решение вопроса
Д а н о: Генотипы: АА, Вв, Сс, ДД |
Р е ш е н и е: 1) АА – гомозиготный организм, образует один тип гамет: А. 2) Вв – гетерозиготный организм, образует два типа гамет: В и в. 3) Сс – гетерозиготный организм, образует два типа гамет: С и с. |
Н а й т и: возможные варианты гамет – ? |
4) ДД – гомозиготный организм, образует один тип гамет: Д.
О т в е т: 1) А; 2) В, в; 3) С, с; 4) Д.
ответил
13 Июнь, 17
от
милани
Похожие вопросы
Гибридологический метод
Грегор Мендель
Создателем современной генетики считается австрийский биолог, ботаник и монах Грегор Мендель. Свои исследования Г. Мендель проводил на горохе. Ученый использовал гибридологический метод. Вы, наверное, сталкивались с понятием «гибрид», его часто указывают на упаковках семян. Гибрид – потомство, полученное в результате скрещивания особей, отличных по одному или нескольким признакам. На рынке можно встретить инжирный персик, а в животноводстве – мула (гибрид лошади и осла). Самцы мула стерильны и потомства не приносят.
Вернемся к Грегору Менделю и гороху. Как говорилось ранее, он использовал в своих опытах горох, но не любой, а только чистые линии – группы организмов, имеющих некоторые признаки, которые полностью передаются потомству в силу генетической однородности всех особей. В качестве такого признака был выбран цвет горошин: одна линия была только зеленая во всех поколениях, а друга – желтая.
Таким образом Мендель скрещивал разные родительские особи гороха и далее подсчитывал результаты по некоторым признакам: количество гороха с желтой/зеленой кожурой, гладкие горошины и морщинистые, карликовое растение/нормальное/высокое и так далее. Ученый использовал 22 чистых линии и около 10.000 растений бобового.
Моногибридное скрещивание
Такое скрещивание было выбрано первым для опытов. Моногибридное скрещивание – скрещивание особей, отличающихся друг от друга лишь одним признаком. Ген, в котором заключена информация об этом одном из признаков называется аллельным геном или аллелью.
В зависимости от комбинации генов в паре, организм может быть гомозиготным или гетерозиготным. В первом случае оба гена несут одну разновидность признака, во втором – две разные. Гомозиготами будут являться горох, оба аллели которого несут окраску только желтого или только зеленого цвета. Гетерозиготами – те, у которых один ген несет желтый цвет, а другой – зеленый.
Скрещивание гомозигот
Есть доминантные и рецессивные гены. Первые преобладают, вторые – подавляются. Посмотрим на схему моногибридного скрещивания выше и разберемся в некоторых правилах записи.
Здесь мы видим 2 признака: цвет и текстуру кожуры. Разные типы признаков обозначаются разными буквами. Например, желтый – А, зеленый – В. Доминантные признаки записываются заглавными буквами, а рецессивные – строчными. Один ген аллели – одна буква.
Исходя из этого, монозиготы могут быть либо аа (рецессивная гомозигота), либо АА (доминантная монозигота).
Запись начинается с родителей, в задачах пишется «Р:» и перечисляются предки. Между ними ставится знак скрещивания «х».
Следующей строкой идут гаметы, обозначаются «G:» и перечисляются гаметы каждого из родителей.
Затем пишется потомство. Если это первое поколение, то «F1», если дальше, то цифра соответствует очередности. Здесь должны быть все версии потомков. Так как при скрещивании монозигот у нас были только гаметы А и а, то вариант всего один: Аа. Это гетерозигота. Так как по условию желтый цвет доминирует над зеленым, то горошины будут желтыми.
Законы Менделя
В результате такого скрещивания Мендель открыл закон единообразия гибридов первого поколения. Он гласит: при скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга только по одному признаку, все гибриды первого поколения будут иметь признак одного из родителей, и поколение по этому признаку будет единообразно.
Далее Мендель продолжил изучать потомство гороха, теперь он скрестил то самое единообразное поколение.
Скрещивание гетерозигот
Так Мендель вывел закон расщепления. Из него следует, что при скрещивании потомков первого поколения, во втором снова появляются особи с рецессивным признаком, эти особи составляют 1: 4 часть от всего числа потомков второго поколения.
Фенотип – внешнее проявление признака.
Исходя из этого же скрещивания, Мендель вывел еще один закон. Закон чистоты гамет: при образовании гамет в каждую пару попадает только один из двух «элементов наследственности», отвечающих за данный признак. На эту мысль его натолкнуло именно появление одной части зеленых горошин. Мендель сделал выводы о том, что гены из пары не пропадают бесследно, а передаются в следующее поколение.
Ранее мы говорили о том, что доминирующий признак подавляет рецессивный. Если у гороха генотип Аа, где доминирующий цвет желтый, то горошины будут этого цвета. Однако, все не всегда так однозначно.
Если скрестить пурпурные и белые цветы ночной красавицы, то гетерозиготное потомство приобретет отличный от родителей цвет: розовый. По закону неполного доминирования при скрещивании доминантной и рецессивной гомозигот, все особи в потомстве проявят либо признаки родителей, либо промежуточный признак.
Неполное доминирование
Если скрещиваются организмы, отличающиеся друг от друга не по одному признаку (моногибридное), а по двум, то скрещивание называется дигибридным.
Для своих опытов в этом направлении Мендель взял горох двух цветов и двух фактур.
Независимое наследование признаков
Родители были доминантной и рецессивной гомозиготами. В первом поколении горошины желтые и гладкие, гетерозиготы. Так как при скрещивании двух гетерозигот по обоим признакам от каждого родителя по 4 варианта гамет, то удобно воспользоваться решеткой Пеннета. Для этого гаметы одного родителя записывают по горизонтали, а второго – по вертикали. Затем на пересечениях заполняются ячейки решетки.
Если пересчитать количество потомков каждого фенотипа, то получится следующее:
9 шт. – желтый гладкий
3 шт. – желтый морщинистый
3 шт. – зеленый гладкий
1 шт. – зеленый морщинистый
Так Мендель пришел к закону независимого наследования признаков, из которого следует, что при дигибридном скрещивании гены и признаки, за которые отвечают эти гены, наследуются независимо друг от друга.
Задание ollbio09101120172018в2
У одного из представителей семейства Колокольчиковые (Campanulaceae) – платикодона
крупноцветкового (Platycodon grandiflorum) пентамерные цветки, состоящие из круга чашелистиков,
круга лепестков, круга тычинок и круга плодолистиков (см. рис.). Иногда среди платикодонов можно найти
махровые цветки, у которых на месте тычинок развиваются лепестки.
А. Нарисуйте диаграмму махрового цветка платикодона. На диаграмме обозначьте части цветка.
Предложите для него формулу.
Б. Предположим, что в природной популяции
платикодона крупноцветкового возникла форма
с махровыми цветками (по остальным признакам
форма не отличается от нормы). Образование
махровых цветков определяется одной рецессивной
мутацией. Ученые пересадили из природы на
экспериментальный участок два мутантных и одно
нормальное растение. Считая, что при опылении
пыльца всех особей смешивается, пыльца из
природных популяций не попадает на участок, и
при этом возможно самоопыление, рассчитайте,
каким может быть расщепление в потомстве первого
поколения по генотипам и фенотипам.
В. Далее среди потомков первого поколения выбрали только те растения, у которых цветки нормальные,
а остальные убрали с участка до опыления. С оставленных растений собрали семена и посеяли. Каким
может оказаться расщепление среди потомков второго поколения по генотипу и фенотипу?
А. Опираясь на рисунок, мы видим, что чашелистики изображены свободными, тогда как все лепестки
срослись. Пять тычинок свободные, а плодолистиков три, и они также срослись. (У Колокольчиковых
завязь нижняя, но это не принципиально для дальнейшего решения.) Можно предложить следующую
формулу для типичного цветка в сем. Колокольчиковые: * Ч5 Л(5) Т5 П(—3) или * Ca5 Co(5) A5 G(—3) . Поскольку у махровых форм происходит замена тычинок на лепестки, в формуле вместо тычинок нужно указать дополнительный круг лепестков: * Ч5 Л(5)+(5) П(—3) или * Ca5 Co(5)+(5) G(—3) .
При построении диаграммы должны выполняться следующие принципы:
1. Органы в круге располагаются друг относительно друга под углом 360 : 5 = 72 градуса.
2. В двух соседних кругах органы должны чередоваться, т.е. положение медианы каждого
органа должно приходиться строго на промежуток между органами предыдущего круга. Для
пентамерного цветка между органами в соседних кругах угол должен составлять 36 градусов. На
рисунке видно, что плодолистики (поскольку из три) не могут правильно чередоваться с пятью
тычинками.
3. Если рассматривать органы через круг, то их медианы должны находиться друг напротив друга
(органы противолежат).
4. Центром цветка считается центр завязи. Поэтому при проверке расположения органов в цветке все
линии будут проводиться через центр завязи и центральную (медианную) жилку органа.
5. На рисунке показан цветок с центрально-угловой плацентацией (гинецей синкарпный). Между
гнездами завязи находятся перегородки (септы). Для плодолистика медианой считается линия, делящая угол между септами ровно пополам.
Б. Обозначим ген, отвечающий за проявление махровости как А. Поскольку мы знаем, что махровость цветков определяется рецессивной мутацией по этому гену, генотип махровых растений может быть только аа. Взятое из природы нормальное растение могло оказаться как гомозиготой АА, так и носителем рецессивного аллеля Аа. Поэтому возможно два варианта расщепления среди потомков.
Из природы были взяты два махровых и одно немахровое растение, и по семенной продуктивности все три растения одинаковы, следовательно, 2/3 семян будет собрано с махровых, и 1/3 – с немахровых растений. Однако пыльцу может образовать только растение с немахровыми цветками.
Вариант 1. Немахровое растение – гомозигота АА.
Тогда среди потомков в данном скрещивании должно оказаться:
1/3 (≈33.3%) АА 2/3 (≈66.7%)
Аа или 1 АА : 2 Аа
По фенотипу все потомки окажутся немахровыми.
Вариант 2. Немахровое растение – гетерозигота Аа.
Среди женских гамет соотношение вклад каждого из растений останется прежним, т.е. 2/3 от
всех аллелей а придут от махровых растений. Среди оставшихся 1/3 женских гамет 1/6 будет нести
аллель а, и еще 1/6 – аллель А. Таким образом, соотношение среди женских гамет будет 5/6 а и 1/6 А.
Среди мужских гамет 1/2 будет нести аллель А, и еще 1/2 – аллель а.
Таким образом, среди потомков первого поколения возможно следующее расщепление по
генотипам: 1/12 АА (≈8.3%) 6/12=1/2 Аа (50.0%) 5/12 аа (≈41.7%)
1 АА : 6 Аа : 5 аа
По фенотипам: 7/12 (≈50.3%) немахровых 5/12 (≈41.7%) махровых
7 немахровых : 5 махровых
В. В первом варианте скрещивания махровых растений не окажется. Рассчитаем доли потомков
по генотипам и фенотипам во втором поколении.
1/3 (≈33.3%) АА дадут только гаметы А, тогда как 2/3 растений с генотипом Аа дадут половину
гамет А и вторую половину гамет а. Таким образом, суммарно гамет А в популяции окажется 2/3,
и 1/3 гамет, несущих аллель а.
Таким образом, среди потомков второго поколения возможно следующее расщепление по
генотипам: 4/9 АА (≈44.4%) 4/9 Аа (44.4%) 1/9 аа (≈11.1%)
4 АА : 4 Аа : 1 аа
По фенотипам: 8/9 (≈88.9%) немахровых 1/9 (≈11.1%) махровых
8 немахровых : 1 махровых.
Во втором случае (из природы было взято гетерозиготное немахровое растение) после того,
как мы удалим все махровые растения, останется 1/7 АА (≈14.3%) и 6/7 Аа (≈85.7%). Последние
дадут половину гамет А (3/7) и половину гамет а (3/7). Суммарная доля гамет А составит 4/7. Тогда:
Во втором случае расщепление среди потомков второго поколения будет:
по генотипам:
16/49 АА (≈32.6%) 24/49 Аа (≈49.0%) 9/49 аа (≈18.4%)
25 АА : 30 Аа : 9 аа
По фенотипам: 40/49 (≈81.6%) немахровых 9/49 (≈18.4%) махровых
40 немахровых : 9 махровых.
pазбирался: Надежда | обсудить разбор
Задание ollbio02101120172018в2
Грегор Мендель исследовал признаки формы семян у гороха, и выяснил, что
гладкая форма доминирует над морщинистой. В этом случае различие вызвано тем, что:
А. У морщинистых семян замедлен процесс образования крахмала, а у гладких – нет;
Б. У морщинистых семян при созревании разрушается хлорофилл, а у гладких не разрушается;
В. Семенная кожура у морщинистых семян слишком плотная, она не расправляется по мере развития зародыша;
Г. У морщинистых семян накапливается слишком много воды, и они сморщиваются при созревании;
Д. В морщинистых семенах при созревании часть белков разрушается, а в гладких – нет.
Ответ: А
pазбирался: Надежда | обсудить разбор
Задание EB2821
При скрещивании высокого растения томата с шероховатым эндоспермом и низкого растения с гладким эндоспермом всё потомство получилось высокое с гладким эндоспермом. В анализирующем скрещивании гибридного потомства получилось четыре разные фенотипические группы: 123, 124, 26, 27. Составьте схемы скрещиваний. Определите генотипы родительских особей, генотипы и фенотипы потомства каждой группы в двух скрещиваниях, численность каждой группы во втором скрещивании. Объясните формирование четырёх фенотипических групп в анализирующем скрещивании.
- Разберемся, какие признаки доминантные, какие рецессивные. Высокое скрестили с низким, все потомство получилось высоким. Значит, высокий – доминантный, низкий – рецессивный. Шероховатый скрестили с гладким, все получилось гладким. Значит, шероховатый – рецессивный, гладкий – доминантный. Можем составить табличку «ген – признак»:
Ген | Признак |
А
а |
Высокий стебель
Низкий стебель |
В
в |
Гладкий эндосперм
Шероховатый эндосперм |
- Определим генотипы родительских особей. Высокое растение может быть либо АА, либо Аа. Низкое – только аа. Так как в результате скрещивания получились потомки только высокие, значит, родительская особь с высоким стеблем была АА (иначе были бы и низкорослые растения аа). Аналогичная ситуация с гладкостью/шероховатостью. Один родитель будет рецессивная гомозигота по этому признаку, а второй – доминантная.
- P1: ♀ААвв х ♂ааВВ
G1: Ав ; аВ
F1: АаВв
- Определим фенотип потомства:
АаВв – Высокий, гладкий эндосперм.
- Теперь скрещивание №2. Анализирующее, значит, с рецессивной гомозиготой.
P2: ♀ АаВв х ♂аавв
G2: АВ, Ав, аВ, ав ; ав
F2: АаВв, Аавв, ааВв, аавв
- Определим фенотипы потомства №2:
АаВв – Высокий, гладкий эндосперм.
Аавв – Высокий, шероховатый эндосперм.
ааВв – Низкий, гладкий эндосперм.
аавв – Низкий, шероховатый эндосперм.
- Теперь нужно понять, в какой группе больше особей, а в какой меньше. Это можно сделать, зная, какие гаметы кроссоверные, а какие – нет. Для этого выпишем схемы скрещиваний в хромосомном виде (в решении можно сразу написать именно в нем, это допустимо, наглядно, а в данной задаче – необходимо).
Томас Морган установил, что при неполном сцеплении гетерозигота дает 4 типа гамет (см. схему второго скрещивания), но с разной вероятностью:
- некроссоверных гамет – 90%
- кроссоверных гамет – 10%
Некроссоверные:
Аавв – Высокий, шероховатый эндосперм.
ааВв – Низкий, гладкий эндосперм.
Кроссоверные:
аавв – Низкий, шероховатый эндосперм.
АаВв – Высокий, гладкий эндосперм.
- Делаем вывод о количестве:
Аавв – Высокий, шероховатый эндосперм – 123 или 124.
ааВв – Низкий, гладкий эндосперм – 123 или 124.
аавв – Низкий, шероховатый эндосперм – 26 или 27.
АаВв – Высокий, гладкий эндосперм – 26 или 27.
- Ответ на теоретический вопрос:
При анализирующем скрещивании образуется 4 типа генотипов и фенотипов в результате кроссинговера.
Ответ: пункты 4 и 6 (или схема из п. 8), пункты 9 и 10.
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB0621
Определите соотношение фенотипов потомков в анализирующем скрещивании дигетерозиготной самки мухи дрозофилы при независимом наследовании генов. Ответ запишите в виде последовательности цифр, показывающих соотношение получившихся фенотипов
Дигетерозиготная – значит, мы имеем дело с двумя признаками, каждый из которых имеет доминантный и рецессивный аллель.
Анализирующее скрещивание – скрещивание с особью с рецессивными аллелями генов.
Независимое наследование – значит, доминирование абсолютное, промежуточного признака нет. То есть, проявляется доминантный признак и при доминантной гомозиготе, и при гетерозиготе.
Р: АаВв х аавв
G: АВ, Ав, аВ, ав ; ав
F: АаВв, Аавв, ааВв, аавв
Выпишем фенотипы:
АаВв – проявляются оба доминантных признака.
Аавв – проявляется доминантный признак, обозначенный буквой «А» и рецессивный признак, обозначенный буквой «В».
ааВв – проявляется доминантный признак, обозначенный буквой «В» и рецессивный признак, обозначенный буквой «А».
аавв – проявляются оба рецессивных признака.
Следовательно, все 4 варианта фенотипов потомков различаются.
Ответ: 1111
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB2818D
По изображённой на рисунке родословной установите характер проявления признака (доминантный или рецессивный, сцеплен или не сцеплен с полом). Ответ обоснуйте. Определите генотипы родителей (1, 2), генотипы детей в первом (3, 4, 5) и во втором поколениях (6, 7). Какова вероятность рождения ребёнка с признаком, выделенным на рисунке чёрным цветом, у мужчины 5, если будущая жена будет иметь данный признак?
Начнем с очевидного: признак с полом не сцеплен, так как мы видим на схеме и черные квадраты, и черные круги (то есть и мужчин с проявлением этого признака, и женщин с проявлением этого признака)
Признак проявляется в каждом поколении, значит, он доминантный.
Раз признак доминантный, то генотип женщины (1) аа, ведь признак у нее не проявляется.
(1) – аа
Теперь мужчина (2): раз у детей пары (1) и (2) есть те, у кого признак не проявляется, то мужчина (2) – гетерозигота. В противном случае, так как у него признак проявляется, он должен был быть доминантной гомозиготой. Тогда все его дети были бы с этим признаком.
(2)– Аа
Женщина (3) имеет проявление признака, ее муж – не имеет, но не у всех детей признак проявляется. Значит, муж –рецессивная гомозигота, а жена – гетерозигота
(3) – Аа
Женщина (4) и мужчина (5) – рецессивные гомозиготы, так как признаки у них не проявляются.
(4) – аа
(5) – аа
Женщина (6) и ее муж –гетерозиготы, так как у обоих признак проявляется, но у их ребенка признак не проявляется.
(6) – Аа
Мужчина (7) – рецессивная гомозигота, так как признак у него не проявляется.
(7) – аа
Какова вероятность рождения ребёнка с признаком, выделенным на рисунке чёрным цветом, у мужчины 5, если будущая жена будет иметь данный признак?
Жена может иметь данный признак в двух случаях.
Первый: генотип жены Аа.
P: ♀Аа х ♂аа
G: А а ; а
F: Аа, аа
Аа – проявление признака.
Аа – нет проявления признака.
Вероятность 50%.
Второй случай: генотип жены АА.
P: ♀АА х ♂аа
G: А ; а
F: Аа
Аа – проявление признака.
Вероятность 100%.
Конечный ответ:
1) Признак доминантный (окрашенный символ), с полом не сцеплен (т.к встречается у большего числа особей, независимо от их пола)
2) генотипы: 1 – аа, 2 – Аа, 3 – Аа, 4 – аа, 5 – аа, 6 – Аа, 7 – аа
3) Если генотип жены будет АА, то вероятность рождения ребенка с этим признаком составит 100%, а если генотип будет Аа, то 50%
Ответ: см. «конечный ответ»
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB0718D
Все приведённые ниже характеристики, кроме двух, используют для описания рецессивного гена дальтонизма, сцепленного с Х-хромосомой. Определите две характеристики, «выпадающие» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны
- находится в аутосоме
- проявляется у гетерогаметных особей
- определяет способность различать цвета
- подавляется доминантным аллелем
- передаётся от отца к сыну
Дальтонизм – разновидность нарушения восприятия цветов, обусловленная генетическим отклонением. Ген дальтонизма является рецессивным и сцепленным с полом, он находится в Х-хромосоме. Так как мужской пол имеет набор половые хромосом ХУ, то в случае, если Х-хромосома несет рецессивный аллель по признаку дальтонизма, то человек будет иметь это нарушение. Так как у женщин набор ХХ, то вероятность иметь оба рецессивных аллеля ниже, чем один у мужчин, поэтому женщины имеют дальтонизм существенно реже, чем мужчины. Однако, они могут быть носителями этого гена.
Являются «выпадающими» варианты 1 и 5.
Ген дальтонизма находится не в аутосоме, а в половой клетке.
Передаются от матери к сыну:
Допустим, мать здорова, но носитель, отец здоров
F: ♀ХHХh х ♂ХHУ
G: ХH Хh ; ХH У
Нас интересуют только сыновья: ХHУ, ХhУ. Они получат Х-хромосому от матери, а У-хромосому от отца. Ген дальтонизма находится в Х-хромосоме, поэтому 5) вариант ошибочный.
Ответ: 15
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB0618D
Определите вероятность (%) получения потомков с доминантным проявлением признака в моногибридном скрещивании гетерозиготных гибридов между собой при полном доминировании этого признака. Ответ запишите в виде числа.
Разбираемся в условии.
«Моногибридное скрещивание» – один признак. «Гетерозиготы» имеют набор Аа. «Полное доминирование» – значит, нет среднего фенотипического проявления признака.
P: Аа х Аа
G: А а ; А а
F: АА, Аа, Аа, аа
Выпишем фенотипы:
АА – проявится доминантный признак.
2 Аа – проявится доминантный признак.
аа – проявится рецессивный признак.
Значит, в 3 из 4 случаев проявится доминантный признак, это ¾ = 75%.
Ответ: 75
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB2819t
При скрещивании черного дракона с белым селекционеры получили пять серых драконов. Кода серого дракона скрестили с черным, получили шесть драконов, половина из которых была черные, а половина серых. Определите генотипы родителей и потомков. Назовите тип взаимодействия аллелей.
Раз первое поколение драконов серого цвета, а родители черный и белый драконы, то произошло неполное доминирование. Генотип серых драконов – гетерозигота Аа, которую можно получить либо при скрещивании гетерозигот (Аа х Аа), либо при скрещивании Доминантной и рецессивной гомозигот (АА х аа). Нам подходит вариант со скрещиванием гомозигот, т.к при скрещивании гетерозигот потомство не было бы единообразным (серым).
Запишем первую часть решения:
Р1: ♀АА х ♂аа
G1: А ; а
F1: Аа
Аа – серый цвет дракона.
Теперь скрещивание серого дракона с черным.
Р2: ♀Аа х ♂АА
G2: А а; А
F2: АА, Аа
АА – черный цвет дракона.
Аа – серый цвет дракона.
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание ЕВ0619D
Сколько фенотипов проявится у гибридов при скрещивании дигетерозиготного растения гороха с гомозиготным по рецессивным признакам растением, если признаки наследуются независимо друг от друга, а доминирование полное? В ответе запишите только соответствующее число
Дигетерозиготный – 2 признака, притом есть и доминантный и рецессивный аллели, то есть АаВв
Гомозиготный по рецессивным признакам – только рецессивные аллели, то есть аавв
Запишем решение в виде задачи.
Скрещиваемые особи:
Р: АаВв х аавв
Выписываем гаметы:
G: АВ Ав аВ ав; ав
Определяем генотипы потомства:
F1: АаВв; Аавв; ааВв; аавв
Определим фенотипы потомства:
АаВв – проявятся оба доминантных признака.
Аавв – проявится первый доминантный признак и второй рецессивный признак.
ааВв – проявится первый рецессивный признак и второй доминантный признак.
аавв – проявятся оба рецессивных признака.
Следовательно, 4 фенотипа
Ответ: 4
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB2819D
У дрозофилы гетерогаметным полом является мужской пол.
При скрещивании самки дрозофилы с нормальными крыльями, красными глазами и самца с растопыренными крыльями, белыми глазами всё гибридное потомство было единообразным по форме крыльев и окраске глаз.
При скрещивании самки дрозофилы с растопыренными крыльями, белыми глазами и самца с нормальными крыльями, красными глазами в потомстве получились самки с нормальными крыльями, красными глазами и самцы с нормальными крыльями, белыми глазами.
Составьте схемы скрещиваний. Определите генотипы родительских особей, генотипы и фенотипы, пол потомства в двух скрещиваниях. Объясните фенотипическое расщепление во втором скрещивании.
- Начнем с того, что разберемся какой из двух признаков (форма крыльев и цвет глаз) сцеплен с полом, а какой аутосомный. Смотрим второй абзац условия задачи: при скрещивании самца и самки с различающимися обоими признаками, потомство получилось с одинаковыми крыльями. Значит, этот признак с полом не сцеплен. Значит, он аутосомный.
Форма крыльев – аутосомный признак.
Цвет глаз – сцепленный с полом признак.
- Читаем первый абзац: потомство единообразно. Значит, скрестили доминантную и рецессивную гомозиготы.
- Возвращаемся ко второму абзацу: все потомки с нормальными крыльями (при скрещивании особей с растопыренными и нормальными крыльями), значит, нормальные крылья – доминантный признак.
- Цвет глаз сцеплен с Х-хромосомой, иначе признак бы проявлялся бы только у самцов. Теперь определимся с тем, какой цвет доминантный, а какой рецессивный.
Самец и самка, про которых идет речь в первом абзаце, имеют разный цвет глаз. Самец гетерогаметен. Исходя из пункта 2) нашего решения, мы знаем, что скрещиваются гомозиготы, доминантная и рецессивная.
Если у самки будут рецессивные признаки, а у самца доминантный:
P: ХаХа * ХАУ
G: Ха ; ХА У
F: ХА Ха ; Ха У
Потомство не единообразно по признаку цвета глаз. А это противоречит условию. Значит, самка имеет доминантный признак.
Ген | Признак |
В | Нормальные крылья |
в | Растопыренные крылья |
ХА | Красные глаза |
Ха | Белые глаза |
- Составим первого скрещивания:
«При скрещивании самки дрозофилы с нормальными крыльями, красными глазами и самца с растопыренными крыльями, белыми глазами…»
P1: ♀ ВВХАХА * ♂ bbХаУ
G1: ВХА ; bХа BУ
F1: ♀ BbХАХа ; ♂ ВВХАУ
Определим фенотипы потомства:
♀ BbХАХа – нормальные крылья, красные глаза.
♂ ВВХАУ – нормальные крылья, красные глаза.
Потомство единообразно, соответствует условию.
- Составим второго скрещивания:
«При скрещивании самки дрозофилы с растопыренными крыльями, белыми глазами и самца с нормальными крыльями, красными глазами…»
P2: ♀ bbХаХа * ♂ ВВХАУ
G2: bХа ; ВХА BУ
F2: ♀ BbХАХа ; ♂ ВbХаУ
Определим фенотипы потомства:
♀ BbХАХа – нормальные крылья, красные глаза.
♂ ВbХаУ – нормальные крылья, белые глаза.
Сравниваем с условием: «… в потомстве получились самки с нормальными крыльями, красными глазами и самцы с нормальными крыльями, белыми глазами.». Все совпало.
- Вопрос: «Объясните фенотипическое расщепление во втором скрещивании.»
Ответ: Между первым и вторым признаками независимое наследование; по признаку окраски глаз сцеплен с Х-хромосомой.
Ответ: В бланк выписываем таблицу «ген-признак», схемы скрещиваний из пунктов 5) и 6) и ответ на теоретический вопрос из пункта 7).
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB2820D
Группа крови (I) и резус-фактор (R) – аутосомные несцепленные признаки. Группа крови контролируется тремя аллелями одного гена: i0, IA, IB. В браке женщины с первой группой крови, положительным резус-фактором и мужчины с третьей группой крови, положительным резус-фактором родился ребёнок с отрицательным резус-фактором. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, возможные генотипы и фенотипы потомства. Какова вероятность рождения в этой семье ребёнка с отрицательным резус-фактором?
А) Разберем условие задачи.
- Женщина с первой группой крови: i0i0, это однозначно. Положительный резус-фактор: либо RR, либо Rr.
- Мужчина с третьей группой крови: либо IBIB, либо IBi0. Положительный резус-фактор: либо RR, либо Rr.
- Ребенок с отрицательным резус-фактором: rr. Это значит, что родители – гетерозиготы по признаку резус-фактора (Rr).
Выходит, что по условию у нас может быть 2 варианта генотипа отца по признаку группы крови (либо IBIB, либо IBi0).
Запишем все в виде задачи, использую первый вариант генотипа отца:
Б) Р: ♀ i0i0 Rr х ♂ IBIB Rr
G: i0R i0r ; IBR IBr
F1: IBi0RR; IBi0Rr; IBi0Rr; IBi0rr
Фенотипы:
IBi0RR – третья группа крови, резус-фактор положительный.
IBi0Rr – третья группа крови, резус-фактор положительный.
IBi0Rr – третья группа крови, резус-фактор положительный.
IBi0rr – третья группа крови, резус-фактор отрицательный.
Вероятность рождения ребенка с отрицательным резус-фактором ¼, 25%.
Запишем все в виде задачи, использую второй вариант генотипа отца:
В) Р: ♀ i0i0 Rr х ♂ IB i0 Rr
G: i0R i0r ; IBR IBr i0R i0r
F1: IBi0RR; IBi0Rr; IBi0Rr; IBi0rr; i0i0RR; i0i0Rr; 0i0Rr; 0i0rr
Фенотипы:
IBi0RR – третья группа крови, резус-фактор положительный.
2 IBi0Rr – третья группа крови, резус-фактор положительный.
IBi0rr – третья группа крови, резус-фактор отрицательный.
i0i0RR – первая группа крови, резус-фактор положительный.
2 i0i0Rr – первая группа крови, резус-фактор положительный.
i0i0rr – первая группа крови, резус-фактор отрицательный.
Вероятность рождения ребенка с отрицательным резус-фактором 2/8, 25%.
Ответ: пункты Б) и В)
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB0620D
Сколько фенотипов у потомков может получиться при самоопылении растения душистого горошка, гетерозиготного по признаку окраски плодов, при полном доминировании этого признака? Ответ запишите в виде числа.
Запишем в виде задачи:
Гетерозиготен, т.е есть и доминантный и рецессивный аллель. Так как в условии сказано, что горошек самоопыляется, то оба генотипа будут одинаковыми.
Р: Аа х Аа
G: А а ; А а
F1: АА, Аа, Аа, аа
Мы получили 3 вида генотипов, рассмотрим фенотипы.
АА – проявится доминантный признак.
Аа – проявится доминантный признак.
аа – проявится рецессивный признак.
Итого: 2 фенотипа.
Ответ: 2
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB0619t
Какое число фенотипов образуется в потомстве при скрещивании Аа х Аа в случае неполного доминирования? Ответ запишите в виде числа.
Распишем это как задачу:
Выписываем особей, которые скрещиваются.
Р: ♀Аа х ♂Аа
Теперь определим гаметы обоих “родителей”, т.к они имеют одинаковый генотип, то и гаметы будут одинаковыми.
G: А а; А а
Получаем потомков первого поколения. Для этого запишем все возможные варианты пар гамет.
F1: АА, Аа, аА, аа
Мы выписали генотипы потомков, но вопрос про фенотипы. В условии сказано, что доминирование неполное. Это значит, что доминантный признак в гетерозиготе (Аа) не будет проявляться строго как доминантный, это будет среднее между доминантным (А) и рецессивным (а).
Проанализируем полученных потомков:
АА – проявляется только доминантный признак, это доминантная гомозигота.
Аа – генотип, который мы получили дважды. Это гетерозигота, проявится признак отличающийся и от доминантного, и от рецессивного.
аа – рецессивная гомозигота, проявится только рецессивный признак.
Ответ: 3
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB11317
У супругов Анны и Павла, имеющих нормальное зрение, родились два сына и две дочери. У первой дочери зрение нормальное, но она родила 3 сыновей, 2 из которых дальтоники. У второй дочери и ее пяти сыновей зрение нормальное. Первый сын Анны и Павла — дальтоник. Две его дочери и два сына видят нормально. Второй сын Анны и Павла и четверо его сыновей также имеют нормальное зрение. Каковы генотипы всех указанных родственников?
Для начала вспомним о том, что дальтониками могут быть только мужчины, однако женщины могут быть носителями гена дальтонизма. Притом он рецессивный.
Начнем с генотипа Павла. Он имеет нормальное зрение, так что его генотип – ХАY
Теперь Анна. Так у нее есть потомки-дальтоники, то она – носитель. Так как она здорова, то ее генотип – гетерозигота — ХАХа
Р1: ♀ ХАХа х ♂ ХАY
Выпишем гаметы:
G1: ХА Ха; ХА Y
F1: ♀ ХАХА, ♂ ХАY, ♀ ХАХа, ♂Ха Y
♀ ХАХА – вторая дочь Анны и Павла, так как ее пять сыновей здоровы.
Генотип ее сыновей — ХАY
♀ ХАХа — первая дочь Анны и Павла, так как у нее есть дети-дальтоники.
Генотип ее сыновей – ХаY
Генотип первого сына-дальтоника Анны и Павла — ♂Ха Y
Генотип его здоровых сыновей — ХАY
Генотип его дочерей – либо ХАХа
Генотип второго сына Анны и Павла — ХАY
Генотип его сыновей — ХАY
PS: использовать букву А или D – не принципиально.
Чистовик:
- Анна ХdXD, Павел XDY
- Первая дочь Анны и Павла ХdXD,
- Вторая дочь Анны и Павла ХDXD, т. к. пять сыновей имеют нормальное
- зрение.
- Первый сын XdY , его дочери ХdXD , а его сыновья XDY.
- Второй сын Анны и Павла и его дети имеют генотипы ХDУ.
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB11309
При скрещивании двух сортов томата с красными шаровидными и желтыми грушевидными плодами в первом поколении все плоды шаровидные, красные. Определите генотипы родителей, гибридов первого поколения, соотношение фенотипов второго поколения.
Составим таблицу:
Так как в первом поколении все томаты шаровидные и красные, то эти признаки являются доминантными
Ген | Признак |
А | Шаровидная форма |
а | Грушевидная форма |
В | Красные |
в | Желтые |
Определим генотипы скрещиваемых сортов:
Желтые грушевидные – аавв
Красные шаровидные – либо АаВв, либо ААВВ
Так как первое поколение – красные и шаровидные, то скрещиваемый сорт не может быть гетерозиготой, его генотип — ААВВ
Р1: ААВВ х аавв
Выпишем гаметы:
G1: АВ; ав
Найдем генотип первого поколения:
F1: АаВв
Красные шаровидные. С условием сходится.
Произведем скрещивание полученных томатов:
Р2: АаВв х АаВв
Выпишем гаметы:
G2: АВ Ав ав аВ; АВ Ав ав аВ
Найдем генотип второго поколения. Для этого составим решетку Пеннета:
Подпишем в ней фенотипы для удобства первыми буквами слова (К- красный, Ж -желтый, Ш –шаровидный, Г-грушевидный)
АВ | Ав | ав | аВ | |
АВ | ААВВ
К,Ш |
ААВв
К,Ш |
АаВв К,Ш | АаВВ К,Ш |
Ав | ААВв
К,Ш |
ААвв К,Г | Аавв К,Г | АаВв
К,Ш |
ав | АаВв
К,Ш |
Аавв К,Г | аавв Ж,Г | ааВв
Ж,Ш |
аВ | АаВВ К,Ш | АаВв
К,Ш |
ааВв Ж,Ш | ааВВ
Ж,Ш |
Посчитаем соотношение фенотипов:
Красный шаровидный – 9 шт
Красный грушевидный – 3 шт
Желтый шаровидный – 3 шт
Желтый грушевидный – 1 шт
Соотношение: 9:3:3:1
Чистовой вариант:
- Генотипы родителей: красные шаровидные плоды — ААВВ, желтые грушевидные плоды — ааbb.
- Генотипы F1: красные шаровидные АаВb.
- Соотношение фенотипов F2:
9 — красные шаровидные,
3 — красные грушевидные,
3 — желтые шаровидные,
1 — желтые грушевидные.
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB11306
Кареглазая правша вышла замуж за голубоглазого левшу. У них родился голубоглазый левша. Определите генотип матери (карие глаза и праворукость доминируют).
Составим таблицу:
Ген | Признак |
А | Карие глаза |
а | Голубые глаза |
В | Правша |
в | Левша |
Определим генотип мужа: аавв
Определим генотип жены: либо ААВВ, либо АаВв
Определим генотип ребенка: аавв
Так как генотип ребенка- рецессивная гомозигота, то генотип матери – АаВв
Чистовой вариант:
- Так как у их ребенка проявились рецессивные гены по обоим признакам, он получил от каждого родителя по одному из них, т. е.
- мама была гетерозиготной по двум признакам,
- ее генотип: АаВв.
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB11391
У человека имеются четыре фенотипа по группам крови: I(0), II(А), III(В), IV(АВ). Ген, определяющий группу крови, имеет три аллеля: IA, IB, i0, причем аллель i0 является рецессивной по отношению к аллелям IA и IB. Родители имеют II (гетерозигота) и III (гомозигота) группы крови. Определите генотипы групп крови родителей. Укажите возможные генотипы и фенотипы (номер) группы крови детей. Составьте схему решения задачи. Определите вероятность наследования у детей II группы крови.
Составим для удобства табличку:
Ген | Признак |
i0 i0 | Первая группа |
IAi0 или IAIA | Вторая группа |
IBi0 или IBIB | Третья группа |
IAIB | Четвертая группа |
Определим генотипы родителей:
Р: IAi0 х IBIB
Выпишем гаметы:
G: IA i0; IB
Теперь найдем варианты потомства:
F1: IA IB; IB i0
IA IB – IV группа
IB i0 — III группа
Детей со второй группой крови быть не может, значит, вероятность 0%
Чистовой вариант:
- родители имеют группы крови: II группа — IAi0 (гаметы IA, i0), III группа — IВIВ (гаметы IВ);
- возможные фенотипы и генотипы групп крови детей: IV группа (IAIB) и III группа (IBi0);
- вероятность наследования II группы крови — 0%.
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB11316
Ген окраски кошек сцеплен с Х-хромосомой.
Черная окраска определяется геном ХA, рыжая — геном ХB. Гетерозиготы имеют черепаховую окраску. От черепаховой кошки и рыжего кота родились пять рыжих котят. Определите генотипы родителей и потомства, характер наследования признаков.
Для начала составляем табличку ген/признак, просто для удобства:
Черепаховой окраске соответствует генотип ХА ХВ
Ген | Признак |
ХА | Черная окраска |
ХВ | Рыжая окраска |
ХА ХВ | Черепаховая окраска |
Определим генотипы родителей:
Р: ♀ ХАХВ х ♂ ХВ Y
Выпишем гаметы:
G: ХА ХВ ; ХВ Y
Теперь найдем варианты потомства:
F1: ХА ХВ; ХА Y; ХВХВ; ХВ Y
Здесь же можно под генотипами подписывать окраски, чтобы ничего не потерять.
Выберем котят с рыжей окраской: ♀ ХВХВ; ♂ ХВ Y
Наследование, сцепленное с полом, что и является кодоминированием.
Теперь чистовой вариант:
По условию: ХА — черная; ХВ — рыжая, тогда ХАХВ — черепаховая
- Генотипы родителей: кошка ХAХB. Гаметы кошки ХA и ХB. Кот ХBУ. Гаметы кота ХBи У .
- Генотипы рыжих котят — ХBУ или ХBХB.
- Наследование, сцепленное с полом (или, кодоминирование).
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB18712
По изображённой на рисунке родословной определите и обоснуйте генотипы родителей, потомков, обозначенных на схеме цифрами 1, 6, 7. Установите вероятность рождения ребёнка с исследуемым признаком у женщины под № 6, если в семье её супруга этот признак никогда не наблюдался.
Ответ запишите в виде числа, показывающего искомую вероятность в процентах. Знак % не используйте.
Для начала определим характер наследования признака. Так как признак проявляется через поколение, а не в каждом, то делаем вывод, что признак рецессивный.
Признак проявляется только у мужчин. Значит, признак сцеплен с полом, а именно, с Y-хромосомой. Он сцеплен с Ха— хромосомой.
Теперь разберемся с генотипом людей первого поколения. Мы уже установили, что признак рецессивный. Для проявления такого признака в следующем поколении женщин необходимо, чтобы у женщины в первом поколении была рецессивная хромосома. У нас во втором поколении нет людей, с проявляющимся признаком. Следовательно, так как генотип мужчины в первом поколении ХаY (так как у него признак проявился), то у женщины генотип –ХАХА
Определим генотип женщины №1. Ее муж не носитель данного признака, значит, его генотип ХАY, так как их сын- носитель признака, то генотип женщины ХАХа.
Найдем генотип женщины №6:
Выпишем генотипы родителей
Р: ♀ ХАХа х ♂ ХАY
Выпишем гаметы
G: ХА Ха ; ХА Y
Найдем первое поколение, выберем женщин и мужчину, который является носителем признака.
F1: ♀ХАХА; ХА Y; ♀ХА Ха; ♂Ха Y
Вывод: у женщины №6 может быть два варианта генотипа. Мы не можем однозначно сказать, какой из них принадлежит ей, так как не знаем ее потомство.
Генотип мужчины №7: Ха Y
Теперь определим возможное потомство:
Генотип отца ХА Y, так как в условии указано, что в его семье данного признака не наблюдалось
- С генотипом матери ХАХА
Р: ♀ ХАХА х ♂ ХА Y
G: ХА ; ХА Y
F1: ХАХА; ХА Y
0% потомства с данным признаком
- С генотипом матери ХА Ха
Р: ♀ ХА Ха х ♂ ХА Y
G: ХА Ха ; ХА Y
F1: ХАХА; ХА Y; ХА Ха; ♂Ха Y
25% потомства с проявлением данного признака
Что должно быть в чистовике:
- генотипы родителей: отец — ХаY, мать — ХАХА; признак рецессивный, сцеплен с полом (Х-хромосомой), так как проявляется только у мужчин, и не в каждом поколении;
- дочь (1) — ХАХа – носитель гена, так как наследует Ха-хромосому от отца; её сын (7) — ХаY, признак проявился, так как наследует Ха-хромосому от матери; дочь (6) — ХАХа или ХАХА;
- вероятность рождения ребёнка с исследуемым признаком у женщины № 6:
Её муж ХАY, т.к. по условию в семье её супруга этот признак никогда не наблюдался.
— Если её генотип ХАХа,
то вероятность рождения ребёнка с исследуемым признаком 25% ХаY мальчики
Схема решения задачи:
Р ♀ХАХа→♂ХАY
G ♀ХА♀Хa;♂ХА♂Y
F1ХАХА;ХАХa;ХАY;ХaY
— Если её генотип ХАХА, то 0%.
Схема решения задачи:
Р ♀ХАХA→♂ХАY
G ♀ХА;♂ХА♂Y
F1ХАХА;ХАY
(Допускается иная генетическая символика)
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB12695
По изображённой на рисунке родословной определите и объясните характер наследования признака (доминантный или рецессивный, сцеплен или нет с полом), выделенного чёрным цветом. Определите генотипы потомков, обозначенных на схеме цифрами 3, 4, 8, 11 и объясните формирование их генотипов.
Для начала определим характер наследования признака. Так как признак проявляется через поколение, а не в каждом, то делаем вывод, что признак рецессивный.
Признак проявляется только у мужчин. Значит, признак сцеплен с полом, а именно, с Y-хромосомой. Он сцеплен с Ха— хромосомой.
Теперь разберемся с генотипом людей первого поколения. Мы уже установили, что признак рецессивный. Для проявления такого признака в следующем поколении женщин необходимо, чтобы у женщины в первом поколении была рецессивная хромосома. У нас во втором поколении нет людей, с проявляющимся признаком. Следовательно, так как генотип мужчины в первом поколении ХаY (так как у него признак проявился), то у женщины генотип –ХАХА
Определим генотип людей под номерами 3, 4,8. Женщина №3 и мужчина №4 находятся в браке, мужчина не носитель данного признака. Его генотип ХАY. У их сына проявляется данный признак, его генотип ХаY. Исходя из этого, делаем вывод о том, что у женщины генотип ХАХа, так как она- носитель признака.
Определим генотип женщины №11. У ее отца генотип ХаY, у нее признак не проявляется, она может обладать либо генотипом ХАХА , либо генотипом ХАХа. Так как ее муж – не носитель данного признака, а сын(№ 12) – носитель, то мы делаем вывод о том, что генотип женщины №11 — ХАХа.
Получаем:
Что писать в чистовик:
Признак, выделенный чёрным цветом является рецессивным, сцепленным с Х-хромосомой: Ха,
т. к. наблюдается «проскок» через поколение. Мужчина с признаком (8) у него дочь без признака (11), а внуки — один с признаком (12), второй без (13), то есть от отца (10) они получают Y — хромосому, а от матери (11) один Ха, другой ХА.
Генотипы людей, обозначенных на схеме цифрами 3, 4, 8, 11:
3 — женщина-носитель — ХАХа
4 — мужчина без признака — ХАY
8 — мужчина с признаком — ХаY
11 — женщина-носитель — ХАХа
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB21264
Какова вероятность рождения здоровых мальчиков в семье, где мать здорова, а отец болен гипертрихозом — болезнью, обусловленной наличием гена, сцепленного с Y−хромосомой?
Если признак сцеплен с Y-хромосомой, значит, на Х-хромосоме он никак не отражается.
Женский пол гомозиготен: ХХ, а мужской гетерозиготен: ХY.
Решение задач с половыми хромосомами практически не отличается от решения задач с аутосомами.
Составим табличку ген и признак, которую также следует составлять и для задач про аутосомные хромосомы, если указаны признаки и это важно.
ген | признак |
Х | Здорова |
Ya | Болен |
Буква над Y обозначает, что с этой хромосомой сцеплен ген. Признаки бывают доминантными и рецессивными, они обозначаются заглавными и маленькими буквами, могут относиться как к Х-хромосоме, так и к Y-хромосоме, зависит от задачи.
♀ХХ х ХYa
F1: ХХ – девочка, здорова
ХYa— мальчик, болен
Мальчики, родившиеся у этой пары, будут 100% больны, значит 0% здоровы.
Ответ: 0
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB2420
Генотип одного из родителей будет АaBb, если при анализирующем дигибридном скрещивании и независимом наследовании признаков наблюдается расщепление по фенотипу в потомстве в соотношении. Ответ запишите в виде последовательности цифр, показывающих соотношение получившихся фенотипов, в порядке их убывания.
Анализирующее дигибридное скрещивание, значит, у второй особи рецессивная дигомозигота: aabb.
АaBb х aabb
Здесь можно обойтись без решетки Пеннета.
Поколения обозначаются буквой F.
F1: AaBb; Aabb; aaBb; aabb
Все четыре варианта фенотипов разные, так что относятся они друг к другу как 1:1:1:1.
Ответ: 1111
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB2406
При скрещивании особей с генотипами АаВb с АаВb (гены не сцеплены) доля (%) гетерозигот по обеим аллелям (дигетерозигот) в потомстве составит….
Составим решетку Пеннета. Для это выпишем гаметы одной особи в столбик, гаметы другой – в строку, получим таблицу:
Найдем дигетерозиготы в таблице:
Всего зигот: 16
Дигетерозигот: 4
Посчитаем процент:
Х = 25%
Ответ: 25
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB2311
Сколько видов гамет образуется у дигетерозиготных растений гороха при дигибридном скрещивании (гены не образуют группу сцепления)? В ответ запишите цифру.
Раз растения дигетерозиготны, то это значит, что по обоим признакам у них одна аллель доминантная, а вторая-рецессивная.
Получаем генотипы AaBb и AaBb.
Гаметы в задачах обозначаются буквой G, притом без запятых, в кружочках, указываются вначале гаметы одной особи, потом ставится точка с запятой (;), пишутся гаметы другой особи, тоже в кружочках.
Скрещивание обозначается значком «х».
AaBb x AaBb
Выпишем гаметы, для этого переберем все сочетания:
Гаметы у первой и второй особи получились одинаковыми, так генотип их был тоже одинаков. Значит, у нас получилось 4 разных типа гамет:
Ответ: 4
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Задание EB2308
Сколько типов гамет образуется у особи с генотипом aabb?
У нас есть две пары аллельных хромосом:
Первая пара: аа.
Вторая пара: bb.
Это все гомозиготы. Можно составить лишь одну комбинацию: ab.
Ответ: 1
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор
Ксения Алексеевна | Просмотров: 16.2k
Управление образования
администрации города Шахтёрска
Методический кабинет
Муниципальное
общеобразовательное учреждение
«Шахтёрская гимназия»
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
«ТЕХНОЛОГИЯ РЕШЕНИЯ
ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ»
Кобелева
Елена Владимировна,
учитель
биологии Муниципального
общеобразовательного учреждения «Шахтёрская
гимназия»
Шахтёрск — 2018
Автор-составитель Кобелева Е.В., учитель
биологии Муниципального общеобразовательного учреждения «Шахтёрская гимназия»,
специалист высшей квалификационной категории.
Рецензенты:
1.
Гагулина В.В., методист методического кабинета Управления
образования города Шахтёрска
2.
Ямковая О.Б, МОУ заместитель директора по УВР «СШ №1»,
учитель биологии специалист высшей квалификационной категории.
3.
Фуникова О.А., учитель биологии УВК№1, специалист
Методическое пособие представляет собой
сборник школьного курса биологии 11класса, тематически соответствует
программе обучения и учебнику.
В пособии представлены алгоритмы
решения задач по изучаемым темам раздела «Генетика», краткий теоретический
материал, необходимый для решения задач в виде карты-памяти, образец решения
задачи по предложенному алгоритму и задачи для самостоятельного решения.
Работа со сборником позволит
учащимся усвоить основные понятия, термины и законы генетики, разобраться в
генетической символике, применять теоретические знания на практике, объяснять
жизненные ситуации с точки зрения генетики, подготовиться к сдаче ГИА.
Содержание
Введение
Основные
термины и понятия генетики
Глава
1. Общие рекомендации по решению генетических задач
1.1.
Техника решения задач
1.2.
Оформление задач по генетике
1.3.
Законы Менделя
1.4.
Закон Моргана
1.5.
Правила при решении задач по
генетике
1.6.
Список доминантных и рецессивных
признаков человека
Глава 2. Алгоритм решения
задач
2.1. Решение прямых задач
2.2. Алгоритм решения обратных задач
2.3. Алгоритм решения задач «Моногибридное скрещивание»
2.4. Алгоритм решения задач «Дигибридное скрещивание»
2.5. Алгоритм решения задач «Анализирующее скрещивание»
2.6. Алгоритм решения задач «Сцепленное наследование»
2.7. Алгоритм решения задач «Генетика пола»
2.8. Алгоритм решения задач «Наследование признаков, сцепленных с
полом»
Глава 3. Примеры решения задач по генетике
Заключение
Литература
Введение
Разделы «Основы генетики» и
«Молекулярная биология» являются одними из самых сложных для понимания в
школьном курсе общей биологии. Облегчению усвоения этих разделов может
способствовать решение задач по генетике разных уровней сложности.
Решение задач, как
учебно-методический прием изучения генетики, имеет важное значение. Его
применение способствует качественному усвоению знаний, получаемых теоретически,
повышая их образность, развивает умение рассуждать и обосновывать выводы,
существенно расширяет кругозор изучающего генетику, т.к. задачи, как правило,
построены на основании документальных данных, привлеченных из области частной
генетики растений, животных, человека. Использование таких задач развивает у
школьников логическое мышление и позволяет им глубже понять учебный материал, а
преподаватель имеет возможность осуществлять эффективный контроль уровня
усвоенных учащимися знаний. Несмотря на это школьные учебники содержат минимум
информации о закономерностях наследования, а составлению схем скрещивания и
решению генетических задач в школьной программе по общей биологии отводится
очень мало времени. Поэтому возникла необходимость в создании данного сборника. Учебное пособие составлено согласно обновленным ГОС, программе основного
общего и среднего общего образования по биологии
Метопредметные связи, реализуемые
при составлении данного сборника:
·
Математика —
умение производить простейшие вычисления, анализировать и прогнозировать
результаты.
·
История —
знание родословных основных персон мира для составления генеалогических древ
при выполнении различных творческих работ.
·
Биология —
основы цитологии, молекулярной биологии, строения клетки.
·
Органическая
химия — строение углеводов, белков, аминокислот, нуклеиновых кислот.
Цель: развитие у учащихся умения и навыков
решения задач по основным разделам классической генетики.
Задачи:
1.
Развивать
познавательный интерес к предмету;
2.
Показать
практическую значимость общей биологии для различных отраслей производства,
селекции, медицины;
3.
Создать
условия для формирования и развития у учащихся УУД, интеллектуальных и
практических умений в области генетики.
4.
Ликвидировать
пробелы в знаниях учащихся;
Результат работы со сборником
Учащиеся знают:
·
основные
понятия, термины и законы генетики;
·
генетическую
символику.
Учащиеся умеют:
·
правильно
оформлять условия, решения и ответы генетических задач;
·
решать
типичные задачи;
·
логически
рассуждать и обосновывать выводы.
Учащиеся умеют характеризовать:
·
причины
биологической индивидуальности на разных уровнях;
·
модификационную,
мутационную и комбинативную изменчивость, ее причины;
·
норму реакции;
·
значение
генотипа и условий среды в формировании фенотипа;
·
значение
мутаций в эволюции, генетике, здравоохранении и экологической безопасности
населения.
Учащиеся умеют характеризовать
основные положения:
·
мутационной
теории;
·
закона
гомологических рядов наследственной изменчивости;
·
закономерностей
модификационной изменчивости;
·
Закона Харди —
Вайнберга;
·
Вклад Н.И.
Вавилова, И.А. Рапопорта, В.В. Сахарова, А.С. Серебровского, С.С.
Четверикова, Н.П. Дубинина в развитие науки генетики, синтетической теории
эволюции, селекции.
Основные термины и
понятия генетики.
Ген (с современных позиций) – это участок
молекулы ДНК, содержащий информацию о первичной структуре одного белка. Гены
находятся в хромосомах, где они расположены линейно, образуя «группы
сцепления».
Аллельные
гены – это пара генов, определяющих контрастные (альтернативные)
признаки организма. Каждый ген этой пары называется аллелью. Аллельные гены
расположены в одних и тех же участках локусах гомологичных (парных) хромосом.
Альтернативные
признаки – это взаимоисключающие, контрастные признаки
(например, жёлтые и зелёные семена гороха). Часто один из альтернативных
признаков является доминантным, а другой – рецессивным.
Доминантный признак – это признак, проявляющийся у гибридов первого
поколения при скрещивании представителей чистых линий. Например, у гороха
доминантными признаками являются жёлтая окраска семян, гладкая поверхность
семян, пурпурная окраска цветков
Рецессивный признак не проявляется у гибридов первого поколения при
скрещивании представителей чистых линий.
Гомозигота
– клетка или организм, содержащие одинаковые аллели одного и того же гена (АА
или аа).
Гетерозигота
– клетка или организм, содержащие разные аллели одного и того же
гена (Аа).
Генотип
– совокупность всех генов организма.
Фенотип
– совокупность признаков организма, формирующихся при взаимодействии
генотипа с окружающей средой.
Гибридологический метод – изучение признаков родительских форм, проявляющихся в
ряду поколений у потомства, полученного путём гибридизации (скрещивания).
Моногибридное скрещивание – это скрещивание форм, отличающихся друг от друга по
одной паре изучаемых контрастных (альтернативных) признаков, которые передаются
по наследству.
Дигибридное скрещивание – это скрещивание форм, отличающихся друг от друга по
двум парам изучаемых альтернативных признаков.
Полигибридное скрещивание – это сложное скрещивание, при котором родительские
организмы отличаются по трём, четырём, и более парам контрастных
(альтернативных) признаков.
Раздел 1 . Общие рекомендации по решению генетических
задач.
1.1.
Техника решения задач
Алгоритм |
Символика |
1. Краткая запись условий задачи. Введение 2. Запись фенотипов и схемы скрещивания 3.Определение фенотипов в соответствии с 4. Определение гамет. Выяснение их числа и 5. Составление решетки Пеннета. 6. Анализ решетки согласно поставленным 7. Краткая запись ответов |
1. Р – перента – родители. 2.F – филис – дети. 3. F1 –гибриды I 4. G— 5. А, В – доминантные гены, 6. а, в – рецессивные гены, 7. А, а – аллельные гены, 8. АА, ВВ – доминантные 9. Х – знак скрещивания. 10. ♀ — символ, обозначающий 11.♂ — символ, обозначающий мужской пол особи (символ Марса – |
1.2.
Оформление задач по генетике.
2.
Первым принято записывать генотип женской особи, а затем –
мужской (верная запись — ♀ААВВ х ♂аавв; неверная
запись — ♂аавв х ♀ААВВ).
3.
Гены одной аллельной пары всегда пишутся рядом (верная запись
– ♀ААВВ; неверная запись ♀АВАВ).
4.
При записи генотипа, буквы, обозначающие признаки, всегда пишутся
в алфавитном порядке, независимо, от того, какой признак – доминантный или
рецессивный – они обозначают (верная запись — ♀ааВВ; неверная запись
-♀ ВВаа).
5.
Если известен только фенотип особи, то при записи её генотипа
пишут лишь те гены, наличие которых бесспорно. Ген, который невозможно
определить по фенотипу, обозначают значком «_» (например, если жёлтая окраска
(А) и гладкая форма (В) семян гороха – доминантные признаки, а
зелёная окраска (а) и морщинистая форма (в) – рецессивные, то генотип особи с
жёлтыми морщинистыми семенами записывают А_вв).
6.
Под генотипом всегда пишут фенотип.
7.
У особей определяют и записывают типы гамет, а не их количество:
верная запись
неверная запись
♀
АА
♀ АА
А
А
А
8.
Фенотипы и типы гамет пишутся строго под соответствующим
генотипом.
9.
Записывается ход решения задачи с обоснованием каждого вывода
и полученных результатов.
10.
При решении задач на ди- и полигибридное скрещивание для
определения генотипов потомства рекомендуется пользоваться решёткой Пеннета. По
вертикали записываются типы гаметы от материнской особи, а по горизонтали –
отцовской. На пересечении записываются сочетание гамет, соответствующие
генотипу образующейся дочерней особи.
1.3.
Законы Г.
Менделя
Первый закон Менделя — закон
единообразия гибридов F1
Этот закон выведен
на основании результатов моногибридного скрещивания. Для опытов было взято
два сорта гороха, отличающихся друг от друга одной парой признаков —
цветом семян: один сорт имел желтую окраску, второй — зеленую.
Скрещивающиеся растения были гомозиготными.
Для записи результатов скрещивания
Менделем была предложена следующая схема:
А —желтая окраска семян
а — зеленая окраска семян
Р (родители) |
АА |
аа |
Г (гаметы) |
А |
а |
F1 (первое поколение) |
Аа |
Формулировка закона: при скрещивании организмов,
различающихся по одной паре альтернативных признаков, первое поколение единообразно
по фенотипу и генотипу.
Второй закон Менделя — закон
расщепления
Из семян, полученных при
скрещивании гомозиготного растения с желтой окраской семян
с растением с зеленой окраской семян, были выращены растения,
и путем самоопыления было получено F2.
Р (F1) |
Aa |
Aa |
Г |
А; a |
А; a |
F2 |
АА; Аа; Аа; аа |
Формулировка закона: у потомства, полученного
от скрещивания гибридов первого поколения, наблюдается расщепление
по фенотипу в соотношении 3:1, а по генотипу — 1:2:1.
Третий закон Менделя — закон
независимого наследования
Этот закон был выведен
на основании данных, полученных при дигибридном скрещивании. Мендель
рассматривал наследование двух пар признаков у гороха: окраски
и формы семян.
В качестве родительских форм
Мендель использовал гомозиготные по обоим парам признаков растения: один
сорт имел желтые семена с гладкой кожицей, другой — зеленые
и морщинистые.
А — желтая окраска семян, а — зеленая окраска семян,
В — гладкая форма, в — морщинистая форма.
Р |
ААВВ |
аавв |
Г |
АВ |
ав |
F1 |
АаВв |
Затем Мендель из семян F1 вырастил растения и путем
самоопыления получил гибриды второго поколения.
Р |
АаВв |
АаВв |
||||||||||||||||||||||||
Г |
АВ, Ав, аВ, ав |
АВ, Ав, аВ, ав |
||||||||||||||||||||||||
F2 |
Для записи и определения генотипов используется решетка
|
В F2 произошло расщепление на 4 фенотипических класса в соотношении 9:3:3:1. 9/16 всех семян имели оба доминантных
признака (желтые и гладкие), 3/16 — первый доминантный и второй рецессивный
(желтые и морщинистые), 3/16 — первый рецессивный и второй доминантный
(зеленые и гладкие), 1/16 — оба рецессивных признака (зеленые
и морщинистые).
При анализе наследования каждой
пары признаков получаются следующие результаты. В F2 12 частей
желтых семян и 4 части зеленых семян, т.е.
соотношение 3:1.
Точно такое же соотношение будет и по второй паре признаков
(форме семян).
Формулировка закона: при скрещивании организмов,
отличающихся друг от друга двумя и более парами альтернативных
признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо
друг от друга и комбинируются во всевозможных сочетаниях.
Третий закон Менделя выполняется
только в том случае, если гены находятся в разных парах гомологичных
хромосом.
Закон (гипотеза) «чистоты» гамет
При анализе признаков гибридов
первого и второго поколений Мендель установил, что рецессивный ген
не исчезает и не смешивается с доминантным. В F2 проявляются оба гена, что возможно
только в том случае, если гибриды F1 образуют два типа гамет: одни несут доминантный
ген, другие — рецессивный. Это явление и получило название гипотезы
чистоты гамет: каждая гамета несет только один ген из каждой аллельной
пары. Гипотеза чистоты гамет была доказана после изучения процессов,
происходящих в мейозе.
Гипотеза «чистоты» гамет — это
цитологическая основа первого и второго законов Менделя.
С ее помощью можно объяснить расщепление по фенотипу
и генотипу.
Анализирующее скрещивание
Этот метод был предложен Менделем
для выяснения генотипов организмов с доминантным признаком, имеющих
одинаковый фенотип. Для этого их скрещивали с гомозиготными
рецессивными формами.
Если в результате скрещивания
все поколение оказывалось одинаковым и похожим на анализируемый
организм, то можно было сделать вывод: исходный организм является
гомозиготным по изучаемому признаку.
Если в результате скрещивания
в поколении наблюдалось расщепление в соотношении 1:1,
то исходный организм содержит гены в гетерозиготном состоянии.
Наследование групп крови (система АВ0)
Наследование групп крови
в этой системе является примером множественного аллелизма (это
существование у вида более двух аллелей одного гена). В человеческой
популяции имеется три гена (i0, IА, IВ),
кодирующие белки-антигены эритроцитов, которые определяют группы крови людей.
В генотипе каждого человека содержится только два гена, определяющих его
группу крови: первая группа i0i0; вторая IАi0 и IАIА;
третья IВIВ и IВi0 и четвертая IАIВ.
Наследование признаков, сцепленных
с полом
У большинства организмов пол
определяется во время оплодотворения и зависит от набора
хромосом. Такой способ называют хромосомным определением пола.
У организмов с таким типом определения пола есть аутосомы
и половые хромосомы — Y и Х.
У млекопитающих (в т.ч.
у человека) женский пол обладает набором половых хромосом ХХ, мужской
пол — ХY. Женский пол называют гомогаметным (образует один тип гамет);
а мужской — гетерогаметным (образует два типа гамет). У птиц
и бабочек гомогаметным полом являются самцы (ХХ), а гетерогаметным —
самки (ХY).
В задания ГИА включены
задачи только на признаки, сцепленные с Х-хромосомой. В основном
они касаются двух признаков человека: свертываемость крови (ХН —
норма; Xh — гемофилия), цветовое зрение (ХD —
норма, Xd — дальтонизм). Гораздо реже встречаются задачи
на наследование признаков, сцепленных с полом, у птиц.
У человека женский пол может быть
гомозиготным или гетерозиготным по отношению к этим генам. Рассмотрим
возможные генетические наборы у женщины на примере гемофилии (аналогичная
картина наблюдается при дальтонизме): ХНХН —
здорова; ХНXh — здорова, но является
носительницей; ХhХh — больна. Мужской пол
по этим генам является гомозиготным, т.к. Y-хромосома не имеет
аллелей этих генов: ХНY — здоров; XhY — болен.
Поэтому чаще всего этими заболеваниями страдают мужчины, а женщины
являются их носителями.
1.4.
Закон Моргана
Число признаков организма многократно превышает число хромосом.
Следовательно, в одной хромосоме располагается множество генов. Наследование признаков,
гены которых находятся в одной паре гомологичных хромосом, называется сцепленным
наследованием (закон Моргана). Гены,
расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления.
Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом.
1.5.
Правила при решении задач по генетике.
Правило первое. Если при
скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в их потомстве наблюдается
расщепление признаков, то эти особи гетерозиготны.
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 гетерозиготна, а другая –
гомозиготна 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 гетерозиготны.
Правило четвертое.
Если при скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в потомстве
происходит расщепление признаков в соотношении 9:3:3:1, то исходные особи были
дигетерозиготны.
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 генов, а расщепление в отношениях 12:3:1,
13:3 и 15:1 – об эпистатическом взаимодействии генов.
1.6.
Список доминантных и рецессивных признаков человека
в этом списке приведены основные признаки человека и их доминантность/рецессивность.
Доминантный |
Рецессивный |
Кожа |
|
Нормальная |
Альбинизм |
Смуглая |
Светлая |
Нормальный |
Пегая |
Пигментированное пятно в области крестца |
Отсутствует |
Кожа |
Кожа |
Зрение |
|
Близорукость |
Нормальное зрение |
Дальнозоркость |
нормальное зрение |
Нормальное зрение |
Ночная слепота |
Цветовое зрение |
Дальтонизм |
Отсутствие катаракты |
Катаракта |
Отсутствие косоглазия |
Косоглазие |
Рост |
|
Низкий |
Нормальный |
Руки |
|
Нормальное |
Полидактилия |
Нормальная |
Брахидактилия (короткие пальцы) |
Праворукость |
Леворукость |
Нормальное |
Большой |
Ногти |
Нормальные |
Ногти |
Нормальные |
Узоры |
Узоры |
Ноги |
|
Норма |
Предрасположенность |
Второй |
Второй |
Повышенная |
Норма |
Слух |
|
Нормальный |
Врожденная |
Процессы в организме |
|
Нормальное |
Сахарный диабет |
Нормальная |
Гемофилия |
Черты лица |
|
Веснушки |
Отсутствие |
Круглая |
Квадратная |
Круглый |
Квадратный |
Ямочка |
Отсутствие |
Ямочки на щеках (D–) |
Отсутствие |
Густые |
Тонкие |
Брови |
Брови |
Длинные |
Короткие |
Волосы |
|
Тёмные |
Светлые |
Не |
Рыжие |
Кучерявые |
Волнистые |
Волнистые |
Прямые |
Облысение |
Норма |
Норма |
Облысение |
Норма |
Белая |
Преждевременное |
Норма |
Обильная |
Мало |
Норма |
Широкие |
Нос |
|
Круглый |
Заострённый |
Круглые |
Узкие |
Высокая |
Низкая |
Нос |
Прямая |
Кончик |
Курносый |
Рот |
|
Способность |
Нет |
Способность |
Нет |
Отсутствие |
Зубы при рождении |
Выступающие |
Зубы и челюсти не выступают |
Щель |
Отсутствует |
Предрасположенность |
Норма |
Полные |
Тонкие губы |
Норма |
Габсбургская губа |
Уши |
|
Острая |
Отсутствует |
Свободная |
Сросшаяся |
Кровь |
|
Группы крови А, В и O |
Группа |
Наличие резус-фактора (Rh+) |
Отсутствие |
Раздел 2. Алгоритм решения задач.
2.1. Решение прямых задач
Под прямой задачей подразумевается такая,
в которой известны генотипы родителей, необходимо определить возможные генотипы
и фенотипы потомства в первом и втором поколениях.
Для решения задачи следует составить
схему, аналогичную той, что использовалась для записи результатов
моногибридного скрещивания.
Алгоритм действий |
Пример решения задачи. |
1. Чтение условия задачи. |
1. Задача. При скрещивании двух сортов томатов с гладкой и |
2. Введение буквенного обозначения доминантного и рецессивного |
2. Решение. Если в результате скрещивания все потомство имело |
3. Составление схемы 1-го скрещивания, запись фенотипов, а затем |
3. Так как скрещивались чистые линии томатов, родительские особи Р фенотип ♀ гладкая х Р генотип ♂ АА х ♀ |
4. Запись типов гамет, которые могут образовываться во время |
4. G (Гомозиготные особи дают только один тип гамет.) |
5. Определение генотипов и фенотипов потомков, образующихся в |
5. F1 генотип фенотип гладкая кожица |
6. Составляем схему второго скрещивания. |
6. Р фенотип ♀гладкая х Р генотип ♂Аа |
7. Определяем гаметы, которые дает каждая особь. |
7. ↓ G А (Гетерозиготные особи дают два типа гамет). |
8. Составляем решетку Пеннета и определяем генотипы и фенотипы |
8. F2 Генотип Аа гл. гл. гл. опуш. |
9. Отвечаем на вопросы задачи полными предложениями, записывая |
Вероятность появления в F2 плодов с гладкой кожицей: 4 — 100% 3 — х х = (3х100):4 =75% Вероятность появления в F2 плодов с опушенной кожицей: 100%-75% =25%. |
10. Записываем ответ по образцу: |
Ответ: АА, аа, Аа / |
2.2. Алгоритм решения обратных задач.
Под обратной задачей имеется в виду такая задача, в которой даны
результаты скрещивания, фенотипы родителей и полученного потомства; необходимо определить
генотипы родителей и потомства.
1. Читаем условие задачи. |
1. Задача. При скрещивании двух дрозофил с нормальными крыльями |
2. По результатам скрещивания F1 или F2 определяем доминантный и рецессивный признаки и вводим |
2. Решение. Скрещивались мухи с нормальными крыльями, а в |
3. Составляем схему скрещивания и записываем генотип особи с |
3. Р фенотип ♀норм. х ♂норм. Р генотип ♂А_ х ♀ А_ F1 фенотип 88 норм. генотип |
4. Определяем типы гамет, которые может образовать каждая |
4. Родительские особи обязательно образуют гаметы с доминантным Р фенотип норм. крылья х норм. крылья Р генотип Аа ↓ G А |
5. Определяем генотип и фенотип потомства, полученного в |
5. F1 генотип фенотип 88 (норм. норм. норм. |
6.Записываем ответ задачи. |
Ответ: доминантный признак – нормальные крылья/ Аа и Аа/ АА, |
2.3.
Алгоритм решения задач «Моногибридное
скрещивание».
·
Определите доминантный и рецессивный признак по результатам
скрещивания первого поколения (F1) и второго (F2) (по условию задачи). Введите
буквенные обозначения: А — доминантный а — рецессивный.
·
Запишите генотип особи с рецессивным признаком или особи с
известным по условию задачи генотипом и гаметы.
·
Запишите генотип гибридов F1.
·
Составьте схему второго скрещивания. Запишите гаметы гибридов F1 в
решетку Пеннета по горизонтали и по вертикали.
·
Запишите генотипы потомства в клетках пересечения гамет.
Определите соотношения фенотипов в F1
ТИП |
СХЕМА СКРЕЩИВАНИЯ |
ЗАКОН. АВТОР |
|
||
Моногибридное скрещивание по одной паре 1. При полном доминировании проявляется только доминантный признак. 2. При неполном доминировании признак имеет среднее (промежуточное) значение |
Скрещивание гибридов при полном доминировании.
при неполном доминировании. |
I. При скрещивании двух особей с противоположными |
2.4.
Алгоритм решения задач «Дигибридное
скрещивание».
·
Определите доминантный и рецессивный признак по результатам
скрещивания первого поколения (F1) и второго (F2) (по условию задачи). Введите буквенные
обозначения: А — доминантный а — рецессивный.
·
Запишите генотип особи с рецессивным признаком или особи с
известным по условию задачи генотипом и гаметы.
·
Запишите генотип гибридов F1.
·
Составьте схему второго скрещивания. Запишите гаметы гибридов F1 в
решетку Пеннета по горизонтали и по вертикали.
·
Запишите генотипы потомства в клетках пересечения гамет.
Определите соотношения фенотипов в F1
Тип скрещивания |
Схема скрещивания |
Закон. автор |
Скрещивание |
Закон единообразия I поколения соблюдается. |
|
Дигибридное — это скрещивание по двум парам признаков |
|
II. Закон независимого наследования признаков (Г. Мендель). При скрещивании гибридов I поколения по двум парам признаков |
2.5.
Алгоритм решения задач «Анализирующее
скрещивание».
·
Определите доминантный и рецессивный признак по результатам
скрещивания первого поколения (F1) и второго (F2) (по условию задачи). Введите
буквенные обозначения: А — доминантный а — рецессивный.
·
Запишите генотип особи с рецессивным признаком или особи с
известным по условию задачи генотипом и гаметы.
·
Запишите генотип гибридов F1.
·
Составьте схему второго скрещивания. Запишите гаметы гибридов F1 в
решетку Пеннета по горизонтали и по вертикали.
·
Запишите генотипы потомства в клетках пересечения гамет.
Определите соотношения фенотипов в F1.
Тип скрещивания |
Схема скрещивания |
Закон. автор |
Анализирующее — это скрещивание особи с доминантным фенотипом |
I |
Если при скрещивании |
II |
Если при скрещивании |
2.6. Алгоритм решения задач «Сцепленное наследование».
·
Определите доминантный и рецессивный признак по результатам
скрещивания первого поколения (F1) и второго (F2) (по условию задачи). Введите
буквенные обозначения: А — доминантный а — рецессивный.
·
Запишите генотип особи с рецессивным признаком или особи с
известным по условию задачи генотипом и гаметы.
·
Запишите генотип гибридов F1.
·
Составьте схему второго скрещивания. Запишите гаметы гибридов F1 в
решетку Пеннета по горизонтали и по вертикали.
·
Запишите генотипы потомства в клетках пересечения гамет.
Определите соотношения фенотипов в F1.
Тип скрещивания |
Схема скрещивания |
Закон. автор |
Сцепленное наследование — это наследование признаков, расположенных в одной |
Без
|
|
При кроссинговере
|
Закон сцепленного наследования генов, находящихся в одной хромосоме (Т. Морган). Гены, Сцепление |
1. Полное сцепление
Перед решением задач на сцепленное
наследование целесообразно сравнить результаты анализирующего
скрещивания при независимом и сцепленном
наследовании:
Независимое
наследование
А – желтая окраска, а – зеленая окраска,
В – гладкие семена, b – морщинистые семена.
Сцепленное
наследование (кроссинговер отсутствует)
А – серое тело, а – черное тело,
В – нормальные крылья, b – короткие крылья.
2. Определение типов гамет
Количество
гамет равно 2n, где n – не число гетерозиготных пар генов, а
количество пар разнородных хромосом, содержащих гетерозиготные гены. Например,
тригетерозигота АаВbСс будет давать
8 типов гамет, если гены расположены в разных парах хромосом (n = 3) и только 2
типа, если гены находятся в одной паре (n = 1).
3. Неполное сцепление
При неполном
сцеплении гомологичные хромосомы могут обмениваться аллельными генами. Причиной
этого является кроссинговер, который, в свою очередь, является результатом
того, что при мейозе гомологичные хромосомы конъюгируют и могут обмениваться
участками.
В результате этого
при скрещивании дигетерозигот с генотипом
с гомозиготами по рецессиву, имеющими генотип , в
потомстве, наряду с обычными, появляется некоторое количество особей,
образовавшихся в результате слияния кроссоверных гамет (рекомбинантов), имеющих
генотип
или .
4.Составление схем кроссинговера
При
составлении схем кроссинговера следует помнить, что основное количество гамет
будут составлять некроссоверные, а кроссоверные гаметы будут встречаться в
небольших количествах. Образование кроссоверных гамет можно легко определить,
воспользовавшись схемой:
Напишите возможные варианты
кроссинговера между генами в группе сцепления .
Решение
1) Одиночный кроссинговер между
генами А и В:
2) Одиночный кроссинговер между
генами В и С:
3) Двойной кроссинговер между генами А и С:
5.Определение типа наследования (сцепленное или независимое) и
расстояния между генами
Для
определения типа наследования необходимо выяснить
количество особей, получающихся при анализирующем скрещивании.
Соотношение
фенотипических классов в F1, близкое к 1:1:1:1, позволяет с большой
вероятностью предположить наличие независимого наследования,
а присутствие в потомстве двух фенотипов в пропорции, близкой к 1:1, указывает
на сцепленное наследование. Наличие небольшого количества
рекомбинантов является результатом кроссинговера.
Количество таких организмов
пропорционально вероятности кроссинговера между сцепленными генами и,
следовательно, расстоянию между ними в хромосоме. Это расстояние измеряется
в морганидах (М) и может быть определено по формуле:
где x –расстояние
между генами (в морганидах),
а и с –количество кроссоверных особей,
n – общее число особей.
Таким образом,
одна морганида равна 1% кроссинговера.
Если
число кроссоверных особей дано в процентах, то расстояние между
генами равно сумме процентного состава.
Определение числа кроссоверных гамет или
полученного соотношения особей в потомстве в зависимости от расстояния между
генами в хромосомах
Число кроссоверных гамет определяется
по формуле (3), выведенной из формулы (2) для определения расстояния между
генами в хромосоме:
где а и с –
количество рекомбинантов каждого вида,
n – общее количество потомства,
x – расстояние между генами в морганидах.
Картирование хромосом
Для
составления карт хромосом рассчитывают
взаимное расстояние между отдельными парами генов и
затем определяют расположение этих генов относительно друг друга.
Так, например,
если три гена расположены в следующем порядке: А
В С, то расстояние между генами А и С (процент рекомбинаций) будет равно сумме
расстояний (процентов рекомбинаций) между парами генов АВ и ВС.
Если
гены расположены в порядке: А С В,
то расстояние между генами А и С будет равно разности расстояний между парами
генов АВ и СВ.
ABC – 47,5% |
Построить |
Решение
1.
Расщепление при анализирующем скрещивании, близкое к 1:1,
указывает на то, что все три пары генов находятся в одной хромосоме.
2.
Расстояние между генами А и В равно:
1,7 + 1,7 = 3,4 М.
3.
Расстояние между генами В и С равно:
0,8 + 0,8 = 1,6 М.
Ген В находится между
генами А и С. Расстояние между генами А и С равно:
1,7 + 1,7 + 0,8 + 0,8 = 5,0 М.
Задача 1
Гены А, В и С находятся
в одной группе сцепления. Между генами А и В кроссинговер
происходит с частотой 7,4%, а между генами В и С –
с частотой 2,9%. Определить взаиморасположение генов А, В и С,
если расстояние между генами А и С равняется
10,3% единиц кроссинговера. Как изменится взаиморасположение этих генов, если
частота кроссинговера между генами А и С будет
составлять 4,5%?
Решение
1.
По условию задачи расстояние от гена А до
гена С (10,3 М) равно сумме расстояний между генами А и В (2,9
М) и генами В и С(7,4 М), следовательно, ген В располагается
между генами А и С и расположение генов
следующее: А В С.
2.
Если бы расстояние от гена А до гена С равнялось
разности расстояний между парами генов АВ и ВС (4,5 = 7,4 – 2,9),
то гены располагались бы в следующей последовательности: А С В.
И в этом случае расстояние между крайними генами было бы равно сумме расстояний
между промежуточными: АВ = АС + СВ.
Задача 2
При анализирующем скрещивании
тригетерозиготы АаВbСс были получены организмы,
соответствующие следующим типам гамет:
ABC – 47,5% |
Построить карту этого участка хромосомы. |
Решение
1.
Расщепление при анализирующем скрещивании, близкое к 1:1,
указывает на то, что все три пары генов находятся в одной хромосоме.
2.
Расстояние между генами А и В равно:
1,7 + 1,7 = 3,4 М.
3.
Расстояние между генами В и С равно:
0,8 + 0,8 = 1,6 М.
4.
Ген В находится между генами А и С.
Расстояние между генами А и С равно:
1,7 + 1,7 + 0,8 + 0,8 = 5,0 М.
5.
Карта участка хромосомы:
2.7.
Алгоритм решения задач «Генетика пола».
·
Определите доминантный и рецессивный признак по результатам
скрещивания первого поколения (F1) и второго (F2) (по условию задачи). Введите
буквенные обозначения: А — доминантный а — рецессивный.
·
Запишите генотип особи с рецессивным признаком или особи с
известным по условию задачи генотипом и гаметы.
·
Запишите генотип гибридов F1.
·
Составьте схему второго скрещивания. Запишите гаметы гибридов F1 в
решетку Пеннета по горизонтали и по вертикали.
·
Запишите генотипы потомства в клетках пересечения гамет.
Определите соотношения фенотипов в F1.
Тип скрещивания |
Схема скрещивания |
Закон. автор |
Генетика пола Пол определяется наличием пары половых |
I Соотношение полов 1:1 |
Пол организма Пол, содержащий одинаковые половые хромосомы Гетерогаметные особи образуют два типа гамет. |
II |
У птиц, некоторых рыб, бабочек гетерогаметны |
|
III |
У прямокрылых, пауков, |
2.8. Алгоритм решения задач «Наследование
признаков, сцепленных с полом».
·
Определите доминантный и рецессивный признак по результатам
скрещивания первого поколения (F1) и второго (F2) (по условию задачи). Введите
буквенные обозначения: А — доминантный а — рецессивный.
·
Запишите генотип особи с рецессивным признаком или особи с
известным по условию задачи генотипом и гаметы.
·
Запишите генотип гибридов F1.
·
Составьте схему второго скрещивания. Запишите гаметы гибридов F1 в
решетку Пеннета по горизонтали и по вертикали.
·
Запишите генотипы потомства в клетках пересечения гамет.
Определите соотношения фенотипов в F1.
Тип скрещивания |
Схема скрещивания |
Закон. автор |
Наследование признаков, сцепленных с полом. Признаки, гены которых локализованы в половых |
|
Если одна из X хромосом Рецессивный признак от матерей передается Примером наследования признаков, сцепленных с |
Раздел 3. Примеры решения задач по генетике
1.
У дрозофилы доминантный ген
красной окраски глаз (W) и рецессивный ген белой окраски (w) находятся в Х –
хромосамах. Белоглазая самка скрещивалась с красноглазым самцом. Какой цвет
глаз будет у самцов и самок в первом и втором поколении?
Р ♀ Хw Xw × ♂ XWY
гаметы Xw XW, Y
F1
XW Xw
– красноглазая самка- 50%
XwY—
белоглазый самец – 50%
Р ♀ ХW Xw × ♂ XwY
гаметы Xw, XW XW, Y
F2
XW Xw
– красноглазая самка — 25%
XwXw
– белоглазая самка – 25%
XWY
– красноглазый самец – 25%
XwY
– белоглазый самец – 25%
Дано:
W – красный окрас глаз
w – белый окрас глаз
Х W Х W – самки красной
Х W Х w – самка крас.
Х w Х w – самки белые глаза
Ответ: Среди потомства F1 50% будет красноглазых самок и 50% белоглазых самцов. Во втором
поколении 25% — красноглазая самка, 25% — белоглазая самка, 25% — красноглазый
самец, 25% — белоглазый самец.
2.
У домашних кур сцепленный с
Х-хромосомой ген d имеет летальное действие. Какая часть потомства погибнет,
если скрестить курицу с гетерозиготным петухом?
Дано: А
F1 гибель-? |
1) Р ♀ XAY G XA Y F1 XAXA YXA XAXA — норм.петух YXA норм.курица XAXa норм. петух YXa гибель |
Ответ: 25% погибнет потомства
3.
У человека рецессивный ген гемофилии (h) и рецессивный ген
дальтонизма (d) локализованы в X-хромосоме на расстоянии 9,8 морганид.
Известно, что женщина гетерозиготна по обоим признакам, аномальные гены
локализованы в разных X-хромосомах. Определите, какие дети у нее могут быть от
брака со здоровым мужчиной, и какова вероятность их рождения.
Дано: Xh – XH – Xd – XD – L(hd) = 9,8 мн = 9,8% кроссинговера |
Решение 1) Проанализировав условие задачи, определим P: 2) В результате кроссинговера с общей G:
3) Определим вероятность появления детей F1: = = 22,55% – здоровая девочка = = 22,55% – мальчик с = = 22,55% – здоровая девочка = = 22,55% – = = 2,45% – здоровая девочка = = 2,45% – здоровый мальчик = = 2,45% – здоровая девочка = = 2,45% – мальчик-дальтоник |
||||||||||
F1 – ? |
Ответ:
вероятность рождения здоровой девочки в данном браке – 50%; вероятность
рождения здорового мальчика – 2,45%; вероятность рождения мальчика с гемофилией
– 22,55%; вероятность рождения мальчика-дальтоника – 22,55%; вероятность
рождения мальчика-дальтоника с гемофилией – 2,45%.
4.
У коров гены A и B расположены в одной хромосоме на расстоянии 24
морганиды. Определите генотипические группы потомков и вероятности их появления
при скрещивании двух дигетерозигот с генотипом .
Дано: L(AB) = 24 мн = 24% кроссинговера |
Решение 1) P: ♀ 2) В результате кроссинговера с общей G:
3) Определим вероятность появления детей F1:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
F1 – ? |
Ответ: в потомстве наблюдается 16 групп генотипов; вероятность проявления
генотипа = 14,44%, = 14,44%, = 4,56%, = 4,56%, = 14,44%, = 4,44%,
= 4,56%, = 4,56%, = 4,56%, = 4,56%, = 1,44%, = 1,44%,
= 4,56%, = 4,56%, = 1,44%, = 1,44%.
Заключение.
Дорогие ребята!
Это пособие
создавалось в первую очередь для вас.
Практика показывает, что именно умение решать задачи вызывает у
вас наибольшие затруднения.
Если вы хотите научиться решать задачи по
генетике, следуйте советам:
1.
Каждая гамета получает гаплоидный набор хромосом (генов). Все
хромосомы (гены) имеются в гаметах.
2.
В каждую гамету попадает только одна гомологичная хромосома из
каждой пары (только один ген из каждой аллели).
3.
Число возможных вариантов гамет равно 2n,
где n – число хромосом, содержащих гены в гетерозиготном
состоянии.
4.
Одну гомологичную хромосому (один аллельный ген) из каждой пары
ребенок получает от отца, а другую (другой аллельный ген) – от матери.
5.
Гетерозиготные организмы при полном доминировании всегда проявляют
доминантный признак. Организмы с рецессивным признаком всегда гомозиготны.
6.
Решение задачи на дигибридное скрещивание при независимом
наследовании обычно сводится к последовательному решению двух задач на
моногибридное (это следует из закона независимого наследования).
Кроме того, для успешного решения
задач по генетике следует уметь выполнять некоторые несложные операции
и использовать методические приемы, которые приводятся ниже.
Прежде всего необходимо внимательно
изучить условие задачи. Даже те учащиеся, которые хорошо знают
закономерности наследования и успешно решают генетические задачи, часто
допускают грубые ошибки, причинами которых является невнимательное или
неправильное прочтение условия.
Следующим этапом является
определение типа задачи. Для этого необходимо выяснить, сколько пар
признаков рассматривается в задаче, сколько пар генов кодирует эти признаки, а
также число классов фенотипов, присутствующих в потомстве от скрещивания
гетерозигот или при анализирующем скрещивании, и количественное соотношение
этих классов. Кроме того, необходимо учитывать, связано ли наследование
признака с половыми хромосомами, а также сцепленно или независимо наследуется
пара признаков. Относительно последнего могут быть прямые указания в условии.
Также, свидетельством о сцепленном наследовании может являться соотношение
классов с разными фенотипами в потомстве.
Для облегчения решения можно
записать схему брака (скрещивания) на черновике, отмечая
фенотипы и генотипы особей, известных по условию задачи, а затем начать
выполнение операций по выяснению неизвестных генотипов. Для удобства
неизвестные гены на черновике можно обозначать значками *, _ или ?.
Выяснение генотипов особей,
неизвестных по условию, является основной методической операцией,
необходимой для решения генетических задач. При этом решение всегда надо
начинать с особей, несущих рецессивный признак, поскольку они гомозиготны и их
генотип по этому признаку однозначен – аа.
Выяснение генотипа организма, несущего
доминантный признак, является более сложной проблемой, потому что он может быть
гомозиготным (АА) или гетерозиготным (Аа).
Гомозиготными (АА) являются
представители «чистых линий», то есть такие организмы, все предки которых несли
тот же признак. Гомозиготными являются также особи, оба родителя которых были
гомозиготными по этому признаку, а также особи, в потомстве которых (F1)
не наблюдается расщепление.
Организм гетерозиготен (Аа), если
один из его родителей или потомков несет рецессивный признак, или если в его
потомстве наблюдается расщепление.
В некоторых задачах предлагается
выяснить, доминантным или рецессивным является
рассматриваемый признак. Следует учитывать, что доминантный признак во всех
случаях, кроме неполного доминирования, проявляется у гетерозиготных особей.
Его несут также фенотипически одинаковые родители, в потомстве которых
встречаются особи, отличные от них по фенотипу. При моногенном наследовании
доминантный признак всегда проявляется у потомства F1 при
скрещивании гомозиготных родителей (чистых линий) с разным фенотипом
(исключение – неполное доминирование).
При определении возможных вариантов
распределения генов в гаметах следует помнить, что каждая гамета содержит
гаплоидный набор генов и что в нее попадает только один ген из каждой пары,
определяющей развитие признака. Число возможных вариантов гамет равно 2n,
где n – число рассматриваемых пар хромосом, содержащих
гены в гетерозиготном состоянии.
Распространенной ошибкой при определении
вариантов гамет является написание одинаковых типов гамет, то есть содержащих
одни и те же сочетания генов. Для определения возможных типов гамет более
целесообразным представляется запись генотипов в хромосомной форме.
Это упрощает определение всех возможных вариантов сочетания генов в гаметах
(особенно при полигибридном скрещивании). Кроме того, некоторые задачи
невозможно решить без использования такой формы записи.
Сочетания гамет, а также соответствующие
этим сочетаниям фенотипы потомства при дигибридном или полигибридном
скрещивании равновероятны, и поэтому их удобно определять с помощью решетки
Пеннета. По вертикали откладываются типы гамет, продуцируемых матерью, а по
горизонтали – отцом. В точках пересечения вертикальных и горизонтальных линий
записываются соответствующие сочетания генов. Обычно выполнение операций,
связанных с использованием решетки Пеннета, не вызывает затруднений у учащихся.
Следует учитывать только то, что гены одной аллельной пары надо писать рядом
(например, ААВВ, а не АВАВ).
Конечным этапом решения является запись
схемы скрещивания (брака) в соответствии с требованиями по оформлению,
описанными ниже, а также максимально подробное изложение всего хода рассуждений
по решению задачи с обязательным логическим обоснованием каждого вывода.
Отсутствие объяснения даже очевидных, на первый взгляд, моментов может быть
основанием для снижения оценки на экзамене.
Список литературы
1.
Биология. 11 класс: учеб. Для общеобразоват. организаций: базовый
уровень/ Д.К. Беляев, Г.М. Дымшиц, Л.Н. Кузнецова – М.: Просвещение, 2016. –
223с.
2.
Капранова Г.В. Сборник задач по генетике. – Луганск: Янтарь, 2003.
– 68с.
3.
Пепеляева О.А., Сунцова И.В. Поурочные разработки по общей
биологии: 11 класс.- М.: ВАКО, 2006. -464с.
Дополнительная литература
1.
Анастасова Л.П. Самостоятельные работы учащихся по общей биологии:
Пособие для учителя. М.: Просвещение, 1989. — 175 с.
2.
Борисова, Л.В. Тематическое и поурочное планирование по биологии:
11 кл.: к учебнику Мамонтова С.Г., Захарова В.Б, Сонина Н.И. «Биология. Общие
закономерности. 11 класс»: Методическое пособие/Борисова Л.В. – М.:
Издательство «Экзамен», 2006. – 159 с.
3.
Донецкая Э.Г. Общая биология. Тетрадь с печатной основой для
учащихся 11кл. – Саратов, «Лицей», 1997.,80с.
4.
Ловкова Т.А. Биология. Общие закономерности. 11 класс:
Методическое пособие к учебнику Мамонтова С.Г., Захарова В.Б, Сонина Н.И.
«Биология. Общие закономерности. 9 класс»/ Ловкова Т.А., Сонин Н.И. – М.;
Дрофа, 2003. – 128 с.
5.
Сухова Т.С. Общая биология. 10-11 кл.: рабочая тетрадь к учебникам
«Общая биология. 10 класс» и «Общая биология. 11 класс»/Сухова Т.С, Козлова
Т.А, Сонин Н.И; под редакцией Захарова В.Б. – М.: Дрофа, 2006. -171 с.
Подавляющее большинство ошибок, допускаемых учащимися, связано с невыполнением простых правил, которые они должны усвоить из курса генетики. К этим правилам относятся следующие:
- Каждая гамета получает гаплоидный набор хромосом (генов). Все хромосомы (гены) имеются в гаметах.
- В каждую гамету попадает только одна гомологичная хромосома из каждой пары (только один ген из каждой аллели).
- Число возможных вариантов гамет равно 2n, где n – число
хромосом, содержащих гены в гетерозиготном состоянии. - Одну гомологичную хромосому (один аллельный ген) из каждой пары ребенок получает от отца, а другую (другой аллельный ген) – от
матери. - Гетерозиготные организмы при полном доминировании всегда проявляют доминантный признак. Организмы с рецессивным признаком всегда
гомозиготны. - Решение задачи на дигибридное скрещивание при независимом наследовании обычно сводится к последовательному решению двух задач на
моногибридное (это следует из закона независимого наследования).
Кроме того, для успешного решения задач по генетике следует уметь выполнять некоторые несложные операции и
использовать методические приемы, которые приводятся ниже.
Прежде всего необходимо внимательно изучить условие задачи. Даже те учащиеся, которые хорошо знают закономерности
наследования и успешно решают генетические задачи, часто допускают грубые ошибки, причинами которых является невнимательное или неправильное прочтение условия.
Следующим этапом является определение типа задачи. Для этого необходимо выяснить, сколько пар признаков рассматривается
в задаче, сколько пар генов кодирует эти признаки, а также число классов фенотипов, присутствующих в потомстве от скрещивания гетерозигот или при анализирующем скрещивании, и количественное
соотношение этих классов. Кроме того, необходимо учитывать, связано ли наследование признака с половыми хромосомами, а также сцепленно или независимо наследуется пара признаков. Относительно
последнего могут быть прямые указания в условии. Также, свидетельством о сцепленном наследовании может являться соотношение классов с разными фенотипами в потомстве.
Для облегчения решения можно записать схему брака (скрещивания) на черновике, отмечая фенотипы и генотипы особей,
известных по условию задачи, а затем начать выполнение операций по выяснению неизвестных генотипов. Для удобства неизвестные гены на черновике можно обозначать значками *, _ или ?.
Выяснение генотипов особей, неизвестных по условию, является основной методической операцией, необходимой для решения генетических задач. При этом решение всегда надо начинать с особей, несущих рецессивный признак, поскольку они
гомозиготны и их генотип по этому признаку однозначен – аа.
Выяснение генотипа организма, несущего доминантный признак, является более сложной проблемой, потому что он может быть гомозиготным (АА) или гетерозиготным (Аа).
♀ |
женский организм |
♂ |
мужской организм |
× |
знак скрещивания |
P |
родительские организмы |
F1, F2 |
дочерние организмы первого и второго |
А, В, С… |
гены, кодирующие доминантные признаки |
а, b, с… |
аллельные им гены, кодирующие рецессивные |
АА, ВВ, СС… |
генотипы особей, моногомозиготных по |
Аа, Вb, Сс… |
генотипы моногетерозиготных особей |
аа, bb, сс… |
генотипы рецессивных особей |
АаВb, AaBbCc |
генотипы ди- и тригетерозигот |
А B, CD |
генотипы дигетерозигот в хромосомной форме при |
А , а , АВ , cd |
гаметы |
Пример записи схемы скрещивания (брака)
А – желтая окраска семян, а – зеленая окраска семян.
Запись в буквенной форме: |
Запись в хромосомной форме: |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
3. Пример решения и оформления задач
Задача 1-1
У человека альбинизм – аутосомный рецессивный признак. Мужчина альбинос женился на женщине с нормальной пигментацией. У них родилось двое детей – нормальный и альбинос. Определить генотипы всех
указанных членов семьи.
Решение
– нормальная пигментация,
а – альбинизм.
I. Запись
схемы брака по фенотипам (на черновике)
Р |
♀ |
× |
♂ |
нормальная |
альбинос |
||
F1 |
аa |
А* |
|
альбинос |
нормальная |
II.
Выяснение и запись генотипов, известных по условию задачи
Генотип особи с рецессивным признаком известен – аа. Особь с доминантным
признаком имеет генотип А*:
Р |
♀A* |
× |
♂aa |
F1 |
аa |
А* |
III.
Определение генотипов организмов по генотипам родителей и потомков
1.
Генотип мужчины и ребенка альбиносов – аа, так как оба они несут рецессивный
признак.
2.
Женщина и здоровый ребенок имеют в своем генотипе доминантный ген А, потому
что у них проявляется доминантный признак.
3.
Генотип ребенка с нормальной пигментацией – Аа, поскольку его отец
гомозиготен по рецессиву (аа) и мог передать ему только ген а.
4.
Один из детей имеет генотип аа. Один аллельный ген ребенок получает от
матери, а другой от отца. Поэтому мать должна нести рецессивный ген а. Ее
генотип – Аа.
IV. Запись
хода рассуждений по выяснению генотипов и схемы брака в чистовик
Р |
♀Аа |
× |
♂aа |
гаметы |
A a |
a |
|
F1 |
аa |
Аa |
Ответ
Генотип мужа – аа, жены – Аа, ребенка с нормальной пигментацией – Аа, ребенка-альбиноса – аа
Моногибридное скрещивание
Моногибридным называется
скрещивание, при котором рассматривается наследование одной пары альтернативных (контрастных, взаимоисключающих) признаков, детерминируемых одной парой генов.
При моногибридном скрещивании соблюдается первый закон Менделя (закон единообразия), согласно которому при скрещивании гомозиготных организмов у их потомков F1 проявляется
только один альтернативный признак (доминантный), а второй находится в скрытом (рецессивном) состоянии. Потомство F1 единообразно по фенотипу и генотипу.
Согласно второму закону Менделя (закон расщепления) при скрещивании гетерозигот в их потомстве F2 наблюдается
расщепление по генотипу в соотношении 1:2:1 и по фенотипу в пропорции 3:1.
Для успешного решения задач на моногибридное скрещивание необходимо также четко знать правило «чистоты гамет», согласно которому в каждую гамету попадает только один ген из каждой пары, определяющей развитие
признака.
Илллюстрации первого и второго законов Менделя
Задача 2-1
Ген черной масти у крупнорогатого скота доминирует над геном красной масти. Какое потомство F1 получится от скрещивания чистопородного черного быка с красными коровами? Какое
потомство F2 получится от скрещивания между собой гибридов?
Решение
А – ген черной масти,
а – ген красной масти.
- Красные коровы несут рецессивный признак, следовательно, они гомозиготны по рецессивному гену и их генотип – аа.
- Бык несет доминантный признак черной масти и является чистопородным, т.е. гомозиготным. Следовательно, его генотип –АА.
- Гомозиготные особи образуют один тип гамет, поэтому черный бык может продуцировать только гаметы, несущие доминантный ген А, а красные коровы несут только рецессивный ген а.
- Они могут сочетаться только одним способом, в результате чего образуется единообразное поколение F1 с генотипом Аа.
- Гетерозиготы с равной вероятностью формируют гаметы, содержащие гены А и а. Их слияние носит случайный характер, поэтому в F2 будут встречаться животные с
генотипами АА (25%), Аа (50%) и аа(25%), то есть особи с доминантным признаком будут составлять примерно 75%.
Схема скрещивания
Р |
♀aa красные |
× |
♂AA черный |
||
гаметы | a | A | |||
F1 |
Aa 100% черные |
||||
F1 |
♀Aa черные |
× |
♂Aa черные |
||
гаметы | A | a | A | a | |
F2 | AA | Aa | Aa | aa | |
75% черные | 25% красные |
Ответ
При скрещивании чистопородного черного быка с красными коровами все потомство будет черного цвета. При скрещивании между собой гибридов F1 в их потомстве (F2) будет
наблюдаться расщепление: 3/4 особей будет черного цвета, 1/4 – красного.
Выяснение генотипов организмов по генотипам и фенотипам родителей и потомков
При решении таких задач необходимо помнить, что генотип особей срецессивным признаком известен – они гомозиготны.
Наличие доминантного или рецессивного гена у организмов, несущихдоминантный признак (их гомо- или гетерозиготность), можно определить по
генотипам их родителей или потомков, учитывая то, что один ген из каждой пары ребенок получает от отца, а второй – от матери.
Задача 2-3
Способность человека ощущать горький вкус фенилтиомочевины (ФТМ) – доминантный признак, ген которого (Т) локализован в 17-й аутосоме. В семье мать и дочь ощущают вкус ФТМ, а отец и сын не ощущают. Определить генотипы
всех членов семьи.
Решение
- Отец и сын не ощущают вкус ФТМ, т.е. несут рецессивный признак, следовательно, их генотип – tt.
- Мать и дочь ощущают вкус, значит, каждая из них несет доминантный ген Т.
- Одну хромосому ребенок получает от отца, другую – от матери. От отца дочь может получить только рецессивный ген t (поскольку он гомозиготен). Следовательно, генотип дочери – Тt.
- В потомстве матери есть особь с генотипом tt,
следовательно, она также несет рецессивный ген t, и ее генотип
– Тt.
Схема брака
Р |
♀Tt ощущает вкус ФТМ |
× |
♂tt не ощущает вкус ФТМ |
гаметы | T a | t | |
F1 |
Tt ощущает вкус ФТМ |
tt не ощущает вкус ФТМ |
Ответ
Генотип матери и дочери – Tt, отца и сына – tt.
Задача 2-4
У человека ген, вызывающий одну из форм наследственной глухонемоты, рецессивен по отношению к гену нормального слуха. От брака глухонемой женщины с нормальным мужчиной родился глухонемой ребенок.
Определить генотипы всех членов семьи.
Задача 2-5
Седая прядь волос у человека – доминантный признак. Определить генотипы родителей и детей, если известно, что у матери есть седая прядь волос, у отца – нет, а из двух детей в семье один имеет седую
прядь, а другой не имеет.
Выяснение генотипов родителей по расщеплению в потомстве
Задача 2-7
У морских свинок ген мохнатой шерсти (R) доминирует над геном гладкой шерсти
(r). Мохнатая свинка при скрещивании с гладкой дала 18 мохнатых и 20 гладких
потомков. Каков генотип родителей и потомства? Могли бы у этих свинок родиться только гладкие особи?
Задача 2-8
У овса ранняя спелость доминирует над позднеспелостью. На опытном участке от скрещивания позднеспелого овса с гетерозиготным раннеспелым получено 69134 растения раннего созревания. Определить число
позднеспелых растений.
Задача 2-9
Плоды томата бывают круглыми и грушевидными. Ген круглой формы доминирует. В парниках высажена рассада, полученная из гибридных семян. 31750 кустов имели плоды грушевидной формы, а 92250 – круглой.
Сколько было среди выросших кустов гетерозиготных растений?
Решение
А – круглая форма,
а – грушевидная форма.
- Рассада была получена из гибридных (гетерозиготных) растений. Их генотип – Аа. Расщепление в потомстве, близкое к 3 : 1, подтверждает это предположение.
- Среди растений с круглой формой плодов имеются гетерозиготы (Аа) и гомозиготы (АА). Поскольку в F2 при моногибридном скрещивании наблюдается расщепление по генотипу в
пропорции 1 : 2 : 1, то гетерозиготных растений должно быть от общего числа растений с доминантным признаком, т.е. 92290 · 2/3 = 61500, или в 2 раза
больше, чем растений с рецессивным признаком: 31750 · 2 = 63500.
Ответ
Гетерозиготных растений было примерно 62500.
Определение вероятности рождения потомства с искомыми признаками
Вероятность появления особей с тем или иным генотипом можно определить по формуле:
вероятность = | число ожидаемых событий | (1) |
число всех возможных событий |
Вероятность осуществления взаимосвязанных событий равна произведению вероятностей каждого события.
Задача 2-10
Одна из форм шизофрении наследуется как рецессивный признак. Определить вероятность рождения ребенка с шизофренией от здоровых родителей, если известно, что бабушка со стороны отца и дед со стороны
матери страдали этими заболеваниями.
Решение
- Мужчина и женщина здоровы, следовательно, они несут доминантный ген А.
- У каждого из них один из родителей нес рецессивный признак шизофрении (аа), следовательно, в их генотипе присутствует также рецессивный ген а, и их генотип – Аа.
Схема брака
P ♀Aa
здорова× ♂Aa
здоровгаметы A a A a F1 AA
здоров
25%Aa
здоров
25%Aa
здоров
25%aa
болен
25% - Вероятность появления больного ребенка равна 1/4 (число событий, при котором появляется генотипаа, равно 1, число всех возможных событий равно 4).
Ответ
Вероятность рождения ребенка, больного шизофренией, равна 25% (1/4).
Задача 2-11
Фенилкетонурия (нарушение аминокислотного обмена) наследуется как рецессивный признак. Жена гетерозиготна по гену фенилкетонурии, а муж гомозиготен по нормальному аллелю этого гена. Какова
вероятность рождения у них больного ребенка?
Задача 2-12
Ирландские сеттеры могут быть слепыми в результате действия рецессивного гена. Пара животных с нормальным зрением дала помет из нескольких щенков, один из которых оказался слепым. Установить генотипы
родителей. Один из зрячих щенят из этого помета должен быть продан для дальнейшего размножения. Какова вероятность того, что он гетерозиготен по гену слепоты?
Определение доминантности или рецессивности признака
Если в задаче не указано, какой признак является доминантным, а
какой рецессивным, его можно определить, исходя из следующих соображений:
- Если при скрещивании двух организмов с альтернативными признаками в их потомстве проявляется только один, то он и будет доминантным.
- Если у организма наблюдается расщепление в потомстве, то он гетерозиготен и, следовательно, несет доминантный
признак. - Если у двух родителей, одинаковых по фенотипу, родился ребенок с отличным от них признаком, то признак, имеющийся у исходных форм,
является доминантным.
Задача 2-13
От скрещивания комолого (безрогого) быка с рогатыми коровами получились комолые и рогатые телята. У коров комолых животных в родословной не было. Какой признак доминирует? Каков генотип родителей и
потомства?
Решение
- У коров все предки несли тот же признак, значит, они принадлежат к чистой линии и являются гомозиготными.
- Потомство F1 не является единообразным, следовательно, в скрещивании участвовали одна или несколько гетерозиготных особей. Поскольку коровы
гомозиготны, то гетерозиготным является бык. - Гетерозиготные организмы при полном доминировании несут доминантный признак, следовательно, таким признаком является комолость.
Запись скрещивания
А – комолость, а – рогатость.
Р |
♀aа рогатые |
× |
♂Aа комолый |
гаметы | a | A a | |
F1 |
Аa комолые 50% |
аa рогатые 50% |
Ответ
Доминантным является признак комолости. Генотип быка – Аа, коров
– аа, телят – Аа и аа.
Задача 2-14
Дурман, имеющий пурпурные цветы, дал при самоопылении 30 потомков с пурпурными и 9 с белыми цветами. Какие выводы можно сделать о наследовании окраски цветов у растений этого вида? Какая часть
потомства F1 не даст расщепления при самоопылении?
Задача 2-15
При скрещивании серых мух друг с другом в их потомстве F1 наблюдалось расщепление. 1392 особи были серого цвета и 467 особей – черного. Какой признак доминирует? Определить генотипы
родителей.
Ответы и решения к задачам главы II
2-1. При скрещивании чистопородного черного быка с красными коровами все потомство будет черного цвета. При скрещивании между собой гибридов F1 в их потомстве
F2 будет наблюдаться расщепление: 3/4 особей будет черного цвета, 1/4 – красного.
2-2. При скрещивании двух гетерозиготных растений получится растений с полосатыми плодами: 25% – c генотипомАА, 50% – с генотипом Аа, 25% растений – с гладкими плодами (генотип аа).
2-3. Генотип матери и дочери – Tt, отца и сына – tt.
2-4. Генотип женщины – аа, мужчины – Аа, ребенка – аа.
2-5. Генотип матери – Аа, отца – аа, ребенка с седой прядью – Аа, ребенка без седой пряди – аа.
2-6. Генотип быка – Аа, рогатых коров – аа, комолой коровы – Аа, генотип первого теленка – аа, второго –Аа, третьего – аа.
2-7. Генотип мохнатых свинок – Rr, гладких – rr. Поскольку законы Менделя носят вероятностный характер, то у этих свинок могли бы родиться потомки
только с гладкой шерстью, но вероятность этого невелика.
2-8. Примерно столько же, так как в данном случае, как и при анализируемом скрещивании, происходит расщепление признака в соотношении 1:1.
2-9. Гетерозиготных было примерно 62500 растений.
2-10. Вероятность рождения ребенка, больного шизофренией, равна 1/4.
2-11. Вероятность рождения больного ребенка равна 0.
2-12. Вероятность того, что щенок с нормальным зрением будет гетерозиготен по гену слепоты, равна 2/3.
2-13. Доминантным является признак комолости. Генотип быка – Аа, коров
– аа, телят – Аа и аа.
2-14. Доминантным является признак пурпурной окраски цветов. При самоопылении F1 примерно половина особей не даст расщепления.
2-15. Доминирует серый цвет. Родители гетерозиготны по этому признаку (Аа).
2-16. Доминирует признак черной окраски. Генотип самца – аа, первой
самки – Аа, второй – АА. Генотип потомства при первом скрещивании – Аа и аа, при втором – Аа.
2-17. Альбинизм определяется рецессивным геном. Генотипы родителей и нормального ребенка – Аа. Генотип ребенка-альбиноса –аа.
Неполное доминирование и кодоминирование
При неполном доминировании у гетерозигот не проявляется ни один признак из имеющихся у родителей. При промежуточном наследовании гибриды несут среднее выражение признаков. При кодоминировании у
гетерозигот проявляются оба родительских признака. Примером промежуточного наследования может служить наследование окраски плодов земляники или цветков ночной красавицы, кодоминирования –
наследование чалой масти у крупного рогатого скота.
Задача 3-1
При скрещивании между собой растений красноплодной земляники всегда получаются растения с красными ягодами, а белоплодной – с белыми. В результате скрещивания обоих сортов получаются розовые ягоды.
Какое потомство получится при опылении красноплодной земляники пыльцой растения с розовыми ягодами?
Решение
- Растения с красными и белыми плодами при скрещивании между собой не давали в потомстве расщепления. Это указывает на то, что они являются гомозиготными.
- Скрещивание гомозиготных особей, отличающихся по фенотипу, приводит к образованию у гетерозигот нового фенотипа (розовая окраска плодов). Это свидетельствует о том,
что в данном случае наблюдается явление промежуточного наследования. - Таким образом, растения с розовыми плодами являются гетерозиготными, а с белыми и красными – гомозиготными.
Схема скрещивания
AА – красные плоды, аа – белые плоды, Aа – розовые плоды.
Р |
♀АA красноплодная |
× |
♂Aа розовоплодная |
гаметы | A | A a | |
F1 |
AA красноплодная 50% |
Аa розовоплодная 50% |
Ответ
50% растений будут иметь красные и 50% – розовые плоды.
Задача 3-2
У растения «ночная красавица» наследование окраски цветов осуществляется по промежуточному типу. Гомозиготные организмы имеют красные или белые цветы, а у гетерозигот они розовые. При скрещивании
двух растений половина гибридов имела розовые, а половина – белые цветки. Определить генотипы и фенотипы родителей.
Наследование по типу множественных аллелей
По такому типу осуществляется, например, наследование групп крови системы АВ0. Наличие той или иной группы крови определяется парой генов
(точнее, локусов), каждый из которых может находиться в трех состояниях (JA, JB или j0). Генотипы и фенотипы лиц с разными группами крови приведены в таблице 1.
Таблица 1. Наследование групп крови системы АB0
Группа | Генотип |
---|---|
I (0) | j0j0 |
II (A) | JAJA, JAJ0 |
III (B) | JBJB, JBJ0 |
IV (AB) | JAJB |
Задача 3-10
У мальчика I группа, у его сестры – IV. Что можно сказать о группах крови их родителей?
Решение
- Генотип мальчика – j0j0,
следовательно, каждый из его родителей несет ген j0. - Генотип его сестры – JAJB,
значит, один из ее родителей несет ген JA, и его генотип
– JAj0 (II группа), а другой родитель имеет
ген JB, и его генотип JBj0 (III группа крови).
Ответ
У родителей II и III группы крови.
Задача 3-11
У отца IV группа крови, у матери – I. Может ли ребенок унаследовать группу крови своего отца?
Задача 3-12
Родители имеют II и III группы крови. Какие группы следует ожидать у потомства?
Наследование других признаков, осуществляющееся по типу множественных аллелей
Задача 3-16
У кроликов аллели дикой окраски С, гималайской окраски С’ и альбинизма С»составляют серию множественных аллелей, доминирующих в нисходящем порядке (т.е. аллель С доминирует над двумя другими, а аллель С’ доминирует над аллелемС»). Какие следует провести скрещивания, чтобы определить генотип кролика с диким видом окраски?
Задача 3-17
У кроликов аллели дикой окраски С, гималайской окраски С’ и альбинизма С» составляют серию множественных аллелей, доминирующих в нисходящем порядке (т.е. аллель С доминирует над двумя другими, а аллель С’ доминирует над аллелем С»). При скрещивании двух гималайских кроликов получено потомство, 3/4 которого составляли гималайские кролики и 1/4
– кролики-альбиносы. Определить генотипы родителей.
Задача 3-18
У кошек имеется серия множественных аллелей по гену С, определяющих окраску
шерсти: С – дикий тип, С’ – сиамские кошки, С»– альбиносы. Каждая из аллелей полно доминирует над следующей (С > C’ > C»). От скрещивания серой кошки с сиамским котом родились два котенка – сиамский и альбинос. Какие еще котята могли
бы родиться при этом скрещивании?
Ответы и решения к задачам главы III
3-1. 50% растений будут иметь красные плоды, 50% – розовые плоды.
3-2. Скрещивались растения с генотипом Аа (розовые цветы) и с
генотипом аа (белые цветы).
3-3. 25% растений будут иметь нормальную форму чашечки, 25% – листовидную, 50% – промежуточную.
3-4. а) В потомстве будет 25% белых, 50% кохинуровых и 25% темных норок.
б) В потомстве будет 50% белых и 50% кохинуровых норок.
3-5. Ни один из признаков не доминирует. Наследование осуществляется по кодоминантному типу.
3-6. При скрещивании растения с темными пятнистыми семенами с растением без пятен (обе формы гомозиготны) все потомство будет единообразно и будет иметь светлые пятнистые семена.
3-7. Чалые коровы, имеющиеся у фермера, гетерозиготны по условию задачи. Анализ трех вариантов скрещивания (RR×Rr; Rr’×rr и Rr×Rr) показывает, что в любом случае получится 50% чалых особей. Поэтому он может купить быка любой масти.
3-8. Наследование осуществляется по типу неполного доминирования. Получится 50% растений с овальными и 50% – с круглыми корнеплодами.
3-9. 1) В потомстве розовых особей наблюдается расщепление, следовательно, скрещивались гетерозиготы.
2) В F1 имеется три класса фенотипов в пропорции 1:2:1, то есть расщепление по фенотипу и генотипу совпадает, как это имеет место при неполном доминировании.
3-10. У родителей II и III группы крови.
3-11. Не может. При данном браке у ребенка может быть или вторая (JAj0), или третья (JBj0) группа крови.
3-12. Задача имеет четыре варианта решения. У ребенка может быть любая группа крови.
3-13. Первая пара – родители второго ребенка. Вторая пара – родители первого ребенка.
3-14. Суд вынесет следующее решение: мужчина может являться отцом ребенка, так же, как и любой другой человек с такой же группой крови.
3-15. Задача имеет много вариантов решения. Приводятся некоторые из них:
1) У двух родителей с I группой крови может быть ребенок только с I группой.
2) От брака человека с IV группой крови с лицом, имеющим любую группу, не может родиться ребенок с I группой.
3) От брака людей, имеющих I и II группы крови, не может родиться ребенок с III или IV группами крови.
Глава IV. Независимое наследование
Наследование признаков, которые кодируются генами, локализованными в разных парах хромосом, осуществляется независимо друг от друга. Перед разбором задач этого типа следует вспомнить распределение хромосом при мейозе, в результате которого в каждую гамету попадает
гаплоидный набор хромосом или только одна хромосома из каждой пары.
Дигибридное скрещивание
Дигибридным называется скрещивание, при котором рассматривается наследование двух
альтернативных признаков, кодируемых генами, расположенными в разных парах гомологичных хромосом.
Согласно третьему закону Менделя, при дигибридном скрещивании наследование
обоих признаков осуществляется независимо друг от друга, а в потомстве дигетерозигот наблюдается расщепление по фенотипу в пропорции 9:3:3:1 (9 А*В*, 3 ааВ*, 3 А*bb, 1 ааbb, где * в данном случае обозначает, что ген может находиться либо в доминантном, либо в рецессивном
состоянии). По генотипу расщепление будет осуществляться в соотношении 4:2:2:2:2:1:1:1:1 (4 АаВb, 2 ААВb, 2 АаВВ, 2 Ааbb, 2ааВb, 1 ААbb, 1 ААВВ, 1 ааВВ, 1 ааbb).
Для определения фенотипов и генотипов потомства при дигибридном скрещивании удобно пользоватьсярешеткой Пеннета, для построения которой по вертикальной оси следует отметить гаметы одного родительского организма, а по горизонтальной – другого. В месте
пересечения вертикалей и горизонталей записываются генотипы дочерних организмов.
Решетка Пеннета
А – желтая окраска семян (ж),
а – зеленая окраска семян (з),
В – гладкая поверхность семян (г),
b – морщинистая поверхность семян (м).
Гаметы: | ♂ | AB | Ab | aB | ab |
♀ | |||||
AB |
AABB ж. г. |
AABb ж. г. |
AaBB ж. г. |
AaBb ж. г. |
|
Ab |
AABb ж. г. |
Aabb ж. м. |
AaBb ж. г. |
Aabb ж. м. |
|
aB |
AaBB ж. г. |
AaBb ж. г. |
aaBB з. г. |
aaBb з. г. |
|
ab |
AaBb ж. г. |
Aabb з. м. |
aaBb з. г. |
aabb з. м. |
9 A*B* – желтая гладкая
3 A*bb – желтая морщинистая
3 ааB* – зеленая гладкая
1 aabb – зеленая морщинистая
Задачи, иллюстрирующие закон независимого наследования
Для решения задач этого типа необходимо знать третий закон Менделя, уметь определять типы гамет и строить решетку Пеннета.
Задача 4-1
Написать возможные типы гамет, продуцируемых организмами со следующими генотипами: ААВВ, CcDD,EeFf, gghh (гены наследуются независимо).
Задача 4-2
У морских свинок ген черной окраски шерсти W доминирует над
аллелем w, обуславливающим белую окраску. Короткошерстность определяется доминантным
геном L, а длинношерстность его рецессивным аллелем l. Гены окраски и длины шерсти наследуются независимо. Гомозиготное черное короткошерстное животное было
скрещено с гомозиготным белым длинношерстным. Какое потомство получится от возвратного скрещивания свинок из F1 c родительской особью?
Задача 4-3
Чистопородного черного комолого быка (доминантные признаки, которые наследуются независимо) скрестили с красными рогатыми коровами. Какими будут гибриды? Каким окажется следующее поколение от
скрещивания гибридов между собой?
Задача 4-4
У дрозофилы серая окраска тела и наличие щетинок – доминантные признаки, которые наследуются независимо. Какое потомство следует ожидать от скрещивания желтой самки без щетинок с гетерозиготным по
обоим признакам самцом?
Выяснение генотипов особей
Решение задач на выяснение генотипа при дигибридном скрещивании сводится к тому, чтобы проанализировать наследование каждого признака
независимо от другого.
Задача 4-5
У человека альбинизм и способность преимущественно владеть левой рукой – рецессивные признаки, наследующиеся независимо. Каковы генотипы родителей с нормальной пигментацией и владеющих правой рукой,
если у них родился ребенок альбинос и левша?
Решение
Для решения задачи можно абстрагироваться от одной пары признаков и рассматривать только другую:
I. Пигментация
А – нормальная пигментация, а – альбинизм.
- Ребенок является альбиносом (рецессивный признак), следовательно, его генотип по этому признаку –аа.
- Каждый из родителей имеет нормальную пигментацию, значит, оба они несут доминантный ген А. Поскольку у них есть ребенок с генотипом аа, то каждый из них должен нести также рецессивный гена. Следовательно, генотип родителей по гену пигментации – Аа.
II. Владение правой рукой
В – праворукость, b – леворукость.
- Ребенок левша (рецессивный признак), следовательно, его генотип – bb.
-
Родители являются правшами, значит, каждый из них несет доминантный ген В. Их ребенок левша (bb), поэтому каждый из родителей несет рецессивный ген b. Генотип родителей по этой паре генов –Вb.
Следовательно: генотип матери – АаВb; генотип отца – АаВb; генотип ребенка – ааbb.
Схема брака
Р ♀АаBb
норм. пигмент., правша× ♂AаBb
норм. пигмент., правшагаметы AB Ab aB ab AB Ab aB ab F1 аabb
альбинос, левша
Ответ
Родители гетерозиготны по каждой паре признаков и их генотип – АаВb.
Определение генотипа организма по соотношению фенотипических классов в потомстве
Для выяснения генотипов по расщеплению в потомстве следует учитывать, что при скрещивании двух дигетерозигот в потомстве наблюдается
расщепление по фенотипу в соотношении 9:3:3:1, а для каждого отдельно взятого признака соотношение фенотипов составляет 3:1. При спаривании гомозигот для каждого признака соблюдается закон
единообразия. При анализирующем скрещивании дигетерозигот в потомстве присутствуют четыре класса фенотипов в равных количествах, а соотношение фенотипов по каждому признаку составляет 1:1.
Задача 4-11
У фигурной тыквы белая окраска плода (W) доминирует над желтой (w), а дисковидная форма (D) над шаровидной (d). Тыкву с белыми дисковидными плодами скрестили с тыквой, у которой плоды были белыми и шаровидными. В потомстве
оказалось:
- 3/8 белых дисковидных,
- 3/8 белых шаровидных,
- 1/8 желтых дисковидных,
- 1/8 желтых шаровидных.
Определить генотипы
родителей и потомства.
Решение
Для решения данной задачи можно рассматривать каждый признак в отдельности. Тогда:
- расщепление по цвету 3:1, следовательно, оба растения были гетерозиготны (Ww);
- расщепление по форме 1:1, следовательно, скрещивалась гетерозиготная особь (Dd) с гомозиготной по рецессиву (dd).
Действительно, одно из родительских растений несло рецессивный признак (шаровидная форма плодов).
Таким образом, генотип первой особи – WwDd; генотип второй – Wwdd. Анализ скрещивания подтверждает решение и позволяет выявить генотипы потомства.
Схема скрещивания
Р |
♀WwDd белый, дисковид. |
× |
♂Wwdd белый, шаровид. |
гаметы | WD wD Wd wd | Wd wd | |
F1 |
WWDd WwDd WWdd Wwdd белый, белый, белый, белый, дисковид. дисковид. шаровид. шаровид. |
||
WwDd wwDd Wwdd wwdd белый, желтый, белый, желтый, дисковид. дисковид. шаровид. шаровид. |
Определение вероятности появления потомства с анализируемыми признаками
Для оценки вероятности появления особей с искомымфенотипом или генотипом следует
пользоваться той же формулой, что и при моногибридном скрещивании.
Задача 4-23
Глухота и болезнь Вильсона (нарушение обмена меди) – рецессивные признаки. От брака глухого мужчины и женщины с болезнью Вильсона родился ребенок с обеими аномалиями. Какова вероятность рождения в
этой семье здорового ребенка?
Решение
А – нормальный слух, а – глухота, В – нормальный обмен меди, b – болезнь Вильсона.
- Ребенок болеет глухонемотой и болезнью Вильсона (рецессивные признаки), значит, его генотип –ааbb.
- Мужчина глухой, следовательно, он гомозиготен по рецессивному признаку глухоты (аа). Он не страдает болезнью Вильсона, значит, имеет доминантный ген В. Мужчина должен иметь также рецессивный ген b, так как у него есть ребенок с этим заболеванием. Следовательно, генотип мужчины – ааВb.
- Женщина страдает болезнью Вильсона, значит, она гомозиготна по рецессивному гену b. Она имеет нормальный слух (ген А), но у нее есть ребенок с глухонемотой (гомозиготный по рецессивному генуа). Поэтому генотип женщины – Ааbb.
Схема брака
P ♀Aabb
нормальный слух,
б. Вильсона× ♂aaBb
глухота,
нормальный обменгаметы Ab ab aB ab F1 AaBb
здоров
25%Aabb
б. Вильсона
25%aaBb
глухота
25%aabb
глухота,
б. Вильсона
25% - Вероятность рождения здорового ребенка определяется по формуле (1) и равна отношению числа ожидаемых событий (рождение здорового ребенка – 1) к числу всех возможных событий (4), в данном
случае она равна 1/4 (25%).
Ответ
Вероятность рождения здорового ребенка – 1/4 (25%).
Выяснение доминантности или рецессивности признаков
При дигибридном скрещивании определение того, какой признак является доминанатным, а какой рецессивным, осуществляется так же, как и при моногибридном наследовании.
Задача 4-31
При скрещивании между собой серых мух с нормальными крыльями 25% потомства имело черное тело. Примерно у 25% всех дочерних особей крылья были зачаточной формы. Какие признаки доминируют? Каковы
генотипы родителей?
Решение
- В потомстве наблюдалось расщепление по обоим признакам, следовательно, скрещивались гетерозиготные особи. Гетерозиготы несут доминантные признаки, значит, таковыми
являются серая окраска тела и нормальная форма крыльев. - Расщепление в пропорции 3:1 по каждому признаку указывает на то, что скрещивались две дигетерозиготные особи с генотипом АаВb.
Ответ
Генотип обоих родителей – АаВb. Доминантными признаками являются серый цвет тела и
нормальная форма крыльев.
Задача 4-32
При скрещивании растений флокса с белыми блюдцеобразными и кремовыми воронкообразными цветками все потомство имело белые блюдцеобразные цветки. При скрещивании полученных гибридов между собой было
получено 726 растений, имеющих белые блюдцеобразные цветы, 238 – белые воронковидные, 245 – кремовые блюдцеобразные и 83 – кремовые воронковидные. Как наследуются признаки окраски и формы цветов у
флокса? Каковы генотипы исходных растений?
. Независимое наследование при неполном доминировании
Если обе пары генов наследуются по типу неполного доминирования, то расщепление по фенотипу и генотипу будет совпадать друг с другом.
Если неполное доминированиеосуществляется по одной паре генов, то совпадение генотипов или фенотипов будет происходить только по ней.
Задача 4-35
У кур ген гороховидного гребня (А) доминирует над геном простого гребня (а), а по генам черной (В) и белой (b) окраски наблюдается неполное доминирование: особи с генотипом Вb имеют голубую окраску. Если скрещивать птиц,
гетерозиготных по обеим парам генов, то какая доля потомков будет иметь:
- простой гребень;
- голубую окраску;
- простой гребень и голубую окраску;
- белую окраску и гороховидный гребень?
Решение
Поскольку каждый из признаков наследуется независимо друг от друга, то кур с простым гребнем будет 1/4, кур с голубой окраской – 1/2.
Выяснение количества особей с двумя признаками сводится к построению решетки Пеннета, из которой видно следующее:
1/8 потомства будет иметь генотип ааВb (простой гребень, голубая
окраска);
3/16 потомства будет иметь генотип ААbb и Ааbb (гороховидный гребень, белая окраска).
Ответ
Кур с простым гребнем будет 1/4, с голубой окраской – 1/2, с простым гребнем и голубой окраской – 1/8, с гороховидным гребнем и белой окраской – 3/16.
Задача 4-36
Какое расщепление по фенотипу будет наблюдаться при скрещивании двух дигетерозигот, если:
- оба гена не полностью доминируют над своим аллелем;
- доминирование по одной паре генов полное, а по другой – неполное
Задача 4-37
У львиного зева окраска цветка контролируется одной парой генов с неполным доминированием, а ширина листа – другой парой генов с неполным доминированием. Обе пары генов наследуются независимо. Какое
соотношение генотипов и фенотипов получится в потомстве от скрещивания растений с красными цветками и средними листьями и с розовыми цветками и узкими листьями?
Полигибридное скрещивание
Так же, как и в случае дигибридного скрещивания, решение задач по выяснению фенотипов и определению вероятности рождения потомков с теми или иными признаками можно значительно облегчить, если
последовательно рассматривать наследование каждого отдельного признака, абстрагировавшись от остальных.
Задача 4-42
Написать типы гамет, образующихся у организма с генотипом АаВbСс.
Гены А, В и С наследуются независимо.
Решение
Для написания вариантов гамет лучше использовать запись в хромосомной форме, тогда можно мысленно последовательно вращать хромосомы относительно друг друга и после этого записывать гены, попавшие в
верхнюю и нижнюю часть. Все эти операции осуществляются мысленно, записывается только конечный результат.
а) |
А a |
В b |
С c |
ABC | б) |
a A |
В b |
С c |
aBC | в) |
А a |
b B |
С c |
AbC | г) |
А a |
B b |
c C |
ABc | |||||||
abc | Abc | aBc | abC |
Ответ
Тригетерозигота АаВbСс будет образовывать 8 типов гамет: АВС, аbс, аВС, Аbс, АbС, аВс, АВс и аbС.
Задача 4-43
Организм имеет генотип АаВbССddEE. Написать типы гамет, которые он образует,
учитывая то, что каждая пара генов расположена в разных парах гомологичных хромосом.
Задача 4-44
У собак короткошерстность (L) доминирует над длинношерстностью (l), черная окраска (В) – над коричневой (b), отвислое ухо (Н) – над стоячим (h). Определить, сколько гамет и каких типов образует:
- короткошерстный черный кобель с отвислыми ушами, гетерозиготный по цвету и длине шерсти и гомозиготный по гену висячести ушей;
- гетерозиготная по всем признакам сука.
Задача 4-45
Короткопалость, близорукость и альбинизм кодируются рецессивными генами, расположенными в разных хромосомах. Короткопалый, близорукий мужчина с нормальной пигментацией женился на здоровой
женщине-альбиноске. Их первый ребенок был короткопал, второй – близорук, третий – альбинос. Определить генотипы родителей и детей.
Решение
А – нормальная кисть, а – короткопалость,
В – нормальное зрение, b – близорукость,
С – нормальная пигментация, с – альбинизм.
- Женщина – альбинос (рецессивный признак), значит, ее генотип по этой паре генов сс. Она имеет нормальную кисть и зрение, следовательно, у нее есть гены А и В. Двое ее детей гомозиготны по рецессивным генам а и b (имеют генотипы аа и bb). Следовательно, генотип женщины – АаВbсс.
- Мужчина короткопал и близорук – ааbb. У него
нормальная пигментация, значит, он несет ген С. Один из его детей альбинос,
следовательно, генотип мужчины – ааbbСс. - Генотипы детей можно определить по генотипам родителей, каждый из которых несет одну из пар генов в рецессивном состоянии, поэтому все дети должны иметь минимум
один рецессивный ген в каждой паре, их генотипы, соответственно:ааВbСс, АаbbСс и АаВbсс.
Схема брака
Р |
♀АаBbcc норм. кисть, норм. зрение, альбинос |
× |
♂aabbCc короткопал., близорук., норм. пигмент. |
|
гаметы | ABс Abс aBс abс | abC abc | ||
F1 |
аaBbCc короткопал., норм. зрение, норм. пигмент. |
AabbCc норм. кисть, близорук., норм. пигмент. |
AaBbcc норм. кисть, норм. зрение, альбинос |
Ответ
Генотип мужчины – ааbbСс, женщины – АаВbсс, короткопалого ребенка – ааВbСс, близорукого – АаbbСс, альбиноса – АаВbсс.
Задача 4-46
Карий цвет глаз, темные волосы и владение правой рукой – доминантные признаки, которые наследуются независимо. Отец – кареглазый темноволосый левша, мать – голубоглазая светловолосая правша. В семье
имеются: сын – голубоглазый светловолосый левша, и дочь – кареглазая темноволосая правша. Определить генотипы всех членов семьи.
Задача 4-47
У кур оперенные ноги (F) доминируют над голыми (f), розовидный гребень (R) – над простым (r), белое оперение (I) – над окрашенным (i). Курица с оперенными ногами, розовидным гребнем и белым оперением скрещена с таким же петухом. Среди их потомства
был цыпленок с голыми ногами, простым гребнем и окрашенными перьями. Определить генотипы родителей.
Ответы и решения к задачам главы IV
4-1. 1) АВ (100%); 2) СD и сD (по 50%); 3) EF, eF, Ef и ef(по 25%); 4) gh (100%).
4-2. От скрещивания потомков F1 с родительской особью, имеющей два доминантных признакa, в F2 получается единообразное по фенотипу потомство (черная
короткая шерсть). От скрещивания потомков F1 c другой родительской особью (wwll) получится:
- 25% свинок с черной короткой шерстью (WwLl),
- 25% свинок с черной длинной шерстью (Wwll),
- 25% свинок с белой короткой шерстью (wwLl),
- 25% свинок c белой длинной шерстью (wwll).
4-3. Все гибриды F1 будут черными и комолыми. В F2 будет наблюдаться расщепление по фенотипу в соотношении 9:3:3:1 (9 частей – черных комолых, 3 части –
черных рогатых, 3 части – красных комолых и 1 часть – красных рогатых).
4-4. В потомстве будет наблюдаться расщепление в пропорции: 25% – серых с щетинками, 25% – серых без щетинок, 25% – желтых с щетинками, 25% – желтых без щетинок.
4-5. Родители гетерозиготны по каждой паре признаков и их генотип – АаВb.
4-6. Вероятность рождения в этой семье кареглазого ребенка с нормальным зрением равна 25%.
4-7. Генотип мужчины – ааВb, его первой жены – АаВb, второй, возможно, – ААВВ.
4-8. Генотип отца – ааВb, матери – Ааbb.
4-9. Генотип исходных особей – ааВВ и ААbb. Генотип потомства – АаВb.
4-10. Собака может иметь один из следующих генотипов: ААВВ, АаВВ, АаВb, ААВb. Для выяснения вопроса о том, какой генотип имеется у данного животного, его надо спарить с особью, имеющей оба
гена в рецессивном состоянии (ааbb), т.е. с собакой, у которой длинная шерсть кофейного
цвета. Отсутствие в потомстве от такого скрещивания особей с одним или двумя рецессивными признаками будет свидетельствовать о чистоте породы.
4-11. Объяснение в тексте.
4-12. Генотип петуха – Ааbb. Генотип кур – ааВb.
4-13. Генотип мух с серым телом и нормальными крыльями – АаВb. Генотип
мух с серым телом и скрученными крыльями – Ааbb.
4-14. а) ААВВ; б) АаВВ.
Глава V. Взаимодействие неаллельных генов
Проявление одного признака может определяться двумя и более парами генов (комплементарность и полимерное наследование) и, наоборот, одна пара генов может влиять на проявление нескольких признаков (множественное действие генов). Кроме того, одни гены могут подавлять действие других (эпистаз). Все эти явления
получили общее название взаимодействие генов.
При взаимодействии двух пар генов вероятность появления
организмов каждого фенотипа определяется различными сочетаниями двух пар генов, участвующих в развитии признака. Так же, как и в случае дигибридного скрещивания, эти сочетания можно оценивать
с помощью решетки Пеннета. В большинстве случаев различные соотношения фенотипов при скрещивании дигетерозигот образованы из соотношения 9:3:3:1 путем сложения отдельных элементов, например,
расщепление 9:7 при комплементарном наследовании может быть представлено как 9:(3+3+1).
При решении задач такого типа следует обращать внимание на то, сколько классов фенотипов и в каком количественном соотношении
образуется при скрещивании особей с различными генотипами.
Комплементарность
Развитие признака может определяться не одной, а двумя или более парами неаллельных генов, располагающимися в разных хромосомах. Если хотя бы одна пара находится в гомозиготном рецессивном состоянии,
то признак не развивается или отличен от доминантного.
С биохимической точки зрения зачастую это может быть связано с тем, что развитие признаков обычно представляет собой многостадийный процесс, каждый этап которого контролируется отдельным
ферментом (информация о ферменте находится в определенном гене). Если хотя бы один ген находится в рецессивном состоянии, то синтезируется измененный фермент, реакция не идет, и конечный
продукт не образуется:
ген | A | B | C | D | |||||
фермент | E1 | E2 | E3 | E4 | |||||
↓ | ↓ | ↓ | ↓ | ||||||
реакции | S1 | → | S2 | → | S3 | → | S4 | → | P (признак) |
Расщепление при скрещивании дигетерозигот при комплементарном наследовании обычно бывает в пропорции 9:7, 9:3:4, или 9:3:3:1, 9:6:1
(часть особей с минимальным выражением признака 7/16, 4/16 и 1/16).
Задача 5-1
У душистого горошка окраска цветов проявляется только при наличии двух доминантных генов А и В. Если в генотипе имеется только один доминантный ген, то окраска не развивается. Какое потомство
F1 и F2получится от скрещивания растений с генотипами ААbb и ааВВ?
Решение
- Генотип исходных растений известен по условию задачи. Они гомозиготны и будут давать один тип гамет, которые можно объединить единственным образом. Потомство
F1 будет единообразно по генотипу (АаВb) и фенотипу (розовые цветы):Схема скрещивания
Р ♀AAbb
белый× ♂aaBB
белыйгаметы Ab aB F1 AaBb
розовый
100% - Дигетерозиготные потомки F1 будут давать по 4 типа гамет, которые могут комбинироваться 16 способами. Построив решетку Пеннета, можно убедиться, что
организмов, одновременно имеющих доминантные гены А и В (розовые цветы), будет примерно 9/16. То есть, в F2 будет наблюдаться
расщепление по цвету в пропорции 9:7.
Схема скрещивания
F1 |
♀АаBb розовый |
× |
♂AаBb розовый |
гаметы | AB Ab aB ab | AB Ab aB ab | |
F2 |
A*B* розовый 9/16 |
A*bb aaB* aabb белый 7/16 |
Полимерное действие генов
При полимерном наследовании развитие одного признака контролируется несколькими парами генов, расположенных в разных хромосомах. Чем больше
генов находится в доминантном состоянии, тем ярче выражен признак.
Полимерное действие лежит в основе наследования количественных признаков и играет важную роль в эволюции.
Например, степень пигментации кожи определяется двумя парами (на самом деле – большим количеством) генов. В соответствии с этим по данному признаку людей можно условно разделить на 5 фенотипов:
негры (ААВВ), темные мулаты (ААВb или АаВВ), средние мулаты (АаВb, ааВВ или ААbb), светлые мулаты (Ааbb или ааВb) и белые (ааbb).
Задача 5-15
Сын белой женщины и негра женится на белой женщине. Может ли ребенок от этого брака быть темнее своего отца?
Задача 5-16
Какой фенотип потомства будет:
- от брака негра и светлой мулатки;
- от брака белого и темной мулатки?
Задача 5-17
Какое потомство получится от брака:
- двух средних гетерозиготных мулатов;
- двух средних гомозиготных мулатов?
Задача 5-18
Два средних мулата имеют двух детей-близнецов: черного и белого ребенка. Можно ли установить генотипы родителей?
Задача 5-19
От брака среднего мулата и светлой мулатки родилось много детей, среди которых оказалось по 3/8 средних и светлых мулатов и по 1/8 – темных мулатов и белых. Каковы возможные генотипы родителей?
Задача 5-20
Может ли у одной пары родителей родиться двое детей-близнецов, один из которых белый, а другой – негр?
Эпистаз
Эпистазом, или противоположным действием генов, называется явление, при котором ген одной
аллельной пары (супрессор) в доминантном состоянии может подавлять развитие признака, контролируемого другой парой генов.
В случае эпистаза при скрещивании дигетерозигот в потомстве наблюдается расщепление в соотношении 13:3 или 12:3:1.
Задача 5-21
При скрещивании растений одного из сортов тыквы с белыми и желтыми плодами все потомство F1 имело белые плоды. При скрещивании этого потомства между собой в их потомстве
F2 было получено:
- 204 растения с белыми плодами,
- 53 растения с желтыми плодами,
- 17 растений с зелеными плодами.
Определить
возможные генотипы родителей и потомства.
Решение
- Потомство F1 единообразно. Это указывает на то, что родители были гомозиготны, и признак белой окраски доминирует.
- Гибриды первого поколения F1 гетерозиготны (получены от родителей с разным генотипом и имеют расщепление в F2).
- Во втором поколении имеется три класса фенотипов, но расщепление отличается от расщепления при кодоминировании (1:2:1) или при комплементарном наследовании (9:6:1,
9:3:4, 9:7 или 9:3:3:1). - Предположим, что признак определяется противоположным действием двух пар генов, причем особи, у которых обе пары генов находятся в рецессивном состоянии
(ccjj), отличаются по фенотипу от особей, у которых действие гена не подавляется.
Расщепление в потомстве 12:3:1 подтверждает это предположение.
Ответ
Генотипы родителей – ССjj и ссJJ, потомства F1 – СсJj.
Задача 5-22
У кур породы леггорн окраска перьев обусловлена наличием доминантного гена С. Если
он находится в рецессивном состоянии, то окраска не развивается. На действие этого гена оказывает влияние ген I, который в доминантном состоянии подавляет развитие признака, контролируемого геном С. Какое потомство получится от скрещивания дигетерозиготных по этим генам кур породы леггорн?
Ответы и решения к задачам главы V
5-1. В F1 все потомство будет единообразно и будет иметь розовую окраску цветов. В F2 9/16 растений будут иметь розовые, 7/16 – белые цветы.
5-2. Генотип исходных растений – ААbb и ааВВ.
5-3. Объяснение в тексте.
5-4. 9/16 – зеленые (АаВb, ААВВ, ААВb и АаВВ),
- 3/16 – желтые (ААbb и Ааbb),
- 4/16 – белые (ааВВ, ааВb и ааbb).
5-5. Исходные организмы имели генотипы ААbb и ааВВ. Единообразное потомство F1 несло генотип АаВb; в потомстве F2 наблюдалось расщепление 9:7, характерное для комплементарного наследования.
5-6. Для скрещивания необходимо взять животных с генотипами ppII и PPii.
5-7. Наблюдаемое в потомстве F2 расщепление в пропорции 9:7 может быть при комплементарном наследовании, когда развитие признака (нормальный рост) определяется двумя
парами генов в доминантном состоянии. Для проверки этого предположения надо провести возвратное скрещивание потомка F1 c одним из родителей. В этом случае должно быть расщепление по
фенотипу в соотношении 1:1.
5-8. Возможные варианты: ААbb × ааВВ – окрашенные, ААbb × ААbb – белые, ааВВ × ааВВ – белые.
5-9. Получатся серые, черные и белые крольчата в соотношении 9:3:4.
5-10. Получится следующее потомство: 25% – АаВВ – пурпурные, 25%
– АаВb – пурпурные, 25% – ааВВ – белые, 25% – ааВb – белые. Расщепление по фенотипу равно 1:1.
5-11. Генотипы исходных особей – CcRr и Ccrr. В потомстве от их скрещивания наблюдается расщепление по фенотипу в пропорции 3:3:2. Если бы обе
исходные особи были красного цвета (генотип – CcRr), то было бы расщепление в
соотношении 9:3:4.
5-12. Генотип исходных растений с белыми цветами – ссrr, с красными
цветами – CCRR.
5-13. По-видимому, признак кодируется двумя парами комплементарных генов, которые у родителей находятся в разных состояниях (ААbb и ааВВ). Соотношения фенотипов потомства подтверждает это предположение:
- А*В* (черных) – 9/16,
- А*bb (серых) – 3/16,
- ааВ* и ааbb (белых) – 4/16.
5-14. В потомстве следует ожидать следующее расщепление по масти:
- А*В* (черная) – 9/16,
- А*bb (рыжая) – 3/16,
- ааВ* (коричневая) – 3/16,
- ааbb (светло-желтая) – 1/16.
5-15. Задача имеет три варианта решения. Во всех вариантах ребенок содержит меньше доминантных генов, чем отец, и, следовательно, будет светлее его.
5-16. а) От брака негра и светлой мулатки в равном соотношении будут рождаться темные и средние мулаты.
б) От брака белого и темной мулатки с равной вероятностью будут рождаться светлые или средние мулаты.
5-17. а) От брака двух средних гетерозиготных мулатов будут рождаться негры (1/16), темные мулаты (4/16), средние мулаты (6/16), светлые мулаты (4/16) и белые (1/16).
б) От брака средних гомозиготных мулатов, независимо от их генотипа, родятся только средние мулаты.
5-18. АаВb и АаВb. Только в этом случае в их потомстве будут одновременно встречаться дети с генотипами ааbb и ААВВ.
5-19. Генотип отца – АаВb, генотип матери – Ааbb или ааВb.
5-20. Может, если близнецы разнояйцовые, а родители являются дигетерозиготными мулатами (генотип АаВb). Тогда у них могут быть потомки с генотипом ААВВ (негр) и ааbb (белый).
5-21. Генотипы родителей – ССjj и ссJJ, потомства F1 – СсJj.
Сцепленное наследование
Число признаков организма многократно превышает число хромосом. Следовательно, в одной хромосоме располагается множество генов. Наследование признаков, гены которых находятся в одной паре
гомологичных хромосом, называется сцепленным наследованием(закон Моргана). Гены, расположенные
в одной хромосоме, образуютгруппу сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом.
Распространенные ошибки при решении этого типа задач обычно сводятся к тому, что учащиеся не умеют определять типы гамет, не понимают механизмы кроссинговера или не учитывают тот факт, что
присцепленном наследовании доминантные и рецессивные гены могут находиться в одной из гомологичных хромосом (транс-положение) или в разных
гомологичных хромосомах (цис-положение).
Полное сцепление
сцепленное наследованиецелесообразно сравнить результаты анализирующего скрещивания при независимом и сцепленном наследовании:
Независимое наследование
А – желтая
окраска, а – зеленая
окраска,
В – гладкие семена, b – морщинистые
семена.
Сцепленное наследование (кроссинговер
отсутствует)
А – серое
тело, а – черное
тело,
В – нормальные
крылья, b – короткие
крылья.
Независимое наследование |
Сцепленное наследование |
|||||||||||||||
P |
♀ |
А |
B |
× |
♂ |
a |
b |
♀ |
АB |
× |
♂ |
ab |
||||
желт., |
зелен., |
серые, |
черные, |
|||||||||||||
гаметы |
AB Ab aB ab |
ab |
AB ab |
ab |
||||||||||||
F1 |
А |
B |
А |
b |
a |
B |
a |
b |
АB |
ab |
||||||
желт., |
желт., |
зелен., |
зелен., |
серые, |
черные, |
Определение типов гамет
Количество гамет равно 2n, где n – не число гетерозиготных пар генов, а количество пар разнородных хромосом, содержащих гетерозиготные гены. Например, тригетерозигота АаВbСс будет давать 8 типов гамет, если гены расположены в разных парах хромосом (n = 3) и
только 2 типа, если гены находятся в одной паре (n = 1).
Задача 6-1
Написать типы гамет, которые образуют организмы со следующими генотипами:
а) |
АB ab |
CD cd |
EF ef |
; |
б) |
АBС abс |
D d |
EF ef |
; |
в) |
АBСDEF abсdef |
. |
Кроссинговер
отсутствует.
Задача 6-2
Какие типы гамет будут образовывать организмы с генотипами:
а) |
АB ab |
; | б) |
Ab aB |
? |
Задача 6-3
Написать типы гамет, продуцируемых тетрагетерозиготным организмом, если два гена и их аллели находятся в одной паре гомологичных хромосом, а другие две пары генов – в другой. Кроссинговер
отсутствует.
Выяснение генотипов особей и определение вероятности рождения потомства с анализируемыми признаками
При выяснении генотипов особей с заданными признаками используются те же принципы, что и при решении задач на моно- или дигибридное скрещивание. Как отмечалось ранее, в каждом случае следует
учитывать, в цис- или транс-положении находятся доминантные и рецессивные гены.
Задача 6-4
Катаракта и полидактилия (многопалость) вызываются доминантными аллелями двух генов, расположенных в одной паре аутосом. Женщина унаследовала катаракту от отца, а многопалость – от матери. Определить
возможные фенотипы детей от ее брака со здоровым мужчиной. Кроссинговер отсутствует.
Решение
-
Мужчина несет два рецессивных признака. Значит, его генотип – .
- Женщина страдает обоими заболеваниями, следовательно, содержит доминантные гены А и В и их рецессивные аллели а и b. Одну болезнь она унаследовала от отца, а другую – от матери, значит, доминантные гены расположены не в одной,
а в разных гомологичных хромосомах, и генотип женщины – .
Схема брака
P | ♀ |
Аb aB |
× | ♂ |
ab ab |
катаракта, полидактилия |
здоров, здоров |
||||
гаметы | Ab aB | ab | |||
F1 |
Ab ab катаракта 50% |
aB ab полидактилия 50% |
Ответ
50% детей будут многопалыми, 50% – унаследуют катаракту.
Задача 6-5
Доминантные гены катаракты и элиптоцитоза расположены в первой аутосоме. Определить вероятные фенотипы и генотипы детей от брака здоровой женщины и дигетерозиготного мужчины. Кроссинговер
отсутствует.
Задача 6-6
Доминантные гены катаракты, элиптоцитоза и многопалости расположены в первой аутосоме. Определить возможные фенотипы детей от брака женщины, больной катарактой и элиптоцитозом (мать ее была здорова),
с многопалым мужчиной (мать его имела нормальную кисть).
Задача 6-7
У дрозофилы доминантный ген, определяющий лопастную форму глаз, располагается в той же аутосоме, что и рецессивный ген укороченности тела. Гомозиготную муху с укороченным телом и лопастной формой
глаз скрестили с гомозиготной дрозофилой, имеющей круглые глаза и обычную длину тела. Какими окажутся гибриды первого поколения F1 и каким будет потомство F2 от
скрещивания этих гибридов между собой?
Задачи, в которых одновременно рассматривается сцепленное и независимое наследование
Задача 6-8
Дрозофила, гомозиготная по признакам желтой окраски, наличия очень узких крыльев и отсутствия щетинок, была скрещена с дрозофилой, имеющей в гомозиготном состоянии гены, определяющие серый цвет,
нормальные крылья и щетинки. Какое потомство возникнет от скрещивания полученных гибридов между собой, если известно, что рецессивный ген желтой окраски и доминантный ген узких крыльев лежат во
второй аутосоме, а рецессивный ген отсутствия щетинок – в третьей, если предположить, что кроссинговер между генами А и В отсутствует?
Решение
А – серая окраска, а – желтая окраска,
В – узкие крылья, b – нормальные крылья,
С – наличие щетинок, с – отсутствие щетинок.
Генотип исходных форм известен из условия задачи: самка – ; самец – .
Схема скрещивания
P | ♀ |
aB aB |
c c |
× | ♂ |
Ab Ab |
C C |
желтая, узкие крылья, без щетинок |
серая, норма, щетинки |
||||||
гаметы | aB c | Ab C | |||||
F1 |
Ab C aB c |
||||||
серая, узкие крылья, щетинки | |||||||
Ab C aB c Ab c aB C |
Построив решетку Пеннета, можно определить количество потомков разных генотипических и фенотипических классов.
Неполное сцепление
При неполном сцеплении гомологичные хромосомы могут обмениваться аллельными генами. Причиной этого является кроссинговер, который, в свою очередь, является результатом того, что при мейозе
гомологичные хромосомы конъюгируют и могут обмениваться участками.
Составление схем кроссинговера
При составлении схем кроссинговера следует помнить, что основное количество гамет будут составлять некроссоверные, а кроссоверные гаметы будут встречаться в небольших количествах. Образование
кроссоверных гамет можно легко определить, воспользовавшись схемой, представленной при решении задачи 6-9.
Задача 6-9
Написать возможные варианты кроссинговера между генами в группе сцепления .
Решение
1) Одиночный кроссинговер между генами А и В:
2)Одиночный кроссинговер между генами В и С:
3) Двойной кроссинговер между генами А и С:
Задача 6-10
Написать возможные типы гамет, образующиеся у организма с генотипом при наличии кроссинговера.
Задача 6-11
Написать возможные варианты гамет, образующиеся у организма с генотипом при наличии кроссинговера.
Определение типа наследования (сцепленное или независимое) и расстояния между генами
Для определения типа наследования необходимо выяснить количество особей, получающихся при анализирующем скрещивании.
Соотношение фенотипических классов в F1, близкое к 1:1:1:1, позволяет с большой вероятностью предположить наличие независимого
наследования, а присутствие в потомстве двух фенотипов в пропорции, близкой к 1:1, указывает на сцепленное наследование.
Наличие небольшого количества рекомбинантов является результатомкроссинговера.
Количество таких организмов пропорционально вероятности кроссинговера между сцепленными генами и, следовательно, расстоянию между ними в хромосоме. Это расстояние измеряется
в морганидах (М) и может быть определено по формуле:
где x – расстояние между генами (в морганидах),
а и с – количество кроссоверных особей,
n – общее число особей.
Таким образом, одна морганида равна 1% кроссинговера.
Если число кроссоверных особей дано в процентах, то расстояние между генами равно сумме процентного состава.
Задача 6-12
У томата высокий рост доминирует над низким, гладкий эндосперм – над шероховатым. От скрещивания двух растений получено расщепление: 208 высоких растений с гладким эндоспермом, 9 – высоких с
шероховатым эндоспермом, 6 – низких с гладким эндоспермом, 195 – низких с шероховатым эндоспермом. Определить вид наследования, генотип исходных растений и расстояние между генами.
Решение
- Наличие в потомстве расщепления по обоим признакам указывает на то, что в скрещивании участвовало дигетерозиготное растение.
- Соотношение особей, имеющих оба доминантных или оба рецессивных признака, близкое к 1:1, говорит о том, что одно из растений было гомозиготным по рецессиву (то
есть, в данном случае, имело место анализирующее скрещивание), и что гены, кодирующие развитие обоих признаков, расположены в одной паре хромосом в цис-положении. Следовательно, генотип исходных
особей: и .Схема скрещивания
P ♀ АB
ab× ♂ ab
abвысокий,
гладкийнизкий,
шероховатыйгаметы AВ ab ab F1 AB
ab
высокий,
гладкийab
ab
низкий,
шероховатый
Определение числа кроссоверных гамет или полученного соотношения особей в потомстве в зависимости от расстояния между генами в хромосоме
Задача 6-18
У кур признак раннего оперения (Е) доминирует над признаком позднего оперения
(е), а рябое оперение (В) – над черным (b). Гены В и Е сцеплены и показывают 20% кроссинговера. Скрещивается гомозиготная рано оперившаяся черная курица с
гетерозиготным петухом. Какое потомство получится при скрещивании?
Задача 6-19
Если допустить, что гены А и В сцеплены и перекрест между ними составляет 20%, то какие гаметы и в каком количественном соотношении будет
образовывать дигетерозигота?
Задача 6-20
Расстояние между генами С и D – 4,6 морганид. Определить процент гамет каждого типа: CD, cd, Cd и cD, продуцируемых дигетерозиготным организмом.
Задача 6-21
У кукурузы гладкие семена (S) доминируют над морщинистыми (s), а окрашенные (С) – над бесцветными (с). Гены S и С расположены в одной и той же аутосоме на расстоянии 3,6 морганид. Установите, какие типы гамет и в каком
соотношении будут образовываться у дигетерозиготных по этим признакам растений.
Задача 6-22
Если допустить, что гены А и В сцеплены и расстояние между ними составляет 8 морганид, а ген С находится в другой группе сцепления, то какие гаметы и в каком количестве будет образовывать
тригетерозигота и .
Картирование хромосом
Для составления карт хромосом рассчитывают взаимноерасстояние между отдельными парами генов и затем определяют расположение этих генов относительно друг друга.
Так, например, если три гена расположены в следующем порядке: А В С,
то расстояние между генами А и С (процент рекомбинаций) будет равно сумме расстояний (процентов рекомбинаций) между парами
генов АВ и ВС.
Если гены расположены в порядке:
А С В
, то расстояние между
генами А и С будет равно разности расстояний между парами генов АВ и СВ.
Задача 6-23
Гены А, В и С находятся в одной группе сцепления. Между генами А и В кроссинговер происходит с частотой 7,4%, а между генами В и С – с частотой 2,9%. Определить взаиморасположение генов А, В и С, если расстояние между генами А и С равняется 10,3% единиц кроссинговера. Как изменится взаиморасположение этих генов, если частота кроссинговера
между генами А и С будет составлять 4,5%?
Решение
- По условию задачи расстояние от гена А до
гена С (10,3 М) равно сумме расстояний между генами А иВ (2,9 М) и генами В и С (7,4 М), следовательно, ген В располагается между генами А и С и расположение генов следующее: А В С. - Если бы расстояние от гена А до
гена С равнялось разности расстояний между парами
генов АВ и ВС(4,5 = 7,4 – 2,9), то гены располагались бы в следующей
последовательности: А С В. И в этом случае расстояние между
крайними генами было бы равно сумме расстояний между промежуточными:АВ = АС + СВ.
Задача 6-24
При анализирующем скрещивании тригетерозиготы АаВbСс были получены организмы,
соответствующие следующим типам гамет:
ABC – 47,5% abc – 47,5% Abc – 1,7% aBC – 1,7% ABc – 0,8% abC – 0,8% |
Построить карту этого участка хромосомы. |
Ответы и решения к задачам главы VI
6-1. а) АВ СD EF, ab cd ef, AB cd ef, ab CD EF, ab CD ef, AB cd EF, AB CD ef, ab cd EF;
б) ABC D EF, abc D ef, ABC D ef, abc D EF;
в) ABCDEF и abcdef.
6-2. а) Будут образованы гаметы AB и ab ;
б) будут образованы гаметы Ab и aB .
6-3. Поскольку гены могут находится в хромосомах в цис- или транс-положении, то данная задача имеет 4 варианта решения, в каждом из которых образуется по 4 типа гамет.
6-4. 50% детей будут многопалыми, 50% – унаследуют катаракту.
6-5. Генотип мужчины может быть или , поэтому задача имеет два варианта решения. В первом случае 50% детей будут иметь обе аномалии, 50% – будут здоровы. Во втором – половина
детей будет болеть элиптоцитозом, половина – катарактой.
6-6. 25% детей будут болеть катарактой, элиптоцитозом и многопалостью, 25% – будут здоровы, по 25% – катарактой и элиптоцитозом или многопалостью.
6-7. Все гибриды F1 будут иметь лопастную форму глаз и укороченное тело. В потомстве F2 будут наблюдаться фенотипы: лопастные глаза, короткое тело;
лопастные глаза, нормальное тело; круглые глаза, нормальное тело в соотношении 1:2:1.
6-8. Объяснение в тексте.
6-9. Объяснение в тексте.
6-10. Наряду с гаметами AB и ab , которых
будет образовываться большинство, будет получено некоторое количество гамет
Ab и aB .
6-11. У данного организма будут образовываться гаметы:
(не кроссоверные)
(кроссоверные)
Наследование генов, локализованных в половых хромосомах
Для успешного решения этого типа задач необходимо четко представлять механизм наследования половых хромосом:
Р | ♀XX | × | ♂XY |
гаметы | X | X Y | |
F1 |
♀XX 50% |
♂XY 50% |
У человека, как у большинства других организмов, женщина продуцирует гаметы, содержащие только Х-хромосомы (гомогаметные). Мужчины
являются гетерогаметными и производят два типа гамет (с Х— и с Y-хромосомой). У некоторых организмов: птиц, бабочек, отдельных видов рыб и растений (например земляники)
гетерогаметными являются женские особи, а мужские – гомогаметными.
Половые хромосомы Х и Y не являются полностью гомологичными друг другу. Поэтому наследование признаков, гены которых
находятся в негомологичных участках половых хромосом, имеет свои особенности:
- Отец всегда передает свою Х-хромосому
дочери, а Y-хромосому – сыну. Мать передает Х-хромосому или сыну, или дочери. - Признаки, развитие которых определяется генами, расположенными в негомологичных участках Y-хромосомы, всегда встречаются у мужчин и никогда не встречаются у женщин.
- Рецессивные гены, расположенные в Х-хромосомах, всегда проявляются у мужчин, а у женщин – только в гомозиготном состоянии.
- Доминантные гены в Х-хромосомах у женщин
могут быть в гомозиготном или гетерозиготном состоянии, а у мужчин – только в гомозиготном.
Решение задач, в которых рассматриваются признаки, гены которых расположены в Х-хромосомах, следует начинать с мужских особей, поскольку у них всегда проявляется действие и рецессивных, и
доминантных генов. Затем можно определить генотип матери по генотипу сыновей и генотип дочерей по генотипу отца или братьев.
Наследование генов, локализованных в Х-хромосоме
Следует помнить, что рецессивные признаки, кодируемые генами, расположенными в Х-хромосомах, всегда проявляются у мужчин, а у женщин – только в
гомозиготном состоянии.
Задача 7-1
Классическая гемофилия передается как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой,
признак. Мужчина, больной гемофилией, женился на здоровой женщине (все ее предки были здоровы). У них родилась здоровая дочь. Определить вероятность рождения больного гемофилией ребенка от брака этой
дочери со здоровым мужчиной.
Решение
А – нормальная свертываемость, а – гемофилия.
- Мужчина болен гемофилией, следовательно, его генотип – ХаY.
- Женщина здорова, значит, она несет доминантный ген А. Все ее предки были здоровы (чистая линия), следовательно, она не является носительницей, и ее генотип
– ХAХA. - Одну Х-хромосому дочь получила от матери, другую
от отца. Мать могла передать ей только хромосомуХA, а отец –
только Хa. Генотип дочери – ХAХa. - Генотип мужа дочери – ХAY, по условию
задачи.
Схема брака
P |
♀ХAХa здорова |
× |
♂ХaY гемофилия |
||
гаметы | |||||
F1 |
ХAХa носитель |
ХAY здоров |
|||
гаметы | |||||
F2 |
ХAХA здорова 25% |
ХAХa носитель 25% |
ХAY здоров 25% |
ХaY гемофилия 25% |
Ответ
Вероятность рождения больного гемофилией ребенка – 25% (50% мальчиков будут страдать этим заболеванием).
Наследование генов, сцепленных с Y-хромосомой
Признаки, детерминируемые генами, расположенными в негомологичных участках Y-хромосом, всегда проявляются у мужчин и никогда не встречаются у
женщин.
Задача 7-10
Перепончатопалость передается через Y-хромосому. Определить возможные фенотипы детей
от брака перепончатопалого мужчины и нормальной женщины.
Решение
- Генотип мужчины – ХYА, так как он
несет ген перепончатопалости (ген можно обозначать и заглавной, и строчной буквой, так как понятие доминантности или рецессивности в данном случае не имеет смысла). - Генотип женщины – ХХ, поскольку у нее
отсутствует Y-хромосома, содержащая ген перепончатопалости.
Схема брака
Р |
♀XX нормальная |
× |
♂XYА перепончатопалый |
гаметы | |||
F1 |
♀XX нормальная |
♂XYА перепончатопалый |
Ответ
Все девочки будут здоровы, а мальчики будут перепончатопалыми.
Задача 7-11
При скрещивании серых самок аквариумных рыбок «гуппи» с пестро окрашенным самцом в первом поколении получены серые самки и пестрые самцы в соотношении 1:1. Такое же соотношение наблюдалось во всех
последующих поколениях. Как объяснить полученные результаты?
Кодоминантные гены, локализованные в Х-хромосоме
Примером может служить наследование трехцветной окраски у кошек. Ген черной масти у них сцеплен с Х-хромосомой. Другая аллель этого гена
представлена рыжей мастью. Ни один ген не доминирует, так как гетерозиготы имеют трехцветную (черепаховую, пятнистую) окраску.
Задача 7-12
Какие котята получатся от скрещивания:
- черной кошки с рыжим котом;
- б) рыжей кошки с черным котом?
Задача 7-13
Черная кошка принесла котят, у одного из которых черепаховая окраска шерсти, а у трех – черная. Что можно сказать о генотипе котят? Каков их пол?
Наследование двух признаков, сцепленных с полом
При решении подобных задач следует использовать принципы решения задач на дигибридное скрещивание, с учетом особенностей наследования признаков,
сцепленных с полом.
Задача 7-14
Рецессивные гены, кодирующие признаки гемофилии и дальтонизма, сцеплены с Х-хромосомой. Мужчина, больной гемофилией, женится на здоровой женщине, отец которой был дальтоником, но не
гемофиликом. Какое потомство получится от брака их дочери со здоровым мужчиной?
Решение
А – нормальная свертываемость, а – гемофилия,
В – нормальное цветоощущение, b – дальтонизм.
- Генотип мужчины – ХаВY, так как он
несет признак гемофилии и не является дальтоником. - Отец женщины был дальтоником, следовательно, она получила от него рецессивный ген дальтонизма. Вторая аллель этого гена находится в доминантном состоянии, так как
женщина является здоровой. По признаку гемофилии женщина гомозиготна, так как здорова (доминантный признак), и ее отец был здоров. Генотип женщины – ХАВХАb. - Генотип мужа дочери – ХАВY, так как он
не страдает ни дальтонизмом, ни гемофилией. - По признаку гемофилии дочь является гетерозиготной, так как от отца она может получить только рецессивный ген, а от гомозиготной матери – только доминантный. Отец
передал ей доминантный ген по признаку дальтонизма, а мать могла передать ей как доминантный, так и рецессивный ген. Следовательно, генотип дочери может быть ХаВХАb или ХаВХАВ. Задача имеет два варианта решения.
Ответ
В первом случае – 25% детей (половина мальчиков) будут болеть гемофилией, во втором – половина мальчиков будет страдать гемофилией, а половина – дальтонизмом.
Задача 7-15
Рецессивные гены гемофилии и дальтонизма связаны с Х-хромосомой. Какое потомство
будет получено от брака мужчины, больного гемофилией, и женщины, больной дальтонизмом (гомозиготной по признаку отсутствия гемофилии)?
Задача 7-16
Мужчина, страдающий гемофилией и дальтонизмом, женился на здоровой женщине, не являющейся носительницей генов этих заболеваний. Какова вероятность, что у ребенка от брака его дочери со здоровым
мужчиной:
- будет одно из этих заболеваний;
- будут обе аномалии?
Кроссинговер между
генами дальтонизма и гемофилии отсутствует.
Задача 7-17
В Х-хромосоме человека могут располагаться рецессивные гены, определяющие развитие
гемофилии и дальтонизма. Женщина имеет отца, страдающего гемофилией, но не дальтонизмом, и здоровую по признаку гемофилии (гомозиготную) мать-дальтоника. Эта женщина выходит замуж за здорового
мужчину. Какова вероятность рождения у нее ребенка с одной аномалией, если предположить, что кроссинговер между генами гемофилии и дальтонизма отсутствует?
Одновременное наследование признаков, расположенных в соматических и половых хромосомах
Отличие этих задач от задач на ди- и полигибридное скрещивание в том, что при их решении также следует учитывать особенности наследования признаков,
сцепленных с полом. Гены, локализованные в половых хромосомах, обозначаются соответствующими индексами около
символов Х и Y, а генысоматических хромосом – строчными и заглавными
латинскими буквами.
Задача 7-18
Ген доминантного признака шестипалости (А) локализован в аутосоме. Ген рецессивного
признака дальтонизма (d) расположен в Х-хромосоме. От брака шестипалого мужчины-дальтоника и здоровой женщины родился шестипалый сын-дальтоник и здоровая
дочь. Каковы генотипы родителей и детей?
Решение
- Женщина имеет нормальную кисть, следовательно, ее генотип по признаку шестипалости – аа. У нее нормальное зрение (ХD), но ее сын – дальтоник (Х-хромосому он получил от матери). Поэтому генотип женщины – ааХDХd.
- У мужчины шестипалая кисть, значит, он несет ген А, но его дочь здорова (аа), поэтому генотип мужчины по признаку шестипалости – Аа. Мужчина страдает дальтонизмом, то есть несет рецессивный ген d в своей единственной Х-хромосоме. Генотип мужчины – АаХdY.
- Подобным образом по генотипам родителей можно определить генотипы детей: дочь – ааХDХd, сын –АаХdY.
Схема брака
А – шестипалость, а – нормальная кисть, D – нормальное зрение, d – дальтонизм.
Р |
♀aaXDXd норм. кисть, носитель |
× |
♂AaXdY шестипалый, дальтоник |
||||||
гаметы | aXD aXd | AXd aXd AY aY | |||||||
F1 |
AaXDXd шестипалый, носитель |
aaXDXd норм. кисть, носитель |
AaXdXd шестипалый, дальтоник |
aaXdXd норм. кисть, дальтоник |
AaXDY шестипалый, здоровый |
aaXDY норм. кисть, здоровый |
AaXdY шестипалый, дальтоник |
aaXdY норм. кисть, дальтоник |
Ответ
Генотип матери – ааХDХd, отца – АаХdY, дочери – ааХDХd, сына – АаХdY.
Задача 7-19
Гемофилия – рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. Альбинизм – рецессивный
аутосомный признак. У супружеской пары, нормальной по этим признакам, родился ребенок с обеими аномалиями. Какова вероятность рождения в этой семье здорового ребенка?
Наследование, зависимое от пола
Этот вид наследования не связан с Х— или Y-хромосомами, но зависит от их сочетания, которое определяет пол
организма. Проявление доминантности или рецессивности некоторых аутосомных генов может зависеть от пола организма. Так, например, некоторые признаки могут быть доминантными у мужчин и
рецессивными у женщин, или наоборот.
Задача 7-29
У овец ген Р обуславливает комолость, а ген Р’ – рогатость. Доминирование этой пары аллелей зависит от пола. У баранов рогатость доминирует над
комолостью, а у овец комолость доминирует над рогатостью. Какое потомство F1 можно ожидать от скрещивания рогатой овцы с комолым бараном?
Решение
- Овца рогатая (рецессивный для самок признак), следовательно, ее генотип – ххР’P’.
- Баран комолый (признак, рецессивный для самцов), значит, его генотип – хуРР.
Схема скрещивания
Р |
♀xxP’P’ рогатая овца |
× |
♂xyPP комолый баран |
гаметы | xP’ | xP yP | |
F1 |
♀xxP’P комолые овцы 50% |
♂xyP’P рогатые бараны 50% |
Ответ
В потомстве будет 50% комолых овец и 50% рогатых баранов
Задача 7-30
Облысение, начинающееся со лба, является признаком, доминантным у мужчин и рецессивным у женщин (поэтому лысые мужчины встречаются чаще). Признак кодируется аутосомным геном. Облысевший мужчина
(гетерозиготный по гену лысости) женился на женщине с нормальными волосами, мать которой была лысой. Определить возможные генотипы потомства.
Задача 7-31
У мужчин аутосомный ген лысости S выступает как доминантный, а у женщин он
рецессивен. Женщина, имеющая лысого брата, выходит замуж за лысого мужчину. Отец женщины также был лысым. У них родился нормальный сын и рано облысевшая дочь, которая вышла замуж за нормального
мужчину. Какова вероятность рождения сына, склонного к раннему облысению, у этой пары?
Ответы и решения к задачам главы VII
7-1. Вероятность рождения больного гемофилией ребенка – 25% (50% мальчиков будут страдать этим заболеванием).
7-2. В F1 все самки будут иметь красные глаза, все самцы – белые глаза. В F2 половина самок и половина самцов будут красноглазыми, половина – белоглазыми.
7-3. Все девочки будут являться фенотипически здоровыми носительницами заболевания. Все мальчики будут здоровыми фенотипически и генотипически. Вероятность рождения больных детей в данной
семье равна нулю.
7-4. а) Вероятность равна 0;
б) вероятность равна 25% (половина мальчиков может оказаться больными).
7-5.Половина мальчиков будут здоровыми фенотипически и генотипически, а половина – больными. Половина девочек будут являться фенотипически и генотипически здоровыми, половина – носительницами
дальтонизма.
7-6. Генотип мужчины – ХDY. Женщина несет
генотип ХDХd, генотип обоих сыновей – ХdY. Генотип дочерей может быть ХDХD или ХDХd. Мальчики получили ген дальтонизма от матери.
7-7. Генотип матери – ХDХd, отца
– ХDY, ребенка – ХdY.
7-8. Ген, контролирующий форму глаз, сцеплен с полом и локализован в Х-хромосоме. Доминантным является признак полосовидной формы глаз (он проявляется у потомства F1).
Cхема скрещивания:
Р |
♀XАXА полосков. |
× |
♂XaY круглые |
||
гаметы | |||||
F1 |
XАXa полосков. |
XАY полосков. |
|||
F1×P |
♀XАXa полосков. |
× |
♂XaY круглые |
||
гаметы | |||||
F2 |
XАXa полосков. |
XaXa круглые |
XАY полосков. |
XaY круглые |
7-9. Вероятность рождения ребенка с белыми зубами – 25%. Этот ребенок будет мальчиком.
7-10. Все девочки будут здоровы, а мальчики будут перепончатопалыми.
7-11.Поскольку признак пестрой окраски всегда появляется только у самцов и никогда у самок, можно предположить, что он локализован в Y-хромосоме.
7-12. а) Получится 50% черных и 50% трехцветных котят;
б) получится 50% рыжих и 50% трехцветных котят.
7-13. Генотип трехцветного котенка – ХAХa (самка), генотип черных котят – ХAY (самцы).
7-14. В первом случае 25% детей (половина мальчиков) будут болеть гемофилией; во втором – половина мальчиков будет страдать гемофилией, половина – дальтонизмом.
7-15. Все мальчики будут страдать дальтонизмом, а девочки будут носительницами гена гемофилии.
7-16. Вероятность появления одного заболевания равна 0, поскольку оба гена расположены в одной хромосоме. Вероятность рождения ребенка с обеими аномалиями равна 25% (это будут мальчики).
7-17. Генотип мужа женщины – ХDHY, так как он не несет
признаков дальтонизма и гемофилии. Генотип женщины – ХDhХdH,
поскольку от отца она получила Х-хромосому, содержащую рецессивный ген гемофилии, а
от матери – рецессивный ген дальтонизма. Анализ схемы брака показывает, что в этом случае вероятность рождения в этой семье ребенка с одним заболеванием равна 50% (мальчики с
генотипом ХDhY, больные гемофилией, и мальчики с
генотипом ХdHY, страдающие дальтонизмом). Все девочки будут здоровы, но
половина их будет носительницами гена гемофилии, половина – дальтонизма.
7-18. Генотип матери – ааХDХd, отца
– АаХdY, дочери – ааХDХd, сына – АаХdY.
7-19. Вероятность рождения в этой семье здорового ребенка – 9/16.
7-20. 25% (половина мальчиков будет страдать гипертрихиозом и полидактилией).
7-21. Генотип родителей – АаХBХb и АаХBY, ребенка – ааХbY.
7-22. 2/3 детей будут страдать аниридией. По признаку оптической атрофии все дети будут здоровы, но все девочки будут являться носительницами гена, определяющего развитие этого
заболевания.
7-23. Генотип матери – АаХbХb, отца
– ааХBY, сына – ааХBY. У сына не проявился признак шестипалости, потому что у матери и у отца в генотипе есть рецессивные
гены нормальной кисти. Ребенок не страдает гипоплазией, потому что от отца он получил Y-хромосому, а мать его гомозиготна по рецессивному гену нормальной зубной эмали. Вероятность рождения в этой семье
ребенка с двумя аномалиями (девочки) равна 25%.
7-24. Генотип матери – ХDХdTt, отца
– ХdYtt, дочери – ХdХdTt, первых двух сыновей – ХDYTt, вторых двух сыновей – ХDYtt.
7-25. С Х-хромосомой сцеплен признак окраски тела (А – желтая, а – белая). Доминантный ген признака нормальной формы крыльев и рецессивный ген зачаточной формы крыльев
локализованы в аутосомах.
7-26. Генотип петуха – СсZBZb, генотип курицы
– СсZBW.
7-27. По признаку формы крыльев в потомстве первого поколения для всех особей, независимо от пола, наблюдается расщепление в пропорции 3:1. Это указывает на то, что наследование формы
крыльев осуществляется по обычному аутосомно-доминантному типу. Причем ген нормальной формы крыльев доминирует над геном зачаточной формы. Расщепление в потомстве по этому признаку в соотношении 3:1
указывает на то, что скрещивались гетерозиготные особи. Наследование окраски глаз осуществлялось по-разному у самок и самцов. У самок в F1 все потомство было единообразно и имело
красные глаза; у самцов наблюдалось расщепление: половина особей имело красные, половина – белые глаза. Это говорит о том, что ген красной окраски глаз является доминантным и располагается
в Х-хромосоме. Наличие среди потомства расщепления указывает на то, что часть
особей, участвующих в скрещивании была гетерозиготной. Поскольку самцы всегда гомозиготны по генам, расположенным в Х-хромосоме, то гетерозиготными являются самки, и их генотип – ХAХa. Генотип исходных самцов – ХAY, потому что в противном случае среди их дочерей было бы расщепление признака. Генотип исходных самок
– ХAХaВb, самцов – ХAYВb.
7-28. Вероятность рождения ребенка с тремя рецессивными признаками равна 1/24.
7-29. Все овцы (50% от всех животных) будут комолыми, все бараны (также 50% от общего числа) будут рогатыми.
7-30. Все мальчики и половина девочек будут склонны к облысению. Если отвлечься от признака пола, то расщепление в потомстве будет соответствовать менделевскому (3:1).
7-31. Вероятность рождения лысого сына – 3/8 (1/2 – вероятность того, что ребенок будет мальчиком; 3/4 – что мальчик будет склонен к облысению). Общая вероятность равна:
1/2 · 3/4 = 3/8.
Летальные гены при моногибридном наследовании
Летальные гены в гомозиготном состоянии могут вызывать гибель потомства еще до рождения. При этом другие генотипы выживают. Как и при
кодоминировании, в данном случае образуется три фенотипических класса, но один из фенотипов не проявляется, так как особи, несущие летальные гены, погибают. Поэтому расщепление в потомстве отличается
от менделевского.
Задача 8-1
Одна из пород кур отличается укороченными ногами – доминантный признак (такие куры не разрывают огороды). Этот ген влияет также на длину клюва. При этом у гомозиготных по доминанте цыплят клюв так
мал, что они не могут вылупиться из яйца и погибают. В инкубаторе хозяйства, разводящего только коротконогих кур (длинноногие куры не допускаются до размножения и отправляются на продажу), получено
3000 цыплят. Сколько среди них было коротконогих?
Решение
- Все имеющиеся в инкубаторе куры были гетерозиготны (так как гомозиготные коротконогие куры погибают до рождения).
- При скрещивании между собой гетерозиготных особей образуется следующее потомство:
- 25% особей с генотипом АА – погибают до рождения,
- 50% особей с генотипом Аа – коротконогие,
- 25% особей с генотипом аа – длинноногие.
То есть коротконогих особей было 2/3 от всего выжившего потомства – примерно 2000 штук.
Задача 8-2
При скрещивании между собой черных мышей всегда получается черное потомство. При скрещивании между собой желтых мышей одна треть оказывается черной, а две трети – желтой. Как можно объяснить эти
результаты?
Решение
- Черные мыши являются гомозиготными, так как все их потомство единообразно.
- Желтые мыши являются гетерозиготными, так как в их потомстве наблюдается расщепление. Поскольку гетерозиготные особи несут доминантный признак, то желтая окраска
доминирует. - Желтые мыши при скрещивании между собой никогда не дают только желтых потомков. Кроме того, расщепление в их потомстве отличается от менделевского. Это позволяет
предположить, что особи, гомозиготные по доминанте, не выживают. Анализ скрещивания подтверждает это предположение.
Схема скрещивания
Р |
♀Аa желтая |
× |
♂Aа желтый |
гаметы | A a | A a | |
F1 |
AA погибают |
2Аa желтые 66% |
aa черные 33% |
Летальные гены при дигибридном скрещивании
При дигибридном скрещивании, как и в случае моногибридного скрещивания, наличие летальных
геновизменяет соотношение разных фенотипов в потомстве.
Задача 8-6
Анализ потомства от скрещивания двух дрозофил с закрученными крыльями и укороченными щетинками показал наличие разных фенотипов в следующем соотношении:
- 4 – с закручен. крыльями, укороченными щетинками;
- 2 – с закручен. крыльями, нормальными щетинками;
- 2 – с норм. крыльями, укороченными щетинками;
- 1 – с норм. крыльями, нормальными щетинками.
Как объяснить
полученные результаты? Каков генотип исходных мух?
Решение
- Среди потомков наблюдается расщепление по обоим признакам. Это указывает на то, что скрещиваемые особи были дигетерозиготными.
- Расщепление по каждой отдельно взятой паре признаков осуществляется в пропорции 2:1. Отклонение от расщепления в пропорции 3:1 свидетельствует о том, что в обоих
случаях особи, гомозиготные по рецессивному признаку, погибают.
Ответ
Полученные результаты можно объяснить исходя из предположения, что в данном случае наблюдается независимое наследование двух признаков, кодируемых генами, которые в рецессивном состоянии вызывают
гибель организмов.
Задача 8-7
У мышей ген черной окраски тела (А) доминирует над геном коричневой окраски
(а). Эти гены расположены в одной паре аутосом. Длина хвоста определяется
генами В и b, расположенными в другой паре хромосом. Особи с нормальной длиной хвоста имеют генотип ВВ, с укороченной – Вb. Мыши, имеющие генотип bb, погибают в эмбриональном состоянии. Какое потомство следует ожидать от скрещивания двух дигетерозиготных по
этим признакам животных?
Задача 8-8
Как изменится расщепление по фенотипу в F2, если при дигибридном скрещивании ааbb×АаВb гамета АВ окажется нежизнеспособной?
Наследование летальных генов, локализованных в половых хромосомах
Наличие летальных генов, расположенных в Х-хромосомах, может изменять соотношение полов и распределение признаков, кодируемых этими генами у
потомства.
Задача 8-9
У дрозофилы ген i является рецессивным, сцепленным с Х-хромосомой, и летальным. Каково будет соотношение полов в потомстве от скрещивания гетерозиготной по
этому гену самки с нормальным самцом?
Решение
- Генотип самки – ХIХi по условию задачи.
- Генотип самца – ХIY. Если бы самец нес
летальный ген i, то он проявился бы у него.
Схема скрещивания
Р |
♀ХIХi носитель |
× |
♂ХIY здоров |
||
гаметы | |||||
F1 |
ХIХi носитель 25% |
ХIХI здоров 25% |
ХIY здоров 25% |
ХiY умер 25% |
Ответ
В потомстве следует ожидать соотношения полов 2:1 (75% самок и 25% самцов), так как 25% особей (половина самцов) погибнет от действия летального гена.
Задача 8-10
У кур сцепленный с полом ген k обладает в рецессивном состоянии летальным
действием, вызывающим гибель цыплят до вылупления. Самец, гетерозиготный по летальному гену, от скрещивания с нормальными курами дал 120 цыплят. Какая часть потомства будет являться самцами, а какая
– самками? У кур гетерогаметным (ZW) является женский пол.
Задача 8-11
Почему не наблюдается наличие летальных генов в негомологичных участках Y-хромосомы?
Ответы и решения к задачам главы VIII
8-1. Коротконогих особей было 2/3 от всего выжившего потомства, то есть примерно 2000 штук.
8-2. Объяснение в тексте.
8-3. Особи, гомозиготные по доминантному и рецессивному признаку, утратят способность к скрещиванию между собой, и их эволюция пойдет разными путями. В дальнейшем это может привести к
образованию двух новых видов.
8-4. 50% потомства будет иметь длинные хвосты, а 50% – короткие.
8-5. В данном случае наблюдается наследование, при котором особи, гомозиготные по доминантному гену погибают. От скрещивания зеркального карпа с обыкновенным получится 50% зеркальных
(Аа) и 50% нормальных (аа) карпов.
8-6. Полученные результаты можно объяснить исходя из предположения, что в данном случае наблюдается независимое наследование двух признаков, кодируемых генами, которые в рецессивном
состоянии вызывают гибель организмов.
8-7. В потомстве будут встречаться черные особи с укороченными хвостами (ААВb и АаВb), черные с нормальными хвостами (ААВВ и АаВВ), коричневые с укороченными хвостами (ааВb) и коричневые с нормальными хвостами (ааВВ) в соотношении 6:3:2:1.
8-8. Гамета АВ жизнеспособна:
- АаВb – 25%;
- ааВb – 25%;
- Aаbb – 25%;
- aаbb – 25%;
Гамета АВ нежизнеспособна:
- aаBb – 33%;
- Aаbb – 33%;
- ааbb – 33%.
8-9. В потомстве следует ожидать соотношения полов 2:1 (75% самок и 25% самцов), так как 25% особей (половина самцов) погибнет от действия летального гена.
8-10. Решение аналогично решению задачи 8-9, но соотношение полов будет противоположным: среди вылупившихся птенцов будет 2/3 петушков (80 штук) и 1/3 курочек (40 штук).
8-11. Если возникнет летальная мутация по гену, расположенному в Y-хромосоме, то она сразу же проявится у самцов и они погибнут, не успев передать этот ген потомству.
Материалы страницы представляют собой электронную версию книги «Сборник задач по генетике с решениями» (авторы Крестьянинов В.Ю., Вайнер Г.Б.).
В данной книге рассматриваются общие принципы решения и оформления генетических задач, предлагаются методические приемы,
облегчающие решение, анализируются характерные ошибки, обычно допускаемые учащимися. Здесь вы найдете более двухсот задач всех типов разных
уровней сложности. Для типовых задач и задач повышенной сложности приводятся решения. Остальные задачи читателям предлагается решить
самостоятельно. Для облегчения работы перед каждым разделом приводятся краткие сведения об основных генетических закономерностях.
Решение
генетических
задач
Задачи на определение типов гамет
Задача 1
Сколько и какие типы гамет может образовывать организм с генотипом AABBccDD?
Решение
AABBccDD — доминантная гомозигота по первому и второму признаку, рецессивная гомозигота по третьему
и доминантная гомозигота по четвёртому.
Ответ
Данный организм будет образовывать один тип гамет: ABcD.
ABcD
ABcD
ABcD
ABcD
ABcD
ABcD
Задачи на определение типов гамет
Задача 2
Сколько и какие типы гамет может образовывать организм с генотипом AABbccDD?
Решение
AA Bb ccDD – гетерозиготен по второму признаку, значит в его гаметах может
оказаться как ген B, так и ген b.
Ответ
Два варианта: ABcD и AbcD.
2 n , где n – количество гетерозиготных аллелей (пар).
В нашем примере одна гетерозиготная аллель (пара) – Bb.
2 1 = 2.
AаBb cc Dd
Задачи на моногибридное скрещивание
ПОЛНОЕ ДОМИНИРОВАНИЕ
Задача 1
Кареглазый мужчина женился на голубоглазой женщине. У них родился голубоглазый ребёнок.
Определите генотипы родителей и вероятность рождения ребёнка с карими глазами.
Решение
Один признак – цвет глаз.
а
– голубые глаза
А
– карие глаза
x
аa
P.:
G:
F 1 :
АА
Аа
Выбираем буквенные обозначения генов.
Указывается тип гамет, а не их количество.
а
а
А
Aa
aa
На первом месте записывается генотип женской особи.
Голубые глаза
Карие
глаза
Ответ
Мужчина гетерозиготен. Женщина – рецессивная гомозигота. Вероятность рождения в семье ребёнка с карими
глазами – 50 %.
Задачи на моногибридное скрещивание
НЕПОЛНОЕ ДОМИНИРОВАНИЕ
Задача 2
У земляники красная окраска ягод неполно доминирует над белой. Какое потомство следует ожидать от
скрещивания двух растений с розовыми ягодами? Запишите генотипы и фенотипы гибридов.
Решение
А
– красная окраска
х
P.:
Aa
Aa
G:
F 1 :
а
– белая окраска
а
а
А
А
АА
– красная окраска
А
А
а
а
аа
– белая окраска
АА
Аа
Аа
– розовая окраска
аа
Аа
Ответ
25 % – АА с красными ягодами, 50 % – Аа с розовыми ягодами, 25 % – аа с белыми.
I 0 I A I A II Вторая пара Первая пара I 0 I B G : – – I B I B , I B I 0 III I B – IV I A I B I A I A I A I 0 I 0 I 0 F 1 : Ответ Ребёнок со второй группой крови – наследник второй пары родителей; ребёнок с первой группой крови рождён первой парой родителей. » width=»640″
Задачи на моногибридное скрещивание
КОДОМИНИРОВАНИЕ
Задача 3
В родильном доме перепутали двух малышей. Первая пара родителей имеет І и ІІ группы крови,
вторая пара – ІІ и IV. У одного из детей – II группа крови, а у второго – І группа.
Помогите медперсоналу определить родителей обоих детей.
Решение
–
I
– I 0 I 0
I 0
×
×
I A I B
I 0 I 0
I A I A
I A I 0
I A I A
I A I 0
P .:
–
– I A I A , I A I 0
I 0
I A
I A
II
Вторая пара
Первая пара
I 0
I B
G :
–
– I B I B , I B I 0
III
I B
–
IV
I A I B
I A I A
I A I 0
I 0 I 0
F 1 :
Ответ
Ребёнок со второй группой крови – наследник второй пары родителей; ребёнок с первой группой крови
рождён первой парой родителей.
Задача на дигибридное скрещивание
ОКРАСКА И ФОРМА
Задача 1
Дигетерозиготный горох с жёлтыми гладкими семенами скрещён с зелёным морщинистым.
Какое расщепление по фенотипу и генотипу ожидается в потомстве?
Решение
А
– жёлтая окраска
AaBb
aabb
х
P.:
G:
F 1 :
– зелёная окраска
а
аb
аb
АB
Ab
аB
– гладкая форма
B
– морщинистая форма
b
АB
ab
Ab
aB
ab
АaBb
– жёлтые гладкие; дигетерозиготы.
Ааbb
– жёлтые морщинистые; гетерозиготы по I признаку и рецессивные гомозиготы по II.
aаBb
– зелёные гладкие; рецессивные гомозиготы по I признаку и гетерозиготы по II.
– зелёные морщинистые; рецессивные гомозиготы по обоим признакам.
aаbb
Ответ: 1:1:1:1 по фенотипу и генотипу.