Приклади розв’язання задач

Механізми геномних мутацій. Анеуплоїдія. Поліплоїдія

Задачі для самостійного розв’язання

15.При визначенні норми реакції довжини колоса пшениці (вибірка n=100) склали такий варіаційний ряд:

Визначити статистичні показники варіаційного ряду: 1)середню арифметичну, стандартне відхилення, коефіцієнт варіації (V), похибку середнього (m). Визначити норму реакції генотипів.

16. У результаті підрахунку кількості колосків у 100 колосах пшениці (одна вибірка) одержали такі первинні дані:

18,17,16, 18,17,17, 20,18,17, 16,

17,15,19, 17,14,16, 16,15,16,18

20,16,17, 15,18,14, 17,17,19,17

15,14,18, 19,17,16, 16,14, 17,15

19,18,17, 16,17, 18, 15,18,19,18

16,17,15, 18,16,17, 18,1?, 16, 17

18, 19,16, 18, 19,18,15,17,18,16

17,18, 17,17, 16,17, 18, 16, 17,18

15, 18, 17, 19,15, 18,17,18,15,15

16,17,18, 16, 18,15, 17,16, 18,17.

Проранжувати їх та визначити відповідні частоти. Скласти варіаційний ряд, розрахувати його характеристики, побудувати варіаційну криву.

17.Після ранжування довжини колосів пшениці у вибірці 100 рослин одержали такі класи (см):

10,6 – 11,1; 10,0 – 10,5; 9,4 – 9,9; 8,8 – 9,3; 8,2 – 8,7;

7,6 – 8,1; 7,0 – 7,5.

Скласти варіаційний ряд та варіаційну криву та розрахувати основні характеристики варіаційного ряду.

18.При аналізі структури урожаю трьох селекційних номерів озимої пшениці по 10 рослинам одержані наступні дані:

Кількість зерен на головному колосі: 33, 31, 32,34, 36,37, 41,37, 34,36;

Маса зерна з однієї рослини у грамах: 1,7; 1,8; 1,6; 1,9,1;7; 2,0; 2,2; 1,9; 1,7; 1,9;

Маса 1000 зерен у грамах: 51,5; 57,9; 49,8; 50,1; 47,1; 54,4; 50,8; 51,8; 50,2; 51,5. визначити для кожної ознаки характеристики варіаційного ряда.

19.Якщо варіанти будь-якої ознаки у двох сортів є різними (однаковими) за величиною, то чи відрізняються ( або є однаковими) рівні мінливості за цією ознакою?

20. У лабораторній популяції середня вага мишей у віці 6 тижнів складала 21, 5 грамів. В якості батьків для одержання наступного покоління використовували мишей з виборок:

1) важкі миші із середньою вагою 27,5 грамів;

2) легкі миші із середньою вагою 15,5 грамів.

Середня вага потомства при досягненні 6-місячного віку складала у першому випадку – 22,7 грамів, у другому – 18,1 грама. Розрахувати успадкованість ваги у кожній з двох вибірок.

21.Фенотипова варіанса (V_ph) для довжини коренеплодів редьки приблизно дорівнює 50. Середовищна варіанса дорівнює 12. Яка величина коефіцієнта успадкованості цієї ознаки? Ретельніші кількісні дослідження показали, що адитивна варіанса для цієї ознаки дорівнює 30. Розрахувати дійсний коефіцієнт успадкованості. Які типи варіанси визначають різниці між цими значеннями коефіцієнта успадкованості?

Задача 1.

Рослина, гетерозиготна за генами А та В, дає розщеплення за фенотипом при самозапиленні 9: 3: 3: 1. При подвоєнні її хромосом колхіцинуванням утворюється автотетраплоїд ААааВВвв. Припустимо, що кросинговер між цими генами та центромірою не відбувається. Якого розщеплення слід очікувати в потомстві від самозапилення такої рослини?

Розв’язання:

Розщеплення 9: 3: 3: 1 вказує, що обидва гени знаходяться у різних групах зчеплення та успадковуються незалежно. Розщеплення у потомстві тетраплоїда є добутком розщеплення за кожною парою алельних генів. Отже, тетраплоїд ААаа утворюватиме три типи гамет у співвідношенні 1 АА: 4 Аа: 1 аа, що легко визначити, використовуючи правило алельного квадрата. У потомстві від самозапилення тетраплоїда за геном А спостерігатиметься розщеплення у такому співвідношенні генотипів:

F₂ :

Отже, у випадку повного домінування гена А розщеплення за фенотипом за цим геном в F₂ складатиме 35 А: 1 а.

За геном В розщеплення при самозапиленні тетраплоїда спостерігатиметься у такому ж співвідношенні генотипів, як і за геном А: 35 В : 1 в. Тоді сумарне розщеплення за фенотипом за обома ознаками у потомстві від самозапилення рослини буде визначатися як добуток двох розщеплень (за геном А та за геном В): (35 А : 1 а) х (35 В : 1 в) = 1225 АВ : 35 Ав : 35 аВ : 1 ав.

Ось чому поліплоїдні рослини значно триваліше, ніж диплоїдні, зберігають цінні ознаки гетерозису за продуктивністю, життєздатністю, плодючістю.

Відповідь: у потомстві від самозапилення автотетраплоїдної рослини ААааВВвв слід очікувати розщеплення за фенотипом 1225 АВ : 35 Ав : 35 аВ : 1 ав.

Задача 2.

Якого співвідношення генотипів і фенотипів слід очікувати від схрещування автотетраплоїдів з генотипом ААаа при повному домінуванні і незалежному розподіленні хромосом під час мейозу?

Розв’язання:

При випадковому розподіленні хромосом під час мейозу автотетраплоїди з генотипом Аааа утворюватимуть три типи гамет у співвідношенні: 1 АА : 1аа : 4Аа. Отже, в потомстві від схрещування таких особин має відбутися розщеплення:

F₂ :

Співвідношення фенотипів в F₂ за умови повного домінування: 35А : 1а; співвідношення генотипів: 1АААА : 8АААа : 18ААаа : 8Аааа : 1aaaa.

Відповідь:від схрещування автотетраплоїдів з генотипом ААаа при повному домінуванні і незалежному розподіленні хромосом під час мейозу слід очікувати співвідношення генотипів : 1АААА : 8АААа : 18ААаа : 8Аааа : 1aaaa. і фенотипів 35А : 1а.

Задача 3.

Які фенотипи та в якому співвідношенні виникатимуть при реципрокних схрещуваннях двох трисомиків Ааа та ААа за умови повного домінування гена? При цьому слід врахувати, що у батьківських рослин життєздатними є тільки гаплоїдні гамети.

Розв’язання:

1)Аналізуємо розщеплення у випадку прямого схрещування:

♀ Ааа × ♂ ААа. Материнська рослина може утворювати чотири, а батьківська - два типи гамет в такому співвідношенні:

F₂ :

Співвідношення фенотипів у потомстві: 15А : 3а = 5 А : 1 а.

2) Аналізуємо розщеплення у випадку зворотнього схрещування: ♀ ААа × ♂ Ааа. Материнська рослина може утворювати чотири, а батьківська - два типи гамет у такому співвідношенні:

F₂ :

Співвідношення фенотипів у потомстві: 16А : 2а = 8 А : 1 а.

Відповідь: при реципрокних схрещуваннях двох трисомиків Ааа та ААа за умови повного домінування гена виникатимуть фенотипи у такому співвідношенні : пряме схрещування - 5 А : 1 а; зворотнє - 8 А : 1 а.

Задача 4.

Види щавлю (Rumex) складають поліплоїдний ряд з основним числом хромосом (х), що дорівнює 10. Визначити диплоїдну кількість хромосом диплоїдного, тетраплоїдного, гексаплоїдного, октаплоїдного видів щавлю.

Розв’язання:

Група близькородинних видів рослин, набори хромосом яких складають ряд збільшення основного числа хромосом, утворюють поліплоїдні ряди.У представників поліплоїдних видів диплоїдний набір хромосом містить кратно збільшену кількість гаплоїдних наборів (основного числа) хромосом диплоїдного виду. Отже, диплоїдна кількість хромосом диплоїдного вида щавлю 2 n = 2 х =20 хромосом; тетраплоїдного - 2 n = 4 х = 40 хромосом; гексаплоїдного - 2 n = 6 х = 60; октаплоїдного - 2 n = 8 х = 80 хромосом.

Задача 5.

Визначити, які типи гамет утворюють тетраплоїди: а) АААа; б) Аааа; в) ААаа.

Розв’язання:

а) У мейозі тетраплоїд АААа утворюватиме такі типи гамет:

АА, Аа, ААА, а, А, ААа, АААа, 0.

б) У мейозі тетраплоїд Аааа утворюватиме гамети:

Аа, аа, Ааа, а, А, ааа, Аааа, 0.

в) У мейозі тетраплоїд ААаа утворюватиме типи гамет:

АА, аа, А, Ааа, Ааа, А, ААаа, 0.

Задача 6.

Гібрид F₁ від схрещування рослин суниці з червоними та білими ягодами має рожеві ягоди. Зворотнє схрещування гібрида з рослиною з білими ягодами дало розщеплення: 19 рослин з білими ягодами, 22 – з рожевими, 78 – із світло-рожевими.Пояснити одержані результати. :Визначити генотипи вихідних форм.

Розв’язання: