Υπερκείμενο_v2_20March2008

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

1. ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΔΙΑΙΡΕΣΗ – ΜΙΤΩΣΗ - ΜΕΙΩΣΗ

1.1 Εισαγωγή στην Κυτταρική Διαίρεση

1.2 Μίτωση

1.3 Μείωση

1.4 Συγκριτική παρουσίαση της μίτωσης και της μείωσης

2. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΝΟΜΟΥΣ ΤΟΥ MENDEL ΚΑΙ ΤΗΝ ΕΠΙΛΥΣΗ

ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ

2.1 Ορισμοί

2.2 Πρώτος νόμος του Mendel

2.3 Δεύτερος νόμος του Mendel

2.4 Χρήσιμες οδηγίες για την επίλυση ασκήσεων Γενετικής

2.5 Σχηματισμός γαμετών

3. ΟΔΗΓΟΣ ΕΠΙΛΥΣΗΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ

3.1 Κληρονόμηση ενός γονιδίου - Μονοϋβριδισμός

3.2 Κληρονόμηση δύο μη συνδεδεμένων γονιδίων - Διϋβριδισμός

3.3 Διασταύρωση ελέγχου

4. ΚΛΗΡΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΟΣ ΓΟΝΙΔΙΟΥ – ΜΟΝΟΫΒΡΙΔΙΣΜΟΣ: ΛΥΜΕΝΕΣ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ

4.1 Πρώτη λυμένη άσκηση

4.2 Δεύτερη λυμένη άσκηση

4.3 Τρίτη λυμένη άσκηση

4.4 Τέταρτη λυμένη άσκηση

4.5 Πέμπτη λυμένη άσκηση

5. ΚΛΗΡΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΟΣ ΓΟΝΙΔΙΟΥ – ΜΟΝΟΫΒΡΙΔΙΣΜΟΣ: ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΜΕΤΡΙΑΣ ΔΥΣΚΟΛΙΑΣ

5.1 Πρώτη άσκηση

5.2 Δεύτερη άσκηση

5.3 Τρίτη άσκηση

5.4 Τέταρτη άσκηση

5.5 Πέμπτη άσκηση

1

5.6 Έκτη άσκηση

5.7 Έβδομη άσκηση

5.8 Όγδοη άσκηση

5.9 Ένατη άσκηση

5.10 Δέκατη άσκηση

6. ΚΛΗΡΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΟΣ ΓΟΝΙΔΙΟΥ – ΜΟΝΟΫΒΡΙΔΙΣΜΟΣ: ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΑΥΞΗΜΕΝΗΣ ΔΥΣΚΟΛΙΑΣ











7. ΚΛΗΡΟΝΟΜΗΣΗ ΔΥΟ ΜΗ ΣΥΝΔΕΔΕΜΕΝΩΝ ΓΟΝΙΔΙΩΝ –

ΔΙΫΒΡΙΔΙΣΜΟΣ: ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ







ΔΙΫΒΡΙΔΙΣΜΟΣ: ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΜΕΤΡΙΑΣ ΔΥΣΚΟΛΙΑΣ








2





ΔΙΫΒΡΙΔΙΣΜΟΣ: ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΥΞΗΜΕΝΗΣ ΔΥΣΚΟΛΙΑΣ











10. ΓΕΝΕΤΙΚΕΣ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ – ΠΡΟΕΚΤΑΣΕΙΣ ΤΟΥ ΜΕΝΤΕΛΙΣΜΟΥ

10.1 Εισαγωγή - Ορισμοί

11. ΓΕΝΕΤΙΚΕΣ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ – ΠΡΟΕΚΤΑΣΕΙΣ ΤΟΥ ΜΕΝΤΕΛΙΣΜΟΥ:

ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ







ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΜΕΤΡΙΑΣ ΔΥΣΚΟΛΙΑΣ







3






ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΥΞΗΜΕΝΗΣ ΔΥΣΚΟΛΙΑΣ











14. ΦΥΛΟΣΥΝΔΕΤΗ ΚΛΗΡΟΝΟΜΙΚΟΤΗΤΑ – ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΤΟΥ ΦΥΛΟΥ


15. ΦΥΛΟΣΥΝΔΕΤΗ ΚΛΗΡΟΝΟΜΙΚΟΤΗΤΑ – ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΤΟΥ ΦΥΛΟΥ:














4


















18. ΣΥΝΔΕΔΕΜΕΝΑ ΓΟΝΙΔΙΑ – ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ - ΔΙΑΣΚΕΛΙΣΜΟΣ:

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ

18.1 Ανασυνδυασμός μεταξύ συνδεδεμένων γονιδίων

18.2 Χαρτογράφηση

18.3 Συνδεδεμένα γονίδια











5






















22. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

22.1 Βιβλιογραφία

6

1. ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΔΙΑΙΡΕΣΗ

1.1 Εισαγωγή στην Κυτταρική Διαίρεση

Η μελέτη του γνωστικού αντικειμένου της Γενετικής απαιτεί πολύ καλή γνώση

της κυτταρικής διαίρεσης, τόσο της μίτωσης όσο και της μείωσης. Μάλιστα, η

πολύ καλή γνώση της μείωσης είναι «εκ των ουκ άνευ» για την επίλυση

ασκήσεων Γενετικής καθώς ο σχηματισμός και η γενετική σύσταση των

«αρσενικών» και «θηλυκών» γαμετών στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς

βασίζεται στη διαδικασία της μείωσης. Η μίτωση και η μείωση έχουν διδαχθεί

στα πλαίσια της ΦΥΕ 31 («Βιολογία Κυττάρου»). Όμως, για τους λόγους που

αναφέρθηκαν παραπάνω κρίνεται σκόπιμη η συνοπτική παρουσίαση τόσο της

μίτωσης όσο και της μείωσης. Οι δύο αυτές κυτταρικές διεργασίες

παρουσιάζονται με συγκριτικό τρόπο ενώ ταυτόχρονα ώστε ο φοιτητής να

μπορέσει να παρακολουθήσει και να μελετήσει αποτελεσματικότερα το

εκπαιδευτικό υλικό που παρουσιάζεται στα πλαίσια αυτού του υπερκειμένου.

7

1.2 Μίτωση

Η μίτωση διακρίνεται σε τέσσερα στάδια τα οποία ονομάζονται πρόφαση,

μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση. Κατά τη διαδικασία της μίτωσης κάθε

χρωμόσωμα διπλασιάζεται σε δύο θυγατρικά χρωμοσώματα (ονομάζονται

αδελφές χρωματίδες) τα οποία είναι αρχικά συνδεδεμένα σε ένα σημείο που

λέγεται κεντρομέρος ή κινητοχώρος. Ινίδια της ατράκτου συνδέονται στο

κεντρομέρος, το οποίο διαιρείται, και έλκουν τα κεντρομέρη των θυγατρικών

χρωμοσωμάτων και ταυτόχρονα και τα διπλασιασμένα χρωμοσώματα προς τους

δύο διαφορετικούς πόλους. Η διεργασία αυτή έχει ως αποτέλεσμα το

σχηματισμό δύο «πυρήνων», έναν σε κάθε πόλο, που έχουν τον ίδιο αριθμό και

τύπο χρωμοσωμάτων, είναι δηλαδή όμοιοι τόσο μεταξύ τους όσο και με τον

αρχικό. Το τελικό αποτέλεσμα της μίτωσης είναι δύο θυγατρικά κύτταρα τα

οποία περιέχουν τον ίδιο τύπο και αριθμό χρωμοσωμάτων, είναι δηλαδή

πανομοιότυπα γενετικά.

8

1.3 Μείωση

Κατά τη διαδικασία της μείωσης λαμβάνουν χώρα δύο διαδοχικές διαιρέσεις οι

οποίες και τη χαρακτηρίζουν. Η πρώτη μειωτική διαίρεση λέγεται αναγωγική

και η δεύτερη λέγεται εξισωτική. Πριν ξεκινήσει η μείωση, έχει προηγηθεί

διπλασιασμός των χρωμοσωμάτων. Έτσι, στην αρχή της μείωσης τα

διπλασιασμένα χρωμοσώματα ζευγαρώνουν και κάθε μέλος του ζευγαριού

λέγεται ομόλογο του άλλου. Τα ομόλογα χρωμοσώματα είναι σχεδόν πάντα

όμοια στο μέγεθος και στο σχήμα. Στην πρώτη μειωτική διαίρεση τα ινίδια της

ατράκτου σύρουν τα διπλασιασμένα ομόλογα χρωμοσώματα σε διαφορετικούς

πόλους αλλά δεν διαχωρίζουν τους κινητοχώρους (δεν διαιρούνται οι

κινητοχώροι) και κατά συνέπεια δεν διαχωρίζονται τα θυγατρικά χρωματίδια.

Αυτή η διαίρεση λέγεται αναγωγική διαίρεση γιατί ο αριθμός των κινητοχώρων

(και ττων χρωμοσωμάτων) στα δύο θυγατρικά κύτταρα μείωση στο μισό σε

σχέση με τον αρχικό. Στη δεύτερη μειωτική διαίρεση, τα ινίδια από κάθε πόλο

που είναι προσκολλημένα στα κεντρομέρη και στα θυγατρικά χρωματίδια, τα

ξεχωρίζουν με έναν τρόπο που μοιάζει πολύ με αυτόν που συμβαίνει στη μείωση.

Η διαίρεση αυτή λέγεται εξισωτική γιατί ο αριθμός των κεντρομερών στα

θυγατρικά κύτταρα παραμένει ο ίδιος με εκείνον του μητρικού κυττάρου.

Το σημαντικό τελικό αποτέλεσμα της μείωσης είναι η παραγωγή κυττάρων, που

έχουν το μισό αριθμό χρωμοσωμάτων σε σχέση με το αρχικό. Κάθε θυγατρικό

κύτταρο έχει ένα μέλος από τα δύο ομόλογα, που είχαν αρχικά συναφθεί. Με

άλλα λόγια, η μειωτική διαίρεση αποτελεί την πιο σημαντική συνιστώσα της

διαδικασίας σχηματισμού γαμετών, δηλαδή της γαμετογένεσης. Είναι προφανές

πως η γονιμοποίηση που είναι το προϊόν της ένωσης δύο γαμετών αποκαθιστά

τον αρχικό αριθμό και τύπο των χρωμοσωμάτων, που βρίσκεται στα

προγαμετικά κύτταρα.

9

1.4 Συγκριτική παρουσίαση της μίτωσης και της μείωσης

(α) Η μίτωση είναι μια εξισωτική διαίρεση κατά την οποία διαχωρίζονται τα

αδελφά χρωματίδια. Στη μείωση το πρώτο στάδιο είναι μια αναγωγική

διαίρεση κατά την οποία διαχωρίζονται τα ομόλογα χρωμοσώματα στην

πρώτη ανάφαση ενώ τα αδελφά χρωματίδια διαχωρίζονται με μια

εξισωτική διαίρεση στη δεύτερη ανάφαση.

(β) Η μίτωση είναι μια διαίρεση σε κάθε κύκλο, δηλαδή πρόκειται για μια

κυτοπλασματική διαίρεση για κάθε εξισωτική χρωμοσωμική διαίρεση. Η

διαδικασία της μείωσης περιλαμβάνει δύο διαιρέσεις για κάθε κύκλο,

δηλαδή δύο κυτοπλασματικές διαιρέσεις, μια που ακολουθεί την αναγωγική

χρωμοσωμική διαίρεση και μια που ακολουθεί την εξισωτική χρωμοσωμική

διαίρεση.

(γ) Στη μίτωση τα χρωμοσώματα δεν έρχονται σε σύναψη και συνεπώς δε

σχηματίζονται χιάσματα και δε λαμβάνει χώρα γενετική ανταλλαγή

ανάμεσα στα ομόλογα χρωμοσώματα. Αντίθετα, στη μείωση, τα

χρωμοσώματα έρχονται σε σύναψη, σχηματίζονται χιάσματα και δύναται

να λάβει χώρα γενετική ανταλλαγή ανάμεσα στα ομόλογα χρωμοσώματα.

(δ) Σε κάθε μιτωτική διαίρεση παράγονται δύο προϊόντα (θυγατρικά κύτταρα)

ενώ σε κάθε μειωτική διαίρεση παράγονται τέσσερα κυτταρικά προϊόντα

(γαμέτες ή σπόρια).

(ε) Τα προϊόντα της μίτωσης έχουν πανομοιότυπο γενετικό περιεχόμενο σε

αντίθεση με τα προϊόντα της μείωσης τα οποία διαφέρουν γενετικά.

(στ) Ο αριθμός των χρωμοσωμάτων στα θυγατρικά κύτταρα που προκύπτουν

από μια μιτωτική διαδικασία είναι ίδιος με τον αριθμό των χρωμοσωμάτων

που περιείχε το γονικό κύτταρο. Αντίθετα, ο αριθμός των χρωμοσωμάτων

στα θυγατρικά κύτταρα που προκύπτουν από μια μειωτική διαδικασία είναι

ο μισός του αριθμού των χρωμοσωμάτων που περιείχε το γονικό κύτταρο.

10

(ζ) Άλλη μια αξιοσημείωτη διαφορά μεταξύ μίτωσης και μείωσης είναι το

γεγονός ότι τα θυγατρικά κύτταρα που προκύπτουν από μια μιτωτική

διαδικασία μπορούν να υποστούν περαιτέρω μιτωτικές διαιρέσεις.

Αντίθετα, τα θυγατρικά κύτταρα που προκύπτουν από μια μειωτική

διαδικασία δεν μπορούν να υποστούν περαιτέρω μειτωτικές διαιρέσεις.

Μερικές φορές όμως μπορούν να υποστούν μιτωτικές διαιρέσεις.

(η) Η μίτωση παρατηρείται σε όλα σχεδόν τα σωματικά κύτταρα σε αντίθεση

με τη μείωση η οποία παρατηρείται μόνο σε εξειδικευμένα κύτταρα της

γαμετικής σειράς.

(θ) Οι μιτωτικές διαδικασίες ξεκινούν από το στάδιο του ζυγωτού και

συνεχίζονται σε όλη τη διάρκεια της ζωής ενός οργανισμού. Αντίθετα, η

μείωση ξεκινά μόνο όταν ένας [ανώτερος ευκαρυωτικός] οργανισμός έχει

αρχίσει να ωριμάζει αναπαραγωγικά.

11

2. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΝΟΜΟΥΣ ΤΟΥ MENDEL ΚΑΙ ΤΗΝ ΕΠΙΛΥΣΗ

ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ

2.1 Ορισμοί

Γενετικός (γονιδιακός) τόπος: είναι εκείνη η χρωμοσωμική περιοχή (αλληλουχία

DNA) στην οποία βρίσκεται ένα γονίδιο το οποίο ελέγχει μια γενετική ιδιότητα

(γενετικό γνώρισμα). Με άλλα λόγια, είναι εκείνη η περιοχή των ομολόγων

χρωμοσωμάτων στην οποία εδράζονται τα αλληλόμορφα γονίδια.

Γονίδιο: είναι μια συγκεκριμένη δεσοριβουνουκλεοτιδική αλληλουχία

(αλληλουχία DNA) η οποία περιέχει όλη την απαραίτητη πληροφορία για την

παραγωγή ενός προϊόντος (πρωτεϊνη ή μόριο RNA).

Αλληλόμορφα γονίδια: είναι οι διαφορετικές μορφές ενός γονιδίου οι οποίες

καθορίζουν την ποικιλία έκφρασης μιας συγκεκριμένης ιδιότητας – γνωρίσματος

(για παράδειγμα, το χρώμα του τριχώματος ενός ζώου). Είναι σημαντικό να

σημειωθεί ότι τα αλληλόμορφα γονίδια εδράζονται σε αντίστοιχες θέσεις

ομολόγων χρωμοσωμάτων.

Πολλαπλά αλληλόμορφα: ο όρος χρησιμοποιείται για γενετικούς τόπους για τους

οποίους υπάρχουν τρία η/και περισσότερα αλληλόμορφα σε πληθυσμιακό

επίπεδο. Να σημειωθεί ότι ένας διπλοειδής οργανισμός μπορεί να φέρει μέχρι

δύο διαφορετικά αλληλόμορφα ανά γενετικό τόπο (στις αντίστοιχες θέσεις των

ομολόγων χρωμοσωμάτων).

Χρωμόσωμα (στη μετάφαση): η ευδιάκριτη οργάνωση, σε οπτικό μικροσκόπιο,

οργάνωση του γενετικού υλικού στο στάδιο της μετάφασης.

Ομόλογα χρωμοσώματα: το ζεύγος αντιγράφων κάθε χρωμοσώματος (ίδιου

σχήματος, μεγέθους και γενετικών τόπων), το ένα εκ των οποίων είναι πατρικής

και το άλλο μητρικής προέλευσης.

Αυτοσωμικά χρωμοσώματα: είναι τα χρωμοσώματα εκείνα που είναι

μορφολογικά πανομοιότυπα και στα δύο φύλα ενός οργανισμού. Για παράδειγμα,

12

το έντομο Drosophila melanogaster έχει 3 ζεύγη αυτοσωμικών χρωμοσωμάτων

ενώ ό άνθρωπος (Homo sapiens) έχει 22 ζεύγη αυτοσωμικών χρωμοσωμάτων.

Αυτοσωμικό γονίδιο: είναι το γονίδιο εκείνο που εδράζεται σε αυτοσωμικό

χρωμόσωμα (αυτόσωμα).

Φυλετικά χρωμοσώματα: είναι τα χρωμοσώματα εκείνα που στους

περισσότερους οργανισμούς συμμετέχουν στον καθορισμό του φύλου. Για

παράδειγμα, στο έντομο Ceratitis capitata όπως και στον άνθρωπο Homo

sapiens η παρουσία του Υ χρωμοσώματος καθορίζει το αρσενικό φύλο (όλα τα

αρσενικά άτομα είναι χρωμοσωμικής σύστασης ΧΥ) ενώ η απουσία του

προσδιορίζει το θηλυκό φύλο (όλα τα θηλυκά άτομα είναι χρωμοσωμικής

σύστασης ΧΧ).

Φυλοσύνδετο γονίδιο: είναι το γονίδιο εκείνο που εδράζεται στο χρωμόσωμα Χ

και μάλιστα σε εκείνη την περιοχή του Χ χρωμοσώματος η οποία δεν έχει

ομολογία με το Υ χρωμόσωμα. Συνεπώς τα γονίδια αυτά δεν έχουν αλληλόμορφα

στο Υ χρωμόσωμα.

Φυλοσύνδετη κληρονομικότητα: ο τρόπος κληρονόμησης γνωρισμάτων που

καθορίζονται από φυλοσύνδετα γονίδια, δηλαδή γονίδια τα οποία απαντούν σε

εκείνη την περιοχή του Χ χρωμοσώματος η οποία δεν έχει ομολογία με το Υ

χρωμόσωμα.

Ατελώς φυλοσύνδετο γονίδιο: είναι το γονίδιο εκείνο που εδράζεται στις

ομόλογες περιοχές των χρωμοσωμάτων Χ και Υ. Συνεπώς τα γονίδια αυτά έχουν

αλληλόμορφα τόσο στο Χ όσο και στο Υ χρωμόσωμα.

Ολανδρικό γονίδιο: είναι το γονίδιο εκείνο που εδράζεται μόνο στο Υ

χρωμόσωμα και συνεπώς δεν έχει αλληλόμορφα στο Χ χρωμόσωμα. Η

κληρονόμηση των ολανδρικών γονιδίων γίνεται από πατέρα σε γιό.

Συνδεδεμένα γονίδια: είναι τα γονίδια εκείνα που εδράζονται (συνυπάρχουν) στο

ίδιο ομόλογο χρωμόσωμα.

13

Ασύνδετα γονίδια: είναι τα γονίδια εκείνα που εδράζονται σε μη ομόλογα

χρωμοσώματα.

Διπλοειδείς οργανισμοί: είναι οι οργανισμοί εκείνοι που φέρουν δύο αντίγραφα

κάθε γονιδίου τα οποία εδράζονται στο ζεύγος των ομολόγων χρωμοσωμάτων

(ένα μητρικής και ένα πατρικής προέλευσης).

Απλοειδείς οργανισμοί: είναι οι οργανισμοί εκείνοι που φέρουν ένα αντίγραφο

κάθε γονιδίου.

Γενότυπος: είναι ο όρος που χρησιμοποιείται για να προσδιορίσει τη γενετική

σύσταση ενός οργανισμού. Ο όρος «γενότυπος» χρησιμοποιείται επίσης για να

καθοριστούν τα αλληλόμορφα γονίδια που ελέγχουν ένα ή περισσότερα

γνωρίσματα ενός οργανισμού.

Ομόζυγο άτομο - ομοζυγωτία: είναι το άτομο εκείνο του οποίου ένα γνώρισμα

του ελέγχεται από ένα ζεύγος ίδιων αλληλόμορφων γονιδίων (π.χ. ΚΚ ή κκ). Το

συγκεκριμένο φαινόμενο ονομάζεται ομοζυγωτία.

Ετερόζυγο (υβρίδιο) άτομο - ετεροζυγωτία: είναι το άτομο εκείνο του οποίου

ένα γνώρισμα του ελέγχεται από ένα ζεύγος διαφορετικών αλληλόμορφων

γονιδίων (π.χ. Κκ). Το συγκεκριμένο φαινόμενο ονομάζεται ετεροζυγωτία.

Φαινότυπος: είναι το σύνολο των μορφολογικών και λειτουργικών

χαρακτηριστικών ενός οργανισμού τα οποία συνήθως καθορίζονται από την

αλληλεπίδραση του γενότυπου με το περιβάλλον.

Αμιγές (καθαρό) στέλεχος (ποικιλία, φυλή): είναι το στέλεχος εκείνο το οποίο

παρουσιάζει το ίδιο γνώρισμα (ιδιότητα) διαμέσου των γενεών, αποτελείται

δηλαδή από ομόζυγα άτομα για το συγκεκριμένο γνώρισμα.

Φορέας (μιας γενετικής ιδιότητας, ασθένειας κλπ): είναι το άτομο εκείνο το

οποίο είναι ετερόζυγο για το υποτελές αλληλόμορφο (το οποίο σε ομοζυγωτία

εκδηλώνει τη συγκεκριμένη ιδιότητα).

14

Υπερέχον (επικρατές) γονίδιο (αλληλόμορφο): είναι το γονίδιο εκείνο το οποίο

καθορίζει την εκδήλωση (έκφραση) ενός συγκεκριμένου γνωρίσματος όταν

υπάρχει ακόμα και σε ετερόζυγη κατάσταση (Κκ). Το υπερέχον λοιπόν

αλληλόμορφο γονίδιο (συμβολίζεται με κεφαλαίο γράμμα π.χ. Κ) καλύπτει τη

δράση του υποτελούς αλληλομόρφου γονιδίου (συμβολίζεται με μικρό γράμμα

π.χ. κ).

Υποτελές (υπολειπόμενο) γονίδιο (αλληλόμορφο): είναι το γονίδιο εκείνο το

οποίο καθορίζει την εκδήλωση (έκφραση) ενός συγκεκριμένου γνωρίσματος μόνο

όταν υπάρχει σε ομόζυγη κατάσταση (π.χ. κκ).

Ατελώς υπερέχοντα (επικρατή) γονίδια (αλληλόμορφα): είναι εκείνα τα

αλληλόμορφα γονίδια τα οποία σε ετερόζυγη κατάσταση εκδηλώνουν έναν

ενδιάμεσο φαινότυπο από εκείνον που θα εκδήλωναν αν βρίσκονταν σε ομόζυγη

κατάσταση. Σε αυτές τις περιπτώσεις τα ατελώς υπερέχοντα γονίδια

συμβολίζονται με το ίδιο κεφαλαίο γράμμα φέροντας διαφορετικό αριθμό ως

εκθέτη (π.χ. Κ1, Κ2, Κ3).

Μονοϋβριδισμός: είναι η μελέτη του τρόπου κληρονόμησης ενός γνωρίσματος

(βλέπε μονογονιδιακός χαρακτήρας) που καθορίζεται από ένα ζεύγος

αλληλομόρφων γονιδίων μέσω γενετικών διασταυρώσεων.

Μονογονιδιακός χαρακτήρας (γνώρισμα, ιδιότητα): είναι ο χαρακτήρας

(γνώρισμα, ιδιότητα) που η εκδήλωσή του καθορίζεται από ένα ζεύγος

αλληλομόρφων γονιδίων.

Διϋβριδισμός: είναι η μελέτη του τρόπου κληρονόμησης δύο διακριτών

γνωρισμάτων που καθορίζονται από δύο μη συνδεδεμένα ζεύγη αλληλομόρφων

γονιδίων μέσω γενετικών διασταυρώσεων.

Διασταύρωση ελέγχου: είναι η διασταύρωση που πραγματοποιείται μεταξύ ενός

ατόμου με άγνωστο γενότυπο με ένα άτομο που είναι ομόζυγο για τα υποτελή

αλληλόμορφα γονίδια (ενός ή περισσοτέρων γενετικών τόπων). Η διασταύρωση

ελέγχου πραγματοποιείται ώστε να «αποκαλυφθεί» ο άγνωστος γενότυπος του

υπό μελέτη ατόμου.

15

Θανατογόνα γονίδια: είναι τα γονίδια εκείνα των οποίων η φαινοτυπική τους

έκφραση οδηγεί στο θάνατο ενός ατόμου είτε κατά την εμβρυϊκή περίοδο της

ζωής του είτε μετά τη γέννησή του (και συνήθως πριν την αναπαραγωγική του

ηλικία). Δρουν είτε ως υπερέχοντα είτε ως υποτελή γονίδια. Υπερέχοντα

θανατογόνα γονίδια δρουν τόσο σε ομόζυγη όσο και σε ετερόζυγη κατάσταση.

Άτομα που φέρουν υπερέχοντα θανατογόνα γονίδια πεθαίνουν πριν προλάβουν

να αποκτήσουν απογόνους. Τα υποτελή θανατογόνα γονίδια δρουν μόνο σε

ομόζυγη κατάσταση.

Γενεαλογικό δένδρο: είναι ουσιαστικά μια συστηματική ταξινόμηση

(παρουσίαση) των προγόνων του υπό μελέτη ατόμου. Το γενεαλογικό δένδρο

μπορεί επίσης να παρουσιάζει τις συγγενικές σχέσεις των μελών μιας

οικογένειας κατά τη διάρκεια των γενεών με τη μορφή ενός οικογενειακού

δένδρου. Στα γενεαλογικά δένδρα έχουν μεγάλη σημασία τα σύμβολα.

= άρρεν

= θήλυ

= αγνώστου φύλου

= νεκρό άτομο

= έμβρυο που πέθανε

= θήλυ με το γνώρισμα

= άρρεν με το γνώρισμα

= άρρεν ετεροζυγώτης

= θήλυ ετεροζυγώτης

I

II

III

16

2.2 Πρώτος νόμος του Mendel

Ο πρώτος νόμος του Mendel είναι γνωστός και ως η αρχή του ίσου

διαχωρισμού. Σύμφωνα με το νόμο αυτό, τα αλληλόμορφα γονίδια ενός

γενετικού τόπου, που ελέγχει κάποιο χαρακτήρα (γνώρισμα), διαχωρίζονται το

ένα από το άλλο σε ίσο αριθμό γαμετών κατά τη διάρκεια της γαμετογένεσης.

Με άλλα λόγια, τα δύο αλληλόμορφα (που εδράζονται στα δύο ομόλογα

χρωμοσώματα) ενός γονίδιου διαχωρίζονται κατά τη μείωση και, στο 50% των

γαμετών μεταφέρεται το ένα αλληλόμορφο ενώ στο υπόλοιπο 50% των γαμετών

μεταφέρεται το άλλο αλληλόμορφο.

Για παράδειγμα, σε ένα έντομο με γενότυπο Αα θα σχηματιστούν δύο είδη

γαμετών σε ίδιο ποσοστό: 50% των γαμετών θα φέρουν το αλληλόμορφο Α και

50% των γαμετών θα φέρουν το αλληλόμορφο α.

17

2.3 Δεύτερος νόμος του Mendel

Ο δεύτερος νόμος του Mendel είναι γνωστός και ως η αρχή του ανεξάρτητου

συνδυασμού. Σύμφωνα με το νόμο αυτό, τα αλληλόμορφα γονίδια ενός γενετικού

τόπου που ελέγχει κάποιο γνώρισμα συνδυάζονται ανεξάρτητα από τα

αλληλόμορφα γονίδια ενός άλλου γενετικού τόπου που ελέγχει ένα διαφορετικό

γνώρισμα.

Με άλλα λόγια, τα διάφορα ζεύγη των αλληλομόρφων γονιδίων μεταβιβάζονται

στην επόμενη γενεά ανεξάρτητα το ένα από το άλλο.

Βασική προϋπόθεση για να ισχύουν τα παραπάνω είναι η εξής: τα ζεύγη των

αλληλομόρφων γονιδίων να εδράζονται σε διαφορετικά ζεύγη ομολόγων

χρωμοσωμάτων.

18

2.4 Χρήσιμες οδηγίες για την επίλυση ασκήσεων Γενετικής

(α). Συμβολίζουμε τα γονίδια σύμφωνα με τα όσα αναφέρει η άσκηση ή

χρησιμοποιώντας δικά μας «αυθαίρετα» σύμβολα, συνήθως γράμματα του

ελληνικού ή του αγγλικού αλφαβήτου. Τα ίδια ακριβώς σύμβολα

χρησιμοποιούμε για το γνώρισμα – ιδιότητα που μελετάμε.

(β). Σύμφωνα με τα δεδομένα της άσκησης, γράφουμε όλες τις δυνατές

διασταυρώσεις, αν είναι δυνατόν από την πρώτη πατρική γενεά (P1) έως

και τη δεύτερη θυγατρική γενεά (F2). Η διαδικασία αυτή παρουσιάζεται

στα επόμενα βήματα.

(γ). P1: σύμβολο της πρώτης πατρικής γενεάς. Είναι σημαντικό να

παραθέσουμε σωστά τόσο τους γενοτύπους όσο και τους φαινοτύπους της

πρώτης πατρικής γενεάς καθώς από αυτούς εξαρτάται όλη η πορεία

επίλυσης της άσκησης. Κατά σύμβαση, αριστερά παραθέτουμε το θηλυκό

γονέα ενώ δεξιά τον αρσενικό γονέα. Ανάμεσά τους τίθεται το σύμβολο x

που αποτελεί το σύμβολο της διασταύρωσης.

(δ). Το επόμενο βήμα είναι ο σχηματισμός (παραγωγή) γαμετών από τα άτομα

(γονείς) της πρώτης πατρικής γενιάς. Η διαδικασία, που πρέπει να

ακολουθείται για το σωστό σχηματισμό των γαμετών, παρουσιάζεται

στην υποενότητα 2.5 και συνοδεύεται με μια σειρά παραδειγμάτων. Το

σημαντικό, που είναι και το προφανές, είναι το εξής: οι θηλυκοί γαμέτες

να παρουσιάζονται κάτω από το θηλυκό γονέα ενώ οι αρσενικοί γαμέτες

να παρουσιάζονται κάτω από τον αρσενικό γονέα.

(ε). F1: σύμβολο της πρώτης θυγατρικής γενεάς. Είναι σημαντικό να

παραθέσουμε σωστά τόσο τους γενοτύπους όσο και τους φαινοτύπους

των απογόνων της πρώτης πατρικής γενεάς καθώς τα άτομα της F1

αποτελούν τα άτομα της δεύτερης πατρικής γενεάς (P2), δηλαδή τους

γονείς από τη διασταύρωση των οποίων θα προκύψουν τα άτομα της

δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2).

19

(στ). P2: σύμβολο της δεύτερης πατρικής γενεάς. Παρουσιάζουμε τη

διασταύρωση των ατόμων της πρώτης θυγατρικής γενεάς (θηλυκό άτομο

F1 x αρσενικό άτομο F1).

(ζ). Το επόμενο βήμα είναι ο σχηματισμός (παραγωγή) γαμετών από τα άτομα

(γονείς) της δεύτερης πατρικής γενιάς. Προσοχή στο σωστό σχηματισμό

και παρουσίαση (με σύμβολα) των γαμετών.

(η). F2: σύμβολο της δεύτερης θυγατρικής γενεάς. Παρουσιάζουμε τόσο τους

γενοτύπους όσο και τους φαινοτύπους των απογόνων της δεύτερης

πατρικής γενεάς.

(θ). Ακολουθεί ο υπολογισμός της γενοτυπικής και φαινοτυπικής αναλογίας

μεταξύ των απογόνων (και κατά φύλο αν είναι απαραίτητο π.χ. στα

φυλοσύνδετα γνωρίσματα). Ανάλογα με το τι ζητά η άσκηση, οι

υπολογισμοί αυτοί μπορεί να απαιτούνται και για την πρώτη θυγατρική

γενεά.

(η). Οι υπολογισμοί των γενοτυπικών και των φαινοτυπικών αναλογιών

βασίζονται αποκλειστικά στις πιθανότητες, όπου πιθανότητα είναι πόσες

φορές μπορεί να συμβεί ένα γεγονός. Για παράδειγμα, ποια είναι η

πιθανότητα (p) στο ρίξιμο ενός ζαριού να έρθει το «τρία»; Προφανώς, η

πιθανότητα είναι ίση με 1/6, γιατί το ζάρι έχει έξι πλευρές και μόνο μια

από αυτές αντιστοιχεί στο «τρία». Συγκεκριμένα, οι υπολογισμοί των

γενοτυπικών και των φαινοτυπικών αναλογιών στηρίζονται σε δύο

βασικούς κανόνες των πιθανοτήτων: (α) τον κανόνα των γινομένων, που

αφορά ανεξάρτητα γεγονότα και (β) τον κανόνα των αθροισμάτων, που

αφορά ασυμβίβαστα γενονότα.

(ι). Ανεξάρτητα γεγονότα: η πιθανότητα να συμβούν ταυτόχρονα δύο

ανεξάρτητα γεγονότα ισούται με το γινόμενο των πιθανοτήτων τους. Για

παράδειγμα, η πιθανότητα να ρίξουμε δύο ζάρια και να φέρουμε τριάρες

ισούται με 1/6 x 1/6 = 1/36.

(κ). Ασυμβίβαστα γεγονότα: η πιθανότητα να συμβεί το ένα από δύο

ασυμβίβαστα γεγονότα ισούται με το άθροισμα των πιθανοτήτων να

20

συμβεί το καθένα από αυτά ξεχωριστά. Για παράδειγμα, η πιθανότητα να

ρίξουμε δύο ζάρια και να φέρουμε τριάρες ή εξάρες ισούται με 1/36 +

1/36 = 2/36 = 1/18.

21

2.5 Σχηματισμός γαμετών

Μελέτη κληρονόμησης ενός γονιδίου - Μονοϋβριδισμός

Ας υποθέσουμε ότι μελετάμε ένα μονογονιδιακό γνώρισμα (συμβολίζεται με Κ)

το οποίο απαντά σε δύο αλληλόμορφες καταστάσεις (Κ, κ). Διακρίνονται τρεις

δυνατές περιπτώσεις ατόμων (όσον αφορά το γενότυπο): (α) ομόζυγα άτομα

(ΚΚ), (β) ομόζυγα άτομα (κκ) και (γ) ετερόζυγα άτομα (Κκ). Τι είδους γαμέτες θα

προκύψουν από αυτά τα άτομα;

1 η περίπτωση.

Ομόζυγο άτομο ΚΚ

Γαμέτες Κ (100%)


Ομόζυγο άτομο κκ

Γαμέτες κ (100%)


Ετερόζυγο άτομο Κκ

Γαμέτες Κ (50%) και κ (50%)

22

Μελέτη κληρονόμησης δύο μη συνδεδεμένων γονιδίων - Διϋβριδισμός

Ας υποθέσουμε ότι μελετάμε δύο διακριτά γνωρίσματα. Το πρώτο γνώρισμα

(συμβολίζεται με Κ) απαντά σε δύο αλληλόμορφες καταστάσεις (Κ, κ). Το

δεύτερο γνώρισμα (συμβολίζεται με Λ) απαντά επίσης σε δύο αλληλόμορφες

καταστάσεις (Λ, λ). Διακρίνονται εννέα δυνατές περιπτώσεις ατόμων (όσον

αφορά το γενότυπο). Τι είδους γαμέτες θα προκύψουν από αυτά τα άτομα;


Γενότυπος ΚΚΛΛ

Γαμέτες ΚΛ (100%)


Γενότυπος κκλλ

Γαμέτες κλ (100%)


Γενότυπος ΚΚλλ

Γαμέτες Κλ (100%)


Γενότυπος κκΛΛ

Γαμέτες κΛ (100%)

23


Γενότυπος ΚΚΛλ

Γαμέτες ΚΛ (50%) και Κλ (50%)


Γενότυπος ΚκΛΛ

Γαμέτες ΚΛ (50%) και κΛ (50%)


Γενότυπος Κκλλ

Γαμέτες Κλ (50%) και κλ (50%)


Γενότυπος κκΛλ

Γαμέτες κΛ (50%) και κλ (50%)


Γενότυπος ΚκΛλ

Γαμέτες ΚΛ (25%), Κλ (25%), κΛ (25%) και κλ (25%)

24

3. ΟΔΗΓΟΣ ΕΠΙΛΥΣΗΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ

3.1 Κληρονόμηση ενός γονιδίου - Μονοϋβριδισμός

Οι συγκεκριμένες ασκήσεις αφορούν γενετικές διασταυρώσεις που αποσκοπούν

στη μελέτη του τρόπου κληρονόμησης ενός γνωρίσματος (μιας ιδιότητας) η

οποία καθορίζεται από ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων.

Έστω ότι μελετάμε το χρώμα των λουλουδιών ενός φυτού το οποίο καθορίζεται

από ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (Κ, κ). Το υπερέχον αλληλόμορφο (Κ)

καθορίζει το κόκκινο χρώμα των λουλουδιών ενώ το υποτελές (κ) καθορίζει το

λευκό χρώμα των λουλουδιών του φυτού. Με βάση αυτά τα δεδομένα τα άτομα

ενός πληθυσμού ανήκουν σε δύο φαινοτυπικές κατηγορίες (κόκκινα, λευκά) αλλά

οι δύο αυτοί φαινότυποι εκδηλώνονται από τρεις διαφορετικούς γενότυπους (ΚΚ,

Κκ και κκ).

Συνεπώς, ανάμεσα στα άτομα αυτού του πληθυσμού μπορούν να προκύψουν έξι

διαφορετικά είδη διασταυρώσεων. Οι διασταυρώσεις αυτές οδηγούν σε

απογόνους με διαφορετικές φαινοτυπικές και γενοτυπικές αναλογίες στην

πρώτη θυγατρική γενεά (F1) όπως αφενός σχηματικά και αφετέρου

συγκεντρωτικά (με τη μορφή ενός πίνακα) παρουσιάζονται παρακάτω:

ΣΧΗΜΑΤΙΚΑ


P1 γενεά ΚΚ x KK

Γαμέτες Κ (100%) - K (100%)

F1 γενεά KK

Γενοτυπική αναλογία: 100% KK

Φαινοτυπική αναλογία: 100% κόκκινα

25


P1 γενεά κκ x κκ

Γαμέτες κ (100%) - κ (100%)

F1 γενεά κκ

Γενοτυπική αναλογία: 100% κκ

Φαινοτυπική αναλογία: 100% λευκά


P1 γενεά ΚΚ x κκ

Γαμέτες Κ (100%) - κ (100%)

F1 γενεά Kκ

Γενοτυπική αναλογία: 100% Kκ



P1 γενεά ΚΚ x Kκ

Γαμέτες Κ (100%) - K (50%), κ (50%)

F1 γενεά KK, Κκ

Γενοτυπική αναλογία: 50% KK, 50% Κκ (δηλαδή 1:1)


26


P1 γενεά Κκ x κκ

Γαμέτες Κ (50%), κ (50%) - κ (100%)

F1 γενεά Kκ, κκ

Γενοτυπική αναλογία: 50% Kκ, 50% κκ (δηλαδή 1:1)

Φαινοτυπική αναλογία: 50% κόκκινα, 50% λευκά (δηλαδή 1:1)


P1 γενεά Κκ x Κκ

Γαμέτες Κ (50%), κ (50%) - Κ (50%), κ (50%)

F1 γενεά ΚΚ, Kκ, κΚ, κκ

Γενοτυπική αναλογία: 25% ΚΚ, 50% Kκ, 25% κκ (δηλαδή 1:2:1)


ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΤΙΚΑ

ΔΙΑΣΤΑΥΡΩΣΕΙΣ ΑΝΑΛΟΓΙΕΣ ΣΤΗΝ F1

Γενότυπο

ι

Φαινότυποι Γενότυποι Φαινότυποι

1η ΚΚ x ΚΚ κόκκινο x κόκκινο 100% ΚΚ 100% κόκκινο

2η κκ x κκ λευκό x λευκό 100% κκ 100% λευκό

3η ΚΚ x κκ κόκκινο x λευκό 100% Κκ 100% κόκκινο

4η ΚΚ x Κκ κόκκινο x κόκκινο 50% ΚΚ και 50% Κκ 100% κόκκινο

5η Κκ x κκ κόκκινο x λευκό 50% Κκ και 50% κκ 50% κόκκινο

και 50% λευκό

6η Κκ x Κκ κόκκινο x κόκκινο 25% ΚΚ, 50% Κκ

και 25% κκ

75% κόκκινο

και 25% λευκό

27

3.2 Κληρονόμηση δύο μη συνδεδεμένων γονιδίων - Διϋβριδισμός

Οι ασκήσεις διϋβριδισμού αφορούν γενετικές διασταυρώσεις που αποσκοπούν

στη μελέτη του τρόπου κληρονόμησης δύο διακριτών γνωρισμάτων που

καθορίζονται από δύο μη συνδεδεμένα ζεύγη αλληλομόρφων γονιδίων.

Έστω ότι μελετάμε το χρώμα των λουλουδιών ενός φυτού το οποίο καθορίζεται

από ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (Κ, κ). Το υπερέχον αλληλόμορφο (Κ)

καθορίζει το κόκκινο χρώμα των λουλουδιών ενώ το υποτελές (κ) καθορίζει το

λευκό χρώμα των λουλουδιών του φυτού.

Ταυτόχρονα μελετάμε και το ύψος του φυτού το οποίο καθορίζεται από ένα άλλο

ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (Λ, λ) το οποίο εδράζει σε διαφορετικό

χρωμόσωμα. Το υπερέχον αλληλόμορφο (Λ) καθορίζει το μεγάλο ύψος του φυτού

ενώ το υποτελές (λ) καθορίζει το μικρό του μέγεθος.

Συνεπώς, ανάμεσα στα άτομα αυτού του πληθυσμού υπάρχει πληθώρα

διαφορετικών γενοτύπων και συνεπώς μπορεί να προκύψει ένα πλήθος

διαφορετικών διασταυρώσεων. Οι διασταυρώσεις αυτές οδηγούν σε απογόνους

με διαφορετικές φαινοτυπικές και γενοτυπικές αναλογίες τόσο στην πρώτη (F1)

όσο και στη δεύτερη θυγατρική γενεά (F2).

Στο σημείο αυτό όμως, εμείς θα εξετάσουμε την κληρονόμηση των δύο

παραπάνω γνωρισμάτων θεωρώντας ότι έχουμε στη διάθεσή μας δύο αμιγείς

ποικιλίες φυτών οι οποίες διαμέσου των γενεών (αυτογονιμοποίηση)

σχηματίζουν απογόνους με ίδια φαινοτυπικά χαρακτηριστικά όσον αφορά το

χρώμα των λουλουδιών και το ύψος του φυτού.

Η διαδικασία των γενετικών διασταυρώσεων που πρέπει να πραγματοποιηθούν

για τη μελέτη του τρόπου κληρονόμησης αυτών των δύο γνωρισμάτων καθώς

και οι γενοτυπικές και οι φαινοτυπικές αναλογίες που παρατηρούνται τόσο στην

πρώτη (F1) όσο και στη δεύτερη θυγατρική γενεά (F2) παρουσιάζονται

παρακάτω παραθέτοντας δύο διαφορετικές εκδοχές των διασταυρώσεων της

πρώτης πατρικής γενεάς (P1):

28


P1 γενεά ΚΚΛΛ (κόκκινα ψηλά) x κκλλ (λευκά χαμηλά)

Γαμέτες P1 ΚΛ (100%) - κλ (100%)

F1 γενεά KκΛλ

Γενοτυπική αναλογία: 100% KκΛλ

Φαινοτυπική αναλογία: 100% ψηλά φυτά με κόκκινα άνθη

P2 γενεά KκΛλ x KκΛλ

Γαμέτες P2 ΚΛ, κΛ, Κλ, κλ (25% καθένας) - ΚΛ, κΛ, Κλ, κλ (25% καθένας)

F2 γενεά

Γενοτυπική αναλογία: 1KKΛΛ : 1κκΛΛ : 2KKΛλ : 2ΚκΛΛ : 4ΚκΛλ :

2Κκλλ : 2κκΛλ : 1ΚΚλλ : 1κκλλ

Φαινοτυπική αναλογία: 9 κόκκινα και ψηλά :

3 κόκκινα και χαμηλά :

3 λευκά και ψηλά :

1 λευκά και χαμηλά

Η αναλογία 9:3:3:1 αποτελεί το χαρακτηριστικό φαινοτυπικό αποτέλεσμα μιας

διασταύρωσης διϋβριδισμού.


29

P1 γενεά κκΛΛ (λευκά ψηλά) x ΚΚλλ (κόκκινα χαμηλά)

Γαμέτες P1 κΛ (100%) - Κλ (100%)






F2 γενεά







Παρατηρείται και πάλι η αναλογία 9:3:3:1 που αποτελεί το χαρακτηριστικό

φαινοτυπικό αποτέλεσμα μιας διασταύρωσης διϋβριδισμού.

Θα πρέπει να τονιστεί ότι στις περιπτώσεις που μελετάμε γενετικές ασκήσεις

διϋβριδισμού ενδείκνυται όπως οι απόγονοι της δεύτερης θυγατρικής γενεάς

30

(F2) να προκύπτουν μέσω της χρησιμοποίησης ενός πίνακα διπλής εισόδου που

είναι γνωστός ως το «αβάκιο του Punnet».

Συνεπώς, η απεικόνιση της F2 γενεάς έχει ως εξής:

♂

Γαμέτες

♀

ΚΛ

1/4

Κλ

1/4

κΛ

1/4

κλ

1/4

ΚΛ

1/4

ΚΚΛΛ

1/16

ΚΚΛλ

1/16

ΚκΛΛ

1/16

ΚκΛλ

1/16

Κλ

1/4

ΚΚΛλ

1/16

ΚΚλλ

1/16

ΚκΛλ

1/16

Κκλλ

1/16

κΛ

1/4

ΚκΛΛ

1/16

ΚκΛλ

1/16

κκΛΛ

1/16

κκΛλ

1/16

κλ

1/4

ΚκΛλ

1/16

Κκλλ

1/16

κκΛλ

1/16

κκλλ

1/16

31

3.3 Διασταύρωση ελέγχου

Διασταύρωση ελέγχου είναι η διασταύρωση που πραγματοποιείται μεταξύ ενός

ατόμου με άγνωστο γενότυπο με ένα άτομο που είναι ομόζυγο για τα υποτελή

αλληλόμορφα γονίδια (ενός ή περισσοτέρων γενετικών τόπων). Η διασταύρωση

ελέγχου πραγματοποιείται ώστε να «αποκαλυφθεί» ο άγνωστος γενότυπος του

υπό μελέτη ατόμου. Θα διακρίνουμε δύο περιπτώσεις: μονοϋβριδισμού και

διϋβριδισμού.

Μονοϋβριδισμός

Σε μια άσκηση μονοϋβριδισμού, άτομα με διαφορετικό γενότυπο (ΚΚ, Κκ) έχουν

τον ίδιο φαινότυπο (κόκκινα άνθη). Πως μπορούμε να διακρίνουμε τη γενοτυπική

τους σύσταση; Ο μόνος τρόπος είναι να τα διασταυρώσουμε με ένα άτομο που

είναι ομόζυγο για τα υποτελή αλληλόμορφα γονίδια (κκ). Τα αποτελέσματα μιας

τέτοιας διασταύρωσης θα είναι διαφορετικά αν το άτομο είναι ομόζυγο (ΚΚ) ή

ετερόζυγο (Κκ) όπως φαίνεται στην παρακάτω σχηματική απεικόνιση.



Γαμέτες Κ (100%) - κ (100%)

F1 γενεά Kκ




32

P1 γενεά Κκ x κκ

Γαμέτες Κ (50%), κ (50%) - κ (100%)

F1 γενεά Kκ, κκ

Γενοτυπική αναλογία: 50% Kκ, 50% κκ (δηλαδή 1:1)


Συνεπώς, διαπιστώνουμε ότι δύο άτομα που διαφέρουν ως προς τη γενοτυπική

τους σύσταση (ΚΚ, Κκ) όταν διασταυρωθούν με άτομα ομόζυγα για το υποτελές

αλληλόμορφο (κκ) δίνουν διαφορετική φαινοτυπική αναλογία: (α) 100% κόκκινα

άνθη όταν η διασταύρωση γίνεται με το ομόζυγο άτομο (ΚΚ) και (β) 50%

κόκκινα άνθη και 50% λευκά άνθη όταν η διασταύρωση γίνεται με το ετερόζυγο

άτομο (Κκ).

Διϋβριδισμός

Σε μια άσκηση διϋβριδισμού, άτομα με διαφορετικό γενότυπο (ΚΚΛΛ, ΚκΛλ)

έχουν τον ίδιο φαινότυπο (ψηλά φυτά με κόκκινα άνθη). Πως μπορούμε να

διακρίνουμε τη γενοτυπική τους σύσταση; Ο μόνος τρόπος είναι να τα

διασταυρώσουμε με ένα άτομο που είναι ομόζυγο για τα υποτελή αλληλόμορφα

γονίδια (κκλλ). Τα αποτελέσματα μιας τέτοιας διασταύρωσης θα είναι

διαφορετικά αν το άτομο είναι ομόζυγο (ΚΚΛΛ) ή διπλά ετερόζυγο (ΚκΛλ) όπως

φαίνεται στην παρακάτω σχηματική απεικόνιση.


P1 γενεά ΚΚΛΛ (κόκκινα ψηλά) x κκλλ (λευκά χαμηλά)

Γαμέτες P1 ΚΛ (100%) - κλ (100%)

33





P1 γενεά ΚκΛλ (κόκκινα ψηλά) x κκλλ (λευκά χαμηλά)

Γαμέτες P1 ΚΛ, κΛ, Κλ, κλ (25% καθένας) - κλ (100%)

F1 γενεά

Γενοτυπική αναλογία: 1KκΛλ : 1Kκλλ : 1κκΛλ : 1κκλλ





Συνεπώς, διαπιστώνουμε ότι δύο άτομα που διαφέρουν ως προς τη γενοτυπική

τους σύσταση (ΚΚΛΛ, ΚκΛλ) όταν διασταυρωθούν με άτομα ομόζυγα για το

ζεύγος των υποτελών αλληλομόρφων (κκλλ) δίνουν διαφορετική φαινοτυπική

αναλογία: (α) 100% ψηλά φυτά με κόκκινα άνθη όταν η διασταύρωση γίνεται με

το ομόζυγο άτομο (ΚΚΛΛ) και (β) 25% ψηλά φυτά με κόκκινα άνθη, 25% χαμηλά

φυτά με κόκκινα άνθη, 25% ψηλά φυτά με λευκά άνθη και 25% χαμηλά φυτά με

λευκά άνθη όταν η διασταύρωση γίνεται με το ετερόζυγο άτομο (ΚκΛλ).

Συμπερασματικά λοιπόν, όταν γνωρίζουμε το φαινότυπο ενός ατόμου και

αναζητούμε το γενότυπο του, πραγματοποιούμε τη διασταύρωσης ελέγχου ώστε

34

να προσδιορίσουμε ουσιαστικά πόσα διαφορετικά είδη γαμετών παράγονται από

αυτό το άτομο άγνωστης γενοτυπικής ταυτότητας μέσω των απογόνων του.

35

4. ΚΛΗΡΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΟΣ ΓΟΝΙΔΙΟΥ – ΜΟΝΟΥΒΡΙΔΙΣΜΟΣ: ΛΥΜΕΝΕΣ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ


Ένα φυτό με κίτρινα άνθη διασταυρώνεται με ένα φυτό (ίδιου είδους) που

σχηματίζει πράσινα άνθη. Όλα τα φυτά της πρώτης θυγατρικής γενεάς

σχηματίζουν άνθη κίτρινου χρώματος. Τα φυτά της πρώτης θυγατρικής γενεάς

διασταυρώνονται μεταξύ τους. Οι απόγονοι της δεύτερης θυγατρικής γενεάς

αποτελούνται από 2010 φυτά με κίτρινα άνθη και 665 φυτά με πράσινα άνθη.

Ποιοι είναι οι γενότυποι της πατρικής και της πρώτης θυγατρικής γενεάς;

Επίλυση:

Ας υποθέσουμε ότι το γονίδιο Χ ελέγχει το χρωματισμό των λουλουδιών του

φυτού. Το γονίδιο αυτό υπάρχει σε δυο διαφορετικές αλληλόμορφες

καταστάσεις: η μια καθορίζει το κίτρινο χρώμα ενώ η άλλη καθορίζει το

πράσινο χρώμα των λουλουδιών.

Τα δεδομένα της άσκησης δείχνουν ότι όλα τα φυτά της πρώτης θυγατρικής

γενεάς σχηματίζουν άνθη κίτρινου χρώματος και συνεπώς το αλληλόμορφο

γονίδιο για το κίτρινο χρώμα (έστω Χ) είναι υπερέχον ενώ το αλληλόμορφο είναι

για το πράσινο χρώμα (έστω x) είναι υποτελές.

Με βάση αυτό το σκεπτικό τα αρχικά φυτά (της πατρικής γενεάς) με τα κίτρινα

και πράσινα άνθη θα είναι ομοζυγωτικά για τα αντίστοιχα αλληλόμορφα (XX και

xx).

Η επίλυση της άσκησης παρουσιάζεται σχηματικά ως εξής:

P1 γενεά XX x xx

(κίτρινα άνθη) (πράσινα άνθη)

36

Γαμέτες X (100%) - x (100%)

F1 γενεά Xx

Γενοτυπική αναλογία: 100% Xx

Φαινοτυπική αναλογία: 100% κίτρινα άνθη

P2 γενεά Xx x Xx

Γαμέτες X (50%), x (50%) - X (50%), x (50%)

F2 γενεά XX, Xx, xX, xx

Γενοτυπική αναλογία: 25% XX, 50% Xx, 25% xx (δηλαδή 1:2:1)

Φαινοτυπική αναλογία: 75% κίτρινα, 25% πράσινα (δηλαδή 3:1)

2010 κίτρινα, 665 πράσινα (περίπου 3:1)

37


Μια ποικιλία ντοματιάς σχηματίζει καρπούς σκούρου κόκκινου χρώματος ενώ

μια άλλη ποικιλία παράγει καρπούς με ανοικτό κόκκινο χρώμα κατά την

ωρίμανσή τους. Φυτά των δύο ποικιλιών διασταυρώνονται και στην πρώτη

θυγατρική γενεά, όλα τα φυτά παράγουν σκούρες κόκκινες ντομάτες. Τα φυτά

της πρώτης θυγατρικής γενεάς διασταυρώνονται μεταξύ τους και παράγουν

420 φυτά της δεύτερης θυγατρικής γενεάς από τα οποία 304 έδωσαν καρπούς

σκούρου κόκκινου χρώματος ενώ 116 σχημάτισαν ανοικτού κόκκινου χρώματος

ντομάτες.

Να εξηγήσετε τα αποτελέσματα.

Επίλυση:

Τα πρώτο στοιχείο της άσκησης που μας καθοδηγεί είναι η αναλογία 304:116. Η

αναλογία αυτή δεν αποκλίνει σημαντικά από την αναλογία 3:1 η οποία είναι

χαρακτηριστική της διασταύρωσης ετεροζυγωτικών ατόμων.

Ας υποθέσουμε τώρα ότι το γονίδιο Κ ελέγχει το χρωματισμό των καρπών του

φυτού και απαντά σε δυο διαφορετικές αλληλόμορφες καταστάσεις: η μια

καθορίζει το σκούρο κόκκινο χρώμα ενώ η άλλη καθορίζει το ανοικτό κόκκινο

χρώμα των καρπών της ντοματιάς.

Τα δεδομένα της άσκησης δείχνουν ότι όλα τα φυτά της πρώτης θυγατρικής

γενεάς σχηματίζουν σκούρου κόκκινου χρώματος ντομάτες και συνεπώς το

αλληλόμορφο γονίδιο για το σκούρο κόκκινο χρώμα (έστω Κ) είναι υπερέχον ενώ

το αλληλόμορφο είναι για το ανοικτό κόκκινο χρώμα (έστω κ) είναι υποτελές.

Με βάση αυτό το σκεπτικό τα αρχικά φυτά (της πατρικής γενεάς) που

προέρχονται από τις δυο διαφορετικές ποικιλίες θα είναι ομοζυγωτικά για τα

αντίστοιχα αλληλόμορφα (ΚΚ και κκ).


38


(σκούρο κόκκινο) (ανοικτό κόκκινο)

Γαμέτες Κ (100%) - κ (100%)

F1 γενεά Kκ


Φαινοτυπική αναλογία: 100% (σκούρο κόκκινο χρώμα)

P2 γενεά Κκ x Κκ

Γαμέτες Κ (50%), κ (50%) - Κ (50%), κ (50%)

F2 γενεά ΚΚ, Kκ, κΚ, κκ

Γενοτυπική αναλογία: 25% ΚΚ, 50% Kκ, 25% κκ (δηλαδή 1:2:1)

Φαινοτυπική αναλογία: 75% σκούρο κόκκινο, 25% ανοικτό κόκκινο (δηλαδή 3:1)

304 σκούρου κόκκινου, 116 ανοικτού κόκκινου (περίπου 3:1)

39


Ας υποθέσουμε ότι υπάρχουν δύο στελέχη της οικιακής μύγας Musca domestica:

το πρώτο στέλεχος χαρακτηρίζεται από έντομα με μαύρο χρώμα σώματος ενώ

το δεύτερο στέλεχος αποτελείται αποκλειστικά από έντομα με λευκό χρώμα

σώματος. Θηλυκά άτομα του πρώτου στελέχους διασταυρώνονται με αρσενικά

άτομα του δεύτερου στελέχους. Όλοι οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής

γενεάς (αρσενικά και θηλυκά άτομα) είχαν μαύρο χρώμα σώματος. Ένα

αρσενικό και ένα θηλυκό άτομο της πρώτης θυγατρικής γενεάς

διασταυρώθηκαν μεταξύ τους και έδωσαν 480 απογόνους (δεύτερη θυγατρική

γενεά).

Να εξηγήσετε τα παραπάνω δεδομένα και ταυτόχρονα να απαντήσετε στο

παρακάτω ερώτημα: Ποιοι είναι οι γενότυποι και οι φαινότυποι των απογόνων

της δεύτερης θυγατρικής γενεάς;

Επίλυση:

Ας υποθέσουμε ότι το γονίδιο Μ ελέγχει το χρώμα του σώματος των εντόμου

Musca domestica. Το γονίδιο αυτό υπάρχει σε δυο διαφορετικές αλληλόμορφες

καταστάσεις: η μια καθορίζει το μαύρο χρώμα ενώ η άλλη καθορίζει το λευκό

χρώμα του σώματος του εντόμου.

Τα δεδομένα της άσκησης δείχνουν ότι όλα τα έντομα της πρώτης θυγατρικής

γενεάς έχουν μαύρο χρώμα σώματος και συνεπώς το αλληλόμορφο γονίδιο για

το μαύρο χρώμα (έστω Μ) είναι υπερέχον ενώ το αλληλόμορφο είναι για το

λευκό χρώμα (έστω μ) είναι υποτελές.

Με βάση αυτό το σκεπτικό τα έντομα της πατρικής γενεάς με το μαύρο και

λευκό χρώμα σώματος θα είναι ομοζυγωτικά για τα αντίστοιχα αλληλόμορφα

(ΜΜ και μμ).


40

P1 γενεά ΜΜ x μμ

(μαύρο σώμα) (λευκό σώμα)

Γαμέτες Μ (100%) - μ (100%)

F1 γενεά Μμ

Γενοτυπική αναλογία: 100% Μμ

Φαινοτυπική αναλογία: 100% μαύρο σώμα

P2 γενεά Μμ x Μμ

Γαμέτες Μ (50%), μ (50%) - Μ (50%), μ (50%)

F2 γενεά ΜΜ, Μμ, μΜ, μμ

Γενοτυπική αναλογία: 25% ΜΜ, 50% Μμ, 25% μμ (δηλαδή 1:2:1)

Φαινοτυπική αναλογία: 75% μαύρο σώμα, 25% λευκό σώμα (δηλαδή 3:1)

Συνεπώς από τα 480 άτομα της δεύτερης θυγατρικής γενεάς, τα 360 έντομα θα

έχουν μαύρου χρώματος σώμα ενώ τα 120 θα έχουν λευκού χρώματος σώμα

(αναλογία 3:1).

41


Στον άνθρωπο, η ασθένεια της κυστικής ίνωσης οφείλεται σε ένα υποτελές

αυτοσωμικό γονίδιο. Ένας κανονικός άντρας παντρεύεται μια κανονική γυναίκα

και αποκτούν το πρώτο τους παιδί με κυστική ίνωση.

Λαμβάνοντας υπόψη τα παραπάνω δεδομένα να απαντήσετε στα εξής

ερωτήματα:

(α) Ποια είναι η πιθανότητα αν κάνουν δεύτερο παιδί να έχει επίσης κυστική

ίνωση;

(β) Ποια είναι η πιθανότητα αν κάνουν δύο ακόμα παιδιά να έχουν επίσης

κυστική ίνωση;

(γ) Ποια είναι η πιθανότητα αν κάνουν δύο ακόμα παιδιά, μόνο το ένα να έχει

επίσης κυστική ίνωση;

Επίλυση:

Ας υποθέσουμε ότι το γονίδιο F ελέγχει την ασθένεια της κυστικής ίνωσης.

Σύμφωνα με τα δεδομένα της άσκησης, ασθενείς με κυστική ίνωση φέρουν σε

ομοζυγωτία το υποτελές αυτοσωμικό γονίδιο (έστω f) ενώ τα υγιή άτομα φέρουν

τουλάχιστον ένα αντίγραφο του υπερέχοντος αλληλομόρφου γονιδίου (FF ή Ff).

Άρα δύο κανονικοί γονείς για να αποκτήσουν ένα παιδί με κυστική ίνωση πρέπει

να είναι φορείς της ασθένειας.


P1 γενεά Ff x Ff

(υγιές άτομο, φορέας) (υγιές άτομο, φορέας)

42

Γαμέτες F (50%), f (50%) - F (50%), f (50%)

F1 γενεά FF, Ff, fF, ff

Γενοτυπική αναλογία: 25% FF, 50% Ff, 25% ff (δηλαδή 1:2:1)

Φαινοτυπική αναλογία: 75% υγιή άτομα, 25% άτομα με κυστική ίνωση (3:1)

Συνεπώς, με βάση τα παραπάνω, οι απαντήσεις στα τρία ερωτήματα της

άσκησης είναι οι εξής:

(α) Η πιθανότητα οι δύο κανονικοί γονείς να αποκτήσουν και δεύτερο παιδί με

κυστική ίνωση είναι ¼ (25%).

(β) Η πιθανότητα και τα δύο επόμενα παιδιά τους να πάσχουν από την ασθένεια

της κυστικής ίνωσης είναι (1/4) x (1/4) = 1/16.

(γ) Η πιθανότητα ένα παιδί τους να είναι υγιές είναι ¾ (75%) ενώ η

πιθανότητα ένα παιδί τους να πάσχει από κυστική ίνωση είναι ¼ (25%).

Συνεπώς, η πιθανότητα το δεύτερο παιδί τους να είναι υγιές και το τρίτο

να πάσχει από κυστική ίνωση είναι (3/4) x (1/4) = 3/16. Επίσης, η

πιθανότητα το δεύτερο παιδί τους να πάσχει από κυστική ίνωση και το

τρίτο είναι να είναι υγιές (1/4) x (3/4) = 3/16. Συνεπώς, η πιθανότητα το

ένα από τα δύο επόμενα παιδιά να πάσχει από κυστική ίνωση είναι

2x(3/4)x(1/4)=6/16=3/8.

43


Μελετήστε προσεκτικά το παρακάτω γενεαλογικό δένδρο το οποίο παρουσιάζει

δεδομένα σχετικά με την κληρονόμηση της σπάνιας ασθένειας του καταρράκτη

νεανικής ηλικίας και απαντήστε στα παρακάτω ερωτήματα:

(α) Πως κληρονομείται η συγκεκριμένη ασθένεια;

(β) Μπορείτε να προσδιορίσετε τους γενότυπους των ατόμων ΙΙ-1, ΙΙ-2, ΙΙ-5, ΙΙΙ-1

και ΙΙΙ-2?

Επίλυση:

Τα δεδομένα που παρουσιάζονται στο γενεαλογικό δένδρο μας επιτρέπουν να

απαντήσουμε στο πρώτο ερώτημα με απόλυτη βεβαιότητα. Το γεγονός ότι

διασταυρώσεις μεταξύ κανονικών ατόμων (π.χ. άτομα πρώτης γενεάς) δίνουν

απογόνους (αρσενικούς και θηλυκούς) που πάσχουν από καταρράκτη νεανικής

ηλικίας (π.χ. άτομα ΙΙ-5 και ΙΙ-8) μας επιτρέπει να συμπεράνουμε ότι το γονίδιο

που ελέγχει τη συγκεκριμένη ασθένεια είναι ένα υποτελές αυτοσωμικό γονίδιο.

1 2

1 2 3 4 5 6 7

1 2 3

I

II

III

44

Αν υποθέσουμε λοιπόν ότι το γονίδιο Κ ελέγχει την εκδήλωση της συγκεκριμένης

ασθένειας, τότε ασθενείς με καταρράκτη νεανικής ηλικίας φέρουν σε

ομοζυγωτία το υποτελές αυτοσωμικό γονίδιο (κκ) ενώ τα υγιή άτομα φέρουν

τουλάχιστον ένα αντίγραφο του υπερέχοντος αλληλομόρφου γονιδίου (ΚΚ ή Κκ).

Άρα δύο κανονικοί γονείς για να αποκτήσουν ένα παιδί που να εκδηλώσει

καταρράκτη νεανικής ηλικίας πρέπει να είναι φορείς της ασθένειας (Κκ).

Συνεπώς με βάση τα παραπάνω, οι γενότυποι των ατόμων ΙΙ-1, ΙΙ-2, ΙΙ-5, ΙΙΙ-1 και

ΙΙΙ-2 είναι οι εξής:

ΙΙ-1 = ΚΚ ή Κκ

ΙΙ-2 = κκ

ΙΙ-5 = ΚΚ ή Κκ

ΙΙΙ-1 = κκ

ΙΙΙ-2 = ΚΚ ή Κκ

45

5. ΚΛΗΡΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΟΣ ΓΟΝΙΔΙΟΥ – ΜΟΝΟΥΒΡΙΔΙΣΜΟΣ: ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΜΕΤΡΙΑΣ ΔΥΣΚΟΛΙΑΣ


Μαύρα άλογα (αρσενικά και θηλυκά) πανομοιότυπης γενοτυπικής σύστασης

διασταυρώνονται μεταξύ τους και παράγουν συνολικά 51 απογόνους. Τα άλογα

αυτά της πρώτης θυγατρικής γενεάς κατατάχτηκαν σε δύο χρωματικές

κατηγορίες: 38 ήταν μαύρου χρώματος ενώ 13 ήταν άσπρου χρώματος.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, μπορείτε να εκτιμήσετε τη γενοτυπική

σύσταση των γονέων;

Απάντηση:

Οι γονείς ήταν ετεροζυγώτες (π.χ. Μμ x Μμ).

46


Έστω ότι ένα μαύρο θηλυκό άλογο «υποβάλλεται» σε μια διασταύρωση ελέγχου

και παράγει τουλάχιστον έναν άσπρο απόγονο.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, να προσδιορίσετε αφενός το γενότυπο και το

φαινότυπο του αρσενικού γονέα και αφετέρου το γενότυπο του θηλυκού μαύρου

αλόγου.

Απάντηση:

Το αρσενικό άλογο ήταν άσπρου χρώματος και ομόζυγο για το υποτελές

αλληλόμορφο (π.χ. μμ) ενώ το θηλυκό μαύρο άλογο ήταν ετερόζυγο (Μμ).

47


Ας υποθέσουμε ότι στο έντομο Drosophila melanogaster, το μαύρο χρώμα

σώματος καθορίζεται από το υποτελές αλληλόμορφο γονίδιο β ενώ το κανονικό

άγριου τύπου χρώμα καθορίζεται από το υπερέχον αλληλόμορφο Β. Έστω ότι

διασταυρώνονται θηλυκά άτομα με μαύρο χρώμα σώματος με αμιγώς άγριου

τύπου αρσενικά άτομα.

Να προσδιορίσετε τις αναμενόμενες γενοτυπικές και φαινοτυπικές αναλογίες αν

τα αρσενικά άτομα της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) διασταυρωθούν με

θηλυκά άτομα με άσπρο χρώμα ματιών της πατρικής γενεάς.

Απάντηση:

Η επαναδιασταύρωση θα είναι της μορφής Ββ x ββ και συνεπώς οι απόγονοι θα

έχουν τις ακόλουθες γενοτυπικές και φαινοτυπικές αναλογίες: 50% Ββ (άγριου

τύπου χρώμα σώματος) και 50% ββ (μαύρο χρώμα σώματος).

48


Στους ανθρώπους ο αλφισμός οφείλεται στη δράση του υποτελούς

αλληλομόρφου γονιδίου (α) ενώ το φυσιολογικό χρώμα οφείλεται στη δράση του

υπερέχοντος αλληλομόρφου γονιδίου (Α).

Προσδιορίστε τις αναμενόμενες γεντοτυπικές και φαινοτυπικές αναλογίες των

παρακάτω υποθετικών διασταυρώσεων:

(α) κανονικός («άγριου τύπου») άντρας με φορέα γυναίκα,

(β) φορέας άντρας με γυναίκα που έχει αλφισμό,

(γ) κανονικός («άγριου τύπου») άντρας με γυναίκα που έχει αλφισμό.

Απάντηση:

Οι γενοτυπικές και φαινοτυπικές αναλογίες των παραπάνω υποθετικών

διασταυρώσεων είναι οι εξής:

(α) γενοτυπικές αναλογίες: 50% AA, 50% Aα (φορείς)

φαινοτυπικές αναλογίες: όλοι οι απόγονοι κανονικοί

(β) γενοτυπικές αναλογίες: 50% Aα (φορείς), 50% αα

φαινοτυπικές αναλογίες: 50% κανονικοί (Αα), 50% αλφικοί (αα)

(γ) γενοτυπικές αναλογίες: 100% Aα (φορείς)

φαινοτυπικές αναλογίες: όλοι οι απόγονοι κανονικοί

49


Ας υποθέσουμε ότι το μαύρο τρίχωμα στους σκύλους οφείλεται στο υποτελές

αλληλόμορφο γονίδιο β ενώ το άσπρο τρίχωμα καθορίζεται από το υπερέχον

αλληλόμορφο Β. Ένα αρσενικό σκυλί άσπρου τριχώματος διασταυρώνεται με ένα

θηλυκό σκυλί επίσης άσπρου τριχώματος [σημειώστε ότι και τα δύο σκυλιά είναι

φορείς του υποτελούς αλληλομόρφου γονιδίου β]. Από τη συγκεκριμένη

διασταύρωση προκύπτει ένα μόνο αρσενικό άσπρο σκυλί το οποίο στη συνέχεια

επαναδιασταυρώνεται με το θηλυκό γονέα.

Να προσδιορίσετε τους πιθανούς απογόνους (φαινοτυπικά και γενοτυπικά) αυτής

της επαναδιασταύρωσης.

Απάντηση:

Θα πρέπει να διακρίνετε δύο περιπτώσεις:

(α) ο μοναδικός απόγονος της F1 γενεάς να έχει γενότυπο ΒΒ. Σε αυτή την

περίπτωση η επαναδιασταύρωση θα είναι η εξής: ΒΒ x Ββ και θα δώσει

απογόνους κατά 50% ΒΒ και 50% Ββ, όλοι άσπρου χρώματος ανεξαρτήτως

γενοτυπικής σύστασης.

(β) ο μοναδικός απόγονος της F1 γενεάς να έχει γενότυπο Ββ. Σε αυτή την

περίπτωση η επαναδιασταύρωση θα είναι η εξής: Ββ x Ββ και θα δώσει

απογόνους κατά 25% ΒΒ, 50% Ββ και 25% (ββ). Το 75% αυτών θα είναι

άσπρου χρώματος (γενοτυπικής σύστασης ΒΒ και Ββ) και το 25% αυτών θα

είναι μαύρου χρώματος (ββ).

50


Ας υποθέσουμε ότι το ίσιο τρίχωμα στους σκύλους οφείλεται στο υποτελές

αλληλόμορφο γονίδιο α ενώ το κατσαρό τρίχωμα καθορίζεται από το υπερέχον

αλληλόμορφο Α. Σκύλοι με κατσαρό τρίχωμα (ετεροζυγώτες) διασταυρώνονται

μεταξύ τους και στη συνέχεια, απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς

υπόκεινται σε διασταύρωση ελέγχου.

Να προσδιορίσετε τις αναμενόμενες γενοτυπικές και φαινοτυπικές αναλογίες

των απογόνων της συγκεκριμένης διασταύρωσης ελέγχου.

Απάντηση:

50% Αα (κατσαρό τρίχωμα) και 50% αα (ίσιο τρίχωμα).

51


Τα ραπανάκια έχουν σχήμα μακρύ (Σ1Σ1), στρογγυλό (Σ2Σ2) ή οβάλ (Σ1Σ2). Έστω

ότι μακριά ραπανάκια διασταυρώνονται με οβάλ ραπανάκια και οι απόγονοι της

πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1 γενεά) διασταυρωθούν τυχαία μεταξύ τους.

Ποιές φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται στη δεύτερη θυγατρική γενεά (F2

γενεά);

Απάντηση:

Οι φαινοτυπικές αναλογίες που αναμένονται ανάμεσα στους απογόνους της

δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2 γενεά) είναι οι εξής:

9/16 μακριά ραπανάκια

6/16 οβάλ ραπανάκια

1/16 στρογγυλά. ραπανάκια

52


Κότες με κοντά φτερά και πόδια ονομάζονται “creepers”. Όταν θηλυκά άτομα

“creepers” διασταυρώνονται με αρσενικά άτομα άγριου τύπου, οι απόγονοι της

πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1 γενεά) είναι 50% “creepers” και 50% άγριου

τύπου. Όταν άτομα “creepers” διασταυρώνονται μεταξύ τους τότε παράγουν

απογόνους σε αναλογία 2 “creepers” : 1 άγριου τύπου. Αντίθετα,

διασταυρώσεις μεταξύ ατόμων άγριου τύπου παράγουν μόνο κοτόπουλα άγριου

τύπου.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, εξηγήστε τα αποτελέσματα των παραπάνω

γενετικών διασταυρώσεων.

Απάντηση:

Οι κότες “creepers” είναι ετεροζυγωτικά άτομα (π.χ. C1C2). Οι κότες άγριου

τύπου και οι κότες που πεθαίνουν (25%) είναι ομόζυγες για τα διαφορετικά

αλληλόμορφα C1 και C2.

Τα δεδομένα της άσκησης λοιπόν δείχνουν ότι το ένα από τα δύο αλληλόμορφα

(π.χ. το C2) δρα ως υπερέχον για το φαινότυπο “creepers” αλλά σε ομοζυγωτία

είναι θανατογόνο. Η παρουσία του αλληλομόρφου C1 εξασφαλίζει τη

βιωσιμότητα των κοτόπουλων.

53


Στον άνθρωπο, τα τρία αλληλόμορφα ΙΑ, ΙΒ και ΙΟ αποτελούν μια σειρά πολλαπλών

αλληλομόρφων ενός γενετικού τόπου που καθορίζει τις ομάδες αίματος στο

σύστημα ΑΒΟ. Ένας άνδρας ομάδας αίματος Α κατηγορείται από μια γυναίκα

ομάδας αίματος Β ότι είναι πατέρας ενός αγοριού το οποίο εκείνος δεν

αναγνωρίζει. Ανάλυση αίματος έδειξε ότι το αγοράκι έχει ομάδα αίματος 0

(μηδέν).

Ως γενετιστής, καλείστε να απαντήσετε στα παρακάτω ερωτήματα:

(α) είναι ο συγκεκριμένος άνδρας με ομάδα αίματος Α ο πατέρας του αγοριού

που έχει ομάδα αίματος 0;

(β) στην περίπτωση που ο συγκεκριμένος άνδρας είναι ο πατέρας του αγοριού,

προσδιορίστε τους γενότυπους των δύο γονέων.

(γ) αν η ανάλυση την οποία πραγματοποιήσετε δείξει ότι ο συγκεκριμένος

άνδρας δεν μπορεί να είναι ο πατέρας του αγοριού, τότε προσδιορίστε το

γενότυπο του ανεξάρτητα από το γενότυπο της μητέρας και

(δ) εάν ο συγκεκριμένος άνδρας είναι ομάδας αίματος ΑΒ, θα μπορούσε να

είναι ο πατέρας του αγοριού που έχει ομάδα αίματος 0;

Απάντηση:

(α) Ο συγκεκριμένος άνδρας θα μπορούσε να είναι ο πατέρας του παιδιού,

όπως και κάθε άλλος άνδρας με γενότυπο ΙΑΙ0 αρκεί η μητέρα να ήταν

γενότυπου ΙΒΙ0. Συνεπώς η απάντηση είναι, ναι θα μπορούσε αλλά δεν

μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα ότι είναι αυτός.

(β) Οι γενότυποι των γονέων είναι ΙΑΙ0 (άνδρας) x ΙΒΙ0 (γυναίκα).

(γ) Ο άνδρας θα πρέπει να είχε γενότυπο ΙΑΙΑ.

54

(δ) Ο άνδρας με γενότυπο ΙΑΙΒ δεν μπορεί να είναι πατέρας παιδιού με ομάδα

αίματος 0.

55


Στο παρακάτω γενεαλογικό δένδρο παρουσιάζεται η εμφάνιση μιας ασθένειας

που οφείλεται στην έκφραση ενός υπερέχοντος γονίδιου.

Να προσδιορίσετε την πιθανότητα να παρουσιαστεί η ασθένεια στους απογόνους

των παρακάτω διασταυρώσεων:

(α) ΙΙΙ-1 x III-4

(β) III-2 x III-4

(γ) III-4 x III-6

(δ) III-1 x III-7 και

(ε) III-2 x III-7

Απάντηση:

1 2

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

I

II

III

56

(α) Η πιθανότητα να παρουσιαστεί η ασθένεια στους απογόνους της

διασταύρωσης ΙΙΙ-1 x III-4 είναι 0.

(β) Η πιθανότητα να παρουσιαστεί η ασθένεια στους απογόνους της

διασταύρωσης III-2 x III-4 είναι 50%.

(γ) Η πιθανότητα να παρουσιαστεί η ασθένεια στους απογόνους της

διασταύρωσης III-4 x III-6 είναι 0.

(δ) Η πιθανότητα να παρουσιαστεί η ασθένεια στους απογόνους της

διασταύρωσης III-1 x III-7 είναι 50%.

(ε) Η πιθανότητα να παρουσιαστεί η ασθένεια στους απογόνους της

διασταύρωσης III-2 x III-7 είναι 75%

57

6. ΚΛΗΡΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΟΣ ΓΟΝΙΔΙΟΥ – ΜΟΝΟΥΒΡΙΔΙΣΜΟΣ: ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΑΥΞΗΜΕΝΗΣ ΔΥΣΚΟΛΙΑΣ


Η χημική ουσία φαινυλο-θειοκαρβαμίδιο (PTC) είναι γνωστή για την πικρή της

γεύση. Πολλοί άνθρωποι όμως δεν αισθάνονται αυτή την πικρή γεύση. Γονείς

που αισθάνονται την πικρή γεύση αποκτούν παιδιά (αγόρια και κορίτσια) που

είτε αισθάνονται είτε δεν αισθάνονται την πικρή γεύση. Αντίθετα, γονείς που

δεν αισθάνονται την πικρή γεύση του PTC αποκτούν παιδιά που επίσης δεν

αισθάνονται την πικρή γεύση αυτής της ουσίας. Ας υποθέσουμε ότι

ετεροζυγώτες γονείς, για αυτό το γνώρισμα, αποκτούν τέσσερα παιδιά.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, καλείστε να απαντήσετε στα εξής ερωτήματα:

(α) Ποια είναι η πιθανότητα τα πρώτα δύο παιδιά να μην αισθάνονται την

πικρή γεύση της ουσίας;

(β) Ποια είναι η πιθανότητα το ένα παιδί να είναι αγόρι και να αισθάνεται την

πικρή γεύση της ουσίας ενώ τα άλλα τρία παιδιά να είναι κορίτσια και να

μην αισθάνονται την πικρή γεύση του PTC;

(γ) Ποια είναι η πιθανότητα ένα ή περισσότερα παιδιά να αισθάνονται την

πικρή γεύση της ουσίας;

(δ) Ποια είναι η πιθανότητα δύο ή περισσότερα παιδιά να μην αισθάνονται την

πικρή γεύση του PTC;

Απάντηση:

(α) Η πιθανότητα τα πρώτα δύο παιδιά να μην αισθάνονται την πικρή γεύση

της ουσίας είναι 1/16.

58

(β) Η πιθανότητα είναι το ένα παιδί να είναι αγόρι και να αισθάνεται την πικρή

γεύση της ουσίας ενώ τα άλλα τρία παιδιά να είναι κορίτσια και να μην

αισθάνονται την πικρή γεύση του PTC 3/210.

(γ) Η πιθανότητα ένα ή περισσότερα παιδιά να αισθάνονται την πικρή γεύση

της ουσίας είναι 255/256.

(δ) Η πιθανότητα δύο ή περισσότερα παιδιά να μην αισθάνονται την πικρή

γεύση του PTC είναι 67/256.

59


Ας υποθέσουμε ότι το χρώμα στα ποντίκια (Mus musculus) καθορίζεται από ένα

ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (έστω Β, β). Το υπερέχον αλληλόμορφο Β είναι

υπεύθυνο για το μαύρο χρώμα ενώ το υποτελές αλληλόμορφο β είναι υπεύθυνο

για το άσπρο χρώμα των ποντικιών. Έστω ότι ένα αρσενικό μαύρο ποντίκι ενός

αμιγούς πληθυσμού διασταυρώνεται με ένα θηλυκό άσπρο ποντίκι.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, να προσδιορίσετε το ποσοστό των απογόνων

μαύρου χρώματος της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2 γενεά) που είναι

ετεροζυγώτες;

Απάντηση:

Όταν ένα αρσενικό μαύρο ποντίκι ενός αμιγούς πληθυσμού διασταυρώνεται με

ένα θηλυκό άσπρο ποντίκι, το ποσοστό των απογόνων μαύρου χρώματος της

δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2 γενεά) που είναι ετεροζυγώτες είναι 2/3.

60





για το άσπρο χρώμα των ποντικιών. Ας υποθέσουμε επίσης ότι

πραγματοποιούμε μια διασταύρωση ελέγχου με ένα θηλυκό μαύρο ποντίκι το

οποίο αποκτά έξι απογόνους, όλοι μαύρου χρώματος.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα να απαντήσετε στις εξής ερωτήσεις:

(α) ποιος είναι ο πιο πιθανός γενότυπος του θηλυκού ποντικιού;

(β) με ποιο βαθμό εμπιστοσύνης μπορεί να προσδιοριστεί ο γενότυπος του

θηλυκού ποντικιού;

Απάντηση:

(α) Ο πιο πιθανός γενότυπος του θηλυκού ποντικιού είναι Β- (ΒΒ ή Ββ).

(β) Ο γενότυπος του θηλυκού ποντικιού μπορεί να προσδιοριστεί με επίπεδο

εμπιστοσύνης 98.44%.

61





για το άσπρο χρώμα των ποντικιών. Ας υποθέσουμε επίσης ότι ένα ζευγάρι

ετερόζυγων μαύρα ποντίκια (Ββ) διασταυρώνεται και αποκτά απογόνους.


(α) ποια είναι η πιθανότητα τα τρία πρώτα ποντικάκια που θα αποκτηθούν να

είναι, με τη συγκεκριμένη σειρά, μαύρο-άσπρο-μαύρο ή άσπρο-μαύρο-

άσπρο;

(β) ποια είναι η πιθανότητα απόκτησης τριών απογόνων από τους οποίους οι

δύο να είναι μαύρου χρώματος και ο ένας άσπρου χρώματος (ανεξάρτητα

από τη σειρά απόκτησης τους);

Απάντηση:

(α) Η πιθανότητα, τα τρία πρώτα ποντικάκια που θα αποκτηθούν να είναι στη

σειρά μαύρο-άσπρο-μαύρο ή άσπρο-μαύρο-άσπρο, είναι 3/16.

(β) Η πιθανότητα απόκτησης τριών απογόνων από τους οποίους οι δύο να είναι

μαύρου χρώματος και ο ένας άσπρου χρώματος (ανεξάρτητα από τη σειρά

απόκτησης τους) είναι 27/64.

62


Ας υποθέσουμε ότι το χρώμα του τριχώματος μιας φυλής αγελάδων καθορίζεται

από δύο συνυπερέχοντα αλληλόμορφα γονίδια (Κ1 και Κ2). Το κόκκινο χρώμα

καθορίζεται από το γενότυπο Κ1Κ1, το ενδιάμεσο χρώμα από το γενότυπο Κ1Κ2

και το άσπρο χρώμα από το γενότυπο Κ2Κ2.


(α) όταν αγελάδες ενδιάμεσου χρώματος διασταυρωθούν μεταξύ τους, ποιες

γενοτυπικές και φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται στους απογόνους

τους;

(β) αν αγελάδες κόκκινου χρώματος διασταυρωθούν με αγελάδες ενδιάμεσου

χρώματος και οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1 γενεά)

διασταυρωθούν μεταξύ τους, ποιο ποσοστό των απογόνων της δεύτερης

θυγατρικής γενεάς (F2 γενεά) θα είναι ενδιάμεσου χρώματος;

Απάντηση:

(α) Η γενοτυπική και η φαινοτυπική αναλογία συμπίπτει και είναι 1:2:1. Οι

απόγονοι που αποκτώνται από μια τέτοια διασταύρωση είναι 1 Κ1Κ1

(κόκκινο χρώμα) : 2 Κ1Κ2 (ενδιάμεσο χρώμα) : 1 Κ2Κ2 (άσπρο χρώμα).

(β) Το ποσοστό των απογόνων της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2 γενεά) που

θα είναι ενδιάμεσου χρώματος είναι 6/16 (δηλαδή 3/8, περίπου 38%).

63


Ας υποθέσουμε ότι ένας ποντικός είναι ετεροζυγώτης για ένα υποτελές

θανατογόνο γονίδιο. Μάλιστα, άτομα ομόζυγα για αυτό το θανατογόνο γονίδιο

πεθαίνουν λίγο πριν τη γέννησή τους. Ο συγκεκριμένος ποντικός

διασταυρώνεται με 26 (είκοσι έξι) ποντικίνες και αποκτά με καθεμιά από αυτές

δύο απογόνους. Τα αποτελέσματα αυτών των διασταυρώσεων έδειξαν ότι οκτώ

από αυτές τις ποντικίνες έδωσαν και νεκρούς απογόνους, γεγονός που δείχνει

ότι ήταν ετερόζυγες (φορείς) για το θανατογόνο γονίδιο.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, μπορείτε να προσδιορίσετε πόσες επιπλέον

ποντικίνες (από τις είκοσι έξι) ήταν ετερόζυγες (φορείς) για το θανατογόνο

γονίδιο και δεν ανιχνεύθηκαν;

Απάντηση:

Δέκα επιπλέον ποντικίνες (από τις είκοσι έξι) ήταν ετερόζυγες (φορείς) για το

θανατογόνο γονίδιο και δεν ανιχνεύθηκαν. Συνολικά ήταν δεκαοκτώ ποντικίνες

φορείς του θανατογόνου γονιδίου.

64


Είναι γνωστό ότι η θαλασσαιμία (μια μορφή αναιμίας) είναι μια κληρονομική

ασθένεια του αίματος στους ανθρώπους. Η εκδήλωση αυτής της ασθένειας

καθορίζεται από δύο αλληλόμορφα γονίδια (Τ1 και Τ2). Ομοζυγώτες της μορφής

Τ1 Τ1 εκδηλώνουν την ασθένεια σε βαριά μορφή και συνήθως πεθαίνουν πριν

φθάσουν στην αναπαραγωγική ηλικία. Οι ετεροζυγώτες (Τ1Τ2) εκδηλώνουν την

ασθένεια σε ήπια μορφή ενώ οι ομοζυγώτες (Τ2Τ2) είναι υγιείς.


(α) τι ποσοστό των ενήλικων απογόνων της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1)

ενός ζευγαριού (Τ1Τ2 x Τ2Τ2) αναμένεται να είναι υγιή;

(β) τι ποσοστό των ενήλικων απογόνων της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1)

ενός ζευγαριού (Τ1Τ2 x Τ1Τ2) αναμένεται να είναι αναιμικά;

Απάντηση:

(α) Το 50% των ενήλικων απογόνων της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) του

ζευγαριού (Τ1Τ2 x Τ2Τ2) αναμένεται να είναι υγιή.

(β) Τα 2/3 των ενήλικων απογόνων της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) του

ζευγαριού (Τ1Τ2 x Τ1Τ2) αναμένεται να είναι αναιμικά.

65


Ας υποθέσουμε ότι ο χρωματισμός του τριχώματος στους σκύλους ελέγχεται

από μια σειρά πολλαπλών (τεσσάρων) αλληλομόρφων: το αλληλόμορφο Κ1 είναι

υπεύθυνο για το μαύρο χρώμα, το αλληλόμορφο κ2 είναι υπεύθυνο για το κανελί

χρώμα, το αλληλόμορφο κ3 είναι υπεύθυνο για το γκρι χρώμα ενώ το

αλληλόμορφο κ4 είναι υπεύθυνο για το άσπρο χρώμα.

Γονείς Φαινότυποι απογόνων F1 γενιάς

Είδος Διασταύρωσης μαύρο κανελί γκρι άσπρο

1. γκρι x γκρι 0 0 23 7

2. κανελί x κανελί 0 15 6 0

3. κανελί x γκρι 0 35 17 18

4. μαύρο x άσπρο 24 0 23 0

5. μαύρο x κανελί 26 11 12 0

6. μαύρο x μαύρο 19 0 0 6

7. γκρι x άσπρο 0 0 36 34

8. μαύρο x άσπρο 21 19 0 0

9. μαύρο x κανελί 15 17 0 0

10. μαύρο x γκρι 31 28 0 0

Αφού λάβετε υπόψη σας τα αποτελέσματα των διασταυρώσεων που

παρουσιάζονται στον παρακάτω πίνακα, να προσδιορίσετε:

(α) τους πιθανούς γενότυπους των γονέων και

(β) τις σχέσεις υπεροχής και υποτέλειας των τεσσάρων αλληλομόρφων.

Απάντηση:

(α) Οι γενότυποι των γονέων είναι οι εξής:

1. κ3κ4 x κ3κ4. Τα αποτελέσματα αυτά επίσης δείχνουν ότι κ3>κ4

2. κ2κ3 x κ2κ3 ή κ2κ4. Τα αποτελέσματα αυτά επίσης δείχνουν ότι κ2>κ3

3. κ2κ4 x κ3κ4. Τα αποτελέσματα αυτά επίσης δείχνουν ότι κ2>κ3>κ4

66

4. Κ1κ4 x κ4κ4. Τα αποτελέσματα αυτά επίσης δείχνουν ότι Κ1>κ3>κ4

5. Κ1κ4 ή Κ1κ3 x κ2κ3 και Κ1κ3 x κ2κ4. Τα αποτελέσματα αυτά επίσης δείχνουν ότι

Κ1>κ2>κ3

6. Κ1κ4 x Κ1κ4. Τα αποτελέσματα αυτά επίσης δείχνουν ότι Κ1>κ4

7. κ3κ4 x κ4κ4.

8. Κ1κ2 χ κ4κ4. Τα αποτελέσματα αυτά επίσης δείχνουν ότι Κ1>κ2>κ4

9. Κ1κ2 ή Κ1κ3 ή Κ1κ4 x κ2κ2 και Κ1κ2 x κ2κ4 ή κ2κ4

10. Κ1κ2 x κ3κ3 ή κ3κ4. Τα αποτελέσματα αυτά επίσης δείχνουν ότι Κ1>κ2>κ3

(β) Με βάση τα αποτελέσματα των διασταυρώσεων προκύπτει ότι οι σχέσεις

υπεροχής – υποτέλειας των τεσσάρων αλληλομόρφων είναι Κ1>κ2>κ3>κ4.

67


Ας υποθέσουμε ότι η ένταση του χρωματισμού του πτερώματος στα πτηνά

καθορίζεται από έναν γενετικό τόπο με τρία αλληλόμορφα γονίδια. Το

αλληλόμορφο γονίδιο Χ1 καθορίζει έναν ελαφρύ χρωματισμό, το αλληλόμροφο

γονίδιο Χ2 καθορίζει έναν κανονικό χρωματισμό ενώ το αλληλόμορφο Χ3

καθορίζει έναν έντονο («βαθύ») χρωματισμό. Οι σχέσεις υπεροχής και

υποτέλειας των τριών αλληλομόρφων είναι Χ1>Χ2>Χ3.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, να προσδιορίσετε τις αναμενόμενες

γενοτυπικές και φαινοτυπικές αναλογίες των απογόνων της πρώτης θυγατρικής

γενεάς (F1) στις παρακάτω διασταυρώσεις:

(α) Χ1Χ1 x X1Χ2;

(β) Χ1Χ1 x Χ1Χ3;

(γ) Χ1Χ2 x Χ1Χ3;

(δ) Χ1Χ3 x Χ2Χ3;

(ε) Χ2Χ3 x Χ3Χ3

Απάντηση:

Οι αναμενόμενες γενοτυπικές και φαινοτυπικές αναλογίες των απογόνων της

πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) των παραπάνω διασταυρώσεων είναι οι εξής:

(α) 50% Χ1Χ1 : 50% X1Χ2 (όλα με ελαφρύ χρωματισμό).

(β) 50% Χ1Χ1 : Χ1Χ3 (όλα με ελαφρύ χρωματισμό).

(γ) 25% Χ1Χ1: 25% X1Χ2: 25% Χ1Χ3: 25% Χ2Χ3 (75% με ελαφρύ χρωματισμό και

25% με κανονικό χρωματισμό).

68

(δ) 25% X1Χ2: 25% Χ1Χ3: 25% Χ2Χ3: 25% Χ3Χ3 (50% με ελαφρύ χρωματισμό,

25% με κανονικό χρωματισμό και 25% με έντονο χρωματισμό).

(ε) 50% Χ2Χ3 : 50% X3Χ3 (50% με κανονικό χρωματισμό και 50% με έντονο

χρωματισμό).

69


Ας υποθέσουμε ότι στις γάτες, η κατανομή του χρωματισμού του τριχώματος

τους καθορίζεται από τρία αλληλόμορφα γονίδια. Το αλληλόμορφο γονίδιο Α1

καθορίζει την ομοιόμορφη κατανομή του χρωματισμού του τριχώματος σε

ολόκληρο το σώμα της γάτας. Το αλληλόμορφο γονίδιο α2 καθορίζει τον «sable /

κοκκώδη» χρωματισμό ενώ το αλληλόμορφο γονίδιο α3 καθορίζει έναν «spotted»

χρωματισμό. Οι σχέσεις υπεροχής και υποτέλειας των τριών αλληλομόρφων

είναι Α1>α2>α3.

Λαμβάνοντας υπόψη το παραπάνω γενεαλογικό δένδρο, να προσδιορίσετε τα

εξής:

(α) τους γενότυπους όλων των ατόμων που παρουσιάζονται στο γενεαλογικό

δένδρο;

(β) η πιθανότητα να προκύψουν «spotted» απόγονοι από τη διασταύρωση των

ατόμων ΙΙΙ-1 x ΙΙΙ-2 και

1 2

3 4 5 6 71 2

1 2 3 4 5 6 7 8

70

(γ) το ποσοστό των ετεροζυγωτικών απογόνων που αναμένεται να προκύψουν

από τη διασταύρωση των ατόμων Ι-1 x ΙΙ-3.

Απάντηση:

(α) Οι γενότυποι των ατόμων που παρουσιάζονται στο γενεαλογικό δένδρο είναι

οι εξής:

I-1 = A1α2

I-2 = α3α3

II-1 = α2α3

II-2 = α2α3

II-3 = A1α3

II-4 = α2a3

III-1 = α3α3

III-2 = A1α2 ή Α1α3

III-3 = α2α3

III-4 = α3α3

(β) Η πιθανότητα να προκύψουν «spotted» απόγονοι από τη διασταύρωση των

ατόμων ΙΙΙ-1 x ΙΙΙ-2 είναι 25%.

(γ) Το ποσοστό των ετεροζυγωτικών απογόνων που αναμένεται να προκύψουν

από τη διασταύρωση των ατόμων Ι-1 x ΙΙ-3 είναι 2/3.

71


ΔΙΥΒΡΙΔΙΣΜΟΣ: ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ


Ας υποθέσουμε ότι στους σκύλους υπάρχει ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων

το οποίο καθορίζει το χρώμα του τριχώματός τους (Κ>κ) από τα οποία το

υπερέχον Κ είναι υπεύθυνο για το μαύρο χρώμα ενώ το υποτελές κ είναι

υπεύθυνο για το γκρι χρώμα. Επίσης, υπάρχει ένα δεύτερο ζεύγος

αλληλομόρφων γονιδίων το οποίο καθορίζει τη μορφή του τριχώματος των

σκύλων (Λ>λ) από τα οποία το υπερέχον Λ είναι υπεύθυνο για το λείο τρίχωμα

ενώ το υποτελές λ είναι υπεύθυνο για το κατσαρό τρίχωμα.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, να αναφέρετε τις φαινοτυπικές αναλογίες που

αναμένονται στους απογόνους της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) μιας

διασταύρωσης μεταξύ διπλά ετεροζυγωτικών ατόμων (δηλαδή ετεροζυγωτικών

ατόμων και για τα δύο γνωρίσματα).

Επίλυση:

Με βάση τα δεδομένα της άσκησης, η διασταύρωση της πατρικής γενεάς έχει

ως εξής:



F1 γενεά



72

Φαινοτυπική αναλογία: 9 μαύρο και λείο τρίχωμα:

3 γκρι και λείο τρίχωμα:

3 μαύρο και κατσαρό τρίχωμα:

1 γκρι και κατσαρό τρίχωμα

Όπως αναφέρθηκε και στον «Οδηγό επίλυσης ασκήσεων Γενετικής», καλό είναι

να χρησιμοποιείτε το «αβάκιο του Punnet». Συνεπώς, η απεικόνιση της πρώτης

θυγατρικής γενεάς (F1) γίνεται ως εξής:

♂

Γαμέτες

♀

ΚΛ

1/4

Κλ

1/4

κΛ

1/4

κλ

1/4

ΚΛ

1/4

ΚΚΛΛ

1/16

ΚΚΛλ

1/16

ΚκΛΛ

1/16

ΚκΛλ

1/16

Κλ

1/4

ΚΚΛλ

1/16

ΚΚλλ

1/16

ΚκΛλ

1/16

Κκλλ

1/16

κΛ

1/4

ΚκΛΛ

1/16

ΚκΛλ

1/16

κκΛΛ

1/16

κκΛλ

1/16

κλ

1/4

ΚκΛλ

1/16

Κκλλ

1/16

κκΛλ

1/16

κκλλ

1/16

Συνεπώς, η φαινοτυπική αναλογία που παρατηρείται στους απογόνους της

πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) από μια διασταύρωση δύο ετεροζυγωτικών

σκύλων με φαινότυπο μαύρο και λείο είναι η 9:3:3:1, μια αναλογία που αποτελεί

το χαρακτηριστικό φαινοτυπικό αποτέλεσμα μιας διασταύρωσης διϋβριδισμού.

73


Ας υποθέσουμε ότι το χρώμα των προνυμφών ενός εντόμου καθορίζεται από ένα

ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (Σ>σ) από τα οποία το υπερέχον Σ είναι

υπεύθυνο για το σκούρο χρώμα ενώ το υποτελές σ είναι υπεύθυνο για το ανοικτό

χρώμα. Επίσης, υπάρχει ένα δεύτερο ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων το οποίο

καθορίζει το χρώμα της αιμολέμφου (Τ>τ) από τα οποία το υπερέχον Τ είναι

υπεύθυνο για το κίτρινο χρώμα ενώ το υποτελές τ είναι υπεύθυνο για το λευκό

χρώμα της αιμολέμφου. Δύο στελέχη του εντόμου, το ένα με φαινότυπο κίτρινο

χρώμα αιμολέμφου και ανοιχτόχρωμες προνύμφες και το άλλο με φαινότυπο

λευκό χρώμα αιμολέμφου και σκουρόχρωμες προνύμφες, διασταυρώνονται. Οι

απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) διασταυρώνονται μεταξύ τους και

στη δεύτερη θυγατρική γενεά προκύπτουν οι εξής απόγονοι: 93 κίτρινο χρώμα

αιμολέμφου και σκουρόχρωμες προνύμφες, 32 λευκό χρώμα αιμολέμφου και

σκουρόχρωμες προνύμφες, 29 κίτρινο χρώμα αιμλέμφου και ανοικτόχρωμες

προνύμφες και 11 λευκό χρώμα αιμολέμφου και ανοικτόχρωμες προνύμφες.

Να εξηγήσετε τα παραπάνω δεδομένα.

Επίλυση:

Η πορεία επίλυσης της άσκησης αυτής είναι η ίδια με εκείνη που περιγράφει

στην ενότητα «Οδηγός επίλυσης ασκήσεων Γενετικής». Αρχικά είναι σημαντικό

να προσδιορίσουμε τους γενότυπους των δύο στελεχών εντόμων τα οποία

συμμετέχουν στη διασταύρωση της πατρικής γενεάς (P1). Ο γενότυπος του

στελέχους με φαινότυπο κίτρινο χρώμα αιμολέμφου και ανοιχτόχρωμες

προνύμφες είναι ΤΤσσ ενώ ο γενότυπος του στελέχους με φαινότυπο λευκό

χρώμα αιμολέμφου και σκουρόχρωμες προνύμφες ττΣΣ. Η σειρά των γενετικών

διασταυρώσεων από την πατρική μέχρι τη δεύτερη θυγατρική γενεά (F2)

περιγράφονται παρακάτω:

P1 γενεά ΤΤσσ (κίτρινη - ανοικτόχρωμες) x ττΣΣ (λευκή - σκουρόχρωμες)

74

Γαμέτες P1 Τσ (100%) - τΣ (100%)

F1 γενεά ΤτΣσ

Γενοτυπική αναλογία: 100% ΤτΣσ

Φαινοτυπική αναλογία: 100% (κίτρινη αιμολέμφο - σκουρόχρωμες προνύμφες)

P2 γενεά ΤτΣσ x ΤτΣσ

Γαμέτες P2 ΤΣ, Τσ, τΣ, τσ (25% καθένας) - ΤΣ, Τσ, τΣ, τσ (25% καθένας)

F2 γενεά

Γενοτυπική αναλογία: 1ΤΤΣΣ : 1ΤΤσσ : 2ΤτΣΣ :

2ΤΤΣσ : 4ΤτΣσ : 2ττΣσ :

2Ττσσ : 1ττΣΣ : 1ττσσ

Φαινοτυπική αναλογία: 9 κίτρινη αιμολέμφος και σκουρόχρωμες προνύμφες:

3 λευκή αιμολέμφος και σκουρόχρωμες προνύμφες:

3 κίτρινη αιμολέμφος και ανοικτόχρωμες προνύμφες:

1 λευκή αιμολέμφος και ανοικτόχρωμες προνύμφες

Όπως αναφέρθηκε και στον «Οδηγό επίλυσης ασκήσεων Γενετικής», συνιστάται

η χρήση του «αβάκιο του Punnet». Συνεπώς, η απεικόνιση της δεύτερης


♂

Γαμέτες

♀

ΤΣ

1/4

τΣ

1/4

Τσ

1/4

τσ

1/4

75

ΤΣ

1/4

ΤΤΣΣ

1/16

ΤτΣΣ

1/16

ΤΤΣσ

1/16

ΤτΣσ

1/16

τΣ

1/4

ΤτΣΣ

1/16

ττΣΣ

1/16

ΤτΣσ

1/16

ττΣσ

1/16

Τσ

1/4

ΤΤΣσ

1/16

ΤτΣσ

1/16

ΤΤσσ

1/16

Ττσσ

1/16

τσ

1/4

ΤτΣσ

1/16

ττΣσ

1/16

Ττσσ

1/16

ττσσ

1/16

Συνεπώς, η φαινοτυπική αναλογία που παρατηρείται στους απογόνους της

δεύτερης θυγατρικής γενεάς από μια αρχική διασταύρωση (πατρική γενεά P1)

δύο στελεχών εντόμων, με φαινότυπο κίτρινο χρώμα αιμολέμφου και

ανοιχτόχρωμες προνύμφες το ένα και με φαινότυπο λευκό χρώμα αιμολέμφου

και σκουρόχρωμες προνύμφες το άλλο, είναι η 9:3:3:1. Ως γνωστόν η αναλογία

9:3:3:1αποτελεί το χαρακτηριστικό φαινοτυπικό αποτέλεσμα μιας

διασταύρωσης διϋβριδισμού.

76


Στα μπιζέλια υπάρχει μια ποικιλία η οποία σχηματίζει φυτά με ψηλό στέλεχος και

κίτρινα άνθη. Μια άλλη ποικιλία σχηματίζει φυτά με κοντό στέλεχος και πράσινα

άνθη. Το μέγεθος του στελέχους καθορίζεται από ένα ζεύγος αλληλομόρφων

γονιδίων (Μ>μ) από τα οποία το υπερέχον Μ είναι υπεύθυνο για το ψηλό

στέλεχος ενώ το υποτελές μ είναι υπεύθυνο για το κοντό στέλεχος των φυτών.

Παρομοίως, το χρώμα των ανθών καθορίζεται από ένα ζεύγος αλληλομόρφων

γονιδίων (Κ>κ) από τα οποία το υπερέχον Κ είναι υπεύθυνο για το ψηλό στέλεχος

ενώ το υποτελές κ είναι υπεύθυνο για το κοντό στέλεχος των φυτών.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα να απαντήσετε στα εξής ερωτήματα:

(α) ποια φαινοτυπική αναλογία αναμένεται στους απογόνους της δεύτερης

θυγατρικής γενεάς από μια διασταύρωση ενός φυτού με ψηλό στέλεχος και

κίτρινα άνθη με φυτό που είχε κοντό στέλεχος και πράσινα άνθη;

(β) ποια φαινοτυπική αναλογία αναμένεται στους απογόνους της δεύτερης

θυγατρικής γενεάς αυτής της διασταύρωσης μεταξύ φυτών με κίτρινα

άνθη : πράσινα άνθη και φυτών με ψηλό στέλεχος : κοντό στέλεχος;

Επίλυση:

(α) Η πορεία επίλυσης της άσκησης αυτής είναι η ίδια με εκείνη που

περιγράφηκε στην ενότητα «Οδηγός επίλυσης ασκήσεων Γενετικής». Αρχικά

είναι σημαντικό να προσδιορίσουμε τους γενότυπους των δύο ποικιλιών, φυτά

των οποίων συμμετέχουν στη διασταύρωση της πατρικής γενεάς (P1). Ο

γενότυπος της ποικιλίας φυτών ψηλό στέλεχος με κίτρινα άνθη είναι ΜΜΚΚ ενώ

ο γενότυπος της ποικιλίας φυτών κοντό στέλεχος με λευκά άνθη είναι μμκκ.

Η σειρά των γενετικών διασταυρώσεων από την πατρική μέχρι τη δεύτερη

θυγατρική γενεά (F2) περιγράφονται παρακάτω:

P1 γενεά ΜΜΚΚ (ψηλά κίτρινα) x μμκκ (κοντά πράσινα)

77

Γαμέτες P1 ΜΚ (100%) - μκ (100%)

F1 γενεά ΜμKκ

Γενοτυπική αναλογία: 100% ΜμKκ

Φαινοτυπική αναλογία: 100% φυτά με ψηλό στέλεχος και κίτρινα άνθη

P2 γενεά ΜμKκ x ΜμKκ

Γαμέτες P2 ΜΚ, Μκ, μΚ, μκ (25% καθένας) - ΜΚ, Μκ, μΚ, μκ (25% καθένας)

F2 γενεά

Γενοτυπική αναλογία: 1ΜΜKK : 1ΜΜκκ : 2ΜμKK :

2ΜΜΚκ : 4ΜμΚκ : 2μμΚκ :

2Μμκκ : 1μμΚΚ : 1μμκκ

Φαινοτυπική αναλογία: 9 ψηλά και κίτρινα:

3 χαμηλά και κίτρινα:

3 ψηλά και πράσινα:

1 χαμηλά και πράσινα


η χρήση του «αβάκιο του Punnet». Συνεπώς, η απεικόνιση της θυγατρικής

γενεάς (F2) γίνεται ως εξής:

♂

Γαμέτες

♀

ΜΚ

1/4

μΚ

1/4

Μκ

1/4

μκ

1/4

78

ΜΚ

1/4

ΜΜΚΚ

1/16

ΜμΚΚ

1/16

ΜΜΚκ

1/16

ΜμΚκ

1/16

μΚ

1/4

ΜμΚΚ

1/16

μμΚΚ

1/16

ΜμΚκ

1/16

μμΚκ

1/16

Μκ

1/4

ΜΜΚκ

1/16

ΜμΚκ

1/16

ΜΜκκ

1/16

Μμκκ

1/16

μκ

1/4

ΜμΚκ

1/16

μμΚκ

1/16

Μμκκ

1/16

μμκκ

1/16

Η φαινοτυπική αναλογία που παρατηρείται λοιπόν στους απογόνους της

δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) από μια αρχική διασταύρωση (πατρική γενεά

P1) ενός φυτού με ψηλό στέλεχος και κίτρινα άνθη με φυτό που είχε κοντό

στέλεχος και πράσινα άνθη είναι η 9:3:3:1 (χαρακτηριστικό φαινοτυπικό

αποτέλεσμα μιας διασταύρωσης διϋβριδισμού).

(β) Η φαινοτυπική αναλογία των φυτών με ψηλό στέλεχος : κοντό στέλεχος

ισούται με 12 : 4 = 3 : 1. Ομοίως, η φαινοτυπική αναλογία των φυτών με

κίτρινα άνθη : πράσινα άνθη ισούται με 12 : 4 = 3 : 1. Συνεπώς, αυτό που

προκύπτει είναι ότι για κάθε μεμονωμένο γενετικό τόπο η φαινοτυπική αναλογία

στη δεύτερη θυγατρική γενεά (F2) είναι 3 : 1, όπως θα αναμενόταν σε μια

άσκηση μονοϋβριδισμού.

79


Στην ντομάτα υπάρχει ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων το οποίο καθορίζει

το

μέγεθος του φυτού (Α>α) από τα οποία το υπερέχον Α είναι υπεύθυνο για να

γίνουν ψηλά τα φυτά ενώ το υποτελές α είναι υπεύθυνο για τα φυτά νάνους.

Επίσης, στην ντομάτα υπάρχει ένα δεύτερο ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων το

οποίο καθορίζει το σχήμα των φύλλων του φυτού (Β>β) από τα οποία το

υπερέχον Β είναι υπεύθυνο για την ύπαρξη εγκοπών στις άκρες των φύλλων ενώ

το υποτελές β είναι υπεύθυνο για το σχηματισμό στρογγυλών φύλλων. Ένα

διϋβρίδιο φυτό ντομάτας φαινοτυπικά ψηλό με εγκοπές στις άκρες των φύλλων

υπόκειται σε μια διασταύρωση ελέγχου. Οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής

γενεάς (F1) ήταν 52 ψηλά φυτά με εγκοπές στα φύλλα : 49 ψηλά φυτά με

στρογγυλά φύλλα : 54 φυτά νάνοι με εγκοπές στα φύλλα : 47 φυτά νάνοι με

στρογγυλά φύλλα.


(α) απεικονίστε διαγραμματικά τη διασταύρωση ελέγχου.

(β) ποια είναι η αναλογία ψηλά φυτά : φυτά νάνοι; Επίσης, ποια είναι η

αναλογία φυτά με εγκοπές στα φύλλα : φυτά με στρογγυλά φύλλα;

(γ) οι δύο γενετικοί τόποι (Α, α) και (Β, β) συνδυάζονται ανεξάρτητα ο ένας

από τον άλλο;

Επίλυση:

(α) Αρχικά πρέπει να προσδιορίσουμε τους γενότυπους των δύο φυτών που

συμμετέχουν στη διασταύρωση ελέγχου (ουσιαστικά αντιστοιχεί στην πατρική

γενεά P1). Ο γενότυπος του διϋβριδίου φυτού ντομάτας που είναι φαινοτυπικά

ψηλό με εγκοπές στις άκρες των φύλλων είναι ΑαΒβ. Το διϋβρίδιο αυτό

υπόκειται σε διασταύρωση ελέγχου με φυτό ντομάτας που είναι φαινοτυπικά

νάνος με στρογγυλά φύλλα και ο γενότυπος του είναι ααββ.

80

Η διασταύρωση αυτή περιγράφεται σχηματικά παρακάτω:

P1 γενεά ΑαΒβ (ψηλά με εγκοπές) x ααββ (νάνοι με στρογγυλά φύλλα)

Γαμέτες P1 ΑΒ, Αβ, αΒ, αβ (25% καθένας) - αβ (100%)

F1 γενεά

Γενοτυπική αναλογία: 25% ΑαΒβ : 25% Ααββ : 25% ααΒβ : 25% ααββ

Φαινοτυπική αναλογία: 25% ψηλά με εγκοπές:

25% ψηλά με στρογγυλά φύλλα :

25% νάνοι με εγκοπές :

25% νάνοι με στρογγυλά φύλλα

(β) Η φαινοτυπική αναλογία των ψηλών φυτών με τα φυτά νάνους είναι 50% :

50% δηλαδή 1 : 1. Ομοίως, η φαινοτυπική αναλογία των φυτών με εγκοπές στις

άκρες των φύλλων : στρογγυλά φύλλα είναι 50% : 50% δηλαδή 1 : 1. Συνεπώς,

αυτό που προκύπτει είναι ότι για κάθε μεμονωμένο γενετικό τόπο τα

αποτελέσματα της διασταύρωσης ελέγχου προσεγγίζουν την αναλογία 1 : 1,

όπως θα αναμενόταν σε μια διασταύρωση ελέγχου σε γενετική άσκηση

μονοϋβριδισμού.

(γ) Όταν τα αποτελέσματα μιας διασταύρωσης ελέγχου είναι 1 : 1 : 1 : 1, αυτό

δείχνει με ξεκάθαρο τρόπο ότι οι δύο γονιδιακοί τρόποι συνδυάζονται

ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο κατά το σχηματισμό γαμετών. Με άλλα λόγια,

και οι τέσσερεις τύποι γαμετών του διϋβριδίου έχουν την ίδια πιθανότητα

σχηματισμού μέσω του τυχαίου συνδυασμού των μη ομολόγων χρωμοσωμάτων

κατά τη διάρκεια της μείωσης.

81


Ας υποθέσουμε ότι υπάρχουν δύο ποικιλίες του φυτού Arabidoposis thaliana, οι Α

και Β, οι οποίες αντιδρούν διαφορετικά σε δύο στελέχη του φυτοπαθογόνου

βακτηρίου Pseudomonas syringae, τα 1 και 2. Η ποικιλία Α είναι ανθεκτική στο

στέλεχος 1 και ευαίσθητη στο στέλεχος 2 του φυτοπαθογόνου βακτηρίου.

Αντίστοιχ, η ποικιλία Β είναι ευαίσθητη στο στέλεχος 1 και ανθεκτική στο

στέλεχος 2 της Pseudomonas syringae. Οι δύο ποικιλίες του φυτού Arabidoposis

thaliana, διασταυρώθηκαν μεταξύ τους και όλα τα φυτά της πρώτης (F1) και

της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) διακρίθηκαν και ταξινομήθηκαν σε φυτά

ανθεκτικά (Α) και ευαίσθητα (Ε) με βάση την αντίδρασή τους στα δύο

βακτηριακά στελέχη Pseudomonas syringae. Συγκεκριμένα, όλα τα φυτά της

πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) βρέθηκαν ανθεκτικά και στα δύο βακτηριακά

στελέχη. Αντίθετα, οι απόγονοι της δεύτερης θυγατρικής γενεάς ταξινομήθηκαν

σε τέσσερεις φαινοτυπικές κατηγορίες:

(α) 452 φυτά ανθεκτικά και στα δύο βακτηριακά στελέχη

(β) 156 φυτά ήταν ευαίσθητα στο βακτηριακό στέλεχος 1 και ανθεκτικά στο

βακτηριακό στέλεχος 2

(γ) 147 φυτά βρέθηκαν ανθεκτικά στο βακτηριακό στέλεχος 1 και ευαίσθητα

στο βακτηριακό στέλεχος 2 και

(δ) 52 φυτά ήταν ευαίσθητα τόσο στο βακτηριακό στέλεχος 1 όσο και στο

βακτηριακό στέλεχος 2.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, να εξηγήσετε τον τρόπο κληρονόμησης της

ανθεκτικότητας / ευαισθησίας των δύο ποικιλιών του φυτού Arabidoposis

thaliana στα δύο στελέχη του φυτοπαθογόνου βακτηρίου Pseudomonas syringae.

Επίλυση:

Η πορεία επίλυσης της άσκησης αυτής είναι ίδια με εκείνη που περιγράφεται

στην ενότητα «Οδηγός επίλυσης ασκήσεων Γενετικής». Αρχικά είναι σημαντικό

82

να προσδιορίσουμε τους γενότυπους των δύο ποικιλιών των φυτών Arabidoposis

thaliana τα οποία συμμετέχουν στη διασταύρωση της πατρικής γενεάς (P1). Με

βάση τα δεδομένα της άσκησης, θεωρούμε ότι στο φυτό Arabidoposis thaliana

υπάρχει ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων το οποίο καθορίζει την

ανθεκτικότητα του φυτού στο στέλεχος 1 του φυτοπαθογόνου βακτηρίου

Pseudomonas syringae (Τ>τ) από τα οποία το υπερέχον αλληλόμορφο Τ είναι

υπεύθυνο για την ανθεκτικότητα ενώ το υποτελές αλληλόμορφο τ είναι

υπεύθυνο για την ευαισθησία στο συγκεκριμένο βακτηριακό στέλεχος.

Επίσης, υπάρχει ένα δεύτερο ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων το οποίο καθορίζει

την ανθεκτικότητα του φυτού στο στέλεχος 2 του φυτοπαθογόνου βακτηρίου

Pseudomonas syringae (Σ>σ) από τα οποία το υπερέχον αλληλόμορφο Σ είναι

υπεύθυνο για την ανθεκτικότητα ενώ το υποτελές αλληλόμορφο σ είναι

υπεύθυνο για την ευαισθησία στο συγκεκριμένο βακτηριακό στέλεχος.

Συνεπώς, ο γενότυπος της ποικιλίας Α του φυτού Arabidoposis thaliana που είναι

ανθεκτική στο στέλεχος 1 και ευαίσθητη στο στέλεχος 2 του φυτοπαθογόνου

βακτηρίου είναι ΤΤσσ ενώ ο γενότυπος της ποικιλίας Β του φυτού Arabidoposis

thaliana που είναι ανθεκτική στο στέλεχος 2 και ευαίσθητη στο στέλεχος 1 του

φυτοπαθογόνου βακτηρίου είναι ττΣΣ. Η σειρά των γενετικών διασταυρώσεων

από την πατρική μέχρι τη δεύτερη θυγατρική γενεά (F2) περιγράφονται

παρακάτω:

P1 γενεά ΤΤσσ x ττΣΣ

(ανθεκτικό στο 1 – ευαίσθητο στο 2) (ευαίσθητο στο 1 – ανθεκτικό στο 2)

Γαμέτες P1 Τσ (100%) - τΣ (100%)

F1 γενεά ΤτΣσ

Γενοτυπική αναλογία: 100% ΤτΣσ

Φαινοτυπική αναλογία: 100% (ανθεκτικό στο 1 και στο 2)

83

P2 γενεά ΤτΣσ x ΤτΣσ

Γαμέτες P2 ΤΣ, Τσ, τΣ, τσ (25% καθένας) - ΤΣ, Τσ, τΣ, τσ (25% καθένας)

F2 γενεά

Γενοτυπική αναλογία: 1ΤΤΣΣ : 1ΤΤσσ : 2ΤτΣΣ : 2ΤΤΣσ : 4ΤτΣσ :

2ττΣσ : 2Ττσσ : 1ττΣΣ : 1ττσσ

Φαινοτυπική αναλογία: 9 ανθεκτικά στο 1 και στο 2: 452 φυτά

3 ευαίσθητα στο 1 και ανθεκτικά στο 2: 156 φυτά

3 ανθεκτικά στο 1 και ευαίσθητα στο 2: 147 φυτά

1 ευαίσθητα στο 1 και στο 2: 52 φυτά


η χρήση του «αβάκιο του Punnet». Συνεπώς, η απεικόνιση της δεύτερης


♂

Γαμέτες

♀

ΤΣ

1/4

τΣ

1/4

Τσ

1/4

τσ

1/4

ΤΣ

1/4

ΤΤΣΣ

1/16

ΤτΣΣ

1/16

ΤΤΣσ

1/16

ΤτΣσ

1/16

τΣ

1/4

ΤτΣΣ

1/16

ττΣΣ

1/16

ΤτΣσ

1/16

ττΣσ

1/16

Τσ

1/4

ΤΤΣσ

1/16

ΤτΣσ

1/16

ΤΤσσ

1/16

Ττσσ

1/16

τσ

1/4

ΤτΣσ

1/16

ττΣσ

1/16

Ττσσ

1/16

ττσσ

1/16

Άρα, η κληρονόμηση της ανθεκτικότητας / ευαισθησίας των δύο ποικιλιών του

φυτού Arabidoposis thaliana στα δύο στελέχη του φυτοπαθογόνου βακτηρίου

84

Pseudomonas syringae ελέγχεται από δύο ζεύγη αλληλομόρφων γονιδίων (μη

συνδεδεμένων). Τα υπερέχοντα αλληλόμορφα γονίδια, και στους δύο γενετικούς

τόπους, ελέγχουν την έκφραση της ανθεκτικότητας.

85


ΔΙΥΒΡΙΔΙΣΜΟΣ: ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΜΕΤΡΙΑΣ ΔΥΣΚΟΛΙΑΣ


Στα άλογα το μήκος του τριχώματός τους καθορίζεται από ένα ζεύγος

αλληλομόρφων γονιδίων (Α>α) από τα οποία το υπερέχον Α είναι υπεύθυνο για

το κοντό τρίχωμα ενώ το υποτελές α είναι υπεύθυνο για το μακρύ τρίχωμα. Ένα

δεύτερο ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων καθορίζει το χρώμα του τριχώματος

των αλόγων (Β>β) από τα οποία το υπερέχον Β είναι υπεύθυνο για το μαύρο

χρώμα ενώ το υποτελές β είναι υπεύθυνο για το καφέ χρώμα.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, απαντήστε στα εξής ερωτήματα:

(α) ποιες γενοτυπικές και φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται στους

απογόνους μιας διασταύρωσης μεταξύ ενός διϋβριδίου αρσενικού αλόγου

με κοντό μαύρο τρίχωμα και ενός ομόζυγου θηλυκού με κοντό καφέ

τρίχωμα;

(β) μπορείτε να προσδιορίσετε τις αναμενόμενες γενοτυπικές και φαινοτυπικές

αναλογίες των απογόνων της διασταύρωσης ΑαΒβ x Ααββ;

Απάντηση:

(α) Οι γενοτυπικές και φαινοτυπικές αναλογίες που αναμένονται στους

απογόνους της διασταύρωσης ΑαΒβ x AAbb είναι οι εξής:

25% ΑΑΒβ, 25% ΑαΒβ (50% κοντό μαύρο τρίχωμα) και

25% ΑΑββ, 25% Ααββ (50% κοντό καφέ τρίχωμα)

(β) Οι αναμενόμενες γενοτυπικές αναλογίες των απογόνων της διασταύρωσης

ΑαΒβ x Ααββ είναι οι εξής:

12.5% ΑΑΒβ, 25% ΑαΒβ, 12.5% ΑΑββ, 25% Ααββ, 12.5% ααΒβ και

12.5% ααββ.

86

Οι αναμενόμενες φαινοτυπικές αναλογίες των απογόνων της διασταύρωσης

ΑαΒβ x Ααββ είναι οι εξής:

37.5% με κοντό μαύρο τρίχωμα

37.5% με κοντό καφέ τρίχωμα

12.5% με μακρύ μαύρο τρίχωμα

12.5% με μακρύ καφέ τρίχωμα

87


Στα άλογα το μήκος του τριχώματός τους καθορίζεται από ένα ζεύγος

αλληλομόρφων γονιδίων (Α>α) από τα οποία το υπερέχον Α είναι υπεύθυνο για

το κοντό τρίχωμα ενώ το υποτελές α είναι υπεύθυνο για το μακρύ τρίχωμα. Ένα

δεύτερο ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων καθορίζει το χρώμα του τριχώματος

των αλόγων (Β>β) από τα οποία το υπερέχον Β είναι υπεύθυνο για το μαύρο

χρώμα ενώ το υποτελές β είναι υπεύθυνο για το καφέ χρώμα.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, απαντήστε στα εξής ερωτήματα:

(α) ποιες είναι οι αναμενόμενες φαινοτυπικές αναλογίες μεταξύ των απογόνων

της διασταύρωσης ΑαΒβ x ΑαΒβ;

(β) ποιο ποσοστό των γενοτύπων των απογόνων της πρώτης θυγατρικής

γενεάς της παραπάνω διασταύρωσης είναι σε ομόζυγη κατάσταση;

(γ) ποιο ποσοστό των γενοτύπων των F1 απογόνων είναι σε ετερόζυγη

κατάσταση για ένα από τα δύο ζεύγη αλληλομόρφων γονιδίων;

(δ) ποιο ποσοστό των γενοτύπων των F1 απογόνων είναι σε ετερόζυγη

κατάσταση και για τα δύο ζεύγη αλληλομόρφων γονιδίων;

(ε) ποιο ποσοστό των γενοτύπων των F1 απογόνων μπορεί να χρησιμοποιηθεί

σε διασταυρώσεις ελέγχου;

(στ) ποιο ποσοστό των γενοτύπων των F1 απογόνων μπορεί να χρησιμοποιηθεί

σε διασταυρώσεις ελέγχου για το γενετικό τόπο που καθορίζει το χρώμα

του τριχώματος των αλόγων (Β, β);

(ζ) ποιο ποσοστό των F1 απογόνων με φαινότυπο κοντό τρίχωμα αναμένεται να

είναι καφέ χρώματος;

(η) ποιο ποσοστό των F1 απογόνων με φαινότυπο μαύρο τρίχωμα αναμένεται

να είναι σε ομόζυγη κατάσταση με φαινότυπο μαύρο και κοντό τρίχωμα;

88

Απάντηση:

(α) Οι αναμενόμενες φαινοτυπικές αναλογίες μεταξύ των απογόνων της

διασταύρωσης ΑαΒβ x ΑαΒβ είναι 9/16 κοντό μαύρο τρίχωμα, 3/16 κοντό

καφέ τρίχωμα, 3/16 μακρύ μαύρο τρίχωμα και 1/16 μακρύ καφέ τρίχωμα.

(β) Το ποσοστό των γενοτύπων των απογόνων της πρώτης θυγατρικής γενεάς

της παραπάνω διασταύρωσης που είναι σε ομόζυγη κατάσταση είναι 25%.

(γ) Το ποσοστό των γενοτύπων των F1 απογόνων είναι σε ετερόζυγη

κατάσταση για ένα από τα δύο ζεύγη αλληλομόρφων γονιδίων είναι 50%.

(δ) Το ποσοστό των γενοτύπων των F1 απογόνων είναι σε ετερόζυγη

κατάσταση και για τα δύο ζεύγη αλληλομόρφων γονιδίων είναι 25%.

(ε) Το ποσοστό των γενοτύπων των F1 απογόνων που μπορεί να χρησιμοποιηθεί

σε διασταυρώσεις ελέγχου είναι 6.25%.

(στ) Το ποσοστό των γενοτύπων των F1 απογόνων που μπορεί να χρησιμοποιηθεί

σε διασταυρώσεις ελέγχου για το γενετικό τόπο ο οποίος καθορίζει το

χρώμα του τριχώματος των αλόγων (Β, β) είναι 25%.

(ζ) Το ποσοστό των F1 απογόνων με φαινότυπο κοντό τρίχωμα που αναμένεται

να είναι καφέ χρώματος είναι 25%.

(η) Το ποσοστό των F1 απογόνων με φαινότυπο μαύρο τρίχωμα που αναμένεται

να είναι σε ομόζυγη κατάσταση με φαινότυπο μαύρο και κοντό τρίχωμα

είναι 8.33%.

89


Στους σκύλους το χρώμα του τριχώματος καθορίζεται από το γενετικό τόπο (Χ,

χ). Το υπερέχον αλληλόμορφο Χ καθορίζει το μαύρο χρώμα του τριχώματος ενώ

το υποτελές αλληλόμορφο χ καθορίζει το καφέ χρώμα του τριχώματος. Ένας

δεύτερος, και μη συνδεδεμένος, γενετικός τόπος (Ψ, ψ) καθορίζει την

ομοιογένεια του χρώματος του τριχώματος στους σκύλους. Το υπερέχον

αλληλόμορφο Ψ καθορίζει το ομοιογενές χρώμα του τριχώματος ενώ το

υποτελές αλληλόμορφο χ καθορίζει το πιτσιλωτό χρώμα του τριχώματος. Ένα

αρσενικό σκυλί ομοιογενούς μαύρου χρώματος ζευγαρώνει με θηλυκό σκυλί

ομοιογενούς καφέ χρώματος και αποκτούν έξι κουταβάκια: δύο κουτάβια

ομοιογενούς μαύρου χρώματος, δύο κουτάβια ομοιογενούς καφέ χρώματος, ένα

κουτάβι μαυρόασπρο (πιτσιλωτό) και το έκτο κουτάβι ήταν καφέ-άσπρο

(πιτσιλωτό).

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, να προσδιορίσετε τους γενότυπους των

γονέων.

Απάντηση:

Οι γενότυπο των ατόμων της πατρικής γενεάς ήταν οι εξής:

ΧχΨψ (αρσενικός σκύλος με ομοιογενές μαύρο χρώμα)

χχΨψ (θηλυκός σκύλος με ομοιογενές καφέ χρώμα)

90


Ας υποθέσουμε ότι στα ποντίκια (Mus musculus) το μήκος του τριχώματός τους

καθορίζεται από ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (Λ>λ) από τα οποία το

υπερέχον Λ είναι υπεύθυνο για το κοντό τρίχωμα ενώ το υποτελές λ είναι

υπεύθυνο για το μακρύ τρίχωμα. Ένας δεύτερος, και μη συνδεδεμένος γενετικός

τόπος, καθορίζει το χρώμα του τριχώματος των ποντικών. Συγκεκριμένα,

υπάρχουν δύο συνυπερέχοντα αλληλόμορφα γονίδια (Μ1 = Μ2). Άτομα ομόζυγα

για το Μ1 αλληλόμορφο γονίδιο (Μ1Μ1) φέρουν μαύρο τρίχωμα, ετερόζυγα άτομα

φέρουν γκρι τρίχωμα ενώ άτομα ομόζυγα για το Μ2 αλληλόμορφο γονίδιο φέρουν

άσπρο τρίχωμα. Δύο διπλά ετεροζυγωτικά ποντίκια με κοντό γκρι τρίχωμα

διασταυρώνονται μεταξύ τους.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, να προσδιορίσετε τις αναμενόμενες

φαινοτυπικές αναλογίες στους απογόνους που θα προκύψουν από αυτή τη

διασταύρωση.

Απάντηση:

Οι φαινοτυπικές αναλογίες των απογόνων της διασταύρωσης των δύο διπλά

ετεροζυγωτικών ποντικιών με κοντό γκρι τρίχωμα είναι οι εξής:

6/16 ποντίκια με κοντό γκρι τρίχωμα

3/16 ποντίκια με κοντό μαύρο τρίχωμα

3/16 ποντίκια με κοντό άσπρο τρίχωμα

2/16 ποντίκια με μακρύ γκρι τρίχωμα

1/16 ποντίκια με μακρύ μαύρο τρίχωμα

1/16 ποντίκια με μακρύ άσπρο τρίχωμα

91


Ας υποθέσουμε ότι σε ένα φυτό το μέγεθος του στελέχους του καθορίζεται από

ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (Α>α) από τα οποία το υπερέχον Α είναι

υπεύθυνο για το σχηματισμό φυτών με ψηλό στέλεχος ενώ το υποτελές α είναι

υπεύθυνο για το σχηματισμό φυτών με κοντό στέλεχος. Ένας δεύτερος, και μη

συνδεδεμένος γενετικός τόπος, καθορίζει το χρώμα του των λουλουδιών αυτού

του φυτού (Β, β). Το υπερέχον αλληλόμορφο Β είναι υπεύθυνο για το κόκκινο

χρώμα στα λουλούδια ενώ το υποτελές αλληλόμορφο β είναι υπέυθυνο για το

λευκό χρώμα στα λουλούδια. Ένας ερευνητής πραγματοποιεί πέντε

διαφορετικές διασταυρώσεις:

(α) Η πρώτη διασταύρωση πραγματοποιήθηκε μεταξύ ενός φυτού με ψηλό

στέλεχος και κόκκινα άνθη με ένα φυτό με κοντό στέλεχος και κόκκινα

άνθη. Από τη διασταύρωση αυτή προέκυψαν 160 φυτά με ψηλό στέλεχος και

κόκκινα άνθη, 51 φυτά με ψηλό στέλεχος και λευκά άνθη, 155 φυτά με

κοντό στέλεχος και κόκκινα άνθη, και 53 φυτά με κοντό στέλεχος και λευκά

άνθη.

(β) Η δεύτερη διασταύρωση πραγματοποιήθηκε μεταξύ ενός φυτού με ψηλό

στέλεχος και κόκκινα άνθη με ένα φυτό με ψηλό στέλεχος και λευκά άνθη.

Από τη διασταύρωση αυτή προέκυψαν 110 φυτά με ψηλό στέλεχος και

κόκκινα άνθη, 104 φυτά με ψηλό στέλεχος και λευκά άνθη, 34 φυτά με

κοντό στέλεχος και κόκκινα άνθη, και 36 φυτά με κοντό στέλεχος και λευκά

άνθη.

(γ) Η τρίτη διασταύρωση πραγματοποιήθηκε μεταξύ ενός φυτού με ψηλό

στέλεχος και κόκκινα άνθη με ένα φυτό με κοντό στέλεχος και κόκκινα

άνθη. Από τη διασταύρωση αυτή προέκυψαν 360 φυτά με ψηλό στέλεχος και

κόκκινα άνθη και 115 φυτά με ψηλό στέλεχος και λευκά άνθη.

(δ) Η τέταρτη διασταύρωση πραγματοποιήθηκε μεταξύ ενός φυτού με ψηλό

στέλεχος και κόκκινα άνθη με ένα φυτό με κοντό στέλεχος και λευκά άνθη.


κόκκινα άνθη και 194 φυτά με κοντό στέλεχος και κόκκινα άνθη.

92

(ε) Η πέμπτη διασταύρωση πραγματοποιήθηκε μεταξύ ενός φυτού με ψηλό

στέλεχος και λευκά άνθη με ένα φυτό με κοντό στέλεχος και κόκκινα άνθη.


κόκκινα άνθη, 46 φυτά με ψηλό στέλεχος και λευκά άνθη, 42 φυτά με κοντό

στέλεχος και κόκκινα άνθη, και 39 φυτά με κοντό στέλεχος και λευκά άνθη.

Με βάση τα δεδομένα της άσκησης να προσδιοριστούν οι γενότυποι των γονέων

των παραπάνω διασταυρώσεων.

Απάντηση:

(α) Οι γενότυποι των γονέων της πρώτης διασταύρωσης είναι: ΑαΒβ x ααΒβ.

(β) Οι γενότυποι των γονέων της δεύτερης διασταύρωσης είναι: ΑαΒβ x Ααββ.

(γ) Οι γενότυποι των γονέων της τρίτης διασταύρωσης είναι: ΑΑΒβ x ααΒβ.

(δ) Οι γενότυποι των γονέων της τέταρτης διασταύρωσης είναι: ΑαΒΒ x ααββ.

(ε) Οι γενότυποι των γονέων της πέμπτης διασταύρωσης είναι: Ααββ x ααΒβ.

93


Ας υποθέσουμε ότι στις γαλοπούλες το χρώμα του πτερώματος καθορίζεται από

ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (Κ>κ) από τα οποία το υπερέχον Κ είναι

υπεύθυνο για το ορειχάλκινο χρώμα ενώ το υποτελές κ είναι υπεύθυνο για το

κόκκινο χρώμα. Ένας δεύτερος, και μη συνδεδεμένος γενετικός τόπος, καθορίζει

την παρουσία φτερών στα πόδια (Λ, λ). Το υπερέχον αλληλόμορφο Λ είναι

υπεύθυνο για την παρουσία φτερών στα πόδια καφέ χρώματος πτέρωμα ενώ το

υποτελές αλληλόμορφο λ είναι υπεύθυνο για την απουσία φτερών στα πόδια.

Ένας ερευνητής – γενετιστής πραγματοποιεί μια διασταύρωση μεταξύ ατόμων

μιας φυλής με φαινότυπο ορειχάλκινο πτέρωμα και απουσία φτερών από τα

πόδια των πτηνών με άτομα μιας άλλης φυλής με φαινότυπο κόκκινο πτέρωμα

και παρουσία φτερών στα πόδια των πτηνών.

Η διασταύρωση αυτή έδωσε απογόνους δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) και ο

ερευνητής – γενετιστής καλείται να προσδιορίσει τι ποσοστό των απογόνων

αυτών είναι:

(α) με γενότυπο Κκλλ

(β) με φαινότυπο ορειχάλκινο πτέρωμα και απουσία φτερών στα πόδια

(γ) με γενότυπο κκΛΛ

(δ) με φαινότυπο κόκκινο πτέρωμα και παρουσία φτερών στα πόδια

(ε) με γενότυπο ΚκΛλ

(στ) με φαινότυπο ορειχάλκινο πτέρωμα και παρουσία φτερών στα πόδια

(ζ) με γενότυπο κκλλ

(η) με φαινότυπο κόκκινο πτέρωμα και παρουσία φτερών στα πόδια

(θ) γενότυπο ΚΚΛλ

94

Απάντηση:

(α) Το ποσοστό των απογόνων της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) με

γενότυπο Κκλλ ήταν 1/8.

(β) Το ποσοστό των απογόνων της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) με

φαινότυπο ορειχάλκινο πτέρωμα και απουσία φτερών στα πόδια ήταν 3/16.

(γ) Το ποσοστό των απογόνων της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) με

γενότυπο κκΛΛ ήταν 1/16.

(δ) Το ποσοστό των απογόνων της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) με

φαινότυπο κόκκινο πτέρωμα και παρουσία φτερών στα πόδια ήταν 3/16.

(ε) Το ποσοστό των απογόνων της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) με

γενότυπο ΚκΛλ ήταν 1/4.

(στ) Το ποσοστό των απογόνων της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) με

φαινότυπο ορειχάλκινο πτέρωμα και παρουσία φτερών στα πόδια ήταν 9/16.

(ζ) Το ποσοστό των απογόνων της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) με

γενότυπο κκλλ ήταν 1/16.

(η) Το ποσοστό των απογόνων της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) με

φαινότυπο κόκκινο πτέρωμα και παρουσία φτερών στα πόδια ήταν 3/16.

(θ) Το ποσοστό των απογόνων της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) γενότυπο

ΚΚΛλ ήταν 1/8.

95


Ας υποθέσουμε ότι ένας ερευνητής – γενετιστής διασταυρώνει μια ποικιλία

μπιζελιού με ψηλό στέλεχος φυτού και η οποία δίνει κίτρινους καρπούς με μια

άλλη ποικιλία που έχει κοντό στέλεχος φυτού και η οποία δίνει πράσινους

καρπούς. Στη συνέχεια ο ερευνητής – γενετιστής διασταύρωσε τους απογόνους

της πρώτης θυγατρικής γενεάς μεταξύ τους και παρατήρησε ότι τις εξής

φαινοτυπικές αναλογίες μεταξύ των απογόνων της δεύτερης θυγατρικής γενεάς

(F2):

(α) 9 με ψηλό στέλεχος και κίτρινους καρπούς

(β) 3 με κοντό στέλεχος και κίτρινους καρπούς

(γ) 3 με ψηλό στέλεχος και πράσινους καρπούς

(δ) 1 με κοντό στέλεχος και πράσινους καρπούς

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, να προσδιορίσετε τους γενοτύπους των δύο

ποικιλιών που διασταύρωσε ο ερευνητής-γενετιστής.

Απάντηση:

Οι γενότυποι των δύο ποικιλιών που διασταύρωσε ο ερευνητής-γενετιστής είναι

ΨΨΧΧ και ψψχχ.

Το πρώτο ζεύγος των αλληλομόρφων γονιδίων (Ψ, ψ) καθορίζει το μέγεθος του

στελέχους του μπιζελιού όπου το υπερέχον αλληλόμορφο γονίδιο Ψ είναι

υπεύθυνο για το ψηλό στέλεχος του φυτού ενώ το υποτελές αλληλόμορφο

γονίδιο ψ είναι υπεύθυνο για το κοντό στέλεχος του φυτού.

Το δεύτερο ζεύγος των αλληλομόρφων γονιδίων (Χ, χ) καθορίζει το χρώμα των

καρπών του μπιζελιού όπου το υπερέχον αλληλόμορφο γονίδιο Χ είναι υπεύθυνο

96

για το κίτρινο χρώμα των καρπών ενώ το υποτελές αλληλόμορφο γονίδιο χ είναι

υπεύθυνο για το πράσινο χρώμα των καρπών του μπιζελιού.

97


Ας υποθέσουμε ότι σε ένα φυτό το μέγεθος του στελέχους του καθορίζεται από

ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (Α>α) από τα οποία το υπερέχον Α είναι

υπεύθυνο για το σχηματισμό φυτών με ψηλό στέλεχος ενώ το υποτελές α είναι

υπεύθυνο για το σχηματισμό φυτών με κοντό στέλεχος. Ένας δεύτερος, και μη

συνδεδεμένος γενετικός τόπος, καθορίζει το χρώμα του των λουλουδιών αυτού

του φυτού (Β, β). Το υπερέχον αλληλόμορφο Β είναι υπεύθυνο για το κόκκινο

χρώμα στα λουλούδια ενώ το υποτελές αλληλόμορφο β είναι υπέυθυνο για το

λευκό χρώμα στα λουλούδια. Ένας ερευνητής πραγματοποιεί μια διασταύρωση

μεταξύ δύο φυτών με φαινότυπο με ψηλό στέλεχος και κόκκινα άνθη με ένα φυτό

με κοντό στέλεχος και κόκκινα άνθη. Από τη διασταύρωση αυτή προέκυψαν 124

φυτά με ψηλό στέλεχος και κόκκινα άνθη, 45 φυτά με ψηλό στέλεχος και λευκά

άνθη, 42 φυτά με κοντό στέλεχος και κόκκινα άνθη, και 17 φυτά με κοντό

στέλεχος και λευκά άνθη.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, να προσδιορίσετε τους γενότυπους των φυτών

που διασταύρωσε ο ερευνητής.

Απάντηση:

Οι γενότυποι των δύο φυτών που διασταύρωσε ο ερευνητής είναι ΑαΒβ.

98


Ας υποθέσουμε ότι στα κολοκύθια το χρώμα του καρπού καθορίζεται από ένα

ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (Κ>κ) από τα οποία το υπερέχον αλληλόμορφο

γονίδιο Κ είναι υπεύθυνο για το πράσινο χρώμα ενώ το υποτελές αλληλόμορφο

γονίδιο κ είναι υπεύθυνο για το κίτρινο χρώμα. Ένας δεύτερος, και μη

συνδεδεμένος γενετικός τόπος, καθορίζει το σχήμα του καρπού του κολοκυθιού

(Σ, σ). Το υπερέχον αλληλόμορφο γονίδιο Σ είναι υπεύθυνο για το μακρόστενο

σχήμα ενώ το υποτελές αλληλόμορφο γονίδιο σ είναι υπεύθυνο για το στρογγυλό

σχήμα του καρπού. Εάν μια ποικιλία που παράγει πράσινα μακρόστενα κολοκύθια

(ΚΚΣΣ) διασταυρωθεί με μια άλλη ποικιλία που παράγει κίτρινα στρογγυλά

κολοκύθια (κκσσ), όλοι οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς θα είναι

κολοκύθια πράσινου χρώματος και μακρόστενου σχήματος. Ο γενότυπος όλων

των απογόνων της πρώτης θυγατρικής γενεάς θα είναι ΚκΣσ.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, καλείστε να απαντήσετε στο εξής ερώτημα:

αν οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) διασταυρωθούν ελεύθερα

μεταξύ τους, ποιες φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται ανάμεσα στους

απογόνους της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2);

Απάντηση:

Οι φαινοτυπικές αναλογίες που αναμένονται ανάμεσα στους απογόνους της

δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) είναι οι εξής:

9/16 πράσινα μακρόστενα κολοκύθια

3/16 πράσινα στρογγυλά κολοκύθια

3/16 κίτρινα μακρόστενα κολοκύθια

1/16 κίτρινα μακρόστενα κολοκύθια

99


Ας υποθέσουμε ότι στο έντομο Drosophila melanogaster, το χρώμα του σώματος

καθορίζεται από ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (Ε>ε) από τα οποία το

υπερέχον αλληλόμορφο γονίδιο Ε είναι υπεύθυνο για το γκρι χρώμα ενώ το

υποτελές αλληλόμορφο γονίδιο ε είναι υπεύθυνο για το μαύρο χρώμα. Ένας

δεύτερος, και μη συνδεδεμένος γενετικός τόπος, καθορίζει το μέγεθος των

φτερών του εντόμου (Φ, φ). Το υπερέχον αλληλόμορφο γονίδιο Φ είναι υπεύθυνο

για το σχηματισμό φτερών κανονικού μεγέθους ενώ το υποτελές αλληλόμορφο

γονίδιο φ είναι υπεύθυνο για το σχηματισμό ατροφικών φτερών. Έστω ότι δύο

έντομα άγριου τύπου (σημείωση: ετεροζυγωτικά και για τους δύο γενετικούς

τόπους) διασταυρώνονται και αποκτούν 128 απογόνους.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, καλείστε να απαντήσετε στο εξής ερώτημα:

ποιες φαινοτυπικές κατηγορίες αναμένονται και πόσοι απόγονοι της πρώτης

θυγατρικής θυγατρικής γενεάς (F1) θα περιλαμβάνονται σε καθεμία από αυτές;

Απάντηση:

Από τη συγκεκριμένη διασταύρωση αναμένονται τέσσερεις φαινοτυπικές

κατηγορίες και ο αριθμός των απογόνων που αναμένονται σε καθεμία από αυτές

είναι ο εξής:

72 έντομα με γκρι χρώμα σώματος και κανονικά φτερά

24 έντομα με γκρι χρώμα σώματος και ατροφικά φτερά

24 έντομα με μαύρο χρώμα σώματος και κανονικά φτερά

8 έντομα με μαύρο χρώμα σώματος και ατροφικά φτερά

100


ΔΙΥΒΡΙΔΙΣΜΟΣ: ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΜΕΤΡΙΑΣ ΔΥΣΚΟΛΙΑΣ


Ας υποθέσουμε ότι σε ένα είδος φυτού, ό γενετικός τόπος Α καθορίζει το σχήμα

των φύλλων. Άτομα ομόζυγα για το αλληλόμορφο γονίδιο Α1 (Α1Α1) σχηματίζουν

οβάλ φύλλα, άτομα ομόζυγα για το αλληλόμορφο γονίδιο Α2 (Α2Α2) μακρόστενα

φύλλα ενώ άτομα ετερόζυγα (Α1Α2) σχηματίζουν στρογγυλά φύλλα. Ένας

δεύτερος γενετικός τόπος (Β) είναι υπεύθυνος για τη μορφή του καρπού του

φυτού. Το υπερέχον αλληλόμορφο Β καθορίζει την αδρή μορφή του καρπού ενώ

το υποτελές αλληλόμορφο β καθορίζει τη λεία μορφή του καρπού. Μια ομόζυγη

ποικιλία με οβάλ φύλλα και λεία μορφή καρπού διασταυρώνεται με μια άλλη

ομόζυγη ποικιλία με μακρόστενα φύλλα και αδρή μορφή καρπού.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, ποιες γενοτυπικές και φαινοτυπικές αναλογίες

αναμένονται ανάμεσα στους απογόνους της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2);

Απάντηση:

Διακρίνονται εννέα γενότυποι στους απογόνους της F2 γενεάς:

1/16 A1A1BB :

2/16 A1A1Bβ :

1/16 A1A1ββ :

2/16 A1A2BB :

4/16 A1A2Bβ :

2/16 A1A2ββ :

1/16 A2A2BB :

2/16 A2A2Bβ :

1/16 A2A2ββ :

Διακρίνονται έξι φαινότυποι στους απογόνους της F2 γενεάς:

101

3/16 με μακρόστενα φύλλα και αδρή μορφή καρπού

1/16 με μακρόστενα φύλλα και λεία μορφή καρπού

6/16 με στρογγυλά φύλλα και αδρή μορφή καρπού

2/16 με μακρόστενα φύλλα και λεία μορφή καρπού

3/16 με οβάλ φύλλα και αδρή μορφή καρπού

1/16 με οβάλ φύλλα και λεία μορφή καρπού

102


Ας υποθέσουμε ότι σε ένα είδος φυτού, ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (Κ,

κ) καθορίζει το σχήμα των φύλλων. Το υπερέχον αλληλόμορφο γονίδιο Κ είναι

υπεύθυνο για την παρουσία στρογγυλών φύλλων ενώ το υποτελές αλληλόμορφο

γονίδιο κ είναι υπεύθυνο για την παρουσία μακρόστενων φύλλων. Ένα δεύτερο

ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (Λ, λ) είναι υπεύθυνο για το χρώμα των

λουλουδιών του φυτού. Το υπερέχον αλληλόμορφο Λ καθορίζει το κόκκινο χρώμα

των λουλουδιών ενώ το υποτελές αλληλόμορφο λ καθορίζει το λευκό χρώμα των

λουλουδιών. Ένα διπλά ετεροζυγωτικό φυτό με φαινότυπο στρογγυλά φύλλα και

κόκκινα λουλούδια διασταυρώνεται με μια αμιγή ποικιλία του ίδιου φαινοτύπου.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, ποιες γενοτυπικές και φαινοτυπικές αναλογίες

αναμένονται ανάμεσα στους απογόνους της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1);

Απάντηση:

Διακρίνονται τέσσερεις γενότυποι στους απογόνους της πρώτης θυγατρικής

γενεάς (F1):

1/4 ΚΚΛΛ :

1/4 ΚκΛΛ :

1/4 ΚΚΛλ :

1/4 ΚκΛλ :

Όλοι οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) θα είναι με στρογγυλά

φύλλα και κόκκινα άνθη.


103

Ας υποθέσουμε ότι στα άλογα υπάρχει ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (Κ, κ)

που καθορίζει το μέγεθος των ποδιών. Άλογα ομόζυγα για το αλληλόμορφο

γονίδιο Κ (ΚΚ) έχουν κανονικού μεγέθους πόδια ενώ ετερόζυγα άλογα (Κκ) έχουν

κοντά πόδια. Άλογα ομόζυγα για το υποτελές αλληλόμορφο γονίδιο κ (κκ)

πεθαίνουν στα πρώιμα στάδια της ηλικίας τους. Ένα δεύτερο ζεύγος

αλληλομόρφων γονιδίων (Μ, μ) καθορίζει το χρώμα των αλόγων. Το υπερέχον

αλληλόμορφο γονίδιο Μ είναι υπεύθυνο για το μαύρο χρώμα ενώ το υποτελές

αλληλόμορφο γονίδιο μ είναι υπεύθυνο για το καφέ χρώμα.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, ποιες φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται

ανάμεσα στους ενήλικους απογόνους διασταυρώσεων μεταξύ διπλά

ετεροζυγωτικών αλόγων;

Απάντηση:

Διασταυρώσεις μεταξύ διπλά ετεροζυγωτικών ατόμων θα σχηματίσουν

ενήλικους απογόνους που θα κατατάσσονται σε τέσσερεις διακριτές

φαινοτυπικές κατηγορίες:

3/12 άλογα με κανονικά πόδια – μαύρου χρώματος

1/12 άλογα με κανονικά πόδια – καφέ χρώματος

6/12 άλογα με κοντά πόδια – μαύρου χρώματος

2/12 άλογα με κοντά πόδια – καφέ χρώματος

104


Ας υποθέσουμε ότι σε ένα είδος φυτού, ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (Α,

α) καθορίζει το μέγεθος του φυτού. Το υπερέχον αλληλόμορφο γονίδιο Α είναι

υπεύθυνο για το σχηματισμό ψηλών φυτών ενώ το υποτελές αλληλόμορφο

γονίδιο α είναι υπεύθυνο για το σχηματισμό νάνων φυτών. Ένα δεύτερο ζεύγος

αλληλομόρφων γονιδίων (Β, β) καθορίζει το σχήμα των φύλλων. Το υπερέχον

αλληλόμορφο γονίδιο Κ είναι υπεύθυνο για την παρουσία στρογγυλών φύλλων

ενώ το υποτελές αλληλόμορφο γονίδιο κ είναι υπεύθυνο για την παρουσία

μακρόστενων φύλλων. Ένα δεύτερο ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (Γ, γ) είναι

υπεύθυνο για το χρώμα των λουλουδιών του φυτού. Το υπερέχον αλληλόμορφο Γ

καθορίζει το κόκκινο χρώμα των λουλουδιών ενώ το υποτελές αλληλόμορφο γ

καθορίζει το λευκό χρώμα των λουλουδιών. Ένα φυτό μιας ποικιλίας με

φαινότυπο ψηλά φυτά με μακρόστενα φύλλα και κόκκινο χρώμα λουλουδιών

διασταυρώνεται με ένα φυτό μιας άλλης ποικιλίας με φαινότυπο νάνοι φυτά με

στρογγυλά φύλλα και λευκό χρώμα λουλουδιών.


ανάμεσα στους απογόνους της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2);

Απάντηση:

Διακρίνονται οκτώ φαινοτυπικές κατηγορίες ανάμεσα στους απογόνους της F2

γενεάς:

27/64 ψηλά φυτά με στρογγυλά φύλλα και κόκκινο χρώμα λουλουδιών

9/64 ψηλά φυτά με στρογγυλά φύλλα και λευκό χρώμα λουλουδιών

9/64 ψηλά φυτά με μακρόστενα φύλλα και κόκκινο χρώμα λουλουδιών

3/64 ψηλά φυτά με μακρόστενα φύλλα και λευκό χρώμα λουλουδιών

9/64 νάνοι φυτά με στρογγυλά φύλλα και κόκκινο χρώμα λουλουδιών

3/64 νάνοι φυτά με στρογγυλά φύλλα και λευκό χρώμα λουλουδιών

3/64 νάνοι φυτά με μακρόστενα φύλλα και κόκκινο χρώμα λουλουδιών

1/64 νάνοι φυτά με μακρόστενα φύλλα και λευκό χρώμα λουλουδιών

105


Ας υποθέσουμε ότι στις κότες η παρουσία φτερών στα πόδια καθορίζεται από

ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (Κ>κ) από τα οποία το υπερέχον Κ είναι

υπεύθυνο για την ύπαρξη φτερών στα πόδια ενώ το υποτελές κ είναι υπεύθυνο

για την απουσία φτερών στα πόδια. Ένας δεύτερος, και μη συνδεδεμένος

γενετικός τόπος, καθορίζει το χρώμα του πτερώματος στις κότες (Λ, λ). Το

υπερέχον αλληλόμορφο Λ είναι υπεύθυνο για το καφέ χρώματος πτέρωμα ενώ το

υποτελές αλληλόμορφο λ είναι υπεύθυνο για το λευκό χρώμα. Ένας ερευνητής

πραγματοποίησε μια διασταύρωση μεταξύ μιας φυλής με φαινότυπο καφέ

χρώματος πτέρωμα και απουσία φτερών στα πόδια με μια άλλη φυλή με

φαινότυπο λευκού χρώματος πτέρωμα και παρουσία φτερών στα πόδια. Η

διασταύρωση αυτή έδωσε απογόνους πρώτης (F1) και δεύτερης θυγατρικής

γενεάς (F2). Από τους απογόνους της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2), ο

ερευνητής κράτησε μόνο όσα κοτόπουλα είχαν φαινότυπο λευκού χρώματος

πτέρωμα και παρουσία φτερών στα πόδια τα οποία τα άφησε να διασταυρωθούν

ελεύθερα μεταξύ τους.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα να προσδιορίσετε τις γενοτυπικές και

φαινοτυπικές αναλογίες των απογόνων της τρίτης θυγατρικής γενεάς (F3).

Απάντηση:

(α) Οι γενοτυπικές αναλογίες των απογόνων της τρίτης θυγατρικής γενεάς

(F3) θα είναι οι εξής:

4 ΚΚλλ : 4 Κκλλ : 1 κκλλ

(β) Οι φαινοτυπικές αναλογίες των απογόνων της τρίτης θυγατρικής γενεάς

(F3) θα είναι οι εξής:

8 λευκού χρώματος πτέρωμα και παρουσία φτερών στα πόδια :

1 λευκού χρώματος πτέρωμα και απουσία φτερών στα πόδια


106

Σχηματίστε όλους τους διαφορετικούς γαμέτες οι οποίοι μπορούν να προκύψουν

από άτομα που έχουν τους παρακάτω γενοτύπους:

(α) ΑΑΒΒΓγ

(β) ααΒβΓγ

(γ) ΑαΒβγγΔδ

(δ) ΑΑΒβΓγδδΕεΖζ

Απάντηση:

Οι γαμέτες οι οποίοι μπορούν να προκύψουν από άτομα που έχουν τους

παραπάνω γενοτύπους είναι οι εξής:

(α) ΒΓ και ΑΒγ

(β) αΒΓ, αΒγ, αβΓ και αβγ

(γ) ΒγΔ, ΑΒγδ, ΑβγΔ, Αβγδ, αΒγΔ, αΒγδ, αβγΔ και αβγδ

(δ) ΑΒΓδΕΖ, ΑΒΓδΕζ, ΑΒΓδεΖ, ΑΒΓδεζ, ΑΒγδΕΖ, ΑΒγδΕζ, ΑΒγδεΖ, ΑΒγδεζ,

ΑβΓδΕΖ, ΑβΓδΕζ, ΑβΓδεΖ, ΑβΓδεζ, ΑβγδΕΖ, ΑβγδΕζ, ΑβγδεΖ και Αβγδεζ

107


Ας υποθέσουμε ότι στις κότες το χρώμα του πτερώματος καθορίζεται από ένα

ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (Χ1, Χ2). Κότες ομόζυγες για το αλληλόμορφο

γονίδιο Χ1 (Χ1Χ1) έχουν μαύρο πτέρωμα, κότες ομόζυγες για το αλληλόμορφο Χ2

(Χ2Χ2) έχουν άσπρο πτέρωμα ενώ ετερόζυγες κότες (Χ1Χ2) έχουν γκρι πτέρωμα.

Το σχήμα των φτερών στις κότες καθορίζεται από ένα δεύτερο ζεύγος

αλληλομόρφων γονιδίων (Φ1, Φ2). Κότες ομόζυγες για για το αλληλόμορφο

γονίδιο Φ1 (Φ1Φ1) έχουν κανονικό σχήμα φτερών, κότες ομόζυγες για το

αλληλόμορφο Φ2 (Φ2Φ2) έχουν ελαφρώς ανώμαλο σχήμα φτερών ενώ ετερόζυγες

κότες (Φ1Φ2) έχουν πολύ ανώμαλο σχήμα φτερών. Έστω ότι ένας ερευνητής

διασταυρώνει μια κότα με φαινότυπο άσπρο πτέρωμα και με ελαφρώς ανώμαλο

σχήμα φτερών με έναν κόκορα ίδιου φαινοτύπου.


ανάμεσα στους απογόνους αυτής της διασταύρωσης;

Απάντηση:

Οι φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται ανάμεσα στους απογόνους μιας

διασταύρωσης μιας κότας με φαινότυπο άσπρο πτέρωμα και με ελαφρώς

ανώμαλο σχήμα φτερών με έναν κόκορα ίδιου φαινοτύπου είναι οι εξής:

1/16 κοτόπουλα με μαύρο πτέρωμα και κανονικό σχήμα φτερών

1/8 κοτόπουλα με μαύρο πτέρωμα και ελαφρώς ανώμαλο σχήμα φτερών

1/16 κοτόπουλα με μαύρο πτέρωμα και πολύ ανώμαλο σχήμα φτερών

1/8 κοτόπουλα με γκρι πτέρωμα και κανονικό σχήμα φτερών

1/4 κοτόπουλα με γκρι πτέρωμα και ελαφρώς ανώμαλο σχήμα φτερών

1/8 κοτόπουλα με γκρι πτέρωμα και πολύ ανώμαλο σχήμα φτερών

1/16 κοτόπουλα με άσπρο πτέρωμα και κανονικό σχήμα φτερών

1/8 κοτόπουλα με άσπρο πτέρωμα και ελαφρώς ανώμαλο σχήμα φτερών

1/16 κοτόπουλα με άσπρο πτέρωμα και πολύ ανώμαλο σχήμα φτερών

108


Ας υποθέσουμε ότι το χρώμα του τριχώματος στις γάτες καθορίζεται από τρεις

ανεξάρτητους γενετικούς τόπους (Α, Β, Γ). Ο γενετικός τόπος Α καθορίζει την

ύπαρξη χρώματος στο τρίχωμα της κεφαλής του ζώου μέσω ενός ζεύγους

αλληλομόρφων γονιδίων (Α, α). Το υπερέχον αλληλόμορφο γονίδιο Α είναι

υπεύθυνο για την ύπαρξη χρώματος στο κεφάλι ενώ το υποτελές αλληλόμορφο

γονίδιο α είναι υπεύθυνο για την απουσία χρώματος. Ο δεύτερος γενετικός

τόπος (Β) καθορίζει το χρώμα του τριχώματος μέσω ενός ζεύγους

αλληλομόρφων γονιδίων (Β, β). Το υπερέχον αλληλόμορφο γονίδιο Β είναι

υπεύθυνο για το μαύρο χρώμα του τριχώματος ενώ το υποτελές αλληλόμορφο

γονίδιο α είναι υπεύθυνο για το καφέ χρώμα. Ο τρίτος γενετικός τόπος (Γ)

καθορίζει την εξάπλωση του χρώματος του τριχώματος στο σώμα της γάτας

μέσω ενός ζεύγους αλληλομόρφων γονιδίων (Γ, γ). Το υπερέχον αλληλόμορφο

γονίδιο Γ είναι υπεύθυνο για την εξάπλωση του χρώματος του τριχώματος σε

ολόκληρο το σώμα της γάτας ενώ το υποτελές αλληλόμορφο γονίδιο γ είναι

υπεύθυνο για τον περιορισμό του χρώματος μόνο στα άκρα του σώματος. Ας

υποθέσουμε ότι ένας ερευνητής-γενετιστής διασταυρώνει μια γάτα μιας φυλής

με χρωματιστό τρίχωμα στο κεφάλι και καφέ χρώμα περιορισμένο στα άκρα του

σώματος με ένα γάτο μιας άλλης φυλής με μαύρο χρώμα ομοιόμορφα

κατανεμημένο στο σώμα και απουσία χρώματος στο κεφάλι.


(α) Ποιες φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται ανάμεσα στους απογόνους της

πρώτης (F1) και της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2);

(β) Ποιο ποσοστό των απογόνων της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) με

φαινότυπο μαύρο χρώμα ομοιόμορφα κατανεμημένο τόσο στο σώμα όσο και

στο κεφάλι αναμένεται να έχει γενότυπο ΑαΒβΓγ;

(γ) Ποιο ποσοστό των απογόνων της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) με

χρωματισμό τριχώματος περιορισμένο στα άκρα του σώματος αναμένεται

να είναι καφέ χρωματισμού;

109

(δ) Ποιο ποσοστό των απογόνων της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) με

χρωματισμένο τρίχωμα στην κεφαλή του ζώου αναμένεται να είναι μαύρου

χρωματισμού;

Απάντηση:

(α) Όλοι οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) θα είναι μαύρου

χρώματος ομοιόμορφα κατανεμημένου τόσο στο σώμα όσο και στο κεφάλι.

Οι απόγονοι της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) θα ανήκουν σε οκτώ

διακριτές φαινοτυπικές κατηγορίες:

27 μαύρου χρώματος ομοιόμορφα κατανεμημένου τόσο στο σώμα όσο και

στο κεφάλι

9 χρωματιστό τρίχωμα στο κεφάλι και μαύρο χρώμα περιορισμένο στα

άκρα του σώματος

9 χρωματιστό τρίχωμα στο κεφάλι και καφέ χρώμα ομοιόμορφα

κατανεμημένο στο σώμα

9 μαύρου χρώματος ομοιόμορφα κατανεμημένου στο σώμα και χωρίς

χρωματισμό στο κεφάλι

3 χρωματιστό τρίχωμα στο κεφάλι και καφέ χρώμα περιορισμένο στα άκρα

του σώματος

3 μαύρου χρώματος περιορισμένου στα άκρα του σώματος και χωρίς


3 καφέ χρώματος ομοιόμορφα κατανεμημένου στο σώμα και χωρίς


1 καφέ χρώματος περιορισμένου στα άκρα του σώματος και χωρίς


(β) Το ποσοστό των απογόνων της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) με

φαινότυπο μαύρο χρώμα ομοιόμορφα κατανεμημένο τόσο στο σώμα όσο και

στο κεφάλι που αναμένεται να έχει γενότυπο ΑαΒβΓγ είναι 4/27.

(γ) Το ποσοστό των απογόνων της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) με

χρωματισμό τριχώματος περιορισμένο στα άκρα του σώματος που

αναμένεται να είναι καφέ χρωματισμού είναι 25%.

110

(δ) Το ποσοστό των απογόνων της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) με

χρωματισμένο τρίχωμα στην κεφαλή του ζώου αναμένεται να είναι μαύρου

χρωματισμού είναι 75%.

111


Ας υποθέσουμε ότι το χρώμα του τριχώματος στις γάτες καθορίζεται από

τέσσερεις ανεξάρτητους γενετικούς τόπους (Α, Β, Γ, Δ). Ο γενετικός τόπος Α

καθορίζει την ύπαρξη χρώματος στο τρίχωμα της κεφαλής του ζώου μέσω ενός

ζεύγους αλληλομόρφων γονιδίων (Α, α). Το υπερέχον αλληλόμορφο γονίδιο Α

είναι υπεύθυνο για την ύπαρξη χρώματος στο κεφάλι ενώ το υποτελές

αλληλόμορφο γονίδιο α είναι υπεύθυνο για την απουσία χρώματος. Ο δεύτερος

γενετικός τόπος (Β) καθορίζει το χρώμα του τριχώματος μέσω ενός ζεύγους

αλληλομόρφων γονιδίων (Β, β). Το υπερέχον αλληλόμορφο γονίδιο Β είναι

υπεύθυνο για το μαύρο χρώμα του τριχώματος ενώ το υποτελές αλληλόμορφο

γονίδιο α είναι υπεύθυνο για το καφέ χρώμα. Ο τρίτος γενετικός τόπος (Γ)

καθορίζει την εξάπλωση του χρώματος του τριχώματος στο σώμα της γάτας

μέσω ενός ζεύγους αλληλομόρφων γονιδίων (Γ, γ). Το υπερέχον αλληλόμορφο

γονίδιο Γ είναι υπεύθυνο για την εξάπλωση του χρώματος του τριχώματος σε

ολόκληρο το σώμα της γάτας ενώ το υποτελές αλληλόμορφο γονίδιο γ είναι

υπεύθυνο για τον περιορισμό του χρώματος μόνο στα άκρα του σώματος. Ο

τέταρτος γενετικός τόπος καθορίζει την πυκνότητα του χρώματος μέσω τριών

αλληλομόρφων γονιδίων (Δ1, δ2, δ3). Το υπερέχον αλληλόμορφο γονίδιο Δ1 είναι

υπεύθυνο για την παραγωγή πυκνού χρωματισμού ενώ το αλληλόμορφο γονίδιο

δ2 είναι υπεύθυνο για την παραγωγή αραιού χρωματισμού. Το τρίτο

αλληλόμορφο γονίδιο αυτού του γενετικού τόπου, το δ3, είναι θανατογόνο σε

ομοζυγωτία, παράγει αραιό χρωματισμό όταν βρεθεί σε ετεροζυγωτία με το

υποτελές αλληλόμορφο γονίδιο δ2 (δ2δ3) και πυκνό χρωματισμό όταν είναι σε

ετεροζυγωτία με το υπερέχον αλληλόμορφο γονίδιο Δ1 (Δ1δ3).


(α) Ποιες φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται ανάμεσα στους ζωντανούς

απογόνους της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) αν οι απόγονοι της

πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1), που προέρχονται από τη διασταύρωση

ααββΓΓΔδ x ΑΑΒΒγγδ2δ3, διασταυρωθούν ελεύθερα μεταξύ τους;

(β) Ποιο ποσοστό των ζωντανών απογόνων της δεύτερης θυγατρικής γενεάς

(F2) αναμένεται να έχει γενότυπο ΑΑΒβγγδ2δ3;

112

Απάντηση:

(α) Οι φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται ανάμεσα στους ζωντανούς

απογόνους της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) αν οι απόγονοι της

πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1), που προέρχονται από τη διασταύρωση

ααββΓΓΔδ x ΑΑΒΒγγδ2δ3, διασταυρωθούν ελεύθερα μεταξύ τους είναι οι

εξής:


στο κεφάλι, με πυκνό χρωματισμό


στο κεφάλι, με αραιό χρωματισμό


άκρα του σώματος, με πυκνό χρωματισμό


άκρα του σώματος, με αραιό χρωματισμό

63 καφέ χρώματος ομοιόμορφα κατανεμημένου τόσο στο σώμα όσο και στο

κεφάλι, με πυκνό χρωματισμό

72 καφέ χρώματος ομοιόμορφα κατανεμημένου τόσο στο σώμα όσο και στο

κεφάλι, με αραιό χρωματισμό


χρωματισμό στο κεφάλι, με πυκνό χρωματισμό


χρωματισμό στο κεφάλι, με αραιό χρωματισμό

21 χρωματιστό τρίχωμα στο κεφάλι και καφέ χρώμα περιορισμένο στα

άκρα του σώματος, με πυκνό χρωματισμό


άκρα του σώματος, με αραιό χρωματισμό







113







(β) Το ποσοστό των ζωντανών απογόνων της δεύτερης θυγατρικής γενεάς

(F2), που αναμένεται να έχει γενότυπο ΑΑΒβγγδ2δ3, είναι 1/120.

114


Ας υποθέσουμε ότι ένας ερευνητής – γενετιστής μελετά τον τρόπο

κληρονόμησης επτά μη συνδεδεμένων γενετικών τόπων ενός ζώου. Ο

συγκεκριμένος ερευνητής πραγματοποιεί μια διασταύρωση ελέγχου για μια φυλή

που έχει υπερέχοντα αλληλόμορφα γονίδια και στους επτά μη συνδεδεμένους

γενετικούς τόπους.

Με βάση τα δεδομένα αυτά, να απαντήσετε στα εξής ερωτήματα:

(α) πόσα είδη γαμετών μπορεί να σχηματίσει καθένας από τους δύο γονείς που

συμμετέχουν στη διασταύρωση ελέγχου;

(β) πόσους διαφορετικούς γαμέτες παράγονται από τους απογόνους της

πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1);

(γ) αν μια διασταύρωση ελέγχου πραγματοποιηθεί και για τους απογόνους της

πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1), ποιες φαινοτυπικές αναλογίες

αναμένονται ανάμεσα στους απογόνους;

(δ) πόσοι διαφορετικοί γενότυποι αναμένονται ανάμεσα στους απογόνους της

δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2);

(ε) πόσοι διαφορετικοί συνδυασμοί αναμένονται θεωρητικά ανάμεσα στους

γαμέτες της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1);

(ζ) πόσα διαφορετικά είδη διασταυρώσεων αναμένονται θεωρητικά ανάμεσα

στους απογόνους της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2);

Απάντηση:

(α) Καθένας από τους δύο γονείς που συμμετέχουν στη διασταύρωση ελέγχου

μπορεί να σχηματίσει ένα είδος γαμέτη.

115

(β) Οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) μπορούν να σχηματίσουν

128 διαφορετικούς γαμέτες.

(γ) Αν οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) συμμετάσχουν σε μια

διασταύρωση ελέγχου, τότε αναμένονται 128 διαφορετικοί φαινότυποι.

Καθένας από αυτούς τους 128 διαφορετικούς φαινότυπους θα σχηματιστεί

με την ίδια πιθανότητα (1/128).

(δ) 2187 διαφορετικοί γενότυποι αναμένονται ανάμεσα στους απογόνους της

δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2).

(ε) 16.384 διαφορετικοί συνδυασμοί αναμένονται θεωρητικά ανάμεσα στους

γαμέτες της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1).

(ζ) 2.392.578 διαφορετικά είδη διασταυρώσεων αναμένονται θεωρητικά

ανάμεσα στους απογόνους της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2).

116

10. ΓΕΝΕΤΙΚΕΣ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ – ΠΡΟΕΚΤΑΣΕΙΣ ΤΟΥ ΜΕΝΤΕΛΙΣΜΟΥ


Γενετική αλληλεπίδραση: Ο φαινότυπος ενός οργανισμού είναι το αποτέλεσμα

της έκφρασης ενός ή περισσοτέρων γονιδίων του σε ένα συγκεκριμένο

περιβάλλον. Συνήθως ένας φαινότυπος είναι το αποτέλεσμα ενός βιοχημικού

(μεταβολικού) μονοπατιού το οποίο καθορίζεται από περισσότερα του ενός

γονίδια τα οποία αλληλεπιδρούν μεταξύ τους (γενετική αλληλεπίδραση).

Επίσταση: Το φαινόμενο κατά το οποίο δύο ή περισσότερα γονίδια

αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και το αποτέλεσμα αυτής της αλληλεπίδρασης

τροποποιεί την αναμενόμενη έκφρασή τους. Θα πρέπει να σημειωθεί όμως ότι

γενετικές αλληλεπιδράσεις μπορούν να λάβουν χώρα χωρίς να παρουσιάζονται

επιστατικά φαινόμενα (π.χ. όταν διαφορετικά βιοχημικά μονοπάτια

συνεισφέρουν στο τελικό φαινοτυπικό αποτέλεσμα). Παρακάτω θα εξεταστούν οι

περιπτώσεις επιστατικής αλληλεπίδρασης δύο γονιδίων.

Επιστατικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ δύο γονιδίων: Πριν εξεταστούν οι

διαφορετικές περιπτώσεις επιστατικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ δύο γονιδίων,

θα πρέπει να σημειώσουμε ότι η αναμενόμενη φαινοτυπική αναλογία μιας

διασταύρωσης μεταξύ δύο διϋβριδίων ατόμων είναι 9 : 3 : 3 : 1. Οποιαδήποτε

απόκλιση από αυτήν την αναμενόμενη φαινοτυπική αναλογία δείχνει ότι πιθανά

υπάρχει μια επιστατική αλληλεπίδραση μεταξύ των δύο γονιδίων.

Υπάρχουν έξι κύριες κατηγορίες επιστατικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ δύο

γονιδίων, οι εξής:

Υπερέχουσα επίσταση κατά την οποία η φαινοτυπική αναλογία 9 : 3 : 3 : 1

μετατρέπεται σε 12 : 3 : 1.

Υποτελής επίσταση κατά την οποία η φαινοτυπική αναλογία 9 : 3 : 3 : 1

μετατρέπεται σε 9 : 3 : 4.

Αλληλεπίδραση δύο γονιδίων με αθροιστική δράση κατά την οποία η

φαινοτυπική αναλογία 9 : 3 : 3 : 1 μετατρέπεται σε 9 : 6 : 1.

117

Αλληλεπίδραση δύο υπερεχόντων γονιδίων κατά την οποία η φαινοτυπική

αναλογία 9 : 3 : 3 : 1 μετατρέπεται σε 15 : 1.

Αλληλεπίδραση δύο υποτελών γονιδίων κατά την οποία η φαινοτυπική

αναλογία 9 : 3 : 3 : 1 μετατρέπεται σε 9 : 7.

Αλληλεπίδραση ενός υπερέχοντος και ενός υποτελούς γονιδίου κατά την

οποία η φαινοτυπική αναλογία 9 : 3 : 3 : 1 μετατρέπεται σε 9 : 7.

Αλληλεπιδράσεις μεταξύ τριών γονιδίων: Η αναμενόμενη φαινοτυπική αναλογία

μιας διασατύρωσης μεταξύ δύο τριϋβριδίων ατόμων είναι 27 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 :

3 : 1. Οποιαδήποτε απόκλιση από αυτήν την αναμενόμενη φαινοτυπική αναλογία

δείχνει ότι πιθανά υπάρχει μια επιστατική αλληλεπίδραση μεταξύ των δύο ή /

και τριών γονιδίων.

118




Ας υποθέσουμε ότι το χρώμα του τριχώματος στις αρκούδες εξαρτάται από τη

δράση δύο τουλάχιστον γενετικών τόπων (μη συνδεδεμένων). Ο γενετικός τόπος

Α έχει επιστατική δράση στο γενετικό τόπο Β ο οποίος είναι υπεύθυνος για την

παραγωγή της χρωστικής ουσίας. Συγκεκριμένα στον γενετικό τόπο Α απαντούν

δύο αλληλόμορφα γονίδια. Το υπερέχον αλληλόμορφο γονίδιο Α εμποδίζει την

έκφραση του γενετικού τόπου Β με αποτέλεσμα να αναστέλλεται η παραγωγή

χρωστικής ουσίας και να παράγονται λευκές αρκούδες. Το υποτελές

αλληλόμορφο α όταν βρίσκεται σε ομοζυγωτία δεν έχει καμία ανασταλτική

δράση στο γενετικό τόπο Β στον οποίο επίσης απαντά ένα ζεύγος

αλληλομόρφων γονιδίων. Το υπερέχον αλληλόμορφο Β είναι υπεύθυνο για το

σχηματισμό μαύρου τριχώματος ενώ το υποτελές αλληλόμορφο β είναι υπεύθυνο

για το σχηματισμό καφέ τριχώματος (όταν ο επιστατικός τόπους έχει

γενοτυπική σύσταση αα).

Ας υποθέσουμε ότι ένας γενετιστής διασταυρώνει δύο διπλά ετερόζυγες λευκές

αρκούδες για να μελετήσει τον τρόπο κληρονόμησης του χρώματος του

τριχώματος τους.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, να απαντήσετε στα εξής ερωτήματα:

(α) ποιες φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται ανάμεσα στους απογόνους

αυτής της διασταύρωσης;

(β) ποια η πιθανότητα να βρεθεί ανάμεσα στους απογόνους με άσπρο τρίχωμα

ένα αρκουδάκι που να είναι ομόζυγο και στους δύο γενετικούς τόπους;

Επίλυση:

119

(α) Η πορεία επίλυσης της άσκησης αυτής είναι η ίδια με εκείνη που

ακολουθήθηκε στις ασκήσεις διϋβριδισμού. Αρχικά προσδιορίζουμε το γενότυπο

των ατόμων της πατρικής γενεάς. Με βάση τα δεδομένα της άσκησης, ο

γενότυπος τους είναι ΑαΒβ.

Συνεπώς η διασταύρωσή τους περιγράφεται ως εξής:

P1 γενεά ΑαΒβ (άσπρο τρίχωμα) x ΑαΒβ (άσπρο τρίχωμα)

Γαμέτες P1 ΑΒ, Αβ, αΒ, αβ (25% καθένας) - ΑΒ, Αβ, αΒ, αβ (25% καθένας)

F1 γενεά

Γενοτυπική αναλογία: 1ΑΑΒΒ : 1ΑΑββ : 2ΑαΒΒ : 2ΑΑΒβ : 4ΑαΒβ :

2ααΒβ : 2Ααββ : 1ααΒΒ : 1ααββ

Φαινοτυπική αναλογία: 12/16 λευκές αρκούδες

3/16 μαύρες αρκούδες

1/16 καφέ αρκούδες

Όπως αναφέρθηκε και στον «Οδηγό επίλυσης ασκήσεων Γενετικής», συνίσταται

η χρήση του «αβάκιο του Punnet». Συνεπώς, η απεικόνιση της F1 γενεάς γίνεται

ως εξής:

♂

Γαμέτες

♀

ΑΒ

1/4

αΒ

1/4

Αβ

1/4

αβ

1/4

ΑΒ

1/4

ΑΑΒΒ

1/16

ΑαΒΒ

1/16

ΑΑΒβ

1/16

ΑαΒβ

1/16

αΒ

1/4

ΑαΒΒ

1/16

ααΒΒ

1/16

ΑαΒβ

1/16

ααΒβ

1/16

Αβ

1/4

ΑΑΒβ

1/16

ΑαΒβ

1/16

ΑΑββ

1/16

Ααββ

1/16

120

αβ

1/4

ΑαΒβ

1/16

ααΒβ

1/16

Ααββ

1/16

ααββ

1/16

(β) Με βάση τα παραπάνω, οι γενότυποι (και οι αναλογίες τους) οι οποίοι

παράγουν λευκές αρκούδες είναι οι εξής:

AABB (1/16)

ΑΑΒβ (2/16)

ΑΑββ (1/16)

ΑαΒΒ (2/16)

ΑαΒβ (4/16)

Ααββ (2/16)

Συνεπώς, 12/16 των απογόνων είναι λευκές αρκούδες από τις οποίες μόνο δύο

γενοτυπικές κατηγορίες (2/12) είναι ομόζυγες και στους δύο γενετικούς τόπους:

η ΑΑΒΒ και η ΑΑββ.

Επομένως, η πιθανότητα να βρεθεί ανάμεσα στους απογόνους με άσπρο τρίχωμα

ένα αρκουδάκι που να είναι ομόζυγο και στους δύο γενετικούς τόπους είναι 1/6.

121


Ας υποθέσουμε ότι δύο έντομα, του ίδιου είδους, με άσπρα μάτια

διασταυρώνονται μεταξύ τους. Όλοι οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς

(F1) αυτής της διασταύρωσης είχαν κόκκινα μάτια. Κάποιοι από τους απογόνους

της F1 γενεάς διασταυρώθηκαν τυχαία μεταξύ τους. Οι 800 απόγονοι της

δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) ήταν δύο φαινοτυπικών κατηγοριών: 442 από

τους απογόνους είχαν κόκκινα μάτια ενώ οι υπόλοιποι 358 είχαν λευκά μάτια.


(α) ποια φαινοτυπική αναλογία προσεγγίζουν τα αποτελέσματα της δεύτερης

θυγατρικής γενεάς;

(β) τι είδους γενετική αλληλεπίδραση μπορεί να εξηγήσει τα παραπάνω

αποτελέσματα;

(γ) ποιος είναι ο πιο πιθανός γενότυπος των γονέων της αρχικής

διασταύρωσης (των δύο εντόμων με τα άσπρα μάτια);

Επίλυση:

(α) Ανάγοντας τα αποτελέσματα της δεύτερης γενεάς σε δέκατα έκτα (x/16),

δηλαδή υποθέτοντας ότι έχουμε μια άσκηση διϋβριδισμού, βρίσκουμε ότι η

φαινοτυπική αναλογία των απογόνων της δεύτερης γενεάς είναι 9:7. Το

αποτέλεσμα αυτό προκύπτει ως εξής:

Σύνολο απογόνων F2 γενεάς: 800

Απόγονοι με κόκκινα μάτια: 442

Απόγονοι με άσπρα μάτια: 358

Αναλογία απογόνων με κόκκινα μάτια προς το σύνολο των απογόνων: 442/800 =

x/16, από την οποία προκύπτει ότι το x= 8.84, δηλαδή μετά από

στρογγυλοποίηση x=9.

122

Ομοίως, αναλογία απογόνων με άσπρα μάτια προς το σύνολο των απογόνων:

358/800 = x/16, από την οποία προκύπτει ότι το x= 7.16, δηλαδή μετά από

στρογγυλοποίηση x=7.

(β) Με βάση τη θεωρία, η φαινοτυπική αναλογία 9:7 αποτελεί τη χαρακτηριστική

αναλογία της αλληλεπίδρασης δύο γενετικών τόπων (π.χ. Α, Β) κατά την οποία ο

υποτελής σε ομοζυγωτία γενότυπος είτε στον ένα από τους δύο (π.χ. αα ή ββ)

ή/και στους δύο γενετικούς τόπους (ααββ) παράγει τον ίδιο φαινότυπο.

(γ) Με βάση τις παραπάνω απαντήσεις στα ερωτήματα (α) και (β) προκύπτει ότι

μόνο οι γενότυποι που περιέχουν τουλάχιστον από ένα υπερέχον αλληλόμορφο

στους γενετικούς τόπους Α και Β μπορούν να παράγουν έντομα με κόκκινα

μάτια. Οι γενότυποι αυτοί θα είναι της μορφής Α-Β-. Συνεπώς, για να μπορούν

έντομα της πατρικής γενεάς με άσπρα μάτια να παράγουν F1 απογόνους με

κόκκινα μάτια θα πρέπει να ήταν τις εξής γενοτυπικής σύστασης όσον αφορά

τους γενετικούς τόπους Α και Β: ΑΑββ x ααΒΒ. Το σύνολο των διασταυρώσεων,

λοιπόν, μπορεί να παρουσιαστεί ως εξής:

P1 γενεά ΑΑββ (άσπρα μάτια) x ααΒΒ (άσπρα μάτια)

Γαμέτες P1 Αβ (100%) - αΒ (100%)

F1 γενεά ΑαΒβ

Γενοτυπική αναλογία: 100% ΑαΒβ

Φαινοτυπική αναλογία: 100% έντομα με κόκκινα μάτια

P2 γενεά ΑαΒβ (κόκκινα μάτια) x ΑαΒβ (κόκκινα μάτια)

123


F2 γενεά



Φαινοτυπική αναλογία: 9/16 έντομα με κόκκινα μάτια

7/16 έντομα με άσπρα μάτια

Με βάση το «αβάκιο του Punnet», η απεικόνιση της F2 γενεάς γίνεται ως εξής:

♂

Γαμέτες

♀

ΑΒ

1/4

αΒ

1/4

Αβ

1/4

αβ

1/4

ΑΒ

1/4

ΑΑΒΒ

1/16

ΑαΒΒ

1/16

ΑΑΒβ

1/16

ΑαΒβ

1/16

αΒ

1/4

ΑαΒΒ

1/16

ααΒΒ

1/16

ΑαΒβ

1/16

ααΒβ

1/16

Αβ

1/4

ΑΑΒβ

1/16

ΑαΒβ

1/16

ΑΑββ

1/16

Ααββ

1/16

αβ

1/4

ΑαΒβ

1/16

ααΒβ

1/16

Ααββ

1/16

ααββ

1/16

Γενότυποι της μορφής Α-Β- (9/16) παράγουν έντομα με κόκκινα μάτια.

Γενότυποι της μορφής Α-ββ (3/16) παράγουν έντομα με άσπρα μάτια.

Γενότυποι της μορφής ααβ- (3/16) παράγουν έντομα με άσπρα μάτια.

Γενότυποι της μορφής ααββ (1/16) παράγουν έντομα με άσπρα μάτια.

124


Ας υποθέσουμε ότι το χρώμα του τριχώματος στις γάτες καθορίζεται από τρεις

ανεξάρτητους γενετικούς τόπους (Α, Β, Γ). Ο γενετικός τόπος Α καθορίζει την

εξάπλωση του χρώματος του τριχώματος στο σώμα της γάτας μέσω ενός

ζεύγους αλληλομόρφων γονιδίων (A, α). Το υπερέχον αλληλόμορφο γονίδιο Α

είναι υπεύθυνο για την ομοιόμορφη κατανομή του χρώματος του τριχώματος σε

ολόκληρο το σώμα της γάτας ενώ το υποτελές αλληλόμορφο γονίδιο α είναι

υπεύθυνο για τον περιορισμό του χρώματος μόνο στα άκρα του σώματος. Ο

δεύτερος γενετικός τόπος (Β) καθορίζει το χρώμα του τριχώματος μέσω ενός

ζεύγους αλληλομόρφων γονιδίων (Β, β). Το υπερέχον αλληλόμορφο γονίδιο Β

είναι υπεύθυνο για το μαύρο χρώμα του τριχώματος ενώ το υποτελές

αλληλόμορφο γονίδιο α είναι υπεύθυνο για το καφέ χρώμα. Ο τρίτος γενετικός

τόπος Γ ελέγχει την παραγωγή της χρωστικής ουσίας. Συγκεκριμένα στον

γενετικό τόπο Γ απαντούν δύο αλληλόμορφα γονίδια. Το υπερέχον αλληλόμορφο

γονίδιο Γ επιτρέπει την έκφραση των άλλων δύο γενετικών τόπων και την

παραγωγή της χρωστικής ουσίας. Το υποτελές αλληλόμορφο α όταν βρίσκεται

σε ομοζυγωτία αναστέλλει την παραγωγή της χρωστικής ουσίας και έτσι

παράγονται λευκές γάτες. δεν έχει καμία ανασταλτική δράση στον γενετικό

τόπο Β στον οποίο επίσης απαντά ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων. Η

συνδυασμένη δράση αυτών των τριών γενετικών τόπων μπορεί να παράγει πέντε

διακριτούς φαινοτύπους: (α) άγριου τύπου (μαύρος ομοιόμορφος χρωματισμός)

με γενότυπο της μορφής Α-Β-Γ-. (β) μαύρος μη ομοιόμορφος χρωματισμός με

γενότυπο της μορφής ααΒ-Γ-, (γ) καφέ μη ομοιόμορφος χρωματισμός με

γενότυπο της μορφής ααββΓ-, (δ) καφέ ομοιόμορφος χρωματισμός με γενότυπο

της μορφής Α-ββΓ- και (ε) άσπρος χρωματισμός με γενότυπο της μορφής ----γγ.


(α) Ποιες φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται ανάμεσα στους απογόνους της

δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) που παράγονται μετά από διασταύρωση

ενός γάτου, γενοτυπικά ομόζυγου, με μαύρο μη ομοιόμορφο χρωματισμό με

μια λευκή γάτα με γενότυπο ΑΑββγγ;

125

(β) Ας υποθέσουμε ότι ένας γάτος με καφέ ομοιόμορφο χρωματισμό

διασταυρώνεται με 30 λευκές γάτες ίδιου γενοτύπου. Οι διασταυρώσεις

αυτές παράγουν συνολικά 160 γατάκια από τα οποία 23 ήταν άγριου

τύπου (μαύρου ομοιόμορφου χρωματισμού), 20 ήταν μαύρου μη

ομοιόμορφου χρωματισμού, 22 ήταν καφέ μη ομοιόμορφου χρωματισμού, 18

ήταν καφέ ομοιόμορφου χρωματισμού και 77 ήταν άσπρου χρωματισμού. Με

βάση τα παραπάνω δεδομένα, μπορείτε να προσδιορίσετε τον πιο πιθανό

γενότυπο των γονέων;

Επίλυση:

(α) Οι γενότυποι των ατόμων της πατρικής γενεάς είναι ααΒΒΓΓ (γάτος με

μαύρο μη ομοιόμορφο χρωματισμό) και ΑΑββγγ (λευκή γάτα) και συνεπώς η

διασταύρωσή τους περιγράφεται ως εξής:

P1 γενεά ααΒΒΓΓ x ΑΑββγγ

Γαμέτες P1 αΒΓ (100%) - Αβγ (100%)

F1 γενεά ΑαΒβΓγ

Γενοτυπική αναλογία: 100% ΑαΒβΓγ

Φαινοτυπική αναλογία: 100% άγριου τύπου (μαύρου ομοιόμορφου

χρωματισμού)

P2 γενεά ΑαΒβΓγ x ΑαΒβΓγ

Γαμέτες P2 ΑΒΓ, ΑΒγ, ΑβΓ, Αβγ, αΒΓ, αΒγ, αβΓ, αβγ (12.5% καθένας και για

τους δύο γονείς)

126

F2 γενεά:

Θα προκύψουν οκτώ διακριτές γενοτυπικές κατηγορίες, οι εξής:

(i) 27/64 Α-Β-Γ- (με φαινότυπο άγριου τύπου, δηλαδή μαύρου ομοιόμορφου


(ii) 9/64 ααΒ-Γ- (με φαινότυπο μαύρου μη ομοιόμορφου χρωματισμού)

(iii) 9/64 Α-ββΓ- (με φαινότυπο καφέ ομοιόμορφου χρωματισμού)

(iv) 9/64 Α-Β-γγ (με φαινότυπο άσπρου χρωματισμού)

(v) 3/64 ααββΓ- (με φαινότυπο καφέ μη ομοιόμορφου χρωματισμού)

(vi) 3/64 Α-ββγγ (με φαινότυπο άσπρου χρωματισμού)

(vii) 3/64 ααΒ-γγ (με φαινότυπο άσπρου χρωματισμού)

(viii) 1/64 ααββγγ (με φαινότυπο άσπρου χρωματισμού)

Συνοπτικά, οι απόγονοι της δεύτερης θυγατρικής γενεάς κατατάσσονται στις

εξής πέντε φαινοτυπικές κατηγορίες:

(i) 27/64 με φαινότυπο άγριου τύπου, δηλαδή μαύρου ομοιόμορφου

χρωματισμού

(ii) 9/64 με φαινότυπο μαύρου μη ομοιόμορφου χρωματισμού

(iii) 3/64 με φαινότυπο καφέ ομοιόμορφου χρωματισμού

(iv) 9/64 με φαινότυπο καφέ μη ομοιόμορφου χρωματισμού

(v) 16/64 με φαινότυπο άσπρου χρωματισμού

(β) Σημαντική βοήθεια στην επίλυση του δεύτερου ερωτήματος μας δίνει η

πληροφορία για τις φαινοτυπικές κατηγορίες των απογόνων της διασταύρωσης

του γάτου με καφέ ομοιόμορφο χρωματισμό με τις λευκές γάτες.

Έτσι έχουμε τα εξής στοιχεία που μας δείχνουν σε σαφή συμπεράσματα σχετικά

με τους γενότυπους των γονέων αυτής της διασταύρωσης:

(i) ο γεγονός ότι ανάμεσα στους απογόνους αυτής της διασταύρωσης

υπάρχουν άτομα με φαινότυπο μαύρου μη ομοιόμορφου χρωματισμού (με

γενότυπο της μορφής ααΒ-Γ-) σημαίνει ότι το αλληλόμορφο γονίδιο α

127

απαντά και στους δύο γονείς ενώ επίσης δείχνει ότι το αλληλόμορφο

γονίδιο Β απαντά στις λευκές γάτες.

(ii) η ύπαρξη απογόνων με φαινότυπο καφέ μη ομοιόμορφου χρωματισμού (με

γενότυπο της μορφής ααββΓ-) σημαίνει ότι το αλληλόμορφο γονίδιο α

απαντά και στους δύο γονείς ενώ επίσης δείχνει ότι το αλληλόμορφο

γονίδιο β απαντά στις λευκές γάτες.

(iii) η ύπαρξη απογόνων με φαινότυπο καφέ ομοιόμορφου χρωματισμού (με

γενότυπο της μορφής Α-ββΓ-) δείχνει ότι το αλληλόμορφο γονίδιο β απαντά

στις λευκές γάτες.

(iv) η ύπαρξη απογόνων με φαινότυπο άσπρου χρωματισμού (με γενότυπο της

μορφής ----γγ) δείχνει ότι το αλληλόμορφο γονίδιο γ απαντά στον αρσενικό

γάτο.

Λαμβάνοντας υπόψη όλα τα παραπάνω καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι ο

γενότυπος του γάτου είναι ΑαββΓγ ενώ ο γενότυπος των άσπρων γατών είναι

είτε ΑαΒβγγ είτε ααΒβγγ.

Ας υποθέσουμε ότι ο γενότυπος των θηλυκών είναι ααΒβγγ τότε η παραπάνω

διασταύρωση περιγράφεται ως εξής:

P1 γενεά

ΑαββΓγ (γάτος με καφέ ομοιόμορφο χρωματισμό) x ααΒβγγ (άσπρες γάτες)

Γαμέτες P1 ΑβΓ, Αβγ, αβΓ, αβγ (25% καθένας) - αΒγ, αβγ (50% καθένας)

F1 γενεά:

Θα προκύψουν οι εξής γενοτυπικές και φαινοτυπικές κατηγορίες:

(i) 1/8 ΑαΒβΓγ (με φαινότυπο άγριου τύπου, δηλαδή μαύρου ομοιόμορφου


(ii) 1/8 ααΒβΓγ (με φαινότυπο μαύρου μη ομοιόμορφου χρωματισμού)

(iii) 1/8 ααββΓγ (με φαινότυπο καφέ μη ομοιόμορφου χρωματισμού)

(iv) 1/8 ΑαββΓγ (με φαινότυπο καφέ ομοιόμορφου χρωματισμού)

128

(v) 4/8 ----γγ (με φαινότυπο άσπρου χρωματισμού)

Οι φαινοτυπικές αναλογίες δείχνουν ότι θα έπρεπε να αναμένουμε 20 άτομα για

καθεμία από τις τέσσερεις πρώτες φαινοτυπικές ομάδες (1/8 x 160 = 20) και 80

άτομα για την τελευταία φαινοτυπική ομάδα (4/8 x 160 = 80).

Οι αναμενόμενες τιμές είναι πολύ κοντά στις παρατηρούμενες και συνεπώς ο

γενότυπος των θηλυκών άσπρων γατών είναι ααΒβγγ.

Επιβεβαιώστε με παρόμοια μεθοδολογία ότι ο γενότυπος των θηλυκών άσπρων

γατών δεν είναι ΑαΒβγγ.

129


Ας υποθέσουμε ότι στις τριανταφυλλιές το κόκκινο χρώμα στα λουλούδια

καθορίζεται από την παρουσία του υπερέχοντος αλληλομόρφου γονιδίου Κ. Το

κόκκινο χρώμα χάνεται (τα λουλούδια γίνονται άσπρα) παρουσία του

υπερέχοντος αλληλομόρφου Λ που εδράζει σε ένα δεύτερο (και μη συνδεδεμένο)

γενετικό τόπο. Άσπρες τριανταφυλλιές με γενότυπο ΚκΛλ διασταυρώνονται

μεταξύ τους και αποκτούν απογόνους σε αναλογία 13 άσπρες : 3 κόκκινες. Σε

κάποιες άλλες διασταυρώσεις, η παρατηρούμενη αναλογία μεταξύ των

απογόνων είναι 2 άσπρες : 1 κόκκινες (και όχι 13 άσπρες : 3 κόκκινες). Επίσης,

σε διασταυρώσεις όπου και οι δύο γονείς, όσον αφορά το γενετικό τόπο Λ, είχαν

γενότυπο Λλ, παρατηρήθηκε ότι οι απόγονοί τους παρουσίαζαν την ικανότητα

καταστολής του κόκκινου χρώματος σε αναλογία 3 : 1 ενώ σε κάποιες άλλες

διασταυρώσεις η αναλογία που παρατηρήθηκε ήταν 9 κατασταλτική δράση : 7

μη κατασταλτική δράση.

Εξηγείστε τα παραπάνω αποτελέσματα.

Επίλυση:

Το πρώτο δεδομένο είναι ότι το υπερέχον αλληλόμορφο Λ καταστέλλει την

ανάπτυξη του κόκκινου χρώματος, δημιουργώντας με αυτό τον τρόπο άσπρα

τριαντάφυλλα. Η αναλογία 13 : 3 είναι ενδεικτική της αλληλεπίδρασης δύο

γενετικών τόπων και μάλιστα αλληλεπίδρασης μεταξύ υπερέχοντος και

υποτελούς αλληλομόρφων.

Η συγκεκριμένη αναλογία (13 : 3), που προκύπτει από τη διασταύρωση των

διϋβριδίων φυτών, μπορεί να αποδοθεί σχηματικά και να εξηγηθεί ως εξής:



130

F1 γενεά



Φαινοτυπική αναλογία: 13 άσπρες τριανταφυλλιές:

3 κόκκινες τριανταφυλλιές

Όπως αναφέρθηκε και στον «Οδηγό επίλυσης ασκήσεων Γενετικής», καλό είναι

να χρησιμοποιείτε το «αβάκιο του Punnet». Συνεπώς, η απεικόνιση της F1

γενεάς γίνεται ως εξής:

♂

Γαμέτες

♀

ΚΛ

1/4

Κλ

1/4

κΛ

1/4

κλ

1/4

ΚΛ

1/4

ΚΚΛΛ

1/16

ΚΚΛλ

1/16

ΚκΛΛ

1/16

ΚκΛλ

1/16

Κλ

1/4

ΚΚΛλ

1/16

ΚΚλλ

1/16

ΚκΛλ

1/16

Κκλλ

1/16

κΛ

1/4

ΚκΛΛ

1/16

ΚκΛλ

1/16

κκΛΛ

1/16

κκΛλ

1/16

κλ

1/4

ΚκΛλ

1/16

Κκλλ

1/16

κκΛλ

1/16

κκλλ

1/16

Γενότυποι της μορφής Κ-Κ- (9/16) παράγουν άσπρα τριαντάφυλλα.

Γενότυποι της μορφής κκΛ- (3/16) παράγουν άσπρα τριαντάφυλλα.

Γενότυποι της μορφής κκλλ (1/16) παράγουν άσπρα τριαντάφυλλα.

Γενότυποι της μορφής Κ-λλ (3/16) παράγουν κόκκινα τριαντάφυλλα.

Στις διασταυρώσεις εκείνες, που παρατηρείται φαινοτυπική αναλογία απογόνων

9 : 7, έχουμε επίσης αλληλεπίδραση δύο γενετικών τόπων (π.χ. Λ, Μ) κατά την

οποία ο υποτελής σε ομοζυγωτία γενότυπος είτε στον ένα από τους δύο (π.χ. λλ

131

ή μμ) ή/και στους δύο γενετικούς τόπους (λλμμ) παράγει τον ίδιο φαινότυπο.

Συμβολίζουμε το γενετικό τόπο, που επηρεάζει τη δράση του γενετικού τόπου Κ,

ως Μ και στον οποίο απαντούν δύο αλληλόμορφα γονίδια το υπερέχον Μ και το

υποτελές μ. Διασταύρωση διϋβριδίων φυτών (ΛλΜμ) δώσει τα εξής γενοτυπικά

και φαινοτυπικά αποτελέσματα (για εξάσκηση χρησιμοποιείστε το «αβάκιο του

Punnet»):

P1 γενεά ΛλΜμ x ΛλΜμ

Γαμέτες P1 ΛΜ, Λμ, λΜ, λμ (25% καθένας) - ΛΜ, Λμ, λΜ, λμ (25% καθένας)

F1 γενεά

Γενοτυπική αναλογία: 1ΛΛΜΜ : 1ΛΛμμ : 2ΛλΜΜ : 2ΛΛΜμ : 4ΛλΜμ :

2λλΜμ : 2Λλμμ : 1λλΜΜ : 1λλμμ

Φαινοτυπική αναλογία: 9 με κατασταλτική δράση του κόκκινου χρώματος :

7 με μη κατασταλτική δράση του κόκκινου χρώματος

Συγκεκριμένα:

(i) Γενότυποι της μορφής Λ-Μ- (9/16) εκδηλώνουν την κατασταλτική δράση

του κόκκινου χρώματος (συνεπώς προκύπτουν άσπρες τριανταφυλλιές).

(ii) Γενότυποι της μορφής Λ-μμ (3/16) δεν εκδηλώνουν κατασταλτική δράση

του κόκκινου χρώματος (συνεπώς προκύπτουν κόκκινες τριανταφυλλιές).

(iii) Γενότυποι της μορφής λλΜ- (3/16) δεν εκδηλώνουν κατασταλτική δράση


(iv) Γενότυποι της μορφής λλμμ (1/16) δεν εκδηλώνουν κατασταλτική δράση


132

Αν σε αυτό το σημείο λάβουμε υπόψη μας και τους τρεις γενετικούς τόπους (Κ, Λ

και Μ) και υποθέσουμε ότι έχουμε μια διασταύρωση τριϋβριδίων φυτών

(ΚκΛλΜμ), τότε θα έχουμε τα εξής γενοτυπικά και φαινοτυπικά αποτελέσματα:

P1 γενεά ΚκΛλΜμ (άσπρες τριανταφυλλιές) x ΚκΛλΜμ (άσπρες τριανταφυλλιές)

Γαμέτες P1 ΚΛΜ, ΚΛμ, ΚλΜ, Κλμ, κΛΜ, κΛμ, κλΜ, κλμ (12.5% καθένας και για

τους δύο γονείς)

F1 γενεά:

Θα προκύψουν οκτώ διακριτές γενοτυπικές κατηγορίες, οι εξής:

(i) 27/64 Κ-Λ-Μ- (άσπρες τριανταφυλλιές)

(ii) 9/64 κκΛ-Μ- (άσπρες τριανταφυλλιές)

(iii) 9/64 Κ-λλΜ- (κόκκινες τριανταφυλλιές)

(iv) 9/64 Κ-Λ-μμ (κόκκινες τριανταφυλλιές)

(v) 3/64 κκλλΜ- (άσπρες τριανταφυλλιές)

(vi) 3/64 Κ-λλμμ (κόκκινες τριανταφυλλιές)

(vii) 3/64 κκΛ-μμ (άσπρες τριανταφυλλιές)

(viii) 1/64 κκλλμμ (άσπρες τριανταφυλλιές)

Συνοπτικά, οι απόγονοι της διασταύρωσης τριϋβριδίων φυτών (ΚκΛλΜμ)

κατατάσσονται στις εξής δύο φαινοτυπικές κατηγορίες:

(i) 43/64 άσπρες τριανταφυλλιές

(ii) 21/64 κόκκινες τριανταφυλλιές

Η αναλογία αυτή 43:21 προσεγγίζει την αναλογία 2:1 που παρατηρήθηκε μεταξύ

των απογόνων.

133


Ας υποθέσουμε ότι το κόκκινο χρώμα στους χοίρους καθορίζεται από το

γενότυπο Α-Β- ενώ το άσπρο χρώμα από το γενότυπο ααββ. Οι γενότυποι Α-ββ

και ααΒ- παράγουν καφέ χρώμα χοίρους. Άτομα μιας φυλής με κόκκινους

χοίρους διασταυρώνεται με άτομα μιας άλλης φυλής με άσπρους χοίρους.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, να απαντήσετε στα εξής ερωτήματα:

(α) ποιες φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται στους απογόνους της πρώτης

και δεύτερης θυγατρικής γενεάς;

(β) αν απόγονοι καφέ χρώματος της δεύτερης θυγατρικής γενεάς

διασταυρωθούν ελεύθερα μεταξύ τους, ποιες γενοτυπικές και φαινοτυπικές

αναλογίες αναμένονται στους απογόνους τους;

Επίλυση:

(α) Με βάση τα δεδομένα της άσκησης οι γενότυποι της πατρικής γενεάς είναι

ΑΑΒΒ x ααββ. Το σύνολο των διασταυρώσεων μπορεί να παρουσιαστεί ως εξής:

P1 γενεά ΑΑΒΒ (κόκκινο χρώμα) x ααββ (άσπρο χρώμα)

Γαμέτες P1 ΑΒ (100%) - αβ (100%)

F1 γενεά ΑαΒβ

Γενοτυπική αναλογία: 100% ΑαΒβ

Φαινοτυπική αναλογία: 100% χοίροι με κόκκινο χρώμα

134

P2 γενεά ΑαΒβ (κόκκινο χρώμα) x ΑαΒβ (κόκκινο χρώμα)


F2 γενεά



Φαινοτυπική αναλογία: 9/16 χοίροι με κόκκινο χρώμα

6/16 χοίροι με καφέ χρώμα

1/16 χοίροι με άσπρο χρώμα

Με βάση το «αβάκιο του Punnet», η απεικόνιση της F2 γενεάς γίνεται ως εξής:

♂

Γαμέτες

♀

ΑΒ

1/4

αΒ

1/4

Αβ

1/4

αβ

1/4

ΑΒ

1/4

ΑΑΒΒ

1/16

ΑαΒΒ

1/16

ΑΑΒβ

1/16

ΑαΒβ

1/16

αΒ

1/4

ΑαΒΒ

1/16

ααΒΒ

1/16

ΑαΒβ

1/16

ααΒβ

1/16

Αβ

1/4

ΑΑΒβ

1/16

ΑαΒβ

1/16

ΑΑββ

1/16

Ααββ

1/16

αβ

1/4

ΑαΒβ

1/16

ααΒβ

1/16

Ααββ

1/16

ααββ

1/16

Γενότυποι της μορφής Α-Β- (9/16) παράγουν χοίρους με κόκκινο χρώμα.

Γενότυποι της μορφής Α-ββ (3/16) παράγουν χοίρους με καφέ χρώμα.

Γενότυποι της μορφής ααβ- (3/16) παράγουν χοίρους με καφέ χρώμα.

Γενότυποι της μορφής ααββ (1/16) παράγουν χοίρους με άσπρο χρώμα.

135

(β) Για να απαντήσουμε το δεύτερο ερώτημα θα πρέπει πρώτα να

προσδιοριστούν οι γενότυποι των απόγονων της δεύτερης θυγατρικής γενεάς

που είναι καφέ χρώματος. Με βάση το «αβάκιο του Punnet», που παρουσιάζεται

παραπάνω, έχουμε τους εξής τέσσερεις γενότυπους που δίνουν καφέ χρώμα: (i)

ΑΑββ (με συχνότητα 1/16), (ii) Ααββ (με συχνότητα 2/16), (iii) ααΒΒ (με

συχνότητα 1/16) και (iv) ααΒβ (με συχνότητα 2/16). Συνεπώς, ο γενότυπος ΑΑββ

αποτελεί το 1/6 των καφέ απογόνων της F2, ο Ααββ το 2/6, ο ααΒΒ το 1/6 και ο

ααΒβ τα 2/6 αντίστοιχα. Οι τέσσερεις αυτοί γενότυποι συνδυάζονται ελεύθερα

μεταξύ τους και μπορούν να δώσουν συνολικά δέκα διαφορετικά είδη

διασταυρώσεων με τις αντίστοιχες συχνότητες διασταύρωσης, γενοτυπικές και

φαινοτυπικές αναλογίες Για εξάσκηση προσδιορίστε μόνοι σας τις συχνότητες

και τις αναλογίες αυτές.

Συνοπτικά, οι γενοτυπικές αναλογίες των προγόνων είναι οι εξής:

1/9 ΑΑββ, 2/9 ΑαΒβ, 2/9 Ααββ, 1/9 ααΒΒ, 2/9 ααΒβ και 1/9 ααββ.

Οι παραπάνω γενότυποι παράγουν τρεις φαινοτυπικές κατηγορίες:

2/9 χοίρους με κόκκινο χρώμα (με γενότυπο της μορφής Α-Β-)

6/9 χοίρους με καφέ χρώμα (με γενότυπους της μορφής Α-ββ και ααΒ-) και

1/9 χοίρους με άσπρο χρώμα (με γενότυπο της μορφής ααββ)

136




Ας υποθέσουμε ότι το χρώμα των λουλουδιών στις γαρυφαλλιές καθορίζεται από

δύο γενετικούς τόπους. Ο γενότυπος Μ-Ν- δίνει κόκκινα γαρύφαλλα ενώ ο

γενότυπος Μ-νν δίνει ροζ γαρύφαλλα. Επίσης, ο γενότυπος μμΝ- παράγει κίτρινα

γαρύφαλλα ενώ ο γενότυπος μμνν παράγει άσπρα γαρύφαλλα.

Με βάση τα παραπάνω στοιχεία, καλείστε να απαντήσετε στα εξής ερωτήματα:

(α) Ποιες φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται στους απογόνους της πρώτης

(F1) και δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) μιας διασταύρωσης μεταξύ

φυτών μιας ποικιλίας που παράγει ροζ γαρύφαλλα με φυτά μιας ποικιλίας

που παράγει κίτρινα γαρύφαλλα;

(β) Έστω ότι ένα φυτό που έχει κόκκινα γαρύφαλλα διασταυρωθεί με ένα φυτό

που έχει άσπρα γαρύφαλλα. Το 25% των απογόνων τους έχουν ροζ

γαρύφαλλα ενώ το 75% έχουν κόκκινα γαρύφαλλα. Ποιος είναι ο πιο

πιθανός γενότυπος του φυτού με τα κόκκινα γαρύφαλλα της πατρικής

γενεάς;

(γ) Προσδιορίστε τις γενοτυπικές και φαινοτυπικές αναλογίες των απογόνων

που θα προκύψουν από τις ακόλουθες διασταυρώσεις:

i. Μμνν x ΜμΝΝ

ii. μμΝν x ΜμΝν

iii. μμΝΝ x ΜΜΝν

iv. ΜμΝν x μμνν

v. ΜμΝν x ΜΜνν

vi. ΜΜνν x μμνν

vii. ΜΜΝΝ x μμνν

viii. Μμνν x Μμνν

ix. μμΝν x Μμνν

x. μμΝν x μμνν

137

Απάντηση:

(α) Οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) αυτής της διασταύρωσης

θα είναι 100% φυτά μιας ποικιλίας που θα παράγουν κόκκινα γαρύφαλλα.

Όμως οι απόγονοι της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) αυτής της

διασταύρωσης θα ανήκουν σε τέσσερεις φαινοτυπικές κατηγορίες, τις

εξής:

9/16 φυτά που παράγουν κόκκινα γαρύφαλλα

3/16 φυτά που παράγουν ροζ γαρύφαλλα

3/16 φυτά που παράγουν κίτρινα γαρύφαλλα

1/16 φυτά που παράγουν άσπρα γαρύφαλλα

(β) Ο πιο πιθανός γενότυπος του φυτού με τα κόκκινα γαρύφαλλα της πατρικής

γενεάς είναι ΜΜΝν.

(γ) Οι γενοτυπικές και φαινοτυπικές αναλογίες των απογόνων που θα

προκύψουν από τις παρακάτω γενετικές διασταυρώσεις είναι οι εξής:

i. Μμνν x ΜμΝΝ:

75% Μ-Ν- (φυτά που παράγουν κόκκινα γαρύφαλλα)

25% μμΝ- (φυτά που παράγουν κίτρινα γαρύφαλλα)

ii. μμΝν x ΜμΝν

37.5% Μ-Ν- (φυτά που παράγουν κόκκινα γαρύφαλλα)

12.5% Μ-νν (φυτά που παράγουν ροζ γαρύφαλλα)

37.5% μμΝ- (φυτά που παράγουν κίτρινα γαρύφαλλα)

12.5% μμνν (φυτά που παράγουν άσπρα γαρύφαλλα)

iii. μμΝΝ x ΜΜΝν


iv. ΜμΝν x μμνν


138

25% Μ-νν (φυτά που παράγουν ροζ γαρύφαλλα)


25% μμνν (φυτά που παράγουν άσπρα γαρύφαλλα)

v. ΜμΝν x ΜΜνν



vi. ΜΜνν x μμνν


vii. ΜΜΝΝ x μμνν


viii. Μμνν x Μμνν



ix. μμΝν x Μμνν





x. μμΝν x μμνν



139


Ας υποθέσουμε ότι το χρώμα του καρπού στις ντομάτες καθορίζεται από δύο

γενετικούς τόπους (Κ και Λ). Η ύπαρξη ή όχι χρωματισμού καθορίζεται από ένα

ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (Κ, κ). Η παρουσία του υπερέχοντος

αλληλομόρφου γονιδίου Κ οδηγεί στην παραγωγή άχρωμου καρπού ενώ η

παρουσία του υποτελούς αλληλομόρφου κ σε ομοζυγωτία καταλύει την

παραγωγή χρωστικής και σχηματίζονται χρωματιστοί καρποί. Αυτό καθαυτό το

χρώμα του καρπού καθορίζεται από ένα δεύτερο ζεύγος αλληλομόρφων

γονιδίων (Λ, λ). Το κόκκινο χρώμα στις ντομάτες οφείλεται στην παρουσία του

υπερέχοντος αλληλομόρφου Λ ενώ το πράσινο χρώμα οφείλεται στο υποτελές

αλληλόμορφο λ, όταν αυτό βρίσκεται σε ομόζυγη κατάσταση. Όταν διπλά

ετεροζυγωτικά φυτά (ΚκΛλ) διασταυρώνονται μεταξύ τους, οι ντομάτες

απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) εμφανίζουν μια φαινοτυπική

αναλογία 12 άχρωμες : 3 κόκκινες : 1 πράσινες.

Με βάση τα παραπάνω στοιχεία, καλείστε να απαντήσετε στα εξής ερωτήματα:

(α) ποιες φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται στους απογόνους της πρώτης

θυγατρικής γενεάς (F1) των διασταυρώσεων: (i) Κκλλ x ΚκΛΛ, (ii) ΚκΛλ x

κκλλ, (iii) Κκλλ x κκΛλ και (iv) ΚκΛλ x Κκλλ;

(β) αν δυο φυτά διασταυρωθούν και οι απόγονοί τους παράγουν 50% κόκκινες

και 50% πράσινες ντομάτες, μπορείτε να προσδιορίσετε το γενότυπο και

των φαινότυπο των γονέων τους;

Απάντηση:

(α) Οι φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται στους απογόνους της πρώτης

θυγατρικής γενεάς (F1) των παρακάτω διασταυρώσεων είναι οι εξής:

i. Κκλλ x ΚκΛΛ

75% φυτά που παράγουν άχρωμες ντομάτες

25% φυτά που παράγουν κόκκινες ντομάτες

140

ii. ΚκΛλ x κκλλ



25% φυτά που παράγουν πράσινες ντομάτες

iii. Κκλλ x κκΛλ



25% φυτά που παράγουν πράσινες ντομάτες

iv. ΚκΛλ x Κκλλ


12.5% φυτά που παράγουν κόκκινες ντομάτες

12.5% φυτά που παράγουν πράσινες ντομάτες

(β) Ο γενότυπος και ο φαινότυπος των φυτών που διασταυρώνονται και οι

απόγονοί τους παράγουν 50% κόκκινες και 50% πράσινες ντομάτες είναι ο

εξής:

κκΛλ (φυτά που παράγουν κόκκινες ντομάτες) x κκλλ (φυτά που παράγουν

πράσινες ντομάτες).

141


Ας υποθέσουμε ότι το γκρι χρώμα των αρουραίων οφείλεται στην ταυτόχρονη

παρουσία του υπερέχοντος αλληλομόρφου Α και του επίσης υπερέχοντος

αλληλομόρφου Β. Όλοι οι υπόλοιποι γενετικοί συνδυασμοί παράγουν άσπρους

αρουραίους. Σημειώστε επίσης ότι οι γενετικοί τόποι Α και Β βρίσκονται σε

διαφορετικά χρωμοσώματα. Άτομα από δύο διαφορετικές φυλές άσπρων

αρουραίων διασταυρώνονται και παράγουν γκρι απογόνους στην πρώτη

θυγατρική γενεά (F1).

Με βάση τα παραπάνω στοιχεία, να απαντήσετε στα εξής ερωτήματα:

(α) ποιοι είναι οι γενότυποι των πατρικών φυλών (άσπρων αρουραίων) και των

απογόνων της πρώτης θυγατρικής γενεάς (γκρι αρουραίων);

(β) ποιες φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται στους απογόνους της δεύτερης

θυγατρικής γενεάς;

(γ) ποιες γενοτυπικές αναλογίες αναμένονται στους άσπρους αρουραίους που

είναι απόγονοι της δεύτερης θυγατρικής γενεάς;

Απάντηση:

(α1) Οι γενότυποι των πατρικών φυλών (άσπρων αρουραίων) είναι οι εξής:

ΑΑββ x ααΒΒ

(α2) Οι γενότυποι των απογόνων της πρώτης θυγατρικής γενεάς (γκρι

αρουραίων) είναι οι εξής:

ΑαΒβ

(β) Οι φαινοτυπικές αναλογίες που αναμένονται στους απογόνους της

δεύτερης θυγατρικής γενεάς είναι οι εξής:

9/16 γκρι αρουραίοι

7/16 άσπροι αρουραίοι

142

(γ) Οι γενοτυπικές αναλογίες που αναμένονται στους άσπρους αρουραίους

που είναι απόγονοι της δεύτερης θυγατρικής γενεάς είναι οι εξής:

1/7 ΑΑββ

2/7 Ααββ

1/7 ααΒΒ

2/7 ααΒβ

1/7 ααββ

143


Ας υποθέσουμε ότι ο χρωματισμός των ματιών σε ένα είδος εντόμου

καθορίζεται από δύο γενετικούς τόπους. Η ύπαρξη ή όχι χρωματισμού

καθορίζεται από ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (Γ, γ). Η παρουσία του

υπερέχοντος αλληλομόρφου γονιδίου Γ οδηγεί στη δημιουργία άσπρων ματιών

καθώς παρεμπορδίζει την παραγωγή ή/και την παρουσία χρωστικής στα μάτια.

Αν απουσιάζει το υπερέχον αλληλόμορφο Γ, τότε το χρώμα των ματιών

εξαρτάται από ένα δεύτερο ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (Δ, δ). Έτσι, το

υπερέχον αλληλόμορφο Δ είναι υπεύθυνο για το κόκκινο χρώμα των ματιών του

εντόμου.

Ένα έντομο με κόκκινα μάτια διασταυρώθηκε με ένα άλλο έντομο με άσπρα

μάτια. Οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς κατατάχθηκαν σε δύο

φαινοτυπικές κατηγορίες με αναλογία 3 έντομα με άσπρα μάτια : 1 έντομα με

κόκκινα μάτια. Ένα έντομο απόγονος της F1 γενεάς με κόκκινα μάτια

διασταυρώθηκε με το γονέα που είχε κόκκινα μάτια. Οι απόγονοι της πρώτης

θυγατρικής γενεάς (F1) αυτής της διασταύρωσης κατατάχθηκαν σε δύο

φαινοτυπικές κατηγορίες με αναλογία 3 έντομα με κόκκινα μάτια : 1 έντομα με

άσπρα μάτια. Όταν όμως το ίδιο έντομο απόγονος της F1 γενεάς με κόκκινα

μάτια διασταυρώθηκε με το γονέα που είχε άσπρα μάτια, οι απόγονοι της

πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) αυτής της διασταύρωσης κατατάχθηκαν σε δύο

φαινοτυπικές κατηγορίες με αναλογία 3 έντομα με άσπρα μάτια : 1 έντομα με

κόκκινα μάτια.

Με βάση τα παραπάνω στοιχεία, να προσδιορίσετε τους γενότυπους όλων των

ατόμων που συμμετείχαν σε αυτές τις διασταυρώσεις.

Απάντηση:

Οι γενότυποι και οι φαινότυποι των τριών διασταυρώσεων που περιγράφονται

στην παραπάνω άσκηση είναι οι εξής:

(α) 1η διασταύρωση

144

P1 γγΔδ (κόκκινα μάτια) x Γγδδ (άσπρα μάτια)

F1 75% Γγ-δ (άσπρα μάτια) και 25% γγΔδ (κόκκινα μάτια)

(β) 2η διασταύρωση

P1 απόγονος της F1 γγΔδ (κόκκινα μάτια) x Γγδδ (γονέας με κόκκινα μάτια)

F1 75% γγΔ- (κόκκινα μάτια) και 25% γγδδ (άσπρα μάτια)

(γ) 3η διασταύρωση

P1 απόγονος της F1γγΔδ (κόκκινα μάτια) x Γγδδ (γονέας με άσπρα μάτια)

F1 75% Γγ-δ (άσπρα μάτια) και 25% γγΔδ (κόκκινα μάτια)

145


Τέσσερεις γαρυφαλλιές, που παράγουν κόκκινα γαρύφαλλα με διαφορετικό

γονότυπο (Γ1, Γ2, Γ3 και Γ4) όσον αφορά το σχηματισμό του χρώματος των

λουλουδιών, αυτογονιμοποιήθηκαν και έδωσαν τα παρακάτω φαινοτυπικά

αποτελέσματα στους απογόνους της πρώτης θυγατρικής γενεάς:

1η Διασταύρωση

P1 Γ1 x Γ1

F1 9 φυτά με κόκκινα γαρύφαλλα

6 φυτά με ροζ γαρύφαλλα

1 φυτά με άσπρα γαρύφαλλα


P1 Γ2 x Γ2

F1 100% φυτά με κόκκινα γαρύφαλλα


P1 Γ3 x Γ3


25% φυτά με ροζ γαρύφαλλα


P1 Γ4 x Γ4


25% φυτά με ροζ γαρύφαλλα

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, να προσδιορίσετε τους γενότυπους των

τεσσάρων φυτών.

Απάντηση:

Οι γενότυποι των τεσσάρων φυτών μπορούν να προσδιοριστούν από τις

αντίστοιχες διασταυρώσεις και είναι οι εξής:

146

1η διασταύρωση: η αναλογία 9 : 6 : 1 δείχνει ότι ο γενότυπος του Γ1 φυτού είναι

ΑαΒβ. Οι απόγονοι έχουν γενότυπο Α-Β- (κόκκινα γαρύφαλλα), Α-ββ / ααΒ- (ροζ

γαρύφαλλα) και ααββ (άσπρα γαρύφαλλα).

2η διασταύρωση: ο γενότυπος του Γ2 φυτού είναι ΑΑΒΒ καθώς η συγκεκριμένη

διασταύρωση δίνει 100% απογόνους με κόκκινα γαρύφαλλα.

3η διασταύρωση: ο γενότυπος του Γ3 φυτού είναι ΑαΒΒ ή ΑΑΒβ καθώς η

συγκεκριμένη διασταύρωση δίνει 75% απογόνους με κόκκινα γαρύφαλλα και

25% με ροζ γαρύφαλλα.

4η διασταύρωση: ο γενότυπος του Γ4 φυτού είναι ΑΑΒβ ή ΑαΒΒ (το αντίθετο από

το Γ3 φυτό) καθώς η συγκεκριμένη διασταύρωση δίνει 75% απογόνους με

κόκκινα γαρύφαλλα και 25% με ροζ γαρύφαλλα.

147


Δύο κουνέλια με άσπρο τρίχωμα από δύο διαφορετικές φυλές διασταυρώθηκαν

μεταξύ τους και «ως εκ θαύματος» όλοι οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής

γενεάς (F1) είχαν μαύρο τρίχωμα. Όταν απόγονοι της πρώτης θυγατρικής

γενεάς (F1) διασταυρώθηκαν μεταξύ τους έδωσαν στη δεύτερη θυγατρική γενεά

163 κουνέλια από τα οποία 93 είχαν μαύρο τρίχωμα και 71 είχαν άσπρο

τρίχωμα. Η διασταύρωση 10 θηλυκών κουνελιών με μαύρο τρίχωμα της πρώτης

θυγατρικής γενεάς με τον αρσενικό κούνελο με άσπρο τρίχωμα της πατρικής

γενεάς έδωσε 42 κουνέλια με μαύρο τρίχωμα και 44 κουνέλια με άσπρο

τρίχωμα.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, να προσδιορίσετε τους γενότυπους όλων των

ατόμων που συμμετείχαν στις παραπάνω γενετικές διασταυρώσεις.

Απάντηση:

Η αναλογία 93 : 71 είναι ουσιαστικά μια αναλογία 9 : 7. Συνεπώς αυτή η

αναλογία μας δείχνει ότι το χρώμα του τριχώματος στα κουνέλια καθορίζεται

από την αλληλεπίδραση δύο γενετικών τόπων, έστω (Κ, Λ). Οι διασταυρώσεις

και οι γενότυποι των ατόμων που συμμετέχουν σε αυτές μπορούν να αποδοθούν

ως εξής:


P1 ΚΚλλ x κκΛΛ

F1 9 Κ-Λ- κουνέλια με μαύρο τρίχωμα

3 Κ-λλ κουνέλια με άσπρο τρίχωμα

3 κκΛ- κουνέλια με άσπρο τρίχωμα

1 κκλλ κουνέλια με άσπρο τρίχωμα


P1 ΚκΛλ (θηλυκό της F1 γενεάς) x ΚΚλλ (ή κκΛΛ)

F1 50% ΚκΛλ κουνέλια με μαύρο τρίχωμα

50% Κ-λλ κουνέλια με άσπρο τρίχωμα

148


Ας υποθέσουμε ότι ο χρωματισμός του τριχώματος στις γάτες μπορεί να είναι

μαύρος (Μ), λευκός (Λ) ή γκρι (Γ). Ένας ερευνητής-γενετιστής ξεκινά μια σειρά

πειραματικών διασταυρώσεων για να διερευνήσει τη γενετική βάση καθορισμού

του χρωματισμού του τριχώματος στις γάτες. Στην πρώτη σειρά πειραματικών

διασταυρώσεων, ομόζυγες γάτες με γκρι χρωματισμό τριχώματος (φαινότυπος

Γ) διασταυρώθηκαν με ομόζυγες γάτες με λευκό χρωματισμό τριχώματος

(φαινότυπος Λ). Οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) αυτής της

διασταύρωσης ήταν γατάκια με γκρι χρωματισμό τριχώματος (φαινότυπος Γ).

Στη δεύτερη σειρά πειραματικών διασταυρώσεων, ομόζυγες γάτες με μαύρο

χρωματισμό τριχώματος (φαινότυπος Μ) διασταυρώθηκαν με ομόζυγες γάτες με

λευκό χρωματισμό τριχώματος (φαινότυπος Λ). Οι απόγονοι της πρώτης

θυγατρικής γενεάς (F1) αυτής της διασταύρωσης ήταν γατάκια με μαύρο

χρωματισμό τριχώματος (φαινότυπος Μ). Στην τρίτη σειρά πειραματικών

διασταυρώσεων, ομόζυγες γάτες με γκρι χρωματισμό τριχώματος (φαινότυπος

Γ) διασταυρώθηκαν με ομόζυγες γάτες με μαύρο χρωματισμό τριχώματος

(φαινότυπος Μ). Οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) αυτής της

διασταύρωσης ήταν γατάκια με γκρι χρωματισμό τριχώματος (φαινότυπος Γ).

Στην τέταρτη σειρά πειραματικών διασταυρώσεων, γάτες με μαύρο χρωματισμό

τριχώματος (φαινότυπος Μ) διασταυρώθηκαν μεταξύ τους. Κάποιες από αυτές

τις διασταυρώσεις απογόνους στην πρώτη θυγατρικής γενεάς (F1) μόνο γατάκια

με μαύρο χρωματισμό τριχώματος (φαινότυπος Μ) ενώ κάποιες άλλες

διασταυρώσεις έδωσαν F1 απογόνους γατάκια με μαύρο χρωματισμό

τριχώματος (φαινότυπος Μ) και γατάκια με λευκό χρωματισμό τριχώματος

(φαινότυπος Λ). Στην πέμπτη σειρά πειραματικών διασταυρώσεων, γάτες με

γκρι χρωματισμό τριχώματος (φαινότυπος Γ) διασταυρώθηκαν μεταξύ τους. Οι

απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) αυτών των διασταυρώσεων ήταν

γατάκια με μαύρο χρωματισμό τριχώματος (φαινότυπος Μ), γατάκια με γκρι

χρωματισμό τριχώματος (φαινότυπος Μ) και γατάκια με λευκό χρωματισμό

τριχώματος (φαινότυπος Λ). Στην έκτη και τελευταία σειρά πειραματικών

διασταυρώσεων, γάτες με λευκό χρωματισμό τριχώματος (φαινότυπος Λ)

διασταυρώθηκαν μεταξύ τους. Όλοι οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς

(F1) αυτών των διασταυρώσεων ήταν γατάκια με λευκό χρωματισμό

τριχώματος (φαινότυπος Λ).

149

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, πιστεύετε ότι ο ερευνητής-γενετιστής

κατάφερε να αποσαφηνίσει τη γενετική βάση καθορισμού του χρωματισμού του

τριχώματος στις γάτες; Αν ναι, παρουσιάστε τον τρόπο κληρονόμησης του

χρωματισμού του τριχώματος.

Απάντηση:

Τα αποτελέσματα των παραπάνω γενετικών διασταυρώσεων μπορούν να

εξηγηθούν με την αλληλεπίδραση δύο μη συνδεδεμένων γενετικών τόπων (έστω

Κ, Λ) όπου ο γενετικός τόπος Λ έχει επιστατική δράση στο γενετικό τόπο Κ.

Επίσης, σε κάθε γενετικό τόπο απαντά ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων με

τις εξής σχέσεις υπεροχής – υποτέλειας (Κ>κ και Λ>λ).

Με βάση τα παραπάνω, οι έξι τύποι γενετικών διασταυρώσεων και οι απόγονοι

της πρώτης θυγατρικής γενεάς που περιγράφηκαν φαινοτυπικά στην άσκηση

έχουν ως εξής:


P1 ΚΚΛΛ ή κκΛΛ (γκρι) x κκλλ (λευκό)

F1 ΚκΛλ ή κκΛλ (γκρι)


P1 ΚΚλλ (μαύρο) x κκλλ (λευκό)

F1 Κκλλ (μαύρο)


P1 ΚΚΛΛ ή κκΛΛ (γκρι) x κκλλ (λευκό)

F1 ΚκΛλ ή κκΛλ (γκρι)

4αη Διασταύρωση

P1 ΚΚλλ (μαύρο) x ΚΚλλ ή Κκλλ (μαύρο)

F1 Κ-λλ (μαύρο)

4βη Διασταύρωση

150

P1 Κκλλ (μαύρο) x Κκλλ (μαύρο)

F1 3 Κ-λλ (μαύρο) :

1 κκλλ (λευκό)


P1 ΚκΛλ (γκρι) x ΚκΛλ (γκρι)

F1 9 Κ-Λ- (γκρι) :

3 κκΛ- (γκρι) :

3 Κ-λλ (μαύρο) :

1 κκλλ (λευκό)


P1 κκλλ (λευκό) x κκλλ (λευκό)

F1 κκλλ (λευκό)

151


Ας υποθέσουμε ότι ένας ερευνητής-γενετιστής έχει στη διάθεσή του

διαφορετικές ποικιλίες από γαρυφαλλιές οι οποίες παράγουν κόκκινα, ροζ και

άσπρα γαρύφαλλα. Ο ερευνητής ξεκινά μια σειρά πειραματικών διασταυρώσεων

για να διερευνήσει τη γενετική βάση καθορισμού του χρώματος των λουλουδιών

στις γαρυφαλλιές. Στην πρώτη σειρά πειραματικών διασταυρώσεων,

γαρυφαλλιές από μια ποικιλία που παράγουν κόκκινα άνθη (Π1) διασταυρώθηκαν

μεταξύ τους. Οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) αυτής της

διασταύρωσης ήταν γαρυφαλλιές που σχημάτιζαν μόνο κόκκινα γαρύφαλλα. Στη

δεύτερη σειρά πειραματικών διασταυρώσεων, ο ερευνητής πήρε μια άλλη

ποικιλία γαρυφαλλιές που επίσης σχημάτιζαν κόκκινα άνθη (Π2) και τις

διασταύρωσε μεταξύ τους. Οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1)

αυτής της διασταύρωσης ήταν επίσης γαρυφαλλιές που σχημάτιζαν μόνο

κόκκινα γαρύφαλλα. Στην τρίτη σειρά πειραματικών διασταυρώσεων,

γαρυφαλλιές από ποικιλία που παράγει λευκά γαρύφαλλα διασταυρώθηκαν με

γαρυφαλλιές από τις ποικιλίες Π1 ή Π2 που παράγουν κόκκινα άνθη. Οι απόγονοι

της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) και των δύο αυτών διασταυρώσεων ήταν

γαρυφαλλιές που σχημάτιζαν μόνο κόκκινα γαρύφαλλα. Στην τέταρτη σειρά

πειραματικών διασταυρώσεων, γαρυφαλλιές από μια ποικιλία που παράγουν

λευκά άνθη (Π1) διασταυρώθηκαν μεταξύ τους. Οι απόγονοι της πρώτης

θυγατρικής γενεάς (F1) αυτής της διασταύρωσης ήταν γαρυφαλλιές που

σχημάτιζαν μόνο λευκά γαρύφαλλα. Στην πέμπτη σειρά πειραματικών

διασταυρώσεων, γαρυφαλλιές από την ποικιλία Π1 που παράγει κόκκινα

γαρύφαλλα διασταυρώθηκαν με γαρυφαλλιές από την ποικιλία Π2 που επίσης

παράγει κόκκινα γαρύφαλλα. Οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1)

αυτής της διασταύρωσης ήταν γαρυφαλλιές που σχημάτιζαν μόνο ροζ

γαρύφαλλα. Στην έκτη σειρά πειραματικών διασταυρώσεων, γαρυφαλλιές από

μια ποικιλία Π1 που παράγει ροζ γαρύφαλλα διασταυρώθηκαν με γαρυφαλλιές

από την ποικιλία που παράγει λευκά γαρύφαλλα. Οι απόγονοι της πρώτης

θυγατρικής γενεάς (F1) αυτής της διασταύρωσης ήταν γαρυφαλλιές που

σχημάτιζαν μόνο ροζ γαρύφαλλα.


κατάφερε να αποσαφηνίσει τη γενετική βάση καθορισμού του χρώματος των

152

λουλουδιών στις γαρυφαλλιές; Αν ναι, παρουσιάστε τον τρόπο κληρονόμησης

και να προσδιορίσετε τους γενότυπους των γονέων στις έξι σειρές

διασταυρώσεων που πραγματοποίησε ο συγκεκριμένος ερευνητής.

Απάντηση:

Τα αποτελέσματα των παραπάνω γενετικών διασταυρώσεων μπορούν να

εξηγηθούν με την αλληλεπίδραση δύο μη συνδεδεμένων γενετικών τόπων (έστω

Μ, Ν).

Σε κάθε γενετικό τόπο απαντά ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων με τις εξής

σχέσεις υπεροχής – υποτέλειας (Κ>κ και Λ>λ).

Με βάση τα παραπάνω, οι έξι τύποι γενετικών διασταυρώσεων και οι απόγονοι

της πρώτης θυγατρικής γενεάς που περιγράφηκαν φαινοτυπικά στην άσκηση

έχουν ως εξής:


P1 ΜΜνν (κόκκινα) x ΜΜνν (κόκκινα)

F1 ΜΜνν (κόκκινα)


P1 μμΝΝ (κόκκινα) x μμΝΝ (κόκκινα)

F1 Κκλλ (κόκκινα)

3αη Διασταύρωση

P1 μμνν (λευκά) x ΜΜνν (κόκκινα)

F1 Μμνν (κόκκινα)

3βη Διασταύρωση

P1 μμνν (λευκά) x μμΝΝ (κόκκινα)

F1 μμΝν (κόκκινα)

4 Διασταύρωση

P1 μμνν (λευκά) x μμνν (λευκά)

153

F1 μμνν (λευκά)


P1 ΜΜνν (κόκκινα) x μμΝΝ (κόκκινα)

F1 ΜμΝν (ροζ)


P1 ΜΜΝΝ (ροζ) x μμνν (λευκά)

F1 ΜμΝν (ροζ)

154


Ας υποθέσουμε ότι σε ένα είδος πεταλούδας υπάρχουν τέσσερα διαφορετικά

στελέχη σε σχέση με το χρωματισμό των φτερών. Το στέλεχος 1 έχει σκούρο

κόκκινο χρώμα στα φτερά, το στέλεχος 2 έχει πρασινοκίτρινα φτερά, το

στέλεχος 3 παρουσιάζει ανοικτό καφέ χρωματισμό ενώ τα φτερά του

πεταλούδων του στελέχους 4 είναι σκούρου καφέ χρώματος. Ένας ερευνητής

για να μελετήσει τη γενετική βάση καθορισμού του χρώματος των φτερών στις

πεταλούδες διασταυρώνει πεταλούδες του στελέχους 1 με πεταλούδες του

στελέχους 2. Στη συνέχεια διασταύρωσε τους απογόνους της πρώτης

θυγατρικής γενεάς (F1) μεταξύ τους και διαπίστωσε ότι οι απόγονοι της

δεύτερης θυγατρικής γενεάς (συνολικά 200 άτομα) μπορούν να καταταγούν σε

έξι φαινοτυπικές κατηγορίες:

(i) 84 πεταλούδες είχαν ανοικτό κόκκινο χρώμα φτερών

(ii) 29 πεταλούδες είχαν σκούρο κόκκινο χρώμα φτερών

(iii) 26 πεταλούδες είχαν ανοικτό καφέ χρώμα φτερών

(iv) 10 πεταλούδες είχαν σκούρο καφέ χρώμα φτερών

(v) 9 πεταλούδες είχαν πρασινοκίτρινο χρώμα φτερών και

(vi) 42 πεταλούδες είχαν πράσινο χρώμα φτερών

Στη συνέχεια διασταυρώνει πεταλούδες του στελέχους 3 με πεταλούδες του

στελέχους 4. Όλοι οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) είχαν

ανοικτού καφέ χρώματος φτερά.


κατάφερε να αποσαφηνίσει τη γενετική βάση καθορισμού του χρώματος των

φτερών στις πεταλούδες; Αν ναι, παρουσιάστε τον τρόπο κληρονόμησης και να

προσδιορίσετε τους γενότυπους όλων των παραπάνω ατόμων.

Απάντηση:

Το φαινοτυπικό αποτέλεσμα των απογόνων δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2)

της διασταύρωσης των πεταλούδων του στελέχους 1 με τις πεταλούδες του

155

στελέχους 2 (84 : 42 : 29 : 26 : 10 : 9) είναι ουσιαστικά μια αναλογία 27 : 13 : 9 :

9 : 3 : 3, που χαρακτηρίζει την αλληλεπίδραση τριών ανεξάρτητων γενετικών

τόπων, έστω Κ, Λ και Μ. Σε κάθε γενετικό τόπο απαντά ένα ζεύγος

αλληλομόρφων γονιδίων με τις εξής σχέσεις υπεροχής – υποτέλειας (Κ>κ, Λ>λ

και Μ>μ).

Με βάση τα παραπάνω, οι τύποι γενετικών διασταυρώσεων και οι απόγονοι της

πρώτης (F1) και δεύτερης (F2) θυγατρικής γενεάς που περιγράφηκαν

φαινοτυπικά στην άσκηση έχουν ως εξής:


P1 ΚΚΛΛμμ (στέλεχος σκούρο κόκκινο) x κκλλΜΜ (στέλεχος πρασινοκίτρινο)

F1 ΚκΛλΜμ (ανοικτό κόκκινο)

F2 27 Κ-Λ-Μ- (ανοικτό κόκκινο)

9 Κ-λλΜ- (πράσινο)

3 Κ-λλμμ (πράσινο)

1 κκλλμμ (πράσινο)

9 Κ-Λ-μμ (σκούρο κόκκινο)

9 κκΛ-Μ- (ανοικτό καφέ)

3 κκΛ-μμ (σκούρο καφέ)

3 κκλλΜ- (πρασινοκίτρινο)


P1 κκΛΛΜΜ (στέλεχος ανοικτό καφέ) x κκΛΛμμ (στέλεχος σκούρο καφέ)

F1 κκΛΛΜμ (ανοικτό καφέ)

156


Ας υποθέσουμε ότι ένας ερευνητής-γενετιστής θέλει να μελετήσει τη γενετική

βάση καθορισμού του χρώματος του τριχώματος στα πρόβατα. Έχει στη

διάθεσή του τρεις φυλές (Α, Β και Γ). Ξεκινά μια σειρά γενετικών

διασταυρώσεων μεταξύ ατόμων των τριών φυλών οι οποίες έδωσαν τα

παρακάτω αποτελέσματα (φαινοτύπους και φαινοτυπικές αναλογίες) μεταξύ των

απογόνων της πρώτης (F1) και δεύτερης (F2) θυγατρικές γενεάς:


P1 φυλή Α x φυλή Β

F1 100% λευκά πρόβατα

F2 13 λευκά : 3 χρωματιστά


P1 φυλή Α x φυλή Γ

F1 100% λευκά πρόβατα

F2 13 λευκά : 3 χρωματιστά


P1 φυλή Β x φυλή Γ

F1 100% χρωματιστά πρόβατα

F2 9 χρωματιστά : 7 λευκά

Με βάση τα παραπάνω αποτελέσματα, μπορείτε να προσδιορίσετε τη γενετική

βάση καθορισμού του χρώματος του τριχώματος στα πρόβατα;

Απάντηση:

Με βάση τα αποτελέσματα των παραπάνω διασταυρώσεων, και κυρίως το

γεγονός ότι έχουμε διαφορετικές αναλογίες στη δεύτερη θυγατρική γενεά (13:3

και 9:7), μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι ο χρωματισμός του τριχώματος στα

πρόβατα ελέγχεται από περισσότερους των δύο γενετικών τόπων.

157

Η αναλογία 13:3 είναι χαρακτηριστική της υπερέχουσας και υποτελούς

επίστασης ενώ η αναλογία 9:7 είναι χαρακτηριστική της αλληλεπίδρασης δύο

γονιδίων με συμπληρωματική δράση.

Ας υποθέσουμε ότι ο χρωματισμός του τριχώματος στα πρόβατα ελέγχεται από

τρεις γενετικούς τόπους (Κ, Λ και Μ) και ότι στον καθένα από αυτούς απαντά

και ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (Κ, κ – Λ, λ – Μ, μ).

Με βάση αυτή την υπόθεση εργασίας, διαπιστώνουμε ότι αν ο γενετικός τόπος Κ

είναι επιστατικός στο γενετικό τόπο Λ και αν ο γενετικός τόπος Λ έχει

συμπληρωματική δράση με το γενετικό τόπο Μ, τότε τα φαινοτυπικά

αποτελέσματα των παραπάνω διασταυρώσεων μπορούν να εξηγηθούν ως εξής:


P1 ΚΚΛΛΜΜ x κκλλΜΜ

F1 100% ΚκΛλΜμ (λευκά πρόβατα)

F2 13 Κ------ (λευκά) : 3 κκΛ-Μ- (χρωματιστά)


P1 ΚΚΛΛΜΜ x κκΛΛμμ

F1 100% ΚκΛλΜμ (λευκά πρόβατα)

F2 13 Κ------ (λευκά) : 3 κκΛ-Μ- (χρωματιστά)


P1 κκλλΜΜ x κκΛΛμμ

F1 100% κκΛλΜμ (χρωματιστά πρόβατα)

F2 9 κκΛ-Μ- (χρωματιστά): 7 Κ------ (λευκά)

158




Ας υποθέσουμε ότι υπάρχουν τρεις φυλές αλόγων. Οι φυλές Α1 και Α2 έχουν

καφέ τρίχωμα στην κεφαλή ενώ η φυλή Α3 έχει μια λευκή τούφα ανάμεσα στο

καφέ τρίχωμα της κεφαλής. Οι δύο φυλές με το καφέ τρίχωμα (Α1 και Α2) και η

φυλή με τη λευκή τούφα (Α3) διασταυρώθηκαν μεταξύ τους. Οι τρεις αυτές

διασταυρώσεις έδωσαν τα εξής φαινοτυπικά αποτελέσματα ανάμεσα στους

απογόνους της πρώτης (F1) και της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2):


P1 Α1 x Α3

F1 100% τρίχωμα με λευκή τούφα

F2 3 (τρίχωμα με λευκή τούφα) : 1 (τρίχωμα με καφέ τούφα)


P1 Α2 x Α3




P1 Α1 x Α2



Με βάση τα φαινοτυπικά αποτελέσματα των παραπάνω γενετικών

διασταυρώσεων, να προσδιορίσετε τους γενότυπους των τριών φυλών των

αλόγων.

Απάντηση:

Η φαινοτυπική αναλογία 37 : 27 που παρατηρήθηκε στους απογόνους της

δεύτερης θυγατρικής γενεάς της 3ης διασταύρωσης είναι χαρακτηριστική

159

γενετικών ιδιοτήτων οι οποίες ελέγχονται από τρεις γενετικούς τόπους. Έστω

ότι οι τρεις γενετικοί τόποι είναι Κ, Λ και Μ και ότι σε καθένα από αυτούς

απαντά ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων (Κ, κ-Λ, λ-Μ, μ). Ο φαινότυπος

«τρίχωμα με λευκή τούφα) μπορεί να εξηγηθεί με τη συμπληρωματική δράση

των τριών γονιδίων και την ταυτόχρονη παρουσία τριών υπερεχόντων

αλληλομόρφων στον ίδιο γενότυπο. Με βάση τα παραπάνω, η φυλή Α1 θα έχει

γενότυπο ΚΚΛΛμμ, η φυλή Α2 θα έχει γενότυπο κκλλΜΜ ενώ η φυλή Α3 θα έχει

γενότυπο ΚΚΛΛΜΜ.


P1 ΚΚΛΛμμ x ΚΚΛΛΜΜ

F1 100% ΚΚΛΛΜμ (τρίχωμα με λευκή τούφα)

F2 3 τρίχωμα με λευκή τούφα :

1 τρίχωμα με καφέ τούφα


P1 κκλλΜΜ x ΚΚΛΛΜΜ

F1 100% ΚκΛλΜΜ (τρίχωμα με λευκή τούφα)




P1 ΚΚΛΛμμ x κκλλΜΜ

F1 100% ΚκΛλΜμ (τρίχωμα με λευκή τούφα)



Με διασταυρώσεις επιβεβαιώστε τα φαινοτυπικά αποτελέσματα των απογόνων

της δεύτερης θυγατρικής γενεάς.

160


Ας υποθέσουμε ότι οι αλεπούδες απαντούν με τρεις χρωματισμούς στο τρίχωμα

τους: κόκκινο, γκρι και λευκό. Το παρακάτω γενεαλογικό δένδρο δείχνει τον

τρόπο κληρονόμησης του χρώματος του τριχώματος στις αλεπούδες κατά τη

διάρκεια τριών γενεών. Αν υποθέσουμε επίσης ότι η φαινοτυπική αναλογία των

απογόνων της τρίτης γενεάς που προκύπτει από τη διασταύρωση των ατόμων ΙΙ-

5 και ΙΙ-6 είναι η αναμενόμενη.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, μπορεί να προσδιορίσετε τη γενετική βάση

κληρονόμησης του χρώματος του τριχώματος στις αλεπούδες;

Απάντηση:

Τα δεδομένα που παρουσιάζονται στο παραπάνω γενεαλογικό δένδρο μπορούν

να εξηγηθούν με την αλληλεπίδραση δύο μη συνδεδεμένων γενετικών τόπων

(έστω Κ, Λ) όπου σε κάθε γενετικό τόπο απαντά ένα ζεύγος αλληλομόρφων

γονιδίων (Κ, κ και Λ, λ) και που τα υπερέχοντα αλληλόμορφά τους (Κ και Λ)

παρουσιάζουν συμπληρωματική δράση.

Με βάση τα παραπάνω, οι γενότυποι που θα ήταν υπεύθυνοι για τους τρεις

φαινοτύπους της υπό εξέταση διασταύρωσης θα ήταν:

(i) Κ-Λ- για τα κόκκινα αλεπουδάκια

1 2 3 4 5

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

161

(ii) Κ-λλ και κκΛ- για τα γκρι αλεπουδάκια και

(iii) κκλλ για τα άσπρα αλεπουδάκια.

Συνεπώς οι γονείς αυτής της διασταύρωσης θα έχουν τους εξής γενότυπους:

ΙΙ-5: Κ-Λ- (κόκκινο χρώμα)

ΙΙ-6: κκΛλ ή Κ-λλ (γκρι χρώμα)

162


Ας υποθέσουμε ότι το χρώμα των λουλουδιών στις μαργαρίτες καθορίζεται από

δύο μη συνδεδεμένους γενετικούς τόπους. Ο πρώτος γενετικός τόπος (έστω Α)

ελέγχει την παραγωγή της χρωστικής. Η παρουσία του υπερέχοντος

αλληλομόρφου Α επιτρέπει την παραγωγή της χρωστικής ενώ η ύπαρξη του

υποτελούς αλληλομόρφου α σε ομοζυγωτία οδηγεί σε άσπρες μαργαρίτες. Ο

δεύτερος γενετικός τόπος (έστω Β) παράγει την χρωστική. Η παρουσία του

υπερέχοντος αλληλομόρφου Β οδηγεί στο σχηματισμό λουλουδιών με κόκκινο

χρώμα ενώ η ύπαρξη του υποτελούς αλληλομόρφου α σε ομοζυγωτία οδηγεί στο

σχηματισμό λουλουδιών με κίτρινο χρώμα.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, να απαντήσετε στα εξής τέσσερα ερωτήματα:

(i) ποιες γενοτυπικές και φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται στους

απογόνους της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) μιας διασταύρωσης μεταξύ

μιας κίτρινης μαργαρίτας με γενότυπο Ααββ και μιας κόκκινης μαργαρίτας

με γενότυπο ΑαΒβ;

(ii) έστω ότι οι απόγονοι μιας διασταύρωσης κίτρινης μαργαρίτας με μια άλλη

μαργαρίτα κόκκινου χρώματος είναι όλοι άσπρου χρώματος, μπορείτε να

προσδιορίσετε τους γενότυπους των γονέων;

(iii) ποιες φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται στους απογόνους μιας

διασταύρωσης μεταξύ δύο διπλά ετεροζυγωτικών μαργαριτών κόκκινου

χρώματος;

(iv) έστω ότι οι απόγονοι μιας διασταύρωσης άσπρης μαργαρίτας με μια άλλη

μαργαρίτα κόκκινου χρώματος είναι κόκκινου, κίτρινου και άσπρου

χρώματος, μπορείτε να προσδιορίσετε τους γενότυπους των γονέων;

Απάντηση:

163

(i) Οι γενοτυπικές και φαινοτυπικές αναλογίες που αναμένονται στους F1

απογόνους μιας διασταύρωσης Ααββ x ΑαΒβ είναι οι εξής:

P1 Ααββ x ΑαΒβ

F1 1/8 ΑΑΒβ (κόκκινες μαργαρίτες)

2/8 ΑαΒβ (κόκκινες μαργαρίτες)

1/8 ΑΑββ (κίτρινες μαργαρίτες)

2/8 Ααββ (κίτρινες μαργαρίτες)

1/8 ααΒβ (άσπρες μαργαρίτες)

1/8 ααββ (άσπρες μαργαρίτες)

(ii) Οι γενότυποι των γονέων αυτής της διασταύρωσης είναι οι εξής:

Ααββ x ΑαΒβ ή Ααββ x ΑαΒΒ

(iii) Οι φαινοτυπικές αναλογίες που αναμένονται στους απογόνους μιας

διασταύρωσης μεταξύ δύο διπλά ετεροζυγωτικών μαργαριτών κόκκινου

χρώματος είναι οι εξής:

9 κόκκινες μαργαρίτες

3 κίτρινες μαργαρίτες

4 άσπρες μαργαρίτες

(iv) Οι γενότυποι των γονέων αυτής της διασταύρωσης είναι οι εξής:

ΑαΒβ x ααΒβ ή ΑαΒβ x ααββ

164


Αν διασταυρωθούν μεταξύ τους γενετικά πανομοιότυπες μονοϋβριδικές άσπρες

μαργαρίτες, οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) είναι άσπρες και

έγχρωμες μαργαρίτες σε αναλογία 3 : 1 αντίστοιχα. Αν διασταυρωθούν μεταξύ

τους γενετικά πανομοιότυπες μονοϋβριδικές έγχρωμες μαργαρίτες, οι απόγονοι

της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) είναι έγχρωμες και άσπρες μαργαρίτες σε

αναλογία 3 : 1 αντίστοιχα. Σημειώστε επίσης ότι το χρώμα των λουλουδιών στις

μαργαρίτες καθορίζεται από δύο μη συνδεδεμένους γενετικούς τόπους και ότι

το άσπρο δρα επιστατικά στο έγχρωμο.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, καλείστε να απαντήσετε στα εξής τέσσερα

ερωτήματα:

(i) ποιες φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται στους απογόνους της πρώτης

(F1) και της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) μιας διασταύρωσης ελέγχου

μιας μεταξύ μιας άσπρης μαργαρίτας που είναι ομόζυγη και για τα

υπερέχοντα αλληλόμορφα και των δύο γενετικών τόπων;

(ii) μπορείτε να προσδιορίσετε τον τύπο της επιστατικής δράσης;

(iii) Ας υποθέσουμε ότι γενότυποι της μορφής Μ--- και –νν παράγουν άσπρες

μαργαρίτες. Ας υποθέσουμε επίσης ότι άσπρες μαργαρίτες με γενοτυπική

σύσταση Μ-Ν- αλλάζουν σε κίτρινο χρώμα παρουσία χημικών αζωτούχων

ουσιών. Μια άσπρη μαργαρίτα που αλλάζει το χρώμα της σε κίτρινο

παρουσία αζωτούχων ενώσεων διασταυρώνεται με μια άλλη μαργαρίτα που

δεν αλλάζει το χρώμα της. Οι απόγονοι αυτής της διασταύρωσης οι

απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) είναι άσπρες και έγχρωμες

μαργαρίτες σε αναλογία 7 : 1 αντίστοιχα. Μπορείτε να προσδιορίσετε τους

γενότυπους των γονέων αυτής της διασταύρωσης;

(iv) Μια άσπρη μαργαρίτα που αλλάζει το χρώμα της σε κίτρινο παρουσία

αζωτούχων ενώσεων διασταυρώνεται με μια έγχρωμη μαργαρίτα. Οι

απόγονοι αυτής της διασταύρωσης οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής

γενεάς (F1) είναι άσπρες και έγχρωμες μαργαρίτες σε αναλογία 5 : 3

165

αντίστοιχα. Μπορείτε να προσδιορίσετε τους γενότυπους των γονέων

αυτής της διασταύρωσης;

Απάντηση:

(i) (F1) μιας διασταύρωσης ελέγχου μιας μεταξύ μιας άσπρης μαργαρίτας που

είναι ομόζυγη και για τα υπερέχοντα αλληλόμορφα και των δύο γενετικών

τόπων θα είναι 100% άσπρες μαργαρίτες. Οι απόγονοι της δεύτερης

θυγατρικής γενεάς (F2) θα είναι άσπρες και έγχρωμες μαργαρίτες σε

αναλογία 13 : 3 αντίστοιχα.

(ii) Τα παραπάνω φαινόμενα μπορούν να εξηγηθούν με υπερέχουσα και υποτελή

αλληλεπίδραση των δύο γενετικών τόπων.

(iii) Οι γενότυποι των γονέων αυτής της διασταύρωσης θα είναι οι εξής:

ΜμΝν x Μμνν

(iv) Οι γενότυποι των γονέων αυτής της διασταύρωσης θα είναι οι εξής:

MμΝν x μμΝν

166


Ας υποθέσουμε ότι ο καφέ χρωματισμός της χαίτης στα άλογα μπορεί να είναι

είτε ομοιογενής (δηλαδή όλη η χαίτη να έχει καφέ χρώμα) είτε να περιέχει και

άσπρες «κηλίδες». Η εκδήλωση αυτού του γνωρίσματος ελέγχεται από την

αλληλεπίδραση δύο μη συνδεδεμένων γενετικών τόπων (έστω Α και Β). Ένας

εκτροφέας αλόγων πραγματοποίησε δύο πειραματικές διασταυρώσεις με τα

εξής αποτελέσματα:


P1 ΑαΒΒ (ομοιογενές καφέ) x ΑαΒΒ (ομοιογενές καφέ)

F1 3/4 Α-ΒΒ (ομοιογενές καφέ)

1/4 ααΒΒ (καφέ με άσπρες κηλίδες)


P1 ααΒβ (καφέ με άσπρες κηλίδες) x ααΒβ (καφέ με άσπρες κηλίδες)

F1 3/4 ααΒ- (καφέ με άσπρες κηλίδες)

1/4 ααββ (καφέ με άσπρες κηλίδες)

Με βάση τα παραπάνω αποτελέσματα, μπορείτε να προσδιορίσετε τις

φαινοτυπικές αναλογίες των απογόνων της πρώτης θυγατρικής γενεάς των

παρακάτω διασταυρώσεων;

(i) ΑαΒβ x ΑαΒβ

(ii) ΑαΒβ x ααββ

(iii) ΑΑββ x ααΒΒ

Απάντηση:


P1 ΑαΒβ x ΑαΒβ

F1 9/16 ομοιογενές καφέ

7/16 καφέ με άσπρες κηλίδες

167


P1 ΑαΒβ x ααββ

F1 3/4 καφέ με άσπρες κηλίδες

1/4 ομοιογενές καφέ


P1 ΑΑββ x ααΒΒ

F1 100% ομοιογενές καφέ

168


Ας υποθέσουμε ότι το χρώμα στις ανεμώνες μπορεί να είναι κόκκινο, κίτρινο ή

άσπρο. Όταν διασταυρώνονται μια ποικιλία που παράγει κόκκινες ανεμώνες με

μια άλλη ποικιλία που παράγει άσπρες ανεμώνες, οι απόγονοι της πρώτης

θυγατρικής γενεάς είναι όλοι κόκκινου χρώματος. Όταν διασταυρώνονται μια

ποικιλία που παράγει κίτρινες ανεμώνες με μια άλλη ποικιλία που παράγει

άσπρες ανεμώνες, οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς είναι όλοι

κίτρινου χρώματος. Όταν διασταυρώνονται μια ποικιλία που παράγει κόκκινες

ανεμώνες με μια άλλη ποικιλία που παράγει κίτρινες ανεμώνες, οι απόγονοι της

πρώτης θυγατρικής γενεάς είναι όλοι κόκκινου χρώματος. Να σημειωθεί επίσης

ότι: (α) κάποιες διασταυρώσεις μεταξύ κόκκινων ανεμώνων παράγουν

απογόνους κόκκινου, κίτρινου και άσπρου χρώματος, (β) κάποιες διασταυρώσεις

μεταξύ κίτρινων ανεμώνων παράγουν απογόνους κίτρινου και άσπρου

χρώματος, (γ) διασταυρώσεις μεταξύ κίτρινων ανεμώνων δεν παράγουν ποτέ

απογόνους κόκκινου χρώματος και (δ) διασταυρώσεις μεταξύ άσπρων ανεμώνων

παράγουν πάντα απογόνους άσπρου χρώματος.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, καλείστε να απαντήσετε στα εξής τρία

ερωτήματα:

(i) μπορούν τα παραπάνω αποτελέσματα να εξηγηθούν με βάση μια υπόθεση

εργασίας που θα περιλαμβάνει έναν και μοναδικό γενετικό τόπο με

πολλαπλά αλληλόμορφα;

(ii) ποια είναι η πιο απλή εξήγηση, σε γενετικό επίπεδο, για τα παραπάνω

αποτελέσματα;

(iii) ποιες φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται ανάμεσα στους απογόνους της

δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) που προέρχονται από μια διασταύρωση

μεταξύ ανεμώνων που είναι ομόζυγες για τα υπερέχοντα αλληλόμορφα των

δύο γενετικών τόπων με άσπρες ανεμώνες;

Απάντηση:

169

(i) Τα παραπάνω αποτελέσματα δεν μπορούν να εξηγηθούν με βάση μια

υπόθεση εργασίας που θα περιλαμβάνει έναν και μοναδικό γενετικό τόπο με

πολλαπλά αλληλόμορφα.

(ii) Η πιο απλή υπόθεση εργασίας, σε γενετικό επίπεδο, για να εξηγηθούν τα

παραπάνω αποτελέσματα είναι η αλληλεπίδραση δύο γενετικών τόπων

(έστω Α και Β) με την εκδήλωση επιστατικής δράσης υπερέχοντος

αλληλομόρφου γονιδίου με αποτέλεσμα να έχουμε τα εξής: (α) γενότυποι

της μορφής Α-Β- ή ααΒ- παράγουν κόκκινες ανεμώνες, (β) γενότυποι της

μορφής Α-ββ παράγουν κίτρινες ανεμώνες και (γ) γενότυποι της μορφής

ααββ παράγουν άσπρες ανεμώνες.

(iii) Οι φαινοτυπικές αναλογίες που αναμένονται ανάμεσα στους απογόνους της

δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) που προέρχονται τη συγκεκριμένη

διασταύρωση είναι οι εξής:

12/16 κόκκινες ανεμώνες

3/16 κίτρινες ανεμώνες

1/16 άσπρες ανεμώνες

170


Ας υποθέσουμε ότι σκούρες καφέ πάπιες διασταυρώνονται μεταξύ τους και

παράγουν παπάκια τα οποία κατά τα δύο τρίτα είναι σκούρα καφέ ενώ κατά το

υπόλοιπο ένα τρίτο είναι ανοικτά καφέ. Ένας δεύτερος γενετικός τόπος

καθορίζει την παραγωγή χρωστικής στις πάπιες και έτσι όταν ετερόζυγες

πάπιες (για το συγκεκριμένο γενετικό τόπο) διασταυρώνονται μεταξύ τους, οι

απόγονοι που παράγονται είναι κατά τα τρία τέταρτα έγχρωμοι και κατά το

υπόλοιπο ένα τέταρτο είναι άσπροι. Αυτές οι άσπρες πάπιες προφανώς δεν

παράγουν καμία χρωστική. Σκούρες κίτρινες πάπιες διασταυρώνονται με άσπρες

πάπιες και οι απόγονοι τους στην πρώτη θυγατρική γενεά είναι 2/6 με σκούρο

καφέ χρώμα, 1/6 με ανοικτό καφέ χρώμα και 3/6 με άσπρο χρώμα.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, να απαντήσετε στα εξής τρία ερωτήματα:

(i) ποιοι είναι οι πιο πιθανοί γενότυποι των γονέων της παραπάνω

διασταύρωσης;

(ii) ποιες φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται ανάμεσα στους απογόνους της


μεταξύ σκούρων καφέ απογόνων της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1);

(iii) ποιο ποσοστό των σκούρων καφέ απογόνων δεύτερης θυγατρικής γενεάς

(F2) αναμένεται να είναι ομόζυγοι;

Απάντηση:

(i) Οι πιο πιθανοί γενότυποι των γονέων της παραπάνω διασταύρωσης είναι οι

εξής:

Κ1Κ2Λλ x Κ1Κ2λλ

Θα πρέπει να προσέξετε ότι το αλληλόμορφο γονίδιο Κ1 είναι θανατογόνο

όταν βρεθεί σε ομόζυγη κατάσταση.

171

(ii) Οι φαινοτυπικές αναλογίες που αναμένονται ανάμεσα στους απογόνους της


μεταξύ σκούρων καφέ απογόνων της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) είναι

οι εξής:

50% σκούρου καφέ χρώματος

25% ανοικτού καφέ χρώματος

25% άσπρου χρώματος

(iii) Κανένας από τους σκούρου καφέ χρώματος απογόνους της δεύτερης

θυγατρικής γενεάς (F2) δεν αναμένεται να είναι ομόζυγος.

172


Ας υποθέσουμε ότι υπάρχουν τρεις φυλές προβάτων, οι Α1, Α2 και Α3. Άτομα

από τη φυλή Α1 διασταυρώνονται με άτομα της φυλής Α3. Οι απόγονοι της

πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) αυτής της διασταύρωσης έχουν όλοι άσπροι

ενώ οι απόγονοι της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) παράγονται με αναλογία

13 άσπροι : 3 έγχρωμοι. Στη συνέχεια, άτομα από τη φυλή Α1 διασταυρώνονται

με άτομα της φυλής Α2. Οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) αυτής

της διασταύρωσης έχουν όλοι άσπροι ενώ οι απόγονοι της δεύτερης θυγατρικής

γενεάς (F2) παράγονται με αναλογία 13 άσπροι : 3 έγχρωμοι. Στη συνέχεια,

άτομα από τη φυλή Α2 διασταυρώνονται με άτομα της φυλής Α3. Οι απόγονοι

της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) αυτής της διασταύρωσης έχουν όλοι

έγχρωμοι ενώ οι απόγονοι της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) παράγονται με

αναλογία 7 άσπροι : 9 έγχρωμοι.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, να απαντήσετε στα εξής τέσσερα ερωτήματα:

(i) ποιος είναι ο τρόπος κληρονόμησης του συγκεκριμένου γενετικού

χαρακτηριστικού στα πρόβατα;

(ii) μπορείτε να προσδιορίσετε τους γενοτύπους των τριών φυλών, Α1, Α2 και

Α3, στα πρόβατα;

(iii) ποιες φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται στους απογόνους της πρώτης

θυγατρικής γενεάς (F1) μιας διασταύρωσης μεταξύ δύο τριϋβριδίων

γονέων;

(iv) ποιο ποσοστό των άσπρων απογόνων της διασταύρωσης των δύο

τριϋβριδίων γονέων αναμένεται να είναι διϋβρίδια;

Απάντηση:

(i) Ο τρόπος κληρονόμησης του συγκεκριμένου γενετικού χαρακτηριστικού

στα πρόβατα μπορεί να εξηγηθεί με την παρουσία τριών γενετικών τόπων

173

(έστω Α, Β και Γ) και τη δράση τους σε σχέση με την παραγωγή χρωστικής.

Όλοι οι γενετικοί τόποι δεν επιτρέπουν την παραγωγή χρωστικής όταν

βρίσκονται σε κατάλληλη γενοτυπική σύσταση. Η παρουσία του

υπερέχοντος αλληλομόρφου Α αναστέλλει την παραγωγή χρωστικής όπως

και τα υποτελή αλληλόμορφα των δύο άλλων γενετικών τόπων όταν είναι

σε ομοζυγωτία (ββ, γγ). Συνεπώς οι γενότυποι που παράγουν έγχρωμα

πρόβατα είναι μόνο της μορφής ααΒ-Γ-.;

(ii) Οι γενότυποι των τριών φυλών, Α1, Α2 και Α3, στα πρόβατα είναι οι εξής:

Α1: ΑΑΒΒΓΓ

A2: ααΒΒγγ

A3: ΑΑββγγ

(iii) Οι φαινοτυπικές αναλογίες που αναμένονται στους απογόνους της πρώτης

θυγατρικής γενεάς (F1) μιας διασταύρωσης μεταξύ δύο τριϋβριδίων

γονέων είναι οι εξής:

55 άσπρα πρόβατα

9 έγχρωμα πρόβατα

(iv) Το ποσοστό των άσπρων απογόνων της διασταύρωσης των δύο τριϋβριδίων

γονέων που αναμένεται να είναι διϋβρίδια 20/55.

174


Ας υποθέσουμε ότι το χρώμα στους πανσέδες μπορεί να είναι σκούρο κόκκινο,

ανοικτό κόκκινο, κίτρινο ή άσπρο. Πανσέδες με κόκκινο χρώμα διασταυρώνονται

μεταξύ τους και οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς (F1) μπορούν να

καταταγούν σε τέσσερεις φαινοτυπικές κατηγορίες και με τις εξής αναλογίες:

9/16 σκούρο κόκκινο, 3/16 ανοικτό κόκκινο, 3/16 κίτρινο και 1/16 άσπρο.

Κάποιοι από τους F1 απογόνους με ανοικτό κόκκινο χρώμα διασταυρώνονται

μεταξύ τους και οι απόγονοι τους μπορούν να καταταγούν σε τρεις

φαινοτυπικές κατηγορίες και με τις εξής αναλογίες: 12/16 ανοικτό κόκκινο,

3/16 κίτρινο και 1/16 άσπρο. Αν F1 απόγονοι με σκούρο κόκκινο χρώμα

διασταυρωθούν μεταξύ τους, τότε οι απόγονοι τους μπορούν να καταταγούν σε

τρεις φαινοτυπικές κατηγορίες και με τις εξής αναλογίες: 9/16 σκούρο κόκκινο,

3/16 ανοικτό κόκκινο και 4/16 κίτρινο.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, καλείστε να απαντήσετε στα εξής τρία

ερωτήματα:

(i) μπορείτε να εξηγήσετε τα παραπάνω δεδομένα σχετικά με το γενετικό τόπο

κληρονόμησης του χρώματος στους πανσέδες;

(ii) ποιες φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται ανάμεσα στους απογόνους αν οι

τρεις παραπάνω διασταυρώσεις ήταν διασταυρώσεις ελέγχου;

(iii) ποιες φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται ανάμεσα στους απογόνους μιας

διασταύρωσης μεταξύ ενός τριϋβριδίου φυτού με σκούρο κόκκινο χρώμα με

ένα διϋβρίδιο φυτό επίσης με κόκκινο χρώμα (θεωρείστε τον τρίτο γενετικό

τόπο ομόζυγο για το υποτελές αλληλόμορφο);

Απάντηση:

(i) Τρεις γενετικοί τόποι συμμετέχουν στον καθορισμό του χρώματος στους

πανσέδες (έστω Α, Β και Γ). Ο γενετικός τόπος Α καθορίζει την παραγωγή ή

μη χρωστικής. Το υπερέχον αλληλόμορφο Α επιτρέπει την παραγωγή

175

χρωστικής ενώ το υποτελές αλληλόμορφο α όταν είναι σε ομοζυγωτία

παράγει άσπρους πανσέδες. Ο γενετικός τόπος Β καθοριζει το κόκκινο

χρώμα στους πανσέδες. Το υπερέχον αλληλόμορφο Β είναι υπεύθυνο για το

σκούρο κόκκινο χρώμα ενώ το υποτελές αλληλόμορφο β όταν είναι σε

ομοζυγωτία παράγει ανοικτού κόκκινου χρώματος πανσέδες. Ο γενετικός

τόπος Γ συμμετέχει επίσης στον καθορισμό του χρώματος στους πανσέδες.

Το υπερέχον αλληλόμορφο Γ είναι υπεύθυνο για το κίτρινο χρώμα ενώ το

υποτελές αλληλόμορφο γ όταν είναι σε ομοζυγωτία παράγει άσπρου

χρώματος πανσέδες. Ο γενετικός τόπος Α εξασκεί επιστατική δράση στοςυ

άλλους δύο γενετικούς τόπους. Συγκεκριμένα, ο γενετικός τόπος Α ασκεί

μια υποτελή επιστατική δράση στο γενετικό τόπο Β και έτσι εξηγείται η

αναλογία 9 : 3 : 4 ενώ ασκεί μια υπερέχουσα επιστατική δράση και έτσι

εξηγείται η αναλογία 12 :3 : 1.

Άρα, οι γενότυποι των γονέων που συμμετείχαν στις τρείς διασταυρώσεις

που αναφέρθηκαν στην άσκηση είναι οι εξής:

1η διασταύρωση: ΑαΒβΓγ x ΑαΒβΓγ (αναλογία 9 : 3 : 3 : 1)

2η διασταύρωση: ΑαββΓγ x ΑαββΓγ (αναλογία 12 : 3 : 1)

3η διασταύρωση: ΑαΒβγγ x ΑαΒβγγ (αναλογία 9 : 3 : 4)

(ii) Οι φαινοτυπικές αναλογίες που αναμένονται ανάμεσα στους απογόνους αν

οι τρεις παραπάνω διασταυρώσεις ήταν διασταυρώσεις ελέγχου είναι οι

εξής:

1η διασταύρωση:

P1 ΑαΒβΓγ x ααββγγ

F1 25% σκούρο κόκκινο

25% ανοικτό κόκκινο

25% κίτρινο

25% άσπρο


P1 ΑαββΓγ x ααββγγ

F1 50% ανοικτό κόκκινο

25% κίτρινο

176

25% άσπρο


P1 ΑαΒβγγ x ΑαΒβγγ

F1 50% άσπρο

25% σκούρο κόκκινο

25% ανοικτό κόκκινο

(iii) Οι φαινοτυπικές αναλογίες που αναμένονται ανάμεσα στους απογόνους

μιας διασταύρωσης μεταξύ ενός τριϋβριδίου φυτού με σκούρο κόκκινο

χρώμα με ένα διϋβρίδιο φυτό επίσης με κόκκινο χρώμα (θεωρείστε τον

τρίτο γενετικό τόπο ομόζυγο για το υποτελές αλληλόμορφο) είναι οι εξής:

9/16 σκούρο κόκκινο

3/16 ανοικτό κόκκινο

2/16 κίτρινο

2/16 άσπρο

177


Ας υποθέσουμε ότι σε ένα φυτικό είδος παρατηρούνται τρεις διακριτές μορφές

φύλλων: δισκοειδή, μακρόστενα και σφαιρικά. Φυτά μιας ποικιλίας που

σχηματίζει δισκοειδή φύλλα διασταυρώνεται με φυτά μιας άλλης ποικιλίας που

παράγει μακρόστενα φύλλα. Όλοι οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενεάς

(F1) είχαν δισκοειδή φύλλα ενώ ανάμεσα στους ατους απογόνους της δεύτερης

θυγατρικής γενεάς (F2), συνολικά 157 φυτά, βρέθηκαν 88 φυτά με δισκοειδή

φύλλα, 60 φυτά με σφαιρικά φύλλα και 9 φυτά με μακρόστενα φύλλα.

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, να απαντήσετε στα εξής τρία ερωτήματα:

(i) ποια αναλογία σας θυμίζει, η φαινοτυπική αναλογία που παρατηρήθηκε

στους απογόνους της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2);

(ii) τι είδους γενετική αλληλεπίδραση μπορεί να εξηγήσει τα παραπάνω

δεδομένα;

(iii) αν φυτά της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) με σφαιρικά φύλλα

διασταυρωθούν μεταξύ τους, ποιες φαινοτυπικές αναλογίες αναμένονται

στους απογόνους της επόμενης γενεάς;

Απάντηση:

(i) Η φαινοτυπική αναλογία που παρατηρήθηκε στους απογόνους της δεύτερης

θυγατρικής γενεάς (F2) προσεγγίζει την εξής φαινοτυπική αναλογία:

9 φυτά με δισκοειδή φύλλα :

6 φυτά σφαιρικά φύλλα :

1 φυτά με μακρόστενα φύλλα

(ii) Η γενετική αλληλεπίδραση μπορεί να εξηγήσει τα δεδομένα της [αραπάνω

άσκησης είναι εκείνη της ύπαρξης δύο γενετικών τόπων με εκδηλώνουν

συμπληρωματική δράση.

178

(iii) Οι φαινοτυπικές αναλογίες που αναμένονται στους απογόνους της

επόμενης γενεάς (F3) αν φυτά της δεύτερης θυγατρικής γενεάς (F2) με

σφαιρικά φύλλα διασταυρωθούν τυχαία μεταξύ τους είανι οι εξής:

6/9 φυτά με σφαιρικά φύλλα :

2/9 φυτά με δισκοειδή φύλλα :

1/9 φυτά με μακρόστενα φύλλα

179

Υπερκείμενο_v2_20March2008

Documents

Transcript of Υπερκείμενο_v2_20March2008