Глава 3 сцепленное наследование и кроссинговер

3.1. Алгоритм решения задач

1. По условию задачи определите, сколько признаков анализируется в ней (один, два, три).

2. Выясните, где локализуются гены анализируемых признаков: в аутосомах, либо половых хромосомах. Если признаков два или более, уточните по условию задачи, как они наследуются – независимо или сцеплено.

3. Обозначьте одноименными буквами латинского алфавита аллельные гены, контролирующие разные состояния одного признака (доминантный ген – большой буквой, рецессивный – малой).

4. Используя условие задачи, запишите генотипы родителей.

5. Определите, сколько видов гамет образуется во время гаметогенеза у каждого родителя. Помните, что а) гомозиготы всегда образуют 1 вариант гамет; б) гетерозиготы по одной аллельной паре – 2; в) дигетерозиготы при независимом наследовании – 4; г) дигетерозиготы при полном сцеплении генов (кроссинговер не происходит) – 2; д) дигетерозиготы при неполном сцеплении генов (происходит кроссинговер) – 4: некроссоверные и кроссоверные. Доля последних в сумме численно соответствует расстоянию между генами.

6. В решетку Пеннета запишите гаметы родителей и генотипы потомков. Определите фенотип каждого потомка.

7. Ответьте на поставленный в задаче вопрос. Вероятность определите в %, либо долях единицы. Запишите ответ.

3.2. Типовые задачи и эталоны их решения

Задача 1. Пары генов А и В, отвечающие за разные признаки, находятся в одной хромосоме. Напишите варианты гамет дигетерозиготного организма при наличии кроссинговера и его отсутствии.

Эталон решения. По условию задачи гены А и В локализованы в одной паре хромосом. Такие гены имеют тенденцию наследоваться совместно. В пахитене профазы мейоза I может происходить кроссинговер, в результате образуются хромосомы с иной комбинацией генов. У дигетерозиготы АаBb образуются некроссоверные гаметы (АВ) и (аb) и кроссоверные гаметы (Аb) и (аВ).

Задача 2. У человека катаракта и эллиптоцитоз (одна из форм анемии) наследуются сцепленно как аутосомные доминантные признаки. Напишите возможные фенотипы и генотипы потомства от брака мужчины, больного эллиптоцитозом и катарактой, гетерозиготного по этим генам, и здоровой женщины при условии: а) кроссинговер отсутствует, б) кроссинговер имеет место.

Эталон решения. Гены, локализованные в одной хромосоме, образуют группу сцепления, наследуются совместно и поэтому у дигетерозиготного мужчины образуются 2 варианта гамет при отсутствии кроссинговера и 4 варианта гамет при его наличии. Количество разных типов гамет будет зависеть от расстояния между анализируемыми генами. Некроссоверных гамет обычно образуется гораздо больше, чем кроссоверных.

Задача 3. Составление генетических карт хромосом. Гены А, В и С находятся в одной группе сцепления. Между генами А и В кроссинговер происходит с частотой 7,4% , между генами В и С с частотой 2,9%.

Определите взаиморасположение генов А, В и С, если между генами А и С частота кроссинговера составляет 10,3%. Как изменится взаиморасположение генов А, В и С, если частота кроссинговера между генами А и С составит 4,5% ?

Эталон решения. Расстояние между генами А и В равно 7,4 морганиды, между генами В и С 2,9 и между А и С - 10,3 морганиды, следовательно, гены расположены в следующем порядке:

А------------------------------------В-------------С

^{7,4 2,9}

Если частота кроссинговера между генами А и С составит 4,5%, то схема будет такой:

А-----------------С-----------В

^{4,5 2,9}