GENETYKA OGÓLNA Ćwiczenie 10 i 11

Temat: Mapowanie genów u organizmów diploidalnych metodą analizy sprzężeń na przykładzie Drosophila melanogaster

Zagadnienia:

• Współczynnik koincydencji

• Ustalanie odległości między genami

• Mapy chromosomowe genetyczne i fizyczne

Geny sprzężone - geny, których loci niesione są przez ten sam chromosom.

Grupa sprzężeń - są to geny sprzężone (czyli zlokalizowane na tym samym chromosomie). Grupy dziedziczą się zawsze razem, ale niezależnie w stosunku do genów na innych chromosomach. Liczba grup jest charakterystyczna dla gatunku i jest równa haploidalnej liczbie autosomów plus chromosomy płci. Do ustalenia grupy sprzężenia danego genu wykorzystuje się linie trisomiczne.

Mapowanie genów - polega na określeniu wzajemnego położenia i odległości genów w chromosomie.

Genetyczna mapa chromosomu - układ liniowy genów wraz z odległościami ustalonymi podczas mapowania.

Sprzężenie genów:

• całkowite - gdy między genami znajdującymi się na jednym chromosomie nie zachodzi crossing-over i układ genów nie zmienia sie w procesie gamet

• częściowe - między genami znajdującymi się na jednym chromosomie dochodzi do crossing-over i powstają nowe kombinacje genów na chromosomach.

Geny sprzężone mogą zachowywać się jak niesprzężone, gdy odległość między nimi jest bardzo duża i crossing-over zachodzi z dużą częstością.

Na podstawie częstości crossing-over można oszacować względne odległości między loci na chromosomie. Do tego celu stosuje się jednostki mapowe (czyli procentową częstość zachodzenia crossing-over ustaloną na podstawie doświadczeń genetycznych)

1 jednostka mapowa (j.m.) = 1% crossing-over = 1% rekombinacji = 1 centimorgan (cM)

Odległość między genami:

Zadania:

1. U pomidora w chromosomie VIII zlokalizowano locus barwy owoców. Allel dominujący tego genu odpowiada za barwę czerwoną. W chromosomie I jest gen, którego allel recesywny warunkuje nagą łodygę. Podaj genotyp osobnika trisomicznego pod względem I pary chromosomów, który w krzyżówce testowej daje rozszczepienie:

5 osobników o owocach czerwonych, łodygach owłosionych,

1 osobnik o owocach żółtych, łodydze nagiej,

5 osobników o owocach żółtych, łodygach owłosionych,

1 osobnik o owocach czerwonych, łodydze nagiej.

2. U człowieka występuje trisomia chromosomu 21. Kobiety z trisomią mogą być płodne. Oblicz jakie jest prawdopodobieństwo urodzenia zdrowego dziecka przez matkę z Downem, która była także daltonistką. Ojciec miał normalną liczbę chromosomów i nie był daltonistą.

3. Zlokalizuj podane geny w chromosomie i podaj ile różnych rodzajów gamet może wytworzyć podana zygota: AaBbCcDdEe. Komórka zawiera 3 pary chromosomów ,AaBb sprzężone są w układzie cis, CcDd są sprzężone w układzie trans, a para Ee dziedziczy się niezależnie od pozostałych.

4. Skrzyżowano roślinę o owocach okrągłych i słodkich z rośliną o owocach wydłużonych i kwaśnych. W pokoleniu F1otrzymano wyłącznie rośliny o owocach okrągłych i słodkich. Po krzyżówce testowej z osobnikiem z F1 otrzymano:

238 osobników o owocach okrągłych i słodkich,

244 osobniki o owocach wydłużonych i kwaśnych,

56 osobników o owocach wydłużonych i słodkich,

62 osobniki o owocach okrągłych i kwaśnych.

Podaj genotypy rodziców, pokolenia F1, prawdopodobieństwo pojawienia sie w pokoleniu F2 roślin o owocach kwaśnych i okrągłych. Oblicz odległość między genami.

5. U pewnej rośliny w chromosomie IV zmapowano locus barwy kwiatów, którego allel dominujący warunkuje barwę czerwoną, a recesywny białą. W odległości 20 j.m. Występuje locus kształtu liści. Allel dominujący warunkuje liście całobrzegie, recesywny- ząbkowane. Geny warunkujące te cechy są w stanie kumulacji. Z jaką częstotliwością w pokoleniu F2 można się spodziewać roślin o kwiatach białych i liściach całobrzegich? Pokolenie F2 otrzymano po samozapłodnieniu pokolenia F1, a pokolenie F1 powstało ze skrzyżowania linii czystych.

6. Ciemnoszara barwa kwiatu u pierwiosnka jest warunkowana alellem recesywnym, a niebieska barwa alellem dominującym. Czerwone znamię warunkowane jest allelem recesywnym, zielone dominującym. Długa szyjka słupka warunkowana jest allelem recesywnym, krótka dominującym. Pokolenie F1 otrzymano ze skrzyżowania linii czystych. Po krzyżówce testowej z pokoleniem F1 otrzymano:

27 roślin ciemnoszarych o znamieniu zielonym i krótkiej szyjce,

85 roślin ciemnoszarych o znamieniu czerwonym i krótkiej szyjce,

402 rośliny niebieskie o znamieniu czerwonym i krótkiej szyjce,

977 roślin ciemnoszarych o znamieniu czerwonym i i długiej szyjce,

427 roślin ciemnoszarych o znamieniu zielonym i długiej szyjce,

95 roślin niebieskich o znamieniu zielonym i długiej szyjce,

960 roślin niebieskich o znamieniu zielonym i krótkiej szyjce,

27 roślin niebieskich o znamieniu czerwonym i długiej szyjce,

Jakie były genotypy rodzicielskie wzięte do krzyżówki? Sporządź mapę 3 genów, ustal odległości między genami. Podaj współczynnik koincydencji dla interferencji pomiędzy genami.

2

Suma osobników po pojedynczym c.over na danym odcinku

+ suma osobników po podwójnym c.over

Suma wszystkich osobników

X 100%

R =

Liczba osobników po podwójnym c.over

Suma wszystkich osobników

Obserwowana częstość = podwójnego c.over (f₀)

Teoretyczna częstość podwójnego c.over (f_t)

częstość pojedynczego c.over na I odcinku

częstość pojedynczego c.over na odcinku II

=

x

Współczynnik = koincydencji K

f₀

f_t

---