Решение задач по генетике на группы крови

ЗАДАЧИ НА ГРУППЫ КРОВИ СИСТЕМЫ АВО

Система АВО (кодоминирование – взаимодействие аллельных генов, при котором у гетерозигот в фенотипе присутствует продукт обоих генов).

По системе АВО существует 4 группы крови:

1 группа имеет агглютинины α и β, но агглютиногенов не имеет, поэтому она называется нулевой группой и обозначается 0.

2 группа имеет агглютиноген А и агглютинин β - ее называют группой А.

3 группа имеет агглютиноген В и агглютинин α – это группа В.

4 группа - группа АВ, агглютининов не имеет.

Группы крови определяются геном J.

Наследование происходит по типу множественных аллелей.

Наличие той или иной группы крови определяется парой генов (или локусов), каждый из которых может находиться в трех состояниях (J^A, J^B или j⁰). Генотипы и фенотипы лиц с разными группами крови приведены в таблице 1.

Таблица 1. Наследование групп крови системы АB0:

Примеры решения задач.

Задача 1.

В родильном доме перепутали двух детей. Родители одного из них имеют 1 и 2 группы крови, родители другого - 2 и 4. Исследование показало, что дети имеют 1 и 2 группы крови. Определите, кто чей ребенок?

Решение.

1). У первой пары родителей 1 и 2 группы крови:

У матери 1 группа - j⁰j⁰ только гомозиготное состояние;

У отца 2 группа крови – имеет два состояния. Мы возьмем гетерозиготного отца, так как нужно проанализировать расщепление по данному признаку, чтобы увидеть все проявившиеся группы детей у данных родителей.

Произведем анализ скрещивания.

♀ j⁰j⁰ ♂J^AJ⁰

Р

1 группа 2 группа

G j⁰ J^A J⁰

F₁ J^AJ⁰ j⁰j⁰

2 группа 1 группа

У первой пары родителей дети могут иметь либо 1, либо 2 группы крови.

2). У второй пары родителей у матери 2 группа крови, пусть будет она также гетерозиготна - J^AJ⁰, у отца 4 группа крови тоже будет гетерозиготна - J^AJ^B.

Вот какими будут результаты скрещивания:

Р ♀J^AJ⁰ ♂J^AJ^B

2 группа 4 группа

G J^A j⁰ J^A J^B

F₁ J^AJ^A J^AJ⁰ J^AJ^B J^BJ⁰

2 группа 2 группа 4 группа 3 группа

У второй пары родителей могут быть дети 2, 3, 4 групп крови, то есть детей 1 группы крови у них быть не может.

Следовательно, ребенок первой группы крови принадлежит первой паре родителей, а 2 группы крови - второй паре родителей.

Задача 2.

В родильном доме перепутали двух детей. Первая пара родителей имеет I и II группы крови, вторая пара – II и IV. Один ребенок имеет II группу, а второй – I группу. Определить родителей обоих детей.

Решение

Первая пара родителей

У одного родителя – I группа крови – генотип j⁰j⁰. У второго родителя – II группа крови. Ей может соответствовать генотип J^AJ^A или J^Aj⁰. Поэтому возможны два варианта потомства:

Первая пара может быть родителями и первого, и второго ребенка.

Вторая пара родителей

У одного родителя II группа (J^AJ^A или J^Aj⁰). У второго – IV группа (J^AJ^B). При этом также возможны два варианта потомства:

Вторая пара не может являться родителями второго ребенка (с I группой крови).

Ответ

Первая пара – родители второго ребенка. Вторая пара – родители первого ребенка.

Задача 3.

Женщина с III группой крови возбудила дело о взыскании алиментов с мужчины, имеющего I группу, утверждая, что он отец ребенка. У ребенка I группа. Какое решение должен вынести суд?

Решение.

1. Генотип женщины – J^BJ^B или J^Bj⁰.

2. Генотип мужчины – j⁰j⁰.

В этом случае возможны два варианта:

Ответ:

Суд вынесет следующее решение: мужчина может являться отцом ребенка, так же, как и любой другой человек с такой же группой крови.

Задача 4.

У женщины с I группой крови родился ребенок с I группой крови. Будет ли удовлетворен судом иск о признании отцовства к Л.М., у которого IV группа крови?

Решение.

Первая группа крови матери нулевая и имеет один генотип - j⁰j⁰ (гомозиготна), у гетерозиготного отца 4 группа крови, тоже один тип генотипа - J^AJ^B.

Р ♀j⁰j⁰ ♂J^AJ ^B

I IV

G J⁰

J ^B

J^A

F₁ J^Aj⁰ J^Bj⁰

II III

Ответ: Мужчина 4 группы крови отцом не будет, т.к. у этой пары не может родиться ребенок с I группой крови.

Задача 5.

У матери первая группа крови, у отца – неизвестна. Ребенок имеет первую группу крови. Может ли отец иметь вторую группу крови?

Решение (допускается и следующее оформление задачи).

Р ♀ОО ♂АО

III

G

А

О

F₁ ОО АО

I II

Ответ: Отец может иметь 2 группу крови, если его генотип будет гетерозиготен – J^Aj⁰.

Задача 6.

В родильном доме перепутали двух мальчиков (назовем их условно «X» и «Y»). Родители первого имеют I и IV группы крови, родители второго – I и III группы крови. Анализ показал, что у «Y» – I, а у «X» – II группа крови. Определите, кто чей сын?

Дано: Р1 – 1группа 00, 4 группа АВ

Р2 - 1 группа 00, 3 группа ВВ, ВО

Х - 2 группа АО

Y- 1 группа 00

Решение.

1). Р1 00 х АВ

G 0 А В

F1 АО ВО

2 группа 3 группа

2). Р2ОО х ВВ

1 гр 3 гр

G О В

F2 ВО

3 группа

3). Р3ОО х ВО

1 гр 3 гр

G О В О

F3 ВО ОО

3 гр 1 гр

Ответ: Следовательно, у родителей с I и IV группами крови – сын «Х», а у родителей с группами крови I и III, – сын «Y», ибо только у этих супругов возможно рождение ребенка с I группой крови (отец гетерозиготен).

Задача 7.

В семье, где отец имел IV группу крови, а мать II группу, родилось четверо детей, имеющих I, II, III и IV группы крови. Судмедэкспертиза установила, что один из детей внебрачный. Установите генотипы родителей и определите, ребенок с какой группой крови – внебрачный.

Решение.

1). Р АА х АВ

G А А В

F1 АА АВ

2 гр 4 гр

2). Р АО х АВ

G А О А В

F1 АА АО ВО АВ

2 гр 2 гр 3 гр 4 гр

Ответ: внебрачным является ребенок с I группой крови.

Задачи для самостоятельного решения.

Задача 8.

У мальчика I группа, у его сестры – IV. Что можно сказать о группах крови их родителей?

Объяснение.

1.Генотип мальчика – j⁰j⁰, следовательно, каждый из его родителей несет ген j⁰.

2. Генотип его сестры – J^AJ^B, значит, один из ее родителей несет ген J^A, и его генотип – J^Aj⁰ (II группа), а другой родитель имеет ген J^B, и его генотип J^Bj⁰ (III группа крови).

Ответ:

У родителей II и III группы крови.

Задача 9.

У отца IV группа крови, у матери – I. Может ли ребенок унаследовать группу крови своего отца?

Объяснение

Генотип отца - J^AJ^B , генотип матери - j⁰j⁰ .

Р ♀j⁰j⁰ ♂J^AJ ^B

G j⁰ J^A J ^B

F₁ J^A j⁰ J ^B j⁰

II III

Ответ: Сын не может иметь группу крови своего отца

Задача 10.

Родители имеют II и III группы крови. Какие группы следует ожидать у потомства?

 Объяснение.

В этом случае возможны два варианта:

1) родители гомозиготны:

Р ♀J^AJ^A ♂ J ^BJ ^B

G J^A J ^B

F₁ J^AJ ^B

IV

2) родители гетерозиготны:

P ♀ J^AJ⁰ ♂J ^BJ⁰

G J^A J⁰ J ^B J ⁰

F₁ J^AJ ^B J^AJ⁰ J ^BJ⁰ J⁰J⁰

IV II III I

Ответ:

Если родители гомозиготны по генотипу, то потомство будет иметь IV группу крови.

Если родители гетерозиготны по генотипу, то потомство может иметь все 4 группы крови.

Задача 11.

В каких случаях судебная экспертиза может дать однозначный ответ об отцовстве ребенка?

Ответ.

Судебная экспертиза дает однозначный ответ, только при отрицательном результате. Например, мать IV (AB) и отца I (0), а ребенок IV (AB), тогда этот мужчина не мог быть отцом данного ребенка.

Задача 12.

Какие группы крови будут у детей, если у матери - 1 группа крови, а у отца - 4 группа крови?

Объяснение.

Р ♀j⁰j⁰ ♂J^AJ ^B

G j⁰ J^A J ^B

F₁ J^AJ⁰ J ^B J⁰

II III

Ответ: У детей будут II и III группы крови.

Задача 13.

У матери первая группа крови, а у отца - третья. Могут ли дети унаследовать группы крови своей матери? Возьмите два варианта решения, когда отец гомозиготен и когда он гетерозиготен.

Объяснение.

1) Р ♀j⁰j⁰ ♂J^ВJ ^B 2) Р ♀j⁰j⁰ ♂J^ВJ ⁰

G j⁰ J ^B G j⁰ J ^B J ⁰

F₁ J^ВJ ⁰ F₁ J ^BJ⁰ J⁰J⁰

III III I

Ответ: Могут, если отец будет гетерозиготен по генотипу.

Задача 14.

У матери – I группа крови, а у отца – III. Могут ли дети унаследовать группу крови своей матери?

Ответ: да, если отец имеет группу крови В0 (III).

Задачи на резус - фактор.

Наследование резус-фактора.

В эритроцитах у 85% людей имеется белок резус-фактор. Люди, у которых в эритроцитах имется этот белок, называют резус-положительными. У 15% людей в эритроцитах нет этого белка. Это резус-положительные люди. Резус-положительный белок синтезируется под контролем доминантного гена Rh + (генотипы Rh + Rh + (гомозигот) и Rh + rh– (гетерозигот). Рецессивный генrh– не синтезирует данный белок в эритроцитах крови человека, рецессивный генотип будет только гетерозиготным rh–rh-.

Решение генетической задачи на наследование резус-фактора человека.

Отец ребенка – гомозиготный резус – положительный, мать резус отрицательна. Определите и объясните:

а). Каковы генотип и фенотип ребенка; б). Что произойдет, если в организмы матери развивается резус-положительный ребенок; в). Почему второй ребенок этих родителей может родиться мертвым.

Р rh - rh - Rh + Rh +

G rh - Rh+

F 1 Rh + rh–

Ответ:

а) генотип ребенка Rh + rh – по фенотипу резус-положительный;

б) между резус-отрицательной матерью и резус-положительным ребенком возникает резус-конфликт, так как в крови матери образуются антитела, нейтрализующие резусный белок эритроцитов зародыша, тем самым разрушая их, у ребенка развивается гемолитическая желтуха.

в) при второй беременности антитела, накопившиеся в организме матери, практически сразу начинают разрушать эритроциты зародыша, что приводит к его гибели.

Задачи ЕГЭ смешанной тематики.

Задача 1.

Группа крови и резус-фактор – аутосомные, несцепленные признаки. Группа крови контролируется тремя аллелями одного гена - J⁰, J^А, J^В. Аллели J^Аи J^В доминируют над аллелем J⁰. Первую группу (0) определяют рецессивные гены J0, вторую группу (А) определяет доминантный аллель J^А, третью группу В доминантный аллель J^В, четвертую (АВ) оба аллеля J^А J^В. Положительный резус-фактор (Rh +)доминирует над отрицательным (rh -). Женщина со второй резус-положительной кровью , имеющая сына с первой резус-отрицательной кровью подала заявление в суд на мужчину с третьей резус-положительной кровью для установления отцовства. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и ребенка. Может ли этот мужчина быть отцом ребенка? Объясните механизм (характер) наследования признаков крови и резус-фактора.

Решение.

1. Условие задачи:

2). Решение задачи.

J^АJ⁰Rh + rh - J^ВJ⁰Rh + rh -

Р ♀ 2 гр (А) Rh + (положительный) х ♂ 3 гр (В) Rh + (положительный)

G J^АRh + J^Аrh - J⁰Rh + J⁰rh - J^ВRh + J^Вrh - J⁰Rh + J⁰rh -

3). Объяснение решения задачи.

1). Сын этой женщины имеет 1 группу крови, отрицательный резус-фактор, его генотип - J⁰J⁰rh- rh-. Это возможно, если родители гетерозиготны по обеим парам признаков и имеют генотипы - ♀ J^АJ⁰Rh + rh - (фенотип - 2 гр (А) Rh + (положительный)), ♂ J^ВJ⁰Rh + rh – (фенотип - 3 гр (В) Rh + (положительный)).

2). Мужчину могут признать отцом в том случае, если он и данная женщина будут гетерозиготны по обеим признакам.

3). Группа крови АВ0 наследуется по принципу кодоминирования, а резус-фактор - полного доминирования.

Ответ.

1.Генотипы, фенотипы и гаметы родителей

♀ J^АJ⁰Rh + rh -, 2 гр (А) Rh + (положит), гаметы -J^АRh +, J^Аrh -,J⁰Rh +,J⁰rh -

♂J^ВJ⁰Rh +rh -, 3 гр (В) Rh + (положит), гаметы -J^ВRh +,J^Вrh -,J⁰Rh +,J⁰rh –

2.Генотип сына - J⁰J⁰rh- rh-, его фенотип - 1 группа крови, отрицательный резус-фактор. Мужчину можно признать отцом в том случае, если он и данная женщина будут гетерозиготны по обеим признакам.

3.Группа крови АВ0 наследуется по принципу кодоминирования, а резус-фактор - полного доминирования.

Задача 2.

Может ли от брака голубоглазой (рецессивный признак) женщины с 1 группой крови и кареглазого мужчины с 4 группой крови, мать которого имела голубые глаза, родиться ребенок с голубыми глазами и 1 группой крови. Ответ поясните. Определите генотипы родителей и детей. Составьте схему решения задачи.

1. Условие задачи.

   Признак, фенотип	ген	генотип
   Карий цвет глаз Голубой цвет глаз 1 группа (0) крови 2 группа (А) крови 3 группа (В) крови 4 группа(АВ) крови Р ♀голуб., 1гр (00) крови ♂карегл 4 гр (АВ) крови F голуб, 1 (00) группа крови	А А J0 JА JВ JА , JВ а, 0 а, А,В	АА (гомозигот), Аа (гетерозигот) аа (гомозигот) J0J0 JАJА, JАJ0 JВJВ, JВJ0 JА JВ аа J0J0 АА JАJВ гомозигот, Аа JАJВ гетерозигот

2. Схема решения задачи.

аа J⁰J⁰ Аа J^АJ^В

Р ♀голуб., 1гр (00) крови х ♂карегл 4 гр (АВ) крови

G а J⁰ А J^А АJ^В аJ^А аJ^В

1. Объяснение решения задачи.

У мужчины карий цвет глаз, но его мать имела голубые глаза, поэтому по аллели цвета глаз он гетерозиготен, его генотип - Аа J^АJ^В, генотип женщины - аа J⁰J⁰. В этой семье дети не могут унаследовать 1 группу (00) крови, а голубой цвет глаз могут иметь 50% детей.

1. Ответ.

1. Генотипы, фенотипы, гаметы родителей

♀аа J⁰J⁰,голуб., 1гр (00) крови, (а J⁰)

♂Аа J^АJ^В, карегл 4 гр (АВ) крови, (А J^А, АJ^В,аJ^А, аJ^В)

1. Генотипы и фенотипы детей

Аа J^АJ⁰карие глаза 2 группа (А0) крови

Аа J^ВJ⁰карие глаза 3 группа (В0) крови

аа J^АJ⁰голубые глаза 2 группа (А0) крови

аа J^ВJ⁰ голубые глаза 3 группа (В0) крови

1. Ребенок с генотипом ааJ⁰J⁰(голубоглазый с 1 группой крови) родиться в этой семье не может.

Задача 3.

В семье резус-положительных родителей, в которой отец имеет 3 группу крови, а мать 2 группу крови, родился резус-отрицательный сын с 1 группой крови. Определить генотипы родителей м вероятность рождения у них резус-отрицательного ребенка с 4 группой крови.

Дано: Отец - 3 группа, резус – положительный

Мать – 2 группа, резус- положительный

Сын – 1 группа, резус-отрицательный

Найти: Р - генотипы

Ребенок - 4 группы, резус отрицательный

Решение.

Так как в данной семье родился резус-отрицательный сын с 1 группой крови с генотипом - rh-rh-J⁰J⁰, то родители должны быть гетерозиготны по резус-фактору и группам крови.

Р Rh+ rh-J^вJ⁰ Rh+ rh- J^АJ⁰

резус полож3 группа резус полож 2 группа

Составив и проанализировав решетку Пеннета, определили, что детей с 4 группой крови и резус отрицательным фактором 1/16 часть. Вычислим в %.

16 - 100%

1 - х%

х = = 6, 25%

Тип задачи - наследование групп крови по типу кодоминирования и резус-фактора (аутосомного) признака с полным доминированием.

Ответ. 1). Генотипы родителей: Rh+ rh- J^вJ⁰ , Rh+ rh- J^АJ⁰ .

2).Вероятность рождения резус-отрицательного ребенка с 4 группой крови равна 6,25%.