Это еще цветочки 2.0
Для объяснения развития цветка из побега в 1988 г. была предложена ABC модель. Закладка органов цветка определяется активностью трех групп генов — А, B и С. Если в клетках работают только гены группы А, то образуются чашелистики, если только С — пестики. При совместной работе А и B образуются лепестки, а C и В — тычинки.
При этом гены А и С – взаимные антагонисты, т.е. не могут одновременно работать в одной клетке. (Подавление одним геном экспрессии другого на схемах изображается —
—I). Для цветков капусты или шиповника АBC- модель будет выглядеть, как на рисунке ниже.
Вопрос 1. Нарисуйте, как будет выглядеть модель для тюльпана. Объясните ее отличия от модели выше. (3 балла)
Тюльпан однодольный, вместо ч+л у него околоцветник
Вопрос 2. Цветки бывают обоеполые и однополые. Нарисуйте АВС модели развития однополого цветка – мужского и женского, для однодольных и двудольных растений. (5 баллов)
Если не указано, к какому класс относится схема, балл неполный.
Вопрос 3. Некоторые растения имеют необычные цветки. Так, Lacandonia перепутала последовательность букв, поэтому модель развития ее цветка выглядит, как на представленном рисунке. Предположите, как выглядит цветок Lacandonia. К какому классу вы бы его отнесли? (3 балла)
Нет лепестков, внутри тычинки, окруженные пестиками
Однодольные
Вопрос 4. Для определения роли генов в развитии органов и взаимодействия генов друг с другом генетики анализируют фенотип одиночных и двойных мутантов генов, принадлежащих к группам А, В, С. Ниже описан фенотип некоторых одиночных мутантов (все мутации рецессивны, фенотип гомозигот).
- При мутации sup вместо пестиков образуются тычинки.
- При мутации ap3 лепестки превращаются в чашелистики, а тычинки в пестики.
- При мутации ap2 вместо лепестков образуются пестики, а вместо чашелистиков тычинки.
- При мутации ag вместо тычинок образуются лепестки, а вместо пестиков чашелистики.
Определите, функция белка какой группы генов (А, В или С) нарушена у мутантов ap3, ap2 и ag.(3 балла)
Вопрос 5. Определите, какая из диаграмм изображает нормальный цветок, и на каких показаны мутанты sup, ap3, ap2 и ag. (5 баллов)
Вопрос 6. Потомство от самоопыляющихся растений sup / sup AP3 / ap3 (фенотип sup) имеет расщепление по фенотипу sup : ap3 = 100 : 33. Заглавными буквами обозначен нормальный (доминантный) аллель дикого типа. Составьте схему скрещивания. Подпишите генотипы и фенотипы потомков. (6 баллов)
Потомки:
1 sup/sup AP3/AP3, (фенотип sup)
2 sup/sup AP3/ap3, (фенотип sup)
1 sup/sup ap3/ap3 (фенотип ap3)
Без фенотипов только 1 балл, без численного соотношения генотипов — 2 балла
Вопрос 7. Исходя из результатов скрещивания в вопросе 6, определите, как взаимодействуют аллели sup и ap3. Объясните, почему взаимодействие именно такое, исходя из мутантных фенотипов одиночных и двойных мутантов и модели АВС. Дайте название этого типа взаимодействия. (4 балла)
Из фенотипа одиночных мутантов можно предположить, что мутация sup расширяет домен действия гена В – так, что в районе пестика оказывается В+С.
ap3 – это, наоборот, отсутствие белка В. Поэтому, когда присутствуют обе мутации, то фенотип будет
ap3 – просто нечего расширять, т.к. белка В нет.
Название - рецессивный эпистаз
Вопрос 8. Самоопыляется растение SUP / sup AP3 / ap3. Определите генотипы и фенотипы потомков и расщепление по генотипам и фенотипам. При определении фенотипов опирайтесь на свое решение вопросов 5 и 6. (5 баллов)
Вопрос 9. Изучая пигменты цветков двух биологических видов, студент обратил внимание, что у вида 1 существуют белые, красные и синие цветки, а у вида 2 белые, красные, синие и фиолетовые. У обоих видов все окраски определялись комбинацией двух генов — F и G, как показано в таблице. Определите тип взаимодействия генов F и G в случае вида 1 и вида 2.
Нарисуйте схемы формирования окраски у каждого вида, которые бы описывали путь образования пигментов (каких?) и объясняли, как образуется конечная окраска и почему гены взаимодействуют именно таким образом. На схемах покажите роль белков генов F и G на конкретных этапах. Считайте, что доминантные аллели — это присутствие нормального белка, рецессивные — белок отсутствует. Помните, что в эволюции функция генов может меняться, поэтому роль белков F и G у этих двух видов (и на ваших схемах) может быть разной. (6 баллов)
