СБОРНИК%0Aзадач по генетике с решениями. Решение и оформление генетических задач Некоторые общие методические приемы, которые могут быть использованы при решении задач
 Скачать 0.94 Mb.
|
 С этим файлом связано 6 файл(ов). Среди них: kriterii.pdf, Задачи по генетике с решением.docx, СБОРНИК%0Aзадач по генетике с решениями.doc, zadacha.xlsx. Показать все связанные файлыГлава VII. Наследование генов, локализованных в половых хромосомах Для успешного решения этого типа задач необходимо четко представлять механизм наследования половых хромосом:
У человека, как у большинства других организмов, женщина продуцирует гаметы, содержащие только Х-хромосомы (гомогаметные). Мужчины являются гетерогаметными и производят два типа гамет (с Х- и с Y-хромосомой). У некоторых организмов: птиц, бабочек, отдельных видов рыб и растений (например земляники) гетерогаметными являются женские особи, а мужские – гомогаметными. Половые хромосомы Х и Y не являются полностью гомологичными друг другу. Поэтому наследование признаков, гены которых находятся в негомологичных участках половых хромосом, имеет свои особенности:
Решение задач, в которых рассматриваются признаки, гены которых расположены в Х-хромосомах, следует начинать с мужских особей, поскольку у них всегда проявляется действие и рецессивных, и доминантных генов. Затем можно определить генотип матери по генотипу сыновей и генотип дочерей по генотипу отца или братьев. Темы главы VII 1. Наследование генов, локализованных в Х-хромосоме 2. Наследование генов, сцепленных с Y-хромосомой 3. Кодоминантные гены, локализованные в Х-хромосоме 4. Наследование двух признаков, сцепленных с полом 5. Одновременное наследование признаков, расположенных в соматических и половых хромосомах 6. Наследование, зависимое от пола Ответы и решения 1. Наследование генов, локализованных в Х-хромосоме Следует помнить, что рецессивные признаки, кодируемые генами, расположенными в Х-хромосомах, всегда проявляются у мужчин, а у женщин – только в гомозиготном состоянии. Задача 7-1 Классическая гемофилия передается как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой, признак. Мужчина, больной гемофилией, женился на здоровой женщине (все ее предки были здоровы). У них родилась здоровая дочь. Определить вероятность рождения больного гемофилией ребенка от брака этой дочери со здоровым мужчиной. Решение А – нормальная свертываемость, а – гемофилия.
Схема брака
Ответ Вероятность рождения больного гемофилией ребенка – 25% (50% мальчиков будут страдать этим заболеванием). Задача 7-2 У дрозофилы доминантный ген красной окраски глаз (W) и рецессивный ген белой окраски (w) находятся в Х-хромосомах. Белоглазая самка скрещивалась с красноглазым самцом. Какой цвет глаз будет у самцов и самок в первом и втором поколении? Задача 7-3 Отсутствие потовых желез у людей – рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. Мужчина, у которого отсутствуют потовые железы, женился на женщине, в семье которой никогда не встречалось это заболевание. Какова вероятность рождения у них детей с подобной аномалией? Задача 7-4 У человека гемофилия детерминирована сцепленным с Х-хромосомой рецессивным геном. Какова вероятность рождения больного ребенка от брака с генотипически здоровым партнером: а) мужчины, брат которого страдает гемофилией; б) здоровой женщины, имеющей такого брата? Задача 7-5 Рецессивный ген дальтонизма (цветовой слепоты) располагается в Х-хромосоме. Женщина с нормальным зрением (отец ее был дальтоником) выходит замуж за мужчину с нормальным зрением, отец которого был дальтоником. Определить возможные фенотипы потомства. Задача 7-6 Рецессивный ген дальтонизма локализован в Х-хромосоме. От брака женщины с нормальным зрением, родственники которой страдали дальтонизмом, и мужчины с нормальным зрением, у отца которого была цветовая слепота, родились три дочери с нормальным зрением и два сына с цветовой слепотой. Каковы генотипы родителей и потомства? От кого из родителей мальчики получили ген дальтонизма? Задача 7-7 У человека цветовая слепота обусловлена рецессивным геном, сцепленным с Х-хромосомой. Нормальное зрение определяется доминантным аллелем этого гена. От брака родителей с нормальным зрением родился ребенок с цветовой слепотой. Определить генотипы всех членов семьи. Задача 7-8 У дрозофилы есть пара аллельных генов, один из которых определяет развитие нормальных круглых глаз, а другой – полосковидных глаз. Скрещивается самка, имеющая полосковидные глаза, с круглоглазым самцом. Все потомство F1 имеет полосковидные глаза. Возвратное скрещивание самок из F1 с родителем привело к появлению потомства F2, в котором половина самок и половина самцов имело полосковидные глаза, а другая половина – круглые. Объясните характер наследования данного признака. Задача 7-9 Потемнение зубов – доминантный признак, сцепленный с Х-хромосомой. У родителей, имеющих темные зубы, родилась дочь с темными и сын с белыми зубами. Какова вероятность рождения детей с белыми зубами в этой семье? 2. Наследование генов, сцепленных с Y-хромосомой Признаки, детерминируемые генами, расположенными в негомологичных участках Y-хромосом, всегда проявляются у мужчин и никогда не встречаются у женщин. Задача 7-10 Перепончатопалость передается через Y-хромосому. Определить возможные фенотипы детей от брака перепончатопалого мужчины и нормальной женщины. Решение
Схема брака
Ответ Все девочки будут здоровы, а мальчики будут перепончатопалыми. Задача 7-11 При скрещивании серых самок аквариумных рыбок «гуппи» с пестро окрашенным самцом в первом поколении получены серые самки и пестрые самцы в соотношении 1:1. Такое же соотношение наблюдалось во всех последующих поколениях. Как объяснить полученные результаты? 3. Кодоминантные гены, локализованные в Х-хромосоме Примером может служить наследование трехцветной окраски у кошек. Ген черной масти у них сцеплен с Х-хромосомой. Другая аллель этого гена представлена рыжей мастью. Ни один ген не доминирует, так как гетерозиготы имеют трехцветную (черепаховую, пятнистую) окраску. Задача 7-12 Какие котята получатся от скрещивания: а) черной кошки с рыжим котом; б) рыжей кошки с черным котом? Задача 7-13 Черная кошка принесла котят, у одного из которых черепаховая окраска шерсти, а у трех – черная. Что можно сказать о генотипе котят? Каков их пол? 4. Наследование двух признаков, сцепленных с полом При решении подобных задач следует использовать принципы решения задач на дигибридное скрещивание, с учетом особенностей наследования признаков, сцепленных с полом. Задача 7-14 Рецессивные гены, кодирующие признаки гемофилии и дальтонизма, сцеплены с Х-хромосомой. Мужчина, больной гемофилией, женится на здоровой женщине, отец которой был дальтоником, но не гемофиликом. Какое потомство получится от брака их дочери со здоровым мужчиной? Решение А – нормальная свертываемость, а – гемофилия, В – нормальное цветоощущение, b – дальтонизм.
Ответ В первом случае – 25% детей (половина мальчиков) будут болеть гемофилией, во втором – половина мальчиков будет страдать гемофилией, а половина – дальтонизмом. Задача 7-15 Рецессивные гены гемофилии и дальтонизма связаны с Х-хромосомой. Какое потомство будет получено от брака мужчины, больного гемофилией, и женщины, больной дальтонизмом (гомозиготной по признаку отсутствия гемофилии)? Задача 7-16 Мужчина, страдающий гемофилией и дальтонизмом, женился на здоровой женщине, не являющейся носительницей генов этих заболеваний. Какова вероятность, что у ребенка от брака его дочери со здоровым мужчиной: а) будет одно из этих заболеваний; б) будут обе аномалии? Кроссинговер между генами дальтонизма и гемофилии отсутствует. Задача 7-17 В Х-хромосоме человека могут располагаться рецессивные гены, определяющие развитие гемофилии и дальтонизма. Женщина имеет отца, страдающего гемофилией, но не дальтонизмом, и здоровую по признаку гемофилии (гомозиготную) мать-дальтоника. Эта женщина выходит замуж за здорового мужчину. Какова вероятность рождения у нее ребенка с одной аномалией, если предположить, что кроссинговер между генами гемофилии и дальтонизма отсутствует? 5. Одновременное наследование признаков, расположенных в соматических и половых хромосомах Отличие этих задач от задач на ди- и полигибридное скрещивание в том, что при их решении также следует учитывать особенности наследования признаков, сцепленных с полом. Гены, локализованные в половых хромосомах, обозначаются соответствующими индексами около символов Х и Y, а гены соматических хромосом – строчными и заглавными латинскими буквами. Задача 7-18 Ген доминантного признака шестипалости (А) локализован в аутосоме. Ген рецессивного признака дальтонизма (d) расположен в Х-хромосоме. От брака шестипалого мужчины-дальтоника и здоровой женщины родился шестипалый сын-дальтоник и здоровая дочь. Каковы генотипы родителей и детей? Решение
Схема брака А – шестипалость, а – нормальная кисть, D – нормальное зрение, d – дальтонизм.
Ответ Генотип матери – ааХDХd, отца – АаХdY, дочери – ааХDХd, сына – АаХdY. Задача 7-19 Гемофилия – рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. Альбинизм – рецессивный аутосомный признак. У супружеской пары, нормальной по этим признакам, родился ребенок с обеими аномалиями. Какова вероятность рождения в этой семье здорового ребенка? Задача 7-20 Гипертрихиоз (повышенная волосатость ушной раковины) передается через Y-хромосому. Полидактилия – доминантный аутосомный признак. В семье, где отец страдал гипертрихиозом, а мать – полидактилией, родилась нормальная дочь. Какова вероятность рождения в этой же семье ребенка с обеими аномалиями? Задача 7-21 У человека отсутствие потовых желез вызывается рецессивным, сцепленным с Х-хромосомой, геном, а один из видов глухоты – рецессивным аутосомным геном. У нормальной пары родился ребенок с двумя этими аномалиями. Каковы генотипы родителей и ребенка? Задача 7-22 У человека аниридия (один из видов слепоты) зависит от доминантного аутосомного гена, летального в гомозиготном состоянии, а оптическая атрофия (другой вид слепоты) – от рецессивного, сцепленного с полом гена, находящегося в Х-хромосоме. Мужчина с оптической атрофией и аниридией женился на женщине с аниридией, гомозиготной по аллелю, отвечающему за отсутствие оптической атрофии. Определите возможные фенотипы потомства от этого брака. Задача 7-23 Гипоплазия зубной эмали наследуется как сцепленный с Х-хромосомой доминантный признак, шестипалость – как аутосомно-доминантный. В семье, где мать шестипалая, а у отца гипоплазия зубной эмали, родился пятипалый здоровый мальчик. Напишите генотипы всех членов семьи по этим признакам. Объясните, почему у сына не проявились доминантные признаки родителей? Возможно ли у них рождение ребенка с двумя аномалиями одновременно? Задача 7-24 Способность различать вкус фенилтиомочевины (ФТМ) обусловлена доминантным аутосомным геном Т. Люди, не различающие вкус данного вещества, имеют генотип tt. Дальтонизм – рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. Женщина с нормальным зрением, различающая вкус ФТМ, вышла замуж за дальтоника, неспособного различать вкус фенилтиомочевины. У них родилась дочь, страдающая дальтонизмом и различающая вкус ФТМ, и четыре сына, ни один из которых не страдал дальтонизмом. Двое из них различали вкус ФТМ, а двое – не различали. Каковы генотипы родителей и детей? Задача 7-25 У дрозофилы имеются две пары альтернативных признаков: серая и желтая окраска тела, нормальная и зачаточная форма крыльев. Скрещивается гомозиготная самка с желтым телом и нормальными крыльями с гомозиготным самцом, имеющим серое тело и зачаточные крылья. Все самки получаются серыми с нормальными крыльями, а все самцы – желтыми с зачаточными крыльями. Какой признак сцеплен с полом, а какой нет? Какие признаки доминируют? Задача 7-26 Выше отмечалось, что у некоторых организмов, например, у птиц, гетерогаметными (ZW) являются женские особи, а мужские – гомогаметные (ZZ). У кур полосатость окраски обусловлена сцепленным с Z-хромосомой доминантным геном В, а отсутствие полосатости – его рецессивным аллелем b. Наличие гребня на голове определяется доминантным аутосомным геном С, а его отсутствие – рецессивным аллелем с. Две полосатых, имеющих гребешки птицы были скрещены и дали двух цыплят – полосатого петушка с гребешком и неполосатую курочку, не имеющую гребешка. Определить генотипы родительских особей. Задача 7-27 Красноглазые длиннокрылые дрозофилы при скрещивании между собой дали следующее потомство: самки: 3/4 красноглазых длиннокрылых, 1/4 красноглазых с зачаточными крыльями; самцы: 3/8 красноглазых длиннокрылых, 3/8 белоглазых длиннокрылых, 1/8 красноглазых с зачаточными крыльями, 1/8 белоглазых с зачаточными крыльями. Как наследуются данные признаки у дрозофил? Каковы генотипы родителей? Задача 7-28 Женщина-правша с карими глазами и нормальным зрением выходит замуж за голубоглазого мужчину-правшу дальтоника. У них родилась дочь с голубыми глазами, левша и дальтоник. Какова вероятность того, что следующий ребенок у них будет иметь такие же признаки, если известно, что карий цвет глаз и преимущественное владение правой рукой – доминантные признаки, гены которых расположены в разных аутосомах, а дальтонизм кодируется рецессивным, сцепленным с Х-хромосомой геном? Решение А – карие глаза, а – голубые глаза, В – праворукость, b – леворукость, D – нормальное зрение, d – дальтонизм.
Ответ Построив решетку Пеннета (8×6), можно убедиться, что вероятность рождения ребенка с тремя рецессивными признаками равна 1/24. 6. Наследование, зависимое от пола Этот вид наследования не связан с Х- или Y-хромосомами, но зависит от их сочетания, которое определяет пол организма. Проявление доминантности или рецессивности некоторых аутосомных генов может зависеть от пола организма. Так, например, некоторые признаки могут быть доминантными у мужчин и рецессивными у женщин, или наоборот. Задача 7-29 У овец ген Р обуславливает комолость, а ген Р' – рогатость. Доминирование этой пары аллелей зависит от пола. У баранов рогатость доминирует над комолостью, а у овец комолость доминирует над рогатостью. Какое потомство F1 можно ожидать от скрещивания рогатой овцы с комолым бараном? Решение
Схема скрещивания
Ответ В потомстве будет 50% комолых овец и 50% рогатых баранов Задача 7-30 Облысение, начинающееся со лба, является признаком, доминантным у мужчин и рецессивным у женщин (поэтому лысые мужчины встречаются чаще). Признак кодируется аутосомным геном. Облысевший мужчина (гетерозиготный по гену лысости) женился на женщине с нормальными волосами, мать которой была лысой. Определить возможные генотипы потомства. Задача 7-31 У мужчин аутосомный ген лысости S выступает как доминантный, а у женщин он рецессивен. Женщина, имеющая лысого брата, выходит замуж за лысого мужчину. Отец женщины также был лысым. У них родился нормальный сын и рано облысевшая дочь, которая вышла замуж за нормального мужчину. Какова вероятность рождения сына, склонного к раннему облысению, у этой пары? Ответы и решения к задачам главы VII 7-1. Вероятность рождения больного гемофилией ребенка – 25% (50% мальчиков будут страдать этим заболеванием). 7-2. В F1 все самки будут иметь красные глаза, все самцы – белые глаза. В F2 половина самок и половина самцов будут красноглазыми, половина – белоглазыми. 7-3. Все девочки будут являться фенотипически здоровыми носительницами заболевания. Все мальчики будут здоровыми фенотипически и генотипически. Вероятность рождения больных детей в данной семье равна нулю. 7-4. а) Вероятность равна 0; б) вероятность равна 25% (половина мальчиков может оказаться больными). 7-5.Половина мальчиков будут здоровыми фенотипически и генотипически, а половина – больными. Половина девочек будут являться фенотипически и генотипически здоровыми, половина – носительницами дальтонизма. 7-6. Генотип мужчины – ХDY. Женщина несет генотип ХDХd, генотип обоих сыновей – ХdY. Генотип дочерей может быть ХDХD или ХDХd. Мальчики получили ген дальтонизма от матери. 7-7. Генотип матери – ХDХd, отца – ХDY, ребенка – ХdY. 7-8. Ген, контролирующий форму глаз, сцеплен с полом и локализован в Х-хромосоме. Доминантным является признак полосовидной формы глаз (он проявляется у потомства F1). Cхема скрещивания:
7-9. Вероятность рождения ребенка с белыми зубами – 25%. Этот ребенок будет мальчиком. 7-10. Все девочки будут здоровы, а мальчики будут перепончатопалыми. 7-11.Поскольку признак пестрой окраски всегда появляется только у самцов и никогда у самок, можно предположить, что он локализован в Y-хромосоме. 7-12. а) Получится 50% черных и 50% трехцветных котят; б) получится 50% рыжих и 50% трехцветных котят. 7-13. Генотип трехцветного котенка – ХAХa (самка), генотип черных котят – ХAY (самцы). 7-14. В первом случае 25% детей (половина мальчиков) будут болеть гемофилией; во втором – половина мальчиков будет страдать гемофилией, половина – дальтонизмом. 7-15. Все мальчики будут страдать дальтонизмом, а девочки будут носительницами гена гемофилии. 7-16. Вероятность появления одного заболевания равна 0, поскольку оба гена расположены в одной хромосоме. Вероятность рождения ребенка с обеими аномалиями равна 25% (это будут мальчики). 7-17. Генотип мужа женщины – ХDHY, так как он не несет признаков дальтонизма и гемофилии. Генотип женщины – ХDhХdH, поскольку от отца она получила Х-хромосому, содержащую рецессивный ген гемофилии, а от матери – рецессивный ген дальтонизма. Анализ схемы брака показывает, что в этом случае вероятность рождения в этой семье ребенка с одним заболеванием равна 50% (мальчики с генотипом ХDhY, больные гемофилией, и мальчики с генотипом ХdHY, страдающие дальтонизмом). Все девочки будут здоровы, но половина их будет носительницами гена гемофилии, половина – дальтонизма. 7-18. Генотип матери – ааХDХd, отца – АаХdY, дочери – ааХDХd, сына – АаХdY. 7-19. Вероятность рождения в этой семье здорового ребенка – 9/16. 7-20. 25% (половина мальчиков будет страдать гипертрихиозом и полидактилией). 7-21. Генотип родителей – АаХBХb и АаХBY, ребенка – ааХbY. 7-22. 2/3 детей будут страдать аниридией. По признаку оптической атрофии все дети будут здоровы, но все девочки будут являться носительницами гена, определяющего развитие этого заболевания. 7-23. Генотип матери – АаХbХb, отца – ааХBY, сына – ааХBY. У сына не проявился признак шестипалости, потому что у матери и у отца в генотипе есть рецессивные гены нормальной кисти. Ребенок не страдает гипоплазией, потому что от отца он получил Y-хромосому, а мать его гомозиготна по рецессивному гену нормальной зубной эмали. Вероятность рождения в этой семье ребенка с двумя аномалиями (девочки) равна 25%. 7-24. Генотип матери – ХDХdTt, отца – ХdYtt, дочери – ХdХdTt, первых двух сыновей – ХDYTt, вторых двух сыновей – ХDYtt. 7-25. С Х-хромосомой сцеплен признак окраски тела (А – желтая, а – белая). Доминантный ген признака нормальной формы крыльев и рецессивный ген зачаточной формы крыльев локализованы в аутосомах. 7-26. Генотип петуха – СсZBZb, генотип курицы – СсZBW. 7-27. По признаку формы крыльев в потомстве первого поколения для всех особей, независимо от пола, наблюдается расщепление в пропорции 3:1. Это указывает на то, что наследование формы крыльев осуществляется по обычному аутосомно-доминантному типу. Причем ген нормальной формы крыльев доминирует над геном зачаточной формы. Расщепление в потомстве по этому признаку в соотношении 3:1 указывает на то, что скрещивались гетерозиготные особи. Наследование окраски глаз осуществлялось по-разному у самок и самцов. У самок в F1 все потомство было единообразно и имело красные глаза; у самцов наблюдалось расщепление: половина особей имело красные, половина – белые глаза. Это говорит о том, что ген красной окраски глаз является доминантным и располагается в Х-хромосоме. Наличие среди потомства расщепления указывает на то, что часть особей, участвующих в скрещивании была гетерозиготной. Поскольку самцы всегда гомозиготны по генам, расположенным в Х-хромосоме, то гетерозиготными являются самки, и их генотип – ХAХa. Генотип исходных самцов – ХAY, потому что в противном случае среди их дочерей было бы расщепление признака. Генотип исходных самок – ХAХaВb, самцов – ХAYВb. 7-28. Вероятность рождения ребенка с тремя рецессивными признаками равна 1/24. 7-29. Все овцы (50% от всех животных) будут комолыми, все бараны (также 50% от общего числа) будут рогатыми. 7-30. Все мальчики и половина девочек будут склонны к облысению. Если отвлечься от признака пола, то расщепление в потомстве будет соответствовать менделевскому (3:1). 7-31. Вероятность рождения лысого сына – 3/8 (1/2 – вероятность того, что ребенок будет мальчиком; 3/4 – что мальчик будет склонен к облысению). Общая вероятность равна: 1/2 · 3/4 = 3/8. перейти в каталог файлов | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
X 
aXD 
AY