Анализирующее скрещивание при сцепленном наследовании

Вопрос

При скрещивании растения кукурузы с гладкими окрашенными семенами и растения с морщинистыми неокрашенными семенами все гибриды первого поколения имели гладкие окрашенные семена. От анализирующего скрещивания гибридов F1 получено: 3800 растений с гладкими окрашенными семенами; 150 – с морщинистыми окрашенными; 4010 – с морщинистыми неокрашенными; 149 – с гладкими неокрашенными. Определите генотипы родителей и потомства, полученного в результате первого и анализирующего скрещиваний. Составьте схему решения задачи. Объясните формирование четырёх фенотипических групп в анализирующем скрещивании.

Ответ

Схема решения задачи:

Схема решения генетической задачи на анализирующее скрещивание

 

Объяснение

Схема решения данной генетической задачи без указания количеств полученных фенотипов в F2 может привести к выводу, что перед нами независимое друг от друга распределение генов, связанных с цветом семян и с их формой. Что согласуется с третьим законом Менделя.

В этом случае при анализирующем скрещивании, т. е. с полностью рецессивным генотипом, соотношение четырех разных фенотипов в F2 было бы 1 : 1 : 1 : 1, так как частота образования гамет AB, Ab, aB, ab была бы одинакова. Ведь если гены A (или a) и B (или b) находятся в разных хромосомах, то могут комбинироваться произвольно. Аллель A может оказаться в одной гамете как с доминантной аллелью B, так и с рецессивной b. Аллель B, в свою очередь, может быть скомбинирована с A или с аллелью a.

Однако, судя по количеству полученных в результате анализирующего скрещивания растений разных фенотипов, их соотношение далеко не один к одному. Это значит, что гены A и B сцеплены, также как и гены a и b. Сцеплены – значит находятся в одной хромосоме и наследуются совместно, согласно закону Моргана, а не Менделя. Другими словами, при сцепленном наследовании образуются только гаметы AB и ab. В этом случае анализирующее скрещивание дает только два генотипа: AaBb и aabb.

Сцепленное наследование может нарушаться в результате кроссинговера, когда гомологичные хромосомы обмениваются своими участками. В результате в каком-то проценте гамет появляются ранее нехарактерные комбинации генов. В данном случае Ab и aB. Их количество всегда меньше, чем при независимом распределении генов. Поэтому количество рекомбинантных генотипов (Aabb и aaBb) существенно меньше.

Таким образом, в данном случае объяснением формирования четырех фенотипических групп в анализирующем скрещивании является кроссинговер, а не независимое распределение генов. Объяснением преобладания в потомках двух родительских фенотипических групп является сцепленное наследование генов.