Анализирующее скрещивание

Анализирующее скрещивание — скрещивание, проводящееся для определения генотипа организма. Для этого подопытный организм скрещивают с организмом, являющимся рецессивной гомозиготой по изучаемому признаку. Рассмотрим это на конкретном примере.

 Допустим, надо выяснить генотип растения гороха, „имеющего желтые семена. Возможны два варианта генотипа по­допытного растения: он может являться либо гетерозиготой (Аа),  либо доминантной гомозиготой (АА). Для установления его гено­типа проведем анализирующее скрещивание с рецессивной гомо­зиготой (аа) — растением с зелеными семенами.

1. Р ♀Аа  х  ♂аа                                                          2.Р ♀АА  х  ♂ аа

 G      А,а         а                                                             G      А            а

	а	а
А	Аа	Аа
а	аа	аа

	а	а
А	Аа	Аа
А	Аа	Аа

                                              

Таким образом, если в результате ана­лизирующего скрещивания в F₁ наблю­дается расщепление в соотношении 1:1, то подопытный организм был гетерози­готен; если расщепления не наблюдает­ся и все организмы в F₂ проявляют до­минантные признаки, то подопытный организм был гомозиготен.

Примерами анализирующего скрещивания являются:

1) АА Аа и аа аа
2) Аа аа и АА аа
3) Аа Аа и АА Аа
5) АА Аа и АА АА

Открытие групп крови и резус-фактора

Группы крови были открыты К. Ландштейнером и Я. Янским в 1900 году. Первое переливание произвел в нашей стране Шамов В. Н. в 1919 году.

Я.Янский

Существование групп крови основано на содержании в эритроцитах и плазме крови веществ – агглютиногенов (изоантигенов) и агглютининов (изоантител).

В эритроцитах содержатся агглютиногены типа А и В, вещества, которые под действием агглютининов типа альфа и ? плазмы неподходящего донора склеивают эритроциты в комочки. Такая реакция называется гемоагглютинация (склеивание крови).

Условно агглютиногены эритроцитов можно назвать “бумагой”, которая склеивается под действием “клея” - агглютинина плазмы.

Нужно добавить, что это “склеивание” происходит только между одноименными агглютиногенами и агглютининами: А + альфа, В + бэта. Разноименные вещества (например, А и бэта не влияют друг на друга).

В эритроцитах 1 группы нет агглютиногенов, но в плазме содержатся агглютинины альфа и бэта .

В эритроцитах 2 группы содержатся А-агглютиногены и агглютинин бэта в плазме.

В третьей группе – наоборот – в эритроцитах В-агглютиноген, а в плазме агглютинин альфа.

Наконец, эритроциты 4 группы содержат А и В-агглютиногены, но в плазме нет агглютининов.

Отсюда понятна проблема переливания крови. Одноименные плазма и эритроциты не должны встретиться, иначе произойдет склеивание эритроцитов.

Так, кровь 1 группы подходит всем, но сама может принять только кровь такой же группы. Кровь 2 и 3 групп подходит тем же группам или 4. Кровь 4 группы нельзя переливать никому, за исключением людей с той же группой. Однако, кровь 4 группы принимает все группы крови при переливании.

Резус-фактор был впервые обнаружен в 1940 году у обезьян макак – резусов и потому был так назван. Этот фактор (а на самом деле это большая группа – около 20 веществ) присутствует в эритроцитах большинства (около 85%) людей планеты. У 15% людей такого фактора нет, однако в их эритроцитах были обнаружены анти-резус факторы.

При переливании крови, несовместимой по резус-фактору, особенно, если это делается не в первый раз, происходит реакция агглютинации эритроцитов.

Особенно опасен резус – конфликт, который может возникнуть между матерью с – резус-фактором и ее + ребенком при беременности. Плод выделяет вещества, на которые у матери выделяются анти-резус факторы (антитела). Эти антитела разрушают эритроциты и кровеносную систему ребенка. Особенно опасна такая ситуация при второй и последующих беременностях (анти-резус вещества накапливаются).

Задачи на картирование хромосом

Генетическая карта хромосомы – это схема взаимного расположения генов, находящихся в одной группе сцепления. Расстояние между генами  на генетической карте определяют по частоте кроссинговера между ними.

Основные этапы решения задач

1. Внимательно прочтите условие задачи. Используя генетическую символику, запишите ее условие, указав пары генов и расстояния между ними или расщепление потомства.

2.Если в задаче дано расщепление потомства, определите расстояние между генами. Помните, что между хромосомами может происходить как одинарный, так и множественный кроссинговер. Для этого:

•           определите, какие особи являются кроссоверными, а какие — некроссоверными. Помните, что количество кроссоверных особей всегда больше, чем некроссоверных;

•           определите, между какими генами произошел кроссинговер и каково количество кроссоверных особей по этой паре генов;

•           определите частоту кроссинговера между генами. Помните, что: 1) при одинарном кроссинговере частоту можно определить, пользуясь формулой (количество кроссоверов разделить на общее количество потомков и умножить на 100%); 2) расстояние между двумя крайними генами при одинарном кроссинговере равно сумме расстояния от одного крайнего гена до гена-маркера и расстояния от гена-маркера до друго­го крайнего гена; 3) при наличии двойного кроссинговера расстояние между генами равно сумме процентов одинарных кроссинговеров и удвоенного процента двой­ных кроссинговеров.

3. Нарисуйте прямую линию, условно показывающую уча­сток хромосомы. Помните, что гены в хромосоме располагаются линейно. При составлении карты старайтесь соблюдать масштаб.

4.  Определите крайние гены и нанесите их на карту. Помните, что: чем больше процент кроссинговера, тем дальше отстоят друг от друга гены в хромосоме.

5. Проанализируйте расположение других генов и нанеси­те их на карту.

6.Дайте ответ на вопрос задачи.

Пример решения задачи

Гены А, В, С находятся в одной группе сцепления. Между генами А и В происходит кроссинговер с частотой 7,4%. А между генами В и С – с частотой 2,9%. Определите взаиморасположение генов А,В и С, если расстояние между генами А и С равняется 10,3% единиц кроссинговера.

Решение  

Помним, что 1 морганида=1% кроссинговера. Если расстояние между генами  А и В равняется  7,4М, между генами В и С – 2,9М, а между генами А и С – 10,3 М (что составляет сумму 7,4М и 2,9М), значит гены расположены в следующем порядке: АВС 

Разбор решения задачи на кроссинговер

Кроссинговер 1.При скрещивании дрозофил двух известных генотипов, Bb  Vv × bb vv, где B, дикий тип (серый цвет тела), доминирует над b (черный цвет тела) и V (крылья дикого типа) доминируют над v (зачаточные крылья), Томас Морган ожидал получить четыре фенотипа в соотношении 1:1:1:1. Однако он наблюдал:
Фенотип мух	Дикий тип	Черн, Зач.кр.	Серые, Зач.кр.	Черн, Норм.кр.
Количество	965	944	206	185
Эти результаты были объяснены сцеплением генов одновременно с генетической рекомбинацией (кроссинговером). В этом частном случае частота рекомбинации (определенная как соотношение количества рекомбинантов к общему количеству потомства) составляет:
	а) 0,080	б) 0,108	в) 0,170	г) 0,205

2.Гладкая форма семян кукурузы доминирует над морщинистой, окрашенные семена доминируют над неокрашенными. Оба признака сцеплены. При скрещивании кукурузы с гладкими окрашенными семенами с растением, имеющим морщинистые неокрашенные семена, получено потомство: окрашенных гладких — 4152 растения, окрашенных морщинистых-149, неокрашенных гладких-152, неокрашенных морщинистых-4163 растения. Объясните полученные результаты

ведем обозначения: А — гладкая форма семян, а — морщинистая;

В -окрашенные семена, b — неокрашенные.

Поскольку от скрещивания растений с гладкими окрашенными семенами с генотипом А-В- с растениями, имеющими морщинистые неокрашенные семена, то есть с генотипом ааbb, получили наибольшее количество таких же растений, причем в соотношении близком 1: 1, значит генотип растений с гладкими окрашенными семенами мог быть только дигетерозиготен АаВb.

Причем, если бы признаки наследовались независимо друг от друга (по Менделю), то соотношение фенотипов и генотипов полученных потомков было бы 1: 1: 1: 1. Но мы видим другое (неравномерное расщепление). Значит в этом задании речь идет о сцепленном наследовании признаков (по Моргану).

Очевидно, к одной группе сцепления будут относиться доминантные аллели генов АВ, а, соответственно,  рецессивные ab — к другой, так как «львиная» доля потомков образовалась от таких исходных гамет как: AB и ab у одного растения и ab — у другого.

Так как у первого родителя помимо основных гамет за счет кроссинговера возникли еще и кроссоверные (рекомбинантные) гаметы: Ab и aB в незначительном количестве, то и появились среди потомков  и морщинистые окрашенные, и гладкие неокрашенные.