Gen yang terletak pada pasangan kromosom yang sama disebut "terkait". Gen terkait tidak mematuhi hukum kedua Mendel; mereka tidak memberikan rekombinasi gratis satu sama lain. Di cerpelai, gen mutan untuk pastel hitam dan bermata cokelat terhubung; jadi, tentu saja, adalah alelomorf normal mereka. Gen terkait seks terkait dengan gen penentu jenis kelamin pada kromosom; Secara alami, mereka juga terkait satu sama lain.
Pada manusia, gen mutan untuk buta warna dan hemofilia terkait jenis kelamin (lihat Bab 15) dan karena itu terkait satu sama lain. Kebetulan kedua gen mutan bisa berada dalam keluarga yang sama. Keluarga seperti itu terdiri dari dua jenis yang berbeda.
Tipe I Dalam keluarga-keluarga ini, dua gen mutan digabungkan sebagai hasil perkawinan antara orang-orang yang membawa satu atau lain gen. Dengan demikian, gen berada pada kromosom yang berbeda; dalam bahasa genetika, mereka terkait dalam proses "penolakan" (Gbr. 62, Saya, baris pertama).
Tipe II. Dalam keluarga ini, mutasi yang mengakibatkan salah satu kelainan ini, seperti hemofilia, terjadi pada kromosom yang sudah membawa gen lain yang bermutasi. Kedua gen mutan berada pada kromosom X yang sama; mereka terhubung dalam proses "daya tarik" (lihat Gambar 62, II, baris pertama).
Kebanyakan wanita di kedua tipe keluarga akan normal secara fenotip, tetapi banyak yang akan menjadi heterozigot untuk satu atau kedua gen mutan (lihat Gambar 62, baris kedua), dan wanita ini mungkin terkena anak laki-laki. Karena anak laki-laki hanya mewarisi satu kromosom X dari ibu, anak laki-laki yang terkena adalah heterozigot Saya tipe menderita hemofilia atau buta warna, tetapi tidak memiliki kedua penyakit pada saat yang sama (lihat Gambar 62, baris ketiga), sedangkan anak heterozigot yang sakit II jenis memiliki kedua penyakit pada waktu yang sama. Namun, mungkin ada pengecualian. Mereka ditunjukkan pada baris keempat pada Gambar. 62.
Jarang, seorang wanita yang membawa gen buta warna pada satu kromosom X dan gen hemofilia pada kromosom lainnya (tipe Saya), dapat melahirkan anak laki-laki yang menderita kedua penyakit tersebut; atau seorang wanita yang membawa gen untuk kedua penyakit pada kromosom X yang sama (tipe II) dapat melahirkan anak laki-laki yang hanya menderita salah satu penyakit ini.
Sangat mudah untuk melihat bahwa pengecualian ini mirip dengan pengecualian pada anak cerpelai palomino, yang menggabungkan dalam satu kromosom dua gen yang dimiliki orang tua mereka pada kromosom pasangan yang berbeda. Dalam semua kasus ini, gen yang bermutasi tampaknya berpindah dari satu kromosom ke pasangannya. Proses ini disebut pindah silang; itu memungkinkan sejumlah rekombinasi terbatas antara gen yang tidak mematuhi hukum kedua Mendel.
Fenomena pindah silang telah memunculkan sejumlah besar eksperimen dan asumsi selama sepuluh tahun terakhir, tetapi sejauh ini masih belum sepenuhnya dipahami. Akan tetapi, akibat dari pindah silang sudah diketahui dengan baik dan bagaimanapun juga, dapat diprediksi sampai taraf yang sama dengan akibat hukum Mendel.
pada gambar. 63 menunjukkan hasil pindah silang untuk dua kromosom, atau lebih tepatnya, untuk gen yang terletak di dalamnya.
Pada pasangan kromosom asli ( sebuah) salah satu mitra diarsir untuk membedakannya dari yang lain, b dan di adalah dua varian dari sekian banyak tipe crossover yang bisa dilihat pada pasangan a. Dalam kedua kasus, ada pertukaran potongan antara kromosom pasangan. Kapan b pertukaran ternyata menjadi potongan akhir, dan ini hanya membutuhkan satu poin ( x) menukarkan; dalam kasus c ada pertukaran bagian tengah, dan ini membutuhkan dua poin ( x dan kamu).
Fitur yang paling penting dari pindah silang adalah korespondensi yang tepat antara titik pertukaran kromosom pasangan. Jika tidak ada kecocokan yang persis seperti itu, maka kromosom pasangan akan segera berhenti sama panjangnya; apalagi, jumlah gen di dalamnya tidak akan lagi sama, dan kromosom dengan jumlah gen yang sangat besar atau kecil bisa masuk ke dalam siklus, dan ini akan menyebabkan kelainan bentuk dan kematian.
Jika, misalnya (Gbr. 64), titik pertukaran di salah satu kromosom berada di antara gen ke-4 dan ke-5, dan di yang lain antara gen ke-6 dan ke-7, maka sebagai akibat dari pertukaran potongan akhir, satu kromosom akan diperoleh dengan hilangnya gen ke-5 dan ke-6, dan kromosom pasangan akan memiliki gen-gen ini dalam jumlah ganda.
Sudut pandang yang paling umum adalah bahwa pindah silang terjadi pada awal meiosis, ketika kromosom pasangan tidak hanya bersentuhan dengan erat dan tepat, tetapi juga membungkus satu sama lain; karena tekanan memutar, kromosom dapat patah pada titik yang identik dan terhubung kembali dengan potongan di antara pasangan. Asumsi lain juga dibuat, tetapi sejauh ini tidak ada sudut pandang tunggal tentang masalah ini.
Pertukaran potongan antara kromosom pasangan dengan mudah menjelaskan pindah silang dalam manifestasi genetiknya, terlepas dari mekanisme apa yang mendasarinya.
pada gambar. 65 menunjukkan bagaimana seseorang dapat menjelaskan kelahiran seorang anak laki-laki dengan buta warna dan hemofilia pada seorang wanita yang membawa gen untuk kelainan ini pada kromosom yang berlawanan ( Saya), apakah anak laki-laki hanya memiliki satu anomali pada wanita yang memiliki kedua gen pada kromosom yang sama ( II).
Jika lokalisasi titik pertukaran ditentukan secara kebetulan, dapat diperkirakan bahwa persilangan antar gen yang secara signifikan jauh dari satu sama lain dalam kromosom akan terjadi lebih sering daripada antara gen yang berjarak dekat; memang ini yang terjadi. Ketika dua gen sangat dekat satu sama lain, ada kemungkinan kecil bahwa titik pertukaran jatuh di antara mereka, dan pindah silang jarang terjadi. Semakin besar jarak antara dua gen, semakin besar kemungkinan bahwa titik pertukaran akan terletak di antara mereka, dan semakin tinggi terjadinya pindah silang. Dua gen dapat bergabung secara bebas seolah-olah mereka berada dalam pasangan kromosom yang berbeda, dalam kasus di mana jarak di antara mereka lebih besar dari nilai tertentu.
Secara historis dan logis, posisi ini menempatkan kereta di depan kuda. Sebagai hasil dari penemuan keterkaitan genetik, dimungkinkan untuk menghubungkan gen ke pasangan kromosom, sedangkan penemuan pindah silang memungkinkan untuk mengukur jarak antar gen dalam satuan frekuensi terjadinya pindah silang. Lebih mudah dan lebih singkat untuk mengatakan bahwa dua gen terpisah 10 unit persilangan daripada mengatakan bahwa heterozigot dari dua gen ini menghasilkan 10% gamet persilangan.
Ketika sepasang kromosom membawa beberapa atau banyak gen yang diketahui, eksperimen crossover dapat digunakan untuk menghasilkan "peta" kromosom yang menunjukkan lokasi gen dan jarak relatifnya satu sama lain.
Drosophila melanogaster memiliki gen mata merah ( ST, resesif), setae menonjol ( sb, dominan) dan sayap melengkung ( Cu, resesif) terletak pada kromosom ketiga, salah satu dari dua autosom panjang. Jarak pindah silang antara ST dan sb adalah 14%, dan antara Cu dan sb sama dengan 8%. Data ini saja tidak cukup untuk membayangkan lokasi ketiga gen, karena mereka dapat berada di dua posisi yang berbeda (Gbr. 66, Saya dan II). Namun, ketika diketahui bahwa jarak penyeberangan antara ST dan Cu sama dengan 6, dan antara Cu dan sb sama dengan 8, maka urutan gen ST, Cu dan sb diatur dengan tepat (lihat gambar 66, AKU AKU AKU). Posisi gen lain dapat diplot pada peta dengan cara yang sama. Saat ini, peta kromosom ini memberikan lokasi lebih dari 150 gen. Fakta bahwa gen selalu dapat dipetakan dengan cara ini adalah bukti susunan liniernya di sepanjang kromosom. Jika susunannya berbeda, misalnya, beberapa gen menonjol dari kromosom ke cabang samping, maka jarak antara tiga gen tidak selalu dapat diekspresikan sedemikian rupa sehingga satu jarak adalah jumlah dari dua lainnya (Gbr. 67). Pada kenyataannya, biasanya ternyata kurang dari jumlah ini; tetapi detail kecil ini dapat dijelaskan, dan kita tidak perlu memikirkannya di sini.
Beras. 66. Bagaimana gen dipetakan. Jarak antara St dan Sb sama dengan 14% dari crossing over; jarak antara St dan Cu adalah 8% dari persimpangan; jarak antara St dan Cu adalah 6% dari pindah silang. Oleh karena itu, urutan gen akan seperti yang ditunjukkan pada baris III
Bagi peternak, pentingnya pindah silang terletak pada kemungkinan rekombinasi, yaitu hubungan atau pemisahan gen terkait.
Apakah hal ini dapat dicapai dengan mudah dan ekonomis tergantung pada jarak antara gen yang diminati oleh pemulia. Ketika gen terpisah cukup jauh, hubungan bukanlah halangan untuk rekombinasi. Ketika gen terkait cukup dekat untuk dapat mendeteksi keterkaitan, pemulia harus terlebih dahulu menentukan apakah ia memiliki kapasitas yang cukup untuk melaksanakan rencana pemuliaan yang dimaksud.
Seseorang yang ahli dalam bidang ini yang ingin mengawinkan jenis tikus bermata merah muda 1 dan keturunan chinchilla untuk menghasilkan jenis tikus berwarna chinchilla bermata merah muda dapat mencapai hal ini tanpa banyak kesulitan atau biaya; karena jarak persilangan antara gen untuk mata merah muda dan bulu chinchilla adalah sekitar 15%, oleh karena itu, heterozigot yang membawa gen ini membentuk sekitar 15% dari gamet yang membawa gen ini selama tolakan. Di sisi lain, penghobi yang membiakkan tikus dan ingin mendapatkan jenis tikus dengan warna bulu yang encer dan telinga yang normal dari jenis dengan warna bulu yang terang dan telinga yang pendek harus terlebih dahulu berkonsultasi dengan manual tentang genetika tikus untuk melihat apakah dia mau. dapat melakukan ini, karena gen mantel ringan dan gen telinga pendek sangat erat hubungannya, dan jika seekor tikus membawa kedua gen dalam hubungan pada satu kromosom dan kedua alelomorf normal pada kromosom lainnya, maka hanya 1 gamet dari sekitar 1000 yang akan membawa cahaya gen mantel tanpa gen telinga pendek.
1 (Gen mata merah muda berbeda dari gen albino untuk bulu putih dan mata merah muda, dan sebenarnya merupakan alelomorf dari gen chinchilla.)
1. Seseorang memiliki dua jenis kebutaan, dan masing-masing ditentukan oleh gen autosomal resesifnya, yang tidak terkait. Berapa peluang memiliki anak buta jika ayah dan ibu menderita kebutaan yang sama dan keduanya dihomozigot? Berapa probabilitas memiliki anak buta jika kedua orang tuanya dihomozigot dan menderita berbagai jenis kebutaan herediter?
Penjelasan:
salib pertama:
R: AAvv x AAvv
G: Av x Av
F1: AABB adalah anak buta.
Hukum keseragaman muncul. Peluang memiliki anak buta adalah 100%.
salib kedua:
R: AAvv x aaBB
G: Av x aV
F1: AaBv adalah anak yang sehat.
Hukum keseragaman muncul. Kedua jenis kebutaan tidak ada. Peluang memiliki anak buta adalah 0%.
2. Pada manusia, buta warna disebabkan oleh gen resesif terkait-X. Talasemia diturunkan sebagai sifat dominan autosomal dan diamati dalam dua bentuk: pada homozigot - parah, seringkali fatal, pada heterozigot - dalam bentuk ringan.
Seorang wanita dengan thalassemia ringan dan penglihatan normal, menikah dengan seorang pria buta warna yang sehat untuk gen thalassemia, memiliki seorang putra buta warna dengan thalassemia ringan. Berapa peluang memiliki pasangan anak dengan kedua kelainan ini? Tentukan genotipe dan fenotipe keturunan yang mungkin.
Penjelasan:
R: AaXDXd x aaXdY
G: AXD, aXd, AXd, aXD x aXd, aY
F1: AaXdY - anak buta warna dengan thalassemia ringan
AaXDXd - seorang gadis dengan penglihatan normal dan thalassemia ringan
aaXdXd - gadis buta warna tanpa thalassemia
AaXdXd - gadis buta warna dengan talasemia ringan
aaXDХd - seorang gadis dengan penglihatan normal tanpa thalassemia
AaXDY - anak laki-laki dengan penglihatan normal dan thalassemia ringan
aaXdY - anak buta warna tanpa thalassemia
aaXDY - anak laki-laki dengan penglihatan normal dan tidak ada thalassemia
Artinya, diperoleh delapan varian genotipe dengan peluang kejadian yang sama. Peluang memiliki anak dengan talasemia ringan dan buta warna adalah 2/8 atau 25% (12,5% kemungkinan memiliki anak laki-laki dan 12,5% memiliki anak perempuan). Probabilitas memiliki anak buta warna dengan bentuk talasemia berat adalah 0%.
3. Seorang pria berambut pirang bermata biru dan seorang wanita berambut hitam bermata cokelat diheterozigot menikah. Tentukan genotipe pasangan suami istri, serta kemungkinan genotipe dan fenotipe anak-anak. Tetapkan probabilitas memiliki anak dengan genotipe dihomozigot.
Penjelasan: A - mata coklat
mata biru
B - rambut hitam
c - rambut pirang
R: aavv x AaVv
G: av x AB, av, av, aB
F1: AaBv - mata cokelat, rambut hitam
aavv - mata biru, rambut pirang
Aaww - mata coklat, rambut pirang
aaBv - mata biru, rambut hitam
Peluang memiliki anak dengan masing-masing genotipe adalah 25%. (dan kemungkinan memiliki anak dengan genotipe dihomozigot (aavb) - 25%)
Tanda-tandanya tidak terkait seks. Di sinilah hukum waris mandiri berperan.
4. Ketika kelinci berbulu abu-abu (a) disilangkan dengan kelinci berbulu hitam, terjadi pembelahan pada keturunannya: kelinci berbulu hitam dan kelinci berbulu abu-abu. Pada persilangan kedua kelinci yang fenotipnya sama, diperoleh keturunan: kelinci berbulu hitam, berbulu hitam mulus, abu-abu berbulu, berbulu halus abu-abu. Hukum hereditas apa yang dimanifestasikan dalam salib-salib ini?
Penjelasan:
A - warna hitam
a - warna abu-abu
B - kelinci berbulu
c - kelinci berbulu halus
salib pertama:
R: aaBB x AaBB
F1: AaBB - kelinci berbulu hitam
aaBB - kelinci berbulu abu-abu
salib kedua:
R: aaBv x AaBv
G: аВ, x , av, , а
F1: 8 genotipe dan 4 fenotipe
аВВ, 2АаВв - kelinci berbulu abu-abu
Aavv - kelinci hitam berbulu halus
ааВВ, ааВв - kelinci berbulu abu-abu
aavv - kelinci berbulu halus abu-abu
Dalam hal ini berlaku hukum waris mandiri, karena tanda-tanda yang dihadirkan diwarisi secara mandiri.
5. Untuk betina jambul (A) hijau (B), dilakukan persilangan analisis, diperoleh empat kelas fenotipik pada keturunannya. Keturunan jambul yang dihasilkan disilangkan di antara mereka sendiri. Apakah mungkin untuk mendapatkan keturunan tanpa jambul di persilangan ini? Jika ya, jenis kelaminnya apa, fenotipenya apa? Pada burung kenari, kehadiran jambul tergantung pada gen autosom, warna bulu (hijau atau coklat) tergantung pada gen yang terkait dengan kromosom X. Jenis kelamin heterogametik pada burung adalah betina.
Penjelasan:
salib pertama:
R: AaHVU x aaHvHv
G: AHV, AHV, AU, AU X AHV
F1: аХВХв - jantan hijau jambul
ааХВХв - jantan hijau tanpa jambul
AaHvU - betina coklat jambul
Kami menyilangkan jantan dan betina dengan lambang:
R: AaHVHv x AaHvU
G: AHV, AHV, AHV, AHV x AHV, AU, AHV, AU
F2: kami mendapatkan 16 genotipe, di antaranya hanya 4 fenotipe yang dapat dibedakan.
Fenotipe individu tanpa puncak:
Betina: ааХВУ - betina hijau tanpa jambul
ааХвУ - betina coklat tanpa jambul
Jantan: ааХВХв - jantan hijau tanpa jambul
ааХвХв - jantan coklat tanpa jambul.
6. Pada persilangan Drosophila betina dengan sayap normal dan mata normal dan jantan dengan sayap mengecil dan mata kecil, semua keturunannya memiliki sayap dan mata normal. Betina yang diperoleh pada generasi pertama disilangkan kembali dengan induk aslinya. Bentuk sayap pada Drosophila ditentukan oleh gen autosomal, gen untuk ukuran mata terletak pada kromosom X. Membuat skema persilangan, menentukan genotipe dan fenotipe individu tetua dan keturunan dalam persilangan. Apa hukum persilangan?
Penjelasan:
A - sayap biasa
a - sayap berkurang
XB - mata normal
salib pertama:
R: AAHVHV x vvHvU
G: AHV x AHV, AU
AaHVHv - sayap normal, mata normal
AaHVU - sayap normal, mata normal
salib kedua:
R: AaHVHv x aaHvN
G: AHV, AHV, AHV, AHV x AHV, AU
аХВХв, аХВУ - sayap normal, mata normal
ааХвХв, ааХвУ - sayap kecil, mata kecil
AaHvHv, AaHvU - sayap normal, mata kecil
ааХВХв, ааХВУ - sayap berkurang, mata normal
Hukum pewarisan terpaut seks berlaku di sini (gen bentuk mata diwariskan dengan kromosom X), dan gen sayap diturunkan secara independen.
7. Saat melintasi lalat Drosophila dengan tubuh abu-abu (A) dan sayap normal (B), dengan lalat dengan tubuh hitam dan sayap bengkok, diperoleh 58 lalat dengan tubuh abu-abu dan sayap normal, 52 dengan tubuh hitam dan sayap bengkok, 15 - dengan tubuh abu-abu dan sayap berputar, 14 - dengan tubuh hitam dan sayap normal. Buatlah skema untuk memecahkan masalah. Tentukan genotipe individu induk, keturunannya. Jelaskan pembentukan empat kelas fenotipik. Hukum apa yang berlaku dalam kasus ini?
Penjelasan: A - tubuh abu-abu
tubuh hitam
B - sayap biasa
c - sayap berputar
Persimpangan: R: AaVv x aavv
G: AB, av, av, aB x av
F1: AaBv - tubuh abu-abu, sayap normal - 58
aavv - tubuh hitam, sayap berputar - 52
Aavv - tubuh abu-abu, sayap berputar - 15
aaBv - tubuh hitam, sayap normal - 14
Gen A dan B dan a dan b dihubungkan, sehingga mereka membentuk kelompok yang terdiri dari 58 dan 52 individu, dan dalam kasus dua kelompok yang tersisa, terjadi persilangan dan gen-gen ini tidak lagi terkait, dan oleh karena itu terbentuklah 14 dan 15 individu.
8. Saat menganalisis persilangan tanaman tomat tinggi diheterozigot dengan buah bulat, diperoleh pemisahan keturunan menurut fenotipe: 38 tanaman tinggi dengan buah bulat, 10 tanaman tinggi dengan buah berbentuk buah pir, 10 tanaman kerdil dengan buah bulat, 42 tanaman kerdil dengan buah berbentuk buah pir. Buat skema persilangan, tentukan genotipe dan fenotipe individu asli, keturunan. Jelaskan pembentukan empat kelas fenotipik.
Penjelasan:
A adalah tumbuhan yang tinggi
a - tanaman kerdil
B - buah bulat
c - buah berbentuk buah pir
R: AaBv x aavb
G: AB, av, aB, Av x av
F1: AaBv - tanaman tinggi dengan buah bulat - 38
aavv - tanaman kerdil dengan buah berbentuk buah pir - 42
aaBv - tanaman kerdil dengan buah bulat - 10
Aavv - tanaman tinggi dengan buah berbentuk buah pir - 10
Di sini kita dapat membedakan dua kelompok tanda:
1. AaBv dan aavb - dalam kasus pertama, A dan B diwarisi terkait, dan dalam kasus kedua - a dan c.
2. aaBv dan Aavb - ada penyeberangan.
9. Pada manusia, rambut non-merah dominan di atas rambut merah. Ayah dan ibu berambut merah heterozigot. Mereka memiliki delapan anak. Berapa banyak dari mereka yang bisa berwarna merah? Apakah ada jawaban pasti untuk pertanyaan ini?
Penjelasan: A - rambut merah
rambut merah
R: Aa x Aa
G: A, a x A, a
F1: AA: 2Aa: aa
Pemisahan berdasarkan genotipe - 1:2:1.
Pemisahan berdasarkan fenotipe - 3:1. Jadi, peluang memiliki anak yang tidak merah adalah 75%. Peluang memiliki anak berambut merah adalah 25%.
Tidak ada jawaban tegas untuk pertanyaan itu, karena tidak mungkin untuk mengasumsikan genotipe anak yang belum lahir, karena sel-sel kelamin dengan genotipe yang berbeda dapat ditemukan.
10. Tentukan genotipe orang tua dalam keluarga di mana semua anak laki-laki buta warna dan anak perempuan sehat.
Penjelasan: XDXd - gadis yang sehat
XdY - anak laki-laki itu buta warna
Situasi ini akan lebih mungkin jika ibu buta warna (karena jenis kelamin perempuan adalah homogametik), dan ayah sehat (jenis kelamin heterogametik).
Mari kita menulis skema crossover.
P: XdXd x XDY
G: Xd x XD, Y
F1: XDXd - gadis yang sehat, tetapi pembawa gen buta warna.
XdY - anak buta warna
11. Pada manusia, glaukoma diturunkan sebagai sifat resesif autosomal (a), dan sindrom Marfan, disertai dengan kelainan perkembangan jaringan ikat, diturunkan sebagai sifat dominan autosomal (B). Gen terletak pada pasangan autosom yang berbeda. Salah satu pasangan menderita glaukoma dan tidak memiliki nenek moyang dengan sindrom Marfan, dan yang kedua adalah diheterozigot menurut karakteristik ini. Tentukan genotipe orang tua, kemungkinan genotipe dan fenotipe anak-anak, probabilitas memiliki anak yang sehat. Buatlah skema untuk memecahkan masalah. Hukum hereditas apa yang dimanifestasikan dalam kasus ini?
Penjelasan: glaukoma adalah sifat resesif dan memanifestasikan dirinya hanya pada homozigot, dan sindrom Marfan memanifestasikan dirinya pada hetero dan homozigot, tetapi merupakan sifat dominan, masing-masing, kami akan menentukan genotipe orang tua: satu orang tua menderita glaukoma - aa, tetapi tidak menderita sindrom Marfan - cc, dan orang tua kedua adalah heterozigot untuk kedua sifat - AaBv.
R: aavv x AaVv
G: av x AB, av, av, aB
F1: AaBv - penglihatan normal + sindrom Marfan
aavv - glaukoma
Aavv - penglihatan normal, tidak ada sindrom Marfan - anak sehat
aaBv - glaukoma + sindrom Marfan
Dengan menggambar kisi Punnett, Anda dapat melihat bahwa peluang memiliki setiap anak adalah sama - 25%, yang berarti peluang memiliki anak yang sehat akan sama.
Gen dari sifat-sifat ini tidak terkait, yang berarti bahwa hukum pewarisan independen dimanifestasikan.
12. Tanaman tomat berukuran kecil (kerdil) dengan buah bergaris dan tanaman tinggi normal dengan buah halus disilangkan. Pada keturunannya, diperoleh dua kelompok fenotip tanaman: buah berukuran kecil dan halus dan tinggi normal dengan buah halus. Saat menyilangkan tanaman tomat berukuran kecil dengan buah bergaris dengan tanaman yang memiliki tinggi batang dan buah bergaris normal, semua keturunannya memiliki tinggi batang dan buah bergaris yang normal. Buat pola silang. Tentukan genotipe tetua dan keturunan tanaman tomat dalam dua persilangan. Hukum hereditas apa yang dimanifestasikan dalam kasus ini?
Penjelasan: pada persilangan pertama, dihomozigot disilangkan dengan tanaman homozigot untuk satu sifat dan tanaman heterozigot untuk yang lain (untuk memahami ini, Anda perlu menulis beberapa opsi, keturunan ini diperoleh hanya dengan orang tua seperti itu). di persilangan kedua, semuanya lebih sederhana - dua dihomozigot disilangkan (hanya induk kedua yang akan memiliki satu sifat dominan).
a - individu berukuran kecil
A - tinggi badan normal
c - buah bergaris
B - buah halus
P: aavb x aabb
F1: aaBb - individu berukuran kecil dengan buah halus
AaBv - tinggi normal, buah halus
P: aavv x AAiv
F1: Aavv - tinggi normal, buah halus.
Dalam kedua kasus tersebut, hukum pewarisan mandiri dimanifestasikan, karena kedua sifat ini diwarisi secara independen.
13. Berdasarkan silsilah yang ditunjukkan pada gambar, tentukan dan jelaskan sifat pewarisan sifat yang disorot dalam warna hitam. Tentukan genotipe orang tua, keturunan, ditunjukkan pada diagram dengan angka 2, 3, 8, dan jelaskan pembentukannya.
Penjelasan: karena pada generasi pertama kita melihat keseragaman, dan pada generasi kedua - pemisahan 1: 1, kami menyimpulkan bahwa kedua orang tua adalah homozigot, tetapi satu untuk sifat resesif, dan yang lainnya untuk yang dominan. Artinya, pada generasi pertama, semua anak adalah heterozigot. 2 - Aa, 3 - Aa, 8 - aa.
14. Persilangan ayam jambul (B) dengan ayam jantan yang sama diperoleh delapan ekor: empat ekor ayam jambul, dua (a) putih dan dua hitam. Buatlah skema untuk memecahkan masalah. Tentukan genotipe tetua dan keturunannya, jelaskan sifat pewarisan sifat dan kenampakan individu dengan warna beraneka ragam. Hukum hereditas apa yang dimanifestasikan dalam kasus ini?
Penjelasan: pemisahan seperti itu hanya mungkin jika orang tuanya heterozigot dalam warna, yaitu warna beraneka ragam memiliki genotipe - Aa
AA - warna hitam
aa - warna putih
Aa - pewarnaan beraneka ragam
P: AaBB x AaBB
G: AB, aB
F1: AaBB - jambul pied (4 anak ayam)
aaBB - jambul putih (dua ekor ayam)
AABB - jambul hitam
Berdasarkan warna, pemisahan berdasarkan genotipe dan fenotipe adalah sama: 1:2:1, karena ada fenomena dominasi tidak lengkap (varian antara muncul antara hitam dan putih), tanda-tanda diwarisi secara independen.
15. Pada manusia, gen pendengaran normal (B) mendominasi gen tuli dan terletak di autosom; gen buta warna (buta warna - d) bersifat resesif dan terkait dengan kromosom X. Dalam keluarga di mana ibu menderita tuli, tetapi memiliki penglihatan warna normal, dan ayah memiliki pendengaran normal (homozigot), buta warna, lahirlah seorang gadis buta warna dengan pendengaran normal. Buatlah skema untuk memecahkan masalah. Tentukan genotipe orang tua, anak perempuan, kemungkinan genotipe anak-anak dan kemungkinan kelahiran di masa depan dalam keluarga anak-anak buta warna dengan pendengaran normal dan anak-anak tuli.
Penjelasan: Hal ini dapat dilihat dari kondisi masalah bahwa ibu heterozigot untuk gen tuli dan homozigot untuk gen kebutaan, dan ayah memiliki gen kebutaan dan heterozigot untuk gen tuli. Kemudian anak perempuan akan homozigot untuk gen kebutaan dan heterozigot untuk gen tuli.
P: (ibu)XDXd x (ayah)XdYBB
putri - XdXdBb - buta warna, pendengaran normal
Gamet - XDb, Xdb, XdB, YB
Anak-anak: XDXdBb - penglihatan normal, pendengaran normal
XDYBb - penglihatan normal, pendengaran normal
XdXdBb - buta warna, pendengaran normal
XdYBb - buta warna, pendengaran normal
Pemisahan: 1:1:1:1, yaitu peluang lahir anak buta warna dengan pendengaran normal adalah 50%, dan peluang lahir anak buta warna adalah 0%.
16. Suami istri memiliki penglihatan yang normal, meskipun ayah dari kedua pasangan menderita buta warna (color blind). Gen buta warna bersifat resesif dan terkait dengan kromosom X. Tentukan genotipe suami istri. Buatlah skema untuk memecahkan masalah. Berapa peluang mempunyai anak laki-laki dengan penglihatan normal, anak perempuan dengan penglihatan normal, anak laki-laki buta warna, anak perempuan buta warna?
Penjelasan: Katakanlah ibu-ibu dari suami istri itu sehat.
Kami juga akan menuliskan kemungkinan genotipe orang tua dari suami dan istri.
P: XDXD x XdY XDXD x XdY
↓ ↓
XDXd x XDY
↓
Kemungkinan genotipe anak-anak:
XDXD - gadis yang sehat
XDY - anak yang sehat
XDXd - gadis yang sehat
XdY - anak buta warna
Peluang memiliki anak dengan masing-masing genotipe adalah 25%. Probabilitas memiliki anak perempuan yang sehat adalah 50% (dalam satu kasus, anak itu heterozigot, yang lain, homozigot). Peluang memiliki anak perempuan buta warna adalah 0%. Peluang lahirnya anak laki-laki buta warna adalah 25%.
17. Saat menabur kacang polong, warna kuning biji mendominasi di atas hijau, bentuk buah cembung - di atas buah dengan penyempitan. Ketika tanaman berbiji kuning dan buah cembung disilangkan dengan tanaman berbiji kuning dan buah cembung, diperoleh 63 tanaman berbiji kuning dan buah cembung. 58 dengan biji kuning dan buah menyempit, 18 dengan biji hijau dan buah cembung, dan 20 dengan biji hijau dan buah menyempit. Buatlah skema untuk memecahkan masalah. Tentukan genotipe tanaman asli dan keturunannya. Jelaskan munculnya kelompok fenotip yang berbeda.
Penjelasan:
A - warna kuning
warna hijau
B - bentuk cembung
c - buah-buahan dengan penyempitan
Setelah membaca kondisi soal dengan cermat, orang dapat memahami bahwa satu tanaman induk adalah diheterozigot, dan yang kedua homozigot untuk bentuk buahnya, dan heterozigot untuk warna bijinya.
Mari kita menulis skema untuk memecahkan masalah:
P: AaBv x Aavb
G: AB, av, av, aB x av, av
F1: Ini menghasilkan perpecahan 3:1 dan keturunan generasi pertama berikut:
63 - A_Vv - biji kuning, buah cembung
58 - A_vv - biji kuning, buah dengan penyempitan
18 - aaBv - biji hijau, bentuk buah cembung
20 - aavv - biji hijau, buah dengan penyempitan
Di sini kita mengamati hukum pewarisan bebas, karena setiap sifat diwariskan secara bebas.
18. Dalam snapdragons, warna merah bunga tidak sepenuhnya mendominasi putih, dan daun sempit di atas yang lebar. Gen terletak pada kromosom yang berbeda. Tanaman dengan bunga merah muda dan daun lebar sedang disilangkan dengan tanaman bunga putih dan daun sempit. Buatlah skema untuk memecahkan masalah. Keturunan apa dan rasio apa yang dapat diharapkan dari persilangan ini? Tentukan jenis persilangan, genotipe tetua dan keturunannya. Apa hukum dalam kasus ini.
Penjelasan: AA - warna merah
Aa - pewarna merah muda
aa - warna putih
BB - daun sempit
- daun dengan lebar sedang
cc - daun lebar
Pembastaran:
R: AaVv x aaVV
G: AB, av, AV, aB x aB
F1: AaBB - bunga merah muda, daun sempit
aaBv - bunga putih, daun dengan lebar sedang
AaBv - bunga merah muda, daun dengan lebar sedang
aaBB - bunga putih, daun sempit
Peluang munculnya bunga pada setiap genotipe adalah 25%.
Persilangan bersifat dihibrid (karena analisis didasarkan pada dua sifat).
Dalam hal ini, hukum dominasi tidak lengkap dan pewarisan sifat yang independen berlaku.
Tugas untuk solusi independen
1. Pada anjing, mantel hitam mendominasi di atas cokelat, dan mantel panjang di atas pendek (gen tidak terkait). Keturunan diperoleh dari betina berambut panjang hitam selama menganalisis persilangan: 3 anak anjing hitam berbulu panjang, 3 anak anjing coklat berambut panjang. Tentukan genotipe orang tua dan keturunan yang sesuai dengan fenotipe mereka. Buatlah skema untuk memecahkan masalah. Jelaskan hasil Anda.
2. Pada domba, warna abu-abu (A) wol mendominasi atas hitam, dan tanduk (B) mendominasi polling (tanpa tanduk). Gen tidak terkait. Dalam keadaan homozigot, gen warna abu-abu menyebabkan kematian embrio. Keturunan apa yang layak (berdasarkan fenotipe dan genotipe) dan dalam rasio berapa yang dapat diharapkan dari persilangan domba diheterozigot dengan pejantan heterozigot abu-abu yang disurvei? Buat skema untuk memecahkan hadachi. Jelaskan hasil Anda. Hukum hereditas apa yang dimanifestasikan dalam kasus ini?
3. Pada jagung, gen resesif "rudimen pendek" (b) berada pada kromosom yang sama dengan gen resesif "malai rudimenter" (v). Saat melakukan persilangan analisis tanaman diheterozigot dengan ruas normal dan malai normal, keturunan diperoleh: 48% dengan ruas normal dan malai normal, 48% dengan ruas pendek dan malai rudimenter, 2% dengan ruas normal dan malai rudimenter , 2% dengan ruas yang memendek dan malai normal. Tentukan genotipe orang tua dan keturunannya. Buatlah skema untuk memecahkan masalah. Jelaskan hasil Anda. Hukum hereditas apa yang dimanifestasikan dalam kasus ini?
4. Ketika tanaman jagung berbiji halus disilangkan dengan tanaman berbiji keriput tidak berwarna (gen-linked), keturunannya ternyata berbiji halus. Pada analisis persilangan hibrida dari F1, diperoleh tanaman dengan biji berwarna halus, biji tidak berwarna keriput, biji berwarna keriput, dan biji tidak berwarna halus. Buatlah skema untuk memecahkan masalah. Tentukan genotipe tetua, keturunan F1 dan F2. Hukum hereditas apa yang dimanifestasikan dalam persilangan ini? Jelaskan kenampakan empat kelompok fenotip individu pada F2?
5. Apabila tanaman jagung berbiji halus disilangkan dengan tanaman berbiji keriput tidak berwarna (gen terpaut), ternyata keturunannya berbiji halus. Dengan menganalisis lebih lanjut persilangan hibrida dari F1, tanaman berbiji diperoleh: 7115 dengan biji berwarna halus, 7327 dengan biji keriput tidak berwarna, 218 dengan biji keriput berwarna, 289 dengan biji halus tidak berwarna. Buatlah skema untuk memecahkan masalah. Tentukan genotipe tetua, keturunan F1, F2. Apa hukum hereditas yang dimanifestasikan dalam F2? Jelaskan berdasarkan apa jawaban Anda.
6. Pada manusia, katarak (penyakit mata) bergantung pada gen autosomal dominan, dan ichthyosis (penyakit kulit) bergantung pada gen resesif terkait-X. Seorang wanita dengan mata yang sehat dan kulit normal, yang ayahnya menderita ichthyosis, menikah dengan seorang pria dengan katarak dan kulit yang sehat, yang ayahnya tidak memiliki penyakit tersebut. Buatlah skema untuk memecahkan masalah. Tentukan genotipe orang tua, kemungkinan genotipe dan fenotipe anak-anak. Hukum hereditas apa yang dimanifestasikan dalam kasus ini?
7. Persilangan kelinci putih berbulu halus dan kelinci hitam berbulu halus diperoleh keturunan: 50% berbulu hitam dan 50% hitam halus. Saat menyilangkan sepasang kelinci putih berbulu lainnya dan kelinci hitam berbulu halus, 50% keturunannya ternyata berbulu hitam dan 50% berbulu putih. Buatlah diagram dari setiap salib. Tentukan genotipe orang tua dan keturunannya. Jelaskan hukum apa yang dimanifestasikan dalam kasus ini?
8. Apabila tanaman semangka yang buahnya bergaris panjang disilangkan dengan tanaman yang buahnya bulat berwarna hijau, maka diperoleh keturunannya yang berwarna hijau panjang dan buahnya bulat berwarna hijau. Ketika semangka yang sama buahnya bergaris panjang disilangkan dengan tanaman yang buahnya bergaris bulat, semua keturunannya memiliki buah bergaris bulat. Buatlah diagram dari setiap salib. Tentukan genotipe orang tua dan keturunannya. Apa nama penyeberangan ini dan mengapa dilakukan?
9. Seorang wanita berambut gelap, bermata biru, dihomozigot, menikah dengan seorang pria berambut gelap, bermata biru, heterozigot untuk alel pertama. Warna rambut gelap dan mata cokelat adalah sifat yang dominan. Tentukan genotipe orang tua dan keturunannya, jenis gamet dan kemungkinan genotipe anak.
10. Seorang wanita berambut gelap dengan rambut keriting, heterozigot untuk sifat pertama, menikah dengan seorang pria dengan rambut halus gelap, heterozigot untuk alel pertama. Rambut gelap dan keriting adalah ciri yang dominan. Tentukan genotipe orang tua, jenis gamet yang mereka hasilkan, kemungkinan genotipe dan fenotipe keturunannya.
11. Seorang wanita berambut gelap, bermata coklat, heterozigot untuk alel pertama, menikah dengan seorang pria berambut pirang, bermata coklat, heterozigot untuk sifat kedua. Rambut gelap dan mata cokelat adalah sifat dominan, rambut pirang dan mata biru adalah sifat resesif. Tentukan genotipe orang tua dan gamet yang mereka hasilkan, kemungkinan genotipe dan fenotipe keturunannya.
12. Drosophila abu-abu bermata merah (A), heterozigot untuk dua alel, disilangkan dengan Drosophila hitam bermata merah (XB), heterozigot untuk alel pertama. Tentukan genotipe orang tua, gamet yang mereka hasilkan, rasio numerik pemisahan keturunan dengan genotipe dan fenotipe.
13. Kelinci berbulu hitam heterozigot untuk dua alel disilangkan dengan kelinci berbulu putih heterozigot untuk alel kedua. Bulu berbulu hitam adalah sifat dominan, bulu putih halus adalah sifat resesif. Tentukan genotipe orang tua dan gamet yang mereka hasilkan, rasio numerik pemisahan keturunan dengan fenotipe.
14. Ibu memiliki golongan darah ke-3 dan faktor Rh positif, dan ayah memiliki golongan darah ke-4 dan faktor Rh negatif. Tentukan genotipe orang tua, gamet yang mereka hasilkan, dan kemungkinan genotipe anak-anak.
15. Dari seekor kucing hitam, lahirlah satu kulit penyu dan beberapa anak kucing hitam. Ciri-ciri ini terkait seks, yaitu gen warna hanya ditemukan pada kromosom seks X. Gen untuk warna hitam dan gen untuk warna merah memberikan dominasi yang tidak lengkap, ketika kedua gen ini digabungkan, diperoleh warna tortie. Tentukan genotipe dan fenotipe ayah, gamet yang dihasilkan orang tua, jenis kelamin anak kucing.
16. Drosophila betina abu-abu heterozigot disilangkan dengan jantan abu-abu. Sifat-sifat ini terkait seks, yaitu gen hanya ditemukan pada kromosom seks X. Warna abu-abu pada tubuh mendominasi di atas kuning. Tentukan genotipe orang tua, gamet. yang mereka hasilkan, dan pemisahan numerik keturunan berdasarkan jenis kelamin dan warna tubuh.
17. Pada tomat, gen yang menyebabkan pertumbuhan tanaman tinggi (A) dan bentuk buah bulat (B) terkait dan terlokalisasi pada kromosom yang sama, dan gen yang menyebabkan pertumbuhan rendah dan berbentuk buah pir berada di autosom . Mereka menyilangkan tanaman tomat heterozigot, yang memiliki pertumbuhan tinggi dan bentuk buah bulat, dengan tanaman buah pir rendah. Tentukan genotipe dan fenotipe keturunan dari orang tua, gamet terbentuk secara meiosis jika tidak ada persilangan kromosom.
18. Pada Drosophila, gen dominan untuk sayap normal dan warna tubuh abu-abu terkait dan terlokalisasi pada satu kromosom, dan gen resesif untuk sayap dasar dan warna tubuh hitam berada pada kromosom homolog lainnya. Kami menyilangkan dua Drosophila diheterozigot dengan sayap normal dan warna tubuh abu-abu. Tentukan genotipe tetua dan gamet yang terbentuk tanpa persilangan kromosom, serta rasio numerik pemisahan keturunan berdasarkan genotipe dan fenotipe.
19. Apa genotipe orang tua dan anak-anak jika seorang ibu berambut pirang dan ayah berambut gelap memiliki lima anak dalam pernikahan, semuanya berambut gelap? Apa hukum hereditas?
20. Bagaimana genotipe induk dan keturunannya, jika semua keturunannya berwarna hitam dari persilangan sapi dengan warna bulu merah dengan pejantan hitam? Tentukan gen dominan dan resesif serta sifat dominannya.
21. Apa fenotipe dan genotipe yang mungkin pada anak-anak jika ibu memiliki golongan darah pertama dan faktor Rh-positif homozigot, dan ayah memiliki golongan darah keempat dan faktor Rh-negatif (sifat resesif)? Tentukan peluang memiliki anak dengan masing-masing karakteristik tersebut.
22. Seorang anak bermata biru lahir dalam keluarga, mirip dalam fitur ini dengan ayahnya. Ibu anak bermata cokelat, nenek dari pihak ibu bermata biru, dan kakek bermata cokelat. Kakek-nenek dari pihak ayah bermata cokelat. Tentukan genotipe orang tua dan kakek-nenek dari pihak ayah. Berapa peluang memiliki anak bermata coklat dalam keluarga ini?
23. Seorang wanita dengan rambut pirang dan hidung lurus menikah dengan seorang pria dengan rambut hitam dan hidung Romawi, heterozigot untuk sifat pertama dan homozigot untuk yang kedua. Rambut gelap dan hidung Romawi adalah ciri yang dominan. Apa genotipe dan gamet dari orang tua? Apa kemungkinan genotipe dan fenotipe anak-anak?
24. Beberapa anak kucing lahir dari kucing kulit penyu, salah satunya ternyata kucing merah. Pada kucing, gen warna bulu berhubungan seks dan hanya ditemukan pada kromosom X. Warna bulu kulit penyu dimungkinkan dengan kombinasi gen untuk warna hitam dan merah. Tentukan genotipe orang tua dan fenotipe ayah, serta genotipe keturunannya.
25. Drosophila betina abu-abu heterozigot disilangkan dengan jantan abu-abu. Tentukan gamet yang dihasilkan oleh orang tua, serta rasio numerik pemisahan hibrida dengan fenotipe (berdasarkan jenis kelamin dan warna tubuh) dan genotipe. Ciri-ciri ini terkait seks dan hanya ditemukan pada kromosom X. Warna tubuh abu-abu adalah sifat yang dominan.
26. Pada jagung, gen dominan untuk warna coklat dan bentuk biji halus terkait dan terlokalisasi pada satu kromosom, dan gen resesif untuk warna putih dan bentuk keriput ada pada kromosom homolog lainnya. Keturunan apa menurut genotipe dan fenotipe yang diharapkan bila tanaman diheterozigot berbiji putih mulus disilangkan dengan tanaman berbiji keriput putih. Pindah silang tidak terjadi selama meiosis. Tentukan gamet yang dihasilkan oleh induknya.
27. Pada jagung, gen dominan untuk warna coklat dan bentuk biji halus terkait dan terlokalisasi pada satu kromosom, dan gen resesif untuk warna putih dan bentuk keriput terdapat pada kromosom homolog lainnya. Keturunan apa menurut genotipe dan fenotipe yang diharapkan ketika menyilangkan tanaman diheterozigot berbiji putih mulus dengan tanaman homozigot berbiji halus gelap. Pada meiosis, terjadi pindah silang. Tentukan gamet yang dihasilkan oleh tetua tanpa pindah silang dan setelah pindah silang.
28. Ketika kelinci putih berbulu disilangkan dengan kelinci hitam berbulu, satu kelinci putih halus muncul pada keturunannya. Tentukan genotipe dari orang tua. Dalam rasio numerik berapa kita dapat mengharapkan pemisahan keturunan menurut genotipe dan fenotipe?
29. Seorang pemburu membeli seekor anjing yang berambut pendek. Penting baginya untuk mengetahui bahwa dia adalah ras murni. Tindakan apa yang akan membantu pemburu untuk menentukan bahwa anjingnya tidak membawa gen resesif - rambut panjang? Buat skema untuk menyelesaikan masalah dan tentukan rasio genotipe keturunan yang diperoleh dari persilangan anjing ras dengan anjing heterozigot.
30. Seorang pria menderita hemofilia. Orang tua istrinya sehat atas dasar ini. Gen hemofilia (h) terletak pada kromosom seks X. Buatlah skema untuk memecahkan masalah. Tentukan genotipe pasangan menikah, kemungkinan keturunan, kemungkinan memiliki anak perempuan yang menjadi pembawa penyakit ini.
31. Hipertrikosis ditularkan pada seseorang dengan kromosom Y, dan polidaktili (multi-jari) adalah sifat dominan autosomal. Dalam keluarga di mana ayah menderita hipertrikosis dan ibu menderita polidaktili, seorang anak perempuan normal lahir. Buatlah skema untuk memecahkan masalah dan tentukan genotipe anak perempuan yang lahir dan probabilitas bahwa anak berikutnya akan memiliki dua fitur abnormal.
32. Tanaman tomat diheterozigot dengan buah bulat (A) dan daun puber (B) disilangkan dengan tanaman buah lonjong dan epidermis daun tidak puber. Gen yang bertanggung jawab atas struktur epidermis daun dan bentuk buah saling terkait. Buatlah skema untuk memecahkan masalah. Tentukan genotipe tetua, genotipe dan fenotipe keturunan, peluang munculnya tanaman dengan sifat resesif pada keturunannya.
33. Apabila tomat bertangkai ungu (A) dan buah merah (B) disilangkan dengan tomat berbatang hijau dan buah merah, 750 tanaman berbatang ungu dan buah merah dan 250 tanaman berbatang ungu dan buah kuning disilangkan diperoleh. Gen dominan warna batang ungu dan warna buah merah diwariskan secara mandiri. Buatlah skema untuk memecahkan masalah. Tentukan genotipe orang tua, keturunan pada generasi pertama dan rasio genotipe dan fenotipe pada keturunannya.
34. Tanaman datura berbunga ungu (A) dan kotak berduri (c) disilangkan dengan tanaman berbunga ungu dan kotak berduri. Fenotipe berikut diperoleh pada keturunannya: dengan bunga ungu dan kotak berduri, dengan bunga ungu dan kotak halus, dengan bunga putih dan kotak berduri, dengan bunga putih dan kotak halus. Buatlah skema untuk memecahkan masalah. Tentukan genotipe orang tua, keturunan dan kemungkinan rasio fenotipe. Menetapkan sifat pewarisan sifat.
35. Dua tanaman snapdragon berbunga merah dan putih disilangkan. Keturunan mereka ternyata dengan bunga merah muda. Tentukan genotipe tetua, hibrida generasi pertama dan jenis pewarisan sifat.
36. Seekor betina coklat (a) berambut panjang (c) disilangkan dengan jantan homozigot hitam (A) berambut pendek (B) (gen tidak terkait). Buatlah skema untuk memecahkan masalah dan tentukan rasio genotipe dan fenotipe keturunan dari generasi pertama mereka. Berapa perbandingan genotipe dan fenotipe generasi kedua dari persilangan diheterozigot. Pola genetik apa yang dimanifestasikan dalam persilangan ini?
37. Pada babi, warna bulu hitam (A) mendominasi merah, bulu panjang (B) - bulu pendek (gen tidak terkait). Hitam diheterozigot dengan janggut panjang disilangkan dengan betina hitam homozigot dengan janggut pendek. Buatlah skema untuk memecahkan masalah. Tentukan genotipe orang tua, keturunan, fenotipe keturunan dan rasionya.
38. Tidak adanya geraham kecil pada manusia diwariskan sebagai sifat autosom dominan. Tentukan genotipe dan fenotipe orang tua dan keturunannya jika salah satu pasangan memiliki geraham kecil, dan yang lainnya heterozigot untuk gen ini. Buatlah skema untuk memecahkan masalah dan tentukan peluang memiliki anak yang tidak memiliki gigi geraham kecil.
Warisan terkait adalah fenomena pewarisan berkorelasi dari keadaan gen tertentu yang terletak pada kromosom yang sama.
Tidak ada korelasi sempurna karena persilangan meiosis, karena gen terkait dapat menyimpang ke gamet yang berbeda. Pindah silang diamati dalam bentuk uncoupling pada keturunan alel gen tersebut dan, karenanya, keadaan sifat yang terkait pada orang tua.
Pengamatan yang dilakukan oleh Thomas Morgan menunjukkan bahwa kemungkinan persilangan antara pasangan gen yang berbeda berbeda, dan idenya adalah untuk membuat peta gen berdasarkan frekuensi persilangan antara gen yang berbeda. Peta gen pertama dibuat oleh mahasiswa Morgan Alfred Sturtevant pada tahun 1913 dari Drosophila melanogaster.
Jarak antara gen yang terletak pada kromosom yang sama ditentukan oleh persentase pindah silang di antara mereka dan berbanding lurus dengannya. 1% dari crossing-over (1 morganide atau 1 centimorganide) diambil sebagai satuan jarak. Semakin jauh gen dari satu sama lain dalam kromosom, semakin sering terjadi pindah silang di antara mereka. Jarak maksimum antara gen yang terletak pada kromosom yang sama adalah 49 centimorganides.
Tanda-tanda terkait
Sifat terkait adalah sifat yang dikendalikan oleh gen yang terletak pada kromosom yang sama. Secara alami, mereka ditransmisikan bersama dalam kasus kopling penuh.
hukum Morgan
Gen terkait yang terletak pada kromosom yang sama diwarisi bersama dan tidak menunjukkan distribusi independen
Menyebrang
Namun, kromosom homolog dapat menyeberang (cross over atau cross over) dan bertukar daerah homolog. Dalam hal ini, gen dari satu kromosom berpindah ke yang lain, homolog dengannya. Semakin dekat satu sama lain gen terletak di kromosom, semakin kuat hubungan di antara mereka dan semakin jarang mereka menyimpang selama pindah silang, dan, sebaliknya, semakin jauh jarak gen, semakin lemah hubungan antara mereka dan semakin sering. pelanggarannya mungkin.
Jumlah jenis gamet yang berbeda akan tergantung pada frekuensi pindah silang atau jarak antara gen yang dianalisis. Jarak antar gen dihitung dalam morganides: satuan jarak antara gen yang terletak pada kromosom yang sama sesuai dengan 1% pindah silang. Hubungan antara jarak dan frekuensi penyeberangan seperti itu hanya dapat dilacak hingga 50 morganid.
27. Teori pewarisan kromosom.
Teori kromosom hereditas adalah teori yang menyatakan bahwa kromosom yang terbungkus dalam inti sel adalah pembawa gen dan mewakili bahan dasar hereditas, yaitu kontinuitas sifat-sifat organisme dalam sejumlah generasi ditentukan oleh kontinuitas. dari kromosom mereka. Teori kromosom hereditas muncul pada awal abad ke-20. berdasarkan teori seluler dan digunakan untuk mempelajari sifat herediter organisme dari analisis hibridologi.
Pendiri teori kromosom Thomas Gent Morgan, ahli genetika Amerika, peraih Nobel. Morgan dan murid-muridnya menemukan bahwa:
- setiap gen memiliki lokus (tempat) tertentu dalam kromosom;
- gen dalam kromosom terletak dalam urutan tertentu;
- gen yang terletak paling dekat dari satu kromosom terkait, oleh karena itu mereka diwarisi terutama bersama-sama;
- kelompok gen yang terletak pada kromosom yang sama membentuk kelompok pertautan;
– jumlah kelompok pertalian sama dengan set kromosom haploid pada individu homogametik dan n + 1 pada individu heterogametik;
- antara kromosom homolog, pertukaran situs (crossing over) dapat terjadi; sebagai hasil dari pindah silang, gamet muncul, yang kromosomnya mengandung kombinasi gen baru;
– frekuensi (dalam %) persilangan antara gen non-alel sebanding dengan jarak di antara mereka;
- set kromosom dalam sel dari tipe tertentu (kariotipe) adalah ciri khas spesies;
- frekuensi pindah silang antar kromosom homolog bergantung pada jarak antar gen yang terletak pada kromosom yang sama. Semakin besar jarak ini, semakin tinggi frekuensi crossover. Satu satuan jarak antar gen diambil sebagai 1 morganid (1% dari pindah silang) atau persentase terjadinya individu pindah silang. Dengan nilai nilai 10 morganid ini, dapat dikatakan bahwa frekuensi persilangan kromosom pada titik-titik lokasi gen ini adalah 10% dan kombinasi genetik baru akan terungkap pada 10% keturunannya.
Untuk menentukan sifat lokasi gen dalam kromosom dan menentukan frekuensi pindah silang di antara mereka, peta genetik dibangun. Peta mencerminkan urutan gen pada kromosom dan jarak antara gen pada kromosom yang sama. Kesimpulan Morgan dan rekan-rekannya ini disebut teori kromosom hereditas. Konsekuensi terpenting dari teori ini adalah gagasan modern tentang gen sebagai unit fungsional hereditas, keterbagiannya, dan kemampuannya untuk berinteraksi dengan gen lain.
Pembentukan teori kromosom difasilitasi oleh data yang diperoleh dalam studi genetika jenis kelamin, ketika perbedaan ditetapkan dalam set kromosom pada organisme dari jenis kelamin yang berbeda.
Pada tahun 1906, W. Batson dan R. Pennet, melintasi tanaman kacang manis dan menganalisis pewarisan bentuk serbuk sari dan warna bunga, menemukan bahwa sifat-sifat ini tidak memberikan distribusi independen pada keturunannya, hibrida selalu mengulangi sifat-sifat bentuk tetua. Menjadi jelas bahwa tidak semua sifat dicirikan oleh distribusi independen pada keturunannya dan kombinasi bebas.
Setiap organisme memiliki sejumlah besar karakteristik, dan jumlah kromosom sedikit. Akibatnya, setiap kromosom tidak membawa satu gen, tetapi seluruh kelompok gen yang bertanggung jawab untuk pengembangan sifat yang berbeda. Dia mempelajari pewarisan sifat-sifat yang gennya terlokalisasi pada kromosom yang sama. T. Morgan. Jika Mendel melakukan eksperimen pada kacang polong, maka bagi Morgan objek utamanya adalah lalat buah Drosophila.
Drosophila setiap dua minggu pada suhu 25 ° C menghasilkan banyak keturunan. Jantan dan betina dapat dibedakan secara lahiriah - jantan memiliki perut yang lebih kecil dan lebih gelap. Mereka hanya memiliki 8 kromosom dalam set diploid, mereka berkembang biak dengan mudah dalam tabung reaksi pada media nutrisi yang murah.
Dengan menyilangkan lalat Drosophila dengan tubuh abu-abu dan sayap normal dengan lalat dengan warna tubuh gelap dan sayap yang belum sempurna, pada generasi pertama Morgan memperoleh hibrida dengan tubuh abu-abu dan sayap normal (gen yang menentukan warna abu-abu perut mendominasi warna gelap, dan gen yang menentukan perkembangan sayap normal, - di atas gen yang terbelakang). Saat melakukan analisis persilangan betina F 1 dengan jantan yang memiliki sifat resesif, secara teoritis diharapkan untuk memperoleh keturunan dengan kombinasi sifat-sifat tersebut dengan perbandingan 1:1:1:1. Namun, pada keturunannya, individu dengan tanda-tanda bentuk induk jelas mendominasi (41,5% - abu-abu bersayap panjang dan 41,5% - hitam dengan sayap yang belum sempurna), dan hanya sebagian kecil lalat yang memiliki kombinasi tanda selain dari orang tua (8,5% - hitam bersayap panjang dan 8,5% - abu-abu dengan sayap yang belum sempurna). Hasil seperti itu hanya dapat diperoleh jika gen yang bertanggung jawab atas warna tubuh dan bentuk sayap berada pada kromosom yang sama.
1 - gamet non-crossover; 2 - gamet silang.
Jika gen untuk warna tubuh dan bentuk sayap terlokalisasi pada kromosom yang sama, maka dengan persilangan ini, dua kelompok individu seharusnya diperoleh, mengulangi tanda-tanda bentuk induk, karena organisme ibu seharusnya hanya membentuk dua jenis gamet - AB dan ab, dan tipe satu - satu dari pihak ayah - ab . Oleh karena itu, dua kelompok individu dengan genotipe AABB dan aabb harus dibentuk pada keturunannya. Namun, individu muncul pada keturunannya (walaupun dalam jumlah kecil) dengan sifat-sifat yang digabungkan, yaitu mereka yang memiliki genotipe Aabb dan aaBb. Untuk menjelaskan hal ini, perlu diingat kembali mekanisme pembentukan sel germinal - meiosis. Pada profase pembelahan meiosis pertama, kromosom homolog berkonjugasi, dan pada saat ini pertukaran daerah dapat terjadi di antara mereka. Sebagai hasil dari pindah silang, di beberapa sel, bagian kromosom dipertukarkan antara gen A dan B, gamet Ab dan aB muncul, dan, sebagai hasilnya, empat kelompok fenotipe terbentuk pada keturunannya, seperti kombinasi gen bebas. Namun, karena pindah silang terjadi ketika sebagian kecil gamet terbentuk, rasio numerik fenotipe tidak sesuai dengan rasio 1:1:1:1.
kelompok kopling- gen terletak pada kromosom yang sama dan diwariskan bersama. Jumlah kelompok tautan sesuai dengan set kromosom haploid.
Warisan terkait- pewarisan sifat-sifat yang gennya terlokalisasi pada kromosom yang sama. Kekuatan keterkaitan antar gen tergantung pada jarak di antara mereka: semakin jauh letak gen satu sama lain, semakin tinggi frekuensi pindah silang dan sebaliknya. Pegangan penuh- semacam pewarisan terkait, di mana gen dari sifat yang dianalisis terletak sangat dekat satu sama lain sehingga persilangan di antara mereka menjadi tidak mungkin. kopling tidak lengkap- semacam pewarisan terkait, di mana gen dari sifat yang dianalisis terletak agak jauh satu sama lain, yang memungkinkan persilangan di antara mereka.
Warisan Mandiri- pewarisan sifat-sifat yang gennya terlokalisasi pada pasangan kromosom homolog yang berbeda.
Gamet non-crossover- gamet, selama pembentukan yang tidak terjadi persilangan.
Non-rekombinan- individu hibrida yang memiliki kombinasi sifat yang sama dengan induknya.
Rekombinan- individu hibrida yang memiliki kombinasi karakter yang berbeda dari orang tua mereka.
Jarak antar gen diukur dalam morganida— unit arbitrer yang sesuai dengan persentase gamet crossover atau persentase rekombinan. Misalnya, jarak antara gen untuk warna tubuh abu-abu dan sayap panjang (juga warna tubuh hitam dan sayap yang belum sempurna) di Drosophila adalah 17%, atau 17 morganides.
Pada diheterozigot, gen dominan dapat terletak baik pada kromosom yang sama ( fase cis), atau berbeda ( fase trans).
1 - Mekanisme fase cis (gamet non-crossover); 2 - mekanisme trans-fase (gamet non-crossover).
Hasil penelitian T. Morgan adalah terciptanya teori kromosom hereditas:
- gen terletak pada kromosom; kromosom yang berbeda mengandung jumlah gen yang tidak sama; set gen untuk setiap kromosom nonhomolog adalah unik;
- setiap gen memiliki lokasi (lokus) tertentu pada kromosom; gen alelik terletak di lokus identik dari kromosom homolog;
- gen terletak pada kromosom dalam urutan linier tertentu;
- gen yang terletak pada kromosom yang sama diwarisi bersama, membentuk kelompok pertalian; jumlah kelompok tautan sama dengan set kromosom haploid dan konstan untuk setiap jenis organisme;
- hubungan gen dapat diputus selama proses pindah silang, yang mengarah pada pembentukan kromosom rekombinan; frekuensi pindah silang tergantung pada jarak antar gen: semakin besar jarak, semakin besar nilai pindah silang;
- Setiap spesies memiliki set kromosomnya sendiri, kariotipe.
Pergi ke kuliah 17 Konsep dasar genetika. Hukum Mendel»
Warisan terkait. Distribusi independen gen (hukum kedua Mendel) didasarkan pada fakta bahwa gen milik alel yang berbeda terletak pada pasangan kromosom homolog yang berbeda. Pertanyaan yang muncul secara alami: bagaimana distribusi gen yang berbeda (non-alel) dalam sejumlah generasi akan terjadi jika mereka terletak pada pasangan kromosom yang sama? Fenomena seperti itu harus terjadi, karena jumlah gen berkali-kali lebih banyak daripada jumlah kromosom. Jelas, hukum distribusi independen (hukum kedua Mendel) tidak berlaku untuk gen yang terletak pada kromosom yang sama. Ini terbatas hanya pada kasus di mana gen dari alel yang berbeda berada pada kromosom yang berbeda.
pola pewarisan ketika menemukan gen dalam satu kromosom, dipelajari dengan cermat oleh T. Morgan dan sekolahnya. Objek utama penelitian adalah lalat buah kecil Drosophila
Serangga ini sangat nyaman untuk pekerjaan genetik. Lalat mudah dikembangbiakkan di laboratorium, setiap 10-15 hari pada suhu optimal 25-26 ° C memberikan generasi baru, memiliki banyak dan beragam sifat turun-temurun, dan memiliki sejumlah kecil kromosom (8 dalam set diploid) .
Eksperimen telah menunjukkan bahwa gen yang terletak pada kromosom yang sama adalah: terhubung, yaitu, mereka diwarisi terutama bersama-sama, tidak menunjukkan distribusi independen. Mari kita pertimbangkan contoh spesifik. Jika Anda menyilangkan Drosophila dengan tubuh abu-abu dan sayap normal dengan lalat dengan warna tubuh gelap dan sayap yang belum sempurna, maka pada generasi pertama semua lalat akan berwarna abu-abu, dengan sayap normal. Ini adalah heterozigot untuk dua pasang alel (tubuh abu-abu - tubuh gelap dan sayap normal - sayap dasar). Mari kita lakukan persilangan. Kami menyilangkan betina dari lalat diheterozigot ini (tubuh abu-abu dan sayap normal) dengan jantan dengan sifat resesif - tubuh gelap dan sayap yang belum sempurna. Berdasarkan yang kedua, orang akan mengharapkan empat lalat pada keturunannya: 25% abu-abu, dengan sayap normal; 25% abu-abu, dengan sayap yang belum sempurna; 25% gelap, dengan sayap normal; 25% gelap, dengan sayap yang belum sempurna.
Faktanya, dalam percobaan, lalat dengan kombinasi sifat awal (tubuh abu-abu - sayap normal, tubuh gelap - sayap dasar) ternyata jauh lebih banyak (dalam percobaan ini, masing-masing 41,5%) daripada lalat dengan sifat rekombinasi (tubuh abu-abu). - sayap dasar dan tubuh gelap - sayap normal).
Hanya akan ada 8,5% dari setiap jenis. Contoh ini menunjukkan bahwa gen yang menyebabkan tanda-tanda tubuh abu-abu - sayap normal dan tubuh gelap - sayap dasar diwarisi terutama bersama-sama, atau, dengan kata lain, terkait satu sama lain. Keterkaitan ini merupakan konsekuensi dari lokalisasi gen pada kromosom yang sama. Oleh karena itu, selama meiosis, gen-gen ini tidak menyimpang, tetapi diwarisi bersama. Fenomena keterkaitan gen yang terletak pada kromosom yang sama dikenal sebagai hukum Morgan.
Mengapa, kemudian, di antara hibrida generasi kedua, sejumlah kecil individu dengan rekombinasi sifat induk muncul? Mengapa hubungan gen tidak mutlak? Penelitian telah menunjukkan bahwa rekombinasi gen ini disebabkan oleh fakta bahwa dalam proses meiosis, selama konjugasi kromosom homolog, mereka terkadang bertukar bagian, atau, dengan kata lain, ada persilangan di antara mereka.
Jelas bahwa dalam kasus ini, gen yang semula terletak pada salah satu dari dua kromosom homolog akan berakhir pada kromosom homolog yang berbeda. Akan ada rekombinasi di antara mereka. Frekuensi crossover untuk gen yang berbeda berbeda. Itu tergantung pada jarak di antara mereka. Semakin dekat gen terletak pada kromosom, semakin jarang mereka dipisahkan ketika mereka menyeberang. Ini karena kromosom bertukar wilayah yang berbeda, dan gen yang berjarak dekat lebih mungkin untuk berakhir bersama. Berdasarkan keteraturan ini, dimungkinkan untuk membangun peta genetik kromosom untuk organisme yang dipelajari dengan baik, di mana jarak relatif antara gen diplot.
Signifikansi biologis dari persilangan kromosom sangat tinggi. Berkat dia, kombinasi gen herediter baru dibuat, variabilitas herediter meningkat, yang memasok bahan untuk.
Genetika Seks. Diketahui bahwa pada organisme dioecious (termasuk manusia), rasio jenis kelamin biasanya 1:1. Faktor apa yang menentukan jenis kelamin organisme yang sedang berkembang? Pertanyaan ini telah lama menarik minat umat manusia karena signifikansi teoritis dan praktisnya yang besar. Set kromosom pria dan wanita di sebagian besar organisme dioecious tidak sama. Mari berkenalan dengan perbedaan ini pada contoh set kromosom di Drosophila.
Pada tiga pasang kromosom, pria dan wanita tidak berbeda satu sama lain. Tetapi dalam kaitannya dengan satu pasangan, ada perbedaan yang signifikan. Betina memiliki dua kromosom identik (berpasangan) berbentuk batang; laki-laki hanya memiliki satu kromosom seperti itu, yang pasangannya merupakan kromosom khusus berlengan dua. Kromosom yang tidak memiliki perbedaan antara pria dan wanita disebut autosom. Kromosom yang membedakan pria dan wanita satu sama lain disebut kromosom seks. Dengan demikian, set kromosom Drosophila terdiri dari enam autosom dan dua kromosom seks. Kromosom seks berbentuk batang, yang terdapat pada wanita dalam jumlah ganda, dan pada pria dalam satu jumlah, disebut kromosom X; yang kedua, jenis kelamin (kromosom pria berlengan dua, tidak ada pada wanita) - kromosom Y.
Bagaimana perbedaan jenis kelamin yang dipertimbangkan dalam set kromosom pria dan wanita dipertahankan dalam prosesnya? Untuk menjawab pertanyaan ini, perlu dijelaskan perilaku kromosom selama meiosis dan selama pembuahan. Inti dari proses ini ditunjukkan pada gambar.
Selama pematangan sel germinal pada wanita, setiap sel telur menerima satu set empat kromosom sebagai hasil dari meiosis: tiga autosom dan satu kromosom X. Pada pria, spermatozoa dari dua varietas terbentuk dalam jumlah yang sama. Beberapa membawa tiga autosom dan satu kromosom X, sementara yang lain membawa tiga autosom dan satu kromosom Y. Selama pembuahan, dua kombinasi dimungkinkan. Telur memiliki kemungkinan yang sama untuk dibuahi oleh sperma dengan kromosom X atau Y. Dalam kasus pertama, seorang wanita akan berkembang dari telur yang dibuahi, dan yang kedua, seorang pria. Jenis kelamin organisme ditentukan pada saat pembuahan dan tergantung pada set kromosom zigot.
Pada manusia, mekanisme kromosom untuk menentukan jenis kelamin sama seperti pada Drosophila. Jumlah diploid kromosom manusia adalah 46. Jumlah ini mencakup 22 pasang autosom dan 2 kromosom seks. Wanita memiliki dua kromosom X, sedangkan pria memiliki satu kromosom X dan satu Y.
Dengan demikian, pada pria, spermatozoa dari dua varietas terbentuk - dengan kromosom X dan Y.
Beberapa organisme dioecious (misalnya, beberapa serangga) tidak memiliki kromosom Y sama sekali. Dalam kasus ini, laki-laki memiliki satu kromosom lebih sedikit: bukannya X dan Y, ia memiliki satu kromosom X. Kemudian, selama pembentukan gamet jantan dalam proses meiosis, kromosom X tidak memiliki pasangan untuk konjugasi dan masuk ke salah satu sel. Akibatnya, setengah dari semua spermatozoa memiliki kromosom X, sementara setengah lainnya kekurangan. Ketika telur dibuahi oleh sperma dengan kromosom X, kompleks dengan dua kromosom X diperoleh, dan seorang wanita berkembang dari telur seperti itu. Jika sel telur dibuahi oleh sperma tanpa kromosom X, maka organisme dengan satu kromosom X (diperoleh melalui sel telur dari wanita) akan berkembang, yang akan menjadi pria.
Dalam semua contoh yang dibahas di atas, spermatozoa dari dua kategori berkembang: baik dengan kromosom X dan Y (Drosophila, manusia), atau setengah dari spermatozoa membawa kromosom X, dan yang lainnya sama sekali tidak memilikinya. Telur semuanya sama dalam hal kromosom seks. Dalam semua kasus ini, kami memiliki heterogamet jantan (berbagai gamet). Jenis kelamin perempuan adalah homogametic (equigametic). Bersamaan dengan ini, jenis lain dari penentuan jenis kelamin ditemukan di alam, ditandai dengan heterogamet perempuan. Di sini kita memiliki hubungan terbalik dengan yang baru saja dipertimbangkan. Kromosom seks yang berbeda atau hanya satu kromosom X adalah karakteristik dari jenis kelamin wanita. Jenis kelamin laki-laki memiliki sepasang kromosom X yang identik. Jelas, dalam kasus ini heterogamety perempuan akan terjadi. Setelah meiosis, sel telur dari dua varietas terbentuk, sedangkan sehubungan dengan kompleks kromosom, semua spermatozoa adalah sama (semua membawa satu kromosom X). Oleh karena itu, jenis kelamin embrio akan ditentukan oleh telur mana - dengan kromosom X atau Y - yang akan dibuahi.
