Аутосомные гены признаков не сцеплены

Аутосомное и сцепленное с полом наследование

В связи с тем что кариотип организма — это диплоидный набор хромосом, большинство генов в соматических клетках представлены аллельными парами. Аллелъные гены, расположенные в соответствующих участках гомологичных хромосом, взаимодействуя между собой, определяют развитие того или иного варианта соответствующего признака. Являясь специфической характеристикой вида, кариотип представителей разного пола различается по паре половых хромосом. Гомогаметный пол, имеющий две одинаковые половые хромосомы XX, диплоиден по генам этих хромосом. Гетерогаметный пол имеет одинарный набор генов Х-хромосомы (ХО) или негомологичных участков Х- и Y-хромосом. Фенотипическое проявление и наследование отдельных признаков из поколения в поколение организмов зависит от того, в каких хромосомах располагаются соответствующие гены и в каких дозах они присутствуют в генотипах отдельных особей. Различают два основных типа наследования признаков: аутосомное и сцепленное с полом.

Аутосомное наследование. Характерные черты аутосомного наследования признаков обусловлены тем, что соответствующие гены, расположенные в аутосомах, представлены у всех особей вида в двойном наборе. Это означает, что любой организм получает такие гены от обоих родителей. В соответствиис законом чистоты гамет в ходе гаметогенеза все половые клетки получают по одному гену из каждой аллельной пары. Обоснованием этого закона является расхождение гомологичных хромосом, в которых располагаются аллельные гены, к разным полюсам клетки в анафазе I мейоза.

Ввиду того что развитие признака у особи зависит в первую очередь от взаимодействия аллельных генов, разные его варианты, определяемые разными аллелями соответствующего гена, могут наследоваться по аутосомно-доминантному или аутосомно-рецессивному типу, если имеет место доминирование. Возможен также промежуточный тип наследования признаков при других видах взаимодействия аллелей.

При доминировании признака, описанном Г. Менделем в его опытах на горохе, потомки от скрещивания двух гомозиготных родителей, различающихся по доминантному и рецессивному вариантам данного признака, одинаковы и похожи на одного изних (закон единообразия F₁). Описанное Менделем расщепление по фенотипу в F₂ в отношении 3:1 в действительности имеет место лишь при полном доминировании одного аллеля над другим, когда гетерозиготы фенотипически сходны с доминантными гомозиготами(закон расщепления в F₂).

Наследование рецессивного варианта признака характеризуется тем, что он не проявляется у гибридов F₁, а в F₂ проявляется у четверти потомков.

В случаях формирования у гетерозигот нового варианта признака по сравнению с гомозиготами, что наблюдается при таких видах взаимодействия аллельных генов, как неполное доминирование, кодоминирование, межаллельная комплементация, гибриды F₁ не похожи на родителей, а в F₂ образуется три фенотипических группы потомков.

Завершая описание характерных черт аутосомно-доминантного и аутосомно-рецессивного наследования, уместно напомнить, что хотя в случае доминирования одного из аллелей присутствие в генотипе другого, рецессивного, аллеля не сказывается на формировании доминантного варианта признака, на фенотипическое проявление аллеля оказывает влияние вся система генотипа конкретного организма, а также среда, в которой реализуется наследственная информация. В связи с этим существует возможность неполной пенетрантности доминантного аллеля у особей, имеющих его в генотипе.

Сцепленное с полом наследование. Анализ наследования признака окраски глаз у дрозофилы в лаборатории Т. Моргана выявил некоторые особенности, заставившие выделить в качестве отдельного типа наследования признаков сцепленное с полом наследование.

Зависимость результатов эксперимента от того, кто из родителей являлся носителем доминантного варианта признака, позволила высказать предположение, что ген, определяющий окраску глаз у дрозофилы, расположен в Х-хромосоме и не имеет гомолога в Y-хромосоме. Все особенности сцепленного с полом наследования объясняются неодинаковой дозой соответствующих генов у представителей разного — гомо- и гетерогаметного пола.

Характер наследования сцепленных с полом признаков в ряду поколений зависит от того, в какой хромосоме находится соответствующий ген. В связи с этим различают Х-сцепленное и Y-сцепленное (голандрическое) наследование.

Х-сцепленное наследование. Х-хромосома присутствует в кариотипе каждой особи, поэтому признаки, определяемые генами этой хромосомы, формируются у представителей как женского, так и мужского пола. Особи гомогаметного пола получают эти гены от обоих родителей и через свои гаметы передают их всем потомкам. Представители гетерогаметного пола получают единственную Х-хромосому от гомогаметного родителя и передают ее своему гомогаметному потомству.

У млекопитающих (в том числе и человека) мужской пол получает Х-сцепленные гены от матери и передает их дочерям. При этом мужской пол никогда не наследует отцовского Х-сцепленного признака и не передает его своим сыновьям.

Так как у гомогаметного пола признак развивается в результате взаимодействия аллельных генов, различают Х-сцепленное доминантное и Х-сцепленное рецессивное наследование. Х-сцепленный доминантный признак (красный цвет глаз у дрозофилы) передается самкой всему потомству. Самец передает свой Х-сцепленный доминантный признак лишь самкам следующего поколения. Самки могут наследовать такой признак от обоих родителей, а самцы — только от матери.

Х-сцепленный рецессивный признак, (белый цвет глаз у дрозофилы) у самок проявляется только при получении ими соответствующего аллеля от обоих родителей (X a X a ). У самцовX a Y он развивается при получении рецессивного аллеля от матери. Рецессивные самки передают рецессивный аллель потомкам любого пола, а рецессивные самцы —только «дочерям».

При Х-сцепленном наследовании, так же как и при аутосомном, возможен промежуточный характер проявления признака у гетерозигот. Например, у кошек пигментация шерсти контролируется Х-сцепленным геном, разные аллели которого определяют черную (X A и рыжую (X A’ ) пигментацию. Гетерозиготные самки X A X A’ имеют пеструю окраску шерсти. Самцы же могут быть либо черными (X A Y, либо рыжими (X A’ Y).

Голандрическое наследование. Активно функционирующие гены Y-хромосомы, не имеющие аллелей в Х-хромосоме, присутствуют в генотипе только гетерогаметного пола, причем в гемизиготном состоянии. Поэтому они проявляются фенотипически и передаются из поколения в поколение лишь у представителей гетерогаметного пола. Так, у человека признак гипертрихоза ушной раковины («волосатые уши») наблюдается исключительно у мужчин и наследуется от отца к сыну.

Источник

Решение генетических задач по теме: «Сцепленное наследование признаков», 10 класс, пояснения.

Для дошкольников и учеников 1-11 классов

Рекордно низкий оргвзнос 25 Р.

Решение генетических задач на сцепление. 10 класс.

1. У кур встре­ча­ет­ся сцеп­лен­ный с полом ле­таль­ный ген (а), вы­зы­ва­ю­щий ги­бель эмбрионов, ге­те­ро­зи­го­ты по этому гену жизнеспособны. Скре­сти­ли нор­маль­ную ку­ри­цу с ге­те­ро­зи­гот­ным по этому гену пе­ту­хом (у птиц ге­те­ро­га­мет­ный пол — женский). Со­ставь­те схему ре­ше­ния задачи, опре­де­ли­те ге­но­ти­пы родителей, пол и ге­но­тип воз­мож­но­го потом­ства и ве­ро­ят­ность вы­луп­ле­ния ку­ро­чек от об­ще­го числа жиз­не­спо­соб­но­го потомства.

3) ве­ро­ят­ность вы­луп­ле­ния ку­ро­чек от об­ще­го числа жиз­не­спо­соб­но­го потомства — 33%.

2) ге­но­ти­пы потом­ства: 1 АаBb — серое тело нор­маль­ные кры­лья и 1 ааbb — чер­ное тело уко­ро­чен­ные кры­лья;

3) так как гены сцеп­ле­ны, а крос­син­го­вер не про­ис­хо­дит, то самец дает два типа гамет АВ и аb, а самка — один тип гамет аb. У потом­ства про­яв­ля­ет­ся толь­ко два фе­но­ти­па в со­от­но­ше­нии 1 : 1. (до­пус­ка­ет­ся иная ге­не­ти­че­ская сим­во­ли­ка, не ис­ка­жа­ю­щая смыс­ла ре­ше­ния за­да­чи)

3. У человека наследование альбинизма не сцеплено с полом (А – наличие меланина в клетках кожи, а – отсутствие меланина в клетках кожи – альбинизм), а гемофилии – сцеплено с полом (X Н – нормальная свёртываемость крови, X h – гемофилия). Определите генотипы родителей, а также возможные генотипы, пол и фенотипы детей от брака дигомозиготной нормальной по обеим аллелям женщины и мужчины альбиноса, больного гемофилией. Составьте схему решения задачи.

2) ге­но­ти­пы и пол детей: ♀AaX H X h ; ♂AaX H Y;

3) фе­но­ти­пы детей: внеш­не нор­маль­ная по обеим ал­ле­лям де­воч­ка, но но­си­тель­ни­ца генов аль­би­низ­ма и ге­мо­фи­лии; внеш­не нор­маль­ный по обеим ал­ле­лям маль­чик, но но­си­тель гена аль­би­низ­ма.

4. У человека ген карих глаз доминирует над голубым цветом глаз (А), а ген цветовой слепоты рецессивный (дальтонизм – d) и сцеплен с Х-хромосомой. Кареглазая женщина с нормальным зрением, отец которой имел голубые глаза и страдал цветовой слепотой, выходит замуж за голубоглазого мужчину с нормальным зрением. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и возможного потомства, вероятность рождения в этой семье детей — дальтоников с карими глазами и их пол.

2) ге­но­ти­пы детей: де­воч­ки — AaXDXD, ааXDXD, AaXDXd, ааXDXd, маль­чи­ки — AaXDY, aaXDY, AaXdY, aaXdY;

3) ве­ро­ят­ность рож­де­ния детей-даль­то­ни­ков с ка­ри­ми гла­за­ми: 12,5% AaXdY — маль­чи­ки.

5. У человека катаракта (заболевание глаз) зависит от доминантного аутосомного гена, а ихтиоз (заболевание кожи) – от рецессивного гена, сцепленного с Х-хромосомой. Женщина со здоровыми глазами и с нормальной кожей, отец которой страдал ихтиозом, выходит замуж за мужчину, страдающего катарактой и со здоровой кожей, отец которого не имел этих заболеваний. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, возможные генотипы и фенотипы детей. Какие законы наследственности проявляются в данном случае?

Отец женщины страдал ихтиозом, значит, X b она получила от него; отец мужчины не имел катаракты, значит, по первому признаку отец мужчины аа, мужчина соответсвенно Аа, т.к. имеет катаркту.

Мама — ааX В X b ; папа — AaX В Y

Р: ♀ ааX В X b x ♂ AaX В Y

♂ : AX В ; aX В ; AY ; aY

F1: AaX В X В — девочка с катарактой и нормальной кожей

АаХ В Х b — девочка с катарактой и нормальной кожей

ааХ В Х В — девочка с нормальным зрением и нормальной кожей

aaX В X b — девочка с нормальным зрением и нормальной кожей

АаХ В Y — мальчик с катарактой и нормальной кожей

ааХ В Y — мальчик с нормальным зрением и нормальной кожей

AaX b Y — мальчик с катарактой и ихтиозом

aaX b Y — мальчик с нормальным зрением и ихтиозом

В этой задаче проявляется закон независимого наследования признаков и признака, сцепленного с полом.

6. Гомозиготную по обоим при­зна­кам серую (А) муху дро­зо­фи­лу с нор­маль­ны­ми кры­лья­ми (В) скре­сти­ли с чёрным (а) с за­ча­точ­ны­ми кры­лья­ми (в) самцом. От скре­щи­ва­ния было по­лу­че­но мно­го­чис­лен­ное потомство. Гены ука­зан­ных при­зна­ков сцеп­ле­ны и на­сле­ду­ют­ся вместе. Опре­де­ли­те ге­но­ти­пы и фе­но­ти­пы F1 и F2. Как про­изо­шло бы расщепление, если бы при­зна­ки не были сцеплены? Объ­яс­ни­те ответ.

1) В F1 все по­том­ки серые и с нор­маль­ны­ми кры­лья­ми АаВв.

2) Так как гены сцеплены, у ги­бри­дов F1 об­ра­зу­ет­ся два сорта гамет АВ и ав.

3) По­это­му в F2 рас­щеп­ле­ние будет по ге­но­ти­пу 1ААВВ : 2АаВв:1аавв, а по фе­но­ти­пу 75% потом­ства серые с нор­маль­ны­ми кры­лья­ми мухи и 25% — чёрные с за­ча­точ­ны­ми крыльями.

4) При не­сцеп­лен­ном на­сле­до­ва­нии рас­щеп­ле­ние про­изо­шло бы в со­от­вет­ствии с тре­тьим за­ко­ном Мен­де­ля о не­за­ви­си­мом на­сле­до­ва­нии при­зна­ков в со­от­но­ше­нии 9:3:3:1, так как в этом слу­чае скре­щи­ва­ют­ся две особи

7. При скре­щи­ва­нии ди­ге­те­ро­зи­гот­но­го вы­со­ко­го рас­те­ния то­ма­та с округ­лы­ми пло­да­ми и кар­ли­ко­во­го (a) рас­те­ния с гру­ше­вид­ны­ми пло­да­ми (b) в потом­стве по­лу­че­но рас­щеп­ле­ние по фенотипу: 12 рас­те­ний вы­со­ких с округ­лы­ми плодами; 39 — вы­со­ких с гру­ше­вид­ны­ми плодами; 40 — кар­ли­ко­вых с округ­лы­ми плодами; 14 — кар­ли­ко­вых с гру­ше­вид­ны­ми плодами. Со­ставь­те схему скрещивания, опре­де­ли­те ге­но­ти­пы потомства.

Объясните фор­ми­ро­ва­ние четырёх фе­но­ти­пи­че­ских групп.

♀ Аа Вb – по усло­вию ди­ге­те­ро­зи­гот­ное вы­со­кое рас­те­ние с округлыми плодами

♂ ааbb — кар­ли­ко­вое рас­те­ние с гру­ше­вид­ны­ми плодами

В потом­стве по­лу­ча­ем 39 — вы­со­ких рас­те­ний с гру­ше­вид­ны­ми пло­да­ми (А_bb) и 40 — кар­ли­ко­вых с округ­лы­ми пло­да­ми (ааВ_) и 12 рас­те­ний вы­со­ких с округ­лы­ми пло­да­ми (А_В_); 14 — кар­ли­ко­вых с гру­ше­вид­ны­ми пло­да­ми (аа bb).

Такое со­че­та­ние фе­но­ти­пов показывает, что при­зна­ки вы­со­кие – гру­ше­вид­ные (Аb) и кар­ли­ко­вые – округ­лые (аВ) сцеплены, но не полностью. По­яв­ле­ние 4 фе­но­ти­пи­че­ских групп объ­яс­ня­ет­ся про­цес­сом кроссинговера.

F1: Ааbb — 39 — вы­со­ких рас­те­ний с гру­ше­вид­ны­ми плодами

аа Вb — 40 — кар­ли­ко­вых с округ­лы­ми пло­да­ми

Аа Вb — 12 — вы­со­ких с округ­лы­ми плодами

аа bb — 14 — кар­ли­ко­вых с гру­ше­вид­ны­ми пло­да­ми

Ааbb — вы­со­ких рас­те­ний с гру­ше­вид­ны­ми пло­да­ми

аа Вb — кар­ли­ко­вых с округ­лы­ми плодами

Аа Вb — вы­со­ких с округ­лы­ми плодами

аа bb — кар­ли­ко­вых с гру­ше­вид­ны­ми пло­да­ми

В F1 про­яв­ля­ет­ся закон сцеп­лен­но­го наследования. В потом­стве по­лу­ча­ет­ся 4 фе­но­ти­пи­че­ских группы, что го­во­рит о том, что идет кроссинговер.

8. Глухота — ауто­сом­ный признак; даль­то­низм – признак, сцеп­лен­ный с полом. В браке здо­ро­вых ро­ди­те­лей ро­дил­ся ребёнок глу­хой дальтоник. Со­ставь­те схему ре­ше­ния задачи. Опре­де­ли­те ге­но­ти­пы ро­ди­те­лей и ребёнка, его пол, ге­но­ти­пы и фе­но­ти­пы воз­мож­но­го потомства, ве­ро­ят­ность рож­де­ния детей с обе­и­ми аномалиями. Какие за­ко­ны на­след­ствен­но­сти про­яв­ля­ют­ся в дан­ном случае? Ответ обоснуйте.

2) Ро­ди­те­ли об­ра­зу­ют по че­ты­ре типа гамет, для ре­ше­ния за­да­чи не­об­хо­ди­мо по­стро­ить ре­шет­ку Пеннета.

Возможные ге­но­ти­пы и фе­но­ти­пы детей:

мальчик глухой, даль­то­ник 1 ааХ d У :

девочки с нор­маль­ным слу­хом и нор­маль­ным зре­ни­ем 1 ААХ D Х D : 1 АAХ D Х d : 2 АаХ D Х D : 2 АаХ D Х d :

мальчик с нор­маль­ным слу­хом и нор­маль­ным зре­ни­ем 1 АAХ D У : 2 АaХ D У : маль­чи­ки с нор­маль­ным слу­хом даль­то­ник 1 АAХ d У : 2 АаХ d У : де­воч­ка глу­хая с нор­маль­ным цве­то­вым вос­при­я­ти­ем 1 aaХ D Х D : 1 aaХ D Х d : маль­чи­ки глу­хие с нор­маль­ным цве­то­вым зре­ни­ем 1 aaХ D У : маль­чик глу­хой даль­то­ник 1 aaХ d У

3) Ребёнок — глу­хой даль­то­ник — его генотип aaХ d У, пол — мужской (или мальчик). Вероятность рождения ребенка с обе­и­ми ано­ма­ли­я­ми — 1/16.

4) За­ко­ны наследственности: Не­за­ви­си­мое на­сле­до­ва­ние между пер­вым и вто­рым признаком; сцеп­лен­ное с Х-хромосомой по вто­ро­му признаку.

9. У дро­зо­фи­лы до­ми­нант­ные гены, кон­тро­ли­ру­ю­щие серую окрас­ку тела и раз­ви­тие щетинок, ло­ка­ли­зо­ва­ны в одной хромосоме. Ре­цес­сив­ные ал­ле­ли этих генов, обу­слов­ли­ва­ю­щие чёрную окрас­ку тела и от­сут­ствие щетинок, на­хо­дят­ся в другой, го­мо­ло­гич­ной хромосоме. Какое по ге­но­ти­пам и фе­но­ти­пам потом­ство и в каком про­цент­ном со­от­но­ше­нии можно ожи­дать от скре­щи­ва­ния ди­ге­те­ро­зи­гот­ной серой самки, име­ю­щей раз­ви­тые щетинки, с чёрным самцом, не име­ю­щим щетинок, при условии, что у самки 50 % гамет были кроссоверными?

2) F1 AaBв – серые с щетинками

Аавв – серые без щетинок

ааВв – чёрные с щетинками

аавв – чёрные без щетинок

3) От­но­ше­ние 1:1:1:1: или по 25 % осо­бей с каж­дым из ука­зан­ных фенотипов.

10. У че­ло­ве­ка ген нор­маль­но­го слуха (В) до­ми­ни­ру­ет над геном глу­хо­ты и на­хо­дит­ся в аутосоме; ген цве­то­вой сле­по­ты (дальтонизма – d) ре­цес­сив­ный и сцеп­лен с Х-хромосомой. В семье, где мать стра­да­ла глухотой, но имела нор­маль­ное цве­то­вое зрение, а отец – с нор­маль­ным слу­хом (гомозиготен) дальтоник, ро­ди­лась девочка-дальтоник с нор­маль­ным слухом. Со­ставь­те схему ре­ше­ния задачи. Опре­де­ли­те ге­но­ти­пы родителей, дочери, воз­мож­ные ге­но­ти­пы детей и ве­ро­ят­ность в бу­ду­щем рож­де­ния в этой семье детей-дальтоников с нор­маль­ным слу­хом и глухих. Какие за­ко­ны на­сле­до­ва­ния про­яви­лись в этой семье?

Схема ре­ше­ния за­да­чи вклю­ча­ет по условию:

В – нор­маль­ный слух; b – глухота;

Х D – нор­маль­ное цве­то­вое зрение; Х d – даль­то­низм (ген цве­то­вой слепоты).

1) Опре­де­лим ге­но­ти­пы родителей:

отец – с нор­маль­ным слу­хом (гомозиготен), даль­то­ник – ♂BBХ d Y.

2) Со­ста­вив схему скрещивания, опре­де­ля­ем воз­мож­ные ге­но­ти­пы детей:

P ♀bbХ D X d → ♂BBХ d Y; G ♀bХ D ♀bХ d ♂BХ d ♂BY

F ₁ BbХ D X d ; BbХ D Y; BbХ d X d ; BbХ d Y

Вероятность рож­де­ния детей даль­то­ни­ков с нор­маль­ным слу­хом 50 %, глу­хих – 0 %.

3) Законы: по вто­ро­му при­зна­ку (цветовое зрение) – наследование, сцеп­лен­ное с полом, так как при­знак сцеп­лен с Х-хромосомой; между пер­вым и вто­рым при­зна­ком – не­за­ви­си­мое наследование, так как ауто­сом­ные гены не сцеп­ле­ны и на­хо­дят­ся в раз­ных го­мо­ло­гич­ных хромосомах.

11. Форма кры­льев у дро­зо­фи­лы – ауто­сом­ный ген, ген раз­ме­ра глаз на­хо­дит­ся в Х-хромосоме. Ге­те­ро­га­мет­ным у дро­зо­фи­лы яв­ля­ет­ся муж­ской пол.

При скре­щи­ва­нии двух дро­зо­фил с нор­маль­ны­ми кры­лья­ми и нор­маль­ны­ми гла­за­ми в потом­стве по­явил­ся самец с за­кру­чен­ны­ми кры­лья­ми и ма­лень­ки­ми глазами. Этого самца скре­сти­ли с ро­ди­тель­ской особью. Со­ставь­те схему ре­ше­ния задачи. Опре­де­ли­те ге­но­ти­пы ро­ди­те­лей и по­лу­чен­но­го самца F1, ге­но­ти­пы и фе­но­ти­пы потом­ства F2. Какая часть самок от об­ще­го числа по­том­ков во вто­ром скре­щи­ва­нии фе­но­ти­пи­че­ски сход­на с ро­ди­тель­ской самкой? Опре­де­ли­те их генотипы.

2. P ♀ AaX B X b x ♂ AaX B Y, в F ₁ самец aaX b Y

3. Теперь этого самца скрещиваем с родительской самкой

P ♀ AaX B X b x ♂ aaX b Y

G ♀ AX B ; Ax b ; aX B ; aX b

F ₁ AaX B X b −нормальные крылья, нормальные глаза

AaX b X b −нормальные крылья, маленькие глаза

aaX B X b −закрученные крылья, нормальные глаза

aaX b X b −закрученные крылья, маленькие глаза

AaX B Y−нормальные крылья, нормальные глаза

AaX b Y−нормальные крылья, маленькие глаза

aaX B Y−закрученные крылья, нормальные глаза

aaX b Y−закрученные крылья, маленькие глаза

4. Фенотипически сходна с родительской самкой (с нормальными крыльями и нормальными глазами) 1/8 часть самок от общего числа потомков F ₂ (12,5%)

Источник

Задачи по генетике

Разделы: Биология

Моногибридное скрещивание

№1. Один ребёнок в семье родился здоровым, а второй имел тяжёлую наследственную болезнь и умер сразу после рождения.

Какова вероятность того, что следующий ребёнок в этой семье будет здоровым? Рассматривается одна пара аутосомных генов.

Решение. Анализируем генотипы родителей: оба родителя здоровы, они не могут иметь данную наследственную болезнь, т.к. она приводит к гибели организма сразу после рождения.

Если предположить, что данное заболевание проявляется по доминантному типу и здоровый признак является рецессивным, тогда оба родителя рецессивны. Тогда у них не может родиться больной ребёнок, что противоречит условию задачи.

Если данная болезнь является рецессивной, а ген здорового признака наследуется по доминантному типу, тогда оба родителя должны быть гетерозиготными и у них могут быть как здоровые дети, так и больные. Составляем схему скрещивания:

Ответ: Соотношение в потомстве 3:1, вероятность рождения здорового ребёнка в этой семье составляет 75%.

№2. Растение высокого роста подвергли опылению с гомозиготным организмом, имеющим нормальный рост стебля. В потомстве было получено 20 растений нормального роста и 10 растений высокого роста.

Какому расщеплению соответствует данное скрещивание – 3:1 или 1:1?

Решение: Гомозиготный организм может быть двух видов: доминантным (АА) или рецессивным (аа). Если предположить, что нормальный рост стебля определяется доминантным геном, тогда всё потомство будет “единообразным”, а это противоречит условию задачи.

Чтобы произошло “расщепление”, растение нормального роста должно иметь рецессивный генотип, а растение высокого роста должно быть гетерозиготным.

Ответ: Соотношение по фенотипу и генотипу в потомстве составляет 1:1.

№3. При скрещивании чёрных кроликов между собой в потомстве получили чёрных и белых крольчат.

Составить схему скрещивания, если известно, что за цвет шерсти отвечает одна пара аутосомных генов.

Решение: Родительские организмы имеют одинаковые фенотипы – чёрный цвет, а в потомстве произошло “расщепление”. Согласно второму закону Г. Менделя, ген, ответственный за развитие чёрного цвета, доминирует и скрещиванию подвергаются гетерозиготные организмы.

№4. У Саши и Паши глаза серые, а у их сестры Маши глаза зелёные. Мать этих детей сероглазая, хотя оба её родителя имели зелёные глаза. Ген, ответственный за цвет глаз расположен в неполовой хромосоме (аутосоме).

Определить генотипы родителей и детей. Составить схему скрещивания.

Решение: По материнскому организму и по её родителям определяем, что серый цвет глаз является рецессивным признаком (второй закон Г. Менделя).

Т.к. в потомстве наблюдается “расщепление”, то отцовский организм должен иметь зелёный цвет глаз и гетерозиготный генотип.

№5. Мать брюнетка; отец блондин, в его родословной брюнетов не было. Родились три ребёнка: две дочери блондинки и сын брюнет.

Ген данного признака расположен в аутосоме.

Проанализировать генотипы потомства и родителей.

Решение: Генотип отцовского организма должен быть гомозиготным, т.к. в его родословной наблюдается чистая линия по цвету волос. Гомозиготный генотип бывает доминантным (АА) или рецессивным (аа).

Если генотип отца гомозиготный доминантный, то в потомстве не будет детей с тёмными волосами – проявится “единообразие”, что противоречит условию задачи. Следовательно, генотип отца рецессивный. Материнский организм должен быть гетерозиготным.

Ответ: Соотношение по фенотипу и генотипу в потомстве составляет 1:1 или 50% 50%.

№6. У человека проявляется заболевание – серповидно-клеточная анемия. Эта болезнь выражается в том, что эритроциты крови имеют не круглую форму, а серповидную, в результате чего транспортируется меньше кислорода.

Серповидно-клеточная анемия наследуется как неполностью доминантный признак, причём гомозиготное состояние гена приводит к гибели организма в детском возрасте.

В семье оба супруга имеют признаки анемии.

Какова процентная вероятность рождения у них здорового ребёнка?

Решение: Составляем схему скрещивания:

Ответ: 25% здоровых детей в данной семье.

Дигибридное скрещивание независимое наследование генов

№1. Мутации генов, вызывающие укорочение конечностей (а) и длинношерстость (в) у овец, передаются в следующее поколение по рецессивному типу. Их доминантные аллели формируют нормальные конечности (А) и короткую шерсть (В). Гены не сцеплены.

В хозяйстве разводились бараны и овцы с доминантными признаками и было получено в потомстве 2336 ягнят. Из них 425 длинношерстых с нормальными конечностями и 143 длинношерстых с короткими конечностями.

Определить количество короткошерстых ягнят и сколько среди них с нормальными конечностями?

Решение. Определяем генотипы родителей по рецессивному потомству. Согласно правилу “чистоты гамет” в потомстве по каждому признаку один ген от отцовского организма, другой ген от материнского организма, следовательно, генотипы родителей дигетерозиготные.

1). Находим количество длинношерстных ягнят: 425 + 143 = 568.
2). Находим количество короткошерстных: 2336 – 568 = 1768.
3). Определяем количество короткошерстных с нормальными конечностями:

№2. У человека ген негритянской окраска кожи (В) полностью доминирует над геном европейской кожи (в), а заболевание серповидно-клеточная анемия проявляется неполностью доминантным геном (A), причём аллельные гены в гомозиготном состоянии (AA) приводят к разрушению эритроцитов, и данный организм становится нежизнеспособным.

Гены обоих признаков расположены в разных хромосомах.

Чистородная негроидная женщина от белого мужчины родила двух мулатов. Один ребёнок не имел признаков анемии, а второй умер от малокровия.

Какова вероятность рождения следующего ребёнка, не имеющего признаков анемии?

Решение. Составляем схему скрещивания:

Ответ: Вероятность рождения здорового ребёнка в данной семье составляет 1/4 = 25%

№3. Рецессивные гены (а) и (с) определяют проявление таких заболеваний у человека, как глухота и альбинизм. Их доминантные аллели контролируют наследование нормального слуха (А) и синтез пигмента меланина (С).

Родители имеют нормальный слух; мать брюнетка, отец альбинос. Родились три однояйцовых близнеца больные по двум признакам.

Какова вероятность того, что следующий ребёнок в этой семье будет иметь оба заболевания?

По правилу “чистоты гамет” определили, что родители дигетерозиготные:

Ответ: Вероятность рождения ребёнка имеющего оба заболевания составляет 1/8 = 12,5%

№4. Изучаются две пары аутосомных генов, проявляющих независимое наследование.

Петух с розовидным гребнем и оперёнными ногами скрещивается с двумя курицами, имеющих розовидный гребень и оперённые ноги.

От первой курицы были получены цыплята с оперёнными ногами, из них часть имела розовидный гребень, а другая часть – простой гребень.

Цыплята от второй курицы имели розовидный гребень, и часть из них с оперёнными ногами и часть с неоперёнными.

Определить генотипы петуха и двух куриц.

По условию задачи оба родителя имеют одинаковые фенотипы, а в потомстве от двух скрещиваний произошло расщепление по каждому признаку. Согласно закону Г.Менделя, только гетерозиготные организмы могут дать “расщепление” в потомстве. Составляем две схемы скрещивания.

Взаимодействие неаллельных генов

№1. Изучаются две пары неаллельных несцепленных генов определяющих окраску меха у горностая.

Доминантный ген одной пары (А) определяет чёрный цвет, а его рецессивный аллель (а) – голубую окраску.

Доминантный ген другой пары (В) способствует проявлению пигментации организма, его рецессивный аллель (в) не синтезирует пигмент.

При скрещивании чёрных особей между собой в потомстве оказались особи с голубой окраской меха, чёрные и альбиносы.

Проанализировать генотипы родителей и теоретическое соотношение в потомстве.

Ответ: 9 чёрных, 3 альбиноса, 4 голубой окраски.

№2. Наследование окраски оперения у кур определяется двумя парами неаллельных несцепленных генов, расположенных в аутосоме.

Доминантный ген одной пары (А) определяет синтез пигмента меланина, что обеспечивает наличие окраски. Рецессивный ген (а) не приводит к синтезу пигмента и куры оказываются белыми (перьевой альбинизм).

Доминантный ген другой пары (В) подавляет действие генов первой пары, в результате чего синтез пигмента не происходит, и куры также становятся альбиносами. Его рецессивный аллель (в) падавляющего действия не оказывает.

Скрещиваются два организма гетерозиготные по двум парам аллелей.

Определить в потомстве соотношение кур с окрашенным оперением и альбиносов.

Ответ: 13 белых, 3 окрашенных.

№3. У овса цвет зёрен определяется двумя парами неаллельных несцепленных генов.
Один доминантный ген (А) определяет чёрный цвет, другой доминантный ген (В) – серый цвет. Ген чёрного цвета подавляет ген серого цвета.

Оба рецессивных аллеля определяют белый цвет зёрен.

При опылении дигетерозиготных организмов в потомстве оказались растения с чёрными, серыми и белыми зёрнами.

Определить генотипы родительских организмов и фенотипическое соотношение в потомстве.

Ответ: 12 чёрных, 3 серых, 1 белый.

Наследование генов, расположенных в половых хромосомах

№1. Ген нормальной свёртываемости крови (А) у человека наследуется по доминантному типу и сцеплен с Х-хромосомой. Рецессивная мутация этого гена (а) приводит к гемофилии – несвёртываемости крови.

У-хромосома аллельного гена не имеет.

Определить процентную вероятность рождения здоровых детей в молодой семье, если невеста имеет нормальную свёртываемость крови, хотя её родная сестра с признаками гемофилии. У жениха мать страдает этим заболеванием, а отец здоров.

Решение. 1) Определяем генотип невесты. По условию задачи сестра невесты имеет рецессивный генотип Х а Х а , значит обе сестры получают ген гемофилии (от своего отца). Поэтому здоровая невеста гетерозиготна.

2) Определяем генотип жениха. Мать жениха с признаками гемофилии Х а Х а , следовательно, по хромосомной теории пола, рецессивный ген она передаёт сыну Х а У.

Ответ: соотношение по фенотипу 1:1, 50% детей здоровы.

№2. Изучается одна пара аллельных генов в Х-хромосоме, регулирующая цветовое зрение у человека.

Нормальное цветовое зрение является доминантным признаком, а дальтонизм проявляется по рецессивному типу.

Проанализировать генотип материнского организма.

Известно, что у матери два сына, у одного из них больная жена и здоровый ребёнок. В семье второго – дочь с признаками дальтонизма и сын, цветовое зрение которого в норме.

Решение. 1) Определяем генотип первого сына. По условию задачи у него больная жена и здоровый ребёнок – это может быть только дочь Х А Х а . Рецессивный ген дочь получила от матери, а доминантный ген от отца, следовательно, генотип мужского организма доминантный (Х А У).

3) Определяем генотип материнского организма по её сыновьям:

Ответ: генотип матери гетерозиготный Х А Х а .

№3. Альбинизм у человека определяется рецессивным геном (а), расположенным в аутосоме, а одна из форм диабета определяется рецессивным геном (в), сцепленным с половой Х-хромосомой.

Доминантные гены отвечают за пигментацию (А) и нормальный обмен веществ (В).

У-хромосома генов не содержит.

Супруги имеют тёмный цвет волос. Матери обоих страдали диабетом, а отцы – здоровы.

Родился один ребёнок больной по двум признакам.

Определить процентную вероятность рождения в данной семье здоровых и больных детей.

Решение. Применяя правило “чистоты гамет” определяем генотипы родителей по цвету волос – генотипы гетерозиготные Аа.

Составляем решётку Пеннета – по горизонтали выписывают гаметы отцовского организма, по вертикали гаметы материнского организма.

Ответ: шесть организмов из шестнадцати доминантны по двум признакам – вероятность рождения составляет 6/16 = 37,5%. Десять больных: 10/16 = 62,5%, из них двое больных по двум признакам: 2/16 = 12,5%.

№4. Два рецессивных гена, расположенных в различных участках Х-хромосомы, вызывают у человека такие заболевания как гемофилия и мышечная дистрофия. Их доминантные аллели контролируют нормальную свёртываемость крови и мышечный тонус.

У-хромосома аллельных генов не содержит.

У невесты мать страдает дистрофией, но по родословной имеет нормальную свёртываемость крови, а отец был болен гемофилией, но без каких либо дистрофических признаков.

У жениха проявляются оба заболевания.

Проанализировать потомство в данной семье.

Ответ: все дети имеют заболевание, 50% с гемофилией и 50% с дистрофией.

Наследование сцепленных генов. Явление кроссинговера.

№1. Ген роста у человека и ген, определяющий количество пальцев на конечностях, находятся в одной группе сцепления на расстоянии 8 морганид.

Нормальный рост и пять пальцев на кистях рук являются рецессивными признаками. Высокий рост и полидактилия (шестипалость) проявляются по аутосомно-доминантному типу.

Жена имеет нормальный рост и по пять пальцев на руке. Муж гетерозиготен по двум парам аллелей, причём ген высокого роста он унаследовал от отца, а ген шестипалости от матери.

Определить в потомстве процентное соотношение вероятных фенотипов.

№2. Два гена, регулирующих реакции обмена веществ в организме человека, сцеплены с Х-хромосомой и расположены друг от друга на расстоянии 32 морганид. У-хромосома аллельных генов не содержит.

Доминантные гены контролируют нормальный обмен веществ.

Воздействия различных мутагенных факторов изменяют последовательностъ нуклеотидов в данных участках Х-хромосомы, что приводит к отклонениям в синтезе веществ и наследственным заболеваниям по рецессивному типу.

От здоровых родителей рождается больной ребёнок, имеющий два мутантных гена в генотипе.

Какова процентная вероятность рождения следующего ребёнка с нарушением обмена веществ?

Решение. По условию задачи в данной семье больной ребёнок – это сын _вХ а У т.к. от здорового отца дочери больными быть не могут.

Сын получил рецессивные гены от матери, следовательно, генотип матери гетерозиготный

Составляем схему скрещивания:

Ответ: вероятность рождения больных детей составляет 33%, из них 17% больных по двум заболеваниям обмена веществ, 8% по одному заболеванию и 8% по другому.

Источник