Определение фенотипа и генотипа потомства при полном и неполном сцеплении генов

Задача 97. У человека катаракта (заболевание глаз) и полидактилия (шестипалость) определяются аутосомными доминантными тесно сцепленными генами. Женщина, нормальная по обоим признакам, вышла замуж за мужчину с двумя аномалиями. Известно, что катаракту он унаследовал от матери, а полидактилию – от отца. Каков прогноз потомства в этой семье?

Решение: Обозначим гены:

А – катаракта

а – нормальное зрение

В – полидактилия

в – нормальное количество пальцев

Установим генотипы родителей: поскольку женщина по фенотипу нормальна по двум признакам, её генотип: аавв. Мужчина имеет обе аномалии, значит в его генотипе должны быть доминантные гены А и В. Мужчина унаследовал одну аномалию от матери, значит от отца по этому признаку он унаследовал ген нормы, т.е. мужчина гетерозиготен по 1 паре генов Аа. Вторую аномалию (полидактилию) он получил от отца, а от матери по этому признаку он получил ген нормы, т.е. он гетерозиготен и по второй паре генов: Вв. Таким образом, его генотип: АаВв. Поскольку гены двух признаков сцеплены, следует дать схему расположения генов в паре гомологичных хромосом у мужчины: А в О

а В О

В хромосоме, которую он получил от матери, расположены ген катаракты А и ген нормального количества пальцев. В отцовской хромосоме находятся ген нормального зрения – а и ген полидактилии – В. Так как гены двух признаков абсолютно сцеплены, у дигетерозиготного мужчины с генотипом АаВв образуется два типа гамет Ав и аВ. Запишем схему скрещивания, выпишем гаметы родителей и все возможные генотипы в F₁:

Р О аавв – О АаВв

Г ав Ав аВ

F₁ Аавв, ааВв

Оказалось, что в F₁ возможны два генотипа: Аавв, что соответствует по фенотипу катаракте и нормальному количеству пальцев и ааВв, что соответствует нормальному зрению и полидактилии. Вероятность каждого из этих генотипов равна ½ или 50%.

Ответ: в данной семье возможно рождение детей только с одной аномалией: 50% вероятность рождения детей с катарактой и нормальным количеством пальцев и 50% - с нормальным зрением и полидактилией.

Задача 98.У томатов ген, определяющий высокий рост стебля, доминирует над геном карликовости, а ген детерминирующий шаровидную форму плода – над геном грушевидной. Гены высоты стебля и формы плода находятся в одной паре гомологичных хромосом на расстоянии 20 морганид. Скрещено растение томата высокого роста с шаровидными плодами с карликовым растением, дающим грушевидные плоды. Все растения в F₁ оказались высокими с шаровидными плодами. Затем растения из F₁ скрещены с карликовыми, дающими грушевидные плоды. Какое расщепление по фенотипу и генотипу следует ожидать в F₂?

Решение: Обозначим гены:

А – высокий рост

а – карликовость

В – шаровидная форма плода

в – грушевидная форма плода

Запишем первое скрещивание:

Р О ААВВ х О аавв

Г АВ ав

F₁ АаВв

Поскольку в F₁ всё поколение оказалось однородным с доминантными признаками, родительское растение высокого роста с шаровидными плодами было дигомозиготно: ААВВ. В F₁ все растения оказались дигетерозиготными: АаВв. Поскольку гены роста стебля и формы плода сцеплены, целесообразно дать схему расположения генов в паре хромосом у растений из F₁: А В О От материнского растения потомство F₁ полу-

а в О чило доминантные гены А и В, а от отцовского – рецессивные гены а и в. Это видно из схемы первого скрещивания. Расстояние между генами А и В и соответственно а и в равно 20 морганидам, значит образуется 20% кроссоверных гамет и 100 – 20 = 80% некроссоверных. Некроссоверных гамет 2 вида АВ и ав – по 40%, кроссоверные гаметы тоже двух видов: Ав и аВ – по 10%.

Запишем второе скрещивание:

Р О АаВв х О аавв

Г АВ ав ав

40% 40%

Ав аВ

10% 10%

F₂ АаВв, аавв, Аавв, ааВв

40% 40% 10% 10%

В F₂ образуется 4 вида генотипов, которые соответствуют следующим фенотипам растений: высокие с шаровидными плодами – АаВв – 40%, карликовые с грушевидными плодами – аавв – 40% ( они образовались из некроссоверных гамет, поэтому вероятность их появления по 40%), высокие с грушевидными плодами – Аавв – 10% и карликовые с шаровидными плодами – ааВв – 10% (они образовались из кроссоверных гамет, поэтому их вероятность по 10%).

Ответ: в Г₂ следует ожидать следующее расщепление: высоких с шаровидными плодами АаВв – 40%; карликовых с грушевидными плодами аавв – 40%; высоких с грушевидными плодами Аавв – 10%; карликовых с шаровидными плодами ааВв – 10%.

Задача 99. У человека катаракта и полидактилия обусловлены доминантными аутосомными абсолютно сцепленными генами. Женщина унаследовала обе аномалии от своего отца, её мать была нормальна в отношении обоих признаков. Её муж не имеет аномалий. Каков прогноз потомства в этой семье?

Задача 100. У человека дальтонизм и ночная слепота обусловлены рецессивными, сцепленными с Х-хромосомой генами. Расстояние между генами равно 50 морганидам. Женщина с нормальным зрением, мать которой страдала ночной слепотой, а отец – цветовой, вышла замуж за мужчину с двумя аномалиями. Какова вероятность рождения здоровых детей в этой семье?

Задача 101. У кукурузы гены формы и окрашенности семян расположены в одной паре хромосом на расстоянии 3 морганид. Ген гладкой форм семян доминирует над геном морщинистой, а ген окрашенных семян – над геном неокрашенных. Скрестили растения кукурузы, имеющие неокрашенные семена гладкой формы, с растениями, имеющими окрашенные семена морщинистой формы. Все растения в F₁ оказались с гладкими окрашенными семенами. Растения из F₁ скрестили с кукурузой, имеющей неокрашенные морщинистые семена. Какие растения следует ожидать в F₂?

Задача 102. У мухи дрозофилы гены, определяющие окраску тела и форму крыльев, расположены в одной паре хромосом на расстоянии 17 морганид. Ген серой окраски доминирует над геном чёрной, а ген нормальных крыльев – над геном укороченных. Какое потомство следует ожидать от скрещивания дигетерозиготных самок серого цвета с нормальными крыльями с самцами, имеющими чёрную окраску тела и укороченные крылья?

Задача 103. У дрозофилы гены, детерминирующие окраску тела и цвет глаз, находятся в одной паре хромосом на расстоянии 8 морганид. Ген серой окраски тела доминирует над геном чёрной, а ген красного цвета глаз – над геном пурпурного цвета. Серые самцы с красными глазами скрещены с чёрными самками, имеющими пурпурные глаза. Все мухи в F₁ оказались серыми, красноглазыми. Какое потомство следует ожидать в F₂ от скрещивания самки из F₁ с чёрным самцом, имеющим пурпурные глаза?

Задача 104. У кукурузы гены высоты стебля и формы листьев сцеплены и находятся на расстоянии 18 морганид. Ген карликовости рецессивен по отношению к гену нормального роста, а ген нормальных листьев доминирует над геном скрученных листьев. Какое расщепление по фенотипу следует ожидать от скрещивания дигетерозиготного растения кукурузы нормального роста с нормальными листьями с карликовым растением, имеющим скрученные листья?

Задача 105. У человека гемофилия и дальтонизм детерминированы рецессивными генами, локализованными в Х-хромосоме. Расстояние между ними равно приблизительно 10 морганидам. Здоровая женщина, отец которой страдал гемофилией, а мать дальтонизмом, вышла замуж за мужчину с двумя аномалиями. Какова вероятность рождения здоровых детей в этой семье?

Задача 106. У человека гемофилия и дальтонизм обусловлены рецессивными, сцепленными с Х-хромосомой генами. Расстояние между ними равно приблизительно 10 морганидам. Здоровая женщина, отец которой страдал двумя аномалиями, вышла замуж за здорового мужчину. Каков прогноз потомства в этой семье?