2.2. Дигибридное скрещивание

Дигибридное скрещивание – анализ потомства ведется по двум парам альтернативных признаков. Изучив наследование одной пары аллелей, Мендель решил проследить наследование двух признаков одновременно. Для этой цели он использовал гомозиготные растения гороха, отличающиеся по двум парам альтернативных признаков: семена желтые гладкие и зеленые морщинистые. В результате этого скрещивания в первом поколении он получил растения с желтыми гладкими семенами. Этот результат показал, что закон единообразия гибридов первого поколения проявляется не только при моногибридном, но и при дигибридном скрещивании.

Анализ наследования в дигибридном скрещивании нужно вести вначале раздельно по каждой паре признаков. В генетике принято обозначать аллели разных генов различными буквами. Например, обозначим аллель гладкой формы В, морщинистой – в. Окраска семян: желтая – А, зеленая – а. Допустим, семена одного сорта гороха были гладкие и зеленые, а другого желтые и морщинистые. Теперь можно записать генотипы исходных сортов. Сорт с зелеными гладкими семенами имеет генотип ааВВ, с желтыми морщинистыми ААвв, и гаметы этих растений будут соответственно аВ и Ав. Тогда генотип гибрида F1 будет АаВв. Этот гибрид гетерозиготен сразу по двум парам аллелей, т.е. является дигетерозиготой. Закон единообразия первого поколения соблюдается. Определить расщепление в F2 можно с помощью специальной таблицы, называемой решеткой Пеннета. В верхней горизонтальной графе выписывают мужские гаметы, в левой вертикальной - женские. В клетках таблицы, находящихся на пересечениях горизонтальных и вертикальных линий, выписывают соответствующие генотипы и фенотипы гибридов F2. Например, проанализируем расщепление по окраске семян и по форме семян.

Р: скрещивание гибридов АаВв

АаВв

Гаметы: АВ, Ав, аВ, ав АВ, Ав, аВ, ав

F2:

АВ Ав аВ ав

АВ ААВВ ААВв АаВВ АаВв

Ав ААВв ААвв АаВв Аавв

аВ АаВВ АаВв ааВВ ааВв

ав АаВв Аавв ааВв аавв

При одновременном анализе обеих пар признаков получается следующее расщепление: 9: 3: 3: 1

Задачи

Сколько типов гамет и какие именно образуют организмы со следующими

генотипами: а) ааbb, б) АаВВ, в) АаВb, г) ААbbСС, д) ААbbСС, е) АаВbСс?

Решение. а) Гомозиготы, согласно формуле N = 2n , образуют один тип гамет

Р ааbb

G аb

б) Гетерозиготы по одному признаку дают два типа гамет

P АаВВ

G АB аB

в) Гетерозиготы по двум признакам дают четыре типа гамет

Р АаВb

G АВ,аb, Ab, аВ

г) Гомозиготы дают один тип гамет

Р ААbbСС

G АbС

д) Гетерозиготы по одному признаку дают два типа гамет

Р АаbbСС

G АbС, аbС

е) Гетерозиготы по трем признакам дают восемь типов гамет

Р АаВbСс

G АВС, АВс, АbС, Аbс, аВС, аbС, аВс, аbс

1. Сколько типов гамет и какие именно образуют следующие организмы:

а) организм с генотипом ССDD,

б) организм с генотипом ссDD,

в) организм рецессивный по генам с, d?

2.Сколько типов гамет и какие именно образуют следующие организмы:

а) организм с генотипом Ссdd,

б) дигибрид CcDd,

в) тригибрид CcDdEe?

3. У человека имеется два вида слепоты и каждая определяется своим рецессивным аутосомным геном. Гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом. 1) Какова вероятность того, что ребенок родится слепым, если отец и мать страдают одним и тем же видом слепоты, а по другой паре генов слепоты нормальны? 2) Какова вероятность рождения ребенка слепым в семье, если отец и мать страдают разными видами наследственной слепоты, но по обеим парам генов они гомозиготны?

4. Полидактилия (шестипалость), близорукость и отсутствие малых коренных зубов передаются как доминантные аутосомные признаки. Какова вероятность рождения детей без аномалий в семье, где оба родителя страдают всеми тремя недостатками, но гетерозиготны по всем трем генам? Определите вероятность рождения детей без аномалий в семье, о которой известно следующее: бабка по линии жены была шестипалой, а дед — близорукий. В отношении других признаков они нормальны. Дочь же унаследовала от своих родителей обе аномалии. Бабка по линии мужа не имела малых коренных зубов, у нее нормальное зрение и пятипалая кисть.

Дед был нормален в отношении всех трех признаков. Сын унаследовал аномалию матери.

5. Некоторые формы катаракты и глухонемоты у человека передаются как аутосомные рецессивные несцепленные между собой признаки. Отсутствие резцов и клыков верхней челюсти также может передаваться как рецессивный признак. А) Какова вероятность рождения детей со всеми тремя аномалиями в семье, где оба родителя гетерозиготны по всем трем парам генов? Б) Какова вероятность рождения детей со всеми тремя аномалиями в семье, где один из родителей страдает катарактой и глухонемотой, но гетерозиготен по третьему признаку, а второй супруг гетерозиготен по катаракте и глухонемоте, но страдает отсутствием резцов и клыков верхней челюсти.

6. Мать имеет свободную мочку уха (доминантный признак) и гладкий подбородок, а отец – несвободную мочку уха и треугольную ямку на подбородке (доминантный признак). Сын имеет свободную мочку уха и треугольную ямку на подбородке, а дочь имеет те же признаки, что у матери. Напишите возможные генотипы родителей и детей.

7. Отец с курчавыми волосами (доминантный признак) и без веснушек и мать с прямыми волосами и с веснушками (доминантный признак) имеют троих детей. Все дети имеют веснушки и курчавые волосы. Напишите генотипы родителей и детей.

8. Если кареглазый (доминант) мужчина-левша (рецессив) женится на голубоглазой женщине, лучше владеющей правой рукой, чем левой, и у них родится голубоглазый ребенок левша, то, что можно сказать о генотипе матери, отца и ребенка?

9. Если отец глухонемой (рецессивный признак) с белым локоном надо лбом (доминантный признак), мать здорова и не имеет белой пряди, а ребенок родится глухонемым и с белым локоном надо лбом, то можно ли сказать, что он унаследовал признаки от отца?

10. Светловолосый (рецессивный признак) кареглазый (доминантный признак) мужчина из семьи, все члены которой имели карие глаза, женился на голубоглазой женщине, мать которой была светловолосой. Какой фенотип можно ожидать у детей в этой семье?

11. У людей темные курчавые волосы и карие глаза доминируют над белыми гладкими волосами и голубыми глазами. Может ли супружеская пара, в которой один из супругов имеет темные гладкие волосы и карие глаза, а другой — светлые курчавые волосы и карие глаза, иметь ребенка только с рецессивными признаками; если может, то каковы шансы его появления?

12. У человека широкие ноздри доминируют над узкими, а высокая и узкая переносица - над низкой и широкой. Какой нос могут иметь дети от брака дигетерозиготной женщины и мужчины с узкими ноздрями и низкой широкой переносицей?

13. Полидактилия (шестипалость) и отсутствие малых коренных зубов передаются как доминантные признаки. Какова вероятность рождения детей без аномалий в семье, где каждый из родителей имеет только одну аномалию, полученную от одного из своих родителей?

14. Глаукома взрослых наследуется несколькими путями. Одна форма определяется доминантным аутосомным геном, другая - рецессивным, тоже аутосомным, не сцепленным с предыдущим геном:

а) Какова вероятность рождения ребенка с аномалией в случае, если оба родителя гетерозиготны по обеим парам патологических генов?

б) Какова вероятность рождения детей с аномалией в семье, где один из родителей гетерозиготен по обеим парам патологических

генов, а другой - нормален в отношении зрения и гомозиготен по обеим парам генов?

15. У человека имеется два вида слепоты, и каждая обусловлена аутосомным рецессивным геном. Определите вероятность рождения ребенка слепым, если известно:

а) что его родители зрячие, а обе бабушки страдают одинаковым видом наследственной слепоты, по другой паре анализируемых генов они нормальны и гомозиготны, а в родословной со стороны дедушек наследственной слепоты не отмечено;

б) что его родители зрячие, а обе бабушки страдают разными видами наследственной слепоты, по другой паре анализируемых генов они нормальны и гомозиготны, а в родословной со стороны дедушек наследственной слепоты не отмечено.

16. У человека фруктозурия (нарушение усвоения фруктозы) наследуется рецессивно, катаракта - доминантный признак. Какова вероятность рождения больных детей в семье, где муж здоров, а жена гетерозиготна по обеим парам генов? У матери мужа была катаракта, а его отец был здоров по данному признаку.

17. Синдром Марфана наследуется как аутосомно-доминантный признак с пенетрантностью 30%. Резус отрицательность – аутосомно-рецессивный признак с полной пенетрантностью. Определите вероятность рождения в семье, где оба родителя дигетерозиготны:

а) резус-положительного здорового ребенка

б) резус-положительного больного ребенка

в) резус-отрицательного больного ребенка

г) резус-положительного больного ребенка

18. У человека отсутствие малых коренных зубов и шестипалость являются доминантными по отношению к норме. Мужчина с шестипалостью и отсутствием малых коренных зубов, гетерозиготный по обоим вышеупомянутым признакам вступает в брак с женщиной нормальной по этим признакам.

1. Сколько типов гамет у женщины?

2. Какова вероятность (в %) рождения в семье ребенка, который унаследует обе аномалии отца?

3. Сколько разных фенотипов среди детей в этой семье?

4. Какова вероятность (в %) рождения в семье здорового ребенка?

5. Сколько разных генотипов может быть среди детей?

19. У человека шестипалость и гипертония – доминантны, а пятипалость и нормальное давление – рецессивны. Мужчина с шестипалостью вступил в брак с женщиной у которой гипертония, но у них родился здоровый сын.

1. Сколько типов гамет образуется у мужчины?

2. Сколько типов гамет образуется у мужа дочери?

3. Какова вероятность (в %) рождения ребёнка с одной аномалией?

4. Какова вероятность (в %) рождения ребёнка с двумя аномалиями?

5. Какова вероятность (в %) рождения здорового ребёнка?

20. У человека ген гипертонии доминирует по отношению к нормальному давлению, а близорукость над нормальным зрением. В семье оба супруга страдают гипертонией и близоруки, но их дочь здорова.

1. Сколько типов гамет образуется у дочери?

2. Какова вероятность (в %) рождения у этой супружеской пары ребёнка с гетерозиготными генами?

3. Сколько разных генотипов среди детей этой семьи?

4. Какова вероятность (в %) рождения у этой супружеской пары ребёнка с гипертонией?

5. Какова вероятность (в %) рождения у этой супружеской пары ребёнка с гипертонией и близоруким?