49. При скрещивании краснолуковичного растения с белолуковичным в F₁ все особи имели красную окраску, а во втором поколении наблюдалось расщепление 9/16 краснолуковичных, 4/16 белолуковичных, 3/16 желтолуковичных. Определите форму взаимодействия генов. Каковы генотипы родительских растений, гибридов F₁ и желтолуковичных растений?

50. Окраска цветков душистого горошка определяется двумя неаллельными генами. Аллель пурпурной окраски доминирует над аллелем белой окраски по обоим генам. Определите форму взаимодействия генов. Каким будет потомство от скрещивания двойной доминантной гомозиготы с двойной рецессивной гомозиготой? Каким будет соотношение пурпурных и белых цветков у гибридов второго поколения?

СЦЕПЛЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ ГЕНОВ

51. Катаракта и полидактилия обусловлены доминантными аутосомными тесно сцепленными генами. Женщина унаследовала катаракту от своей матери, а полидактилию - от отца. Ее муж здоров в отношении обоих признаков. Чего скорее можно ожидать у их детей. Одновременного проявления катаракты и полидактилии, отсутствие этих аномалий или наличие только одной из них?

52. Катаракта и полидактилия обусловлены доминантными аутосомными тесно сцепленными генами. Какое потомство можно ожидать в семье, где муж здоров, а жена гетерозиготна по обоим признакам, если известно, что мать жены также страдала обеими аномалиями, а отец здоров?

53. Катаракта и полидактилия обусловлены доминантными аутосомными тесно сцепленными генами. Какое потомство можно ожидать от брака гетерозиготных по обоим признакам супругов, если известно, что их матери страдали только катарактой, а отец - полидактилией?

54. У человека резус-фактор сцеплен с локусом, определяющим форму эритроцитов, и находится от него на расстоянии 3 морганид. Резус-положительность и эллиптоцитоз (эритроциты эллиптической формы) определяются доминантными аутосомными генами. Один из супругов гетерозиготен по обоим признакам. Второй супруг - резус-отрицателен и имеет нормальные эритроциты. Определить процентные соотношения вероятных генотипов и фенотипов детей в этой семье.

55. Гомозиготное растение с пурпурными цветками и коротким стеблем скрестили с гомозиготным растением с красными цветками и длинным стеблем. У F₁ были пурпурные цветки и короткий стебель. При анализирующем скрещивании растений F₁ с двойной гомозиготной по рецессивным генам были получены следующие потомки:

52 с пурпурными цветками и коротким стеблем,

47 с пурпурными цветками и длинным стеблем,

49 с красными цветками и коротким стеблем,

45 с красными цветками и длинным стеблем.

Определить частоту рекомбинации генов окраски и длины стебля.

СОСТАВЛЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ КАРТ ХРОМОСОМ

Генетическая карта - схема строения хромосомы, в которой обязательно указывается группа сцепления, полное или сокращенное название гена, расстояние гена от одного из концов хромосомы, принятого за начало отсчета (за 0.0). Расстояние между генами выражается в морганидах. Одна морганида - 1% частоты рекомбинации или наименьшее расстояние между генами, при котором на 100 гамет встречается одна кроссоверная гамета. Расстояние 3 морганиды означает, что 3% гамет - кроссоверные, 97% - некроссоверные. Рассмотрим, как составляются генетические карты хромосом.

С - пурпурный цвет

Р - киноварный цвет глаз

M - длина крыльев

Опытами установлено, что расстояние CN - 13%, СР - 3%. Если PM - 10%, то ген Р лежит между генами N и С. Тогда правильным ответом будет CPN или NPC.

56. Пользуясь следующими данными: СА - 15%, NА - 2%, определить положение гена А.

57. Определить последовательность расположения генов в одной из хромосом дрозофилы, если известно, что частота рекомбинаций между генами составляет в морганидах:

Желтое тело y - белые глаза w - 1.5

Щетинистое тело E - желтое тело y - 5.5

Белые глаза w - щетинистое тело E - 4.0

Рубиновые глаза V - сцепление жилок крыльев C - 19.3

Рубиновые глаза V - миниатюрные крылья M - 3.1

Сцепление жилок C - миниатюрные крылья M - 22.4

Щетинистое тело E - миниатюрные крылья M - 30.6

Сцепление жилок C - щетинистое тело E - 8.2

НАСЛЕДОВАНИЕ, СЦЕПЛЕННОЕ С ПОЛОМ

Пример. Женщина, страдающая дальтонизмом, вышла замуж за мужчину с нормальным зрением. Каким будет восприятие цвета у сыновей и дочерей этих родителей?

Решение: у человека цветовая слепота (дальтонизм) обусловлена рецессивным геном w, а нормальное цветовое зрение - его доминантным аллелем W. Ген дальтонизма сцеплен с Х-хромосомой. У-хромосома не имеет соответствующего локуса и не содержит гена, контролирующего цветовое зрение. Поэтому в диплоидном наборе мужчин присутствует только один аллель, отвечающий за восприятие цвета, а у женщин - два, так как они имеют две Х-хромосомы.

Схема скрещивания для этого типа задач составляется несколько иначе, чем схемы для признаков, не связанных с полом. В этих схемах указываются символы не только генов, но и символы половых хромосом особей мужского и женского пола Х и У. Это необходимо сделать, чтобы показать отсутствие второго аллеля у особей мужского и женского пола.

Так, по условию задачи схема скрещивания будет выглядеть следующим образом. Женщина имеет две Х-хромосомы и в каждой из них по рецессивному гену цветовой слепоты (Х^w). Мужчина имеет только одну Х-хромосому, несущую ген нормального цветового зрения (Х^W), и У-хромосому, не содержащую аллельного гена. Сначала обозначаем две Х-хромосомы женщины и указываем, что они содержат гены дальтонизма (Х^wХ^w). Затем обозначаем хромосомы мужчины (Х^WУ). Ниже выписываем гаметы, которые они производят. У женщины они одинаковы, все содержат Х-хромосому с геном дальтонизма. У мужчины половина гамет несет Х-хромосому с геном нормального цветового восприятия, а половина - У-хромосому, не содержащую аллеля. После этого определяет генотипы F₁.

Все девочки получают одну Х-хромосому от отца, которая содержит ген нормального зрения (W), а другую Х-хромосому от матери, содержащую ген цветовой слепоты (w).

Таким образом, у девочек будет два гена Ww, а так как доминирует ген нормального зрения, то у них не будет дальтонизма. Все мальчики получают свою единственную Х-хромосому от матери и расположенный в ней ген цветовой слепоты (w). Так как второй аллель у них отсутствует, то они будут страдать дальтонизмом.

58. Дочь дальтоника выходит замуж за сына дальтоника, причем жених и невеста различают цвета нормально. Каким будет зрение их детей?

59. У здоровых в отношении цветового зрения мужчины и женщины есть сын, страдающий дальтонизмом, имеющий здоровую дочь. Определите генотипы и фенотипы родителей, детей и внуков.

60. У здоровых в отношении цветового зрения мужчины и женщины есть здоровая дочь, у которой один сын здоровый и один сын дальтоник. Определите генотипы и фенотипы родителей, детей и внуков.

61. У здоровых в отношении цветового зрения мужчины и женщины есть здоровая дочь, имеющая пятерых здоровых сыновей. Определите генотипы и фенотипы родителей, детей и внуков.

62. Какие фенотипы можно ожидать для признака, сцепленного с У-хромосомой, в указанных ниже потомках отца, обладающего этим признаком:

а) у сыновей,

б) у дочерей,

в) у внуков от сыновей,

г) у внучек от дочерей,

д) у внучек от сыновей,

е) у внуков от дочерей.

63. Гипертрихоз (вырастание волос на краю ушной раковины) наследуется как сцепленной с У-хромосомой признак, который проявляется лишь к 17 годам жизни. Обычный ихтиоз (чешуйчатость и пятнистое утолщение кожи) наследуется как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой признак. В семье, где женщина здорова в отношении обоих признаков, а муж страдает только гипертрихозом, родился мальчик с признаками ихтиоза. Определить: а) вероятность проявления у этого ребенка гипертрихоза; б) вероятность рождения в этой семье детей без обеих аномалий. Какого они будут пола?

64. У человека доминантный ген Р определяет стойкий рахит, который, наследуется сцеплено с полом. Какова вероятность рождения больных детей, если мать гетерозиготна по гену рахита, а отец здоров?

65. Ген окраски глаза у мухи дрозофилы находится в Х-хромосоме. Красные (нормальные) глаза (W) доминируют над белоглазием (w). Определите фенотип и генотип у потомства F₁ и F₂, если скрестить белоглазую самку с красноглазым самцом.

66. У мухи дрозофилы ген нормального цвета глаз (красный) W доминирует над белоглазием w, ген ненормального строения брюшка - над геном его нормального строения. Эти пары генов расположены в Х-хромосоме на расстоянии трех морганид. Определите вероятность различных генотипов и фенотипов в потомстве от скрещивания гетерозиготной по обоим признакам самки с самцом, имеющим нормальный цвет глаза и нормальное строение брюшка.

67. Ген Н детерминирует у человека нормального свертываемость крови, а h - гемофилию. Женщина, гетерозиготна по гену гемофилии, вышла замуж за мужчину с нормальной свертываемостью крови. определите фенотип и генотип детей, которые могут родиться от такого брака. По какому типу происходит наследование признака?

68. У кур породы плимутрок доминантный ген пестрой окраски сцеплен с Х-хромосомой. Рецессивный аллель - ген черной окраски наблюдается у кур породы австролон. Какое скрещивание позволит произвести раннюю маркировку цыплят по полу?

Правила составления родословных

Лицо, по отношению к которому составляется родословная (исследуется наследственность семьи), называется пробандом, его братья и сестры - сибсами.

Лица женского пола обозначаются кружком, лица мужского - квадратом. Пробанд отмечается стрелочкой. Символы членов семьи, несущих исследуемый признак, выделяются с помощью цвета или штриховки.

Каждому поколению отводится строка, на ней слева направо вряд располагаются символы членов семьи в порядке рождения и соединяются с проведенной над ними горизонтальной линией. Символы лиц, состоящих в браке, соединяются линией брака.

Римскими цифрами обозначены последовательные поколения, арабскими - потомки одного поколения.

Анализ родословных

При решении задач обратите внимание на следующее:

Для решения вопроса, какой тип наследования имеет место - доминантный или рецессивный - следует учесть фенотип родителей. Если больные дети рождаются у больных родителей (болен один или оба) то признак доминантный, если у здоровых родителей - признак рецессивный.

Проследить связь признака с полом. Если признак проявляется в равной мере у лиц мужского и женского пола, то тип наследования - аутосомный. Если признак проявляется преимущественно или исключительно у лиц одного пола, то имеет место наследование, сцепленное с полом.

В определении генотипов может помочь подсчет потомков, несущих признак или не имеющих его в одном поколении (1: 1, 1: 3 и др.).

В качестве примера решения задач приводится анализ родословной, представленной на рис. Это родословная семьи с ахондроплазией. Наследственная патология проявляется в каждом поколении.

От браков, где один из родителей имеет ахондроплазию, а другой здоров, рождаются дети с аномалией, следовательно, тип наследования доминантный. В браках, где оба родителя здоровы, дети с аномалией не рождаются. Это подтверждает доминантный тип наследования. Ахондроплазия наблюдается у мужчин и женщин, следовательно, тип наследования аутосомный.

Для определения генотипов членов семьи обозначим ген ахондроплазии - А, а ген нормального строения пальцев - а. В I поколении здоровых и больных потомков примерно поровну (1:

1), что соответствует результатам менделевского анализирующего скрещивания. Следовательно, в исходном браке прабабушка будет гомозиготной (аа), прадедушка гетерозиготный (Аа).

Такие же числовые соотношения находим во втором поколении. Значит, все особи с ахондроплазией имеют генотип Аа, а все здоровые - аа. Это остается в силе и для следующих поколений.

ВЫВОД: Ахондроплазия наследуется по аутосомно-доминантному типу. Все члены семьи с заболеванием гетерозиготны (Аа), а все здоровые гомозиготны (аа).

69. Пробанд страдает ночной слепотой. Его два брата также больны. По линии отца пробанда страдающих ночной слепотой не было. Мать пробанда больна. Две сестры и два брата матери пробанда здоровы и имеют только здоровых детей. По материнской линии известно: бабушка больна, дед здоров, сестра бабушки больна, брат здоров, прадедушка со стороны матери страдал ночной слепотой, его сестра и брат тоже. Жена пробанда, ее родители и родственники здоровы. Составьте родословную семьи и проанализируйте ее.

70. Пробанд - женщина правша. Ее две сестры - правши, два брата - левши. Мать правша. У нее два брата и сестра все правши. Бабка и дед - правши. Отец пробанда - левша, его сестра и брат - левши, другие два брата и сестра - правши. Составьте родословную.

71. Две шестипалые сестры Маргарет и Мэри вышли замуж за нормальных мужчин. В семье Маргарет было пятеро детей: Джеймс, Сусанна, Дэвид - шестипалые, Элла и Ричард - пятипалые. В семье Мэри была единственная дочь Джейн с нормальным строением руки. От первого брака Джеймса с нормальной женщиной родилась шестипалая дочь Сара, от второго брака также с нормальной женщиной у него было 6 детей: одна дочь и два сына пятипалые, две дочери и сын - шестипалые. Элла вышла замуж за нормального мужчину. У них было два сына и четыре дочери, все пятипалые. Дэвид женился на нормальной женщине. Их единственный сын Чарльз оказался шестипалым. Ричард женился на своей двоюродной сестре Джейн. Две их дочери и три сына - пятипалые. На основании приведенных данных составьте родословную семьи.

72. Пробанд имеет нормальный рост, его сестра страдает хондродистрофией (наследственная карликовость в сочетании с резким нарушением пропорций тела). Мать пробанда здорова, отец - болен. По линии отца пробанд имеет двух здоровых теток, одну тетку и одного дядю с хондродистрофией. Тетя с хондродистрофией замужем за здоровым мужчиной, имеет сына карлика. Здоровая тетя от здорового мужа имеет двух мальчиков и двух девочек, все они здоровы. Дядя карлик женат на здоровой женщине. У него две нормальные девочки и сын карлик. Дедушка по линии отца - карлик, бабушка - здорова.

Определите вероятность появления карликов в семье:

а) пробанда, если его жена будет иметь такой же генотип как он сам,

б) сестры пробанда, если она вступает в брак со здоровым мужчиной.

Составьте родословную.

73. Пробанд - здоровая женщина. Ее сестра также здорова, а два брата страдают дальтонизмом. Мать и отец пробанда здоровы. Четыре сестры матери пробанда здоровы, мужья их тоже здоровы. О двоюродных сибсах со стороны матери пробанда известно: в одной семье один больной брат, две сестры и брат здоровы, в двух других семьях по одному больному брату и по одной здоровой сестре, в четвертой семье - одна здоровая сестра. Бабушка пробанда со стороны матери здорова, дед страдал дальтонизмом. Со стороны отца пробанда больных дальтонизмом не обнаружено:

а) составьте родословную,

б) определите вероятность рождения у пробанда ребенка с дальтонизмом, если она выйдет замуж за здорового мужчину.

74. Нормальные в отношении зрения мужчина и женщина имеют сына, страдающего дальтонизмом и двух дочерей с нормальным зрением. У внука от сына зрение нормальное, внук от одной из дочерей страдает дальтонизмом, а внучка здорова. У другой дочери пять сыновей, имеющих нормальное зрение. На основании приведенных данных составьте родословную семьи.

75. Пробанд имеет с материнской стороны бабушку с нормальным зрением и дедушку дальтоника. Мать пробанда - дальтоник, отец имеет нормальное зрение. Какие генотипы бабушки, дедушки, матери и отца пробанда. Каким зрением обладает он сам? Его сестра? Какое зрение будет у его детей, если он женится на женщине, имеющей генотип подобный генотипу его сестры?

76. Пробанд страдает гемофилией. У его матери и отца нормальная свертываемость крови. У дедушки со стороны матери гемофилия, а бабушка здорова. Дети пробанда: две дочери и один сын с нормальной свертываемость крови, другой сын страдает гемофилией. В семье отца больных гемофилией нет. Составьте родословную семьи и используйте ее для проведения генеалогического анализа.

77. Составьте родословную Вашей семьи, проследив наследование любого произвольно выбранного признака (цвет глаз, цвет волос, свободная мочка уха, вьющиеся и прямые волосы и т.д.).

Рекомендуемая литература

1. Слюсарев А.А., Жукова С.В. Биология - Киев. Вища школа. 1987.

2. Слюсарев А.А. Биология с общей генетикой - М. Медицина, 1978

3. Пехов А.П. Биология с общей генетикой - М. Росс. Унив-т дружбы народов, 1994

4. Биология. Под ред.В.Н. Ярыгина. - М. Медицина, 1984

5. Кемп П., Армс К. Введение в биологию - М. Мир, 1988

6. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Козлова Т.А. Основы биологии. - М. Просвещение, 1992

7. Основы общей биологии. Под ред.Э. Либерта - М. Мир, 1982

8. Лобашов М.Е. Генетика - Л. Изд. Ленинградского университета, 1967

9. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология - М. Мир, 1990

10. Биология. В 2 кн.: Учебник для медицинских спец. вузов. Под ред.В.Н. Ярыгина - М. Высш. шк. 1997.

Размещено на Allbest.ru