Умение решать задачи по генетике очень важно, особенно, если школьник собирается сдавать Единый Государственный Экзамен по предмету биология. На первый взгляд, генетические задачи представляют собой что-то запутанное и непонятное. Но если разобраться в процессе решения, то все окажется не так уж и страшно. Давайте разберемся, как решать задачи по генетике.
История
Генетика — это сравнительно новая наука, заключающаяся в изучении наследования и изменчивости живых организмов. Огромный вклад в ее развитие привнес знаменитый ученый-биолог Грегор Мендель. Именно он сформулировал три самых главных закона, от которых в дальнейшем оттолкнулось развитие данной научной области и ввел понятие «генетика».
Несмотря на то, что имя этого выдающегося ученого фигурирует во многих учебниках как имя первооткрывателя данной биологической области, не стоит думать, что он первый задумался о наследственности. За его открытиями и тремя постулатами генетики стоит титанический труд его последователей, пытавшихся изучить данную область. Ведь, как показывает история, уже более шестисот лет назад люди понимали примитивные закономерности наследования, но не могли их объяснить.
Законы Менделя
Без знания трех основных законов наследования и изменчивости невозможно заниматься решением задач по генетике.
Первый закон объясняет принципы единообразия гибридов первого поколения и звучит следующим образом:
При скрещивании двух гомозиготных организмов, относящихся к разным чистым линиям и отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных проявлений признака, все первое поколение гибридов (F1) окажется единообразным и будет нести проявление признака одного из родителей.
Данный закон означает, что если скрестить две чистые линии по одному признаку, например, зеленый и желтый горох, то абсолютно у всех потомков проявится только один цвет (либо желтый, либо зеленый), в зависимости от того, чей признак более сильный (доминантный).
Второй закон, который объясняет расщепление признаков, звучит следующим образом:
При скрещивании двух гетерозиготных потомков первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом отношении: по фенотипу -3:1, по генотипу — 1:2:1.
Это означает, что у родителей, которые не являются чистыми линиями, в любом случае, с меньшей вероятностью, но появится у потомства внешнее различие, не говоря уже о генотипе.
Третий закон о независимом наследовании звучит как:
При скрещивании двух особей, отличающихся друг от друга по двум (и более) парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.
Это означает то, что один независимо наследуемый признак никак не может повлиять на проявление или не проявление другого независимого признака.
Общие правила
Чтобы научиться решать задачи по генетике, необходимо:
- Уметь читать условие задачи, выбирая из него необходимую информацию.
- Уметь различать аллельные и неаллельные гены.
- Различать наследование, сцепленное с полом и аутосомное.
- Уметь пользоваться терминологией и правилами оформления задач.
- Уметь пользоваться решеткой Пеннета.
Если вы уже имеете представление о генетике как о науке, знаете терминологию и теорию, то половина пути уже пройдена — можно приступать к решению задач.
Оформление
Задачи по биологии на генетику имеют свою специфику оформления, для который необходимо знать и уметь пользоваться особой символикой. Данные символы представлены в таблице.
Пользование данной символикой поможет облегчить решение задач и уменьшит громоздкие записи сложных заданий.
Решетка Пеннета
Решетка Пеннета — это специальная таблица, которой очень удобно пользоваться при решении задач по генетике, в условиях которых фигурируют более одной пары признаков.
Она представляет собой таблицу, по правую сторону которой вертикально пишется мужской генотип, а горизонтально сверху — женский. Середина заполняется предполагаемым генотипом потомков.
Если задачи по теме генетика даются школьнику с трудом, то рекомендовано решать даже самые легкие из них с помощью этой решетки. Она поможет правильно расписать генотип, не запутавшись.
Многибридное скрещивание
Теперь, когда основные генетические принципы рассмотрены, можно приступать к объяснению задач по генетике. Начнем изучение с самых простых примеров на моногибридное скрещивание, в которых рассматривается только одна пара признаков.
Возьмем такой пример задачи по генетике: ген глухоты является рецессивным, в отличие от гена нормального слуха. У неслышащего мужчины и нормальной женщины родился ребенок с нарушением слуха. Необходимо определить генотипы всех членов семьи.
Как решить задачу по генетике? Начнем разбор по-порядку:
- Ген глухоты рецессивный, значит обозначим его «а», ген нормального слуха будет «А».
- В задаче ничего не сказано про половые хромосомы, значит ген локализуется в аутосоме.
- Подберем генотип отца. Он не слышит, и, учитывая, что ген глухоты рецессивный, этот мужчина должен иметь чистую линию следующего типа — «аа».
- Тот же принцип будет у потомка. Полная глухота возможна лишь при чистой линии рецессивного признака, иначе бы доминантный ген нормального слуха перекрыл его.
- Подберем генотип матери, у который по условию нормальный слух. Согласно первому закону Менделя о том, что при скрещивании двух чистых линий потомки всегда носят доминантный фенотип, можно сделать вывод, что мать является гетерозиготной по данному признаку.
Таким образом ответ этой задаче по генетике следующий: аа — отец, аа — ребенок, Аа — мать.
Дигибридное скрещивание
Решение задач по биологии на генетику такого типа предполагает использование решеток Пеннета. В данных задачах рассматривается наследование двух независимых признаков.
Итак, условие, взятое из учебника:
У томатов красная окраска плодов доминирует над желтой, а гладкая кожица плодов доминирует над опушенной. Скрестили между собой гомозиготные растения томатов с красными и гладкими плодами с гомозиготным растением томатов с желтыми и опушенными плодами. Определите генотип и фенотип потомства.
Приступим к решению данной задачи по генетике:
- Определим важные моменты задачи: красную окраску, которая является более сильным признаком, обозначим, как «А», соответственно желтую, как — «а». Гладкую кожицу, как «В», а кожицу с пушком, как «в».
- Известно, что родители являются чистыми линиями, следовательно их генотипы примут следующий вид: ААВВ и аавв.
- Чтобы определить генотипы и фенотипы потомков в первом поколении не нужно даже составлять решетку Пеннета. Согласно первому закону все потомки будут гетерозиготны (АаВв) и иметь фенотип доминантный фенотип, то есть красную окраску и гладкую кожицу.
Задачи с решеткой Пеннета
Рассмотрим задачи по генетике также с дигибридным скрещиванием, но уже по-сложнее.
Возьмем потомков первого поколения из условия выше, то есть томаты с красной гладкой кожицей и генотипом АаВв и скрестим их с рецессивной чистой линией (аавв).
Чтобы узнать генотипы и фенотипы потомков, для удобства нам необходимо составить таблицу.
| Родители | АВ | Ав | аВ | ав |
| ав | АаВв | Аавв | ааВв | аавв |
Теперь по известным генотипам очень легко определить внешний вид потомков:
- 1 потомок с красной кожурой и гладкой кожицей (АаВв);
- 1 с красной кожурой и пушком (Аавв);
- 1 с желтой кожурой и гладкой кожицей (ааВв);
- 1 желтый с пушком.
Вот так легко решается задача по генетике на скрещивание по двум и более признакам.
Наследование, сцепленное с полом
Помимо признаков, наследуемых по аутосомному типу, у человека и животных существует огромное количество признаков, которые локализуются в половых хромосомах.
Известно, что у человека, не страдающего какими-либо серьезными генетическими отклонениями, их две (ХХ у женщин; ХУ у мужчин). Большинство признаков несет именно Х хромосома.
Рассмотрим пример решения задач по генетике на данную тему. Возьмем условие из учебника:
От родителей, по фенотипу имеющих нормальное зрение, родилось несколько детей с нормальным зрением и один мальчик-дальтоник (не различает красный и зеленый цвета). Чем это объяснить? Каковы генотипы родителей и детей?
Решение данной биологической задачи по генетике будет следующим:
- Как известно, дальтонизм сцеплен с Х хромосомой как рецессивный признак. Обозначим дальтонизм как Ха, а нормальное зрение, как ХА.
- Определим генотип родителем. Если отец имеет нормальное зрение, то он не может быть носителем гена дальтонизма в виду своей половой особенности. Его генотип — ХАУ. Учитывая то, что в семье все-же появился дальтоник, мать была носителем этого дефекта, хотя сама им не страдала. Ее генотип ХАХа.
- Чтобы определить генотипы детей, составим для большего удобства специальную таблицу:
| Родители | ХА | У |
| ХА | ХАХА | ХАУ |
| Ха | ХАХа | ХаУ |
Таким образом мы определили все генотипы в данной задаче по генетике.
Задачи на группы крови
Это особый тип задач, при решении которых надо знать, каким именно образом наследуется та или иная группа крови. Для этого необходимо воспользоваться специальной таблицей, изображенной на рисунке ниже.
Теперь, узнав главные закономерности, давайте попробуем решить задачу по генетике следующего содержания: у матери 1-я группа крови, а у отца — 4-я. Определите группы крови ребенка.
Разберем задачу по-порядку:
- Согласно таблице, данной выше, 1-я группа крови обозначается, как IOIO, а 4-я — IAIB.
- Учитывая генотипы родителей, группа крови ребенка будет либо 2(IAIO), либо 3 (IBIO), в соотношении 50 процентов.
Попробуем решить еще одну задачу, но уже на резус-фактор. Для этого воспользуемся другой показательной таблицей, представленной на рисунке.
Итак, дано: оба родителя имею отрицательный резус фактор, а ребенок — положительный. Отец решил сделать тест на подтверждение родства. Какой будет результат данного теста?
Ответ: по результатам теста на определение отцовства, ребенок не будет являться родным. Так как положительный резус-фактор означает, что он должен иметь хотя бы одного родителя с положительным резус-фактором.
Задачи повышенной сложности
Рассмотрев, простые задачи по генетике, давайте попытаемся решить более сложные. Возьмем, пример, задачу, которая будет содержать в совокупности и аутосомные признаки и половые.
Итак, дано: у человека генетически обусловлено доминирование карих глаз над голубыми. А дальтонизм считается рецессивным по отношению к нормальному зрению.
Кареглазая женщина с нормальным зрением, отец которой имел голубые глаза и страдал цветовой слепотой, выходит замуж за голубоглазого мужчину с нормальным зрением. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и возможного потомства, вероятность рождения в этой семье детей — дальтоников с карими глазами и их пол.
Решаем пошаговым способом:
- Как известно из ранее решенных задач, дальтонизм сцеплен с полом, а, если конкретно, то с Х хромосомой, и обозначается, как Ха. Про признак цвета глаз ничего не сказано, значит делаем вывод, что он аутосомный и обозначаем его В(карие) и в(голубые).
- Определим генотип матери. Известно, что она кареглазая и имеет нормальное зрение, но она не может быть чистой линией, потому что ее отец имел голубые глаза и проблемы с восприятием цвета. Таким образом, ее генотип будет ВвХАХа.
- Определим генотип отца. Из условия это сделать не сложно: он имеет голубые глаза и нормальное зрение, значит — ввХАУ.
- Для того, чтобы определить генотип потомков, составляем решетку:
| Родители | ВХА | ВХа | вХА | вХа |
| вХА | ВвХАХА | ВвХАХа | ввХАХА | ввХАХа |
| вУ | ВвХАУ | ВвХаУ | ввХАУ | ввХаУ |
Наглядные генотипы готовы. Теперь осталось определить вероятность появления в этой семье кареглазых детей с нарушениями цветовосприятия и определить их пол. Для этого внимательно рассмотрим таблицу. Кареглазый дальтоник появится только в одном случае, и это будет мальчик. Таким образом вероятность его появления равна 1/8.
Генетика в Едином Государственном Экзамене
Выпускники, нацеленные на сдачу биологии в этом году, должны знать, что встречаются в ЕГЭ задачи по генетике. Чтобы успешно сдать экзамен, не достаточно уметь решать простые задания на изменчивость и наследование, но еще обладать навыками решения более сложных заданий.
Согласно статистке в Едином государственном тестировании встречаются несколько вариантов генетических задач, как в первой части, так и в последней, которая дает большее количество баллов.
Задачи по генетике на моногибридное скрещивание очень часто фигурируют в части А демонстрационных вариантов, под номерами (7, 8 и 30).
А вот задания на дигибридное и полигибридное скрещивание, на половое наследование и на группы крови чаще всего составляют последнюю, саму сложную часть вопросов Единого Государственного экзамена. Они фигурируют под номером 6.
За правильно решенную и, что немаловажно, правильно оформленную задачу могут дать три балла.
Также возможно встретить и смешанный тип, который рассмотрен в данной статье как задачи повышенной сложности. Им тоже необходимо уделять внимание при подготовке к поступлению, потому что на первом курсе профиля естественных наук будут решаться такие задачи.
Чтобы успешно сдать ЕГЭ, необходимо уделять внимание не только теоретической подготовке, но и практиковаться в решении задач. Систематичность и регулярность в этом деле вознаградят выпускников высокими баллами за экзамен и поступлением в выбранный институт на хорошую специальность.
На ЕГЭ по биологии вам попадается неожиданная новая задача! Вы решали много задач и не понимаете, с чего начать? Вас беспокоят типы наследования, законы наследственности и варианты записи схем задач? Вы не понимаете, как и по каким принципам текст задачи многие легко превращаются в запись генотипов? Вам неясно, как уверенно записывать каждый символ родителей и потомков?
Ниже представлены универсальные инструкции для решения всех типов задач. В них вы увидите рекомендации перейти на другие инструкции, а также единую логическую последовательность работы с каждой задачей.
Основные этапы решения задачи.
1. Введение символики, определение типа скрещивания.
2. Запись всех обозначений аллелей в виде признаков фенотипа, если аллели частично даны в задаче.
3. Запись обозначений аллелей в виде признаков фенотипа, если в задаче с моногибридным скрещиванием они НЕ даны.
4. Запись генотипов родителей и потомков в задаче с моногибридным скрещиванием, если обозначения доминантных и рецессивных аллелей явно НЕ даны.
5. Анализ задачи с дигибридным скрещиванием в виде двух параллельных моногибридных для определения генотипов родителей.
6. Идентификация в задачах с дигибридным скрещиванием независимого и сцепленного наследования (если о них не указано).
Очень удобно, когда все символы (аллели) в задачах даны. Я буду использовать фрагменты текста разных задач, чтобы показывать отдельные предложения в задачах и анализировать их в процессе решения задачи.
Например, как во фрагменте текста этой задачи: «У человека тёмный цвет волос (А) доминирует над светлым цветом (а), карий цвет глаз (В) — над голубым (в)…» Однако такое бывает не всегда. Много задач, в которых вам самостоятельно нужно ввести нужные символы. Часто в задаче требуется определить, за что символ (аллель) отвечает. Смотрите инструкции ниже.
Инструкция 1. Введите верные символы в задаче, если они не даны, определите тип скрещивания.
Цели инструкции 1.
1) Введение символов в задаче (не их обозначений).
В любой задаче введите символы, даже если вы пока не уверены, что они обозначают (обозначения могут быть не даны в задаче).
2) Почему важно ввести символы?
После этого вы сможете адекватно записать обозначения символов (конкретные признаки) и схему скрещивания. Схемы часто требуются в задаче, их проверяют. В генотипах особей может быть разное количество символов (аллелей).
3) Определение типа скрещивания для выявления количества символов в схеме решения. Символов в ЕГЭ по биологии может быть либо 2 при моногибридном, либо 4 при дигибридном скрещивании.
Инструкция 1.1. Определите тип наследования в задаче – сцепленное с полом, либо аутосомное.
Цели инструкции 1.1.
1) Вводить верные символы для сцепленного с полом и аутосомного наследования в задаче.
2) Уметь определить, что конкретно ввести в задаче: символы сцепленного с полом наследования, символы аутосомного наследования, либо оба вида символов.
Шаги инструкции 1.1.
1. Читайте каждое слово задачи. Определите, сказано ли в задаче о признаках, сцепленных с полом, о половой принадлежности не только родителей, но и потомков.
2. Если об этом написано, вводите обозначение половых хромосом с индексами — Ха, ХА, Y и т.п.
3. Вот пример такой задачи. «Две красноглазые длиннокрылые особи дрозофилы при скрещивании между собой дали следующее потомство: самок: 3/4 красноглазых длиннокрылых, 1/4 красноглазых с зачаточными крыльями; самцов: 3/8 красноглазых длиннокрылых, 3/8 белоглазых длиннокрылых, 1/8 красноглазых с зачаточными крыльями, 1/8 белоглазых с зачаточными крыльями. Объясните расщепления. Как наследуются данные признаки? Каковы генотипы родителей?»
4. Обратите внимание, в этой задаче сказано именно о самках и самцах в потомстве. На этом сделан акцент. Явный признак сцепления с полом. Однако в этой задаче есть еще и аутосомное наследование. Как его определить, читайте ниже.
5. Также в задаче могут писать о гемофилии и дальтонизме. Ученик должен знать, что их гены сцеплены с полом.
6. Если в задаче ничего не сказано о сцеплении с полом, о половой принадлежности потомков, о расположении гена в Х-хромосоме, о дальтонизме, гемофилии, значит, наследование аутосомное.
7. Вводите символы аутосомных генов, например, А, а, либо В, b.
Инструкция 1.2. Определите количество аллелей — символов в задаче и запишите их.
1. Если вы видите, что в задаче фигурируют только два альтернативных признака одного гена, вводите два аллеля: А и а.
2. Запишите эти два символа в системе «дано» к вашей задаче. Не стоит спешить ставить тире и писать обозначения к каждому символу. В разных задачах может быть не указано, что они обозначают. Не делайте ошибок заранее!
3. Например, в задаче речь об аллелях цвета глаз. И речь о двух аллелях: один аллель отвечает за карие глаза, другой за голубые. Вы просто вводите А и а. Даже, если не указано, что за А — аллель карих глаз, а — голубых (хотя об этом написано во многих учебниках). Пока просто напишите две аллели. Что вы должны представить визуально? Эти аллели относятся к одному гену — гену цвета глаз. Скрещивание особей, отличающихся аллелями одного гена, является моногибридным.
4. Вот фрагмент задачи, в которой всего 2 аллели. В ней фактически через текст даны обозначения аллелей. «Женщина, носительница рецессивного гена гемофилии, вышла замуж за здорового мужчину. Составьте схему решения задачи. Обратите внимание, здесь вы вводите половые хромосомы Хd, ХD, Y. Из текста задачи вы можете вынести такое: Хd
– наличие гена гемофилии, ХD
– здоровый человек. Если женщина-носительница гена гемофилии вы ее записываете так: ХDХd. Генотип здорового мужчины: ХDY.
5. Если в задаче два гена и у каждого по 2 аллеля, вы вводите не только А, а, но и В, b. Подобное скрещивание называется дигибридным. Вы можете ввести и другую символику. Важно, чтобы вы видели ясный смысл, визуально представляли в задаче два гена и два аллеля каждого их этих генов.
6. Например, в задаче о горохе вы четко увидели два гена: ген цвета семени и ген формы. Ваша цель ввести аллели. В дальнейшем, по мере решения, вы будете выяснять, за что они отвечают, если не даны. Об этих 4 аллелях написано во всех учебниках.
7. У каждого из двух генов имеются две аллели, которые вы также должны визуально представлять. Ген цвета имеет аллель А — она отвечает за желтый цвет (первый альтернативный признак гена цвета), аллель а — за зеленый (второй альтернативный признак гена цвета). Ген формы имеет аллель В — он ответственен за гладкую форму семян (первый альтернативный признак гена формы) и аллель b, реализующий морщинистую форму (второй альтернативный признак гена формы). В задачах на ЕГЭ у вас могут быть новые неизвестные аллели и надо самостоятельно вводить обозначения. Об этом смотрите инструкцию 3 ниже.
Инструкция 2. Запишите обозначения аллелей в виде признаков фенотипа, если обозначения частично даны в задаче.
Я буду использовать фрагменты текста разных задач, чтобы показывать отдельные предложения в задачах и анализировать их в процессе решения задачи.
Задача 1.
Альбинизм (а) и фенилкетонурия (b) — заболевание, связанное с нарушением обмена веществ (ФКУ) — наследуются у человека как рецессивные аутосомные несцепленные признаки.
Цели инструкции 2.
1) Решить и записать, за какой признак фенотипа отвечает символ (аллель). Зачем? В дальнейшем это позволит вам визуально представить ясную схему решения задачи.
2) Внимательно вынести из задачи все указанные составителями аллели с их признаками. Зачем? Чтобы верно написать в дальнейшем генотипы скрещиваемых особей.
Шаги инструкции 2.
1. Выпишите в черновик символы аллелей и укажите, за что они отвечают. Например, а — альбинизм, b — фенилкетонурия (ФКУ).
2. Если в задаче два гена и указаны только две аллели, а не четыре, запишите другие две аллели «от обратного». Например, в задаче выше укажите так: А — отсутствие альбинизма, B — отсутствие ФКУ. Внимательность в обозначении аллелей имеет большое значение для правильного решения задачи.
3. В задаче 1 фактически в условии даны два гена, у каждого по 2 аллели, значит, скрещивание дигибридное.
Инструкция 3. Запишите обозначений аллелей в виде признаков фенотипа, если в задаче с моногибридным скрещиванием они НЕ даны.
Вот пример такой задачи. Задача 2. От скрещивания комолого быка айширской породы с рогатыми коровами в F1 получили 18 телят (все комолые — безрогие), в F2 – 95. Каково количество комолых телят в F2?
Решение. Признак: наличие рогов (моногибридное скрещивание). Обозначения аллелей: D – комолые, d – рогатые.
Цели инструкции 3.
1) Верно и быстро записывать в начале задачи фенотипические обозначения аллелей, если они не даны.
2) Использовать данные обозначения для записи генотипов родителей и потомков.
3) Верно оформлять схему решения задачи, ясно осознавая и записывая внизу генотипов фенотипы всех полученных особей.
Шаги инструкции 3.
1. Используйте инструкцию только, если в задаче явно не даны фенотипические обозначения доминантных и рецессивный аллелей. Вот задача, в которой дано обозначение рецессивной аллели: «Задача 3. У человека фенилкетонурия наследуется как рецессивный признак. Определите вероятность развития заболевания у детей в семье, где оба родителя гетерозиготны по данному признаку». Для такой задачи не требуется данная инструкция. От обратного вы вводите обозначение доминантной аллели.
2. Если в результате скрещивания появились единообразные потомки, значит, данные потомки гетерозиготны (Аа). У гетерозиготных потомков доминантная аллель соответствует их фенотипу.
3. Вводите обозначения в начале задачи (например, D — безрогие телята), если в ней фигурируют всего два фенотипа (при неполном доминировании может появиться третий).
4. Второй вывод: согласно 1 закону Менделя, родители гомозиготны, один по рецессивному признаку, другой по доминантному.
Инструкция 4. Верно запишите генотипы родителей и потомков в задаче с моногибридным скрещиванием, если обозначения доминантных и рецессивных аллелей явно НЕ даны.
Вот примеры задач.
Задача 4. Плоды арбуза могут иметь зеленую или полосатую окраску. Все арбузы, полученные от скрещивания растений с зелеными и полосатыми плодами, имели только зеленый цвет корки плода. Какая окраска плодов арбуза может быть в F2?
Решение. Так как в первом поколении все особи зеленые, значит А — зеленый цвет корки, а — полосатый.
1) АА*аа. F1: Aa.
2) Аа*Aa. F2: АА, 2Аa, аа. В это(й) схеме 3 части плодов имеют зеленую окраску, 1 часть полосатую (соотношение по фенотипу 3:1).
Задача 5. В семье, где оба родителя имели нормальный слух, родился глухой ребенок. Какой признак является доминантным? Каковы генотипы всех членов этой семьи?
Решение. Так как родители здоровы (у них родился больной ребенок), они гетерозиготны (Аа). Значит А — нормальный слух, а — полосатый. (Слух бывает полосатый?)
1) Генотипы родителей: Аа*Аа.
2) F1: генотипы всех членов семьи: АА, 2Aa, аа (глухой ребенок).
Задача 6. Голубоглазый мужчина женат на кареглазой женщине, родители которой были также кареглазыми, но сестра – голубоглазая. Может ли у них родиться голубоглазый ребенок? Какой закон действует в данной ситуации? Назовите и сформулируйте его.
Решение. Так как у кареглазой женщины родители были кареглазыми, а сестра отличалась от них, и была голубоглазой, значит, родители гетерозиготны — Аа (см. пункт 3, инструкция 4). При скрещивании подобных родителей потомство, согласно 2 закону Менделя было таково: АА (кареглазый ребенок), 2Аа (кареглазый ребенок), аа (голубоглазая сестра). Соответственно, А — карие глаза, а — голубые. Сама кареглазая женщина может иметь генотип либо АА, либо Аа.
1) Генотипы родителей (первый вариант): аа*Аа. F1: аа (может родиться голубоглазый ребенок), Аа.
2) Генотипы родителей (второй вариант): аа*АА. F1: Aа (все дети будут кареглазыми). В этом случае действует первый закон Менделя: при скрещивании двух гомозигот (доминантной и рецессивной) все потомство единообразно по фенотипу и гетерозиготно по генотипу.
Цели инструкции 4.
1. Научиться верно записывать генотипы родителей и потомков в задачах с моногибридным скрещиванием.
2. В будущем в задачах с дигибридным скрещиванием уметь видеть два параллельных моногибридных и также легко определять прежде всего генотипы родителей (если они не даны).
3. Научиться верно отвечать на вопрос о типах наследования в задаче с моногибридным скрещиванием.
Шаги инструкции 4.
1. Используйте инструкцию только, если в задаче явно не даны фенотипические обозначения доминантных и рецессивный аллелей.
2. Определите, наблюдается ли при скрещивании двух фенотипически различных особей в их потомстве единообразие.
3. При наличии единообразия, сделайте вывод, что эти особи гомозиготны, а все потомство по 1 закону Менделя гетерозиготно (смотрите задачу 4).
4. Определите, наблюдается ли в потомстве при скрещивании двух фенотипически одинаковых особей расщепление признаков (появляются новые фенотипы у потомков).
5. При наличии расщепления, сделайте вывод о том, что особи гетерозиготны, запишите их в схеме задачи. Соответственно, по второму закону Менделя, в потомстве будет расщепление по генотипу: АА, 2 Аа, аа — 1:2:1), по фенотипу — 3:1 (смотрите задачу 5).
6. Определите, наблюдается ли в потомстве при скрещивании особей, отличающихся фенотипически по одной паре признаков (часто Аа и аа), расщепление по фенотипу по этой же паре признаков («дети абсолютно внешне похожи на родителей – Аа и аа»).
7. При наличии такого расщепления, сделайте вывод о том, что одна из родительских особей была гетерозиготна (Аа), а другая – гомозиготна (аа) по рецессивному признаку (смотрите задачу 6).
8. Если в задаче скрещиваются особи с одинаковым фенотипом (например, полосатые с полосатыми) и в потомстве все единообразны (полосатые), значит, родители и дети имеют абсолютно одинаковые генотипы (либо АА, либо аа).
9. Пункты 6-8 инструкции 4 надо использовать в задачах с аутосомным наследованием.
10. При наличии сцепленного с полом наследования по аналогии родители могут быть XAXa
и XaY. Расщепление по фенотипу по признакам, сцепленным с половой хромосомой X, в целом также будет соответствовать фенотипам родителей. Однако в потомстве возникнет своеобразное расщепление по полу. Особи разного пола смогут иметь разные варианты фенотипа каждого из двух родителей.
11. Если в задаче с моногибридным скрещиванием спросили о типе наследования, то оно может быть либо аутосомным, либо сцепленным с полом.
12. Для определения типа наследования смотрите инструкцию 1.1.
Инструкция 5. Рассматривайте задачу с дигибридным скрещиванием в виде двух параллельных моногибридных для важной цели — определения генотипов родителей.
Цели инструкции 5.
1. Получить полный визуальный обзор задачи с дигибридным скрещиваем (очень частый тип задач в ЕГЭ).
2. Верно определять обозначения аллелей при дигибридном скрещивании, если они не даны.
3. Верно определять и записывать генотипы родителей при дигибридном скрещивании, даже если в задаче даны обозначения аллелей.
4. Научиться видеть в задачах с дигибридным скрещиванием не только два моногибридных скрещивания с аутосомным наследованием, но и одно с аутосомным, другое со сцепленным с полом.
Шаги инструкции 5.
1. Определите, что в задаче рассматривается два неаллельных гена (дигибридное скрещивание).
2. Сфокусируйтесь на фенотипах родителей по первому гену. Например, в задаче скрестили белых стелющихся растений с окрашенными кустистыми. В фенотипе белых стелющихся растений сфокусируйтесь сначала на признаке белого цвета. В фенотипе окрашенных кустистых растений сфокусируйтесь сначала на признаке окрашенности. Ваш первый фокус — на гене цвета, но не на гене формы кроны. Именно этим вы как будто выделяете первое моногибридное скрещивание в дигибридном. В гене цвета два варианта (альтернативных признака) — окрашенные и белые.
3. Если в задаче не указано, какие аллели отвечают за какие признаки, определите это самостоятельно. Каким образом?
4. Составьте обзорную схему задачи на черновике. Для этого фенотипы скрещиваемых особей напишите кратко словами под чертой, оставив вверху место для внесения в дальнейшем обозначений генотипов (два блока, по четыре аллели в каждом, например, АаВb* aaBb и т.д.). Ни в коем случае не пишите сразу генотипы наугад или без полной уверенности в них!
5. При анализе фенотипов родителей обратите внимание, станет ли в потомстве любого из указанных в задаче скрещивания какой-нибудь фенотип единообразным.
6. Лидерство одного признака среди потомков говорит нам о том, что за него отвечает доминантная аллель. Например, при скрещивании длинношерстных хомяков с короткошерстными, в первом поколении все потомки длинношерстные, значит, А — длинная шерсть, а — короткая. Такой вывод нам позволяет делать 1 закон Менделя, который мы изучаем в рамках моногибридного скрещивания. Мы можем пользоваться им и при дигибридном скрещивании, так как оно представляет собой два параллельных моногибридных.
7. После фиксации обозначений аллелей (рекомендую записать их рядом со схемой скрещивания) досконально составьте генотипы родителей. Каким образом?
8. Сфокусируйтесь на первом рассматриваемом гене, содержащим две аллели (например, ген цвета растения, две аллели — окрашенные и белые).
9. Если в схеме скрещивания при анализе этого гена проявился 1 закон Менделя, сделайте вывод согласно п. 3 инструкции 4.
10. Если в схеме скрещивания при анализе этого гена проявился 2 закон Менделя, сделайте вывод согласно п. 4-5 инструкции 4.
11. Если родительские фенотипы различаются и в потомстве такие же по фенотипу две группы детей, используйте п. 6 и 7 инструкции 4.
12. При наличии в схеме одинаковых по фенотипу родителей и потомков, используйте п. 8 инструкции 4.
Инструкция 6. Идентификация в задачах с дигибридным скрещиванием независимого и сцепленного наследования (если о них не указано).
Цели инструкции 6.
1. В любой задаче дигибридным скрещиванием легко видеть независимое или сцепленное наследование.
2. Определять тип сцепленного наследования: сцепленное с кроссинговером или без.
3. Различать сцепленное с полом наследование и сцепленное наследование.
Шаги инструкции 6.
1. Введите символы в задаче, определите тип скрещивания согласно инструкциям 1 и 2.
2. Если в задаче дигибридное скрещивание, оформите схему решения задачи согласно инструкции 5.
3. Определите, скрещиваются ли в задаче дигетерозиготы АаВb.
4. Выясните, в каком соотношении по фенотипу появляется потомство в задаче при скрещивании дигетерозигот между собой, либо с дигомозиготами (например, с ааbb, либо с ААbb, ааВВ).
5. Если в задаче скрещиваются дигетерозиготы АаВb между собой и отсутствует соотношение по фенотипу 9:3:3:1 (согласно 3 закону Менделя), значит, в ней имеется сцепленное наследование, а независимое отсутствует.
6. Если в задаче скрещиваются дигетерозиготы АаВb с дигомозиготами (например, с ааbb, либо с ААbb, ааВВ) и отсутствует соотношение по фенотипу 1:1:1:1, значит, в ней имеется сцепленное наследование, а независимое отсутствует. Соотношение по фенотипу 1:1:1:1 при подобном скрещивании будет именно при независимом наследовании.
7. Если в задаче скрещиваются дигетерозиготы АаВb с дигомозиготами (например, с ааbb, либо с ААbb, ааВВ) и появляется соотношение по фенотипу 1:1 (две фенотипические группы), значит имеет место сцепленное наследование без кроссинговера. Дигетерозигота АаВb дает только два сорта гамет.
8. Если в задаче скрещиваются дигетерозиготы АаВb с дигомозиготами (например, с ааbb, либо с ААbb, ааВВ) и появляется четыре фенотипические группы в неравном соотношении (в опытах Моргана две группы в процентном соотношении были по 41.5% и две по 8.5%), значит имеет место сцепленное наследование с кроссинговером. Дигетерозигота АаВb дает четыре сорта гамет в неравном соотношении — кроссоверных гамет меньше.
9. При сцепленном с полом наследовании ген расположен в половой хромосоме. В этом случае часто не идет речи о двух генах. В этом случае мы имеем дело совсем с другой классификацией типов наследования — по критерию расположения генов в аутосомах или половых хромосомах. В сцепленном наследовании мы чаще имеем дело с двумя неаллельными аутосомными генами, расположенными в одной паре аутосом. Однако эти неаллельные гены могут располагаться и в одной паре половых хромосом.
Задачи по генетике на неполное и полное доминирование
Решение задач по генетике на моногибридное скрещивание
Задача 12
Известно, что отсутствие полос у арбузов — рецессивный признак. Какое потомство получится при скрещивании двух гетерозиготных растений с полосатыми арбузами?
Решение:
А — ген полосатости арбуза
a — ген отсутствия полосатости у арбуза
Генотип гетерозиготного растения — Аа (гаметы А, а). при скрещивании двух гетерозигот в потомстве будет наблюдаться расщепление по фенотипу в отношении 3:1.
Анализ скрещивания подтверждает это утверждение.
Схема скрещивания
Ответ:
25% — растения с полосатыми плодами с генотипом АА,
50% — растения с полосатыми плодами с генотипом Аа,
25% — растения с бесполосными арбузами с генотипом аа.
Задача 13
У человека ген, вызывающий одну из форм наследственной глухонемоты, рецессивен по отношению к гену нормального слуха. От брака глухонемой женщины с абсолютно здоровым мужчиной родился здоровый ребенок. Определите генотипы всех членов семьи.
Решение:
А — ген нормального развития слуха;
а — ген глухонемоты.
Так как женщина страдает глухонемотой, то её генотип — аа (гаметы а). Мужчина абсолютно здоров, значит он гомозиготен по доминантному гену А, генотип АА (гаметы А). У гомозиготных родителей по доминантному и рецесивному гену (А) всё потомство будет здоровым.
Анализ скрещивания подтверждает это утверждение.
Схема скрещивания
Ответ:
Схема решения задачи включает:
1) генотип глухонемой матери аа (гаметы а),
2) генотип отца AA (гаметы A),
3) генотип ребёнка Aa.
Задача 14
Комолость (безрогость) у рогатого скота доминирует над рогатостью. Комолый бык был скрещён с рогатой коровой. От скрещивания появились два телёнка — рогатый и комолый. Определите генотипы всех животных.
Решение:
А — ген комолости (безрогости) рогатого скота;
а — ген рогатости.
Эта задача на моногибридное скрещивание, так как скрещиваемые организмы анализируют по одной паре признаков.
Так как от скрещивания комолого быка и рогатой коровы появилось потомство — рогатый и комолый телёнок, то комолый бык был гетерозиготен по гену (А), потому что у рогатого телёнка один ген (а) появился от рогатой коровы, а другой от комолого быка, значит генотипы родителей: комолый бык — Аа (гаметы А, а), корова — аа (гаметы а). От скрещивания гетерозиготного быка с гомозиготной по рецессивному гену коровой может появиться потомство по фенотипу в отношении 1:1.
Анализ скрещивания подтверждает это утверждение.
Схема скрещивания
Ответ:
Схема решения задачи включает:
1) генотип коровы аа (гаметы а),
2) генотип быка Aа (гаметы A, а),
3) генотип комолого телёнка Aa,
4) генотип рогатого телёнка аa.
Задача 15
Известно, что одна из форм шизофрении наследуется как рецессивный признак. Определите вероятность рождения ребёнка с шизофренией от здоровых родителей, если известно, что они оба гетерозиготны по этому признаку.
Решение:
А — ген нормального развития,
а — ген шизофрении.
При моногибридном скрещивании гетерозигот в потомстве наблюдается расщепление по генотипу: 1:2:1, а по фенотипу 3:1.
Анализ скрещивания подтверждает это утверждение.
Схема скрещивания
Ответ:
Вероятность рождения ребёнка, больного шизофренией, равна 25%.
Задача 16
При скрещивании серых мух друг с другом в их потомстве F1 наблюдалось расщепление. 2784 особи были серого цвета и 927 особей чёрного. Какой признак доминирует? Определите генотипы родителей.
Решение:
Из условия задачи нетрудно сделать вывод о том, что в потомстве серых особей больше чем чёрных, а потому, что у родителей, имеющих серую окраску появились детеныши с чёрной. На основе этого введем условные обозначения: серая окраска мух – А, чёрная – а.
Существует правило, если при моногибридном скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в их потомстве наблюдается расщепление признаков 3:1 (2784:927 = 3:1), то эти особи гетерозиготны.
Используя названное выше правило, мы можем сказать, что чёрные мухи (гомозиготные по рецессивныму признаку) могли появиться только в том случая, если их родители были гетерозиготными.
Проверим это предположение построением схемы скрещивания:
Схема скрещивания
Ответ:
1) Доминирует серый цвет.
2) Родители гетерозиготны.
Задача 17
При скрещивании между собой растений редиса с овальными корнеплодами получено 66 растений с округлыми, 141 — с овальными и 72 с длинными корнеплодами. Как осуществляется наследование формы корнеплода у редиса? Какое потомство получится от скрещивания растений с овальными и округлыми корнеплодами?
Решение:
Отношение потомства по фенотипу при данном скрещивании составляет 1:2:1 (66:141:72 1:2:1). Существует правило: если при скрещивании фенотипически одинаковых (по одной паре признаков) особей 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. Согласно этому правилу, в данном случае родители должны быть гетерозиготными.
Анализ скрещивания подтверждает это утверждение.
Схема первого скрещивания
Учитывая, что при скрещивании растений с овальными корнеплодами друг с другом в потомстве появилолось в два раза больше растений с овальными корнеплодами, генотип растений с овальными корнеплодами — Аа (гаметы А, а), а генотип растений с округлыми корнеплодами АА (гаметы А). Определим потомство, которое получится от скрещивания растений с овальными и округлыми корнеплодами.
Схема второго скрещивания
Ответ:
1) Наследование осуществляется по типу неполного доминирования.
2) При скрещивании растений с овальными и округлыми корнеплодами получится 50% растений с овальными и 50% с округлыми корнеплодами.
Решение задач по генетике на дигибридное скрещивание
Задача 18
У львиного зева красная окраска цветка неполно доминирует над белой. Гибридное растение имеет розовую окраску. Узкие листья неполно доминируют над широкими. У гибридов листья имеют среднюю ширину. Какое потомство получится от скрещивания растения с красными цветками и средними листьями с растением, имеющим розовые цветки и средние листья?
Решение:
А — красная окраска цветка,
a — белая окраска цветка,
Аа — розоваяА окраска цветка,
В — узкие листья,
b — широкие листья,
Вb — средняя ширина листьев.
Первое растение с красной окраской цветка является гомозиготой по доминантному признаку, потому что при неполном доминировании растение с доминантным фенотипом — гетерозигота (АА). При неполном доминировании средние листья имеет растение — гетерозигота по признаку формы листьев (Вb), значит генотип первого растения — ААВb (гаметы АВ, Аb).
Второе растение дигетерозигота, так как имеет промежуточный фенотип по обоим признакам, значит его генотип — АаВb (гаметы АВ, Ab, aB, ab).
Анализ скрещивания подтверждает это утверждение.
Схема скрещивания
Ответ:
25% — красные цветки и средние листья,
25% — розовые цветки и средние листья,
12,5% — красные цветки и узкие листья,
12,5% — розовые цветки и узкие листья,
12,5% — розовые цветки и широкие листья,
12,5% — красные цветки и широкие листья.
Задача 19
У человека кареглазость доминирует над голубоглазостью, а тёмный цвет волос над светлым. У голубоглазого темноволосого отца и кареглазой светловолосой матери четверо детей. Каждый ребёнок отличается от другого по одному из данных признаков. Каковы генотипы родителей и детей?
Решение:
А — ген креглазости,
а — ген голубоглазости,
В — тёмные волосы,
b — светлые волосы.
Мать гомозиготна по рецессивному признаку светлых волос (bb), а отец — по рецессивному признаку светлых глаз (аа). Так как по каждому признаку в потомстве наблюдается расщепление, то организмы, проявляющие доминантные признаки, гетерозиготны по генам кодирующим его. Тогда генотипы родителей: матери — Ааbb (гаметы Аа, ab), отца — ааBb (гаметы aB, ab).
Определим генотипы потомства:
Схема скрещивания
Ответ:
1) По каждому из признаков в потомстве происходит расщепление, следовательно, организмы проявляющие доминантный признак, гетерозиготны по генам кодирующим его. Поэтому генотип матери Аааа (гаметы Аа, аа), а отца ааВb (гаметы aB, ab).
2) отец и мать продуцируют по два типа гамет, которые дают 4 варианта сочетаний. Следовательно. генотип детей — ааbb, aaBb, Aabb, AaBb.
Задача 20
У кур чёрный цвет оперения доминирует над красным, наличие гребня над его отсутствием. Гены, кодирующие эти признаки, располагаются в разных парах хромосом. Красный петух, имющий гребень, скрещивается с чёрной курицей без гребня. Получено многочисленное потомство, половина которого имеет чёрное оперение и гребень, а половина — красное оперение и гребень. Каковы генотипы родителей?
Решение:
А — ген чёрного оперения,
a — ген красного оперения
В — ген, отвечающий за формирование гребня
b — ген, отвечающий за отсутствие гребня.
Петух гомозиготен по рецессивному гену окраски оперения (аа), а курица — по рецессивному гену формирования гребня (bb). Так как по доминантному признаку окраски оперения (А) половина потомства чёрные, половина — красные, то чёрная курица гетерозиготна по окраске оперения (Аа), значит её генотип — Ааbb. По доминантному признаку формирования гребня всё потомство имеет гребень, значит петух гомозиготен по признаку наличия гребня ВВ). Поэтому генотип петуха — ааВВ.
Анализ проведённого скрещивания подтверждает наши рассуждения.
Схема скрещивания
Ответ:
1) Генотип петуха ааВВ.
2) Генотип курицы Аabb.
Задача 21
Скрещивались две породы тутового шелкопряда, которые отличались двумя признаками: полосатые гусеницы плели белые коконы, а одноцветные гусеницы плели жёлтые коконы. В поколении F1 все гусеницы были полосатые и плетущие жёлтые коконы. В поколении F2 наблюдалось расщепление:
3117 — полосатые гусеницы, плетущие жёлтые коконы,
1067 — полосатые гусеницы, плетущие белые коконы,
1049 — одноцветные с жёлтыми коконами,
351 — одноцветные с белыми коконами.
Определите генотипы исходных форм и потомства F1 и F2.
Решение:
Эта задача на дигибридное скрещивание (независимое наследование признаков при дигибридном скрещивании), так как гусеницы анализируются по двум признакам: окраске тела (полосатая и одноцветная) и окраске кокона (жёлтая и белая). Эти признаки обусловлены двумя разными генами. Поэтому для обозначения генов возьмем две буквы алфавита: “А” и “В”. Гены расположены в аутосомах, поэтому будем обозначать их только с помощью этих букв, без использования символов Х- и Y- хромосом. Гены, отвечающие за анализируемые признаки, не сцеплены друг с другом, поэтому будем использовать генную запись скрещивания. Так как при скрещивании двух пород тутового шелкопряда, отличающихся друг от друга по двум признакам, получено потомство одинаковое по фенотипу, то при скрещивании были взяты особи гомозиготные или по доминантному, или по рецессивному признаку по отношению друг к другу. Сначала определим какие признаки являются доминантные, а какие рецессивные. В поколении F1 все гусеницы тутового шелкопряда были полосатые и плетущие жёлтые коконы, значит, полосатость гусениц (А) является доминантным признаком, а одноцветность (а) — рецессивный, а жёлтая окраска (В) доминирует над белой (b). Отсюда:
А — ген полосатости гусениц;
a — ген одноцветной окраски гусениц;
В — ген жёлтого кокона;
b — ген белого кокона.
Определим генотипы потомства:
Схема первого скрещивания
Генотип потомства F1 — AaBb (гаметы АВ, Ab, aB, ab).
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 (4АаВb, 2ААВb, 2АаВВ, 2Ааbb, 2ааВb, 1ААbb, 1ААВВ, 1ааВВ, 1ааbb).
Анализ скрещивания подтверждает эти рассуждения.
Теперь определим генотипы потомства, проведя анализ скрещивания родительских растений:
Схема второго скрещивания
Ответ:
1) Доминантными являются гены полосатой окраски гусениц и жёлтой окраски коконов, Согласно первому закону Менделя генотипы исходных форм (Р) — AAbb (гаметы Ab) и ааВВ (гаметы aB), единообразное потомство F1 — AaBb (гаметы AB, Ab, aB, ab).
2) В потомстве F2 наблюдается расщепление близкое к 9:3:3:1. Полосатые особи с жёлтыми коконами имели генотипы 1ААВВ, 2АаВВ, 2ААВb, 4AaBb. Полосатые c белыми коконами ААbb, 2Aabb, одноцветные с жёлтыми коконами — ааВВ и 2ааВb, одноцветные с белыми коконами aabb.
Решение задач по генетике на анализ родословной
Задача 22
По родословной, представленной на рисунке (рис.1.), установите характер наследования признака, выделенного черным цветом (доминантный или рецессивный, сцеплен или не сцеплен с полом), генотипы детей в первом и во втором поколении.
Рис. 1. Графическое изображение родословной по аутосомно-доминантному типу наследованию признака, состоящей из трёх поколений
Решение:
Символы, используемые при составлении графического изображения родословной:
— особь мужского пола, не имеющая изучаемого признака;
— особь женского пола, не имеющая изучаемого признака;
— особь мужского пола, имеющая изучаемый признак;
— особь женского пола, имеющая изучаемый признак;
— брак мужчины и женщины;
— близкородственный брак;
— дети одной родительской пары (сибсы);
— бездетный брак;
— пробанд.
Люди с изучаемым признаком встречаются часто, в каждом поколении; человек, имеющий изучаемый признак, рождается в семье, где обязательно хотя бы один из родителей имеет изучаемый признак. Поэтому можно сделать первый предварительный вывод: изучаемый признак является доминантным. В родословной 2 женщины и 2 мужчины имеют изучаемый признак. Можно считать, что изучаемый признак с приблизительно равной частотой встречается и среди мужчин, и среди женщин. Это характерно для признаков, гены которых расположены не в половых хромосомах, а в аутосомах. Поэтому можно сделать второй предварительный вывод: изучаемый признак является аутосомным.
Таким образом, по основным особенностям наследование изучаемого признака в этой родословной можно отнести к аутосомно-доминантному типу. Кроме того, эта родословная не обладает набором особенностей, характерных для других типов наследования.
Определим возможные генотипы всех членов родословной:
По схеме родословной мужчина болен, а женщина здорова, у них родилось трое детей — один здоров, а двое больны, это говорит о том, что все особи с изучаемым признаком гетерозиготны. Тогда генотипы членов родословной:
детей 1-го поколения: дочь Аа, дочь аа, сын Аа;
детей 2-го поколения: дочь Аа;
мать аа, отец Аа.
Ответ:
1) признак доминантный, не сцеплен с полом;
2) генотип детей 1-го поколения: дочь Аа, дочь аа, сын Аа;
3) генотип детей 2-го поколения: дочь Аа.
Задача 23
По изображенной на рисунке родословной установите характер проявления признака (доминантный, рецессивный), обозначенного черным цветом. Определите генотип родителей и детей в первом и втором поколении.
Рис. 2. Графическое изображение родословной по аутосомно-рецессивному типу наследованию признака, состоящей из трёх поколений
Решение:
Символы, используемые при составлении графического изображения родословной:
— особь мужского пола, не имеющая изучаемого признака;
— особь женского пола, не имеющая изучаемого признака;
— особь мужского пола, имеющая изучаемый признак;
— особь женского пола, имеющая изучаемый признак;
— брак мужчины и женщины;
— близкородственный брак;
— дети одной родительской пары (сибсы);
— бездетный брак;
— пробанд.
Люди с изучаемым признаком встречаются редко, не в каждом поколении. Поэтому можно сделать первый предварительный вывод: изучаемый признак является рецессивным. В родословной 1 женщина и 1 мужчины имеют изучаемый признак. Можно считать, что изучаемый признак с приблизительно равной частотой встречается и среди мужчин, и среди женщин. Это характерно для признаков, гены которых расположены не в половых хромосомах, а в аутосомах. Поэтому можно сделать второй предварительный вывод: изучаемый признак является аутосомным.
Таким образом, по основным особенностям наследование изучаемого признака в этой родословной можно отнести к аутосомно-рецессивному типу. Кроме того, эта родословная не обладает набором особенностей, характерных для других типов наследования.
Определим возможные генотипы всех членов родословной:
По схеме родословной мужчина здоров, а женщина больна, у них родилось двое детей — девочка здорова, а мальчик болен, это говорит о том, что все особи с фенотипом по изучаемому признаку гомозиготны (аа), а здоровые члены семьи — гетерозиготны (Аа). Тогда генотипы членов родословной:
детей 1-го поколения: дочь Аа, сын аа;
3) детей 2-го поколения: сын Аа, дочь Аа;
мать аа, отец Аа или АА.
Ответ:
1) признак рецессивный, не сцеплен с полом;
2) генотипы родителей: мать – аа, отец – АА или Аа;
3) генотип детей 1-го поколения: дочь Аа, сын aа;
3) генотип детей 2-го поколения: дочь Аа, сын Аа.