Дигибридное скрещивание

Задание. 1. Подобрать мутанты, для скрещивания. 2. Отобрать девственных самок. 3. Произвести скрещивание. 4. Проанализировать гибриды F₁ .5. Поставить на скрещивание гибриды F₁ для получения F₂. 6. Проанализировать F₂.

Материал. 1. Стаканчики со свежеприготовленной средой.2. Му­танты ebony и vestigial.

Пояснения к заданию

Непременное условие свободной перекомбинации генов в F₂ при дигибридном скре­щивании — локализация их в разных хромосомах. Для этого скрещивания, например, удобно взять рецессивного мутанта с зачаточными крыльями vestigial (ген vg ло­кализован во II хромосоме). Окраска тела у этого му­танта серая (Normal). Вторым компонентом скрещивания можно взять мутанта с темной окраской тела и нормаль­ными крыльями — ebony. Ген е, определяющий темную окраску тела, локализован в III хромосоме. Кроме того, можно для дигибридных скрещиваний рекомендовать и другие комбинации:

♀ Normal ♂ ebony = vestigial

♀ cinnabar ♂ ebony

♀ black ♂ curved

Рассмотрим дигибридное скрещивание, воспользовавшись для этой цели рецессивными мутантами vestigial – зачаточные крылья и ebony – темная окраска тела (таб.5). Наследственный фактор первого из них (vg) локализован во II хромосоме, второго (е) - III хромосоме. Выше уже сказано, что направление скрещивания не влияет на результаты расщепления, если участвующие в скрещивание гены не сцеплены с половой хромосомой. Поэтому безразлично, взять ли для данного скрещивания самку с зачаточными крыльями или с черным телом.

Таблица 5. Схема дигибридного скрещивания

(ebony vestigial)

II III II III

Р Р : ♀ ♂

Гаметы РР : ♀ + е ♂ vg +

F₁ : ♀♀ и ♂♂

Гаметы F₁ :

♂ ♀	+ +	+ е	vg +	vg е
+ +
+ е
vg +
vg е

F₂ : 9 Normal : 3 vestigial : 3 ebony : 1 vestigial.

В дигибридном скрещивании приходится учитывать уже не одну, а две хромосомы. В соответствии с этим генотипическое строение взятых для скрещивания родительских мух должно быть представлено следующим формулами:

Хромосомы: II III II III

Формулы: ♀ ♂

Поясним эти формулы. Каждая муха представлена двумя парами диплоидных хромосом (двумя черточками) с содержащимися в них рецессивными генами или их нормальными аллеломорфами. В формуле самки и самца на первом месте стоит II хромосома, на втором - III хромосома. Эти формулы читаются так: у самки ebony (черное тело) ген этого признака находится в III хромосоме в гомозиготном состоянии. Самец же не обладает этим признаком (геном); поэтому гомологичный локус III хромосомы самца представлен нормальным аллеломорфом гена ebony.

В противоположность самке самец обладает зачаточными крыльями, ген которых находится во II хромосоме. У самки же с черным телом этот признак (ген) отсутствует; поэтому гомологичный локус ее II хромосомы обозначен знаком + (т.е. нормальным аллеломорфом гена vestigial). Далее обе исходные мухи гомозиготны. Следовательно, оба рецессивных гена и их нормальные аллеломорфы представлены двумя дозами каждый.

У всякой гомозиготы по любому числу генов образуется один сорт гамет. Следовательно, взятые для опыта самки ebony дадут один сорт яиц с геном е в III хромосоме и с нормальным аллеломорфом гена vg во II хромосоме. У самцов vestigial образуется также один сорт спермиев с геном vg во II хромосоме и с нормальным аллеломорфом гена ebony в III хромосоме. Следовательно, гаметы родителей будут иметь следующее строение:

♀ + е ♂ vg +

От слияния гамет в процессе оплодотворения возникнут гибриды следующего строения (самки и самцы):

♀♀ и ♂♂

Оба рецессивных гена перешли у гибридов в гетерозиготное состояние и не проявляются во внешности. Поэтому все гибриды F₁ будут нормального, дикого типа, т.е. серые с длинными крыльями (рис.15).

Как известно, число сортов гамет у гибрида выражается формулой 2ⁿ , в которой n равно числу пар участвующих в скрещивании генов. В случае дигибридов это число равно 2. Следовательно, у гибридных самок и самцов первого поколения образуется по четыре сорта гамет следующего строения:

♀♀ и ♂♂: + + , + е , vg + , vg е .

Решая далее решетку Пеннета, получаем требуемые теорией генотипы второго поколения анализируемого скрещивания. Суммируя результаты расщепления по фенотипу, получаем окончательную формулу расщепления (таб.5):

9 Normal : 3 ebony : 3 vestigial : 1 ebony – vestigial.

Выполнение задания

1. Рассмотреть схему дигибридного скрещивания (табл.5) и определить теоретически ожидаемое расщепление.

2. Отобрать 2...3 девственные самки ebony и поместить в стаканчик со свежей средой с 3...5 самцами vestigial.

3. Через 10... 12 сут после постановки скрещивания, когда в стаканчике начинается массовый вылет мух F_1, их следует усыпить и проанализировать. Все они при прямом, так и при обратном скрещивании бу, иметь нормальную серую окраску тела и нормаль развитые крылья. Результаты подсчета следует в табл. .

4. В каждой комбинации F₁ следует отобрать по 2...3 женские особи и по 5... 6 мужских и поместить их в пробирки с питательной средой для получения F₂ , Желательно для получения F₂ в каждой комбинации поставить по 3…5 пробирок на каждого студента.

4. Через 10…12 дней в стаканчиках начинается массовый вылет мух F₂. Их следует в эфиризаторе и анализировать на матово-белом стекле. При внимательном просмотре отделить и подсчитать мух с нормальными крыльями и серым телом, затем – мух с нормальными крыльями и черным телом, с недоразвитыми крыльями и серым телом и с недоразвитыми крыльями и черным телом. Результаты занести в таблицу (табл.6 ).

Таблица 6. Результаты гибридологического анализа при дигибридном

скрещивании ♀ ebony ♂ vestigial

Линии и гибриды	Получено мух					Расщепление
	Всего	в том числе				теорети­чески ожидаемое	факти­чески полученное
		Normal	ebony	vestigial	ebony- vestigial
♀ ebony	3	-	3	-	-	-	-
♂ vestigial	5	-	-	5	-	-	-
F1 ebony vestigial	104	104	0	0	0	Единообразие
F2 ebony - vestigial	466	260	90	87	29	9 : 3 : 3 : 1	8,9 : 3,1 : 3 : 1

Рис. 15. Дигибридное скрещивание ♀ ebony ♂ vestigial.

Анализ F₁ по фенотипу показывает, что все мухи имеют серое тело и нормальные крылья (рис.15). Следо­вательно, признаки черной окраски тела и недоразвитых крыльев — рецессивны. По генотипу они гетерозиготны. В F₂ наблюдается расщепление, которое соответствует теоретически ожидаемому: ⁹/₁₆ Normal, ³/₁₆ ebony, ³/₁₆ vestigial и ¹/₁₆ ebony — vestigial (рис.15).