Длина хвоста у мышей контролируется геном, который в доминантном гомозиготном состоянии определяет развитие длинного хвоста, в гетерозиготном — укороченного хвоста, а в гомозиготном рецессивном — гибель потомства на эмбриональной стадии развития. В первом скрещивании самки мыши с чёрной окраской шерсти и длинным хвостом с таким же самцом в потомстве получилось фенотипическое расщепление: три особи с чёрной окраской тела, одна особь с коричневой окраской шерсти, но все мыши имели длинный хвост. Во втором скрещивании самки мыши с чёрной окраской шерсти и укороченным хвостом с таким же по фенотипу самцом расщепление по генотипу составило 1:1:2:2. Составьте схемы двух скрещиваний, определите генотипы родителей и потомства. Объясните расщепление, полученное во втором скрещивании.

Решение:

Обозначим аллели:

• А – длинный хвост (доминантный), а – гибель (рецессивный)
• В – черная шерсть (доминантный), b – коричневая шерсть (рецессивный)

Анализ первого скрещивания:

Фенотипическое расщепление по окраске шерсти 3:1 (черные : коричневые) указывает на то, что оба родителя гетерозиготны по гену окраски шерсти (Bb x Bb).

Все потомство имеет длинный хвост. Это возможно, если:

1. Длина хвоста определяется одним геном, и все потомки имеют хотя бы один доминантный аллель А.
2. Рецессивный аллель 'а' (гибель) является леталь ным в гомозиготном состоянии (аа).

Если родители имели длинный хвост, то их генотип может быть AA или Aa. Поскольку все потомство имеет длинный хвост, а расщепление 3:1 по окраске указывает на гетерозиготность по этому признаку, можно предположить, что родители гетерозиготны по обоим признакам.

Гипотеза: Родители гетерозиготны по обоим генам (BbAa x BbAa).

Схема первого скрещивания:

Родители: Самка (черная, длинный хвост) x Самец (черный, длинный хвост)

Генотипы родителей: BbAa x BbAa

Гаметы родителей: BA, Ba, bA, ba

Анализ расщепления по окраске 3:1 (B_ : bb) подтверждает гетерозиготность (Bb x Bb).

Анализ по длине хвоста: Учитывая, что все потомство имеет длинный хвост (несмотря на то, что родительский генотип BbAa предполагает возможность появления генотипа aa), это означает, что генотип 'aa' является летальным. Поэтому, при скрещивании Aa x Aa, потомство будет иметь генотипы AA, Aa, aa. Если aa летален, то остаются AA и Aa. Соотношение этих генотипов будет 1:2. То есть, из всех выживших особей, 1/3 будет AA (длинный хвост) и 2/3 будут Aa (длинный хвост). Таким образом, фенотипическое расщепление по признаку длины хвоста будет 3:0 (все длинные хвосты).

Расщепление фенотипов (при условии летальности aa):

По окраске: 9 (BB, Bb) : 3 (bb) = 3 : 1

По длине хвоста: 3 (A_) : 0 (aa - летально) = Все длинные хвосты.

Генотипы потомства (выжившего):

BB AA, BB Aa, Bb AA, Bb Aa, bb AA, bb Aa (расщепление по фенотипу 3 черных : 1 коричневая, все с длинным хвостом)

Промежуточный вывод: родительские генотипы BbAa x BbAa, аллель 'а' летальна в гомозиготном состоянии.

Анализ второго скрещивания:

Родители: Самка (черная, укороченный хвост) x Самец (черный, укороченный хвост)

Фенотип 'укороченный хвост' соответствует гетерозиготному генотипу (Aa).

Фенотип 'черная шерсть' соответствует генотипу BB или Bb.

Генотипы родителей: AaBb x AaBb.

Схема второго скрещивания:

Родители: AaBb x AaBb

Гаметы: AB, Ab, aB, ab

Расщепление по генотипу 1:1:2:2:

Это расщепление не является стандартным дигибридным (9:3:3:1 или 1:2:1:2:4:2:1:2:1). Такое расщепление 1:1:2:2 может указывать на сцепление генов, но в условии сказано, что гены контролируют разные признаки (окраска и длина хвоста), что предполагает их независимое наследование.

Давайте пересмотрим условие:

Аллель 'а' отвечает за гибель в гомозиготном рецессивном состоянии.

Длинный хвост - доминантный (А), укороченный хвост - гетерозиготный (Aa).

Гипотеза: Возможно, в втором скрещивании участвуют потомки первого скрещивания, и их генотипы не обязательно AaBb.

Давайте переинтерпретируем расщепление 1:1:2:2.

Это расщепление может быть для двух признаков, где один из признаков имеет расщепление 1:1, а другой 1:2:1.

Рассмотрим только признак хвоста: укороченный хвост (Aa) x укороченный хвост (Aa). Расщепление по генотипу: 1 AA : 2 Aa : 1 aa. Но 'аа' летален, поэтому остается 1 AA : 2 Aa. Фенотипически это 3 длинных хвоста : 0 укороченных. Это не соответствует условию.

Перечитаем условие еще раз: