Наследование через эндосимбионтов
У инфузорий Paramecium aurelia известны линии, которые содержат в цитоплазме и выделяют в среду специфические частицы, называемые каппа-частицами. Сами носители каппа-частиц («убийцы») от них не страдают, но парамеции из других линий (чувствительные) под их действием погибают. Каппа-частицы представляют собой бактерии, являющиеся по отношению к парамеции эндосимбионтами. Они содержат своеобразную белковую ленту, на которой находятся фаги – симбионты бактерий. Таким образом, здесь имеет место своеобразный тройной симбиоз: инфузория – бактерия – фаг. При попадании каппа-частиц в пищеварительную вакуоль чувствительной инфузории белковая лента бактерии разворачивается. В результате жизнедеятельности фагов вырабатываются вещества, являющиеся причиной гибели инфузорий. Сохранение каппа-частиц в цитоплазме и выделение их инфузорией-«убийцей» контролируется доминантным геном К, его рецессивная аллель k не способствует их сохранению.
Таким образом, преемственность между поколениями обеспечивается всеми структурами клетки: ядерными и цитоплазматическими. Единство ядерных генов и генов цитоплазмы (плазмогенов) основано на взаимодействии различных носителей наследственной информации при определяющей роли ядра. Расширенное понятие генотипа должно включать в себя всю генетическую систему клетки, что наилучшим образом соответствует современному представлению о наследственности.
Эталоны ответов к задачам.
| Моногибридное скрещивание: | |||||
| 1) 50% | 15) аутосомно-доминантное F1: 1AA - норм 2Aa - норм 1aa - карл | 29) Р: ♀аа х ♂Аа Ребенок - аа | 43) Р1: ♀1АА х ♂аа P2: ♀1Aa x ♂aа | 57) если ♀ХАXА, то 100% детей больны, если ♀ХАXа, то 50% | |
| 2) 50%, если родитель Аа и 100%, если АА | 16) ≈ столько же | 30) F1: все кареглазые | 44) 50% | 58) 0% | |
| 3) | 1) АА х АА 2) АА х Аа 3) АА х аа 4) аа х аа | 17) ♀ - Аа; ♂1 – аа; ♂2 - Аа | 31) Р: ♀, ♂ - Аа F1: 1AA;2Aa;1aa | 45) ♂Аа | 59) 50% болен, 50% здоров |
| 4) ♀ Аа | 18) Р: ♀, ♂ - Аа (коричневый) | 32) Р: ♀Аа х ♂аа F1: Aa (седая прядь); aa (без пряди) | 46) полоск - АД, круглые - АР | 60) все мальчики здор, девочки больны | |
| 5) 50% | 19) Р: ♀, ♂ - Аа | 33) ♀Аа | 47) 50% (как мальчики, так и девочки) | 61) ♀ХАXА , ♂ХАY F1: ХaY, ХАXa | |
| 6) 50% красноплод 50% желтоплод | 20) 50%, если мать Аа и 0%, если АА | 34) 25% | 48) 25% (только мальчики) | 62) 25% | |
| 7) ♀, ♂ Аа; ребенок- аа | 21) Р: ♀, ♂ - Аа (аутосомно-доминантный) | 35) 0% | 49) а) 0% б) 25% (если она носитель) или 0% | 63) 100%, если мать гомозигота; 50%, если гетерозигота | |
| 8) рецессивный-черный F2 ≈ 2000 (Aa) | 22) 75% | 36) Р: ♀, ♂ - Аа F1: 1AA;2Aa;1aa | 50) дети сына-нет, дети дочери – 25%, если она носитель | 64) F1: все ♀корич, ♂зеленые; F2: 25% корич ♀; 25% корич ♂; 25% зелен ♂; 25% зелен ♀ | |
| 9) | Р1: АА х аа F1: Аа Р2: Аа х аа F1: Аа, аа | 23) ♀ Аа х ♂ аа; | 37) да, если родители Dd | 51) 0% | 65) а) 100% больны б) 100% больны |
| 10) 50% | 24) Р: ♀, ♂ - Аа | 38) здоровый – 75%, носитель – 50% | 52) ♀ХDXd x ♂XDY | 66) все девочки нормальные, все мальчики - гипертрихоз | |
| 11) 25% | 25) 25% здоровы; 75% больны | 39) 1) – 50% 2) – 100% | 53) ♀ХDXd x ♂XDY Ребенок: XdY | 67) нет | |
| 12) 50% желтых 50% серых | 26) ≈15 | 40) Р: ♀аа х ♂АА | 54) ХDXD | ||
| 13) 50% красных 50% желтых | 27) Р: аа х АА Устойчивость – аутосомно-дом | 41) Р: ♀, ♂ - Аа F1: 1AA;2Aa;1aa | 55) F1: ХDXD(зд), ХDXd (зд), XDY (зд), XdY (дальт) | ||
| 14) Р: Аа х Аа Выс стебель – аутосомно-дом; карлик – аутосомно-рецессивный | 28) ♀ Аа (чер) х ♂ аа (крас) | 42) Р: ♀, ♂ - АА или Аа. Набольшая вероятность, если оба АА. | 56) нет. Сын унаследовал от матери | ||
| Независимое и сцепленное наследование признаков при дигибридном и полигибридном скрещивании | |||||
| 1) | а) 1 б) 4 в) 8 г) 4 | 15) Р: ♀ААвв, ♂ -ааВв, F1:АаВв, Аавв, ааВв, аавв | 29) Р: ♀, ♂ -АаВв, F1: аавв | 43) Р: ♀АаХВХb, ♂ -AaXBY. Сын: ааХbY | 57) мать и дочь – ааХDХd отец и сын – АaXdY |
| 2) Р: ♀, ♂ -АаВв, F1: аавв | 16) Р: ♀-Ввмм, ♂ - ввМм, F1: ВвМм, ввМм | 30) 25% | 44) здоровая дочь 3/8, здоровый сын – 3/16 | 58) 25% здоровы, 25% - гибель потомства, 25% - с аниридией | |
| 3) F1:АаВв (близ,кар), Аавв (близ, гол), ааВв (норм, кар), аавв (норм, гол) | 17) Р: ♀, ♂ -АаВв | 31) Р: ♀аавв, ♂ -АаВв, F1:АаВв, Аавв, ааВв, аавв. 50% | 45) 9/16 | 59) Р: ♀АаХdХd, ♂ -aaXDY. Сын: ааХdY. С двумя аномалиями дочь АаХDХd | |
| 4) Р: ♀ААвв, ♂ -ааВв, F1: Аавв | 18) 6,25% -Rh-, пять 18,75% - Rh-, мног, 18,75% Rh+, пять 56,25% - Rh+, мног | 32) Р: ♀аавв, ♂ -АаВв, F1: 25% | 46) 3/16, если отец гетерозиготен; 0%, если он гомозиготный правша | 60) Р: ♀TtХDХd, ♂ -ttXdY. Сыновья: TtХDY и ttXDY. Дочь: TtХdХd | |
| 5) Р: ♀, ♂ -АаВв | 19) Р: ♀AaDd, ♂ -aaDd, F1:АаDD, АаDd, aadd, ааDd, aaDD | 33) Р: ♀Аавв, ♂ -ааВв, | 47) 1/16 | 61) Р ♀ааХьХь , ♂AaXBY . F1: АаХвХ (катаракта). AaXbY – (катар, ихтиоз), ааХвХь (здорова), aaXbY (ихтиоз); | |
| 6) 25% | 20) Р: ♀АаВВ, ♂ -аавв, F1:ааВв, F2: 0% | 34) Р: ♀, ♂ -АаВв | 48) 50% | Полигибридное скрещивание | |
| 7) Р:♀1АаВв,♂ -ааВв, ♀2ААВВ | 21) 6,25% -Rh-, выс 18,75% - Rh-, низ, 18,75% Rh+, выс 56,25% - Rh+, низ | 35) Р: ♀ААВв, ♂ -ааВв, F1: 1:2:1 (по генотипу), 3:1 (по фенотипу) | 49) 25%. Дочь - ааХbХb, сын - ааХbY | 1. Р: ♀AaBbdd, ♂aabbDd F1: AaBbdd - альб, aaBbDd - корот, AabbDd - близ | |
| 8) Р: ♀Аавв, ♂ -ааВв | 22) 1)6,25% -норм,гол 18,75% - норм,кар, 18,75% -близ,гол 56,25% - близ,кар 2) всех по 25% | 36) F1:АаВв, F2: 9:3:3:1 | 50) 50% (девочки) | 2. Р: ♀аabbDd, ♂AaBbdd F1: aabbdd - сын, AaBbDd - дочь | |
| 9) 18,75% | 23) 25% | 37) F1:АаВв, F2: 9:3:3:1 | 51) 25% | 3. F1: RrLlBb | |
| 10) 25% | 24) 6,25% | 38) Р: ♀ААВв, ♂ -ааВв | 52) Р: ♀DdХХ, ♂ -DdXYa, сын - ddXYa | 4. 1/16 | |
| 11) F1:АаВв (вол, пол), Аавв (волн, норм), ааВв (прям пол), аавв (прям, норм) | 25) 18,75% | 39) Р: ♀ааВВ, ♂ -Аавв, F1:АаВв, ааВв | 53) 25%. Больные внуки – 0% | ||
| 12) Р: ♀АаВв, ♂ -Аавв, F1:АаВв (норм, вьющ), аавв (глух, глад) | 26) а) 100%, б) 18,75% | 40) Р: ♀АаВв, ♂ -Аавв | 54) 25% | ||
| 13) нет | 27) 25% | 41) Р: ♀ааВВ, ♂ -ААвв, F1:АаВв | 55) 3/8 кар здор, 3/8 гол здор, 1/8 кар дальт, 1/8 голуб дальт | ||
| 14) Р: ♀ААвв, ♂ -ааВВ, F1:АаВв | 28) АаВв (подагра) | 42) Р: ♀ААХНХН, ♂ -AaXhY. Все дети здоровы | 56) Р: ♀АаХDХd, ♂ -aaXDY. Носители – 25% | ||
| Сцепленное наследование | |||||
| 1. CD – 47,7%, cd – 47,7%, cD – 2,3%, Cd – 2,3% | 7. 50% - с катарак; 50% - с полидакт | 13. Р: ♀ААВВ, ♂ -aabb. F1: AaBb; F2: AABB(норм, окр), 2AaBb (норм, округ), aabb (кар, ов) | 19. при полном сцеплении – 0%, при неполном – менее 25% | 2. а) 5,9% б) 3,%% | |
| 2. SC, sc – по 48,2%, Sc, sC – по 1,8% | 8. 50% здоровы (aabb), 50% - с обоими заболеваниями (AaBb) | 14. сцепленное наследование. Расстояние 14 морганид | 20. 50% - здоровые девочки, 50% - мальчики-дальтоники | 3. PQRS | |
| 3. а) CD, cd – по 42,5%, Cd, cD – по 7,5% б) cD и cd – по 50% | 9. 25% здоровы., 25% - многопал, 25% - катаракт, 25% - все 3 заб | 15. АВ, ав – по 3,2%, аВ, Ав – по 46,8% | 21. а) 0% б) 25% (мальчик) | 4. ABC | |
| 4. Sz, sZ – по 44,75%; SZ, sz – по 5,25% | 10. 20 морганид | 16. неполное сепление | 22. 50%: 25% мальчики-дальтоники, 25% - мальчики гемофилики | 5. 4 морганиды, если расположение AwL или 11, если ALw | |
| 5. АВСD, aBCD, ABcd, aBcd – по 20%; АВСd, aBCd, ABcD, aBcD – по 5% | 11. сцепленное наследование. Расстояние – 3,5 морганиды | 17. а) XABXab, XABY, XabXab, XabY – по 20%; XAbXab, XAbY, XaBXab, XaBY – по 5% б) XABXAb, XAbY, XABXab, XabY – по 25% | Картирование хромосом: | 6. АСВ | |
| 6. анализирующее скрещивание. Неоплное сцепление генов | 12. 50% раноопер рябых 50% - раноопер чер | 18. Р: ♀АаВв, ♂ -аавв, F1: АаВв, аавв – некроссоверное потомство; Аавв, ааВв - кроссоверное | 1. а) АВС б) АСВ | ||
| Взаимодействие аллельных генов. Неполное доминирование | |||||
| 1. 50% красных, 50% розовых | 5. 25% - норм, 25% - листовид, 25%: - промежут | 9. 1) 25% тем, 25% бел, 50% кохинур 2) 50% бел, 50% кохин | 13. бык и корова чалые (Аа) | 17. 12,5% | |
| 2. 60 | 6. АА и аа | 10. 100% светлых пятнистых | 14. Р: АаВв х ааВВ F1: АаВВ, АаВв, ааВВ, ааВв | 18. крас. зиг ≈112 желт. пилор ≈38 | |
| 3. 25% с широкими, 50% с промежут 25% с узкими | 7. 25% крас, 50% розовых, 25% белых | 11. 25% здоровых, 50% с легкой формой | 15. Р: ♀ААВВ, ♂ -аавв F1: АаВВ и АаВв | 19. 25% полутем длин, 25% полутем. кор. 25% белых длин 25% бел корот | |
| 4. Р: Аа х аа | 8. 25% | 12. 25% | 16. независимо. Р: ааВВ и ААвв | ||
| Взаимодействие аллельных генов. Множественный аллелизм | |||||
| 1. II (100%), если родитель гомозиготен; I и II (по 50%) – если гетерозиготен | 6. возможно, мужчина является отцом | 11. Дети: IAIВ, ♂ -IВI0 | 16. может | 21. Р: ♀АаIВI0, ♂ - ааI0I0, F1: ааIВI0, ааI0I0 | |
| 2. да, если мать гетерозиготна | 7. II, III и IV | 12. А – 25%, В – 25%, АВ – 0%, 0 – 50% | 17. нет | 22. 6,25% Р: ♀ХDХdАаIАI0, ♂ - XdYIВI0 | |
| 3. не может | 8. I, II или III | 13. rrIAIB или RrIAIB | 18. A(II)Rh+ или AВ(IV)Rh+ | 23. Р: ♀ХHХhАаI0I0, ♂ - XHYIВI0, F1: XhYI0I0 | |
| 4. нет | 9. IBI0 | 14. 25% | 19. внебрачный с I группой крови | 24. 25% - II , брах, 25% - III, брах, 25% - II, норм, 25% III, норм | |
| 5. если родители гомозиготны, то только IV, если гетерозиготны - любая | 10. Р: ♀IAI0, ♂ -IAIB, внебрачный ребенок с I группой | 15. 50% A(II)Rh+ 50% A(II)Rh- | 20. Р: ♀RrIAI0, ♂ - RrIBI0, F1: rrI0I0 | 25. 18,75% | |
| Взаимодействие неаллельных генов | |||||
| 1. бабушки ААвв и ааВВ, дедушки ААВВ. Дети зрячие: АаВв и АаВВ. Слепые внуки – 0% | 5. ааВВ и ААвв | 9. 9серых : 3черных : 4белых | 13. 12(бел) : 3(ворон) : 1(рыж) | 17. Р: ♀,♂ ааВв F1: 12:3:1 | |
| 2. 0% | 6. 100% красные | 10. 12черных : 3серых : 1белое | 14. . Р: ♀HhIAIA, ♂ - HhIBIB, F1: сын -HHIAIB (HhIAIB), дочь -hhIAIB | 18. 100% черные | |
| 3. комплементарность. 7/16 | 7. PPii и ppII | 11. P: ccrr x CcRr F1: 25% крас, 25% желт, 25% бесцвет | 15. Р: ♀,♂HhIAIВ F1: сын -HHIAIB (HhIAIB), дочь -hhIAIB (hhIAIА или hhIВIB) | 19. 15:1 | |
| 4. 100% | 8. 50% желтые, 50% белые | 12. ccRR и CCRr (один из вариантов) | 16. Р: ♀,♂HhIAIВ F1: сын - hhIAIB (hhIAIА или hhIВIB) | 20. а) нет б) 6,25% черных, 25% темных муломтов, 37,5% средних мулатов, 25% светлых мулатов, 6,25% белых в) 100% средние мулаты г) да. Дигетерозиготы | |
| Плейотропия | |||||
| 1. 2/3 желтых, 1/3 черных | 3. ≈2000 | 5. серый цвет доминирует, но гомозиготы гибнут | 7. 2/3 платиновых, 1/3 серебристо-черных | 9. 2/3 серых рогатых, 1/3 черных рогатых | |
| 2. ½ желтых, ½ черных | 4. 50% хохлатых, 50% нормальных | 6. а) нет б) 50% декстер, 50% нормальных | 8. ½ платиновых, ½ серебристо-черных | ||
| Пенетрантность | |||||
| 1. 3,75% | 3. 10% | 5. 31,5% | 7. 1 линия – 89; 2 линия – 79, 3 линия - 75 | 9. 41,25% | |
| 2. 10% | 4. 19,4% | 6. девочки: 22,5% больны, 77,5% здоровы; мальчики: 17,5% больны, 82,%% здоровы | 8. 45% | ||
| Методы генетики человека | |||||
| 1. А-Д | 5. А-Д | 9. А-Р | 13. А-Д | 17. Х-сцепленный доминантный | |
| 2. А-Д | 6. А-Д | 10. А-Р | 14. 25% | 18. Х-сцепленный рецессивный | |
| 3. А-Д | 7. А-Д | 11. А-Р | 15. Х-сцепленный рецессивный | 19. голандрический | |
| 4. Х-сцепленный доминантный | 8. А-Д | 12. А-Р | 16. Х-сцепленный рецессивный | 20. А-Р |
Рекомендуемая литература:
Основная:
1. Билич Г. Л., Крыжановский В. А. Биология. Учебник ,полный курс: В 4 т. — издание 5-е, дополненное и переработанное. — М.: Издательство Оникс, 2009. — Т. 1. — 864 с. — ISBN 978-5-488-02311-6
2. Шевченко В.А., Топорнина Н.А., Стволинская Н.С. Генетика человека: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. — 2-е изд., испр. и доп. — М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2004. — 240 с.: ил. ISBN 5-691-00477-8.
Дополнительная:
1. Иванов В.И., Барышникова Н.В.,. Билева Дж. С Генетика учебник / Под ред. Иванова В.И. — М.: Академкнига, 2007. — 638 с. — 2000 экз. — ISBN 978-5-94628-288-8
2. Инге-Вечтомов С. Г. Генетика с основами селекции.Учебник — СПб.: Издательство Н-Л, 2010. — 718 с. — ISBN 987-5-94869-105-3
3. Асланян М. М., Солдатова О. П. Генетика и происхождение пола. Учебное пособие для студентов, обучающихся по направлению «биология». — М.: Авторская академия; 2010. – 116 с. - ISBN 978-5-91902-001-1
4. Бородин П. М., Башева Е. А., Голенищев Ф. Н. Взлёт и падение Y-хромосомы. Природа; 2012; № 1: С.45-50
5. Коряков Д.Е., Жимулев И.Ф. Хромосомы. Структура и функции.Монография — Новосибирск: Из-во СО РАН, 2009. — 258 с. — ISBN 978-5-7692-1045-7
6. Лукашов В.В. Молекулярная эволюция и филогенетический анализ.Учебник – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. – 256 с.
7. Спицын В.А. Экологическая генетика человека. Монография– М.: Наука, 2008. – 503 с.