Алгоритм решения задачи №2(часть 1)

Редкий рецесивный ген (h) в гомозиготном состоянии обладает эпистатическим действием по отношению к генам J^А и J^В, и изменяет их действие до I группы крови (этот феномен обнаружен в окрестностях г. Бомбея, где существуют изоляты).

Определить возможные группы крови у детей, если оба родителя имеют IV группу крови и гетерозиготные по эпистатическому гену.

ДАНО:

· i - первая группа крови

· J^A - вторая группа крови

· J^B - третья группа крови

· h - супрессор

· H - не подавляет

ОПРЕДЕЛИТЬ:

· Прогноз F₁

РЕШЕНИЕ:

P: ♀ J^AJ^ВHh x ♂ J^AJ^ВHh

	JAH	JA h	JВH	JВh
JAH	JAJAHH	JAJAHh	JAJВHH	JAJВHh
JAh	JAJAHh	JAJAhh	JAJВHh	JAJВhh
JBh	JAJВHH	JAJВHh	JВJВHH	JВJВHh
JBh	JAJВHh	JAJВhh	JВJВHh	JВJВhh

F₁:

Расщепление по генотипу: 1 : 2 : 2 : 1 : 4 : 1 : 2 : 2 : 1

Расщепление по фенотипу:

I – 4/16 – 25% 16 – 100% х = 25%

4 - х

II – 3/16 – 18,75% 16 – 100% х = 18,75%

3 - х

III - 3/16 – 18,75% 16 – 100% х = 18,75%

3 - х

IV – 6/16 – 37,5% 16 – 100% х = 37,5%

6 - х

ОТВЕТ:

Если родители имеют IV группы крови и они гетерозиготные по гену «бомбейского» феномина, то у них могут быть дети всех групп крови в следующем соотношении: I –25%; II, III по 18,75%; IV – 37,5%.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ:

Задача на дигибридное скрещивание, так как анализируются две пары неаллельных генов. В данном случае имеет место явление множественного аллелизма внутри генов групп крови и эпистатическое взаимодействие между генами неаллельных пар. Наследование указанных признаков с законами Менделя не согласуется, а является отклонением от них.

Алгоритм решения задачи № 4.

Цвет кожи у мулатов наследуется по типу кумулятивной полимерии. При этом на данный признак отвечают два аутосомных не сцепленных гена. Сын белой женщины и негра женился на белой женщине. Может ли ребенок от этого брака быть темнее своего отца?

ДАНО:

· А₁ – меланин А₂ – меланин

· а₁ – отсутствие а₂ – отсутствие

ОПРЕДЕЛИТЬ:

· Может ли ребенок от этого брака быть темнее своего отца?

РЕШЕНИЕ:

1) P: ♀ a₁a₁a₂a₂ x ♂ A₁A₁A₂A₂

белая негр

G: a₁a₂ A₁A₂

F₁: A₁a₁A₂a₂

Генотип: все гетерозиготны

Фенотип: 100%

средних мулатов

2) P: ♀ a₁a₁a₂a₂ x ♂ A₁a₁A₂a₂

G: a₁a₂ A₁A₂ ; A₁a₂ ; a₁A_{2 ;} a₁a₂

F₂: A₁a₁A₂a₂ ; A₁a₁a₂a₂ ; a₁a₁A₂a₂ ; a₁a₁a₂a₂

Генотип: 1 : 1 : 1 : 1

Фенотип: 1 : 2 : 1

25% 50% 25%

средние светлые белые

мулаты

ОТВЕТ:

Если отец средний мулат, а мать – белая, сын не может быть темнее своего отца.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ:

Данная задача на полимерное взаимодействие генов. При полимерном наследовании развитие одного признака контролируется несколькими парами неаллельных генов, находящихся в разных парах гомологичных хромосом. В данном случае имеет место кумулятивная (количественная, накопительная полимерия), при которой качество признака зависит от количества доминантных генов: чем их больше в генотипе, тем более выражено фенотипическое проявление (на самом деле за цвет кожи отвечают гораздо больше генов, чем указано в задаче, поэтому и цвет кожи у людей очень разнообразен).

Сцепленное наследование

№ 1. У человека локус резус-фактора сцеплен локусом, определяющим форму эритроцитов, и находится от него на рас­стоянии 3 морганид (К. Штерн, 1965). Резус-положительность и элиптоцитоз определяются доминатными аутосомными гена­ми. Один из супругов гетерозиготен по обоим признакам. При этом резус-положительность он унаследовал от одного родителя, элиптоцитоз - от другого. Второй супруг резус-отрицателен и имеет нормальные эритроциты. Определите процентные соотношения вероятных геноти­пов и фенотипов детей в этой семье.

№ 2. Катаракта и полидактилия у человека обусловлены доминантными аутосомными тесно сцепленными (т.е. не обна­руживающими кроссинговера) генами. Однако сцепленными могут быть необязательно гены ука­занных аномалий, но и ген катаракты с геном нормального строения кисти и наоборот.

1. Женщина унаследовала катаракту от своей матери, а полидактию от отца. Ее муж нормален в отношении обоих призна­ков. Чего скорее можно ожидать у их детей одновременного по­явления катаракты и полидактии, отсутствие обоих этих призна­ков или наличие только одной аномалии - катаракты или поли­дактилии.

2. Какое потомство можно ожидать в семье, где муж норма­лен, а жена гетерозиготна по обеим признакам, если известно, что мать жены также страдала обеими аномалиями, а отец ее был нормален.

3. Какое потомство можно ожидать в семье у родителей, гетерозиготных по обоим признакам, если известно, что матери обо­их супругов страдали только катарактой, а отцы - только поли­дактилией.

№ 3. Классическая гемофилия и дальтонизм наследуются как рецессивные признаки, сцепленные с Х-хромосомой. Расстоя­ние между генами определенно в 9,8 морганиды.

1. Девушка, отец которой страдает одновременно гемофилией и дальтонизмом, а мать здорова и происходит из благополучной по этим заболеваниям семьи, выходит замуж за здорового мужчи­ну. Определите вероятные фенотипы детей от этого брака.

2. Женщина, мать которой страдала дальтонизмом, а отец – гемофилией, вступает в брак с мужчиной, страдающим обоими заболеваниями. Определите вероятность рождения детей в этой семье одновременно с обоими аномалиями.

№ 4. Ген цветовой слепоты и ген ночной слепоты, насле­дующиеся через Х-хромосому, находятся на расстоянии 50 морганид друг от друга (К. Штерн, 1965). Оба признака рецессивны.

1. Определите вероятность рождения детей одновременно с обеими аномалиями в семье, где жена имеет нормальное зрение, но мать ее страдала ночной слепотой, а отец – цветовой слепотой, муж же нормален в отношении обоих признаков.

2. Определите вероятность рождения детей одновременно с обеими аномалиями в семье, где жена гетерозиготна по обоим призна­кам и обе аномалии унаследовала от своего отца, а муж имеет обе формы слепоты.

№ 5. Доминантные гены катаракты и элиптоцитоза расположены в первой аутосоме. Определить вероятные фенотипы и генотипы детей от брака здоровой женщины и дигетерозиготного мужчины. Кроссинговер отсутствует.

№ 6. Расстояние между генами С и D – 4,6 морганид. Определить % гамет каждого типа: CD, cd, Cd и cD, продуцируемых дигетерозиготным организмом.

№ 7. Гены, контролирующие у человека серповидно-клеточную анемию и b-талассемию, рецессивные, близко сцеплены в хромосоме С. Муж и жена дигетерозиготны и наследовали оба мутантных аллеля от разных родителей. Определите относительную вероятность развития этих наследственных заболеваний для их будущих детей.

№ 8. Гены, контролирующие у человека лейкодистрофию, метгемоглобинемию и одну из форм глазного альбинизма, локализованы в хромосоме 22. Лейкодистрофия и глазной альбинизм – рецессивные признаки, метгемоглобинемия – доминантный. Определите относительную вероятность развития для наследственных болезней будущих детей следующих супружеских пар: а) муж и жена здоровы; муж унаследовал от отца гены лейкодистрофии и глазного альбинизма, жена эти же гены получила от двух родителей; б) муж унаследовал от отца ген метгемоглобинемии, а от матери – ген глазного альбинизма; жена здорова и гетерозиготна по генам альбинизма и лейкодистрофии.

№ 9. Гены, влияющие на наличие резус-фактора и форму эритроцитов, находятся в одной аутосоме на расстоянии 3 морганиды. Женщина получила от отца доминантный ген Rh, обусловливающий резус-положительность, и доминантный ген Е, обусловливающий эллиптическую форму эритроцитов, а от матери – рецессивные гены резус-отрицательности rh и нормальной формы эритроцитов (е). Ее супруг резус-отрицателен и имеет нормальную форму эритроцитов. Определите вероятность рождения ребенка, фенотипически сходного по этим признакам: а) с матерью; б) с отцом.

№ 10. Мужчина получил от отца доминантный ген резус-положительности Rh и рецессивный ген, обусловливающий нормальную форму эритроцитов (е), а от матери – рецессивный ген резус-отрицательности rh и доминантный ген Е, обусловливающий образование эллиптических эритроцитов. Его супруга – резус-отрицательна, с нормальными эритроцитами. Какова вероятность (в процентах), что ребенок будет по этим признакам похож на отца?

№ 11. Женщина получила от матери аутосому с доминантным геном, обусловливающим дефект ногтей и коленной чашечки, и геном, обусловливающим группу крови А. В гомологичной хромосоме находится рецессивный ген, не влияющий на коленную чашечку, и ген I группы крови. Расстояние между генами 10 морганид. Муж имеет нормальную коленную чашечку и отсутствие дефекта ногтей и III гомозиготную группу крови. Определить возможные фенотипы в потомстве этой семьи.

Алгоритм решения задачи № 2.

Катаракта и полидактилия у человека обусловлена доминантными аутоеомными тесно сцепленными (т.е. не обнаруживающими кроссинговера) генами. Однако, сцепленными могут быть не обязательно гены указанных аномалий, но и ген катаракты с геном нормального строения кисти и наоборот:

а) женщина унаследовала катаракту от своей матери, а
полидактилию - от отца, ее муж нормален в отношении обоих признаков.
Чего скорее можно ожидать у ее детей: одновременного проявления
катаракты и полидактилии, отсутствие обоих этих признаков или
наличие только одной аномалии?

б) какое потомство можно ожидать в семье, где муж нормален, а
жена гетерозиготна по обоим признакам, если известно, что мать жены также страдала обеими аномалиями, а отец ее был нормален;

в) какое потомство можно ожидать в семье у родителей
гетерозиготных по обоим признакам, если известно, что матери обоих
супругов страдали только катарактой, а отцы - полидактилией?

ОПРЕДЕЛИТЬ:

· F₁ – в каждой семье

РЕШЕНИЕ:

1. Запишем схему брака женщины, унаследовавшей катаракту от матери, полидактилиюот отца с мужчиной нормальным по обоим признакам.

ОТВЕТ:

Если женщина унаследовала от одного из родителей (от матери) катаракту, а от отца полидактилию, а ее муж нормален в отношении обоих признаков, то от этого брака 50 % детей могут быть с полидактилией и 50 % - с катарактой.

2. Запишем схему брака женщины, дигетерозиготной (обе аномалии от матери) с мужчиной, нормальным в отношении обоих признаков.

ОТВЕТ:

Если женщина гетерозиготна по обоим признакам, причем оба аномальных гена она унаследовала от матери, а мужчина - нормален в отношении обоих признаков, то от их брака 50 % детей будут иметь обе аномалии (и полидактилию, и катаракту), а 50 % - буду г здоровы в отношении данных патологий.

3. Запишем схему брака родителей, гетерозиготных по обоим признакам, учитывая, что матери обоих супругов страдали только катарактой, а отцы - полидактилией.

ОТВЕТ:

Если родители гетерозиготны по обоим признакам, учитывая, что матери обоих супругов страдали только катарактой, отцы - полидактилией, то 25 % детей от этого брака будут страдать катарактой, 25 % - полидактилией, и у 50 % детей проявятся обе аномалии.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ:

Задача на закон сцепленного наследования Моргана - гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются сцеплено.

Алгоритм решения задачи № 11.

Женщина получила от матери аутосому с доминантным геном, обусловливающим дефект ногтей и коленной чашечки, и геном, обусловливающим группу крови А. В гомологичной хромосоме находится рецессивный ген, не влияющий на коленную чашечку и характер ногтей, и ген I группы крови. Расстояние между генами 10 морганид. Муж имеет нормальную коленную чашечку и отсутствие дефекта ногтей и III гомозиготную группу крови. Определить возможные фенотипы в потомстве этой семьи

ДАНО:

· А - синдром дефекта ногтей и коленной чашечки

· а - норма

· i - первая группа крови

· J^A - вторая группа крови

· J^B - третья группа крови

· J^A , J^B - четвертая группа крови

ОПРЕДЕЛИТЬ:

· Фенотипы F₁

РЕШЕНИЕ:

Возможные группы сцепления:

A A A a a a

i , J^A , J^B i , J^A , J^B

P: ♀ A a x ♂ a a

J^A i J^B J^B

G: A a A a a

J^A ; i ; i ; J^A ; J^B

F₁: A a а a A a а a

J^A J^B i J^B i J^B J^A J^B

Генотип: 1 : 1 : 1 : 1

Фенотип: 45% : 45% : 5% : 5%

дефект норма дефект норма

IV гр.крови III гр.крови III гр.крови IV гр.крови

ОТВЕТ:

Вероятность рождения в этой семье деьей, страдающих дефектом ногтей и коленной чашечки составляет 50%, из них – 45% - с IV группой крови, 5% - с III группой крови; 50% детей – неимеют дефект коленной чашечки, из них 45% - с III группой крови и 5% - с IV группой крови.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ:

Данная задача на неполное сцепление генов, которое происходит вследствии кроссинговера в профазе I редукционного деления клеток, приводящее к отклонению от закона Т. Моргана.

Глава VI