На рисунке изображена анконская мутация у овец (слева – овца с нормальными конечностями). Определите, доминантна или рецессивна эта мутация, если в потомстве среди особей с…

Давайте разберемся с задачей подробно.

Задача:
На рисунке изображена анконская мутация у овец (слева — овца с нормальными конечностями). Нужно определить, доминантна или рецессивна эта мутация, если в потомстве среди особей с фенотипически мутантными признаками (то есть у овец с мутацией) с частотой 0,25 появляются ягнята с нормальными конечностями.

Понимание условий задачи

1. Мутация проявляется у некоторых овец — фенотипически мутантные особи.
2. Положение мутации — рецессивное или доминантное, нужно определить.
3. В потомстве среди особей, фенотипически мутантных (так как у них мутация), появляется часть ягнят с нормальным фенотипом (то есть без мутации).
4. Частота появления нормальных ягнят у мутантных особей — 0,25.

Анализ ситуации

• Если мутация доминантная, то для того, чтобы особь имела фенотип мутанта, она должна быть либо гетерозиготой, либо гомозиготой по доминантному признаку.
• Если мутация рецессивная, то особь с мутантным фенотипом — гомозигота по рецессивному аллелю.

Что означает появление нормальных ягнят в потомстве мутантных особей?

Это важный момент.

• Если особь с мутантным фенотипом — гомозиготная по рецессивному аллелю (например, aa), то все ягнята, получая этот аллель, будут тоже проявлять мутацию, потому что мама — у неё только мутационный аллель. Тогда все ягнята должны иметь мутантный фенотип, и нулевой шанс получить нормального ягненка (если только в дальнейшем не рассказывается о скрещиваниях с нормальными).

• Если особь с мутантным фенотипом — гетерозигота (например, Aa при доминантной мутации), то при скрещивании с особью с нормальным фенотипом (например, AA или aa) возникает шанс получить нормального ягненка.

Рассмотрим вариант с типичным скрещиванием

Пусть мутация — рецессивная.

• Тогда для получения мутантного фенотипа особи — она должна быть aa.
• В потомстве от aa × aa — все ягнята получат aa, и все будут мутантами, а нормальных не будет.
• В этом случае, наличие нормальных ягнят среди мутантных — невозможно, если обе особи aa.

Значит, мутантные особи в потомстве — это, скорее всего, гетерозиготы, то есть, что мутация — домінантна.

Предположим, что мутация — доминантная

• Тогда особь с мутантным фенотипом может быть либо Aa (гетерозигота), либо AA (гомозигота).

• Если мутация домінантна, то мутантный фенотип проявляется у Aa и AA.

• В таком случае, чтобы у особи с мутантным фенотипом через скрещивание с нормальным было получено 25% нормальных ягнят, предположим следующее:

  • Мутантные особи — гетерозиготы (Aa), а нормальные — AA или aa? Не совсем подходит, так как у мутации доминантной мутации особь с Aa — фенотип мутанта.

• Посмотрим на вероятности:

  Для мутагена доминантной мутации, скрещивание Aa × Aa даёт:

  \[ \text{Результат}:\quad 1/4\,AA,\quad 1/2\,Aa,\quad 1/4\,aa \]

  • Тут aa — нормальные (без мутации).
  • В этом случае, вероятность получить нормального ягнёнка при скрещивании Aa × Aa равна 1/4.

Это совпадает с условием! — в потомстве среди мутантных особей появляются ягнята с нормальными конечностями с вероятностью 0,25.

Итог:

• Мутация доминантна.
• Особь с фенотипом мутанта — гетерозигота Aa.
• В потомстве могут возникнуть нормальные ягнята (aa) с вероятностью 0,25.

Ответ:

Мутация — доминантная, потому что у особей с мутантным фенотипом есть шанс породить нормальных ягнят (с рецессивным генотипом aa) с вероятностью 25%.