STUDIA NIESTACJONARNE KIERUNEK: ZOOTECHNIKA SPECJALNOŚĆ: AGROTURYSTYKA ĆWICZENIE NR: 3 DATA: 22-11-2008 GENETYKA ZWIERZĄT 1. Addytywne działanie genów: Wiele genów z róŝnych loci warunkuje jedną cechę, powodując róŝne jej nasilenie zaleŝne od sumującego się ich działania. Geny te nazywamy kumulatywnymi, addytywnymi, polimerycznymi lub poligenami. Ich sumujące się działanie jest podstawą cech ilościowych (np. wydajność mleczna). 2. Epistaza: Współdziałanie genów nieallelicznych, charakteryzujące się tym, Ŝe od obecności alleli z określonej pary zaleŝy ekspresja innej pary alleli. W wyniku oddziaływań epistatycznych, zmianie ulega ekspresja genów. Gen, który hamuje ujawnienie się genu z innej pary, nazywamy genem epistatycznym, natomiast gen hamowany to gen hipostatyczny. 3. Równorzędne dziedziczenie: Dziedziczenie kształtu grzebienia u kur (geny komplementarne): R allel warunkujący wykształcenie róŝyczkowego kształtu grzebienia r allel warunkujący wykształcenie pojedynczego grzebienia P allel warunkujący wykształcenie grzebienia groszkowego p allel warunkujący wykształcenie grzebienia pojedynczego rrpp osobnik z grzebieniem pojedynczym R_P_ - osobnik o grzebieniu orzeszkowym 4. Plejotropia: Zjawisko polegające na oddziaływaniu jednego genu na powstanie kilku cech. WyróŜniamy plejotropię właściwą oraz rzekomą. Plejotropia właściwa występuje wtedy, gdy gen plejotropowy oddziałuje na kilka odrębnych ośrodków (np. pewne geny umaszczenia u koni). W przypadku plejotropii rzekomej gen kontroluje jakąś cechę, która z kolei rzutuje na zróŝnicowanie innych cech (np. gen warunkujący szurpatość u drobiu) 1
5. Etapy determinacji płci ssaków: 1) Powstanie układu chromosomów płci XX lub XY płeć chromosomowa 2) Rozwój niezróŝnicowanych gonad w kierunku jądra lub jajnika płeć gonadowa 3) Formowanie się zewnętrznych i wewnętrznych cech płciowych płeć fenotypowa 6. Cechy sprzęŝone z płcią: Cechy, których geny są umieszczone w chromosomach płci (chromosom X i Y u ssaków, chromosom Z i W u ptaków) Ssaki: - samice są homogametyczne (XX) - samce są heterogametyczne (XY) Ptaki: - samice są heterogametyczne (ZW) - samce są homogametyczne (ZZ) Hemizygota osobnik diploidalny posiadający tylko jeden allel z danej pary 7. Cechy związane z płcią Geny warunkujące te cechy nie są zlokalizowane w chromosomach X i Y (lub Z i W u ptaków), lecz leŝą w autosomach. Ich ekspresja zaleŝy jednak od płci. W związku z tym osobniki męskie i Ŝeńskie o identycznym genotypie mogą się róŝnić fenotypowo. 2
ZADANIA ADDYTYWNE DZIAŁANIE GENÓW Zad.2: SkrzyŜowano dwie rasy psów róŝniące się wysokością: P 1 = 80 cm (genotyp a 1 a 1 a 2 a 2 ), P 2 = 120 cm (genotyp A 1 A 1 A 2 A 2 ). Przeanalizować dziedziczenie się tej cechy w pokoleniu F 1 i F 2. Zad. 3: Przyjmijmy, Ŝe cięŝar jaj strusia jest dziedziczony za pomocą trzech par genów wykazujących efekt kumulatywności. Wiadomo. śe zwierzęta o genotypie AABBCC mają 6-funtowe jaja, zaś aabbcc jaja 3-funtowe. KaŜdy gen dominujący zwiększa cięŝar jaja o 0,5 funta. W związku z tym jaja powstałe po skrzyŝowaniu zwierząt o genotypie AABBCC ze zwierzętami aabbcc będą miały cięŝar: a) 4,5 funta b) 3,5 funta c) 5,5 funta d) śadna z odpowiedzi nie jest poprawna Zad. 4: ZałóŜmy, Ŝe masa pewnej rasy kotów uwarunkowana jest trzema parami genów. Potrójna homozygota recesywna osiąga masę 1,5 kg, a obecnośc kaŝdego dominującego aktywnego allelu powiększa cięŝar o 0,25 kg. CięŜar osobników potrójnie heterozygotycznych będzie następujący: a) 2,0 kg b) 2,25 kg c) 2,5 kg d) 2,75 kg Zad. 7: ZałóŜmy, Ŝe krzyŝujemy dwa króliki homozygotyczne, jeden o wadze 1000 g, drugi o wadze 1900 g. Jeśli zróŝnicowanie wagi jest spowodowane 3 parami genów kumulatywnych, a kaŝdy gen powoduje wzrost wagi o 150 g w stosunku do 1000 g, co moŝemy powiedzieć na temat ewentualnej wagi królików w pokoleniach F 1 i F 2? 3
Zad. 8: Po skrzyŝowaniu dwu odmian fasoli róŝniącej się długością łodygi (odpowiednio 20 i 36 cm) otrzymano w pokoleniu F1 osobniki o łodydze28 cm, a w pokoleniu F2 rozszczepienie w stosunku 1 36 cm : 4 32 cm : 6 28 cm : 4 24 cm : 1 20 cm. Nasiona z roślin pokolenia F2 o łodygach długości 24 cm zebrano razem, przeznaczając do wysiewu na pokolenie F3. Jakie rozszczepienie powinno wystąpić wśród 160 roślin pokolenia F3 otrzymanych z tych nasion? ZADANIA CECHY SPRZĘśONE Z PŁCIĄ Zad. 4: Chory na hemofilię męŝczyzna oŝenił się ze zdrową kobietą, której ojciec był hemofilitykiem. Jakiego typu ich potomstwa moŝna się spodziewać, jeśli wiadomo, Ŝe hemofilia jest uwarunkowana recesywnym genem sprzęŝonym z płcią? Zad. 6: Syn mający zdrową matkę i zdrowego ojca moŝe być chory na hemofilię. Wyjaśnij dlaczego? Zad 8: Zdrowa kobieta, której babka (matka matki) była nosicielką genu na hemofilię i której dziadek był zdrowy, ma normalnych (zdrowych fenotypowo) rodziców. Jaka jest szansa, Ŝe jej synowie i córki będą chore na hemofilię, jeśli mąŝ jest zdrowy? Zad. 11: Normalna kobieta, której ojciec był daltonistą wychodzi za mąŝ za męŝczyznę o prawidłowym widzeniu barw: a) wśród ilu jej synów powinien pojawić się daltonizm b) gdyby jej mąŝ był daltonistą, jakie są przewidywania odnośnie jej synów? Zad. 12: Ojciec Mary Fenwick (z domu Smith) jest daltonistą. Dwaj jej bracia Larry i Harry Smith oraz wujek ze strony matki byli chorzy na hemofilię. a) Jakie są moŝlie genotypy wszystkich wspomnianych osób? b) Jaki musi być genotyp Mary Fenwick, skoro jej syn Edward cierpi na hemofilię? c) Jakie jest prawdopodobieństwo, Ŝe siostra Edwarda, Luiya Fenwick jest nosicielką tej choroby d) Czy Mary Fenwick moŝe mieć syna cierpiącego równocześnie na hemofilię i daltonizm? Czy moŝe mieć syna zdrowego? Z jakim prawdopodobieństwem? 4
Zad. 15: Jakie fenotypy przewidujemy u potomstwa męŝczyzny, u którego występuje choroba sprzęŝona z chromosomem Y: a) U jego synów b) u córek c) u potomków męskich synów d) u potomków Ŝeńskich córek e) u potomków Ŝeńskich synów f) u potomków męskich córek Zad. 16: Jedna para genów warunkujących barwę sierści u kotów jest sprzęŝona z płcią. Gen B powoduje czarne ubarwienie, gen b Ŝółte, a heterozygota Bb ma futerko bary szyldkretowej. Gdy szyldkretowa kotka ma miot składający się z szyldkretowych, czarnych i Ŝółtych kociąt, jakie kryterium mogłoby posłuŝyć do posądzenia Ŝółtego kota z drugiej strony ulicy, Ŝe jest prawdopodobnie ich ojcem? CECHY ZWIĄZANE Z PŁCIĄ Zad. 31: Występowanie u pewnych ras bydła sierści barwy mahoniowej lub czerwonej zaleŝy od jednej pary związanych z płcią genów M 1 M 2. Homozygoty M 1 M 1 są zawsze mahoniowe, a M 2 M 2 zawsze czerwone, zarówno wśród samców, jak i samic. Maść heterozygot M 1 M 2 zaleŝy od płci zwierzęcia: buhaje mają sierść mahoniową, a krowy czerwoną. Podaj wszystkie moŝliwe genotypy oraz fenotypy samców i samic. Zad. 33: Czerwona krowa pokryta czerwonym buhajem urodziła mahoniowe cielę. a) Podaj genotypy rodziców i płeć cielęcia b) Z jakim prawdopodobieństwem moŝna oczekiwać róŝnych fenotypów w pokoleniu F 1,otrzymanym z kojarzeń tych samych par rodzicielskich? 5
Zad. 37: U pewnych ras owiec bezrogość (i rogatość) jest cechą związaną z płcią. Zwierzęta BB są bezrogie, bb rogate bez względu na płeć. Natomiast heterozygoty Bb mają róŝne fenotypy zaleŝnie od płci: samce są rogate, a samice bezrogie. Rogaty tryk skojarzony z rogatymi owcami dał potomstwo zarówno rogate, jak i bezrogie. Podaj jaki procent stanowiły sztuki bezrogie i jaka była ich płeć? Zad. 39: Łysienie zaleŝy od jednej pary genów związanych z płcią. Heterozygotyczne kobiety BB 1 nie są łyse, natomiast męŝczyźni BB i BB 1 są łysi. Nie łysy i nie wykazujący daltonizmu męŝczyzna poślubia kobietę, której rodzice nie byli daltonistami, a ojciec nie był łysy. Jedyny potomek tej pary był łysym daltonistą. Podaj genotyp matki i jej rodziców. Zad. 41: Albinizm jest u ludzi uwarunkowany przez recesywny gen autosomalny, zaś daltonizm przez recesywny gen sprzęŝony z płcią. Para zdrowych rodziców ma dziecko, które jest albinosem i daltonistą. a) Jakie jest prawdopodobieństwo, Ŝe to dziecko jest synem? b) Jakie są genotypy rodziców? Zad. 45: Pręgowanie u drobiu jest wynikiem działania sprzęŝonego z płcią genu B, niepręgowanie allelem b. Czarny kolor skóry jest uwarunkowany genem S, biały s. RóŜyczkowy grzebień R, pojedynczy r. Niepręgowany, czarnoskóry o grzebieniu róŝyczkowym kogut ma z kurą o czarnej skórze, pręgowaną o pojedynczym grzebieniu potomstwo: 6 kogutów pręgowanych, czarnoskórych z grzebieniem róŝyczkowym; 2 koguty pręgowane, białoskóre z grzebieniem róŝyczkowym; 5 kur niepręgowanych, czarnoskórych z grzebieniem róŝyczkowym; 2 kury niepręgowane, białoskóre z grzebieniem róŝyczkowym. a) Jakie były przypuszczalnie genotypy rodziców? b) Czy w potomstwie mogą wystąpić jeszcze inne fenotypy niŝ wymienione? 6