ГЕНЕТИКА В ЗАДАЧАХ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ ПО КУРСУ БИОЛОГИИ

АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ Краткая запись условий задачи. Введение буквенных обозначений генов, обычно А и В (в задачах они частично уже даны). Определение типа наследования (доминантность, рецессивность), если это не указано. Запись фенотипов и схемы скрещивания (словами для наглядности). Определение генотипов в соответствии с условиями. Запись генотипов символами генов под фенотипами. Определение гамет. Выяснение их числа и находящихся в них генов на основе установленных генотипов. Составление решетки Пеннета. Анализ решетки согласно поставленным вопросам. Краткая запись ответа.

ПРАВИЛА РЕШЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ Правило первое Если при скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в их потомстве наблюдается расщепление признаков, то эти особи гетерозиготныййй. Правило второе Если в результате скрещивания особей, отличающихся фенотипически по одной паре признаков, получается потомство, у которого наблюдается расщепление по этой же паре признаков, то одна из родительских особей гетерозиготная, а другая – гомозиготная по рецессивному признаку. Правило третье Если при скрещивании фенотипически одинаковых особей (по одной паре признаков) в первом поколении гибридов происходит расщепление признаков на три фенотипические группы в отношениях 1:2:1, то это свидетельствует о неполном доминировании и о том, что родительские особи гетерозиготныййй. Правило четвертое Если при скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в потомстве происходит расщепление признаков в соотношении 9:3:3:1, то исходные особи дигетерозиготныйййй. Правило пятое Если при скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в потомстве происходит расщепление признаков в соотношении 9:3:4, 9:6:1, 9:7, 12:3:1, то это свидетельствует о взаимодействии неаллельных генов, а расщепление в отношениях 12:3:1, 13:3 и 15:1 – об эпистатическом взаимодействии генов.

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СИМВОЛИКА При оформлении задач необходимо знать и использовать генетические символы: - женский организм - мужской организм х – знак скрещивания : - знак расщепления Р – родительские формы G - гаметы F 1, F 2 –дочерние организмы первого и второго поколений А, В – гены, кодирующие доминантные признаки а, b – гены, кодирующие рецессивные признаки АА, ВВ – генотипы особей, моно гомозиготных по доминантному признаку аa, bb – генотипы особей, моно гомозиготных по рецессивному признаку Aa, Bb – генотипы гетерозиготныйййх особей AaBb – генотип дигетерозиготы A, a, B, b – гаметы.

Дано: А – ген кареглазости а- ген голубоглазости - Аа - а _____________________ Генотип F1-? Решение: Р Аа х а карие голубые G А, а а, а F1 Аа(карие), а(голубые), Аа(карие), а(голубые) Расщепление в соотношении 1:1 Ответ: 50% - глаза голубые; 50% - глаза карие. а А¼ Аа карие ¼ Аа карие а¼ а голубые ¼ а голубые ЗАПИСЬ УСЛОВИЯ И РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ Решётка Пеннета

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ МОНОГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ. Родительские особи различаются по одному признаку. Задача. Гладкая окраска арбузов наследуется как рецессивный признак. Какое потомство получится от скрещивания двух гетерозиготныйййх растений с полосатыми плодами? Дано: Решение: а – гладкая окраска Р: Аа х Аа А – полосатая окраска G А, а А, а Р: Аа х Аа F1 : АА Аа Аа а п п п г Найти: F 1 -? Ответ: 75% - с полосатой окраской; 25% - с гладкой окраской.

МОНОГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ Задача 1 (Я-1) У человека ген полидактилии (шестипалость) доминирует над нормальной пятипалой рукой. В семье, где у одного родителя шестипалая кисть, а у второго – нормальное строение кисти, родился ребёнок с нормальным строением кисти. Определите вероятность рождения второго ребёнка без аномалии. Задача 2 (П-2 с.33) На звероферме в течение нескольких лет от одной пары норок был получен приплод в 225 особей. Из них имели коричневый мех, а 57 – голубовато-серый. Определите, какой из признаков является доминантным. Каковы генотипы и фенотипы родителей и потомства. Составьте схему скрещивания. Задача 3 (П-4 с. 33) Голубоглазый мужчина, родители которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине. У отца которой были голубые глаза, а у матери – карие. Какое потомство можно ожидать от этого брака, если известно, что карий цвет глаз наследуется как доминантный? Определите генотипы родителей мужчины и женщины. Задача 4 (А-17 с.29) В брак вступают мужчина и женщина с монголоидным типом глаз. Известно, что мать женщины имела европеоидный тип глаз, а родители мужчины – монголоидный тип глаз. Монголоидный тип глаз доминирует над европеоидным. Определить возможный генотип мужчины и вероятность рождения от этого брака детей с европеоидным типом глаз. *Задача 5 (А-19 с. 30) Допустим, что желтовато - рыжий фон окраски шерсти жирафа доминирует над белым фоном. Какой фон окраски шерсти можно ожидать у потомства, полученного от скрещивания гетерозиготныйййх желтовато-рыжих жирафов с белыми?

МОНОГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ Задача 6 (П-1 с. 33) У собак чёрный цвет шерсти доминирует над коричневым. От скрещивания чёрной самки с коричневым самцом было получено 4 чёрных и 3 коричневых щенков. Определите генотипы родителей и потомства. Задача 7 (П-3 с. 33) При скрещивании двух дрозофил с нормальными крыльями у 82 потомков из 332 были укороченные крылья, а у 240 потомков нормальные. Какой признак нормальные или укороченные крылья, является доминантным? Каковы генотипы родителей и потомства? Задача 8 (П-5 с. 33) У человека фенилкетонурия наследуется как рецессивный признак. Заболевание связано с отсутствием фермента, расщепляющего фенилаланин. Избыток этой аминокислоты в крови приводит к поражению ЦНС и развитию слабоумия. Определите вероятность развития заболевания у детей в семье, где оба родителя гетерозиготныййй по данному признаку. Задача 9 (П-6 с. 33) У человека, ген вызывающий одну из форм наследственной глухонемоты, рецессивен по отношению к гену нормального слуха. 1. Какое потомство можно ожидать от брака гетерозиготныйййх родителей? 2. От брака глухонемой женщины с нормальным мужчиной родился глухонемой ребёнок. Определите генотипы родителей.

МОНОГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ *Задача 10 (А-7 с. 28) Рыжеволосая девушка выходит замуж за мужчину с не рыжими волосами, гомозиготного по этому признаку. Какова вероятность рождения от этого брака ребёнка с не рыжими волосами, если известно, что рыжие волосы – рецессивный признак? *Задача 11 (А-10 с. 29) В живом уголке жили морские свинки: самец с длинной шерстью и такая же самка. От их скрещивания в потомстве появились свинки с длинной и короткой шерстью. Какова вероятность появления короткошёрстных свинок, если скрестить самцов с длинной шерстью из первого поколения с короткошерстными самками? Короткая шерсть – рецессивный признак. *Задача 12 (А-13 с. 29) У кукурузы тёмная окраска зёрен доминирует над светлой. От скрещивания между собой гибридов получено 380 растений: из них 96 имели светлые зёрна, а остальные – тёмные. Сколько всего растений были гомозиготными по генотипу и сколько – гетерозиготныйййми? *Задача 13 (А-2 7 с. 31) Брахидактилия (укорочение пальцев) имеет аутосомно-доминантный тип наследования. У супругов, страдающих брахидактилией, родился здоровый ребёнок. Какова вероятность того, что следующий ребёнок в семье также будет здоров? *Задача 14 (А-35 с. 32) Одна из пород кур характеризуется укороченными ногами (доминантный признак). Ген, контролирующий развитие этого признака, одновременно вызывает укорочение клюва. При этом у гомозигот с укороченными ногами клюв так мал, что цыплята не могут пробить яичную скорлупу и гибнут, не вылупившись из яйца. В инкубаторе одного хозяйства, разводящего только коротконогих кур, заложили 6000 яиц. Сколько теоретически и практически можно ожидать коротконогих цыплят? Сколько цыплят будут длинноногими?

ДИГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ Р Аа Вв × Аа Вв гаметы АВ, Ав, аВ, ав F2F2 АВ Ава Вав АВ ААВВААВв Аа ВВАа Вв Ав ААВв ААвв Аа Вв Аавв аВ Аа ВВАа Вва ВВа Вв ав Аа Вв Аавва Ввавв Фенотип 9 : 3 : 3 : 1 ДИГИБРИДНЫМ называют СКРЕЩИВАНИЕ, в котором участвуют особи, отличающиеся по двум парам признаков (аллелей).

ДИГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ Задача 1 (П-1 с. 41) Нормальный рост у овса доминирует над гигантизмом, а раннеспелость – над позднеспелостью. Гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом. Какими признаками будут обладать гибриды, полученные от скрещивания гетерозиготныйййх по обеим признакам родителей? Каков фенотип родительских особей? Задача 2 (П-2 с.41) У крупного рогатого скота комолость (безрогость) и чёрный цвет шерсти доминируют над рогатостью и красной окраской. Гены обоих признаков находятся в разных хромосомах. При скрещивании комолого чёрного быка с тремя красными безрогими коровами телята оказались все чёрные, но один из трёх телят был рогатым. Определите вероятные генотипы родителей и потомства. Какой процент рогатых телят можно ожидать в дальнейшем скрещивании от таких родителей? Задача 3 (П-3 с. 41) При скрещивании чёрного петуха без хохла с бурой хохлатой курицей всё потомство оказалось чёрным и хохлатым. Определите генотипы родителей и потомства? Какие признаки являются доминантными? Какой процент бурых без хохла цыплят получится в результате скрещивания гибридов во втором поколении? Задача 4 (А-3 с. 38) Темноволосая большеглазая женщина (доминантные признаки), гетерозиготнаяя по обоим признакам, вступила в брак со светловолосым большеглазым мужчиной, мать которого имела маленькие глаза. Каковы возможные генотипы и фенотипы детей от этого брака? Задача 5 (А-4 с. 38) Мохнатую чёрную крольчиху (доминантные признаки), гетерозиготную по второму признаку, скрестили с белым мохнатым самцом, гетерозиготныйййм по второму признаку. Какое потомство можно ожидать от этого скрещивания?

ДИГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ Задача 6* (А-5 с. 38) Скрещивались высокорослые красноплодные (доминантные признаки) томаты, гетерозиготныйййе по обоим признакам, с низкорослыми красноплодными томатами, гетерозиготныйййми по второму признаку. В результате этого скрещивания получено 620 потомков. Сколько среди них будет гетерозигот по обоим признакам и сколько гомозигот по обоим признакам? Задача 7 (А-6 с. 38) Известно, что полидактилия и «белый локон» волос – доминантные признаки у человека. В одной семье у отца ампутирован шестой палец, и он имеет «белый локон» волос, его жена с нормальным строением кисти и с «белым локоном» волос. Среди их троих детей один ребёнок не имеет «белого локона», но страдает полидактилией, второй и третий – обладают «белым локоном» и имееют нормальное строение кисти. Какова вероятность рождения в этой семье ребёнка с полидактилией и «белым локоном» волос? Задача 8* (А-7 с. 39) Пятнистый кот с загнутыми ушами спаривается с одноцветной кошкой со стоячими ушами. У кошки родилось семь котят: шесть пятнистых и один – одноцветный. Все котята имеют загнутые уши. Какие признаки будут доминантными? Определить генотипы родителей и потомства. Задача 9 (А-8 с. 39) Определить вероятность рождения в семье кареглазых детей нормального роста, если известно следующее: жена была голубоглазой низкорослой; отец имел карие глаза и низкий рост, его родители были один – голубоглазый нормального роста, а другой – кареглазый и низкорослый. В этой семье уже есть один ребёнок, имеющий нормальный рост и голубые глаза. Низкий рост и карие глаза – доминантные признаки. Задача 10 (А-9 с. 39) У собак чёрный цвет шерсти доминирует над коричневым, а короткая шерсть – над длинной. Какой процент короткошёрстных коричневых щенков можно ожидать от скрещивания двух гетерозиготныйййх по обоим признакам собак?

АНАЛИЗИРУЮЩЕЕ СКРЕЩИВАНИЕ Выведение нового сорта или по­роды для селекционеров начинается с подбора родительских пар с интересующими человека признаками, скрещивания особей и последующего отбора среди потомства. Не всегда подбор исходных форм по фенотипу обеспечивает надежные результаты. ПРОБЛЕМА!!! Как определить генотипы исходных форм? Генотип можно определить по фенотипу? При скрещивании двух особей можно опре­делить генотип одной из них, если известен генотип вто­рой. Суть АНАЛИЗИРУЮЩЕГО СКРЕЩИВАНИЯ заключается в том, что проводят скрещивание особи, генотип которой следует определить, с особями, гомозиготными по рецессивному признаку (а). Если в результате скрещивания все потомство окажется однородным, то особь, генотип которой неизвестен, - гомозиготная (АА), если произойдет расщепление, то она гетерозиготная (Аа).

АНАЛИЗИРУЮЩЕЕ СКРЕЩИВАНИЕ

АНАЛИЗИРУЮЩЕЕ ДИГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ Р ААВВ х аbb Р АаВb х аbb G АB, AB аb, ab G АB, Ab, aB, ab аb F1 АaBb, АaBb, АaBb, АaBb F1 АaBb, Аabb, aaBb, aabb Единообразие гибридов Расщепление 1:1:1:1

АНАЛИЗИРУЮЩЕЕ ДИГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ × гаметы F 1 А В, А в, а В, ав Р Аа Ввавв а в, а в, а в, а в А ВА ва ВА в а в Аа Вв Аавва Ввавв Генотип 1 : 1 : 1 : 1 Фенотип

АНАЛИЗИРУЮЩЕЕ СКРЕЩИВАНИЕ Задача 1 (П-1 с. 35) У собак короткая шерсть доминирует над длинной. Охотник купил собаку с короткой шерстью и хочет быть уверен, что она не несёт генов длинной шерсти. Какого партнёра по генотипу и фенотипу надо подобрать для скрещивания, чтобы проверить генотип купленной собаки? Составьте схему скрещивания. Какой должен быть результата, если собака чистопородная? Задача 2 (П-2 с. 35) Были взяты 6 серых кроликов-самок и скрещены с рецессивным гомозиготным чёрным самцом. В пяти случаях всё потомство состояло из серых кроликов. В одном случае из 9 кроликов было 5 серых и 4 чёрных. Напишите генотипы родителей и потомков во всех случаях скрещивания. Задача 3 (П-3 с. 35) У мышей длинные уши наследуются как доминантный признак, а короткие – как рецессивный. Скрестили самца с длинными ушами с самкой с короткими ушами. В F 1 всё потомство получилось с длинными ушами. Определите генотип самца. Задача 4 (П-4 с. 35) У гороха нормальный рост наследуется как доминантный признак. Нормальное растение гороха скрещено с карликовым. В потомстве произошло расщепление признаков: 123 растения нормальных, 112 – карликовых. Определите генотипы родителей и потомков. Задача 5 (П-5 с. 35) Альбинизм у человека наследуется как рецессивный признак. В семье, где один из супругов альбинос, а другой имеет нормальную пигментацию, первый ребёнок имеет нормальное развитие пигмента, а второй – альбинос. Определите генотипы родителей и двух детей. Какова вероятность рождения третьего ребёнка здоровым?

ПРОМЕЖУТОЧНОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ (НЕПОЛНОЕ ДОМИНИРОВАНИЕ) В природе часто встречается явление НЕПОЛНОГО ДОМИНИРОВАНИЯ или ПРОМЕЖУТОЧНОГО НАСЛЕДОВАНИЯ, когда фенотип гетерозиготного гибрида отличается от фенотипа обеих родительских гомозиготных форм. Причина неполного доминирования состоит в том, что в ряде случаев у гетерозиготныйййх гибридов доминантный ген недостаточно активен и не обеспечивает полного подавления рецессивного признака. При скрещивании особей с альтернативными признаками гибриды имеют промежуточный характер наследования и не повторяют признаков родителей.

СКРЕЩИВАНИЕ РАСТЕНИЙ НОЧНОЙ КРАСАВИЦЫ РАСЩЕПЛЕНИЕ F 2 В СООТНОШЕНИИ 1:2:1

ПРОМЕЖУТОЧНОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ. НЕПОЛНОЕ ДОМИНИРОВАНИЕ Задача 1 (П-1 с.36) У земляники красный цвет плода доминантный признак, а белый – рецессивный. Гибриды же имеют розовую окраску. Будет ли соблюдаться закон Менделя о единообразии гибридов первого поколения при скрещивании особей с красными и белыми цветами? Почему? Составьте схему скрещивания. Какое расщепление по фенотипу получится при скрещивании двух гибридных особей с розовыми плодами? Задача 2 (П-2 с.36) У ночной красавицы красная окраска цветка неполно доминирует над белой. В результате скрещивания гомозиготного красного растения (АА) с белым (а) всё потомство оказывается с розовыми цветками. Составьте схему скрещивания для получения F 1 и F 2. Каково будет расщепление в F 2 по признаку окраски? Задача 3 (П-3 с.36) Серповидноклеточная анемия у человека наследуется как неполностью доминантный аутосомный признак. Гомозиготы умирают в детском возрасте. Гетерозиготы жизнеспособны и устойчивы к заболеванию малярией. Малярийный плазмодий не может использовать для своего питания видоизменённый гемоглобин. Какова вероятность рождения детей, устойчивых к малярии в семье где один из родителей гетерозиготен в отношении признака серповиднорклеточной анемии, а другой нормален в отношении этого признака. Задача 4 (П-4 с.39) Цистинурия – наследственное заболевание, связанное с образованием цистиновых камней в почках. Но у гетерозигот наблюдается повышенное содержание цистина в моче. Определите возможные формы проявления заболевания у детей в семье, если один из супругов имел повышенное содержание цистина в моче, а другой – страдал почечно-каменной болезнью. Составьте схему скрещивания и определите генотипы родителей и возможные генотипы у детей.

ПРОМЕЖУТОЧНОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ. НЕПОЛНОЕ ДОМИНИРОВАНИЕ Задача 5 (А-9 с.48) У андалузских кур чёрное и курчавое оперение является доминантным признаком, а белое и гладкое оперение – рецессивными признаками. В анализирующем скрещивании чёрных кур, имеющих курчавое оперение, все цыплята получились с голубым и курчавым оперением. Определить генотипы скрещиваемых особей и их потомства. Задача 6 (А-11 с. 48) При скрещивании гомозиготных красных (доминантный признак) и белых коров получаются телята с чалой окраской. Ген комолости (безрогость) доминантен по отношению к гену рогатости. Каких телят и в каком соотношении можно ожидать от скрещивания красного комолого быка, гетерозиготного по второму признаку,с чалой рогатой коровой? Задача 7 (А-18* с. 50) От скрещивания растений «львиного зева», имеющих красные зигоморфные цветки с растениями, имеющими жёлтые пилорические цветки, получили растения, имеющие розовые зигоморфные цветки. Во втором поколении получили 592 растения, из которых 218 оказались с розовыми зигоморфными цветками, 74 – с розовыми пилорическими цветками, 112 – с жёлтыми зигоморфными цветками и 38 – с красными пилорическими цветками. Сколько растений оказалось с красными зигоморфными и сколько с жёлтыми пилорическими цветками? Как наследуется окраска и форма цветков «львиного зева»? Задача 8 (К-127 с. 70) У кур ген гороховидного гребня доминирует над геном простого гребня, а гены чёрной и белой окраски перьев взаимодействуют по типу неполного доминирования, и гетерозиготныйййе особи имеют голубое оперение. Какое потомство следует ожидать от скрещивания гетерозиготныйййх по обоим признакам птиц, если гены этих признаков наследуются независимо и расположены в аутосомах?

КОДОМИНИРОВАНИЕ. НАСЛЕДОВАНИЕ ГРУПП КРОВИ ЧЕЛОВЕКА Аллели, которые представлены более чем двумя аллельными состояниями, называют множественными. Примером множественного аллелизма может служить наследование групп крови у человека по системе АВ0 и MN-системе. В данном случае гены одной аллельной пары равнозначны, ни один из них не подавляет действия другого, т.е. оба являются равноценными – кодоминантными. Если они оба находятся в генотипе, то оба гена проявляют своё действие. Такой тип взаимодействия аллельных генов называется КОДОМИНИРОВАНИЕМ. По системе АВ0 у человека различают четыре группы крови. Они обусловлены наследованием трёх аллелей одного гена: I O, I A, I B. При этом группы крови принято обозначать следующим образом: I группа - I O I O ; II группа - I A I O, I A I A ; III группа - I B I O, I B I B ; IV группа - I A I B. Кровь человека отличается также по резус-фактору, который наследуется как аутосомный доминантный признак. РЕЗУС-ФАКТОР – это антиген, который содержится в эритроцитах человека и макаки-резус. Ген, контролирующий этот признак, обозначается символом Rh+. По наличию или отсутствию резус-фактора выделяются резус-положительные (генотип Rh+Rh+ или Rh+Rh-) и резус- отрицательные организмы (Rh-Rh-).

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ КОДОМИНИРОВАНИЕ. НАСЛЕДОВАНИЕ ГРУПП КРОВИ ЧЕЛОВЕКА Задача. У матери I группа крови, у отца - IV. Могут ли дети унаследовать группу крови одного из родителей? Дано: - I группа I O I O Решение: Р : I O I O I A I B - IV группа I A I B G : I O I A I B I A I O I B I O F 1 с группой крови одного из родителей - ? II группа III группа Ответ: нет, в данном случае дети не могут унаследовать группы крови родителей.

КОДОМИНИРОВАНИЕ. НАСЛЕДОВАНИЕ ГРУПП КРОВИ ЧЕЛОВЕКА Задача 1 (П-1 с.45) Родители имеют II и III группы крови, а их сын – I группу. Определите генотипы крови родителей и ребёнка. Возможно ли переливание крови родителей их ребёнку? Задача 2 (П-2 с. 45) У матери I группа крови, у отца – IV. Могут ли дети унаследовать группу крови одного из родителей? Задача 3 (П-3 с. 45) В родильном доме перепутали двух мальчиков. У одного ребёнка I группа крови, а у другого – II группа. Анализ показал, что одна супружеская пара имеет I и II группу, а другая – II и IV группы. Определите, какой супружеской паре принадлежит тот или иной ребёнок. Задача 4 (А-4 с. 54) В одной семье один ребёнок имеет IV группу крови, второй ребёнок – III группу крови, а третий ребёнок – I группу крови. Какие группы крови должны иметь их родители? Задача 5 (А-5* с. 54) У ребёнка I группа крови. Его мать имеет также I группу крови. Который из двух мужчин может быть отцом ребёнка, если первый мужчина имеет III группу крови, а второй - IV группу крови? Задача 6 (А-8 с. 55) У ребёнка IV группа крови, а у его матери- III группа крови. Определить, который из трёх мужчин может быть отцом ребёнка, если первый мужчина имеет III группу крови, второй – I группу крови и третий – II группу крови?

КОДОМИНИРОВАНИЕ. НАСЛЕДОВАНИЕ ГРУПП КРОВИ ЧЕЛОВЕКА Задача 7 (А-10* с.55) У светловолосой женщины со II группой крови и темноволосого мужчины со II группой крови родился светловолосый сын с I группой крови. Определить генотипы родителей, если тёмные волосы - доминантный аутосомный признак. Задача 8 (А-11 с. 55) Резус-положительный мужчина со II группой крови женится на резус-положительной женщине с III группой крови. Каковы возможные генотипы детей от этого брака, если мужчина и женщина гетерозиготныййй по обоим парам признаков? Резус-положительность наследуется как доминантный аутосомный признак. Задача 9 (А-13 с. 55) Круглолицая женщина со II группой крови выходит замуж за круглолицего мужчину с III группой крови. Известно, что мать женщины имела овальное лицо и I группу крови, отец мужчины – овальное лицо и IV группу крови, а мать мужчины – круглое лицо и I группу крови. Какое потомство можно ожидать от этого брака, если круглая форма лица доминирует над овальной? Задача 10 (А-16 с. 56) Гетерозиготный резус-положительный мужчина с IV группой крови женится на резус-отрицательной женщине, имеющей II группу крови. Мать женщины имела I группу крови. Какое потомство можно ожидать от этого брака? Задача 11 (А-22* с. 57) Резус-отрицательная женщина со II группой крови имеет трёх детей: 1-й – резус-положительный с IV группой крови, 2-й – резус-отрицательный с III группой крови, 3-й – резус-положительный с I группой крови. Определить генотипы матери и отца этих детей.

НАСЛЕДОВАНИЕ ПРИЗНАКОВ ПРИ СЦЕПЛЕНИИ КРОССИНГОВЕРЕ Число признаков любого организма, а следовательно и генов, контролирующих их развитие, очень велико, однако число пар хромосом невелико. Следовательно в одной хромосоме локализовано много генов. Группы генов, расположенных в одной хромосоме, называют группами сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом особи. Совместную передачу группы генов из поколения в поколение Т. Морган предложил назвать сцепление генов или сцепленным наследованием. Способ наследования сцепленных генов отличается от наследования генов, расположенных в разных парах гомологичных хромосом. Причиной появления новых гамет, нарушающих группы сцепления, является кроссинговер, или обмен участками гомологичных хромосом. Частота перекреста (процент) между двумя генами расположенными в одной хромосоме, пропорциональна расстоянию между ними. Сила сцепления тем выше, чем меньше расстояние между генами в хромосоме. За единицу расстояния между генами принята морганида. Она соответствует количеству (в%) образовавшихся кроссоверных гамет, т.е. 1 морганида эквивалентна 1% кроссоверных гамет. Таким образом, обычно сцепление генов не бывает абсолютным.

СЦЕПЛЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ × гаметы F 1 А В а в Р А В а в Генотип 1 : 1 Фенотип А В а в

НАСЛЕДОВАНИЕ ПРИЗНАКОВ ПРИ СЦЕПЛЕНИИ КРОССИНГОВЕРЕ Задача 1 (А-3 с.77) Гены карликовости и скрученных листьев являются рецессивными и расположены на расстоянии 18 морганид в одной аутосоме. Какое потомство и в каком процентном соотношении можно ожидать от скрещивания гетерозиготного высоко растения с нормальными листьями и гомозиготного карликового растения с нормальными листьями? Задача 2 (А-6 с.77) У бабочки – парусника ген, обуславливающий окраску тела, и ген, контролирующий наличие выступа на крыле являются доминантными и расположены на расстоянии 6 морганид. Какое потомство можно ожидать от скрещивания гетерозиготной по обоим признакам самки и неокрашенного самца без вырезки на крыле? Задача 3 (А-7* с.78) Конёк – Горбунок унаследовал свой первый горб от отца, а второй – матери. Предположим, что за наличие каждого горба отвечает отдельный аутосомный ген и эти гены находятся на расстоянии 20 морганид. Какое потомство и в каком процентном соотношении можно ожидать от скрещивания конька – Горбунка и не имеющей ни одного горба Сивки – Бурки? Задача 4 (А-11* с.78) У человека ген резус-фактора (Rh+) сцеплен с доминантным геном, определяющим один из видов катаракты. Предположим, что гены расположены в одной аутосоме на расстоянии 24 морганид. В семье отец обладал отрицательным резус-фактором и не страдал катарактой, а мать была резус-положительной и страдала катарактой. Причём катаракту и резус- положительность она унаследовала от отца. У них родилась резус-отрицательная дочь без катаракты. Определите вероятность рождения в этой семье резус-положительного ребёнка без катаракты.

НАСЛЕДОВАНИЕ ПРИЗНАКОВ ПРИ СЦЕПЛЕНИИ КРОССИНГОВЕРЕ Задача 5 (А12 с.79) Доминантные аутосомные гены коричневой окраски и гладкой формы семян у кукурузы сцеплены и расположены в одной хромосоме на расстоянии 7 морганид. Рецессивные гены белой окраски и морщинистой формы семян лежат в другой гомологичной хромосоме. Скрещено гетерозиготное по обоим признакам растение с коричневыми и гладкими семенами с гомозиготным по обоим рецессивным признакам растением. Какие из семян в потомстве являются результатом кроссинговера и сколько процентов от общего количества семян они составляют? Задача 6 (А17 с.80) Допустим, что у русалок гены, определяющие развитие рыбьего хвоста и русых волос, являются доминантными и расположены в одной аутосоме на расстоянии 16 морганид. Какое потомство можно ожидать, если гетерозиготнаяя по обоим признакам русалка, унаследовавшая хвост от матери, а русые волосы от отца, вступит в брак с Водяным, не имеющим рыбьего хвоста и обладающего зелёными волосами? Задача 7 (Р6 с.169) Гладкая форма семян кукурузы доминирует над морщинистой, окрашенные семена доминируют над неокрашенными. Гены, определяющие соответствующие признаки, сцеплены. При скрещивании кукурузы с гладкими окрашенными семенами с растениями, имеющими морщинистые неокрашенные семена, получено потомство: окрашенных гладких 4152, окрашенных морщинистых 149, неокрашенных гладких 152, неокрашенных морщинистых Определите расстояние между генами.

НАСЛЕДОВАНИЕ ПРИЗНАКОВ, СЦЕПЛЕННЫХ С ПОЛОМ Хромосомный набор клеток, конкретной особи (кариотип) состоит из двух типов хромосом: аутосом (одинаковые у обоих полов хромосомы) и половых хромосом (X- и Y- хромосомы, по которым отличаются самцы и самки). Сочетание половых хромосом определяет пол конкретной особи. У большинства организмов женскому полу соответствует набор XX хромосом, а мужскому – XY хромосом. Пол, имеющий две Х- хромосомы называют гомогаметным, а ХY – гетерогаметным. Однако, в природе есть ряд исключений – у некоторых насекомых, земноводных, птиц мужской пол будет иметь две Х- хромосомы, а женский – ХY. У прямокрылых женский пол гомогаметен (ХХ), а мужской гетерогамен (ХО), т.е. лишён Y-хромосомы. Обычно в указанных случаях Х-хромосома обозначается через Z, а Y-хромосома обозначается через W. Признаки, гены, которых локализованы в половых хромосомах, называются сцепленными с полом. X- и Y-хромосомы имеют общие гомологичные участки. В них расположены гены, определяющие признаки, которые наследуются как у мужчин, так и у женщин.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛА × гаметы F 1 Р Генотип 1 : 1 Фенотип XY X X XY XX XY

Доминантные гены, локализованные в Х - хромосоме P : гипоплазия эмали + x гипоплазия эмали - Х А Х а Х А Y Мейоз G: Случайное оплодотворение F 1 гипоплазия эмали- гипоплазия эмали- ¼ Х а Х а 1/4 Х А Y гипоплазия эмали + гипоплазия эмали + 1/4 Х А Х а 1/4 Х а Y XAXA XaXa YXAXA

Рецессивные гены, локализованные в Х - хромосоме P: нарушенное потоотделение x нормальное потоотделение Х а Х а Х А Y Мейоз G: Случайное Оплодотворение F1 нарушенное потоотделение % ? ½ X a Y нормальное потоотделение 1/2 Х А Х а Ха Ха ХАХА Y

Гены, локализованные в Y- хромосоме P: Гипертрихоз - x Гипертрихоз + ХХ ХY в Мейоз G: Случайное оплодотворение F1 : 100% : 100% Гипертрихоз - Гипертрихоз + ХХ ХY в Х Х YbYb

НАСЛЕДОВАНИЕ ПРИЗНАКОВ, СЦЕПЛЕННЫХ С ПОЛОМ Задача 1 (Р4 с.179) У человека цветовая слепота обусловлена рецессивным геном с, а нормальное цветовое зрение – его доминантным аллелем С. Ген цветовой системы локализован в Х-хромосоме. В браке женщины с нормальным зрением, родственники которой страдали полной цветовой слепотой, и мужчины с нормальным зрением, отца которого также была полная цветовая слепота, родились три дочери с нормальным зрением и два сына с цветовой слепотой. Объясните полученные результаты. Задача 2 (Р5 с.179) Кошка с черепаховой окраской шерсти принесла котят серой, рыжей и черепаховой окраски. На каком основании можно исключить или предполагать, что отцом этих котят является рыжий кот? Задача 3 (Р6 с.179) У человека аниридия (вид слепоты) зависит от доминантного аутосомного гена, летального в гомозтнотном состоянии, а оптическая атрофия (другой вид слепоты) – от рецессивного сцепленного с полом гена, локализованного в Х-хромосоме. Мужчина с оптической атрофией женился на женщине с аниридией, гомозиготной по аллелю, отвечающему за отсутствие оптической атрофии. Определите возможный генотип потомства. Задача 4 (А2 с.63) У человека дальтонизм определяется рецессивным геном, сцепленным с Х-хромосомой. Мужчина, страдающий дальтонизмом, женился на женщине с нормальным зрением. У них рождается сын – дальтоник. Определите генотипы родителей. Какова вероятность рождения здоровых детей в этой семье?

НАСЛЕДОВАНИЕ ПРИЗНАКОВ, СЦЕПЛЕННЫХ С ПОЛОМ Задача 5 (А6 с.64) Гемофилия у человека обусловлена рецессивным геном, сцепленным с Х-хромосомой. У здоровых родителей родился один здоровый сын и три здоровых дочери, а один сын оказался гемофиликом. Какова вероятность рождения детей-гемофиликов у дочерей, если они выйдут замуж за здоровых мужчин? Задача 6 (А8 с.64) У человека отсутствие потовых желез передаётся как сцепленный с Х-хромосомой рецессивный признак, а оволосение ушной раковины (гипертрихоз) передаётся через Y-хромосому. Какое потомство можно ожидать в семье, если известно, что отец страдал гипертрихозом и отсутствием потовых желез, а жена была здорова, однако её отец не имел потовых желез? Задача 7 (А9 с.64) Один из видов задержки умственного развития у человека обусловлен рецессивным геном, сцепленным с Х-хромосомой. Альбинизм (отсутствие пигментации) обусловлен рецессивным аутосомным геном. В семье у здоровых родителей родился сын – альбинос с задержкой умственного развития. Определите генотипы родителей. Какова вероятность рождения в этой семье здоровых детей? Задача 8 (А14* с.65) Гипоплазия эмали (тонкая зернистая эмаль и светло-бурая окраска зубов) наследуется как доминантный,сцепленный с Х-хромосомой признак. Каких детей можно ожидать от брака кареглазого мужчины, страдающего гипоплазией эмали, с кареглазой здоровой женщиной ? Известно, что отец мужчины был здоровым голубоглазым, отец женщины также был здоровым голубоглазым, а мать женщины имела карие глаза, но страдала гипоплазией эмали, по которой была гетерозиготная.