Блок № 6 Кроссинговер и расстояние между генами
Групи крові системи АВО
Генотип | Фенотип (група крові) |
ІАІА, ІАіо ІВІВ,ІВіо ІАІВ іоіо | А В АВ О |
Блок № 5 Определение пола и сцепленное с полом наследование
Задача № 15
У курицы вследствие заболевания яичник дегенерировал, а из правой гонады развился семенник. В результате эта особь стала функционировать как самец. Какое соотношение по полу следует ожидать от скрещивания такой особи с нормальной курицей?
Решение
Известно, что у всех птиц гетерогаметным является женский пол. Следовательно, исходно генотип курицы был ХY. При переопределении пола в результате заболевания генотип особи не изменился. Хотя она и функционировала как петух, у нее образовались в равном соотношении два типа сперматозоидов: с Х-хромосомой и Y –хромосомой. Скрещивание данной особи с нормальной самкой можно записать следующим образом:
Р ХY Í XY переопределённый самец
Гаметы Х Y X Y
F1 1X X : 2ХY : 1YY
гибнут
Значит в потомстве от скрещивания переопределенной особи с нормальной курицей ожидается следующее соотношение по полу: 2 части курочек : 1 часть петушков.
Задача № 16
У кошек окраска шерсти контролируется доминантным геном А, локализованном в Х-хромосоме. Аналогично локуса в Y- хромосоме нет. Кошки с генотипом ХАХа имеют черепаховую окраску из чередующихся чёрных и рыжих пятен. При генотипе ХаХа окраска рыжая. Какое потомство следует от скрещивания чёрной кошки с рыжим котом, рыжей кошки с чёрным котом, черепаховой с рыжим и чёрными котами? Почему так редки черепаховые коты? Напишите возможный генотип черепахового кота.
Решение
1. P XaXa Í XAY
чёрн. рыж.
F1 ХАХа (все кошки черепаховые) : ХаY (все коты чёрные).
2. Р ХАХА Í Ха Y
рыж. чёрн.
F1 XAXa (все кошки черепаховые) : ХАY (все коты рыжие).
3. Р ХАХа Í ХАY
череп. рыж.
F1 ХАХА (рыжая кошка) : ХАХа (черепаховая кошка) : ХАY (рыжий кот) : ХаY (чёрный кот).
4. Р ХАХа Í ХаY
череп. чёрн.
F1 ХАХа (черепаховая кошка) : ХаХа (черная кошка) : ХАY (рыжий кот) :
ХаY(чёрный кот).
Поскольку вY-хромосоме нет локуса, соответствующего гену окраски шерсти, то коты не могут быть гетерозиготными по этому признаку. Следовательно, не может быть и черепаховой окраски у котов. Она может быть встречаться лишь в тех редких случаях, когда у кошки при гаметогенезе имеет место нерасхождение половых хромосом и она образует гаметы ХАХА, ХАХа или ХаХа в зависимости от своего генотипа. В таком случае при слиянии гамет ХАХа иY может получиться кот с генотипом ХАХаY и черепаховой окраской.
Задача №17
В МГК обратилось супружеская пара с целью установления возможностей рождения детей – дальтоников. Известно, что у мужчины нормальное зрение, а у женщина–дальтоник с не расхождением у неё Х-хромосом?
Решение
Исходя из условия задачи, родители будут иметь следующие генотипы: отец ХАY, мать ХаХа - дальтоничка. Тогда с учётом нерасхождения Х-хромосом у женщины получится следующее потомство:
Гаметы | ХаХа | 0 |
ХА | ХАХаХа женщина с Х-трисомией, имеющая нормальное зрение | ХаХаY мужчина с синдромом Клайнфельтера, дальтоник |
Y | ХА0 женщина с синдромом Шерешевского-Тернера и нормальным зрением. | Y0 гибнет до рождения |
Задача № 18
У человека гемофилия детерминирована сцепленным с полом рецессивным геном h.
Здоровая женщина, гетерозиготная по гену гемофилии, вышла замуж за здорового мужчину. Какова вероятность того, что их ребёнок будет страдать гемофилией? У кого из детей- сыновей или дочерей - опасность заболеть больше?
Отец девушки страдает гемофилией, тогда как мать здорова и происходит из семьи, благополучной по этому заболеванию. Девушка выходит замуж за здорового юношу. Что можно сказать о возможности заболевания их детей обоего пола?
Какова вероятность рождения от здорового мужчины, брат которого страдает гемофилией, ребёнка-гемофилика? Какова вероятность рождения такого ребёнка у женщины здоровой, но имеющей больного брата?
Отец и сын гемофилики, а у матери нормальная свёртываемость крови. Правильно ли будет, сказать, что сын унаследовал своё заболевание от отца?
Решение
Генотип
Х+Х+, Х+Хh - люди, не страдающие гемофилией
Х+Y
Х hY - гемофилики
по
Вероятность рождения гемофилика – 25 %, гемофилией будут заболевать, как правило мальчики.
б) P X+X+ Í Xhy
F1 X+Xh Í X+Y
F2 1 X+X+ : 1 XhX+ : 1 X+Y : 1 XhY
в) В том случае, если здоровый мужчина (брат которого гемофилик) женится на здоровой женщине, то вероятность рождение ребёнка, больного гемофилией, очень мала и равна вероятности возникновения спонтанной мутации. Вероятность рождения гемофилика у женщины, брат, который страдает гемофилией, равна 1/8 (12,5%).
г) Нет. Сын не может получить от отца (Х-хромосому) получает Y-хромосому) и поэтому не может унаследовать от него гемофилию. В редких патологических случаях сын может получить от отца Х- и Y-хромосомы одновременно, но тогда гемофилия не разовьется, материнская Х-хромосома нормальна.
Блок № 6 Кроссинговер и расстояние между генами
Задача № 19
У кукурузы доминантные гены коричневой окраски и гладкой формы семян сцеплены и локализованы в одной хромосоме, рецессивные гены белой окраски и морщинистой формы семян- в другой, гомологичной. При анализирующем скрещивании дигетерозиготного растения (изF1) с чистосортным растением, дающим белые морщинистые семена, получено по 4000 семян, похожих на родительские формы, 152 белых гладких и 149 коричневых морщинистых семян кукурузы.
Объясните: а) какие из этих семян являются результатом кроссинговера и сколько процентов они составляют? б) когда и в скольких случаях (процентах) произошёл в клетках перекрёст хромосом?
Решение
Дигетерозиготные растение, из первого поколения имело коричневые гладкие семена и генотип АВ//ав. Чистосортное растение, дающее белые гладкие семена, должно было иметь генотип ав//ав, в противном случае оно не было бы чистосортным и давало расщепление при самоопылении. При скрещивании должно было получится 50% коричневых гладких семян с генотипом АВ//ав и 50% белых морщинистых с генотипом ав//ав.
Всего в потомстве получили 4301 семян, из которых лишь 4000 были фенотипически сходны с родительскими формами. Они составили 93% от общего числа семян. Следовательно, 7% семян были кроссоверными. Эти 7% составили белые гладкие и коричневые морщинистые семена, получившиеся в соотношении 1 : 1(152:149). Следовательно, кроссинговер прошёл в 7% случаев.
Коричневые морщинистые семена должны иметь генотип АВ//ав, а белые гладкие – аВ//ав, значит, кроссинговер прошёл в дигетерозинготной особи АВ//ав.
Задача № 20
В условной хромосоме расположены четыре гена: К, Н. П. Т. Наследуются они сцеплено, но не всегда, часто сцепленность нарушается в результате перекрёстка. Генетический анализ показал, что гены Н с К наследуются сцеплено в четыре раза чаще, чем гены Н с Т, и в 6 раз чаще, чем гены К с П. Определите последовательность линейного расположения этих генов и относительное расстояние между ними в одной хромосоме( ответ изобразите графически).
Решение
Чем чаще гены наследуются сцеплено, тем ближе друг к другу они расположены в хромосоме. Поскольку гены Н и К вместе наследуются в 4 раза чаще, чем Н и Т, то они и расположены в 4 раза ближе друг к другу. Поскольку эти же гены сцеплено наследуются в 6 раз чаще, чем гены К и П, то, следовательно, расстояние между генами К и П в 6 раз больше чем между Н и К.
|
|
|
|
ЛИТЕРАТУРА
Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. Мир. 1987. В 5 т.
Муртазин Г.М. Иллюстрированные карточки-задачи по генетике/ ж. Биология в школе.1988. №1.С.48-54.
Нахаева В.И. Применение игровой технологии при обучении биологии (генетике) в школе: Учебное пособие для учителей и студентов биологических специальностей педагогических вузов. – Омск: Издательство ОмГПУ, 2001. – 68 с.
Рувинский А.О. Задания для заочного биологического отделения профильной школы при Новосибирском государственном университете: 11 класс, задание №6, 7 – Новосибирск: НГУ.1989. 15 с.
Задания VII Соросовской олимпиады. Биология. 11 класс. 2001. 5с.
Задания XVII Всероссийской биологической олимпиады: региональный этап. 2001. 4с.