Решение: Скрещивание мышей по двум признакам
Длина хвоста у мышей контролируется геном, который в доминантном гомозиготном состоянии определяет развитие длинного хвоста, в гетерозиготном — укороченного хвоста, в гомозиготном рецессивном состоянии вызывает гибель мышей на эмбриональной стадии развития.
В первом скрещивании самки мыши с чёрной окраской тела, длинным хвостом и самца с чёрной окраской тела, длинным хвостом в потомстве получилось фенотипическое расщепление: три особи с чёрной окраской тела, длинным хвостом и одна особь с коричневой окраской тела, длинным хвостом. Во втором скрещивании самки мыши с чёрной окраской тела, укороченным хвостом и самца с чёрной окраской тела, укороченным хвостом в потомстве получено расщепление по генотипу $1:2:1:2$.
Составьте схемы скрещиваний, определите генотипы и фенотипы родительских особей и потомства в скрещиваниях. Поясните генотипическое расщепление во втором скрещивании.
Решение по шагам
8 шаговОбозначим ген окраски тела: $B$ — чёрная окраска, $b$ — коричневая окраска. Чёрные мыши могут иметь генотипы $BB$ или $Bb$, коричневые — $bb$. Ген длины хвоста обозначим так: $A$ — аллель длинного хвоста, $a$ — рецессивный аллель. Генотип $AA$ определяет длинный хвост, $Aa$ — укороченный хвост, $aa$ — гибель эмбриона.
В первом скрещивании все мыши имеют длинные хвосты, следовательно, оба родителя гомозиготны по гену хвоста: $AA$. Расщепление по окраске $3:1$ показывает, что оба чёрных родителя гетерозиготны: $Bb$.
$$P: AABb \times AABb$$Гаметы каждого родителя: $AB$ и $Ab$. В потомстве получаются генотипы $AABB$, $AABb$, $AABb$, $AAbb$.
$$F_1: 1AABB : 2AABb : 1AAbb$$Фенотипы первого потомства: $1$ мышь с чёрной окраской и длинным хвостом, $2$ мыши с чёрной окраской и длинным хвостом, $1$ мышь с коричневой окраской и длинным хвостом. В сумме это фенотипическое расщепление $3$ чёрные длиннохвостые $:1$ коричневая длиннохвостая.
Во втором скрещивании оба родителя имеют укороченный хвост, поэтому их генотипы по гену хвоста — $Aa$. Так как оба родителя чёрные, а в условии требуется расщепление по окраске, принимаем их гетерозиготность по гену окраски: $Bb$.
$$P: AaBb \times AaBb$$По гену хвоста при скрещивании $Aa \times Aa$ образуется расщепление $1AA:2Aa:1aa$. Генотип $aa$ летален, поэтому эмбрионы с таким генотипом погибают и среди родившихся мышей не учитываются.
По гену окраски при скрещивании $Bb \times Bb$ получается расщепление $1BB:2Bb:1bb$, то есть по фенотипу $3$ чёрные мыши $:1$ коричневая. При независимом наследовании генов среди жизнеспособного потомства ожидаются следующие сочетания: чёрные длиннохвостые — $3$, чёрные укороченнохвостые — $6$, коричневые длиннохвостые — $1$, коричневые укороченнохвостые — $2$.
Следовательно, для указанных родителей правильное расщепление среди живых потомков должно быть $3:6:1:2$, а не $1:2:1:2$. Соотношение $1:2:1:2$ несовместимо одновременно с условием, что оба родителя имеют укороченный хвост, и с независимым наследованием гена окраски.
1) $P: AABb \times AABb$; $F_1: 1AABB:2AABb:1AAbb$, фенотипически $3$ чёрные длиннохвостые мыши $:1$ коричневая длиннохвостая мышь. 2) Для второго скрещивания родители должны иметь генотипы $AaBb \times AaBb$. Генотип $aa$ вызывает гибель эмбрионов. Среди живых потомков ожидается расщепление по фенотипам: $3$ чёрные длиннохвостые $:6$ чёрные укороченнохвостые $:1$ коричневая длиннохвостая $:2$ коричневые укороченнохвостые. Указанное в условии расщепление $1:2:1:2$ не соответствует генотипам двух укороченнохвостых чёрных родителей и, вероятно, содержит ошибку.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Считать, что укороченный хвост определяется рецессивной гомозиготой $aa$; на самом деле укороченный хвост имеет генотип $Aa$.
Включать генотип $aa$ в число живых потомков.
Определять генотип чёрных родителей как $BB$, несмотря на расщепление $3:1$ по окраске.
Игнорировать противоречие между указанным расщеплением $1:2:1:2$ и генотипами родителей второго скрещивания.