При скрещивании дигетерозиготных самок дрозофилы с рецессивными самцами получены следующие результаты:

а) АВ:Ab:aB:ab = 25% : 25% : 25% : 25%;

б) АВ:Ab:aB:ab = 45% : 5% : 5% : 45%;

в) АВ:Ab:aB:ab = 5% : 45% : 45% : 5%;

Определите, сцепленное или независимое наследование генов наблюдается для этих случаев. Покажите локализацию генов в хромосомах для каждого случая и определите расстояние между генами для сцепленного наследования.

В данном скрещивании дигетерозиготную самку дрозофилы скрещивают с двойным рецессивным самцом:

AaBb × aabb.

Такое скрещивание является анализирующим. Самец образует только гаметы ab, поэтому соотношение потомков непосредственно отражает соотношение гамет, образованных дигетерозиготной самкой.

Если гены наследуются независимо, четыре типа гамет образуются в равных количествах — по 25%. Если гены сцеплены, чаще встречаются родительские (некроссоверные) гаметы, а реже — рекомбинантные (кроссоверные).

а) АВ : Ab : aB : ab = 25% : 25% : 25% : 25%

Все четыре класса потомков встречаются с одинаковой частотой:

AB = 25%, Ab = 25%, aB = 25%, ab = 25%.

Следовательно, самка образует четыре типа гамет в равных количествах. Это соответствует независимому наследованию генов A и B.

Гены можно представить расположенными в разных парах хромосом:

I пара: A // a
II пара: B // b

То есть генотип самки:

Aa Bb, где гены A/a и B/b находятся в разных хромосомных парах.

Частота рекомбинации формально составляет 50%, что характерно для независимо наследующихся генов. Расстояние между такими генами по данным анализирующего скрещивания не определяют: они считаются несцепленными. Теоретически такой результат возможен и для очень далеко расположенных генов одной хромосомы, но по результатам данного скрещивания их отличить от генов разных хромосом нельзя.

Вывод для а): независимое наследование.

б) АВ : Ab : aB : ab = 45% : 5% : 5% : 45%

Наиболее многочисленные классы:

AB = 45%
ab = 45%.

Это родительские, или некроссоверные, комбинации.

Редкие классы:

Ab = 5%
aB = 5%.

Это рекомбинантные комбинации, возникшие в результате кроссинговера.

Следовательно, гены A и B сцеплены и первоначально находятся в одной хромосоме в доминантном сочетании, а рецессивные аллели — в гомологичной хромосоме:

—A————B—
—a————b—

Или сокращённо:

AB / ab

Такое расположение аллелей называется цис-положением, или фазой сцепления.

Частота кроссинговера равна сумме рекомбинантных классов:

5% + 5% = 10%.

Следовательно, расстояние между генами:

A — 10 сМ — B

где сМ — сантиморган.

Вывод для б): сцепленное наследование, фаза AB/ab, расстояние между генами — 10 сМ.

в) АВ : Ab : aB : ab = 5% : 45% : 45% : 5%

Теперь наиболее многочисленными являются:

Ab = 45%
aB = 45%.

Следовательно, именно они являются родительскими, некроссоверными комбинациями.

Редкие классы:

AB = 5%
ab = 5%

являются рекомбинантными.

Значит, гены A и B также сцеплены, но аллели расположены иначе:

—A————b—
—a————B—

То есть генотип дигетерозиготной самки по расположению генов:

Ab / aB

Такое расположение называется транс-положением, или фазой отталкивания.

Частота рекомбинации:

5% + 5% = 10%.

Поэтому расстояние между генами также составляет:

A — 10 сМ — B

Разница между случаями б и в не в расстоянии между генами, а в том, какие аллели первоначально находятся в одной хромосоме.

Итог

Таким образом, в случае а наблюдается независимое наследование генов, а в случаях б и в — сцепленное наследование. В обоих случаях сцепления гены находятся на расстоянии 10 морганид (10 сМ) друг от друга, но в случае б они находятся в фазе AB/ab, а в случае в — в фазе Ab/aB.