Неполное доминирование: львиный зев

Вот такой львиный зев нарисовала мне Алиса. Но сегодня речь не о нём. Львиным зевом в народе называют садовое растение антирринум, с помощью которого мы разберём примеры решения задач на неполное доминирование.

При неполном доминировании доминантный ген не полностью подавляет действие аллельного гена. У гетерозигот функционирующими оказываются оба гена, поэтому в фенотипе признак выражается в виде промежуточной формы.

У львиного зева цветки бывают красные, белые и розовые. Розовый цвет получается при скрещивании между собой растений с красными и белыми цветками.

Закон единообразия гибридов первого поколения при неполном доминировании не теряет своего значения. Но во втором поколении потомство расщепляется фенотипически на три класса в соотношении 1:2:1. При возвратном скрещивании потомство расщепляется в соотношении 1:1. Разница состоит в том, что при скрещивании гибрида с гомозиготной доминантной формой получается половина особей с доминирующим признаком, половина – с промежуточным, а при скрещивании с гомозиготной рецессивной формой (анализирующее скрещивание) получается половина особей с рецессивным признаком, половина – с промежуточным.

Родина львиного зева – Средиземноморье. В природе это многолетнее растение с ветвистым стеблем, узкими мелкими листьями и густым соцветием-кистью с крупными светло-пурпурными цветками.

Задача 1

У львиного зева растения с широкими листьями при скрещивании между собой всегда дают потомство с широкими листьями, а растения с узкими листьями – потомство только с узкими листьями. При скрещивании узколистной особи с широколистной возникают растения с листьями промежуточной ширины.

1. Каким будет потомство от скрещивания двух особей с листьями промежуточной ширины?

2. Что получится, если скрестить узколистное растение с растением, имеющим листья промежуточной ширины?

Решение

Из условия задачи ясно, что мы имеем дело с одной парой генов. Ни один из генов не доминирует полностью над другим, поэтому право решающего задачу любой ген обозначить большой буквой. Чтобы подчеркнуть, что ген не полностью доминирует, над ним ставится чёрточка. В таблице записи условий задачи добавляется ещё одна графа «генотип».

В пункте 1 требуется установить потомство от скрещивания двух растений с листьями промежуточной ширины, то есть гетерозиготных: Āa х Āa. Составляем решётку:

¼ растений будет с широкими листьями (25%), ¼ – с узкими (25%) и ½ – с листьями промежуточной ширины (50%).

В пункте 2 требуется определить характер потомства от скрещивания узколистного растения (aa) с растением, имеющим листья промежуточной ширины (Āa).

Потомство получится характерным для анализирующего скрещивания: половина с узкими листьями (50%), половина с листьями промежуточной ширины (50%).

Селекционеры вывели огромное количество культурных сортов с белой, жёлтой, розовой, ярко-красной, тёмно-красной, лиловой, оранжевой и пёстрой окраской.

При анализе двух пар аллельных генов, в случаях, когда в одной паре проявляется неполное доминирование, расщепление гибридов во втором поколении произойдёт не в отношении 9:3:3:1, а 3:6:3:1:2:1.

Если обе пары будут проявлять неполное доминирование, то при скрещивании дигибридов произойдёт расщепление второго поколения в отношении 1:2:1:2:4:2:1:2:1.

Задача 2

У львиного зева цветки бывают нормальной формы (двугубые) и пилорические (без выраженной губоцветности), а по окраске – красные, розовые и белые. Оба признака определяются несцепленными парами генов. Нормальная форма цветка доминирует над пилорической, а розовый цвет получается от скрещивания красных и белых особей.

1. Какое потомство получится от скрещивания двух гетерозиготных по обеим парам признаков растений?

2. Какое потомство получится от скрещивания двух растений, имеющих розовые пилорические цветки?

Решение

Из условия задачи видно, что мы имеем дело с двумя парами неаллельных генов, в одной из которых проявляется неполное доминирование. Записываем признаки, определяющие их гены и возможный генотип растения:

По условию пункта 1 скрещиваются два гетерозиготных по обоим парам признаков растения (ĀaBb):

При скрещивании гетерозиготных дигибридов, где в одной паре генов проявляется неполное доминирование, расщепление по фенотипу происходит в соотношении 3:6:3:1:2:1:

3 растения – с красными двугубыми цветками (18,75%),

6 растений – с розовыми двугубыми цветками (37,5%),

3 растения – с белыми двугубыми цветками (18,75%),

1 растение – с красными пилорическими цветками (6,25%),

2 растения – с розовыми пилорическими цветками (12,5%),

1 растение – с белыми пилорическими цветками (6,25%).

По условию пункта 2 скрещиваются два растения, имеющие розовые пилорические цветки (Āabb). Составляем решётку:

Расщепление по фенотипу 1:2:1:

1 растение – с красными пилорическими цветками (25%),

2 растения – с розовыми пилорическими цветками (50%),

1 растение – с белыми пилорическими цветками (25%).

Благодаря необычному внешнему виду и подвижной нижней части антирринум получил полушутливые местные названия: «ротики» на Украине, «кусающий змей» в Англии, «волчья пасть» во Франции. Само слово «антирринум» имеет греческие корни. Цветку даже приписывают мифологическое происхождение. Легенда утверждает, что он стал призом Гераклу за его победу над огромным львом. Поэтому победители соревнований в Древней Греции обязательно получали веточку антирринума в подарок.