Сцепление генов
1. Задание 40 № 11289. Какова сущность хромосомной теории наследственности Т. Моргана?
Пояснение.
1) Гены расположены в хромосоме линейно.
2) Гены одной хромосомы образуют группу сцепления, и поэтому они наследуются вместе.
3) Число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом.
4) Нарушение сцепления генов происходит в процессе кроссинговера, частота которого зависит от расстояния между генами — чем больше расстояние между генами, тем больше частота кроссинговера.
2. Задание 40 № 11317. У супругов Анны и Павла, имеющих нормальное зрение, родились два сына и две дочери. У первой дочери зрение нормальное, но она родила 3 сыновей, 2 из которых дальтоники. У второй дочери и ее пяти сыновей зрение нормальное. Первый сын Анны и Павла — дальтоник. Две его дочери и два сына видят нормально. Второй сын Анны и Павла и четверо его сыновей также имеют нормальное зрение. Каковы генотипы всех указанных родственников?
Пояснение.
1) Анна ХdXD, Павел XDY
2) Первая дочь Анны и Павла ХdXD,
3) Вторая дочь Анны и Павла ХDXD, т. к. пять сыновей имеют нормальное
зрение.
4) Первый сын XdY , его дочери ХdXD , а его сыновья XDY.
5) Второй сын Анны и Павла и его дети имеют генотипы ХDУ.
3. Задание 40 № 11318. У супружеской пары, в которой оба супруга обладали нормальным зрением, родились: 2 мальчика и 2 девочки с нормальным зрением и сын-дальтоник. Определите вероятные генотипы всех детей, родителей,а также возможные генотипы дедушек этих детей.
Пояснение.
1) Родители с нормальным зрением: отец ♂ХУ, мать ♀ХdХ.
2) Гаметы ♂Х, У ;♀Хd, Х.
3) Возможные генотипы детей — дочери ХdХ или ХХ; сыновья: дальтоник
ХdУ и сын с нормальным зрением ХУ.
4) Дедушки или оба дальтоники — ХdУ, или один ХУ, а другой ХdУ.
4. Задание 40 № 11319. У матери, не являющейся носителем гена гемофилии, и больного гемофилией отца родились 2 дочери и 2 сына. Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы детей, если ген гемофилии является рецессивным и сцеплен с Х-хромосомой.
Пояснение.
1) Генотипы родителей ХD ХD и ХdУ;
2) генотипы потомства — ХD Хd и ХDУ;
3) дочери — носительницы гена гемофилии, а сыновья — здоровы.
5. Задание 40 № 11322. У здоровых родителей сын болен гемофилией. Определите генотипы родителей, их сына, вероятность рождения больных детей и носителей гена гемофилии у этих родителей, если ген гемофилии (h) является рецессивным и сцеплен с полом.
Пояснение.
1) Генотипы родителей: матери — ХН Хh, отца — ХHУ;
2) генотип сына — ХhУ;
3) вероятность появления больных детей — 25% (сыновья), 25% сыновей — здоровы, дочери — здоровы (ХН ХH, ХН Хh), но половина дочерей — носительницы гена гемофилии.
6. Задание 40 № 11323. Мужчина с нормальным зрение женился на женщине-дальтонике (рецессивный ген d сцеплен с Х-хромосомой). Определите генотипы родителей, соотношение фенотипов и генотипов в потомстве.
Пояснение.
1) Генотипы родителей: матери — ХdХd, отца ХDУ;
2) генотипы потомства: все дочери являются носительницами гена дальтонизма — ХDХd, все сыновья — дальтоники — Хd У;
3) соотношение больных и здоровых детей — 1:1 или 50%:50%.
7. Задание 40 № 11324. У кур встречается сцепленный с полом летальный ген (а), вызывающий гибель эмбрионов, гетерозиготы по этому гену жизнеспособны. Скрестили нормальную курицу с гетерозиготным по этому гену петухом (у птиц гетерогаметный пол — женский). Составьте схему решения задачи, определите генотипы родителей, пол и генотип возможного потомства и вероятность вылупления курочек от общего числа жизнеспособного потомства.
Пояснение.
1) генотип родителей: ХА Ха, ХА У,
2) генотип потомства — ХА У — курочка, ХА Ха , ХА ХА — петушки, Ха У — курочка нежизнеспособная,
3) вероятность вылупления курочек от общего числа жизнеспособного потомства — 33%.
8. Задание 40 № 11325. Женщина, носительница рецессивного гена гемофилии, вышла замуж за здорового мужчину. Определите генотипы родителей, а у ожидаемого потомства — соотношение генотипов и фенотипов.
Пояснение.
1) Генотипы родителей ХН Хh и ХHУ;
2) генотипы потомства — ХН Хh, ХН ХH, ХН У, ХhУ;
3) дочери — носительница гена гемофилии, здоровая а сыновья — здоров, болен гемофилией.
9. Задание 40 № 11383. В семье, где родители имеют нормальное цветовое зрение, сын – дальтоник. Гены нормального цветового зрения (D) и дальтонизма (d) располагаются в Х – хромосоме. Определите генотипы родителей, сына – дальтоника, пол и вероятность рождения детей – носителей гена дальтонизма. Составьте схему решения задачи.
Пояснение.
1) Генотипы родителей: мать — ХDХd, отец ХDУ;
2) генотип сына – дальтоника — ХdУ;
3) вероятность рождения носителей гена дальтонизма (ХDХd) — 25%.
10. Задание 40 № 11385. У здоровой матери, не являющейся носителем гена гемофилии, и больного гемофилией отца (рецессивный признак — h) родились две дочери и два сына. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы потомства, если признак свертываемости крови сцеплен с полом.
Пояснение.
1) генотипы родителей: мать ХH ХH (гаметы: ХH) и отец Хh Y(гаметы: Хh и Y);
2) генотипы потомства: дочери ХH Хh, сыновья ХH Y;
3) дочери — носительницы гена гемофилии, а сыновья — здоровые.
11. Задание 40 № 11387. Скрестили дигетерозиготных самцов мух дрозофил с серым телом и нормальными крыльями (признаки доминантные) с самками с черным телом и укороченными крыльями (рецессивные признаки). Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, а также возможные генотипы и фенотипы потомства F1, если доминантные и рецессивные гены данных признаков попарно сцеплены, а кроссинговер при образовании половых клеток не происходит. Объясните полученные результаты.
Пояснение.
1) генотипы родителей: (М) ааbb (гаметы: аb) , (О) АаBb (гаметы: АB, аb);
2) генотипы потомства: 1 АаBb — серое тело нормальные крылья и 1 ааbb — черное тело укороченные крылья;
3) так как гены сцеплены, а кроссинговер не происходит, то самец дает два типа гамет АВ и аb, а самка — один тип гамет аb. У потомства проявляется только два фенотипа в соотношении 1 : 1. (допускается иная генетическая символика, не искажающая смысла решения задачи)
12. Задание 40 № 11388. У человека наследование альбинизма не сцеплено с полом (А – наличие меланина в клетках кожи, а – отсутствие меланина в клетках кожи – альбинизм), а гемофилии – сцеплено с полом (XН – нормальная свёртываемость крови, Xh – гемофилия). Определите генотипы родителей, а также возможные генотипы, пол и фенотипы детей от брака дигомозиготной нормальной по обеим аллелям женщины и мужчины альбиноса, больного гемофилией. Составьте схему решения задачи.
Пояснение.
1) генотипы родителей: (М)AAXHXH (гаметы AXH); (О)aaXhY (гаметы aXh, aY);
2) генотипы и пол детей: (М)AaXHXh; (О)AaXHY;
3) фенотипы детей: внешне нормальная по обеим аллелям девочка, но носительница генов альбинизма и гемофилии; внешне нормальный по обеим аллелям мальчик, но носитель гена альбинизма.
13. Задание 40 № 11390. У человека ген карих глаз доминирует над голубым цветом глаз (А), а ген цветовой слепоты рецессивный (дальтонизм – d) и сцеплен с Х-хромосомой. Кареглазая женщина с нормальным зрением, отец которой имел голубые глаза и страдал цветовой слепотой, выходит замуж за голубоглазого мужчину с нормальным зрением. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и возможного потомства, вероятность рождения в этой семье детей — дальтоников с карими глазами и их пол.
Пояснение.
1) генотип матери — AaXDXd (гаметы: AXD, aXD, AXd, aXd), генотип отца — aaXDY (гаметы: aXD ,aY);
2) генотипы детей: девочки — AaXDXD, ааXDXD, AaXDXd, ааXDXd, мальчики — AaXDY, aaXDY, AaXdY, aaXdY;
3) вероятность рождения детей-дальтоников с карими глазами: 12,5% AaXdY — мальчики.
14. Задание 40 № 12075. У человека катаракта (заболевание глаз) зависит от доминантного аутосомного гена, а ихтиоз (заболевание кожи) – от рецессивного гена, сцепленного с Х-хромосомой. Женщина со здоровыми глазами и с нормальной кожей, отец которой страдал ихтиозом, выходит замуж за мужчину, страдающего катарактой и со здоровой кожей, отец которого не имел этих заболеваний. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, возможные генотипы и фенотипы детей. Какие законы наследственности проявляются в данном случае?
Пояснение.
Отец женщины страдал ихтиозом, значит Xb она получила от него; отец мужчины не имел катаракты, значит по первому признаку мужчина аа.
Мама — ааXВXb; папа — AaXВY
Р: ааXВXb x AaXВY
G: aXВ AXВ
aXb aXВ
AY
aY
F1: AaXВXВ — девочка с катарактой и нормальной кожей
АаХВХb — девочка с катарактой и нормальной кожей
ааХВХВ — девочка с нормальным зрением и нормальной кожей
aaXВXb — девочка с нормальным зрением и нормальной кожей
АаХВY — мальчик с катарактой и нормальной кожей
ааХВY — мальчик с нормальным зрением и нормальной кожей
AaXbY — мальчик с катарактой и ихтиозом
aaXbY — мальчик с нормальным зрением и ихтиозом
В этой задаче проявляется закон независимого наследования признаков и признака, сцепленного с полом.
15. Задание 40 № 16433. Гомозиготную по обоим признакам серую (А) муху дрозофилу с нормальными крыльями (В) скрестили с чёрным (а) с зачаточными крыльями (в) самцом. От скрещивания было получено многочисленное потомство. Гены указанных признаков сцеплены и наследуются вместе. Определите генотипы и фенотипы F1 и F2. Как произошло бы расщепление, если бы признаки не были сцеплены? Объясните ответ.
Пояснение.
1) В F1 все потомки серые и с нормальными крыльями АаВв.
2) Так как гены сцеплены, у гибридов F1 образуется два сорта гамет АВ и ав.
3) Поэтому в F2 расщепление будет по генотипу 1ААВВ : 2АаВв:1аавв, а по фенотипу 75% потомства серые с нормальными крыльями мухи и 25% — чёрные с зачаточными крыльями.
4) При несцепленном наследовании расщепление произошло бы в соответствии с третьим законом Менделя о независимом наследовании признаков в соотношении 9:3:3:1, так как в этом случае скрещиваются две особи
с генотипами АаВв.
16. Задание 40 № 16684. При скрещивании дигетерозиготного высокого растения томата с округлыми плодами и карликового (a) растения с грушевидными плодами (b) в потомстве получено расщепление по фенотипу: 12 растений высоких с округлыми плодами; 39 — высоких с грушевидными плодами; 40 — карликовых с округлыми плодами; 14 — карликовых с грушевидными плодами. Составьте схему скрещивания, определите генотипы потомства.
Объясните формирование четырёх фенотипических групп.
Пояснение.
Дано:
А – высокие
а – карликовые
В – округлые
b — грушевидные
♀АаВb–поусловиюдигетерозиготноевысокоерастениесокруглымиплодами
♂ааbb—карликовоерастениесгрушевидными плодами
В потомстве получаем 39 — высоких растений с грушевидными плодами (А_bb) и 40 — карликовых с округлыми плодами (ааВ_) и 12 растений высоких с округлыми плодами (А_В_); 14 — карликовых с грушевидными плодами (ааbb).
Такое сочетание фенотипов показывает, что признаки высокие – грушевидные (Аb) и карликовые – округлые (аВ) сцеплены, но не полностью. Появление 4 фенотипических групп объясняется процессом кроссинговера.
Р1: ♀Аb//аВхаавв
G: ♀Аb♂ав
♀аВ
♀АВ
♀аb
F1: Ааbb — 39 — высоких растений с грушевидными плодами
ааВb — 40 — карликовых с округлыми плодами
АаВb — 12 — высоких с округлыми плодами
ааbb — 14 — карликовых с грушевидными плодами
Ответ:
Генотипы потомства:
Ааbb — высоких растений с грушевидными плодами
ааВb — карликовых с округлыми плодами
АаВb — высоких с округлыми плодами
ааbb — карликовых с грушевидными плодами
В F1 проявляется закон сцепленного наследования. В потомстве получается 4 фенотипических группы, что говорит о том, что идет кроссинговер.
17. Задание 40 № 16734. При скрещивании дигетерозиготного растения кукурузы с гладкими окрашенными семенами и растения с морщинистыми (a) неокрашенными (b) семенами в потомстве получено расщепление по фенотипу: 100 растений с гладкими окрашенными семенами; 1500 — с морщинистыми окрашенными; 110 — с морщинистыми неокрашенными; 1490 — с гладкими неокрашенными. Составьте схему скрещивания, определите генотипы потомства. Объясните формирование четырёх фенотипических групп.
Пояснение.
Дано:
А – гладкие
а – морщинистые
В – окрашенные
b — неокрашенные
♀АаВb–поусловиюдигетерозиготноерастениесгладкимиокрашеннымисеменами
♂ааbb–сморщинистыминеокрашеннымисеменами
В потомстве получаем 1490 — с гладкими неокрашенными (А_bb) и 1500 — с морщинистыми окрашенными (ааВ_) и 100 гладкими окрашенными семенами (А_В_); 110 — с морщинистыми неокрашенными (ааbb).
Такое сочетание фенотипов показывает, что признаки гладкие – неокрашенные (Аb) и морщинистые – окрашенные (аВ) сцеплены, но не полностью. Появление 4 фенотипических групп объясняется процессом кроссинговера.
Р1: ♀Аb//аВхаавв
G: ♀Аb♂ав
♀аВ
♀АВ
♀аb
F1: Ааbb — 1490 — с гладкими неокрашенными
ааВb — 1500 — с морщинистыми окрашенными
АаВb — 100 — гладкими окрашенными семенами
ааbb — 110 — с морщинистыми неокрашенными
Ответ:
Генотипы потомства:
Ааbb — с гладкими неокрашенными
ааВb — с морщинистыми окрашенными
АаВb — гладкими окрашенными семенами
ааbb — с морщинистыми неокрашенными
В F1 проявляется закон сцепленного наследования. В потомстве получается 4 фенотипических группы, что говорит о том, что идет кроссинговер.
18. Задание 40 № 16784. При скрещивании растения душистого горошка с усиками и яркими цветками и растения без усиков и с бледными цветками в F1 все растения были с усиками и яркими цветками. От скрещивания гибрида из F1 и растения с усиками и яркими цветками были получены растения с двумя фенотипами: с усиками и яркими цветками; с усиками и бледными цветками. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, потомства F1 и F2. Какие законы наследственности проявляются в F1 и F2?
Пояснение.
Схема решения задачи включает:
В F1 все потомство получилось одинаковым. Следовательно, скрещивали двух гомозигот, проявившиеся в F1 признаки являются доминантными.
A — усы, a — без усов
B — яркие цветки, b — бледные цветки
1) 1-е скрещивание:
Р ♀ААBВх♂ааbb
G АB аb
F1 АаBb
с усиками, яркие
2) 2-е скрещивание:
Р ♀АВ//аbх♂ААВb
G ♀АB, ♀аb♂АB, ♂Ab
F1 ААВВ АаBb, AaBbAabb
по фенотипу: 3 с усиками и яркими цветками: 1 с усиками и бледными цветками
3) Гены, определяющие яркие цветки и наличие усиков, являются доминантными, так как при 1-м скрещивании всё поколение растений было одинаковым и имело яркие цветки и усики.
Гены, определяющие яркие цветки и наличие усиков (А, В), локализованы в одной хромосоме и наследуются сцеплено, так как при 2-м скрещивании образовалось только две фенотипические группы.
Примечание.
Данная задача решается и без сцепленного наследования, если во втором поколении скрещиваем с растением с усиками и яркими цветками по генотипу ААВb, образуется две фенотипические группы. Но так как генетиками было установлено, что гены, определяющие яркие цветки и наличие усиков (А, В), локализованы в одной хромосоме и наследуются сцеплено, то решаем задачу как «сцепленное наследование»
19. Задание 40 № 16884. Среди признаков, связанных с Х-хромосомой, можно указать на ген, который вызывает недостаточность органического фосфора в крови. В результате при наличии этого гена часто развивается рахит, устойчивый к лечению обычными дозами витамина D. В браках девяти больных женщин со здоровыми мужчинами среди детей была половина больных девочек и половина больных мальчиков. Определите генотипы родителей, характер наследования и причину такого расщепления признака по генотипам.
Пояснение.
1) генотипы родителей ХFХf и ХfУ;
2) генотипы детей ХFУ, ХFХf, ХfХf, ХfY;
3) характер наследования доминантный, сцепленный с Х-хромосомой.
20. Задание 40 № 18225. Глухота — аутосомный признак; дальтонизм – признак, сцепленный с полом. В браке здоровых родителей родился ребёнок глухой дальтоник. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и ребёнка, его пол, генотипы и фенотипы возможного потомства, вероятность рождения детей с обеими аномалиями. Какие законы наследственности проявляются в данном случае? Ответ обоснуйте.
Пояснение.
1) Так как у здоровых родителей родился глухой ребенок с дальтонизмом, то оба эти признака рецессивны. Родители гетерозиготны по первой аллели, мать - гетерозиготна по признаку дальтонима; отец здоров - значит его генотип ХDУ.
Генотипы родителей: мать — АаХDХd, отец — АаХDУ;
2) Родители образуют по четыре типа гамет, для решения задачи необходимо построить решетку Пеннета.
Возможные генотипы и фенотипы детей:
мальчик глухой, дальтоник 1 ааХdУ :
девочки с нормальным слухом и нормальным зрением 1 ААХDХD : 1 АAХDХd : 2 АаХDХD : 2 АаХDХd :
мальчик с нормальным слухом и нормальным зрением 1 АAХDУ : 2 АaХDУ : мальчики с нормальным слухом дальтоник 1 АAХdУ : 2 АаХdУ : девочка глухая с нормальным цветовым восприятием 1 aaХDХD : 1 aaХDХd : мальчики глухие с нормальным цветовым зрением 1 aaХDХD : мальчик глухой дальтоник 1 aaХdУ
3) Законы наследственности: Независимое наследование между первым и вторым признаком; сцепленное с Х-хромосомой по второму признаку.
21. Задание 40 № 18265. У дрозофилы доминантные гены, контролирующие серую окраску тела и развитие щетинок, локализованы в одной хромосоме. Рецессивные аллели этих генов, обусловливающие чёрную окраску тела и отсутствие щетинок, находятся в другой, гомологичной хромосоме. Какое по генотипам и фенотипам потомство и в каком процентном соотношении можно ожидать от скрещивания дигетерозиготной серой самки, имеющей развитые щетинки, с чёрным самцом, не имеющим щетинок, при условии, что у самки 50 % гамет были кроссоверными?
Пояснение.
1) ♂АаВв×♀аавв
Гаметы
АВ/, Ав, аВ, ав/ ав
2) F1 AaBв – серые с щетинками
Аавв – серые без щетинок
ааВв – чёрные с щетинками
Аавв – чёрные без щетинок
3) Отношение 1:1:1:1: или по 25 % особей с каждым из указанных фенотипов.
