Практическая работа. Количественный анализ наследования признаков методом хиквадрат. Взаимодейтвие неаллельных генов: комплиментарность, эпистаз

Комплиментарность

Задание. 1. Ознакомиться с понятием о комплементарном взаимодействии генов. 2. Изучить исходные (родительские) расте­ний по рассматриваемому признаку. 3. Установить характер насле­дования признака у растений F₁. 4. Установить характер наследо­вания признака в F₂; выявить наличие факта комплементарного взаимодействия генов. 5. Определить соответствие фактически полученного в F₂ расщепления теоретически ожидаемому.

Материал. 1. 20—40 растений или главных колосьев ячменя материнского сорта ГБ-18. 2. 20—40 растений или главных ко­лосьев отцовского сорта Вииер. 3. 20—40 растений или главных колосьев гибридов первого поколения ( F₁ ). 4. 80—100 и более ра­стений или главных колосьев гибридов второго поколения (F₂).

Пояснения к заданию. Обычно при моно- и дигибридном скрещивании наблюдается взаимосвязь аллельных генов. Однако у многих организмов (растений и животных) известны случаи взаимодействия неаллельных генов. Один из типов взаимодействия неаллельных генов — комплементарное действие генов, открытое впервые Бэтсоном и Пеннетом у душистого горошка. Комплементарными называют неаллельные гены, которые при совместном действии в гомозигот­ном или гетерозиготном состоянии вызывают развитие нового признака, отсутствовавшего у родителей. На­пример, две белоцветковые расы душистого горошка при их скрещивании дали растения F₁ с пурпурными цветками.

Во втором же поколении гибридов ( F₂ ), получен­ного самоопылением F₁, наблюдалось расщепление по окраске цветков на пурпурные и белые в отноше­нии 9: 7. Такой тип наследования был объяснен сле­дующим образом. Предположили, что каждая роди­тельская форма имела лишь один из доминантных неаллельных генов. Их генотипы можно записать как ААЬЬ и ааВВ. Наличие в генотипе обоих доминантных генов как в гомо-, так и в гетерозиготном состоянии определяет появление пурпурной окраски цветков. Так как растения F₁ содержат оба доминантных гена (АаВЬ), то они имеют пурпурную окраску цветков. При самоопылении же в F₂ происходит расщепление таким образом: ⁹/_]6 имеют оба доминантных гена (А и В), что обусловливает их пурпурную окраску, ⁶Лб имеют лишь по одному из двух доминантных генов (А или В) и ¹/₁₆ имеет лишь рецессивные гены, что обусловливает белую окраску цветков. Таким обра­зом, ⁷/₁₆ имеют белую окраску цветков.

Такое объяснение проверено и подтверждается анализирующим скрещиванием.

Для анализа комплементарного действия генов можно использовать 2 сорта ячменя — Голозерный безостый 18 (ГБ-18) селекции Л. Е. Ходькова и сорт Винер. Сорт ГБ-18 имет безостый двурядный колос.

При скрещивании ГБ-18 с остистым сортом Винер растения F₁ имеют фуркатный колос, у которого вме­сто остей имеются трехлопастные придатки. В F₂ на­блюдается расщепление на 9 фуркатных, 3 остистых и 4 безостых.

Задание можно выполнять либо в поле во время летней учебной практики, либо в лаборатории. Для занятий в лаборатории зимой готовят снопики из главных колосьев материнского и отцовского сортов, растений F₁ и F₂. Для летних занятий растения роди­тельских сортов и гибридов выращивают в гибридном питомнике на рядом расположенных делянках.