Задачи по генетике

Блок №1 Молекулярные основы наследственности

Задача № 1

Смысловая нить DNA, соответствующая гену вазопрессина (гормона гипофиза, повышающего кровяное давление) содержит следующую последовательность нуклеотидов: АСААТААААСТТСТААСАGGАGСАССА. Определите:

1) последовательность нуклеотидов во второй нити DNA; 2) последовательность нуклеотидов в mes-RNA, соответствующий гену вазопрессина; 3) число аминокислот, входящих в состав вазопрессина.

Решение

Антипараллельная нить DNA имеет следующую последовательность нуклеотидов:

TGTTATTTTGAAGATTGTCCTCGTGGT.

При синтезе mes-RNA со смысловой нити DNA, сохраняется тот же принцип комплементарности (порядок положения азотистых оснований определяется правилом Чаргаффа). Отличие связано с тем, что RNA в отличие от DNA не имеет Т, поэтому A соответствует U: UGUUAUUUUGAAGAUUGUCCUCGUGGU.

Поскольку генетический код триплетен, то одной аминокислоте соответствует последовательность из трех нуклеотидов. Так как смысловая нить DNA содержит всего 27 нуклеотидов, то в состав вазопрессина входит всего 9 аминокислот.

Задача № 2

Аланиновая t-RNA может содержать один из пяти вариантов антикодонов: CGA, CGG, CGU, CGC, UAG. Определите, какими кодонами в молекуле mes-RNA кодируется аминокислота аланин.

Решение

Согласно принципу комплементарености, в молекуле mes-RNA могут содержаться следующие кодоны, соответствующие аланину: GCU, GCC, GCA, GCG, AUC.

Блок № 2 Моногибридное скрещивание

Задача № 3

В генетической лаборатории был утерян журнал экспериментов, частично данные были утрачены. Необходимо было установить генотипы родителей и потомков. Если известно, что две черные самки мыши скрещивались с коричневым самцом. Одна самка в несколько пометов дала 20 черных и 17 коричневых потомков, а вторая в общей сложности - 33 черных. Определите генотипы родителей и потомков.

Решение

Поскольку в потомстве второй самки наблюдалось единообразие (33 черных потомка), то, следовательно, черный цвет доминирует, самка была гомозиготна по доминанте, а коричневый самец гетерозиготен по рецессиву.

Р аа  АА

коричн. черн.

F₁ Аа

черн.

В потомстве первой самки из 37 особей оказалось 17 коричневых, следовательно, она была гетерозиготной. Расщепление по фенотипу (20 черных и 17 коричневых) приблизительно соответствует расщеплению при анализирующем скрещивании (1:1).

Р аа  Аа

коричн. черн.

F₁ Аа : Аа

коричн. черн.

Задача № 4

В родильном доме перепутали двух мальчиков (назовем их условно Икс и Игрек). Родители одного из них имеют I и IV группу крови, а родители второго - I и III. Лабораторный анализ показал, что у Игрека - I, а у Икса - II группа крови. Определите, кто чей сын.

Решение

Для правильного решения этой задачи необходимо знать, что группа крови определяется не двумя, а тремя аллельными генами (имеет место множественный аллелизм). Гены встречаются попарно, но при этом гены I^A и I^B подавляют проявления гена I⁰, но не подавляют друг друга (имеет место кодоминирование). Т. о., могут существовать четыре группы крови: I – I⁰I⁰ (или 0); II – I^AI^A или I^AI⁰ (группа А); III – I^BI^B или I^BI⁰ (группа В) и IV - I^АI^В ( группа АВ).

У родителей имевших I и IV в потомстве могут получиться лишь II и III группы:

Р I⁰I^{0 } I^АI^В

(I) (IV)

F₁ I^AI⁰ : I^BI⁰

(II) (III)

У родителей имевших I и III, возможны два варианта расщепления, в зависимости от того был родитель с III группой гомо- или гетерозиготен:

а) Р I⁰I^{0 } I^BI^B б) Р I⁰I^{0 } I^BI⁰

(I) (III) (I) (III)

F₁ I^BI⁰ F₁ I^BI⁰ : I⁰I⁰

(III) (III) (I)

Таким образом, I группа у Игрека могла получиться только в том случае если родители имели I и III группы крови при чем один из родителей был гетерозиготен, II же группа крови у Икса могла получиться, если родители имели I и IV.

Задача № 5

У Володи и его родного брата Коли глаза серые, а у их сестры Наташи - голубые. Мама у этих детей голубоглазая, ее же родители имели серые глаза. Как наследуется голубая и серая, окраска глаз? Какой цвет глаз у папы Володи, коли и Наташи? Каковы генотипы всех членов семьи? Дайте аргументированный ответ.

Решение

Родители матери имели серые глаза, а у нее глаза голубые, следовательно, родители должны были быть гетерозиготными (потомство отличается от родителей). Поскольку они были сероглазыми, то, следовательно, серый цвет глаз – доминантен. Чтобы у материи мог проявиться голубой цвет глаз, она должна быть гомозиготной по рецессиву (по данному признаку). Поскольку у детей цвет глаз разный (у братьев – серый, у Наташи – голубой), то у их отца цвет глаз должен быть серым.

Решение этой задачи удобно записать и виде родо­словной. При составлении родословных человека упо­требляются следующие символы:

1,2 — родители матери — Аа;

1. — мать — аа;

2. — отец — Аа;

5, 6 — братья — Аа;

7 — сестра Наташа — аа.

Блок № 3 Дигибридное скрещивание

Задача № 6

При скрещивании рыжих тараканов (прусаков), имеющих узкое тело коричневого цвета (дикий фенотип), с особями оранжевой окраски, но с нормальной шириной тела в первом поколении было получено 5330 особей дикого фенотипа. Во втором поколении наблюдалось следующее расщепление:3242 особи дикого типа, 1085 особей с узким оранжевым телом, 1137 особей с широким коричневым телом и 360 особей с широким оранжевым телом.

Как наследуется форма и окраска тела у таракана-прусака? Напишите генотипы родителей и потомков.

Решение

Т.к. рассматриваются 2 признака (окраска и ширина тела), то это задача на дигибридное скрещивание.

В первом поколении все особи имели дикий фенотип. Это говорит о том, что , во-первых, скрещивались гогмозиготы, а во-вторых доминируют признаки дикого типа. Можно обозначить ген , определяющий узкое тело как А, а широкое – а; ген, определяющий коричневый цвет, - В, а оранжевый – b. В таком случае рыжие тараканы-прусаки (родители) должны иметь генотип ААВВ, т.е. быть гомозиготными по обоим доминантным признакам. Особи же с оранжевой окраской и нормальной шириной тела были дигомозиготны по рецессиву – аавв.

Р ААВВ  ааbb

узк., шир.,

коричн. оранж.

F₁ АаВb

_{дикий тип}

Для получения второго поколения скрещивались две дигетерозиготы из первого поколения:

Р АаВb  АаВb

узк., коричн.

F₂

9А-В- : 3А-bb : 3ааВ- : 1 ааbb

узк., узк., шир. шир.,

коричн. оранж. коричн. оранж.

Сопоставим теоретическое и практическое расщепление. Всего во втором поколении было получено 5824 особи. Раздели это число на 16 (количество возможных типов генотипов), получим 364. Это приблизительно соответствует 360 особям с широким оранжевым телом (ааbb). Особей дикого типа было 3242, то соответственно получаем 9 (А-В-). Особей с узким оранжевым телом (генотип А-bb) было получено 1085, что приблизительно соответствует 3. И наконец, особей с коричневым телом (ааВ-) было всего 1137, что приблизительно и соответствует 3.

Т.о. следует говорить о том, что тараканы-прусаки (дикий тип) имеют генотип А-В-; тараканы с широким оранжевым телом дигомозиготы по рецессиву (ааbb); тараканы с узким оранжевым телом имеют генотип А-bb, а широким коричневым – ааВ-.

Задача № 7

У кур черная окраска оперения определяется геном Е, бурая – е, наличие хохла – С, отсутствие его – с. Бурый хохлатый петух скрещен с черной курицей без хохла. В их потомстве половина цыплят черных хохлатых и половина бурых хохлатых. Определите генотипы родителей.

Решение

В задаче рассматриваются два признака – цвет оперения и наличие или отсутствие хохла. Для удобства решения разберем наследование каждого признака по отдельности.

Рассмотрим первоначально окраску оперения. Бурый петух должен был иметь генотип ее (гомозигота по рецессиву), в противном случае бурая окраска не можно проявиться. Черная курица могла быть гомозиготной по доминанте, т.е. иметь генотип ЕЕ. Но тогда, согласно первому закону Менделя, в первом поколении должно наблюдаться единообразие по данному признаку. Согласно же условию задачи, половина цыплят в потомстве – бурые. Следовательно, курица была гетерозиготна по гену окраски, т.е. имела генотип Ее.

Курица без хохла должна была иметь генотип сс, т.е. быть гомозиготной по рецессиву. Петух хохлатый, а поскольку в потомстве все цыплята были хохлатыми, то по этому признаку петух должен быть гомозиготен по доминанте и иметь генотип СС.

Таким образом, генотип курицы – Еесс, а петуха – ееСС.

Задача № 8

В МГК обратилась супружеская пара установления характера наследования глухонемоты. При анамнезе они сообщил, что его отец глухонемой (рецессивный признак) с белым локоном надо лбом (доминантный признак), мать здорова и не имеет белой пряди. А их ребенок родился глухонемой с белым локоном надо лбом. Можно ли сказать, что ребенок унаследовал признаки от отца?

Решение

Т.к. глухонемота - признак рецессивный, то отец гомозиготен по рецессиву (аа). Если бы мать была гомозиготна по доминанте по этому признаку, то генотип ребенка должен был бы быть Аа, т.е. фенотипически он был бы здоров. Поскольку ребенок глухонемой, то, следовательно, мать - носительница признака глухонемоты, имея генотип Аа. Значит, говорить о том, что ребенок унаследовал глухонемоту от отца нельзя.

Что касается белого локона надо лбом, то мать его не имела и, следовательно. По этому признаку была гомозиготна по рецессиву (bb). Носителем доминантного аллеля В мог быть только отец, следовательно, белую прядь надо лбом ребенок унаследовал от отца.

Блок № 4 Взаимодействие неаллельных генов

Задача № 9

В глухом лесу жили круглоухие чебурашки. Однажды во время охоты они нашли чебурашку из другого племени, который заблудился и сломал ногу. Охотники принесли его к себе в селение, вылечили и хотели отправить домой. Но он полюбил одну очаровательную чебурашечку и решил остаться с ней, вскоре у них родились дети. Как же были потрясены родители и все жители селения, когда оказалось, что у всех детей уши были квадратные. Колдуны решили, что духи леса карают племя, но не убили маленьких чебурашек, а только отселили их. Запретив браки между ними и круглоухими чебурашками. Вскоре у чебурашек с квадратными ушами появилось потомство, но среди детишек оказалось 36 чебурашек с квадратными ушами, 25 – с круглыми, а 4 с треугольными. Чебурашки не знали законов генетики. Можете ли Вы объяснить , что произошло, определив генотипы родителей и потомков?

Решение

В задаче рассматривается один признак, но он встречается в трех вариантах (круглые, треуголные, квадратные). Задача могла бы быть на неполное доминирование, но полученное во втором поколении расщепление отличается от 1:2:1 и составляет приблизительно 9:6:1, следовательно, это задача на взаимодействие генов.

Расщепление 9:6:1 характерно для скрещивания двух дигетерозигот, следовательно, чебурашки с квадратными ушами из F1 были дигетерозиготны (АаСс). Поскольку в F1 были дигетерозиготны (АаСс). Поскольку в F1наблюдалось единообразие, то, следовательно, родители были гомозиготны, но по-разному. Можно предположить, что если один из генов находится в гомозиготном по рецессиву состоянии, то проявляется один вариант признака (круглые уши), если оба гена одновременно находятся в доминантном состоянии, то проявляется другой вариант (квадратные уши), если же оба гена гомозиготны по рецессиву, то проявляется третий вариант (треугольные уши). В этом случае имеет место комплементарное взаимодействие генов.

P AAcc  aaCC

кругл. кругл.

F₁ АаСс

F₂ 36 (9) с квадратными (А-В-) : 25 (6) с круглыми (3А-сс + 3ааС-) : 4 (1) см треугольными ушами (аасс).

Задача № 10

В прерии долгое время жили два табуна мустангов. Одни лошади были песочного цвета, а другие - серые с тёмным хвостом и гривой. Паслись они далеко друг от друга, никогда не встречались, скрещивались только в пределах своих табунов, и другой масти в табунах никогда не встречалось. Но однажды, после большого пожара, оба табуна встретились и перемешались. От смешанных браков стали рождаться жеребята, причём все песочного цвета. Когда жеребята подросли и стали скрещиваться между собой, в их потомстве единообразия не было. Из 178 жеребят 134 были песочного цвета, 11 серых с тёмным хвостом и гривой, а 33 были золотистыми с чёрной полосой вдоль хребта. Определите генотипы мустангов-родителей и их потомков.

Решение

В данном случае рассматривается один признак - окраска. При скрещивании в пределах табунов расщепления никогда не наблюдалось, следовательно, родители были гомозиготны. Во втором поколении произошло расщепление, приблизительно соответствующее соотношению 12:3:1, что говорит о взаимодействии неаллельных генов по типу доминантного эпистаза (при наличии в доминанте гена-ингибитора проявляется один вариант признака; если ген-ингибитор в рецессиве, а второй ген в доминанте- другой вариант; если же оба гена в рецессиве - третий). Так как в первом поколении проявилась только песочная окраска, то ей соответствует доминантный ген-ингибитор.

Р ААСС  Аасс

песоч. Серый

F₁ АаСс

песоч.

F₂ 134(12) песочных (9А-С-+ 3А-сс):33(3) золотистых (ааС-): 11(1) серых (аасс).

Задача № 11

Жил в пустыне красивый верблюд. Давно пришла ему пора обзавестись семьёй, но он мечтал взять в жёны только белую верблюдицу, чтобы у них были белоснежные дети. И вот однажды встретил он красавицу с шерстью белой как снег на вершинах гор. Они поженились и вскоре верблюд стал отцом, но каково же было его разочарование, когда среди родившихся верблюжат оказались обычные жёлтые. Верблюдица поклялась, что не изменяла мужу, и верблюд ей поверил. Стали у них рождаться дети, но всегда среди белых верблюжат появлялись и жёлтые. В общей сложности родилось у них 48 потомков, среди которых было 27 белых и 21 жёлтый. Прав ли был верблюд, поверив жене? Как могла бы верблюдица объяснить ситуацию, если бы знала генетику?

Решение

В задаче рассматривается один признак-цвет шерсти. Следовательно, задача может быть на моногибридное скрещивание либо на взаимодействие неаллельных генов. Число особей в потомстве недостаточно, чтобы можно сделать точный вывод. Расщепление похоже на соотношение 1:1, т.е. на анализирующее скрещивание. Но в этом случае родители должны были бы отличаться по цвету шерсти. Поскольку оба белые, то, следовательно, здесь имеет место взаимодействие неаллельных генов. Соотношение особей в потомстве составляет 9:7, т.е. имеет место комплементарное взаимодействие, при котором наличие обоих генов в доминанте даёт один вариант признака, а гомозиготность по рецессиву любого из генов - другой вариант.

Р СсЕе  СсЕе

белый белая

F₁ 27(9) белых (С-Е-):21 (7) жёлтых (3С-ее+3ссЕ-+1ссее).

Задача № 12

Сороконог шоколадного цвета взял в жёны шоколадную сороконожку. В положенный срок родились у них сороконожки, однако среди них были дети не только похожие на папу и маму, но и малыши красивого золотистого цвета и тёмно-коричневые. Рождались у них ещё дети, но каждый раз повторялось одно и то же. В общей сложности родились у них 330 сороконожек, из которых 190 были шоколадными,60-красивыми золотистыми, а 80-тёмно-коричневыми. Определите генотипы сороконога, сороконожки и сороконожек-детишек.

Решение

Рассматривается один признак-цвет, но расщепление в потомстве не соответствует ни одному из возможных вариантов при моногибридном скрещивании (3:1;1:2:1;1:1 или 2:1). Следовательно, имеет место взаимодействие неаллельных генов. Соотношение при расщеплении в потомстве составляет приблизительно 9:3:4. Это соответствует комплементарному взаимодействию при скрещивании двух дигетерозигот. При этом дигетерозиготные особи несут один вариант признака, один из генов в доминанте- другой вариант (например, А-сс), а этот же ген в рецессиве - третий:

Р АаСс  АаСс

шоколадный шоколадная

F₁ 190 (9) шоколадных (А-С-): 60(3) золотистых (А-сс): 80 (4) коричневых (3ааС-+1аасс).

Задача № 15

При скрещивании двух растений пастушьей сумки, имевших треугольную форму плода, из 177 растений первого поколения у двенадцати плоды оказались овальной формы. Как можно объяснить такое необычное расщепление? Напишите генотипы родительских растений и их потомков. С каким растением надо скрестить родительские формы, чтобы подтвердить ваше предположение? Какие потомки и в каком соотношении ожидаются в результате этих скрещиваний?

Решение

Соотношение при расщеплении в первом поколении составляет приблизительно 15:1, что говорит в пользу кумулятивной полимерии. Родительские формы в этом случае должны быть дигетерозиготны, а растения с плодами овальной формы из F1-дигомозиготны по рецессиву. Если провести скрещивание таких особей с любой из родительских, то должно получиться расщепление по фенотипу 3:1,т.е. на каждые три особи с плодом треугольной формы должна появиться одна особь с овальной формой плода:

Р А1а1А2а2  А1а1А2а2;

треуг. треуг.

F₁ 165(15) с треугольными плодами (9А1-А2-+3А1-а2а2+3а1а1А2-):12 (1) с овальными плодами (а1а1а2а2);

F_в (1А₁а₁А₂а₂+1а₁а₁А₂а₂+1А₁а₁а₂а₂) - с треугольными плодами; 1а₁а₁а₂а₂ - с овальными плодами.

Задача № 16

От брака негров и белых рождаются мулаты. Анализ потомства большого числа браков между мулатами дал расщепление 1:4:6:4:1. Фенотипически это были чёрные и белые потомки, мулаты, а также тёмные и светлые мулаты. Определите количество генов, обуславливающих окраску кожи, характер их взаимодействия и генотипы родителей и потомков. Как, по-вашему, может ли от брака белой женщины с мулатом или с африканским негром родиться совершенно чёрный ребёнок- негр? Почему?

Решение

Расщепление, получаемое в потомстве от брака между мулатами (1 часть - негры, ; части-тёмные мулаты, 6 частей - мулаты, 4 части - светлые мулаты и 1 часть -белые) соответствует случаю расщепления при дигибридном наследовании. Следовательно, в определении цвета кожи у человека участвуют два неаллельных гена, имеющих одинаковое фенотипическое проявление и взаимодействующих по типу кумулятивной полимерии. При этом степень пигментации будет зависеть от числа доминантных аллелей. Обозначим гены как А₁ иА₂. Тогда генотип негра - А₁А₁А₂А₂, белого - а₁а₁а₂а₂, мулата-А1а1А2а2. Расщепление по генотипам в случае брака между мулатами будет выглядеть так:

Гаметы	А1А2	А1а2	а2А2	а1а2
А1А2	А1А1А2А2 негр	А1А2А2а2 тёмный мулат	А1а1А2А2 тёмный мулат	А1а1А2а2 мулат
А1а2	А1А1А2а2 тёмный мулат	А1А1а2а2 мулат	А1а1А2а2 мулат	А1а1а2а2 светлый мулат
а1А2	А1а1А2А2 тёмный мулат	А1а1А2а2 мулат	а1а1А2А2 мулат	а1а1А2а2 светлый мулат
а1а2	А1а1А2а2 мулат	А1а1а2а2 светлый мулат	а1а1А2а2 светлый мулат	а1а1а2а2 белый

На вопрос о том, может ли от брака белой женщины и негра родиться совершенно чёрный ребёнок, можно ответить нет, так как происходит скрещивание: А₁А₁А₂А₂ х а₁а₂а₂а₂. В этом случае ребёнок всегда будет с промежуточным цветом кожи - мулат. От брака белой женщины с мулатом (возможные генотипы: А₁а₁А₂а₂; А₁А₁а₂а₂; а₁а₁А₂А₂) тем более возможно рождение мулатов, светлых мулатов и белых, но не негров.

Блок № 5 Определение пола и сцепленное с полом наследование

Задача № 15

У курицы вследствие заболевания яичник дегенерировал, а из правой гонады развился семенник. В результате эта особь стала функционировать как самец. Какое соотношение по полу следует ожидать от скрещивания такой особи с нормальной курицей?

Решение

Известно, что у всех птиц гетерогаметным является женский пол. Следовательно, исходно генотип курицы был ХY. При переопределении пола в результате заболевания генотип особи не изменился. Хотя она и функционировала как петух, у нее образовались в равном соотношении два типа сперматозоидов: с Х-хромосомой и Y –хромосомой. Скрещивание данной особи с нормальной самкой можно записать следующим образом:

Р ХY  XY переопределённый самец

Гаметы Х Y X Y

F1 1X X : 2ХY : 1YY

гибнут

Значит в потомстве от скрещивания переопределенной особи с нормальной курицей ожидается следующее соотношение по полу: 2 части курочек : 1 часть петушков.

Задача № 16

У кошек окраска шерсти контролируется доминантным геном А, локализованном в Х-хромосоме. Аналогично локуса в Y- хромосоме нет. Кошки с генотипом Х^АХ^а имеют черепаховую окраску из чередующихся чёрных и рыжих пятен. При генотипе Х^аХ^а окраска рыжая. Какое потомство следует от скрещивания чёрной кошки с рыжим котом, рыжей кошки с чёрным котом, черепаховой с рыжим и чёрными котами? Почему так редки черепаховые коты? Напишите возможный генотип черепахового кота.

Решение

1. P X^aX^a  X^AY

чёрн. рыж.

F¹ Х^АХ^а (все кошки черепаховые) : Х^аY (все коты чёрные).

2. Р Х^АХ^А  Х^а Y

рыж. чёрн.

F₁ X^AX^a (все кошки черепаховые) : Х^АY (все коты рыжие).

3. Р Х^АХ^а  ХАY

череп. рыж.

F₁ Х^АХ^А (рыжая кошка) : Х^АХ^а (черепаховая кошка) : Х^АY (рыжий кот) : Х^аY (чёрный кот).

4. Р Х^АХ^а  Х^аY

череп. чёрн.

F₁ Х^АХ^а (черепаховая кошка) : Х^аХ^а (черная кошка) : Х^АY (рыжий кот) :

Х^аY(чёрный кот).

Поскольку вY-хромосоме нет локуса, соответствующего гену окраски шерсти, то коты не могут быть гетерозиготными по этому признаку. Следовательно, не может быть и черепаховой окраски у котов. Она может быть встречаться лишь в тех редких случаях, когда у кошки при гаметогенезе имеет место нерасхождение половых хромосом и она образует гаметы Х^АХ^А, Х^АХ^а или Х^аХ^а в зависимости от своего генотипа. В таком случае при слиянии гамет Х^АХ^а иY может получиться кот с генотипом Х^АХ^аY и черепаховой окраской.

Задача №17

В МГК обратилось супружеская пара с целью установления возможностей рождения детей – дальтоников. Известно, что у мужчины нормальное зрение, а у женщина–дальтоник с не расхождением у неё Х-хромосом?

Решение

Исходя из условия задачи, родители будут иметь следующие генотипы: отец Х^АY, мать Х^аХ^а - дальтоничка. Тогда с учётом нерасхождения Х-хромосом у женщины получится следующее потомство:

Гаметы	ХаХа	0
ХА	ХАХаХа женщина с Х-трисомией, имеющая нормальное зрение	ХаХаY мужчина с синдромом Клайнфельтера, дальтоник
Y	ХА0 женщина с синдромом Шерешевского-Тернера и нормальным зрением.	Y0 гибнет до рождения

Задача № 18

У человека гемофилия детерминирована сцепленным с полом рецессивным геном h.

Здоровая женщина, гетерозиготная по гену гемофилии, вышла замуж за здорового мужчину. Какова вероятность того, что их ребёнок будет страдать гемофилией? У кого из детей- сыновей или дочерей - опасность заболеть больше?

Отец девушки страдает гемофилией, тогда как мать здорова и происходит из семьи, благополучной по этому заболеванию. Девушка выходит замуж за здорового юношу. Что можно сказать о возможности заболевания их детей обоего пола?

Какова вероятность рождения от здорового мужчины, брат которого страдает гемофилией, ребёнка-гемофилика? Какова вероятность рождения такого ребёнка у женщины здоровой, но имеющей больного брата?

Отец и сын гемофилики, а у матери нормальная свёртываемость крови. Правильно ли будет, сказать, что сын унаследовал своё заболевание от отца?

Решение

Генотип

Х⁺Х^+, Х⁺Х^h - люди, не страдающие гемофилией

Х⁺Y

Х ^hY - гемофилики

по

Вероятность рождения гемофилика – 25 %, гемофилией будут заболевать, как правило мальчики.

б) P X⁺X⁺  X^hy

F₁ X⁺X^h  X⁺Y

F₂ 1 X⁺X⁺ : 1 X^hX⁺ : 1 X⁺Y : 1 X^hY

в) В том случае, если здоровый мужчина (брат которого гемофилик) женится на здоровой женщине, то вероятность рождение ребёнка, больного гемофилией, очень мала и равна вероятности возникновения спонтанной мутации. Вероятность рождения гемофилика у женщины, брат, который страдает гемофилией, равна 1/8 (12,5%).

г) Нет. Сын не может получить от отца (Х-хромосому) получает Y-хромосому) и поэтому не может унаследовать от него гемофилию. В редких патологических случаях сын может получить от отца Х- и Y-хромосомы одновременно, но тогда гемофилия не разовьется, материнская Х-хромосома нормальна.

Блок № 6 Кроссинговер и расстояние между генами

Задача № 19

У кукурузы доминантные гены коричневой окраски и гладкой формы семян сцеплены и локализованы в одной хромосоме, рецессивные гены белой окраски и морщинистой формы семян- в другой, гомологичной. При анализирующем скрещивании дигетерозиготного растения (изF1) с чистосортным растением, дающим белые морщинистые семена, получено по 4000 семян, похожих на родительские формы, 152 белых гладких и 149 коричневых морщинистых семян кукурузы.

Объясните: а) какие из этих семян являются результатом кроссинговера и сколько процентов они составляют? б) когда и в скольких случаях (процентах) произошёл в клетках перекрёст хромосом?

Решение

Дигетерозиготные растение, из первого поколения имело коричневые гладкие семена и генотип АВ//ав. Чистосортное растение, дающее белые гладкие семена, должно было иметь генотип ав//ав, в противном случае оно не было бы чистосортным и давало расщепление при самоопылении. При скрещивании должно было получится 50% коричневых гладких семян с генотипом АВ//ав и 50% белых морщинистых с генотипом ав//ав.

Всего в потомстве получили 4301 семян, из которых лишь 4000 были фенотипически сходны с родительскими формами. Они составили 93% от общего числа семян. Следовательно, 7% семян были кроссоверными. Эти 7% составили белые гладкие и коричневые морщинистые семена, получившиеся в соотношении 1 : 1(152:149). Следовательно, кроссинговер прошёл в 7% случаев.

Коричневые морщинистые семена должны иметь генотип АВ//ав, а белые гладкие – аВ//ав, значит, кроссинговер прошёл в дигетерозинготной особи АВ//ав.

Задача № 20

В условной хромосоме расположены четыре гена: К, Н. П. Т. Наследуются они сцеплено, но не всегда, часто сцепленность нарушается в результате перекрёстка. Генетический анализ показал, что гены Н с К наследуются сцеплено в четыре раза чаще, чем гены Н с Т, и в 6 раз чаще, чем гены К с П. Определите последовательность линейного расположения этих генов и относительное расстояние между ними в одной хромосоме( ответ изобразите графически).

Решение

Чем чаще гены наследуются сцеплено, тем ближе друг к другу они расположены в хромосоме. Поскольку гены Н и К вместе наследуются в 4 раза чаще, чем Н и Т, то они и расположены в 4 раза ближе друг к другу. Поскольку эти же гены сцеплено наследуются в 6 раз чаще, чем гены К и П, то, следовательно, расстояние между генами К и П в 6 раз больше чем между Н и К.

Н

К

Т

П

ЛИТЕРАТУРА

Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. Мир. 1987. В 5 т.

Муртазин Г.М. Иллюстрированные карточки-задачи по генетике/ ж. Биология в школе.1988. №1.С.48-54.

Нахаева В.И. Применение игровой технологии при обучении биологии (генетике) в школе: Учебное пособие для учителей и студентов биологических специальностей педагогических вузов. – Омск: Издательство ОмГПУ, 2001. – 68 с.

Рувинский А.О. Задания для заочного биологического отделения профильной школы при Новосибирском государственном университете: 11 класс, задание №6, 7 – Новосибирск: НГУ.1989. 15 с.

Задания VII Соросовской олимпиады. Биология. 11 класс. 2001. 5с.

Задания XVII Всероссийской биологической олимпиады: региональный этап. 2001. 4с.

16