Комплементарное взаимодействие генов

К комплементарным, или дополнительным, генам относят такие гены, которые при совместном действии в генотипе в гомо- или гетерозиготном состояниях (А-В-) обусловливают развитие нового фенотипа признака, не свойственного ни одному из родителей.

Впервые такого рода взаимодействие было обнаружено у душистого горошка (Lathyrus odoratus). При скрещивании двух линий этого растения с белыми цветками у гибрида F₁ цветки оказались красными.

Каждый из доминантных генов в отдельности не может обусловить развитие окраски, так как выработка антоциановых пигментов осуществляется лишь при наличии доминантных аллелей обоих генов.

Поэтому растения с генотипами А-В- имеют пурпурные цветки, а А-вв, ааВ- и аавв – белые цветки. В F₂ расщепление соответствует 9 : 7. Подобное явление наблюдается у земляники, белого клевера, кукурузы и других культур.

Все вышеперечисленные примеры комплементарного взаимодействия относятся к случаю, когда каждый ген в отдельности не обладал способностью вызывать развитие признака. Последний развивался лишь при взаимодействии доминантных аллелей двух генов.

Известны, однако, случаи, когда один или оба комплементарных гена характеризуются самостоятельным проявлением. Расщепление в F₂ будет соответственно 9 : 3 : 4 и 9 : 3 : 3 : 1. Меняется характер расщепления и в том случае, когда оба комплементарных гена обладают сходным фенотипическим эффектом – 9 : 6 : 1.

Задачи

1. Растения F₁ от скрещивания двух форм земляники без усов характеризовались наличием усов, а в F₂ образовалось 165 растений с усами и 124 – без усов. Определите генотипы родителей и всех форм F₂.

2. От опыления цветков растений белозерного сорта ржи пыльцой желтозерного сорта в F₁ возникают зеленые зерна, а в F₂ получено 190 зеленых зерен, 89 белых и 62 желтых. Объясните.

3. От скрещивания коричневоплодного сорта перца с желтоплодным возникли красноплодные гибриды, расщепившиеся в F₂ на 129 красноплодных, 40 коричневоплодных, 45 желтоплодных и 13 зеленоплодных экземпляров. Определите генотипы родителей и всех полученных форм.

4. При скрещивании двух сортов ячменя, характеризующихся светло-пурпуровыми зернами, завязались темно-пурпуровые зерна. Из них выросли растения: 255 с темно-пурпуровыми зернами, 165 со светло-пурпуровыми и 27 с белыми. Определите генотипы родителей и всех полученных форм.

5. От скрещивания норки с бежевой окраской меха с норкой, имеющей серую окраску, потомство получилось с коричневой окраской. Во втором поколении наблюдалось следующее расщепление: 14 серых, 46 коричневых, 5 кремовых, и 16 бежевых норок. Определите:

а) генотипы родителей и всех форм;

б) какое может быть потомство от скрещивания гибридных коричневых норок с кремовыми?

6. При скрещивании двух форм баклажанов со светлой окраской гибридные растения характеризуются темно-синей окраской плодов, а во втором поколении образовалось 241 растение с темно-синей окраской плодов, 159 со светлыми плодами и 30 с белыми. Определите генотипы родителей и всех форм F₂.

7. При скрещивании двух зеленых растений кукурузы получается потомство, в котором 9/16 растений имеет зеленый цвет, а 7/16 не окрашены. Как можно объяснить этот результат?

8. У желтых маргариток центр цветка обычно окрашен в пурпурный цвет. Были обнаружены маргаритки с желтым центром. При скрещивании их с растениями с пурпурным центром в потомстве F₁ у всех цветков центр пурпурный. Дайте генетическое объяснение, почему при скрещивании мутантов с желтым центром цветка потомство только с пурпурными центрами?