Примеры решения задач

Пример 1. У родителей, имеющих нормальное зрение, две дочери с нормальным зрением, а сын – дальтоник. Каковы генотипы родителей?

Решение:

Ген	Генотип	Признак
XD	XDXD, XDXd, XDY	Нормальное зрение
Xd	XdXd, XdY	Дальтонизм

P: ♀ X^DX^d × ♂ X^DY

G

X^D

X^d

X^D

Y

:

F₁: X^DX^D, X^DY, X^DX^d, X^dY

Генотип матери - X^DX^d, т.к. только она могла передать сыну ген X^d. Генотип отца - X^DY, т.к. по условию задачи он имеет нормальное зрение.

Пример 2. У человека гемофилия детерминирована сцепленным с полом рецессивным геном h. Мать и отец здоровы. Их единственный ребенок страдает гемофилией. Кто из родителей передал ребенку ген гемофилии?

Решение:

Ген	Генотип	Признак
XН	XНXН, XНХh, XНY	Нормальная свертываемость крови
Хh	ХhХh, ХhY	Гемофилия

Р: ♀ X^НХ × ♂ X^НY

здорова здоров

F₁: ребенок с гемофилией

Ген h получен ребенком вместе с Х-хромосомой от родителей и проявляется либо в гетерозиготном (у сына), либо в гомозиготном (у дочери) состояниях. Родители здоровы, следовательно, в их генотипе обязательно присутствует хотябы один ген Н. так как у отца всего одна Х-хромосома, он имеет только один ген свертываемости крови, а именно Н, и не являетсяпереносчиком гена гемофилии. Мать, будучи здоровой и имея в одной Х-хромосоме ген Н, может быть ностительницей гемофилии. Больным ребенком-гемофиликом у таких родителей мог быть только сын, так как свою единственную Х-хромосому с геном гемофилии он получает от матери. Дочери, получая Х-хромосомы и от отца и от матери, благодаря отцу всегда будут здоровыми. Однако часть дочерей может быть носительницами гемофилии.

P

X^Н

Х^h

X^Н

Y

: ♀ X^НХ^h × ♂ X^НY

G:

F: X^НХ^h, X^НX^Н, X^НY, Х^hY

Ответ: Ген гемофилии ребенок унаследовал от матери.

Пример 3. 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.

Мужчина болен гемофилией, следовательно, его генотип – Х^аY.

Женщина здорова, значит, она несет доминантный ген А. Все ее предки были здоровы (чистая линия), следовательно, она не является носительницей, и ее генотип – Х^AХ^A.

Одну Х-хромосому дочь получила от матери, другую от отца. Мать могла передать ей только хромосому Х^A, а отец – только Х^a. Генотип дочери – Х^AХ^a.

Генотип мужа дочери – Х^AY, по условию задачи.

Схема брака: P: ♀Х^AХ^A × ♂Х^aY

здорова гемофилия

G: X^A X^a Y

F₁: Х^AХ^a Х^AY

носитель здоров

G: X^A X^a X^a Y

F₂: Х^AХ^A Х^AХ^a Х^AY Х^aY

здорова носитель здоров гемофилия

25% 25% 25% 25%

Ответ: Вероятность рождения больного гемофилией ребенка – 25% (50% мальчиков будут страдать этим заболеванием).

Пример 4. Перепончатопалость передается через Y-хромосому. Определить возможные фенотипы детей от брака перепончатопалого мужчины и нормальной женщины.

Решение:

Генотип мужчины – ХY^А, так как он несет ген перепончатопалости (ген можно обозначать и заглавной, и строчной буквой, так как понятие доминантности или рецессивности в данном случае не имеет смысла).

Генотип женщины – ХХ, поскольку у нее отсутствует Y-хромосома, содержащая ген перепончатопалости.

Схема брака: Р: ♀ XX × ♂ XY^А

нормальная перепончатопалый

G: X X Y^А

F₁: XX XY^А

нормальная перепончатопалый

Ответ: Все девочки будут здоровы, а мальчики будут перепончатопалыми.

Пример 5. 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.

Генотип мужчины – Х^аВY, так как он несет признак гемофилии и не является дальтоником.

Отец женщины был дальтоником, следовательно, она получила от него рецессивный ген дальтонизма. Вторая аллель этого гена находится в доминантном состоянии, так как женщина является здоровой. По признаку гемофилии женщина гомозиготна, так как здорова (доминантный признак), и ее отец был здоров. Генотип женщины – Х^АВХ^Аb.

Генотип мужа дочери – Х^АВY, так как он не страдает ни дальтонизмом, ни гемофилией.

По признаку гемофилии дочь является гетерозиготной, так как от отца она может получить только рецессивный ген, а от гомозиготной матери – только доминантный. Отец передал ей доминантный ген по признаку дальтонизма, а мать могла передать ей как доминантный, так и рецессивный ген. Следовательно, генотип дочери может быть Х^аВХ^Аb или Х^аВХ^АВ. Задача имеет два варианта решения.

Ответ: В первом случае – 25% детей (половина мальчиков) будут болеть гемофилией, во втором – половина мальчиков будет страдать гемофилией, а половина – дальтонизмом.

Пример 6. 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:

Женщина имеет нормальную кисть, следовательно, ее генотип по признаку шестипалости – аа. У нее нормальное зрение (Х^D), но ее сын – дальтоник (Х-хромосому он получил от матери). Поэтому генотип женщины – ааХ^DХ^d.

У мужчины шестипалая кисть, значит, он несет ген А, но его дочь здорова (аа), поэтому генотип мужчины по признаку шестипалости – Аа. Мужчина страдает дальтонизмом, то есть несет рецессивный ген d в своей единственной Х-хромосоме. Генотип мужчины – АаХ^dY.

Подобным образом по генотипам родителей можно определить генотипы детей: дочь – ааХ^DХ^d, сын – АаХ^dY.

А – шестипалость,

а – нормальная кисть,

D – нормальное зрение,

d – дальтонизм.

Схема брака: Р: ♀ aaX^DX^d × ♂ AaX^dY

норм. кисть, носитель шестипалый, дальтоник

G: aX^D aX^d AX^d aX^d AY aY

F₁:AaX^DX^d aaX^DX^d AaX^dX^d aaX^dX^d AaX^DY aaX^DY AaX^dY aaX^dY

шестипалый, норм. кисть, шестипалый, норм. кисть, шестипалый, норм. кисть, шестипалый, норм. кисть,

носитель носитель дальтоник дальтоник здоровый здоровый дальтоник дальтоник

Ответ: Генотип матери – ааХ^DХ^d, отца – АаХ^dY, дочери – ааХ^DХ^d, сына – АаХ^dY.

Пример 7. 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:

Овца рогатая (рецессивный для самок признак), следовательно, ее генотип – ХХР'P'.

Баран комолый (признак, рецессивный для самцов), значит, его генотип – ХУРР.

Схема скрещивания: Р: ♀XXP'P' × ♂XYPP

рогатая овца комолый баран

G: XP' XP YP

F₁: ♀XXP'P, ♂XYP'P

комолые овцы рогатые бараны

50% 50%

Ответ: В потомстве будет 50% комолых овец и 50% рогатых баранов

Контрольные вопросы

1. Дайте определения следующим понятиям: пол, половой диморфизм, половые хромосомы, аутосомы, признаки, сцепленные с полом.

2. Как определяется пол у большинства организмов?

3. В какой момент определяется пол будущего организма у млекопитающих и от чего он зависит?

4. Почему рождается примерно одинаковое количество особей мужского и женского пола?

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 9

ИЗУЧЕНИЕ ПРИСПОСОБЛЕННОСТИ ОРГАНИЗМОВ К ЭКОЛОГИЧЕСКИМ ФАКТОРАМ

Цель: научиться выявлять наиболее очевидные приспособления организмов к среде обитания.

Оборудование: открытки, таблицы и плакаты с изображением специализированных форм растений и животных.

Внеаудиторная подготовка

 Изучите теоретический материал учебника по теме «Экологические факторы среды».

 Изучите теоретические сведения, прилагаемые к работе.

 Рассмотрите примеры решения задач.

 Изучите последовательность выполнения работы.

 Дайте ответы на контрольные вопросы.

 Соблюдай правила техники безопасности!

Работа на занятии

1. Определите среду обитания, предложенных для работы растений и животных.

2. Выявите черты адаптации (морфологические, физиологические, поведенческие) к среде обитания.

3. Заполните таблицу.

Приспособленность растений и животных к условиям обитания

Вид растения или животного	Среда обитания	Адаптации	Значение адаптации
Кактус
Голубь

4. Объясните необходимость для организмов выявленных адаптаций.

5. Сделайте вывод о соответствии особенностей строения растений и животных условиям обитания.

Дайте краткие ответы на вопросы и выполните задания:

1. Какие у планктонных организмов есть приспособления к жизни в толще воды?

2. Рассмотрите фотографии аквариумных рыб. Какие приспособления есть у рыб для обитания в воде?