Zadania z genetyki. Jacek Grzebyta. 21.XII.2005 version Powered by Λ. L A TEX 4 Unicode

Transkrypt

1 Zadania z genetyki Jacek Grzebyta 21.XII.2005 version Powered by Λ L A TEX 4 Unicode

2 Geny sprzężone 1. Po skrzyżowaniu dwóch roślin pomidora otrzymano wyłącznie rośliny o owocach gładkich, liściach normalnie zabarwionych i łodygach antocyjanowych. W krzyżówce testowej roślin pokolenia F 1 otrzymano: 212 roślin o owocach gładkich, liściach normalnie zabarwionych i łodygach antocyjanowych; 208 roślin o owocach owłosionych, liściach mozaikowych i łodygach zielonych; 206 roślin o owocach gładkich, liściach mozaikowych i łodygach antocyjanowych; 200 roślin o owocach owłosionych, liściach normalnie zabarwionych i łodygach zielonych. Ustal sposób dziedziczenia się tych cech. Podaj wszystkie możliwe fenotypy i genotypy rodziców oraz getotyp pokolenia F 1. Oblicz prawdopodobieństwo otrzymania w pokoleniu F 2 roślin o owocach gładkich, liściach normalnie zabarwionych i łodygach antocyjanowych. Krzyżówka 2 punktowa 1. W wyniku krzyżówki testowej pokolenia F 1 D. melanogaster o oczach i skrzydłach dzikich oraz bez dwóch długich szczecinek na tułowiu otrzymano: 218 osobników o oczach purpurowych, skrzydłach dzikich i z wszystkimi włoskami na tułowiu; 220 osobników o oczach dzikich, skrzydłach vestigal, z wszystkimi włoskami na tułowiu; 222 osobników o oczach purpurowych, skrzydłach dzikich, bez dwóch szczecinek na tułowiu; 221 osobników o oczach dzikich, skrzydłach vestigal, bez dwóch szczecinek na tułowiu; 30 osobników o oczach purpurowych, skrzydłach vestigal, bez dwóch szczecinek na tułowiu; 32 osobniki o oczach i skrzydłach dzikich, bez dwóch szczecinek na tułowiu; 31 osobniki o oczach purpurowych, skrzydłach vestigal, z wszystkimi szczecinkami na tułowiu; 33 osobniki o oczach i skrzydłach dzikich, z wszystkimi szczecinkami na tułowiu; Wskaż geny sprzężone, oblicz odległość pomiędzy nimi. Podaj genotyp i fenotyp rodziców oraz genotyp pokolenia F 1. Oblicz prawdopodobieństwo wystąpienia w pokoleniu F 2 osobników o fenotypie recesywnym. Rozwiązanie: Wyznaczono cechy i na podstawie F 1 ustalono allele dominujące: pr oczy purpurowe pr + oczy dzikie; vg skrzydła vestigal vg + skrzydła dzikie; D tułów bez długich szczecinek D + tułów dziki; 218 pr, vg +, D + ; 220 pr +, vg, D + ; 222 pr, vg +, D; 221 pr +, vg, D; 30 pr, vg, D; 32 pr +, vg +, D; 31 pr, vg, D + ; 33 pr +, vg +, D + ; Proszę zwrócić uwagę, że mutacje pr i vg są recesywne w stosunku do alleli dzikich, natomiast mutacja D jest dominująca. Potrójna heterozygota (zgodnie ze wzorem 2 n ) wytworzyła 8 klas gamet. Jednak występowanie aż czterech klas o największej liczebności i brak klas o bardzo małej liczebności wskazuje, że nie jest to krzyżówka 3-punktowa. W takim wypadku zaleca się sprawdzenie, które geny są ze sobą sprzężone: 2

3 Sprawdzanie pr,vg pr +, vg = 65; pr +, vg = 441; pr, vg = 440; pr, vg = 61; Występują wszystkie 4 klasy, jednakże liczebności odbiegają od stosunku 1:1:1:1. Jest to sprzężenie częściowe (występuje crossing-over). Sprawdzanie pr,d pr +, D = 253; pr +, D = 253; pr, D = 249; pr, D = 252; Występują wszystkie klasy i liczebności nie odbiegają od proporcji 1:1:1:1. Oba geny nie są ze sobą sprzężone. Jeżeli geny pr i vg są ze sobą sprzężone (patrz wyżej) to również gen vg nie jest sprzężony z genem D. Tak więc geny pr i vg dziedziczą się zależnie od siebie, natomiast gen D dziedziczy się niezależnie od nich. Na podstawie 4 najliczniejszych klas wyznaczamy genotyp pokolenia pr + vg DD+ Oraz wszystkie możliwe genotypy, fenotypy i produkowane gamety pokolenia rodzicielskiego: pr vg DD pr+ vg + pr + vg D+ D + fenotypy: oczy purpurowe, skrzydła dzikie, tułów bez długich szczecinek oczy dzikie, skrzydła vestigal, tułów ze szczecinkami; gamety: D pr + vg D + D+ D + pr+ vg pr + vg DD fenotypy: oczy purpurowe, skrzydła dzikie, tułów z długimi szczecinkami oczy dzikie, skrzydła vestigal, tułów bez długich szczecinek; gamety: D + pr + vg D Odległość pomiędzy genami pr i vg obliczamy z proporcji: % = 100% = 12,5 j. m gdzie licznik jest sumą liczebności klas rekombinantów a mianownik sumą wszystkich osobników. Pozostaje jeszcze obliczenie prawdopodobieństwa wystąpienia w pokoleniu F 2 osobników o fenotypie recesywnym. Pokolenie F 2 powstaje w wyniku skrzyżowania dwóch osobników pokolenia F 1. Najpierw wypisujemy wszystkie możliwe gamety tworzone przez pr + vg DD+ 3

4 Jest to heterozygota, więc wytwarza gamety zarówno bez c/o pomiędzy genami sprzężonymi (tzw. rodzicielskie) jak i gamety po c/o. Gamety bez c/o: D; D + ; pr + vg D; pr + vg D + Gamety po c/o: pr vg D; pr vg D + ; pr + vg + D; pr + vg + D + Odległość między genami sprzężonymi wynosi 12,5 j. m. więc gamety po c/o stanowią 12, 5% całkowitej puli genów, natomiast gamety rodzicielskie ,5 = 87,5% całkowitej puli genów. Częstość tworzenia pojedynczej gamety rodzicielskiej wynosi 0,875/4 = 0,21875 natomiast gamety pr vg po c/o 0,125/4 = 0, Osobnik o fenotypie recesywnym (genotypie pr vg D+ D + ) powstanie tylko w wyniku połączenia dwóch gamet pr vg D +. Częstość tworzenia tego osobnika wynosi 0, ,03125 = 0, Krzyżówka 3 punktowa 1. U pewnego storczyka gen F, f warunkuje barwę kwiatów, gen M, m zabarwienie liści, natomiast gen P, p odpowiada za kolor pręcików. Po skrzyżowaniu dwóch lini storczyka otrzymano wyłącznie rośliny o kwiatach fioletowych, liściach jednolicie zabarwionych i żółtych pręcikach. W krzyżówce testowej tych roślin otrzymano: 133 rośliny o kwiatach fioletowych, liściach jednolicie zabarwionych, żółtych pręcikach; 130 roślin o kwiatach różowych, liściach plamistych i pomarańczowych pręcikach; 50 roślin o kwiatach fioletowych, liściach plamistych, pomarańczowych pręcikach; 45 roślin o kwiatach różowych, liściach jednolicie zabarwionych, żółtych pręcikach; 16 roślin o kwiatach fioletowych, liściach jednolicie zabarwionych i pomarańczowych pręcikach; 15 roślin o kwiatach różowych, liściach plamistych, żółtych pręcikach; 5 roślin o kwiatach fioletowych, liściach plamistych, żółtych pręcikach; 6 roślin o kwiatach różowych, liściach jednolicie zabarwionych, pomarańczowych pręcikach. Określ sposób dziedziczenia omawianych cech. Podaj wszystkie możliwe genotypy i fenotypy krzyżowanych linii oraz pokolenia F 1. Oblicz odległość genetyczną pomiedzy genami sprzężonymi. Rozwiązanie: Wyznaczamy na początku allele dominujące i recesywne. Na podstawie pokolenia F 1 otrzymujemy: F kwiaty fioletowe f kwiaty różowe; M liście jednolicie zabarwione m liście plamiaste; P żółte pręciki p pomarańczowe pręciki; W krzyżówce testowej otrzymano rośliny o następujących fenotypach: 133 F, M, P ; 130 f, m, p; 50 F, m, p; 45 f, M, P ; 16 F, M, p; 15 f, m, P ; 5 F, m, P ; 6 f, M, p; Liczba klas (potrójna heterozygota wytwarza 2 3 = 8 typów gamet) oraz liczba roślin w klasie wskazuje, że jest to przykład krzyżówki trzypunktowej. Gen środkowy ustalamy na podstawie podwójnych rekombinantów i osobników fenotypowo rodzicielskich. Osobniki rodzicielskie to osoniki z dwóch najliczniejszych klas F, M, P i f, m, p. Osobniki powstałe z gamety po podwójnym c/o należą do obu najmniej licznych klas F, m, P oraz 4

5 f, M, p. Na podstawie uzyskanych danych stwierdzamy, że genem środkowym jest gen M, m. Genotyp pokolenia F 1 ustalamy na podstawie obu najliczniejszych klas: Osobik ten mógł powstać jedynie w wyniku połączenia się gamet i. Tak więc genotypy i fenotypy rodziców są następujące: fenotypy: fenotypy: W ostatniej części rozwiązania obliczamy dległość pomiedzy genami skrajnymi a genem środkowym. Odległość pomiędzy genami F, f i M, m obliczamy na podstawie sosunku liczby rekombinantów między tymi genami do całkowitej liczby roślin % = 100% = 26,5 j. m Podobnie liczymy odległość między genami P, p i M, m % = 100% = 10,5 j. m