Генетика

Мета роботи: навчитися вирішувати генетичні задачі.

«Таблиця множення» генетики (скорочена) необхідна при вирішенні задач, де приводяться цифрові значення потомства, яке получають.

Співвідношення фенотипів в F1	Генотипи батьків
3 : 1	Аа х Аа
1 : 1	Аа х аа
2 : 1	Аа х Аа (плейотропія)
1 : 2 : 1	Аа х Аа (неповне домінування)
9 : 3 : 3 : 1	АаВb х АаВb
13 : 3	АаВb х АаВb (домінантний епістаз)
9 : 7	АаВb х АаВb (рецесивний епістаз)

Принципи рішення генетичних задач

1. Визначити тип задачі. Саме на даному ключовому моменті виникають труднощі, тому що якщо, наприклад, один з ознак зчеплений зі статтю, а його позначають як аутосомний, вже правильного рішення задачі свідомо не буде.

2. Зробити позначення генів і їх алелей, особливо при рішенні задач на полігібридне схрещування, тому що дуже легко заплутатися, де яка ознака. Необхідно вказати, що краще для позначення генів не застосовувати букви, написання заголовних і малих літер яких схоже (типу С, Р и т.п.), краще використовувати добре помітні букви (типу А, В, D і ін.), тому що якщо букви написані не зовсім акуратно, можна легко помилитися в тім, яка написана буква - велика або мала. Якщо в задачі не зазначений прямо тип спадкування ознаки, виходить, це необхідно визначити, виходячи з логіки самої задачі.

3. Записати відомі генотипи Р и F, використовуючи генотипичний радикал. Цей радикал застосовується для позначення домінантного фенотипу і пишеться так: А (варіанти: А_ або А...); при такому написанні відразу стає ясно, що один алель домінантний, а от другий може бути і домінантним, і рецесивним, тому що домінантний фенотип може визначатися і гомозиготою, і гетерозиготою. Саме велика частина генетичних задач і спрямована, по суті, на "реалізацію" цього радикалу, тобто щоб вирішити задачу, необхідно, насамперед , довідатися, який генотип (АА або Аа) визначає даний домінантний фенотип. На жаль, дуже часто студенти, позначаючи генотип особин з домінантною ознакою, відразу ж пишуть АА.

4. Якщо приведені які-небудь цифри, знайти їх приблизне співвідношення. Воно може бути, природно, 3:1, або 1:1, або 9:3:3:1 і т.п. Співвідношення буде приблизним, тому що закони генетики носять випадковий (або імовірнісний, або статистичний) характер, тобто співвідношення типу 3:1 є теоретичним, на практиці можна тільки в тому або іншому ступені наблизитися до цього співвідношення, причому чим більше особин досліджується, тим більше дослідне співвідношення буде наближатися до теоретичного. Виходячи з принципу випадковості генетичних законів, не можна у випадку з родиною, у якій, скажемо, у 4 дітей розщеплення якоїсь ознаки 1:1, бути упевненим, що генотипи цих батьків (згідно "Таблиці множення" генетики) будуть Аа й аа, тому що F1 у кількості 4 дітей недостатній для одержання достовірного результату. Якщо ж у родині 9-10 дітей, то вважається, що для схрещування людини цієї кількості досить для визначених висновків. Якщо мова йде про дрозофілу або горох, то цифри, необхідні для отримання достовірних результатів, будуть більш високими.

5. Знайти відсутні генотипи батьків, тобто "реалізувати", знайти генетичні радикали А-. Це можна зробити або використовуючи "Таблицю множення" генетики (наприклад, якщо в F1 вийшло приблизне співвідношення 3:1, то батьки будуть тільки гетерозиготами), або виходячи з генотипів потомства або, навпаки, предків. Наприклад, якщо обоє батьків з домінантною ознакою, тобто генотипи їх обох А-, а син має рецесивну ознаку (тобто а), то, відповідно генетичній логіці, обоє батьків будуть гетерозиготами Аа, тому що один з рецесивних алелей син повинен одержати від батька, інший - від матері, тому аа сина "розкидаємо" на А-батьків. Інший розповсюджений варіант у чистому виді виглядає так: чоловік з домінантною ознакою (тобто А-), а його мати - з рецесивною (тобто аа), звідси, знову ж відповідно генетичній логіці, ясно, що цей чоловік буде гетерозиготою Аа, тому що мати може йому передати тільки рецесивний алель. Можуть бути, звичайно, і більш складні випадки. Укажемо тільки, що звичайно в генетичних задачах прийнято вважати, що якщо в тексті задачі не згадають яку-небудь ознаку індивіда, то за замовчуванням його вважають за цією ознакою фенотипічно нормальним.

6. Вирішити задачу, використовуючи закони Менделя і решітку Пеннета. Більшість задач містить питання про перебування імовірності народження якогось фенотипу в даній родині і т.п., тому необхідно побудувати решітку Пеннета, вибрати потрібні фенотипи і знайти цю імовірність; вийде відповідь типу: 1/16 або 3/32 і т.д. (можна ці цифри переводити у відсотки, наприклад, 1/16 = 6,25 %, а можна і не переводити). Хочеться підкреслити, що в генетичних задачах завжди запитується імовірність народження тих або інших дітей (знову ж у силу випадкового характеру генетичних законів).

Задача 1

При схрещуванні томатів у першому поколінні було отримано 55 рослин з червоними і 19 рослин з жовтими плодами. Скільки серед них гетерогизот?

Задача 2

Блакитний колір очей у людини є рецесивною ознакою. Один з батьків має карі очі, інший - блакитні, їх дитина має блакитні очі. Яка імовірність народження в цій родині наступної блакитноокої дитини?

Задача 3

При схрещуванні напівтемних морських свинок у F₁ було отримано 15 напівтемних, 8 темних і 7 білих тварин. Яка імовірність народження білих морських свинок, якщо схрестити між собою напівтемних особин з F₁?

Задача 4

При схрещуванні кохінурових норок у F₁ було отримано 36 темних тварин (що склало приблизно 25% усього F₁); приблизно стільки ж було отримано і темних норок. Скільки в F₁ було кохінурових норок? Яке потомство можна очікувати від схрещування білих і кохінурових норок?

Задача 5

У людини уміння переважно володіти правою рукою домінує, а блакитноокість є рецесивною ознакою. Кароокий правша одружився на блакитноокій правші, мати якої була лівшею. У родині народився блакитноокий лівша. Яка імовірність народження в цих батьків дітей-лівш із карими очима?

Задача 6

Акаталазія - рецесивна ознака, але в гетерозигот відзначається лише легка форма хвороби. Резус-фактор (Rh+) - домінантна ознака. Чоловік і дружина - Rh+, але мати дружини хворіла акаталазією. У них народилася дитина Rh-. У чоловіка від першого шлюбу є син, хворий акаталазією. Яка імовірність народження в цій родині дігетерозигот, а також нормальних дітей з Rh+?

Питання для самопідготовки:

1. На які закони спирається генетика?

2. Що таке генотип?

3. Що таке рецесивні та домінантні ознаки?

Лабораторна робота № 14