Задачи на комплементарность.
Задача №1
У европейцев имеет место взаимодействие двух пар неаллельных генов, контролирующих синтез антигенов в Kell-системе крови. Один из генов детерминирует синтез вещества - предшественника этих антигенов и является доминантным X-сцепленным геном. Второй ген является аутосомно-доминантным (его частота в популяциях составляет 0,05 %). Он определяет синтез Kell-антигенов, который возможен только в присутствии гена-предшественника. Рецессивное состояние последнего ведет к развитию акантоцитоза ("колючие" эритроциты) и разрушению эритроцитов (гемолизу). У здоровых родителей родился сын, страдающий акантоцитозом. Определите вероятные генотипы ребенка и родителей, если они являются гомозиготными по локусу Kell-антигена.
Решение задачи:
А - ген, контролирующий синтез Kell-антигена;
а - отсутствие Kell-антигена;
ХВ - синтез предшественника;
Хв - отсутствие предшественника.
Р ХВХвАА х XBYAA
F Хв Y А А
Задача 2.У разводимых в звероводческих хозяйствах норок, цвет меха определяется двумя парами несцепленных неаллельных генов, сочетание которых дает следующие фенотипы:
А-вв - бежевый,
ааВ- - серый,
А-В- - коричневый,
аавв - кремовый.
а) Какой цвет норок комплементарный?
б) Какое потомство и в каком соотношении получится при скрещивании гетерозиготных коричневых норок с кремовыми?
Решение задачи:
а) Коричневый.
б) Р АаВв х аавв
АВ ав
Ав
аВ
ав
F АаВв - коричневые 25 %, Аавв - бежевые 25 %,
ааВв - серые 25 %,
аавв - кремовые 25 %.
Задача 3.
У человека пигментация волос обусловлена комплементарным действием генов. Ген М контролирует образование черного пигмента и представлен тремя аллелями: Mbk, Mbw, Mbd. Доминирование Mbk > Mbw > Mbd. Первый аллель обуславливает синтез значительных, второй - промежуточных и третий - малых количеств пигмента. Последний нельзя путать с аллелем альбинизма, локализующемся в другом локусе. У гомозигот по аллелю альбинизма пигмент вообще не образуется. Кроме вышеуказанных трех аллелей, существует доминантный неаллельный ген R, который контролирует синтез красного пигмента. Рецессивный ген г в гомозиготном состоянии приводит к отсутствию красного пигмента. Сочетание названных аллелей дает весь спектр окраски волос у человека.
Mbd Mbd rr - блондин,
Mbd Mbd RR - ярко-рыжий,
Mbw Mbd RR - темно-рыжий,
Mbk Мbd rr - шатен,
Mbk мЬк rr - брюнет,
Mbk Mbd Rr - каштановый
Mbw Mbw Rr - каштановый.
а) В семье отец блондин, мать брюнетка. Унаследуют ли дети цвет волос родителей?
б) Может ли в семь, где отец брюнет, а мать шатенка, родиться ярко-рыжий
ребенок?
в) Может ли в семье, где отец имеет каштановые волосы, а мать шатенка, родиться
ребенок блондин?
Решение задачи:
а)Р Mbd Mbd rr x Mbk Mbk rr
Mbdr Mbkr
F Mbk Mbd rr - нет, все будут шатены.
б)Р Mbk Mbk rr x MbkMbdrr
Мbk r Mbk r
Mbdr
F Mbk Mbk rr, Mbk Mbd rr - нет, дети унаследуют цвет волос родителей.
в) Да, если у отца генотип Mbk Mbd Rr, тогда:
Р Mbk Mbd Rr x Mbk Mbd rr
Mbk R Mbk r
Mbkr Mbdr
MbdR
Mbdr
F MbdMbdrr-1/8= 12,5%
Задачи на эпистаз.
Задача 1.
У лошадей доминантный ген С определяет серую окраску шерсти. В то же время он является супрессором по отношению к генам В, определяющим вороную масть и в -рыжую масть. То есть, вороная и рыжая масти могут проявляться только в случае рецессивной гомозиготы по гену С.
Определите расщепление потомства по фенотипу в случае скрещивания двух дигетерозиготных серых лошадей.
Решение задачи:
В - вороная масть (В-сс),
в - рыжая масть (ввсс),
С - серый цвет, он же ген-супрессор,
с - ген, не оказывающий ингибиторного действия.
Р ВвСс х ВвСс
ВС, Вс ВС, Вс вС, вс вС, вс
F:
ВС | Вс | вС | вс | |
ВС | ВВСС | ВВСс | ВвСС | ВвСс |
Вс | ВВСс | ВВсс | ВвСс | Ввсс |
вС | ВвСс | ввСС | ввСС | ввСс |
вс | ВвСс | Ввсс | ввСс | ввсс |
Фенотипы: серые лошади - 12 частей,
вороные - 3 части,
рыжие - 1 часть потомков.
Задача 2.
Так называемый "Бомбейский феномен" состоит в том, что в семье, где отец имел 1 группу крови, а мать 3, родилась девочка с 1 группой крови. Она вышла замуж за мужчину со 2 группой крови, и у них родились две девочки: первая с 4, вторая с 1 группой крови. Появление в 3-ем поколении девочки с 4 группой крови вызвало недоумение. Однако в литературе было описано еще несколько подобных случаев. По сообщению В. Маккьюсика некоторые генетики склонны объяснять это явление редким рецессивным эпистатическим геном, способным подавлять действие генов, определяющих группы крови А и В. Принимая эту гипотезу:
а) установить вероятные генотипы всех трех поколений, описанных в "Бомбейском феномене";
б) определить вероятность рождения детей с 1 группой крови в семье первой дочери из 3-его поколения, если она выйдет замуж за такого же по генотипу мужчину, как она сама;
в) определите вероятность 1 группы крови у детей второй дочери, если она выйдет замуж за мужчину с 4 группой крови, но гетерозиготного по редкому эпистатичному гену.
Решение задачи:
х - эпистатичный ген (супрессор)
X - ген, не оказывающий эпистатического эффекта.
а)1 Р iiХх х IВ-Хх
II F IBixx (фенотипически 1-я группа - 0, αβ)
Р IBixx х IAiX-
III F IAIBXx;iiXx.
б) P IAIBXx x IAiBXx
IAX IAX
IAxIAx
IBX IBX
IBxIBx
F IAIAxx; IAIBxx; IAIBxx; IBIBxx - 4/16 частей или 25 % (0, αβ).
в) Р iiХх х IAIBXx
iX IAX
ix IAx
IBX
IBx
F IAixx; IBixx - 2/8 или 25 % (0, αβ).
Задачи на полимерию.
Задача 1.
Рост человека контролируется несколькими парами генов, которые взаимодействуют по типу полимерии. Если пренебречь факторами среды и условно ограничиться лишь тремя парами генов, то можно допустить, что в какой-то популяции самые низкорослые люди имеют все рецессивные гены и рост 150см, самые высокие - доминантные гены и рост 180 см.
а)Определите рост людей, гетерозиготных по всем трем парам генов роста.
б) Низкорослая женщина вышла замуж за мужчину среднего роста. У них было четверо детей, которые имели рост 165см, 160см, 155см, 150см. Определите генотип родителей и их рост.
Решение задачи: А1А1А2А2А3А3 - 180 см, а1а1а2а2а3а3- 150 см.
а)А = 180-150= 5см
А1а1А2а2А3а3= 150 + (5 х 3) = 165 см
б) 150 см 165 см
Р а1а1а2а2а3а3 х А1а1А2а2А3а3
а1а2а3 а1а2а3
F а1а1а2а2а3а3
Задача 2.
Допустим, что у человека различия в цвете кожи обусловлены в основном двумя парами независимо расщепляющихся генов. А1А1А2А2 - черная кожа, aiaia2a2 - белая кожа; любые три аллеля черной кожи дают темную кожу, любые два - смуглую, один светлую (при наличии гена М, обеспечивающего синтез меланина).
Каковы генотипы следующих родителей:
а) оба смуглые, имеют одного черного и одного белого ребенка;
б) оба черные и имеют ребенка-альбиноса;
в) оба смуглые и дети тоже смуглые;
г) один смуглый, а другой светлый; из большого числа детей 3/8 смуглых, 1/8
темных, 1/8 белых.
Решение задачи:
А1А1А2А2 - черная кожа,
A1a1A2A2
- темная кожа,
A1A1A2a2
![]() |
A1A1a2a2
A1a1A2a2 - смуглая,
a1a1A2A2
![]() |
A1a1a2a2 - светлая,
a1a1A2a2
a1a1a2a2 - белая.
M - синтез меланина,
м - альбинизм.
а) Р A1a1A2a2 x A1a1A2a2
F A1A1A2A2, a1a1a2a2.
б) Р МмА1А1А2А2 х МмА1А1А2А2
F ммA1A1A2A2
в) Р A1A1a2a2 x a1a1A2A2
F A1a1A2a2
г) Р А1а1А2а2 х А1а1а2а2
А1А2 A1a2
A1a2 a1a2
a1A2
a1a2
4. Резус-фактор.
В простейшем варианте резус-положительность доминирует над резус-отрицательностью и практически наследование Rh-фактора имитирует моногенное наследование. Однако, ряд исследований показывает, что система Rh определяется тремя антигенными факторами, которые детерминированы тремя тесно сцепленными генами, внутри аллельных пар которых действует полное доминирование, а при взаимодействии между ними проявляется “эффект положения”. Все это обусловливает разнообразие вариантов резус-антигенов и соответственно резус-несовместимости. Обозначаются эти гены буквами С,Д, Е. Но не все подробности наследования резус-фактора выяснены.
Если речь идет о наследовании вообще фенотипа Rh+ или Rh-, то этот вопрос решается просто, исходя из принципов моногенного наследования при полном доминировании.
Задача 1.
В семье родился резус - отрицательный ребенок.
Какие варианты фенотипов и генотипов по этому признаку могут быть у его родителей?
Решение задачи:
R - Rh+
r - Rh-
а) Rh- Rh-
Р rr х rr
r r
F rr
б) Rh+ Rh+
Р Rr х Rr
R, r R, r
F RR, Rr, Rr, rr.
в) Rh+ Rh-
Р Rr х rr
R, r r
F Rr, rr.
Задача 1.
Катаракта и полидактилия у человека обусловлены доминантными, тесно сцепленными генами. Однако, сцепленными могут быть не обязательно только гены указанных аномалий. Например, ген катаракты может быть сцеплен с геном нормального строения кисти и, наоборот, ген нормального строения хрусталика глаза - с геном полидактилии.
1. Женщина унаследовала катаракту от своей матери, а полидактилию от отца. Ее муж нормален в отношении обоих признаков. Чего скорее можно ожидать у их детей: одновременного проявления катаракты и полидактилии, отсутствия обоих признаков или наличия только одной аномалии?
2. Какое потомство можно ожидать в семье, где оба родителя гетерозиготны по обоим признакам?
Решение задачи:
А - катаракта,
а - N,
В - полидактилия,
в - N,
ААаа
В в, В, в
1. Р Аа х аа
вВвв
Ав ав
аВ
F Аавв, ааВв - наличие только одной аномалии.
2. а) Р Аа х Аа
вВвВ
Ав Ав
аВ аВ
F АаВв, АаВв - 50 % - обе аномалии;
ААвв - 25 % - с катарактой;
ааВВ - 25 % с полидактилией.
б) Р Аа х Аа
ВвВв
АВ АВ
ав ав
F ААВВ, АаВв, АаВв, аавв:
75 % - обе аномалии - ААВВ, АаВв, АаВв;
25 % - N - аавв.
Задача 2.
Ген цветной слепоты и ген ночной слепоты - рецессивные, сцепленные с Х-хромосомой. Расстояние между этими двумя генами составляет 50 морганид.
Определите вероятность рождения детей одновременно с обеими аномалиями в семье, где жена имеет нормальное зрение, но ее мать страдает ночной слепотой, а отец - цветной слепотой. Муж ее нормален по обоим признакам.
Решение задачи:
D - N
d - дальтонизм,
А - N,
а - ночная слепота,
ХАD - 50 %
Р ХАdХаD х ХАDY
Некроссоверные гаметы ХАd - 25 % ХАD
ХаD - 25 % Y
Кроссоверные гаметы ХАD - 25 %
Хаd - 25 %
F ХаdY - 1/8 - 12,5 % - только мальчики.
Задача 3.
У человека локус резус-фактора сцеплен с локусом, определяющим форму эритроцитов, и находится от него на расстоянии 3-х морганид. Резус-положительность и эллиптоцитоз (ненормальная форма эритроцитов в виде эллипса) определяются доминантными аутосомными генами.
Один из супругов гетерозиготен по обоим признакам.При этом резус-положительность он унаследовал от одного родителя, а эллиптоцитоз - от другого. Второй супруг резус-отрицателен и имеет нормальные эритроциты. Определите процентное соотношение вероятных генотипов и фенотипов детей в семье.
Решение задачи:
R - Rh+
r - Rh-
В - эллиптоцитоз
в - N
R = 3 %
В
Р R r х rrвв
в В rв
Некроссоверные гаметы Rв - 48,5 %
rВ - 48,5 %
Кроссоверные гаметы RВ - 1,5 %
rв - 1,5 %
F Rrвв, rrВв, RrВв, rrвв:
rrвв - 1,5 % - гомозигот рецессивных, фенотип - Rh-, N.
RrВв - 1,5 % - дигетерозигот, фенотип - Rh+, эллиптоцитоз.
Rrвв - 48,5 % - Rh+, N.
rrВв - 48,5 % - Rh-, эллиптоцитоз.
Задача 4.
У крыс темная окраска шерсти доминирует над светлой, а розовый цвет глаз - над красным.Оба признака сцеплены. В лаборатории от скрещивания розовоглазых темношерстных крыс с красноглазыми светлошерстными получено потомство: светлых красноглазых - 24, темных красноглазых - 25, светлых розовоглазых - 24, темных розовоглазых - 26.
Определите расстояние между генами, окраски шерсти и цвета глаз.
Пояснение к решению задачи:
для измерения расстояния между генами пользуются формулой:
Х = а + с х 100 %,
n
где Х - расстояние между генами, а - колличество кроссоверных форм первой группы, с - количетво кроссоверных форм второй группы, n - общее число потомков в данном опыте.
Решение задачи:
А - темн.
а - светл.
В - розов. гл.
в - красн.
А - ?
В
Х = 25 + 24 х 100 % = 49 %.
25 + 24 + 24 + 26
Задача 5.
Гипоплазия эмали (тонкая зернистая эмаль, зубы светло-бурого цвета) наследуется как сцепленный с Х-хромосомой признак. В семье, где оба родителя страдали отмеченной аномалией, родился сын с нормальными зубами.
Определите вероятность того, что следующий ребенок будет тоже с нормальными зубами.
Решение задачи:
ХВ - гипопл.
Хв - N.
Р ХВХв х ХВY
ХВ ХВ
Хв Y
F ХВХВ, ХВХв, ХВY, ХвY.
25 % - только мальчики.
Задача 6.
Девушка, имеющая нормальное зрение, отец которой страдал цветной слепотой, выходит замуж за нормального мужчину, отец которого тоже страдал цветной слепо-той. Какое зрение можно ожидать у детей от этого брака?
Решение задачи:
Р ХDХd х ХDY
ХD ХD
Хd Y
F ХDХD, ХDХd, ХDY, ХdY.
25 % - дальтоников, только мальчики.
Задача 7.
Ангидрозная эктодермальная дисплазия( отсутствие потоотделения, нарушение терморегуляции) передается как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой признак.
Нормальная женщина выходит замуж за мужчину, больного ангидрозной эктодермальной дисплазией. У них рождается больная девочка и здоровый сын. Определить вероятность рождения следующего ребенка без аномалий.
Решение задачи:
Ха - диспл.
ХА - N.
Р ХАХа х ХаY
ХА Ха
Ха Y
F ХАХа, ХаХа, ХАY, ХаY.
50 %
Задача 8.
Если альбинизм определяется рецессивным аутосомным геном, а гемофилия рецессивным, сцепленным с Х-хромосомой геном, может ли быть мужчина гемофиликом и альбиносом одновременно?
Решение задачи:
Может - ХhYаа.
Задача 9.
У человека есть наследственное аллергическое заболевание - геморрагический диатез, вызываемое рецессивным геном. Аллели этого гена сцеплены с Х-хромосомой и У-хромосомой. Определите какие дети будут в семье, где:
а) жена здорова, а муж болен;
б) жена здорова, но ее мать страдала геморрагическим диатезом.
Решение задачи:
Ха - геморр. диат.
Yа - геморр. диат.
ХА - N
YА - N
а) 1. P ХАХА х ХаYа
ХА Ха
Yа
F ХАХа, ХАYа - 100 % здоровы.
2. P ХАХа х ХаYа
ХА Ха
Ха Yа
F ХАХа, ХАYа - 50% здоровы;
ХаХа, Ха Yа - 50% больны.
б) Р ХАХа х ХаYа
ХА Ха
Ха Yа
F ХАХа, ХАYа - 50% здоровы;
ХаХа, Ха Yа - 50% больны.
Задача 10.
Если мужчина с цветной слепотой женится на нормальной женщине и они имеют двоих детей - нормальную дочь и сына с цветной слепотой, что можно сказать о генотипе матери?
Решение задачи:
Мать гетерозиготна - ХDХd
Задача 11.
Отец и сын в семье гемофилики с карими глазами, а мать имеет нормальную свертываемость крови и голубые глаза. Можно ли сказать, что сын унаследовал все признаки от отца?
Решение задачи:
Нет: гемофилию через мать, карие глаза - отца.
Задача 12.
У человека псевдогипертрофическая мышечная дистрофия( смерть в 14-20 лет) в некоторых семьях зависит от рецессивного, сцепленного с полом гена. Болезнь зарегистрирована только у мальчиков. Почему? Если больные мальчики умирают до деторождения, то почему эта болезнь не элиминируется из популяций?
Решение задачи:
Болезнь не элиминируется, так как ген в Х-хромосоме; женщины - носители этого гена. Больные девочки не рождаются, т. к. неоткуда получить вторую Х-хромосому, мальчики умирают до деторождения.
Задача 13.
Мужчина, страдающий дальтонизмом и глухотой, женился на женщине, нормальной по зрению и хорошо слышащей. У них родился сын, глухой и дальтоник, и дочь дальтоник, но с хорошим слухом.
Определите вероятность рождения в этой семье дочери с обеими аномалиями, если известно, что дальтонизм и глухота передаются как рецессивные признаки, но дальтонизм сцеплен с Х-хромосомой, а глухота - аутосомный признак.
Решение задачи:
ХD - N
Хd - дальт.
А - N
а - глух.
Р ХDXdAa x XdYaa
ХDA Xdа
ХDa Ya
XdA
Xda
F XdXdaa - 1/8 - 12,5 %.
Задача 14.
а) Пигментный ретинит (прогрессирующее снижение поля зрения и ночная слепота, нередко приводящая к полной слепоте) может наследоваться тремя путями: как аутосомный доминантный признак, как аутосомный рецессивный и как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой.
б) Впоследствии было установлено, что подобный локус есть не только в Х-, но и в Y-хромосоме.
Определите вероятность рождения больных детей в семье, где мать больна пигментным ретинитом и является гетерозиготной по всем трем парам генов, а муж здоров и гомозиготен:
а) по аутосомным генам;
б) по трем парам генов.
Решение задачи:
а) А - п.р.
а - N
В - N
в - п.р.
Хr - п.р.
ХR - N
б) Yr - п.р.
YR - N
а) Р АаВвХRХr х ааВВХRY
АВХR аВХR
АВХr (аВY)
АвХR
АвХr
аВХR
(аВХr)
авХR
(авХr)
F 8/16 + 2/16 = 10/16 » 62 %
б) Р АаВвХRХr х ааВВХRYR
АВХR аВХR
АВХr аВYR
АвХR
АвХr
аВХR
аВХr
авХR
авХr
F 8/16 = 50 %