Фенотип: 9/16 – норм. глаза и крылья

Для определения расщепления по фенотипу в потомстве гибридов можно воспользоваться математическим методом. Согласно теории вероятностей совместное проявление двух независимых событий равно проявлению вероятности каждого из них в отдельности. В соответствии с третьим правилом Менделя при полигибридном скрещивании признаки наследуются независимо. При скрещивании гетерозиготных организмов вероятность наследования потомками отдельно взятого доминантного признака равна 3/4, а рецессивного 1/4 (второй закон Менделя). Следовательно, при скрещивании дигетерозиготных организмов, вероятность того, что их потомки унаследуют два доминантных признака равна 3/4 х 3/4 = 9/16; доминантный признак нормальных глаз и рецессивный зачаточных крыльев – 3/4 х 1/4 = 3/16; рецессивный признак отсутствия глаз и доминантный нормальных крыльев –1/4 х 3/4 = 3/16 и оба рецессивных признака – 1/4 х 1/4 = 1/16.

На примере задачи 65 мы определяли генотип и фенотип детей по генотипу родителей. Теперь разберем задачу по определению генотипа родителей по генотипу потомства.

Задача 66. Муха с нормальными глазами и крыльями скрещивается с безглазой мухой, имеющей нормальные крылья. Генотип обоих родителей не известен, но известно расщепление по фенотипу у их детей: 3/8 – имеют нормальные глаза и крылья; 3/8 – безглазые с нормальными крыльями; 1/8 – с нормальными глазами и зачаточными крыльями и 1/8 – безглазые с зачаточными крыльями. Определите генотипы родительских форм, если известно, что ген нормальных глаз (Е) доминирует над геном отсутствия глаз (е), а ген нормальных крыльев (V) доминирует над геном зачаточных крыльевi(v).

Первый способ: Определим расщепление в F1 по каждому из признаков в отдельности. Расщепление по признаку наличия глаз составляет: с нормальными глазами – 3/8 + 1/8 =4/8, или 1/2; безглазые – 3/8 + 1/8 = 4/8, или 1/2, следовательно, расщепление по этому признаку составляет 1/2:1/2, или 1:1. Это свидетельствует, что генотипы родителей – Ее и ее.

Рассмотрим расщепление по признаку строения крыльев. В F1 мухи с нормальными крыльями составляли 3/8 + 3/8 = 6/8, или 3/4; с зачаточными крыльями – 1/8 +1/8 =2/8, или 1/4. Следовательно, расщепление по признаку строения крыльев составляет 3/4:1/4, или 3:1. Это указывает, что оба родителя гетерозиготны по аллельным генам, детерминирующим данный признак, и имеют генотип – Vv. Объединяем результаты и получаем генотипы родителей с учетом обеих пар аллельных генов: ЕеVv и ееVv

Второй способ: Запишем решение задачи по обычной генетической схеме, заменяя неизвестные гены знаком вопроса. Генотипы родителей должны выглядеть следующим образом:

При рассмотрении графы F1 видно, что организмы обладающие двумя рецессивными признаками (безглазые с зачаточными крыльями) имеют полный генотип – ееvv. Эти организмы возникли в результате оплодотворения яйцеклетки с генами еv сперматозоидом с генами тоже еv. Впишем эти гены в генотипы родителей:

Теперь, решив задачу, проверим, действительно ли при скрещивании этих родителей получим в первом поколении вышеуказанное расщепление по фенотипу.

Фенотип: 3/8 – с нормальными глазами и крыльями

С нормальными глазами и зачаточными крыльями

Задача 67. Нормальный рост у овса доминирует над гигантизмом, раннеспелость над позднеспелостью. Гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом.

а) Какими признаками будут обладать гибриды от скрещивания гомозиготных растений позднеспелого овса нормального роста с гигантскими раннеспелыми?

б) От скрещивания раннеспелых растений нормального роста между собой было получено 22372 растения. Из них гигантских оказалось 5593 растения и столько же позднеспелых. Определите число полученных гигантских растений позднего созревания?

Задача 68. Плоды томатов бывают красные и желтые, гладкие и пушистые. Ген красного цвета – доминантный, ген пушистости – рецессивный. Обе пары генов находятся в разных хромосомах.

а) Какое потомство можно ожидать от скрещивания гетерозиготных томатов с красными и гладкими плодами с особью, гомозиготной по обоим рецессивным генам?

б) Из собранного в колхозе урожая помидоров оказалось 36 т. гладких красных и 12 т. красных пушистых. Сколько в колхозном урожае будет желтых пушистых помидоров, если исходные родительские формы были гетерозиготными по обоим генам?

Задача 69. Скрещивались две породы тутового шелкопряда, которые отличаются следующими двумя признаками: одна из них дает одноцветных гусениц, плетущих желтые коконы, а другая – полосатых гусениц, плетущих белые коконы. В первом поколении все гусеницы были полосатыми и плели желтые коконы. Во втором поколении получилось следующее расщепление: 6385 полосатых гусениц, плетущих желтые коконы, 2147 – полосатых с белыми коконами, 2099 – одноцветных с желтыми коконами, 691 – одноцветных с белыми коконами. Определите генотипы исходных форм и потомства первого и второго поколений.

Задача 70. У крупного рогатого скота ген комолости доминирует над геном рогатости, а ген черного цвета над геном красного цвета. Обе пары генов не сцеплены.

а) Скрещивается гетерозиготный по обеим парам генов черный комолый бык с такой же по генотипу и фенотипу коровой. Какими окажутся телята?

б) В племсовхозе в течении ряда лет скрещивались черные комолые коровы с черным комолым быком. Было получено 896 голов молодняка, из них 535 телят было черных комолых и 161 – красных комолых. Сколько было рогатых телят и какая часть из них красного цвета?

в) В хозяйстве от 1000 рогатых красных коров получено 984 теленка. Из них красных 472, комолых 483, рогатых 501. Определите генотипы родителей и процент черных телят.

Задача 71. У собак черный цвет шерсти доминирует над кофейным, а короткая шерсть над длинной. Обе пары генов не сцеплены. Какой процент черных короткошерстных щенков можно ожидать от скрещивания двух особей, гетерозиготных по обеим парам генов?

Задача 72. У человека близорукость (М) доминирует над нормальным зрением (m), а карие глаза (В) над голубыми (b).

а) Единственный ребенок близоруких кареглазых родителей имеет голубые глаза и нормальное зрение. Определите генотипы всех трех членов этой семьи.

б) Голубоглазый близорукий мужчина, мать которого имела нормальное зрение, женился на кареглазой женщине с нормальным зрением. Первый ребенок от этого брака – кареглазый и близорукий, второй – голубоглазый и близорукий. Определите генотипы родителей и детей.

Задача 73. У человека косолапость (Р) доминирует над нормальным строением стопы (р), а нормальный обмен углеводов (О) над сахарным диабетом (о). Женщина, имеющая нормальное строение стопы и нормальный обмен углеводов, вышла замуж за косолапого мужчину с нормальным обменом углеводов. От этого брака родилось двое детей, у одного из которых развилась косолапость, а у другого сахарный диабет:

а) Можно ли определить генотип родителей по фенотипу их детей;

б) Какие генотипы и фенотипы детей еще возможны в данной семье?

Задача 74. У человека ген карих глаз доминирует над геном голубых глаз, а умение владеть преимущественно правой рукой – над леворукостью. Обе пары генов расположены в разных хромосомах.

а) Какими могут быть дети, если родители их гетерозиготны?

б) Какими могут быть дети, если отец левша, но гетерозиготен по гену цвета глаз, а мать голубоглазая, но гетерозиготна по гену, определяющему умение владеть руками?

в) Голубоглазый правша женился на кареглазой правше. У них родилось двое детей: кареглазый левша и голубоглазый правша. Определите вероятность рождения в этой семье голубоглазых детей, владеющих преимущественно левой рукой.

Задача 75. Фенилкетонурия (неспособность усваивать фенилаланин) и одна из редких форм агаммаглобулинемии швейцарского типа (обычно ведет к смерти до шестимесячного возраста) наследуются как аутосомные рецессивные признаки. Успехи современной медицины позволяют снять тяжелые последствия нарушения обмена фенилаланина.

а) Какова вероятность рождения здоровых детей в семье, где оба родителя гетерозиготны по обеим парам патологических генов?

б) Определите вероятность рождения больных фенилкетонурией и надежды на спасение новорожденных в семье, где оба родителя гетерозиготных по обеим парам генов?

Задача 76. Фруктозурия (нарушение усвоения фруктозы) имеет две формы. Одна протекает без клинически выраженных симптомов, вторая ведет к торможению физического и умственного развития. Обе наследуются как рецессивные не сцепленные между собой (т.е. находящиеся в разных парах хромосом) признаки. Один из супругов имеет повышенное содержание фруктозы в моче, следовательно, гомозиготен по гену фруктозурии, не проявляющейся клинически, но гетерозиготен по гену, определяющему вторую форму фруктозурии. Второй супруг в свое время прошел курс лечения по второй форме фруктозурии, но гетерозиготен по гену, детерминирующему бессимптомную форму фруктозурии. Какова вероятность рождения в этой семье детей, страдающих клинически выраженной формой фруктозурии?

Задача 77. У человека наличие в эритроцитах антигена резус-фактора (фенотип Rh+) обусловлено доминантным геном D. Его аллель d обусловливает отсутствие этого антигена (фенотип Rh-). Ген первой группы крови (I⁰) рецессивен в отношении генов второй (I^А) и третьей группы (I^В). Два последних аллеля кодоминантны и их сочетание (I^А I^В) обусловливает четвертую группу крови.

а) Генотип мужа ddI^АI⁰, жены DdI^ВI^В. Какова вероятность рождения резус положительного ребенка IV группы крови?

б) Резус положительная женщина II группы крови, отец которой имел резус отрицательную кровь I группы, вышла замуж за резус отрицательного мужчину I группы крови. Какова вероятность того, что ребенок унаследует оба признака отца?

в) Мужчина, имеющий резус отрицательную кровь IV группы, женился на женщине, имеющей резус положительную кровь III группы. Отец женщины имел резус отрицательную кровь I группы. В семье имеются два ребенка: первый имеет резус отрицательную кровь III группы, второй – резус положительную кровь I группы. Судебно-медицинская экспертиза установила, что один из этих детей – внебрачный. По какой из двух пар генов исключается отцовство?

Задача 78. Глаукома взрослого наследуется несколькими путями. Одна форма определяется доминантным аутосомным геном, другая – рецессивным тоже аутосомным не сцепленным с предыдущим геном.

а) Какова вероятность рождения ребенка с аномалий, если оба родителя гетерозиготны по обеим парам патологических генов.

б) Какова вероятность рождения детей с аномалией, если один из родителей гетерозиготен по обеим парам патологических генов, а другой – гомозиготен по рецессивным аллелям этих генов?

Задача 79. В семье, где родители хорошо слышали и имели один – гладкие волосы, а другой – вьющиеся, родился глухой ребенок с гладкими волосами. Их второй ребенок хорошо слышал и имел вьющиеся волосы. Какова вероятность дальнейшего появления глухих детей с вьющимися волосами в семье, если известно, что ген вьющихся волос доминирует над геном гладких волос, глухота – признак рецессивный, и обе пары генов находятся в разных хромосомах?

Задача 80. Серповидно-клеточная анемия и талассемия наследуется как два признака с неполным доминированием. Гены не сцеплены между собой и находятся в аутосомах. У гетерозигот по серповидно-клеточной анемии, так же как и у гетерозигот по талассемии, заболевание не имеет выраженной клинической картины. Во всех случаях носители гена талассемии или серповидно-клеточной анемии устойчивы к малярии. У двойных гетерозигот развивается микродрепаноцитарная (тяжелая) анемия. Гомозиготы по серповидно-клеточной анемии или талассемии в подавляющем большинстве случаев умирают в детстве. Какова вероятность рождения детей с тяжелой формой анемии, детей, устойчивых к малярии, и детей, которые умрут в раннем детстве при браке дигетерозиготных родителей?

Задача 81. Полидактилия (шестипалость), близорукость и отсутствие малых коренных зубов передаются как доминантные аутосомные признаки.

а) Какова вероятность рождения детей без аномалий в семье, где оба родителя страдают всеми тремя заболеваниями, но гетерозиготны по всем трем парам генов?

б) Определите вероятность рождения детей без аномалий в семье, о которой известно следующее. Мать жены была шестипалой, а отец – близорукий. В отношении других признаков они нормальны. Жена унаследовала от своих родителей обе аномалии. Мать мужа не имела малых коренных зубов, имела нормальное зрение и пятипалую кисть. Отец мужа был нормален в отношении всех трех признаков. Муж унаследовал аномалию матери.

Каждому виду животных и растений свойственно точно определенное число хромосом (правило постоянства числа хромосом). В ядрах соматических клеток у гороха содержится 14 хромосом, у дрозофилы – 8, а у человека – 46.

Хромосомы, находящиеся в клеточном ядре, отличаются друг от друга размером, строением, и что самое важное, содержащимся в них набором генов (правило индивидуальности хромосом).

Изучение наборов хромосом (кариотипа) самцов и самок показало, что они не вполне тождественны. Различия касаются одной пары хромосом, получивших название половых или гоносом. Остальные пары хромосом, идентичные у самца и самки, называются аутосомами. С половыми хромосомами связана детерминация пола, происходящая у различных организмов по разному. У дрозофилы, млекопитающих и человека особи женского пола имеют пару гомологичных половых хромосом, называемых Х-хромосомами. Особи мужского пола содержат лишь одну Х-хромосому. Вторая половая хромосома у мужских организмов называется У-хромосомой. Она значительно меньших размеров по сравнению с Х-хромосомой, содержит лишь небольшое количество генов и не является гомологичной Х-хромосоме. Следовательно, кариотип самки дрозофилы характеризуется наличием трех пар аутосом и пары Х-хромосом, а самца – трех пар аутосом, Х и У-хромосом.

У женщины кариотип характеризуется наличием 22 пар аутосом и пары Х-хромосом, а у мужчин – 22 аутосом, Х и У-хромосом. При образовании гамет у организмов, с таким типом половой дифференцировки, женские особи образуют яйцеклетки только одного типа – все с Х-хромосомой, а самцы – сперматозоиды двух типов: с Х-хромосомой и У-хромосомой. Таким образом, у дрозофилы, млекопитающих и человека женский пол гомогаметен (образует одинаковые гаметы), а мужской – гетерогаметен (образует разные два типа гамет). Наследование пола при гетерогаметности мужского пола может быть представлено следующей схемой:

Схема 5. Генетическая схема наследования пола при гетерогаметности мужского пола.

У многих животных, например, у рыб, птиц гетерогаметен женский пол. В этом случае хромосомы самцов гомологичны друг другу и обозначаются буквой Z. Самки же имеют одну Z-хромосому. Вторая половая хромосома, не гомологичная ей, обозначается W. Наследование пола при гетерогаметности женского пола может быть представлено следующим образом:

Схема 6. Генетическая схема наследования пола при гетерогаметности женского пола.

Следует отметить, что пол будущего потомка всегда определяет гетерогаметный пол.

Признаки организма, наследование которых связано с полом, подразделяются на три группы:

1. Признаки, сцепленные с половыми хромосомами. Это признаки, развитие которых обусловлено генами, расположенными в половых хромосомах (например, в Х или Y).

Небольшой участок Х-хромсомы имеет гомологичный ему участок в Y-хромосоме. Наследование признаков, гены которых локализуются в этих участках Х- и Y-хромосом (пигментный ретинит, пигментная ксеродерма, общая цветовая слепота, геморрагический диатез) осуществляется в соответствии с законами Менделя.

Большая часть Х-хромосомы не имеет гомологичного участка в Y-хромосоме, в силу небольших размеров последней. В этой части Х-хромосомы локализуется достаточно большое количество генов, как рецессивных (гены гемофилии, красно-зеленого дальтонизма, атрофии зрительного нерва, миопатии Дюшена), так и доминантных (гены рахита, не поддающегося лечению витамином D, темной эмали зубов).

Наследование данных генов осуществляется только через Х-хромосому. Доминантные гены из этого участка одинаково проявляются у обоих полов; рецессивные – проявляются у женщин только в гомозиготном состоянии, а у мужчин – в гемизиготном состоянии. Гемизигота (от греч. hemi – полу) – это организм, у которого в диплоидном наборе присутствует лишь один ген из аллельной пары. Этот ген всегда проявляется у гемизигот.

В участке Y-хромосомы, не имеющего гомологичного фрагмента в Х-хромосоме, располагается небольшое количество генов. Признаки, детерминируемые этими генами, встречаются только у лиц мужского пола, передаются от отца ко всем сыновьям и носят название голандрических признаков. Например, гипертрихоз (волосатость) ушной раковины, наличие перепонок (синдактилия) между вторым и третьим пальцами на ногах. Наследование этих признаков называется голандрическим. Голандрическое наследование – это наследование признаов, гены которых локализованы в Y-хромосоме в гемизиготном состоянии.

2. Признаки, контролируемые полом. Развитие этих признаков обусловлено генами, расположенными в аутосомах обоих полов, но степень проявления их (экспрессивность) разная у мужчин и женщин (особенно у гетерозигот). Изменение степени выраженности проявления аллельных генов обусловлено половыми гормонами. Например, облысение, детерминируемое аутосомным геном, чаще и выраженней проявляется у мужчин.

3. Признаки, ограниченные полом. Развитие этих признаков обусловлено генами, расположенными в аутосомах обоих полов, но проявляются они только у одного пола. Например, гены удойности и жирности молока имеются у коров и быков, но проявляются они только у коров. Ограниченное полом наследование представляет собой крайний вариант наследования, контролируемого полом.

При решении генетических задач, связанных с наследованием признаков, сцепленных с полом, встает вопрос – «Сколько и какие типы гамет продуцируют мужская и женская особи?» Рассмотрим в качестве примера задачу 82.

Задача 82. У дрозофилы аллельные гены, детерминирующие красную (W) и белую (w) окраску глаз, находятся в Х-хромосоме. Y-хромосома не имеет соответствующего локуса и не несет ни гена W, ни гена w. Требуется узнать, сколько типов гамет и какие продуцируют:

Нам известно, что у самки дрозофилы имеется две Х-хромосомы.

а) По условиям задачи, самка гомозиготна по гену W. Следовательно, этот ген находится в обеих ее Х-хромосомах. При мейозе гомологичные хромосомы расходятся. Поэтому в зрелую яйцеклетку попадает лишь одна Х-хромосома с находящимся в ней геном W. Это можно представить в следующем виде:

Таким образом, гомозиготная красноглазая самка продуцирует один

б) Красноглазая самка дрозофилы по условиям задачи является гетерозиготной, т.е. в одной из ее Х-хромосом находится ген W, а в другой –

ген w. Такая самка продуцирует два типа гамет: и.

в) Красноглазый самец имеет одну Х-хромосому с геном красноглазия W;в другой половой хромосоме самца – Y-хромосоме – гомологичного локуса нет. Самец продуцирует два типа гамет. Гаметы первого типа содержат Х-хромосому с геном W, а второго типа - Y-хромосому.

Задача 83. У дрозофилы, млекопитающих и человека гомогаметен женский пол, а гетерогаметен мужской. У птиц – гомогаметен мужской пол, а гетерогаметен – женский. Какие половые хромосомы содержатся в клетках тела:

Задача 84. Сколько типов гамет, различающихся по половым хромосомам, и какие образуются при гаметогенезе:

Задача 85. Рецессивный ген удвоенных щетинок (мутация double) и его аллель, детерминирующий нормальные щетинки, у дрозофилы локализованы в Х-хромосоме.

а) Сколько и какие типы гамет продуцирует самка с удвоенными щетинками?

б) Сколько и какие типы гамет продуцирует гемизиготный самец с нормальными щетинками.

Задача 86. У человека рецессивный ген (h) гемофилии А (резко сниженная свертываемость крови) локализован в Х-хромосоме.

а) Какие типы гамет производит женщина с нормальной свертываемостью крови, гетерозиготная по гену гемофилии?

б) Какие типы гамет продуцирует гомозиготная женщина с нормальной свертываемостью крови?

Задача 87. У человека рецессивный ген (b) цветовой слепоты (неразличие красного и зеленого цветов) локализован в Х-хромосоме.

а) Какие типы гамет производит женщина с нормальным зрением, отец которой страдал цветовой слепотой.

б) Какие типы гамет производит мужчина с нормальным зрением, отец которого страдал цветовой слепотой?

При рассмотрении генетических задач, связанных с наследованием признаков, сцепленных с полом, следует учитывать особенности их наследования, которые обусловлены характером распределения генов при гаметогенезе, их сочетанием при оплодотворении и проявлением у гемизигот. Разберем решение задачи 88.

Задача 88. У человека классическая гемофилия наследуется как сцепленный с Х-хромосомой рецессивный признак. Альбинизм (отсутствие пигментации) обусловлен аутосомным рецессивным геном. У одной супружеской пары, нормальной по этим двум признакам, родился сын с обеими аномалиями. Какова вероятность того, что у второго сына в этой семье проявятся так же обе аномалии одновременно?

По условию задачи, оба родителя нормальны, следовательно, у них обязательно есть по доминантному гену из каждой пары - Х_H и А. Сын имеет обе аномалии, его генотип - Х_hYаа. Х-хромосому с геном гемофилии (Х_h) он мог унаследовать только от матери, так как от отца он получает У-хромосому. Один из генов альбинизма (а) сын получил от матери, другой от отца. Таким образом, генотип матери - Х_HХ_hАа, генотип отца - Х_НYАа. При браке этих родителей возможны следующие генотипы детей:

Две аномалии может иметь только сын с генотипом X_hYaa. Вероятность его рождения при браке этих родителей составляет 1/16 или 6,25%.

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: