Наследование неаллельных генов

ЗАДАНИЕ 14. Ознакомьтесь с основными закономерностями наследования неаллельных генов.

ЗАДАНИЕ 15. Ознакомьтесь с принципами решения задач на независимое наследование неаллельных генов и научитесь выписывать гаметы.

При решении задач на независимое наследование необходимо помнить, что закону независимого наследования подчиняются только неаллельные гены, расположенные в разных парах хромосом.

При генотипе с гены располагаются в хромосомах так:

При генотипе АаВbDd - и так далее.

Задача 1. Сколько типов гамет и каких именно образуют следующие организмы: а) с генотипом ААВВ; б) ааВВ; в)ааbb; г) Ааbb; д)ААВb; е) АаВb?

Р е ш е н и е. Особь с генотипом ААВВ дает один тип гамет АВ, так как она гомозиготна по обеим парам генов. Особь с генотипом Ааbb дает два типа гамет Аb и аb, так как гаметы могут отличаться только генами А и а. особь с генотипом АаВb дает четыре типа гамет:

Поскольку хромосомы различных пар могут комбинироваться в различных и равновероятных комбинациях при расхождении их в анафезе первого мейотического деления. Следовательно, всех типов гамет образуется поровну, по 25%. Общая формула для нахождения количества типов гамет при полигибридном скрещивании 2ⁿ, где n – количество пар генов в гетерозиготном состоянии.

Задача 2. Сколько типов гамет образуют следующие организмы: а) гетерозиготный по одной из двух пар генов; б)дигетерозиготный?

Задача 3. Сколько типов гамет образуют организмы со следующими генотипами: а) AAbbccDD; б) AabbDD; в) aaBbDD; г) AaBbCc; д) MmNnSSRr; е) MmnnSSRr; ж) DdEeFfHh ?

Задача 4. Гетерозиготная белая вихрастая морская свинка скрещена с гладкой гетерозиготной по гену черной окраски шерсти. Какое расщепление по фенотипу и генотипу ожидается в первом поколении, если известно, что у морских свинок вихрастая шерсть доминирует над гладкой, а черная окраска – над белой?

Р е ш е н и е. Обозначим А – ген вихрастой шерсти

а - ген гладкой шерсти

В – ген черной краски шерсти

b – ген белой окраски шерсти

Тогда:

О т в е т. Расщепление по фенотипу и генотипу в соотношении 1:1:1:1.

Р е ш е н и е. Обозначим А – ген карих глаз а - ген голубых глаз В – ген преимущественного владения правой рукой b – ген преимущественного владения левой рукой Составим родословную:

Задача 5. Голубоглазый правша менялся на кареглазой правше, У них родилось двое детей: кареглазый левша и голубоглазый правша. Определите вероятность рождения в этой семье голубоглазых детей, владеющих преимущественно левой рукой.

По фенотипам родившихся детей устанавливаем, что отец был гетерозиготен по гену леворукости, в мать гетерозиготна по обоим генам.

Рождение у этих родителей ребенка с двумя рецессивными признаками возможно. Для расчета вероятности совпадения двух независимых друг от друга явлений, в данном случае гомозиготности по рецессивным ге­нам голубых глаз и леворукости, нужно перемножить вероятности каждого из них между собой. Конкретно, вероятность рождения голубоглазого ребенка родителей составляет 1/2, а вероятность рождения леворукого ребенка у этих родителей составляет 1/4, следовательно, вероятность рождения ребенка с генотипом ааbb у родителей —составляет (1/2)х( 1/4)=1/8, или 12,5%.

О т в е т. Вероятность 12,5%.

ЗАДАНИЕ 16. Решите задачи различных типов на независимое наследование генов.

Задача 1. У морских свинок вихрастая шерсть доминирует над гладкой, а черная окраска - наш белой.

а) Каково будет первое поколение от скрещивания гомозиготной вихрастой черной свинки с гладкой белой?

б) Каково будет второе поколение?

в) Какое будет потомство от скрещивания особей первого поколения с каждым из родителей?

Задача 2. У морских свинок вихрастая шерсть доминирует над глад­кой, а черная окраска - над белой. Вихрастая черная свинка, скре­щенная с вихрастой белой, дала 28 вихрастых черных и 31 вихрастую белую, 9 гладких белых и 11 гладких черных свинок. Каковы генотипы родителей?

Задача 3. У гороха желтый цвет семян доминирует над зеленым, а гладкая поверхность над морщинистой.

а) Какие типы гамет может образовывать гетерозиготный зеленый гладкий горох?

б) Какие типы гамет образует гетерозиготный желтый морщинистый горох?

Задача 4. У гороха желтый цвет семян доминирует над зеленым, а гладкая форма - над морщинистой. Какое потомство и в каком соотно­шении ожидается при скрещивании: а)АаВb х АаВb; б) АаВb х ааbb; В)Ааbb х ааВb ; г)АаВb х ААbb, д)АаВb X Ааbb?

Задача 5. При самоопылении желтого гладкого гороха в первом по­колении получено следующее расщепление: желтых гладких - 99, жел­тых морщинистых - 36, зеленых гладких - 29, зеленых морщинистых - 12. Определите генотипы родительских форм. Определите, соответствует ли эмпирическое расщепление теоретическому.

Задача 6. Два красных высоких гороха подвергнуты самоопылению. От первого получено 64 красных высоких и 21 красный низкий горох, от второго - 64 красных высоких и 20 белых высоких. Определите характер наследования признаков (рецессивность и доминантность). Каковы генотипы исходных форм?

Задача 7.У львиного зева высокий рост растения доминирует над низким, а ген красной окраски цветов неполно доминирует над геном белой, давая в гетерозиготном состоянии розовые цветы. При скрещивании высокого красного растения с низким розовым получены высокие красные, высокие розовые, низкие красные, низкие розовые. Какие из этих потомков надо скрестить, чтобы получить низкие растения с белой окраской.

Задача 8. Две тыквы с белыми плоскими плодами подвергнуты самоопылению. От первого растения получены белые и желтые плоды, но все плоские, от второго - плоские и круглые, но все белые. Определите характер наследования признаков (рецессивность и доминантность и ожидаемое расщепление в потомстве каждой тыквы. Задача 9. У тыквы белая окраска плодов доминирует над желтой, а плоская форма - над круглой. В следующих примерах определите генотипы родительских форм:

а) При скрещивании тыкв с белыми круглыми плодами в потомстве получено: 28 тыкв с белыми круглыми и 12 с желтыми круглыми плодами.

б) При скрещивании тыкв с белыми круглыми и с белыми плоскими плодами получено потомство в следующем соотношении: 3/8 с белыми круглыми плодами, 3/8 с белыми плоскими плодами, 1/8 с желтыми плоскими плодами, 1/8 с желтыми круглыми плодами.

в) При скрещивании тыквы с белыми плоскими плодами с тыквой с желтыми круглыми плодами получено потомство в соотношении: 1/4 с желтыми плоскими плодами, 1/4 с желтыми круглыми плодами, 1/4 с белыми плоскими, 1/4 с белыми круглыми.

Задача 10. У кур простой (листовидный) гребень рецессивен по отношению к розовидному, а оперенные ноги доминируют над голыми. Курица с голыми ногами, гомозиготная по розовидному гребню, скрещена с петухом, оба признака у которого рецессивны. Какая часть потомства унаследует оба признака матери?

Задача 11.У кур простой (листовидный) гребень рецессивен по отношению к розовидному, а оперенные ноги доминируют над голыми.

а) Петух с оперенными ногами и розовидным гребнем скрещен с го­лоногой курицей, имеющей розовидный гребень. Он дает потомство с оперенными ногами, среди которых большинство особей имеют розовидные гребни, но встречается среди них и некоторое количество птиц с простым гребнем. Каковы генотипы родителей?

б) От курицы с оперенными ногами и простым гребнем и петуха, имеющего оперенные ноги и розовидный гребень, получено потомство, среди которого есть оперенные и голоногие особи и все с розовидным гребнем. Каковы генотипы родителей?

Задача 12.У кур гороховидный гребень доминирует над листовидным, а оперенные ноги - над голыми. От группы генотипически однородных кур с листовидным гребнем и оперенными ногами при скрещивании с петухом, имеющим гороховидный гребень и голые ноги, получено следующее потомство: с гороховидным гребнем и оперенными ногами - 59, с гороховидным гребнем и голыми ногами - 72, с листовидным гребнем и голыми ногами - 66, с листовидным гребнем и оперенными ногами - 63. Установите генотипы родителей и определите совпадение эмпирического расщепления с теоретическим.

Задача 13. Каких надо взять родителей, чтобы получить расщепление потомков но фенотипу в соотношении 1:1:1:1, 3:3:1:1?

Задача 14. У человека карие глаза доминируют над голубыми, а близорукость - над нормальным зрением. Голубоглазая близорукая женщина от брака с кареглазым мужчиной, имеющим нормальное зрение, родила близорукого кареглазого ребенка. Можно ли установить генотипы родителей?

Задача 15. У человека праворукость доминирует над леворукостью, а ахондроплазия (недоразвитость трубчатых костей - над нормальным скелетом). Мужчина и женщина, оба правши, страдающие ахондроплазией, вступили в брак. У них родилось трое детей: правша с ахондроплазией, левша с ахондроплазией, правша с нормальным строением скелета. Каковы генотипы родителей?

Задача 16. У человека карие глаза доминируют над голубыми, а курчавые волосы - над гладкими. У курчавого голубоглазого мужчины и кареглазой гладковолосой женщины - четверо детей, каждый из которых отличается по одному признаку от другого. Каковы генотипы родителей в этой семье?

Задача 17. У человека карие глаза доминируют над голубыми, а курчавые волосы - над гладкими. Голубоглазый курчавый мужчина, отец которого имел гладкие волосы, женился на кареглазой гладковолосой женщине из семьи, все члены которой имели карие глаза. Какие дети могут рождаться в этой семье?

Задача 18. Близорукий мужчина (доминантный признак) левша (ре­цессивный признак) вступает в брак с женщиной, нормальной по обоим признакам. Известно, что у обоих супругов были братья и сестры, страдавшие фенилкетонурией, но сами они были здоровы. В их семье первый ребенок был нормален в отношении всех трех признаков, второй был близоруким левшой, третий оказался больным фенилкетонурией.

а) Определите генотипы родителей и всех трех детей.

б)Определите вероятность того, что четвертый ребенок их будет нормален по всем трем признакам.

Задача 19. У человека имеются две формы глухонемоты, которые определяются рецессивными аутосомными несцепленными генами.

а) Какова вероятность рождения детей глухонемыми в семье, в которой мать и отец страдают одной и той же формой глухонемоты, а по другой форме глухонемоты они гетерозиготны?

б) Какова вероятность рождения детей глухонемыми в семье, в которой оба родителя страдают резными формами глухонемоты, а по второй паре генов глухонемоты каждый из них гетерозиготен?

Задача 20. Полидактилия (шестипалость), близорукость и отсутствие малых коренных зубов передаются как доминантные аутосомные признаки.

а) Какова вероятность рождения детей баз аномалий в семье, в ко­торой оба родителя имеют все три признака, но гетерозиготны по трем парам генов?

б) Определите вероятность рождения детей без аномалий в семье, о которой известно следующее. Бабка по линии жены была шестипалой, в дед - близоруким. В отношении других признаков они нормальны. Дочь же унаследовала от своих родителей обе аномалии. Бабка по линии мужа не имела малых коренных зубов, у нее было нормальное зрение и пятипалая кисть. Дед был нормален в отношении всех трех признаков. Сын унаследовал аномалию матери.

Задача 21. Арахнодактилия (паучьи пальцы) наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностыо, равной 30%. Леворукость - рецессивный аутосомный признак с полной пенетрантностью. Определите вероятность рождения ребенка с двумя аномалиями в семье, в которой оба родителя гетерозиготны по обеим парам генов.

Задача 22. У человека наличие в эритроцитах антигена резус-фак­тора (фенотип Rh⁺) обусловлено доминантным геном D. Его аллель d обусловливает отсутствие этого антигена (фенотип Rh^-). Ген I группы крови (I°) рецессивен в отношении генов II группы (I^A) и III группы(I^B). Два последних аллелякодоминантны и их сочетание (I^A I^В) обусловливает IV группу крови.

а) Генотип мужа - ddI^AI^o, жены - DdI^BI^B. Какова вероятность рож­дения ребенка с резус-положительной кровью IV группы?

б) Женщина с резус-положительной кровью IV группы, отец которой имел резус-отрицательную кровь I группы, вышла замуж за мужчину с резус-отрицательной кровью I группы. Какова вероятность того, что ребенок унаследует оба признака отца?

в) Мужчина, имеющий резус-отрицательную кровь IV группы, женился на женщине, имеющей резус-положительную кровь III группы. У отца жены была резус-отрицательная кровь I группы. В семье - два ребенка: у первого - резус-положительная кровь I группы, у второго - резус- отрицательная кровь III группы. Судебно-медицинская экспертиза установила, что один из этих детей- внебрачный. По какой из двух пар аллелей исключается отцовство?

ЗАДАНИЕ 17 . Решите задачи на полимерное взаимодействие неаллельных генов, расположенных в разных, негомологичных хромосомах.

Задача 1. Допустим, что красная окраска зерен пшеницы зависит- двух пар полимерных генов А и А^’. Интенсивность окраски обуславливается количеством доминантных генов. Гены а и а' определяют белую окраску зерен.

а) Какое расщепление получится при скрещивании двух особей, ге­терозиготных по обеим парам генов? Дайте расщепление на окрашенные и неокрашенные зерна и расщепление по интенсивности окраски.

б) При скрещивании двух растений со светло-красными и бледно-розовыми зернами получено потомство, в котором наблюдается 1/8 растений -с красными зернами, 3/8 - со светло-красными, 3/8 - с бледно-розовыми. и 1/8 - с белыми зернами. Каковы генотипы родителей?

Задача 2. У пастушьей сумки треугольная форма стручков определяется присутствием двух пар доминантных генов ААА’A’ или каждого из них в отдельности. В отсутствие хотя бы одного доминантного гена, то есть в генотипе aаа'а' , развивается яйцевидный стручок. Какое соотношение по форме стручков получится в Следующих скрещиваниях:

AaA’a’ x AaA’a’

AAA’a’ x aaa’a’

AAA’a’ x Aaa’a’

AAA’a’ x AaA’a’?

а) При скрещивании растения с треугольными стручками и растения с яйцевидными стручками получено потомство, одна половина которого имеет треугольные, а другая - яйцевидные стручки. Каковы генотипы родителей? •

- б) При скрещивании двух растений с треугольными стручками получено потомство, 7/8 которого имеет треугольные стручки, а 1/8 - яйцевидные. Каковы генотипы родителей?

Задача 3. Количество рядов зерен на початке кукурузы зависит от серии полимерных генов, При отсутствии доминантных генов развивается 8 рядов зерен. Каждый доминантный ген (безразлично какой пары), независимо от его гомозиготности или гетерозиготности, определяет развитие двух лишних рядов зерен.

а) Сколько рядов зерен в початке кукурузы у особи, имеющей гено­тип: AaA’a’; AAA’A’; aaA’a’?

d) В потомстве от скрещивания двух растений кукурузы получено примерно 1/4 растений с 14 рядами зерен в початке, 1/2 - с 12 рядами и 1/4 - с 10 рядами. Сколько доминантных генов полимерного ряда имеется у каждого из родительских растений?

Задача 4. Рост человека контролируется несколькими парами сцепленных 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 150 см, самые высокие все 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 165, 160, 155 и 150 см. Определите генотипы родителей и их рост.

ЗАДАНИЕ 18. Решите задачи на комплементарное взаимодействие неаллельных генов, расположенных в разных хромосомах.

Задача 1. У душистого горошка ген А вызывает образование пропигмента, а ген B - фермента, под влиянием которого из пропигмента образуется пигмент. Таким образом, гены А и B порознь, как и их аллели, определяют белую окраску цветов. Гены А и В вместе вызывают развитие пурпурной окраски.

а) Каково будет расщепление по окраске цветов в потомстве от скрещивания:

AaBb x AaBb

aaBb x AAbb

AaBb x aaBb?

Aabb x aaBb

AaBb x aaBB

б) При скрещивании двух растений с белыми цветами получено около 3/4 растений с белыми цветами и около 1/4 - с пурпурными Каковы генотипы родителей?

в) Два пурпурных душистых горошка, скрещеные между собой, дали 1080 пурпурных и 840 белых потомков. Каковы генотипы родителей?

г) При скрещивании растения, имеющего пурпурные цветы, с растениям, имеющим белые цветы, получена одна половина потомков с пурпурными цветами, а другая с белыми цветами. Каковы генотипы родителей ?

Задача 2.Если у кур ген розовидного гребня А и ген гороховидного гребня B присутствуют одновременно, то развивается ореховидный гребень. При их рецессивных аллелях образуется простой листовидный гребень .

а) Какие гребни будут в потомстве от скрещиваний:

AaBb x AaBb

AaBb x aabb

Aabb x aaBb

Aabb x AaBb ?

б) При скрещивавши петуха с роговидным гребнем и курицы с ореховидным получается 3/8 потомков с ореховидным гребнем, 3/8 с розовидным, 1/8 - с гороховидным, 1/8 - с простым. Каковы генотипы родителей?

в) При скрещивании петуха с розовидным гребнем и курицы с гороховидным получено 1/4 потомков с ореховидным гребнем, 1/4 - с розовидным, 1/4 - с гороховидным, 1/4 - с простым. Каковы генотипы ро­дителей ?

г) При скрещивании петуха с розовидным гребнем и курицы с гороховидным получено 6 цыплят с ореховидным гребнем и 5 - с розовидным. Каковы генотипы родителей?

д) При скрещивании кур и петухов с ореховидным гребнем получено 1/4 потомков с розовидным гребнем, 1/4 - с листовидным и 1/2 - с ореховидным. Каковы генотипы родителей?

е) Курица с простым гребнем вывела цыплят из отложенных ею яиц. Цыплята были с простым, розовидным, ореховидным или гороховидным гребнями. Каковы генотип и фенотип петуха?

Задача 3. У попугайчиков-неразлучников цвет перьев определяется двумя парами несцепленных неаллельных генов. Сочетание двух доминантных генов (хотя бы по одному из каждого аллеля) определяет зеленый цвет, сочетание доминантного гена из одной пары и рецессивных генов из другой определяет желтый или голубой цвет, рецессивные особи по обеим парам имеют белый цвет.

а) При скрещивании зеленых попугайчиков-неразлучников получено потомство из 55 зеленых, 18 желтых, 17 голубых и 6 белых. Опреде­лите генотипы родителей и потомства.

б) Зоопарк прислал заказ на белых попугайчиков. Однако скрещивание имеющихся на ферме зеленых и голубых особей не давало белых попугайчиков. Определите генотипы имеющихся на ферме птиц.

Задача 4. У мышей рецессивный ген с обусловливает альбинизм (отсутствие пигментации, белая шерсть). Его аллель С вызывает пигментацию шерсти. Гены А и а обусловливают распределение пигмента вдоль волоса. При рецессивном гене а каждый волос от корня до кончика имеет однородную черную пигментацию. При доминантном гене A (агути) каждый волосок черный, но невдалеке от кончика имеется кольцо желтого пигмента (серая окраска диких мышей).

а) Какой фенотип имеют мыши ССАА ; ССаа; ссАА ; ссаа?

б) Скрещены две серые мыши, дигибридные по генам пигментации С и агути А. Какое расщепление ожидается в первом поколении?

в) Дигетерозиготная серая мышь скрещена с белой, рецессивной по генам с и а. Определите расщепление по фенотипу в первом поколении.

ЗАДАНИЕ 19 . Решите задачи на эпистатическое взаимодействие неаллельных генов, расположенных в разных хромосомах.

Задача 1. У тыквы ген А подавляет развитие окраски плодов. Его аллель а не мешает окраске развиваться. Ген B определяет желтый цвет плодов, а ген b - зеленый цвет.

а) Какая окраска будет при следующих скрещиваниях:

АаВb х АаВb Ааbb х ааВb

Ааbb x aaBB aaBb X ааbb ?

б) Растение с белыми плодами при скрещивании с растением, имеющим желтые плоды, дало потомство, 1/2 которого имеет белые плоды, 3/8 - желтые и 1/8 - зеленые. Каковы генотипы родительских форм?

в) Растение с белыми плодами скрещено с растением, имеющим зеле­ные плоды. В потомстве от них получено 1/2 растений с белыми плодами, 1/2 - с желтыми. Каковы генотипы родителей?

г) При скрещивании двух тыкв с белыми плодами получено потомстве, имеющее 3/4 особей с белыми плодами, 1/16 - с зелеными, 3/16 - с желтыми. Каковы генотипы родителей?

Задача 2. У некоторых пород кур ген А подавляет развитие окраски. Его рецессивный аллель а позволяет окраске развиваться. Ген В дает окрашенное оперение, а его аллель b определяет белый цвет перьев.

а) Какое расщепление по фенотипу получится при следующих скрещиваниях:

AaBb x AaBb

AaBb x aabb

Aabb x aaBb

aaBb x aabb?

б) Белый петух скрещен с двумя курами: при скрещивании с белой курицей получено потомство, 7/8 которого имеет белое оперение и 1/8 - окрашенное, а при скрещивании с окрашенной курицей - 5/8 — белое и 3/8 - окрашенное оперение. Каковы генотипы всех родительских форм?

Задача 3. У лошадей ген В вызывает вороную окраску, а его аллель b – рыжую. Ген А подавляет развитие окраски, вызываемой аллелями B и b, эпистатичен к ним, и лошади, обладающие им, имеют серую окраску. Аллель а этого гена не тормозит развитие окраски.

а) Какое расщепление по окраске получится при скрещивании двух серых лошадей, гетерозиготных по обоим генам?

б) При скрещивании серого жеребца с несколькими гетерозиготными вороными кобылами получено 1/2 серых жеребят, 3/8 - вороных и 1/8 - рыжих. Каков генотип жеребца?

Задача 4. Так называемый бомбейский феномен состоит в том, что в семье, в которой отец имел I группу крови, а мать - III, родилась девочка с I группой. Она вышла замуж за мужчину со II группой крови, и у них родились две девочки: первая - с IV, вторая - с I группой крови. Появление в третьем поколении девочки с IV группой крови от матери с I группой крови вызвало недоумение. Однако в литературе было описано еще несколько подобных случаев. По сообщению В.Маккьюсика (1967), некоторые генетики склонны объяснять это явление редким рецессивным эпистатическим геном, способным подавлять действие генов А и B , определяющих группу крови. Принимая эту гипотезу:

а) Установите вероятные генотипы всех трех поколений, описанных в бомбейском феномене.

о) Определите вероятность рождения детей с I группой крови в семье дочери из третьего поколения, если она выйдет замуж за такого же по генотипу мужчину, как она сама.

в) Определите вероятные группы крови у детей в семье второй дочери из третьего поколения, если она выйдет замуж за мужчину с IV группой крови, но гетерозиготного по редкому эпистатическому гену.

СЦЕПЛЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ НЕАЛЛЕЛЬНЫХ ГЕНОВ

ЗАДАНИЕ 20. Ознакомьтесь с методикой записи и решения задач на сцепление генов.

При решении задач на сцепление необходимо помнить, что сцепленно наследуются гены, расположенные в одной и той же хромосоме и образующие группу сцепления. Запись обозначает, что в одной хромосоме лежат доминантные гены A и B , а в гомологичной ей хромосоме лежат рецессивные гены а и b. Может быть и иное расположение генов, например, . Запись обозначает, что гены АВ и М лежат в разных, негомологичных хромосомах и поэтому гены АВ по отношению к гену М наследуются независимо.

В задачах на сцепленное наследование необходимо различать полное и неполное сцепление. Сцепление, нарушаемое кроссинговером, называется неполным. При полном сцеплении дигетерозиготная особь дает 2 типа гамет. Пример: особь дает гаметы и в равных количественных соотношениях. При неполном сцеплении - 4 типа. Пример: особь дает некроссоверные гаметы и в большем количестве, а также кроссоверные гаметы и в меньшем количестве, соответствующем расстоянию между генами А и В. Следует иметь в виду, что у самцов дрозофилы не бывает кроссинговера.

ЗАДАНИЕ 21. Решите задачи на сцепленное наследование.

Задача 1. Определите, сколько типов гамет, какие типы и в равном ли количестве производят особи, имеющие следующие генотипы:

а) самец дрозофилы ; б) самка дрозофилы

в) самец дрозофилы ; г) самка дрозофилы .

Задача 2. Расположите гены в хромосомах особи АаВb при условии, что у этого млекопитающего гены А и В сцеплены. При образовании гамет будут ли они образовываться в равном количестве, если нет, то каких типов гамет будет больше?

Задача 3. У особи АаВb образуются четыре типа гамет примерно по 25 % каждого типа. Расположите гены в хромосомах.

Задача 4. Объясните результаты следующих скрещиваний (расположите гены в хромосомах):

Pа) AaBb x aabb

Потомки F₁ 25 AaBb

27 Aabb

24 aaBb

26 aabb

б) AaBb x aabb

47 AaBb

5 Aabb

7 aaBb

42 aabb

в) AaBb x aabb

12 AaBb

38 Aabb

36 aaBb

14 aabb

Задача 5. Дана особь DdEe . Расположите гены в хромосомах, принимая во внимание, что у этой особи гамет и в несколько раз больше, чем гамет, содержащих гены D и e или d и E.

Задача 6. Между генами А и В расстояние 8 морганид. Какие и сколько гамет ожидается у следующих особей:

; ; ; ?

Задача 7. У кукурузы D - гладкие семена,d - морщинистые, Е - окрашенные, е - бесцветные. Гены D и Е локализованы в одной аутосоме на расстоянии 3,6 морганид. Определите, какие типы гамет и в каком количестве образуют растения с генотипом:

; .

Задача 8. Какие типы гамет и в каком количестве ожидаются у следующих особей, если известно, что между генами А и В расстояние 12 морганид, а между генами С и D -6 морганид:

; ; ?

Задача 9. При скрещивании самки дрозофилы, гетерозиготной по

двум парам генов (MmNn), с рецессивным самцом (mmnn) получено следующее расщепление: MmNn 47 %; Mmnn 3 %; mmnn 3 %; mmnn 47%? Расположите гены в хромосомах и укажите расстояние между генами в морганидах.

Задача 10. У дрозофилы ген а определяет изогнутость крыльев, а ген b - безглазие, гены А и В - соответственно развитие прямых крыльев и нормальных глаз. При скрещивании самки, гетерозиготной по обеим парам генов, с рецессивным самцом получено следующее потомство: 49,5 % - с нормальными глазами и нормальными крыльями; 0,5 % - безглазых мух с нормальными крыльями; 49,5 % - безглазых мух с изогнутыми крыльями; 0,5 % - с нормальными глазами и изогнутыми крыльями. Как и на каком расстоянии расположены гены в хромосомах?

Задача 11. У дрозофилы ген серой окраски тела - А, черной - а, ген длинных крыльев - В, зачаточных - b. При скрещивании серой длиннокрылой самки с рецессивным самцом получено потомство: 41,5% - серых длиннокрылых; 8,5% - черных длиннокрылых;

41,5% - черных зачаточнокрылых; 8,5% - серых зачаточнокрылых.

В другом скрещивании таких же фенотипически сходных самцов и самок получены следующие результаты:

8,5% - серых длиннокрылых; 41,5% - серых зачаточнокрылых;

8,5% - черных зачаточнокрылых; 41,5% - черных длиннокрылых. Расположите гены в хромосомах и определите расстояние между ними.

Задача 12. У дрозофилы гены серой окраски тела - А, черной окраски - а, длинных крыльев - В, зачаточных - b сцеплены и расположены на расстоянии 17 морганид друг от друга. Какое потомство получится при скрещивании:

а) самца АаВb с самкой aabb (возможны два варианта решения);

б) самки АаВb с самцом aabb , если известно, что А сцеплен с В?

Задача 13. Какое потомство и сколько получится при скрещивании морских свинок со следующими генотипами: самец — и самка , если известно, что расстояние между генами 3 морганиды?

Задача 14. У дрозофилы А - серое тело, а - черное тело, В - длинные крылья, b зачаточные крылья. Гены сцеплены и расположены на расстоянии 17 морганид друг от друга. Какое потомство и в каком процентном соотношении получится при скрещивании:

а)самка х самец ; б)самка х самец ?

Задача 15. У помидора А - длинный стебель, а - короткий стебель, В - шаровидная форма плода, b - грушевидная. Гены высоты стебля и формы плодов сцеплены - и дают 20% перекрест:

а) Cколько и каких потомков получится при скрещивании

x ?

б) Какое потомство получится при скрещивании гомозиготного высокого помидора с грушевидными плодами и гомозиготного карликового помидора С шаровидными плодами?

в) Какое потомство по фенотипу и в каком соотношении получится при скрещивании

x ?

Задача 16. У дрозофилы гены желтого цвета тела У, белого цвета глаз W и ген вильчатых крыльев bi лежат в одной хромосоме. Между генами У и W - 1,2%, перекреста, а между генами У и bi – 4,7%. Какой процент перекреста можно ожидать между генами W и bi - (Воз­можны два варианта решения).

Задача 17. Расстояние между генами АиD - 5 морганид, между генами D и В - 6 морганид. Сколько морганид генами А и В, если известно, что ген в лежит у конца хромосом?

Задача 18. Гены А, В, С, D составляют одну группу сцепления. Расстояние между генами А и D - 2 морганиды, между генами D и С -689,5 морганид, между C и B - 1,5 морганиды, a между А и B - 6 морганид. Составьте карту расположения генов в хромосоме.

Задача 19.Гены А, В, С, D, Е лежат в одной хромосоме. Расстояние между генами А и С - 2 морганиды, между В и С - 7 морганид, между В к Е- 3 морганиды, между D и Е - 5 морганид, между С и D - 9 морганид и между А и В - 5 морганид. Составьте карту хромосомы и определите расстояние между генами А и Е; С и Е.

Задача 20.- У дрозофилы гены красных глаз и нормального брюшка доминантны по отношению к генам белых глаз и измененного брюшка. Оба признака наследуются сцепленно с полом. Расстояние между этими генами равно 3 морганидам. Напишите, какие типы - гамет и в каком количестве образуются:

а) у гетерозиготной по обеим парам генов самки (2 варианта);

б) у красноглазого самца с нормальным брюшком;

в) у белоглазого самца с измененным брюшком.

Задача 21. Рецессивная самка дрозофилы с желтым цветом тела, киноварными глазами, обрезанными краями крыльев скрещена с самцом, имеющим серый цвет тела, красные глаза, нормальные крылья. В полученном потомстве все самцы желтые, с киноварными глазами, обрезанными краями крыльев, а все самки серые, красноглазые, с нормальными крыльями. Объясните, в каких хромосомах локализованы эти гены.

Задача 22. У человека рецессивный ген гемофилии р и рецессивный ген d цветовой слепоты сцеплены с полом и расположены на расстоянии 10 морганид. Определите, какие типы гамет и в каком количестве образуют лица, имеющие следующие генотипы:

женщина – х^pDх^Pd мужчина рецессивный по обоим генам.

Задача 23. У человека ген а обусловливает полную цветовую слепоту (протанопию), а ген b - мышечную дистрофию Дюшена. Оба признака наследуются сцепленно с полом. По родословной одной многодетной семьи были получены следующие данные: здоровая женщина с нормальным цветовым зрением, отец которой страдал мышечной дистрофией, а мать - нарушением цветового зрения, вышла замуж за здорового мужчину с нормальным зрением. У них родилось 8 мальчиков и 3 девочки. Из них 3 девочки и один мальчик здоровы и имели нормальное цветовое зрение, 3 мальчика страдали мышечной дистрофией, 3 мальчика - цветовой слепотой, один мальчик - обоими заболеваниями. Составьте родословную и напишите генотипы членов родословной.

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИЙ

ЗАДАНИЕ 22. Ознакомьтесь с методом изучения генетической структуры популяций.

Он базируется на популяционно-статистическом анализе и законе Харди - Вайнберга. Закон Харди - Вайнберга устанавливает связь между частотой определенных аллелей в популяции и частотой соответствующих этим аллелям генотипов. При определенных условиях соотношения аллелей, а также генотипов в популяции остаются неизменными из поколения в поколение.

Если р - частота аллеля А в данной популяции, q - частота аллеля а, то р q = 1.

Соответственно соотношение генотипов АА, Аа и аа в популяции будет отвечать формуле

p²(AA)+2pq(Aa)+q²(aa)=1.

Используя закон Харди - Вайнберга, можно:

а) определять частоту генов и частоту генотипов в родительском поколении и в поколении потомков;

б) путем сравнения результатов распределения генотипов в реаль­ной популяции с теоретически ожидаемым распределением обнаруживать влияние различных факторов на изменение генетической структуры популяции.

Задача 1. При исследовании популяции было установлено, что частота альбинизма составляет 1:40000. Определите генетическую структуру популяции.

Решение. Если q - частота аллеля, контролирующего альбинизм, то q² - частота гомозигот по этому аллелю и численно равна частоте альбиносов среди населения, т.e.q² = 1/40000.

Отсюда q = =

Частота аллеля А равна р = 1-q, отсюда р = 1- = Частота гетерозиготных носителей в этом случае составит

2pq = 2 и

частота гомозигот по аллелю А

p^{2 2} = .

Ответ. Относительные доли генотипов аа:Аа:АА в популяции представлены в соотношении 1:398:39601.

ЗАДАНИЕ 23 . Решите следующие задачи на определение генетической структуры популяций.

Задача 1. Алкаптонурия характеризуется окрашиванием хрящевых тканей и быстрым потемнением подщелоченной мочи, наследуется как аутосомно-рецессивный признак. В старости при этой аномалии развивается артрит. Заболевание встречается с частотой 1:100000 (В.П.Эфроимсон, 1968). Вычислите количество гетерозигот в популяции.

Задача 2. Глухонемота связана с врожденной глухотой, которая препятствует нормальному усвоению речи и наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Средняя частота заболевания колеблется по paзным странам. Для европейских стран она равна приблизительно 2:10000 (3 В.П.Эфроимсон, 1968). Определите возможное число гетерозиготных по глухонемоте людей в районе, включающем 8000000 жителей.

Задача 3. Одна из форм фруктозурии (ослабленное усвоение фруктозы и повышение содержания ее в моче) проявляется субклинически. Дефекты обмена снижаются при исключении фруктозы из пищи. Заболевание наследуется аутосомно-рецессивно и встречается с частотой 7:1000000 (В.Ц.Эфроимсон, 1968). Определите число гетерозигот в популяции.

Задача 4. Пентозурия наследуется как аутосомно-рецессивный признак и встречается с частотой 1:50000 (Л.О.Бадалян, 1971). Определите частоту доминантного и рецессивного аллелей в популяции.

Задача 5. У коренных жителей Австралии из 730 обследованных группа крови М (генотип ММ) обнаружена у 22человек, группа крови МN (генотип МN) - у 216, группа крови N (генотип NN) - у 492. Oпределите генетическую структуру популяции.

Задача 6. Способность к ощущению вкуса фенилтиомочевины насле­дуется как доминантный признак. У 31,5 % англичан, 16% малайцев, 7,1% японцев была выявлена неспособность ощущать вкус фенилтиомочевины. Определите генетическую структуру популяций.

Задача 7. В одном из районов тропической Африки частота серповидноклеточности среди взрослого населения составляет 20%. Определите частоту нормального и мутантного аллеля в обследованном районе.

Задача 8. В одном из районов мира гетерозиготы по мутантному патологическому гену встречаются с большей частотой, чем это можно ожидать согласно закону Харди - Вайнберга. Дайте объяснение этому явлению.

Задача 9. Подагра встречается у 2% людей и обусловлена аутосомным доминантным геном. У женщин ген подагры не проявляется, у мужчин пенетрантность его равна 20% (В.Н.Эфроимсон, 1968). Определите генетическую структуру популяции по анализируемому признаку, исходя из этих данных.

Рекомендуемая литература

1. Биология. Псд ред. В.Н.Ярыгина. М.» "Медицина", 1984. Я. 2.Дубинин И.П. Общая генетика. М., 1976.

3. Бочков К.П. Генетика человека. М,, 1978.

4. Гофман-Кадочников П.В. Задачник по общей и медицинской генетике. М., 1969.

5. Хелевии Н.В., Лобанов A.M., Колесова О.Ф. Задачник по общей и медицинской генетике. М., 1976.

СОДЕРЖАНИЕ

НАСЛЕДОВАНИЕ АЛЛЕЛЬНЫХ ГЕНОВ

Задание 1.......................................3

Задание 2.......................................4

Задание 3.......................................6

Задание 4.......................................8

Задание 5.......................................11

Задание 6.......................................12

Задание 7.......................................14

Задание 8.......................................15

Задание 9.......................................18

СЦЕПЛЕННОЕ С ПОЛОМ НАСЛЕДОВАНИЕ

Задание 10.......................................20

Задание 11.......................................22

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПОВ НАСЛЕДОВАНИЯ

Задание 12.......................................25

Задание 13.......................................26

НАСЛЕДОВАНИЕ НЕАЛЛЕЛЬНЫХ ГЕНОВ

Задание 14.......................................30

Задание 15.......................................31

Задание 16.......................................34

Задание 17.......................................39

Задание 18.......................................41

Задание 19.......................................44

СЦЕПЛЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ НЕАЛЛЕЛЬНЫХ ГЕНОВ

Задание 20.......................................46

Задание 21.......................................47

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИЙ

Задание 22.......................................51

Задание 23.......................................52

Учебные задания по генетике

Формат 60x90 I/I6. Бумага офсетная № 2, Ротапринт. Уч.-изд.л. 2,5. Тираж екз, ВД Центр профилактики старения,. Москва, Ленинский проспект 36. Типография..........