Ćwiczenia 3. Podstawy genetyki. Kierunek Biotechnologia
ZADANIA - MODYFIKACJE MENDLOWSKICH ROZSZCZEPIEŃ
Po skrzyżowaniu dwóch karłowych odmian ogórka otrzymano w pokoleniu F1 otrzymano rośliny wysokie. W pokoleniu F2 otrzymano 97 roślin wysokich i 79 roślin karłowych. Podaj genotypy rodziców pokolenia F1. Określ jak dziedziczy się ta cecha.
Rozwiązanie:
1 cecha (wysokość rośliny)
Rozszczepienie 9:7 w pokoleniu F2 mówi nam, że cecha jest warunkowana dwoma genami (współdziałanie genów - przypomnijcie sobie rozszczepienia!)
9:7 mamy wtedy, kiedy 9 fenotypów jest uwarunkowane występowaniem co najmniej jednego allelu dominującego w każdym z genów (A_B_) a kolejne 7 fenotypów, wtedy kiedy w którymś z genów nie ma żadnego allelu dominującego (aaB_ lub A_bb lub aabb) w sumie jest ich 7 na 16 (zobaczcie rozkład genotypów w prezentacji, którą wam wysłałam i policzcie czy jest ich 9 i 7 dla utrwalenia) (przykład kwiatów)
Jeśli skrzyżowano odmianę karłową z odmianą karłową i otrzymano wszystkie wysokie (A_B_), to jeden z rodziców musiał mieć genotyp aaBB a drugi AAbb.
W odpowiedzi na pytanie jak dziedziczy się cecha odpowiadamy że jest to współdziałanie genów w wykształceniu jednej cechy.
1 cecha (wielkość owocu) = 2 geny (9:7)
WSPÓŁDZIAŁANIE
Skrzyżowano ogórek o owocach pomarańczowych z ogórkiem o owocach żółtych. F1 miało owoce czerwone. W F2 otrzymano:
Owoce czerwone 264
Owoce pomarańczowe 84
Owoce żółte 95
Owoce kremowe 26
Podaj genotypy rodziców i F1.
W tym zadaniu na pierwszy rzut oka widać rozszczepienie 9:3:3:1 (9 A_B_: 3 aaB_ : 3 A_bb: 1 aabb) jednak mamy tu do czynienia tylko z 1 cechą (kolor owocu u papryki). W związku z tym domyślamy się, że tę jedną cechę kodują dwa geny. Jeśli dwa geny to - patrząc na rozszczepienie - mamy do czynienia ze współdziałaniem genów. Skrzyżowano owoce pomarańczowe z żółtymi, które w F2 występowały z częstotliwością 3/16 i 3/16 , a więc miały genotypy aaBB i AAbb, natomiast osobniki pokolenia F1 miały genotyp AaBb
1 cecha (kolor owocu) = 2 geny (9:3:3:1)
WSPÓŁDZIAŁANIE
Podaj genotypy i fenotypy dwóch myszy, które skrzyżowane ze sobą dały następujące potomstwo:
6 myszy żółtych normalnych uszach,
2 myszy żółte o małych uszach,
3 myszy szare o normalnych uszach,
1 mysz szara o małych uszach
Wyjaśnij sposób dziedziczenia obu tych cech.
Tu mamy wyjaśnić sposób dziedziczenia obu cech (kolor futerka i długość uszu). Stosunek rozszczepień nie pokrywa się z żadnym, który znacie, a który dotyczy dwóch cech (a znacie 9:3:3:1 lub 1:1:1:1) więc każdą cechę rozpatrujemy osobno.
Czyli: kolor futerka - pierwsza cecha
wielkość uszu - druga cecha
W przypadku koloru futerka otrzymujemy 8 myszy żółtych i 4 myszy szare, więc stosunek rozszczepień 2:1 (jak widać jedna klasa fenotypowa została wykluczona, a więc była letalna, pamiętacie która?)
Tu kolor żółty dominuje nad szarym (na tej podstawie można także domyślić się, który układ jest letalny)
W przypadku wielkości uszu otrzymujemy 9 myszy o uszach normalnych oraz 3 myszy o małych uszach, czyli stosunek rozszczepień 3:1. Tu normalne uszy „dominują” nad małymi uszami.
Sposób dziedziczenia: cechy te dziedziczą się niezależnie od siebie. Kolor żółty domunuje nad szarym, a normalne uszy nad małymi.
1 gen (np. A) = 1 cecha (kolor futra) (2:1, bo jeden układ letalny)
1 gen (np. B) = 1 cecha (wielkość uszu) (3:1)
NIEZALEŻNE DZIAŁANIE
Normalna długość włosów u królików uwarunkowana jest dwoma niezależnie dziedziczącymi się parami alleli współdziałających. Recesywne allele przynajmniej jednego z tych genów w stanie homozygotycznym dają krótkowłosą sierść typu `rex'. Króliki o normalnej długości włosa muszą zawierać przynajmniej po 1 allelu dominującym z obu par.
Po skrzyżowaniu ze sobą królików typu `rex', należących do dwóch różnych rodów, otrzymano w F1 wszystkie króliki o normalnej długości włosa. W F2 wśród 80 królików pojawiły się również króliki `rex'. Oblicz ile prawdopodobnie ich wystąpiło oraz podaj genotypy rodziców.
To zadanie dotyczy jednej cechy (długość włosów) kodowanej przez dwa geny, a więc współdziałanie.
Robiliśmy to na zajęciach więc nie będę się rozpisywać.
Pokolenie F1 uzyskane z krzyżówki dyni o owocach żółtych z rośliną o owocach białych miało owoce białe. W F2 otrzymano rozszczepienie na rośliny o owocach białych, żółtych i zielonych w stosunku 12:3:1. Na podstawie uzyskanych wyników ustalić w jaki sposób dziedziczy się barwa owoców i ustalić genotypy rodziców.
Patrzymy na stosunek rozszczepień genotypowych i widzimy, że mamy do czynienia z epistazą dominującą (prezentacja!)
Jeśli krzyżowano dynię żółtą z białą a w F1 otrzymano białe wiemy, że allel dominujący kodujący białe owoce jest epistatyczny w stosunku pozostałych alleli.
Piszemy: A - epistatyczny; B- hipostatyczny
A_B_ - biały owoc dyni
A_bb - biały owoc dyni
aaB_ - żółty owoc (nie ma dominującego allelu epistatycznego więc B może ulec ekspresji)
aabb - zielony owoc
Genotypy rodziców: AAbb (białe) x aaBB (żółte)
Pokolenie F1: AaBb (wszystkie białe)
1 cecha (kolor) = 2 geny (A i B) EPISTAZA DOMINUJĄCA (12:3:1)
Jak trzeba dobrać genotypy i fenotypy kotów, które w potomstwie dałyby formy o długich i krótkich ogonach w ilości 6:3?
6:3 to inaczej 2:1. Takie rozszczepienie otrzymujemy kiedy któryś układ jest letalny i odrzucany ze stosunku 3:1. Stosunek 3:1 otrzymujemy po krzyżowaniu dwóch heterozygot (Aa x Aa) więc takie dobieramy genotypy rodziców. Fenotypowo będą to formy o długich ogonach.
1 gen (np. A) = 1 cecha (kolor futra) (2:1, bo jeden układ letalny)
Podaj wszystkie możliwe genotypy i fenotypy świń, które skrzyżowane ze sobą dały na rozszczepienie na formy czerwone i piaskowe w stosunku 3:1 wiedząc, że w wyniku krzyżowania 2 form czerwonych w potomstwie otrzymuje się formy czerwone, piaskowe i białe (9:6:1).
Rozszczepienie 9:6:1 otrzymujemy w przypadku współdziałania genów w wykształceniu jednej cechy (w prezentacji przykład z dynią).
Jeśli otrzymamy stosunek 3:1 czerw: piaskowe to wiemy, że alllel kodujący barwę czerwoną jest dominujący w stosunku do allelu kodującego barwę piaskową.
A_B_ - kolor czerwony
A_bb - kolor piaskowy
aaB_ - kolor piaskowy
aabb - kolor biały
Jak widać na tym przykładzie, co najmniej jeden allel dominujący z każdego genu jest niezbędny do wykształcenia czerwonego koloru. Jeśli nie ma w obu genach co najmniej jednego allelu dominującego mamy kolor pisakowy. Jeśli oba geny są w formie homozygot recesywnych otrzymujemy białą barwę.
1 cecha (kolor) = 2 geny (A i B) WSPÓŁDZIAŁANIE (9:6:1)
Po skrzyżowaniu dwóch roślin wyżlinu o kwiatach różowych, grzbiecistych otrzymano:
60 roślin czerwonych grzbiecistych
119 roślin różowych, grzbiecistych
45 roślin różowych, promienistych
21 roślin czerwonych, promienistych
63 rośliny białe, grzbieciste
19 roślin białych, promienistych.
Podaj genotypy roślin wziętych do krzyżówki.
Tu rozpatrujemy każdą cechę osobno:
kolor : 81 czerwonych :164 różowych : 82 białych (1: 2: 1) niepełna dominacja: 1 gen (np. A) = 1 cecha (kolor)
powierzchnia: 242 grzbieciste: 85 promieniste (3 : 1) dominacja: 1 gen (np. B) = 1 cecha (powierzchnia)
NIEZALEŻNE DZIAŁANIE
Co wiemy:
1 cecha - 1 gen (3:1)
1 cecha - 1 gen (1:1)
2 cechy - 2 geny (9:3:3:1)
2 cechy - 2 geny (1:1:1:1) NIEZALEŻNE DZIAŁANIE
1 cecha - 2 geny (9:3:3:1)
1 cecha - 2 geny (9:6:1)
1 cecha - 2 geny (9:7) WSPÓŁDZIAŁANIE
1 cecha - 2 geny (13:3)
1 cecha - 2 geny (12:3:1)
1 cecha - 2 geny (9:3:4)
1 cecha - 2 geny (15:1) EPISTAZA