Фенотипы: IV группа (ia ib); ш группа (ibi0)

II группа (iai0); I группа (i0i0)

Схема 1. Наследование при множественном аллелизме.

Так как отношения между аллельными генами, детерминирующими АВО группы крови, сложны, при записи условий задачи, в таблицу «признак-ген» целесообразно ввести третью графу - генотип (схема 1). Написав в строке Р генотипы родителей, выпишем их гаметы. Оба родителя гетерозиготны и, следовательно, дают по два типа гамет.

Комбинируя каждый тип яйцеклеток матери с обоими типами сперматозоидов отца, получаем 4 генотипа их детей. Приведенная схема показывает, что при браке гетерозиготной женщины II группы с гетерозиготным мужчиной III групппы их дети могут иметь все 4 группы крови. В рассматриваемой задаче мы имеем дело с примером комбинативной изменчивости, при которой у детей развивается признак (I и IV группы крови), отсутствующий у их родителей.

Практическая часть

10.1. Рассмотреть понятие «Множественные аллели» на примере наследования групп крови по системе АВО. Заполнить таблицу 10.1. «Наследование групп крови по системе АВО». Решить задачи по теме.

10.2. Изучить взаимодействия аллельных генов. Заполнить таблицу 10.2. «Взаимодействия аллельных генов». Решить генетические задачи.

10.3. Изучить взаимодействия НЕаллельных генов. Заполнить соответствующую таблицу 10.3. Решить генетические задачи по теме.

10.4. Разобрать зависимость функционирования наследственных признаков от характера генотипа, т.е. количественную (пенетрантность) и качественную (экспрессивность) особенности реализации генотипа в признаках. Плейотропия первичная и вторичная. Решить задачи по теме.

Работа 10.1. Множественые аллели. Наследование групп крови

Заполнить таблицу 10.1. “Наследование групп крови по системе АВО”.

Таблица 10.1.

Группа крови	I (0)	II (А)	III (В)	IV (АВ)
Агглютиногены эритроцитов
Агглютинины сыворотки крови
Вероятные генотипы

Решить задачи по теме «Наследование групп крови»

ЗАДАЧА 1. Мужчина кареглазый, имеющий 3-ю группу крови, был женат дважды. В первом браке у него сначала родился мальчик – кареглазый с 4-й группой крови, а потом девочка - кареглазая, но с 3-й группой крови. Во втором браке он стал отцом голубоглазой девочки и кареглазого мальчика. Оба ребенка имели 1-ю группу крови. Можно ли однозначно судить о генотипе этого мужчины?

ЗАДАЧА 2. У близорукой (доминантный признак) резус-позитивной женщины со II группой крови родился ребенок с нормальным зрением и резус-отрицательной кровью I группы.

1. Укажите генотипы матери и ребенка.

2. Определите генотип отца.

Работа 10.2. Взаимодействия аллельных генов

Заполнить таблицу 10.2. “Взаимодействия аллельных генов”

Таблица 10.2.

Тип взаимодействия аллельных генов	Доминирование	Неполное доминирование	Кодоминирование	Сверхдомини-рование
Сущность взаимодействия
Механизм взаимодействия
Примеры

Решить задачи по теме.

ЗАДАЧА 3. Цистинурия наследуется как аутосомно-рецесивное заболевание. У гетерозигот наблюдается повышенное содержание цистина в моче, у гомозигот – образование цистиновых камней в почках. Определите вероятные формы проявления цистинурии у детей в семье, в которой мать здоровая, а отец болеет цистинурией.

ЗАДАЧА 4. Кареглазость, курчавость волос и праворукость – доминантные признаки, а голубоглазость, прямоволосость и леворукость – рецессивные признаки. Ген курчавости волос доминирует неполно, поэтому гетерозиготы имеют волнистые волосы. Все гены расположены в разных хромосомах, поэтому наследуются независимо согласно 3-му закону Менделя

Супруги-молодожены, гетерозиготные по все трем генам, мечтают, чтобы их первенцем был не мальчик, а девочка. И чтобы она была обязательно голубоглазой, с волнистыми волосами, к тому же - преимущественно владела правой рукой. Какова вероятность, что эта их мечта сбудется?

Работа 10.3. Взаимодействия неаллельных генов

Рассмотреть те случаи скрещиваний, при которых развитие признака обусловлено одновременно действием двух (или более) пар генов, взаимодействующих друг с другом.

1. Эпистаз. При эпистазе доминантный ген одной аллеломорфной пары подавляет действие доминантного гена другой аллеломорфной пары. При этом подавляющий ген называют эпистатическим, а подавляемый - гипостатическим.

2. Комплементарность. При этой форме взаимодействия неаллельных генов признаки развиваются лишь в том случае, если в генотипе одновременно присутствуют два гена из разных аллеломорфных пар, каждый из которых в отдельности не способен вызвать развитие признака или обладает самостоятельным фенотипическим проявлением, но при совместном их действии изменяют проявление признака.

3. Полимерия. При этой форме взаимодействия генов развитие признака обусловливается двумя или несколькими парами однозначно действующих генов. Обычно эти гены обозначаются одной и той же буквой с разными индексами. Например, при трех парах полимерных генов их можно обозначить так – А₁а₁А₂а₂А₃а₃ . Признак не развивается лишь в том случае, когда все пары генов находятся в рецессивном стоянии. Одного доминантного гена достаточно, чтобы признак развился.

Обычно, чем больше доминантных полимерных генов содержит организм, тем сильнее выражен признак. Полимерия лежит в основе наследования количественных признаков.

Заполнить таблицу 10.3. “Взаимодействия неаллельных генов”

Таблица 10.3.

Тип взаимодействия неаллельных генов	Комплементарность	Эпистаз		Полимерия
		доминантный	рецессивный
Сущность взаимодействия
Механизм взаимодействия
Примеры

Решить задачи по теме.

ЗАДАЧА 5. Образование в клетках человека специфического белка интерферона связано с комплементарным взаимодействием двух доминантных генов (А и В), локализованных в различных хромосомах (А – во второй, В – в пятой хромосомах).

1). В организме матери подавлена способность к образованию интерферона вследствие отсутствия гена В, отец здоров и все его родственники здоровы. Какова вероятность рождения здоровых потомков?

2). Родители здоровы (дигетерозиготы по генами А и В). Определите вероятность рождения здоровых и больных детей.

ЗАДАЧА 6. У большинства пород кур (плимутрок, виандот) ген С детерминирует окрашенное оперение, а его аллель с - белое. У породы леггорн имеется эпистатический ген I, подавляющий синтез пигмента даже при наличии гена С. Его аллель – ген i позволяет гену С проявить свое действие. Леггорны с генотипом IIСС имеют белое оперение в связи с эпиcтазом гена I над С; виандоты с генотипом iicc имеют белое оперение вследствие отсутствия доминантного аллеля пигментации - С.

а) Белый леггорн с генотипом IIСС скрещен с белым виандотом (iicc).Определить расщепление в первом и втором гибридном поколениях по окраске оперения.

б) Скрещены дигетерозиготный белый леггорн с пигментированным виандотом. Половина цыплят имела белое, а половина окрашенное оперение. Определить генотип виандота.

ЗАДАЧА 7. Пигментация кожи у человека обусловлена доминантными генами А и В, которые взаимодействуют по типу комплементарности. Люди с генотипом ааВ-, А-bb или ааbb – альбиносы.

1). В брак вступили два альбиноса, которые не состоят в семейных отношениях. У них родилось 8 детей: 4 альбиносы и 4 не альбиноса. Определите генотипы родителей.

2). Определите вероятность рождения альбиносов у здоровых дигетерозиготных по генами А и В родителей.

Работа 10.4. ПЕНЕТРАНТНОСТЬ И ПЛЕЙОТРОПНОЕ ДЕЙСТВИЕ ГЕНА

Разобрать зависимость функционирования наследственных признаков от характера генотипа, т.е. количественную (пенетрантность) и качественную (экспрессивность) особенности реализации генотипа в признаках. Плейотропия первичная и вторичная.

Решить задачи.

ЗАДАЧА 8. У человека синдром Марфана наследуется как аутосомно-доминантное заболевание, которое характеризуется астенической конституцией тела, поражением опорно-двигательного аппарата, аневризмой аорты, дефектом хрусталика глаза. Пенетрантность гена составляет 30%.

От брака родителей родилось 4 детей: 1 ребенок умер вследствие аневризмы аорты, у 2 детей наблюдались врожденные аномалии опорно-двигательного аппарата, 1 ребенок здоров.

Определите:

1). Генотипы родителей и детей.

2). Достоверность рождения здорового ребенка.

3). Объясните полученные результаты.

ЗАДАЧА 9. Подагра определяется доминантным аутосомным геном. Средняя пенетрантность гена у мужчин составляет 20 %, а у женщин она равна нулю.

Какова вероятность заболевания подагрой в семье, где один из родителей гетерозиготен, а другой фенотипически здоров.

ЗАДАЧА 10. Альбинизм наследуется как аутосомно-рецесивное заболевание. Ген альбинизм вызывает светофобию, дефект зрения, соломенный цвет волос, белые ресницы и брови, повышенную чувствительность к ультрафиолетовый лучам, отсутствие пигмента в радужке глаза.

От брака кареглазых родителей с нормальной пигментацией кожи родился голубоглазый ребенок с признаками альбинизма. Объясните механизм плейотропного действия гена альбинизм и определите достоверность рождения в этой семье:

1. кареглазых детей с нормальной пигментацией кожи;

2. голубоглазых детей с нормальной пигментацией кожи.