Пример решения задачи. Задача. При скрещивании мух из разных линий, различающихся по трем парам признаков, гены которых расположены во второй хромосоме

Задача. При скрещивании мух из разных линий, различающихся по трем парам признаков, гены которых расположены во второй хромосоме, наблюдается единообразие гибридного потомства. В дальнейшем проведено анализирующее скрещивание. Тригетерозиготная самка мухи из F 1имеет красные глаза (cn+cn), серое тело (b+b) и нормальные крылья (vg+vg), анализатор – киноварные глаза, черное тело и зачаточные крылья.

В результате получено 8 фенотипических классов: красные газа, серое тело, нормальные крылья – 631 киноварные глаза, черное тело, зачаточные крылья – 585 красные глаза, серое тело, зачаточные крылья – 91 красные глаза, черное тело, зачаточные крылья – 1 киноварные глаза, черное тело, нормальные крылья - 80 киноварные глаза, серое тело, нормальные крылья – 2 красные глаза, черное тело, нормальные крылья – 68 киноварные глаза, серое тело, зачаточные крылья – 56

Определите порядок расположения генов и относительное расстояние между ними.

Решение:

1. Проверка на сцепление всех 3-х пар анализируемых признаков: окраска глаз – окраска тела, окраска глаз – форма крыльев, окраска тела – форма крыльев.

Так как доля особей с родительскими сочетаниями по всем трех парам признаков (красные газа, серое тело,

нормальные крылья и киноварные глаза, черное тело, зачаточные крылья) больше 50%, но меньше 100%, то можно сделать вывод, от том что в данном случае гены располагаются в одной хромосоме и между ними наблюдается неполное сцепление.

2. После того, как получено доказательство сцепления всех трех пар признаков, можно переходить к одновременному анализу их наследования.

В результате самки образуют 8 типов гамет (четыре пары), различающихся по трем парам признаков – две некроссоверных: 1) cn+b+vg+ (красные газа, серое тело, нормальные крылья), cn b vg (киноварные глаза, черное тело, зачаточные крылья) и 6 кроссоверных: 2) cn+b vg (красные глаза, черное тело, зачаточные крылья) и cn b+vg +(киноварные глаза, серое тело, нормальные крылья);

3) cn+b+vg (красные глаза, серое тело, зачаточные крылья) и cn b vg+ (красные глаза, черное тело, нормальные крылья); 4) cn+b vg+ (красные глаза, черное тело, нормальные крылья), cn b+vg (киноварные глаза, серое тело, зачаточные крылья).

Так как рекомбинация происходит реципрокно (в результате взаимного обмена между гомологичными участками хромосом), то комплементарные пары классов необходимо рассматривать как результат одного события. Поэтому число мух в парах классов суммируется и определяется общий процент особей от всех потомков. Например, всего получено 1514 потомков, из них мух с родительскими сочетаниями (первая пара классов) – 631+585 = 1216 (80, 3 % от общего числа особей).

Аналогичные расчеты проводятся для остальных трех пар классов: 2) cn+b vg и cn b+vg +– 3 (0, 2 %); 3) cn+b+vg и cn b vg+ – 171 (11, 3%); 4) cn+b vg+ и cn b+vg – 124 (8, 2 %)

3. Определяем примерное расстояние между генами.

Приблизительное расстояние между генами определяют по каждой паре генов в отдельности. Например, определим расстояние между генами cn и b. Т.к. у родительских форм были сцеплены аллели cn+b+ и cnb, то о наличие кроссинговера между этими генами будет говорить появление мух с красными глазами и черным телом (cn+b) и киноварными глазами и серым телом (cnb+), т.е. из второй и четвертой пар классов. Следовательно кроссинговер между генами сn и b составляет 0, 2% + 8, 2 %

= 8, 4%, а расстояние между генами 8, 4 сантиморгана.

Аналогично определяем расстояние между генами b и vg (11, 3 % + 8, 2% = 19, 5 %) и сn и vg (0, 2% + 11, 3% = 11, 5%).

4. Строим участок генетической карты.

Гены расположены линейно и, используя полученные результаты относительно расстояний между парами генов, можно определить последовательность генов в хромосоме: b cn vg. При этом сумма расстояний между ближайшими генами (в данном случае b cn и cn vg) должна быть равна расстоянию между наиболее удаленными генами (b vg). Однако сумма двух отрезков

(b cn и cn vg ) составляет 19, 9 %, а расстояние между крайними генами равно 19, 5 %.

5. Учитываем случаи двойного кроссинговера. 0, 4 % случаев приходится на двойной кроссинговер, который не учитывается при прямом подсчете потомков только по крайним генам (т.к. они остаются на своих местах), но хорошо прослеживается, если есть еще промежуточный

ген (третий), аллели которого (сn и cn +) при двойном кроссинговере меняются местами. Именно поэтому очень

редко появляются серые мухи с киноварными глазами и нормальными крыльями и черные мухи с красными глазами и зачаточными крыльями (вторая пара классов), однако, не зная истинного расположения генов, невозможно было их расценивать как кроссоверные между генами b и vg.

Следовательно, для учета двойного кроссинговера необходимо иметь дополнительный маркер, т.е. ген, находящийся между двумя изучаемыми генами (в нашем случае – сn). Т.к. двойной кроссинговер приводит к разрывам в двух участках хромосом, то, чтобы получить истинное расстояние между генами, частоту двойного кроссинговера удваивают (в нашем случае 0, 2% х 2 = 0, 4%).

Ответ: порядок расположения генов: b-cn-vg; расстояние между генами: b и cn – 8, 4 сМг, cn и vg – 11, 6 сМг.