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:
· А 1 – меланин А 2 – меланин
· а 1 – отсутствие а 2 – отсутствие
ОПРЕДЕЛИТЬ:
· Может ли ребенок от этого брака быть темнее своего отца?
РЕШЕНИЕ:
1) P: ♀ a 1 a 1 a 2 a 2 x ♂ A 1 A 1 A 2 A 2
белая негр
G: a 1 a 2 A 1 A 2
F 1: A 1 a 1 A 2 a 2
Генотип: все гетерозиготны
Фенотип: 100%
средних мулатов
2) P: ♀ a 1 a 1 a 2 a 2 x ♂ A 1 a 1 A 2 a 2
G: a 1 a 2 A 1 A 2 ; A 1 a 2 ; a 1 A 2 ; a 1 a 2
F 2: A 1 a 1 A 2 a 2 ; A 1 a 1 a 2 a 2 ; a 1 a 1 A 2 a 2 ; a 1 a 1 a 2 a 2
Генотип: 1: 1: 1: 1
Фенотип: 1: 2: 1
средние светлые белые
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:
· F 1 – 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 F 1
РЕШЕНИЕ:
Возможные группы сцепления:
I , J A , J B i , J A , J B
P: ♀ A a x ♂ a a
3.5.1. Ангидрозная эктодермальная дисплазия у людей передается как рецессивный, сцепленный с X-хромосомой признак. Нормальная женщина выходит замуж за мужчину, больного Ангидрозной эктодермальной дисплазией. У них рождаются больная девочка и здоровый сын. Определите вероятность рождения следующего ребенка без аномалии.
Ответ: вероятность рождения здорового ребенка составляет 50 %. Генотипы родителей Х А Х а и Х а Y
3.5.2. У человека классическая гемофилия наследуется как сцепленный
3.5.6.Катаракта и полидактилия у человека обусловлены доминантными аутосомными тесно сцепленными (т.е. не обнаруживается кроссинговера) генами. Однако сцепленными могут быть необязательно гены указанных аномалий, но и ген катаракты с геном нормального строения кисти и наоборот. Женщина унаследовала катаракту от своей матери, а полидактилию – от отца. Её муж нормален в отношении обеих признаков. Чего скорее можно ожидать у их детей: одновременного появления катаракты и полидактилии, отсутствия обоих признаков заболеваний или наличия только одной аномалии – катаракты или полидактилии?
Ход рассуждения: Фактически от родителей дети получают не отдельные гены, а хромосомы – по одной из каждой пары. По условию задачи женщина унаследовала от своей матери только катаракту, а полидактилию - от отца. Следовательно, доминантные аллели, определяющие эти заболевания, находятся в разных гомологах этой пары хромосом, то есть, имеет место ТРАНС-положение. Поскольку гены обоих заболеваний проявили полное сцепление, кроссинговера не происходит, у женщины образуется два сорта гамет.
Образец оформления решения задачи:
Ответ: Все дети этих супругов будут больны, но только одним заболеванием – у них будет или катаракта или полидактилия с вероятностью 50%.
3.5.11. Сколько типов гамет образует организм с генотипом «АаВв» при:
а) полном сцеплении генов?
б) неполном сцеплении генов?
Ответ: а)2 типа – АВ, ав
б) 4 типа – АВ, Ав, ав, аВ
3.5.12. Гипоплазия эмали наследуется как сцепленный с Х- хромосомой доминантный признак. У родителей, страдающих данным заболеванием родился сын с нормальными зубами. Какое потомство можно ожидать в этой семье?
Решение:
|
Признак, определяемый аллелем | ||
|
|
гипоплазия эмали зубов нормальное строение эмали зубов |
Гипоплазия Гипоплазия Р ♀ Х А Х? х ♂Х А У F нормальный признак Исходя из схемы рассуждения видно: сын мог получить Х а только от матери, значит она была гетерозиготна. Далее решаем и отвечаем на? задачи: Гипоплазия Гипоплазия Р ♀ Х А Х а. (х) ♂Х А У |
|
по фенотипу |
Ответ: Второй сын может быть как с гипоплазией, так и нормальным строением эмали зубов. |
Пример: Катаракта А и полидактилия В обусловлены доминантными аутосомными тесно сцепленными генами (кроссинговер невозможен). Женщина унаследовала катаракту от своей матери, а полидактилию – от отца. Ее муж здоров в отношении обоих признаков. Чего скорее можно ожидать у их детей: одновременного проявления катаракты и полидактилии, отсутствие этих аномалий или наличие только одной из них?
Решение: Известно, что женщина является дигетерозиготной, и получила признаки от разных родителей. Это говорит о том, что ее генотип Ав - хромосома матери
а В - хромосома отца.
Ее муж здоров, следовательно, его генотип аавв – рецессивная гомозигота.
Известно также, что кроссинговер на участке между этими генами невозможен, гены являются тесно сцепленными и передаются совместно. Таким образом, у женщины может быть только два типа гамет – Ав и аВ. Составим схему скрещивания.
Задача 26. Гены А и В сцеплены и расположены на расстоянии 3,6 морганид. Какие типы гамет, и в каком соотношении образуются у особей, имеющих генотипы:
| а)АВ ав | б) Ав а В |
Задача 27 . Катаракта и полидактилия обусловлены доминантными аутосомными тесно сцепленными генами. Какое потомство можно ожидать в семье, где муж здоров, а жена гетерозиготна по обоим признакам, если известно, что мать жены также страдала обеими аномалиями, а отец здоров?
Задача 28 . Катаракта и полидактилия обусловлены доминантными аутосомными тесно сцепленными генами. Какое потомство можно ожидать от брака гетерозиготных по обоим признакам супругов, если известно, что матери их страдали только катарактой, а отец – полидактилией?
Задача 29 . У человека резус-фактор сцеплен с локусом, определяющим форму эритроцитов, и находится от него на расстоянии 3 морганид (кроссинговер возможен в 3 % случаев). Резус-положительность и эллиптоцитоз (эритроциты эллиптической формы) определяются доминантными аутосомными генами. Один из супругов гетерозиготен по обоим признакам. Второй супруг – резус-отрицателен и имеет нормальные эритроциты. Определить процентные соотношения вероятных генотипов и фенотипов детей в этой семье.
Задача 30 . Гомозиготное растение с пурпурными цветками и коротким стеблем скрестили с гомозиготным растением с красными цветками и длинным стеблем. У F 1 были пурпурные цветки и короткий стебель. При анализирующем скрещивании растений F 1 с двойной гомозиготной по рецессивным генам были получены следующие потомки:
52 с пурпурными цветками и коротким стеблем,
47 с пурпурными цветками и длинным стеблем,
49 с красными цветками и коротким стеблем,
45 с красными цветками и длинным стеблем.
Определить частоту рекомбинации генов окраски и длины стебля.