 сут после постановки скрещивания когда в стаканчике будет наблюдаться массовый вылет мух F_l , усыпите их и проанализируйте. Все они как в прямом, так и в обратном скрещивании будут иметь нормальную серую окраску тела. Результаты скрещивания запишите в табл.

4. В каждой комбинации F₁ отберите по 2-3 женские особи и 5-6 мужских и поместите в чистые пробирки со свежей питательной средой для получения F₂ .

5. Через 10-12 дней в стаканчиках начнется массовое вылупление мух F₂ . Их усыпите в зфиризаторе и проанализируйте на матово-белом стекле. При внимательном просмотре отделите и подсчитайте мух с серой и отдельно – с черной окраской тела. Результаты занесите в табл. 8.

Таблица 8

Результаты гибридологического анализа F₂ от скрещивания

ebony black

 

Линии и гибриды	Проанализировано мух	Расщепление
Всего	В том числе	теорети­чески ожидаемое	фактиче­ски полу­ченное
серых	черных
♀ ebony		Нет		Нет	Нет
♂ black		»		»	»
F1 ebony black			Нет	Единообразие
F2 ebony black				9: 7	9: 7

 

В F₂ в соответствии со схемой расщепления теоретически должно быть: 9 Normal: 3 ebony:: 3 black: 1 ebony-black.

 

Фенотипически все особи ebony, black и ebony-black, имеющие черную окраску тела, не отличимы, поэтому по фенотипу расщепление будет ⁹/_1б серых: ⁷/₁₆ черных.

Сцепленное наследование

 

Материалы. Стаканчики со свежеприготовленной средой; мухи Normal и black-vestigial

 

Задание

 

1. Проведите скрещивание Normal black-vestigial.

2. Гибриды первого поколения проанализируйте и скрестите с рецессивным родителем black-vestigial.

3. Составьте схему скре­щивания и определите теоретически ожидаемое расщепление.

4. Проанализируйте мух F_В и определите соответствие теорети­чески ожидаемого расщепления фактически полученному.

 

Пояснения к заданию

Т. Морган сформулировал закон сцепленного наследования, согласно которому гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно, так как в мейозе они обязательно попадают в однугамету. Число групп сцепления соответствует гаплоидному числу хромосом данного вида. У дрозофилы изучено более 500 генов. Все они локализованы в 4 парах хромосом.

Сцепленное наследование генов, находящихся в одной хромосоме, нарушается вследствие конъюгации гомологичных хромосом и обмена участками между ними (кроссинговера). В результате кроссинговера происходит перегруппировка исходных комбинаций признаков. Так, у мух гены, определяющие черную окраску тела (black) и недоразвитые крылья (vestigial), находятся во II хромосоме и наследуются совместно. Но среди гибридных особей могут появиться мухи с черным телом и нормальными крыльями и мухи с серым телом и недоразвитыми крылья­ми (рис. 17), что свидетельствует о наличии перекрестка хромосом.

Гаметы, зиготы и взрослые особи, возникшие в ре­зультате перекреста хромосом кроссинговера (crossing-over), называются кроссоверными, или кроссоверами. Число кроссоверных особей свидетельствует о величине расстояния между данными генами в хромосоме: чем больше кроссоверных особей, тем дальше гены расположены в хромосоме один от другого. Количество наблюдаемых в опыте особей (n₁), выраженное в % от общего числа мух F₂ (n), является показателем частоты или процентом кроссинговера:

 

n₁ 100 %

% кроссинговера =

n

 

Согласно теории линейного расположения генов, в хромосомах частота или процент перекреста между генами это функция их расстояния в хромосоме. Например, на основании показателя частоты кроссинговера между генами равного 1,5 % можно заключить, что эти гены расположены в хромосоме на расстоянии 1,5 единицы (морганиды).

Наличие перекрестка между генами принято обозна­чать вертикальной линией. Например, кроссинговер между генами b и vg обозначают как b/vg.

Для проведения занятий по установлению процента перекреста и расстояния между генами в хромосоме удоб­нее всего взять комбинацию Normal vestigial-black.

Кроме того, для изучения кроссинговера в половой хромосоме можно взять девственную самку с желтой окраской тела (yellow) с вырезанным краем крыла (cut) и глазами киноварного цвета (vermilion) и скрещивать ее с нормальным самцом (Normal).

Для изучения кроссинговера во II хромосоме можно взять комбинацию ♀ black-cinnabar-vestigial ♂ Normal.

 

Выполнение задания

 

Методика та же, что и при дигибридном скрещивании, только гибридные особи F₁ следует обязательно скрещивать с соответствующим рецессивньм мутантом, т. е. провести анализирующие скрещивания. Схема теоретически ожидаемого расщепления при предполагаемом полном сцеплении в комбинации ♀ Normal ♂ black-vestigial приведена ниже.

 

Рис. 17. Неполное сцепление признаков как результат кроссинговера