Задача 5
У перца красная окраска плода доминирует над зеленной, а высокий рост стебля - над карликовым. Гены, определяющие окраску плода и высоту стебля, лежат в одной хромосоме, расстояние между их локусами 40 морганид. Скрещено гетерозиготное по обеим признакам растение с карликовым, имеющим зеленую окраску плода.
Какое потомство и в каком соотношении можно ожидать от этого скрещивания? Какие законы генетики использовали при решении задачи и какое взаимоотношение генов наблюдается при наследовании данных признаков?
Решение.
Дано:
А - ген, определяющий красную окраску плода
а - ген, определяющий зеленную окраску плода
В – ген, определяющий высокий рос стебля
в – ген, определяющий карликовость
(Расстояние между генами) SАВ = 40 морганид.
Так как SAB= 40м, то гены не полностью сцепленны. В связи с тем, что ген роста стебля и окраски плодов сцеплены, генотип растений записываем в виде хромосомной карты. Допустим, что у гетерозиготной особи гены А и В пришли от одного родителя, а гены а и в от другого родителя, тогда ее хромосомная карта будет:
А В
а в
[ Но у гетерозиготного родителя может быть и иначе: гены А и в пришли то одного родителя, а гены а и В пришли от другого родителя. В этом случае соотношение кроссоверных гамет и некроссоверных будет иное и поэтому другая фенотипическая структура потомства. Этот случай вы можете рассмотреть самостоятельно.]
В условии задачи сказано, что расстояние между генами равно 40 морганидам. Это означает, что кроме нормальных гамет (некроссоверных) у особи:
А В
а в будут кроссоверные гаметы. Некроссоверные гаметы:
А В ,
а в
наблюдаются в соотношении
=
30%, а кроссоверные
гаметы: А
в , а
В по
= 20% каждой.
а в
Второй родитель будет имеет хромосомную карту:
а в
и один тип гамет: а в .
Рассмотрим скрещивание:
А В а в
Р : ♀ а в Х ♂ а в
Г: А В , а в а в
30% 30%
некроссоверные
А в , а В
20% 20%
кроссоверные
Кроссоверные гаметы и организмы в таблице отмечены: (*)
F: ♂ ♀ А В а в А в (*) а В (*)
а в А В а в А в (*) а В (*)
30% 30% 20% 20%
а в а в А в а В
Вероятность кроссоверных особей каждого
генотипа:
= 20% ; некроссоверных особей каждого типа
=
30%.
Взаимодействие генов: полное доминирование и неполное сцепление генов.
Законы генетики, которые использовали при решении задачи: закон чистоты гамет, хромосомная теория Моргана.
Задача 6.
Жужелицу с коричневым и широким телом скрестили с самцом, имеющим узкое и зеленное тело. Гибриды первого поколения были коричневые с узким телом. Гибридную самку скрестили с самцом, имеющим зеленое и широкое тело. Во втором поколении получили: 55 с коричневым и 290 с зеленым телом, имеющих узкое тело, а с широким телом: 49 зеленой и 304 коричневой окраской. Написать схему скрещивания, дать цитологическое обоснование. Какое взаимодействие генов и каким законом генетики вы пользовались?
Решение.
Напишем фенотипическую решетку первого скрещивания:
Р: ♀ коричневое Х ♂ зеленое
широкое тело узкое тело
F1: коричневое узкое тело
Из этой фенотипической схемы видно, что ген, определяющий коричневое тело, и ген, определяющий узкое тело, доминируют. Отсюда напишем дано:
Дано:
А – ген, определяющий коричневое тело
а – ген, определяющий зеленое тело
В – ген, определяющий узкое тело
в – ген, определяющий широкое тело
Р: ♀ F1 коричневое Х ♂ зеленое
узкое тело широкое тело
F2: 290 зеленое 55 коричневое 304 коричневое 49 зеленое
узкое тело узкое тело широкое тело широкое тело
Из фенотипического расщепления во F2 видно, что одна группа организмов имеет по 290 и 304 особей, а вторая – 49 и 55 особей, что значительно меньше. Поэтому можно предположить, что здесь неполное сцепление генов.
Р
:
♀ А А Х
♂ а а
в в В В
коричневое зеленое
широкое тело узкое тело
Г : А а
в В
F 1: А а коричневое
в В узкое тело
Р : ♀ А а Х ♂ а а
в В в в
коричневое зеленое
узкое тело широкое тело
Г : А а А а а
в , В В , в в
некроссоверные кроссоверные
F 2: А а а а А а а а
в в В в В в в в
коричневое зеленое коричневое зеленое
широкое тело узкое тело узкое тело широкое тело
304 290 55
49
некроссоверные особи кроссоверные особи
Найдем расстояние между генами А и В .
общее
количество
особей в F2
698
100% Х =
=
14,9% =>
к
россоверное
104
Х% => 14,9 морганид
количество
особей
Расстояние между генами выражается в морганидах - 1 морганида равна 1% кроссинговера.
Взаимодействие генов: полное доминирование, неполное сцепление. Закон генетики, которые использовали при решении задачи: закон чистоты гамет, хромосомная теория Моргана. Записывая хромосомные карты организмов - даем цитологическое обоснование.
Задача 7.
Воробьи, имеющие длинные крылья и серую окраску тела, скрестили с воробьями (самцами), имеющими черную окраску тела и короткие крылья. В первом поколении все воробьи были серые и длиннокрылые. При скрещивании гибридов первого поколения с самцом из первого скрещивания, во втором поколении получили 18 – с серым телом и длинными крыльями, 1 – с черным телом и длинными крыльями, а коротких: 21 с черным телом и 2 с серым телом. Написать схему скрещивания. Какое взаимодействие генов и какие законы использовали при решении задачи?
Решение.
Из первого скрещивания можно выяснить какие гены за что отвечают: А – длинные крылья, а – короткие крылья, В – серая окраска, в – черная окраска.
Из второго скрещивания становиться ясно, что ген окраски тела и длины крыльев не полностью сцеплены.
Р : ♀ А А Х ♂ а а
В В в в
длин. крылья короткие крылья
серая окраска тела черная окраска тела
Г : А а
В в
F 1: А а длин. крылья
В в серая окраска тела
Р : ♀ А а Х ♂ а а
В в в в
F1: длин. крылья и серая окраска тела
Г : А а А а а
В , в в , В в
некросс. кросс.
F 2: А а а а А а а а
В в в в в в В в
дл. крылья кор. крылья дл. крылья кор. крылья
сер. тело черн. тело черн. тело сер. тело
18 21 1 2
Взаимодействие генов: полное доминирование, неполное сцепление. Закон генетики: закон чистоты гамет, хромосомная теория Моргана.
Задача 8:
Определить вероятность рождения детей одновременно с обеими аномалиями и здоровых в семье, где жена страдает дефицитом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа (А), ее отец был гемофилик и страдал дефицитом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, а мать здорова. Муж имел такой же генотип, как и отец женщины. Расстояние между генами 12 морганид. Дать цитологическое обоснование. Какими законами генетики пользовались?
Решение.
Дано:
А – глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа h – гемофилия
а – норма H – нормальное
SАВ = 12 м свертывание крови
Расстояние между генами 12 м говорит о том, что задача на неполное сцепление генов, поэтому решением в хромосомном исполнении. Оба гена лежат в неаллельном участке Х-хромосомы.
А a A
Р: Х Х х X Y
h H h
A a A
Г: Х Х Х Y
h H h
некроссоверные
А а
Х Х
H h
Кроссоверные
A А А а А а
F1 Х Х , Х Х , Х У Х У
H h h H h H
22% 22% 22% 22%
нарушение обмена Г6Ф оба заболевания норма
это некроссоверные особи, их вероятность:
= 22%
A A a A А a
Х Х Х Х Х Y Х Y
H h h h H h
3% 3% 3% 3%
нарушен обмена оба нарушен обмен гемофил.
Г6Ф заболевания Г6Ф
кроссоверные особи, их вероятность: 12%: 4 = 3%
Вероятность рождения детей с обеими аномалиями: 2х22% + 3% = 47% ;
вероятность здоровых детей в семье: 22%.
При решении задачи применяли закон чистоты гамет, хромосомную теорию Моргана, сцепленное с полом наследование. Взаимодействие генов: полное доминирование, не полное сцепление генов.
Задача 9.
Женщина, получившая аниридию (отсутствие радужной оболочки)от отца, а темную эмаль зубов от матери, вышла замуж за здорового мужчину. Какова вероятность рождения в этой семье детей с данными аномалиями, если локусы генов, определяющих эти признаки находятся в половых хромосомах на расстоянии 20 морганид.
Решение.
Дано:
А – ген аниридии
а – ген нормы по радужной оболочке
В – ген темной эмали зубов
в – ген нормы
SАВ = 20 морганид
A а а
Р: Х Х Х Х Y
в В в
А а а
Г: Х ; Х Х ; Y
в В в
некроссоверные
А а
Х ; Х
В в
кроссоверные
А а а а А а
F1: Х Х ; Х Х ; Х Y ; Х Y
В в В в в В
20% 20% 20% 20%
аниридия темные зубы аниридия темные зубы
Это некроссоверные особи, их
вероятность:
=20%
А а а а А а
Х Х Х Х Х Y Х Y
В в в в В в
5% 5% 5% 5%
оба признака норма оба признака норма
Это кроссоверные особи, их вероятность: 20% : 4 = 5%
Вероятность рождения детей: с обеими аномалиями - 5%х2=10%; норма – 5%х2=10%; с аниридией – 20% х2= 40%; с темные зубы – 20% х2 = 40%.
Задача 10.
У кареглазых родителей родился голубоглазый сын, который страдал дальтонизмом и гемофилией, а также пятеро детей - дальтоники. Каковы вероятные генотипы родителей?
Решение.
Дано:
А – карие глаза
а – голубые глаза
Д – нормальное зрение
д – дальтонизм
H – нормальное свертывание крови
h – гемофилия
Д д Д
Р: Аа Х Х Х Аа Х Y
h H H
д д
F1: аа Х Y Х Y
h
, H
один ребенок (сын) пять детей
вероятно кроссоверный вероятно некроссоверные
генотип генотипы т.к. их больше
Если у здоровых родителей родился сын дальтоник и гемофилик, то гены, определяющие эти заболевания он получил от матери через ее Х – хромосому. Кроме того эти гены у матери лежали в разных Х – хромосомах, так как пятеро детей были только дальтониками (т.е. это некроссоверные организмы – их всегда больше, чем кроссоверных). По цвету глаз родитель гетерозиготные, потому что у них ребенок – голубоглазый.