Вопрос: У растения семейства крестоцветных обнаружены гены А, В и С, мутации которых ведут к: 
А: появление чашелистиков вместо лепестков венчика; 
В: появление лепестков вместо тычинок; 
С: появление тычинок вместо пестиков. 
Как Вы думаете, какова функция этих генов в норме? К чему может привести наличие в геноме одной особи двух или трех мутантных аллелей этих генов?
Категория: школьный раздел
Ответы:
Все гипотезы о функциях генов А, В и С можно расположить в рамках двух моделей: мультисигнальной и унисигнальной. Вообще говоря, можно придумать гораздо больше способов формирования цветка, удовлетворяющих условию задачи, чем приводим мы. Данный вопрос тем и интересен, что проверяет способности школьников строить разнообразные, более или менее глубокие модели исходя из определенных условий.
Итак, мультисигнальная модель. Она подразумевает, что формирование разных органов цветка обусловлено действием на меристему разных сигналов (веществ, способных вызывать дифференцировку клеток по определенному типу).
Гипотеза N1. Сигналы выделяются какими-то клетками на апикальном конце меристемы /формирование цветка идёт "сверху вниз", т. е., первыми образуются плодолистики, а последней - чашечка/. Гены А, В и С ответственны за синтез (или выделение, или синтез предшественников сигналов и вообще за любой процесс, результатом которого является выделение сигнала). В дальнейшем для краткости будем писать, что гены ответственны за результат, подразумевая при этом, что их непосредственная функция может быть другой. В разное время (последовательность выделения их указывают цифры возле вертикальной оси.
Результаты мутаций в парах генов:

А и В - 1 круг - чашелистики (чшл)
        2 круг - чшл
        3 круг - чшл
        4 круг - плодолистики (пдл)
А и С - 1 круг - чшл
        2 круг - чшл
        3 круг - тычинки (тч)
        4 круг - тч
В и С - 1 круг - чшл
        2 круг - лепестки (лп)
        3 круг - тч
Результат мутаций во всех трёх генах:
        1 круг - чшл,
        2 круг - чшл,
        3 круг - чшл
        4 круг - чшл

Гипотеза N2. Выделяется 3 сигнала, одинаковых по силе, в разное время. Гены определяют восприимчивость клеток определенных групп к сигналу.
Последовательность выделения сигналов указывают цифры возле вертикальной оси. Результаты мутаций в парах генов и мутаций во всех трех генах предлагается предсказать. При этом будут появляться результаты типа 
1 круг - чшл, 2 круг - чшл, 3 круг - чшл, 4 круг - лп. 
Противоречие условию задачи здесь можно устранить путем следующих рассуждений: "мутация в гене А вызывает развитие чшл вместо лп не только в "своём" круге но и в любом другом круге цветка. Так же и с мутациями в генах В и С."
Гипотеза N3. Сигналы выделяются в основании меристемы, а апикальный её кончик выделяет ингибиторы, сводящие действие сигналов на нет (при этом формирование цветка идёт, конечно, "снизу вверх", т. е. первыми закладываются чшл, а пдл - последними. В таком порядке происходит формирование органов цветка на самом деле.). Сигналы одинаковой силы вырабатываются в разное время; граница зоны, в которой они работают, определяется границей зоны проникновения ингибитора, которая зависит от его количества, а это количество регулируется генами А, В и С, 
Теперь перейдём к унисигнальной модели. Здесь мы ограничимся одной гипотезой. Основание меристемы выделяет некое вещество, концентрация которого линейно убывает по мере удаления от основания меристемы. Результат клеточной дифференцировки зависит от концентрации вещества, выделяемого основанием меристемы (сигнала) следующим образом: при концентрации в-ва (силе сигнала) ниже определенного уровня формируются чшл, от одного уровня до другого - лп и т. д. Гены А, В, С определяют эти "критические уровни". При мутации в каком-то из этих генов соответствующий порог ("критический уровень" перестает существовать и продолжается нормирование элементов предыдущего круга до тех пор, пока не вступит в действие продукт ближайшего "по порядку" нормального гена. Результаты мутаций в парах генов также предлагается предсказать.