авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

«Федеральное агентство по образованию Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Рязанский государственный ...»

-- [ Страница 2 ] --

138. В Северной Каролине (США) изучали появление в неко торых семьях лиц, характеризующихся недостатком фосфора в кро ви. Это явление было связано с заболеванием специфической фор мой рахита, не поддающейся лечению витамином D. В потомстве от браков 14 мужчин, больных этой формой рахита, со здоровыми женщинами родились 21 дочь и 16 сыновей. Все дочери страдали недостатком фосфора в крови, а все сыновья были здоровы. Какова генетическая обусловленность этого заболевания? Чем оно отлича ется от гемофилии?

139. Ангидрозная эктодермальная дисплазия (отсутствие пото отделения, нарушение терморегуляции) передается у людей как рецес сивный, сцепленный с Х-хромосомой признак. Юноша, не страдаю щий этим недостатком, женится на девушке, отец которой лишен по товых желез, а мать и ее предки здоровы. Какова вероятность того, что дети от этого брака будут страдать отсутствием потовых желез?

140. Нормальная женщина выходит замуж за мужчину, боль ного ангидрозной дисплазией. У них рождаются больная девочка и здоровый сын. Определите вероятность рождения следующего ре бенка без аномалии.

141. Гипоплазия эмали (тонкая зернистая эмаль, зубы светло бурого цвета) наследуется как сцепленный с Х-хромосомой доми нантный признак. У родителей, страдающих отмеченной аномали ей, родился сын с нормальными зубами. Определите вероятность того, что следующий из их детей также будет с нормальными зуба ми.

142. Известно, что недостаток образования некоторых поло вых гормонов у мужчин связаны с наличием в У-хромосоме рецес сивного аллеля гена, ответственного за синтез антигена Н-У. Как будет наследоваться гормональная недостаточность в ряду поколе ний? От кого юноша унаследовал этот дефект, от матери или отца?

Дайте теоретическое объяснение.

143. Фактор «К» у кур является рецессивным, летальным и сцепленным с полом. Гомозиготы по гену, его определяющему, гибнут до вылупления. От скрещивания петуха № 125 с группой кур получено 400 цыплят, из которых половина петушков и полови на курочек. От скрещивания петуха № 231 с теми же курами полу чено 270 цыплят, из которых 90 курочек. Определите генотипы пе тухов и кур.

144. Потемнение зубов может определяться двумя доминант ными генами, один из которых расположен в аутосоме, другой — в Х-хромосоме. В семье родителей, имеющих темные зубы, роди лись дочь и сын с нормальным цветом зубов. Определите вероят ность рождения в этой семье следующего ребенка тоже без анома лий, если удалось установить, что темные зубы матери обусловлены лишь геном, сцепленным с Х-хромосомой, а темные зубы отца — аутосомным геном, по которому он гетерозиготен.

145. Одна из форм агаммаглобулинемии наследуется как ауто сомно-рецессивный признак, другая — как рецессивный, сцеплен ный с Х-хромосомой. Определите вероятность рождения больных детей в семье, если известно, что жена гетерозиготна по обоим па рам генов, а муж здоров и имеет лишь доминантные гены анализи руемых аллелей.

146. У человека дальтонизм обусловлен сцепленным с Х-хро мосомой рецессивным геном. Талассемия наследуется как аутосом ный доминантный признак и наблюдается в двух формах: у гомози гот — тяжелая, часто смертельная, у гетерозигот — менее тяжелая.

Женщина с нормальным зрением, но с легкой формой талассемии, в браке со здоровым мужчиной, но дальтоником, имеет сына дальто ника с легкой формой талассемии. Какова вероятность рождения следующего сына без аномалий?

147. У человека классическая гемофилия наследуется как сцепленный с Х-хромосомой рецессивный признак. Альбинизм обусловлен аутосомным рецессивным геном. У одной супружеской пары, нормальной по этим признакам, родился сын с обеими анома лиями. Какова вероятность того, что у второго сына в этой семье проявятся также обе аномалии одновременно?

148. У людей одна из форм дальтонизма обусловлена сцеп ленным с Х-хромосомой рецессивным геном. Способность разли чать вкус фенилтиокарбамида обусловлена аутосомным доминант ным геном. Женщина с нормальным зрением, различающая вкус фенилтиокарбамида, вышла замуж за дальтоника, не способного различать вкус фенилтиокарбамида. У них было две дочери, не страдающие дальтонизмом, но различающие вкус фенилтиокарба мида, и четыре сына, ни один из которых не страдал дальтонизмом, но двое различали вкус фенилтиокарбамида, а двое нет. Определите вероятные генотипы родителей и детей.

149. У кур породы плимутрок доминантный ген серой окраски оперения (В) локализован в Z-хромосоме. Его рецессивный аллель (b) вызывает черную окраску оперения. Определите фенотипы и ге нотипы петушков и курочек, полученных:

а) от спаривания серой курицы с черным петухом;

б) от спаривания гомозиготного серого петуха с черной ку рицей;

в) от спаривания гетерозиготного серого петуха с черной курицей.

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОСНОВЫ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ При решении задач по молекулярной генетике нужно знать принципы колинеарности и комплементарности оснований в двух цепочках ДНК (А-Т;

Г-Ц) и ДНК и РНК (А-У;

Т-А;

Г-Ц).

Зная строение участка ДНК, можно расшифровать строение кодируемого им белка, и, наоборот, зная первичную структуру бел ка, можно расшифровать строение ДНК с помощью таблицы гене тического кода (приложение 2). Таблица генетического кода обыч но выражается в нуклеотидах РНК, а не ДНК.

Вначале на данной молекуле ДНК надо «построить» компле ментарную ей цепочку и-РНК, а затем по таблице найти соответству ющие кодонам аминокислоты. Учитывая одно из свойств генетиче ского кода — избыточность, для решения можно брать любой кодон.

Кроме того, следует иметь в виду, что молекула ДНК состоит из двух цепочек, поэтому на каждую цепь приходится по 50 % ну клеотидов. Расстояние между соседними нуклеотидами одной цепи разно 3,4 ангстрема (I = 0,00001 мкм).

150. В состав белка входит 400 аминокислот. Определить, ка кую длину имеет контролирующий его ген, если расстояние между двумя нуклеотидами в молекуле ДНК составляет 3,4х10-4 мкм?

Решение. Каждая аминокислота кодируется тремя нуклеоти дами. Следовательно, белок, состоящий из 400 аминокислот, коди руется 400 х 3 = 1200 нуклеотидами, а длина гена равна 1200 х х 3,4*10-4 = 0,408 мкм.

151. В одной из цепочек молекулы ДНК нуклеотиды располо жены в такой последовательности: АТГАЦЦГАЦАЦГТАЦ... Како ва последовательность нуклеотидов во второй цепочке той же моле кулы ДНК?

Решение. Если указанная цепочка ДНК является матрицей, то по принципу комплементарности вторая цепочка молекулы ДНК будет иметь последовательность нуклеотидов в виде ТАЦТГГЦТГ ТГЦАТГ… 152. Укажите порядок нуклеотидов в цепочке и-РНК, синтези руемой на отрезке молекулы ДНК, имеющей такую последователь ность нуклеотидов: АТГГЦАГЦАТАГЦАГ...

Решение. В молекуле РНК азотистое основание тимин заме щено на урацил. Следовательно, синтезируемая молекула и-РНК на основе принципа комплементарности будет иметь такую последо вательность нуклеотидов:

ДНК АТГГЦАГЦАТАГЦАГ… и-РНК УАЦЦГУЦГУАУЦГУЦ … 153. Определите последовательность расположения амино кислот в молекуле белка, если известно, что он кодируется такой последовательностью нуклеотидов ДНК: ТГАТГЦГТТАТГЦГЦ, Решение. Сначала определяем последовательность нуклеоти дов в молекуле и-РНК, синтезированных на указанном отрезке ДНК, учитывая, что в молекуле РНК тимин замещен на урацил:

ДНК ТГАТГЦГТТАТГЦГЦ… и-РНК АЦУАЦГЦААУАЦГЦГ… Последовательность расположения аминокислот в белке уста навливаем по таблице генетического кода в соответствии с располо жением триплетов в молекуле и-РНК: АЦУ (треонин), АДГ (трео нин), ЦАА (глутамин), УАЦ (тирозин), ГЦГ (аланин).

154. Полипептид состоит из следующих аминокислот: валин аланин-глицин-лизин-триптофан-валин-серин. Определите структу ру участка ДНК, кодирующего указанный полипептид.

Решение. По таблице генетического кода находим структуру триплета для валина (ГУУ), аланина (ГЦУ), глицина (ГТУ), лизина (ААА), триптофана (УГГ), валина (ГУУ) и серина (УЦУ).

Получим цепь и-РНК: ГУУГЦУГГУАААУГГГУУУЦУ. По цепочке и-РНК можно восстановить участок нити ДНК, с которой она снималась.

и-РНК ГУУГЦУГГУАААУГГГУУУЦУ… ДНК ЦААЦГАЦЦАТТТАЦЦЦАААГА… ГТТГЦТГГТАААТГГГТТТЦТ Это участок ДНК, кодирующий данный полипептид.

Задачи для самостоятельного решения 155. Укажите порядок расположения аминокислот на одном из участков молекулы белка, если известно, что он кодируется та кой последовательностью нуклеотидов ДНК:

…ГГТ АЦА ЦТЦ ААГ ГТА...

Как изменится ответ, если химическим путем из молекулы ДНК будет удален шестой нуклеотид?

156. Определите молекулярную массу гена, контролирующего образование белка рибонуклеазы поджелудочной железы, состоя щего из 124 аминокислот, если известно, что средний молекуляр ный вес нуклеотида равен 340 дальтон.

157. Участки молекулы м-РНК имеют следующий состав ну клеотидов:

а) ЦАГ ГГЦ УУЦ ГУУ ААУ ААГ;

б) ГАЦ УГГ АГА ГУГ ГЦГ ЦЦА;

в) УДЦ ЦУГ УАЦ УУГ ЦАА УУЦ.

Определите порядок расположения аминокислот в белковой молекуле, синтезируемой на этой м-РНК.

158. Выпишите нуклеотиды м-РНК, кодирующие аминокис лотный состав белковой молекулы в следующих вариантах:

а) аспарагин—аланин—тирозин—лизин;

б) фенилаланин—изолейцин—валин—глицин;

в) триптофан—гистидин—глутамин—серин.

159. Какие аминокислоты в белковой молекуле кодируются такой последовательностью нуклеотидов ДНК:

...ТАЦ ЦГА ГАГ ГТА АЦЦ...

Как изменится состав белковой молекулы, если под действием облучения второй нуклеотид в ДНК будет замещен на тимин, а четырнадцатый — на гуанин?

160. Выпишите последовательность аминокислот в белковой молекуле при условии, что она кодируется следующими нуклеоти дами молекулы ДНК:

...ЦАТ ААГ ТТА ЦАТ ЦГА...

Назовите последовательность аминокислот в молекуле белка в случае, если между вторым и третьим нуклеотидами произойдет вставка цитозина и тимина?

161. В состав молекулы белка входит 157 аминокислот. Опре делите длину контролирующего ее гена, если известно, что расстоя ние между двумя нуклеотидами в молекуле ДНК составляет 3,4 анг стрема?

162. Участки молекулы м-РНК имеют следующий состав ну клеотидов:

а) АГУ ЦАЦ ЦГГ АЦЦ ААГ УГЦ;

б) ААУ УАУ ГУЦ ЦГА УГГ ГАУ;

в) УАУ ГАУ ЦЦА АЦУ УУЦ АУГ.

Пользуясь генетическим кодом, укажите порядок расположения аминокислот в белковой молекуле, синтезируемой на этой м-РНК.

163. В состав белковой молекулы входит 491 аминокислота.

Определите длину контролирующего ее гена, если известно, что рас стояние между двумя нуклеотидами в молекуле ДНК составляет 3,4?

164. Определите последовательность аминокислот в молекуле белка, если она кодируется следующими нуклеотидами участка ДНК:

...ТЦА ГАА ТТА ТГЦ АЦЦ...

Определите последовательность аминокислот в белковой мо лекуле, если между четвертым и пятым нуклеотидами произойдет вставка аденина?

165. Укажите, какие нуклеотиды м-РНК кодируют аминокис лотный состав белковой молекулы в такой последовательности:

а) тирозин — пролин — треонин — изолейцин;

б) глутамин — серин — аргинин — валин;

в) глутаминовая кислота — цистеин — аланин — аспараги новая кислота.

166. С последовательности каких аминокислот начинается белок, если он закодирован следующими нуклеотидами ДНК:

...ГГГ АТГ ЦЦА ГГЦ ГГТ...

Каким станет начало цепочки синтезируемого белка, если под действием облучения второй нуклеотид окажется выбитым из моле кулы ДНК?

167. В состав белка входит 658 аминокислот. Какова длина гена, который контролирует его синтез, если расстояние между ну клеотидами в молекуле ДНК равняется 3,4?

168. Участок гена состоит из следующих нуклеотидов:

...АЦА АТТ ГАГ ЦГЦ ТЦТ ТГТ...

Расшифруйте последовательность аминокислот в белковой молекуле, кодируемой этим геном.

169. Определите последовательность аминокислот, входящих в состав белковой молекулы, если известно, что она закодирована следующими нуклеотидами ДНК:

...ТАТ АТА ТГЦ АЦГ ГЦТ...

Как отразится на начале цепочки синтезируемого белка выпаде ние из молекулы ДНК пятого нуклеотида под действием облучения?

170. При синдроме Фанкони (нарушение образования костной ткани) у больного с мочой выделяются аминокислоты, которым со ответствуют следующие триплеты и-РНК: АУА, ГУЦ, АУГ, УЦА УУГ УАУ ГУУ, АУУ.

Определите, выделение каких аминокислот с мочой характер но для синдрома Фанкони.

171. В какой последовательности расположатся нуклеотиды ДНК, комплементарные следующему составу: ГАЦЦГГААТЦГТ ГАТЦАГ?

172. Определить молекулярную массу гена, контролирующего образование белка, состоящего из 400 аминокислот. Известно, что средняя молекулярная масса нуклеотида — 300.

173. Определить последовательность аминокислот в начале цепочки белковой молекулы, если они закодированы в ДНК так:

АТГ ГТГ ГАГ ГГГ ТТЦ.

174. Участки молекулы и-РНК имеют следующий состав ну клеотидов:

а) ГУЦГАЦААГУЦАГЦЦЦАА;

б) ГАЦГУУГГААААГГАЦАА;

в) АЦАУЦАЦЦЦУАЦААЦГЦА.

Указать порядок расположения аминокислот в белковой моле куле, синтезируемой на этой и-РНК.

175. Какую последовательность нуклеотидов имеет молекула РНК, образовавшаяся на участках гена со следующим расположе нием нуклеотидов:

а) ЦТГЦЦГЦТТАГТЦТТ;

б) ЦАЦГАТЦЦТТЦТАГГ;

в) ГЦТАГЦЦТАГГАЦТТ;

г) ЦЦГГАТТЦГГЦЦААГ?

176. Определить, какие нуклеотиды и-РНК кодируют амино кислоты белковой молекулы в такой последовательности:

а) валин — глицин — лейцин — гистидин;

б) треонин — триптофан — серин — аланин;

в) лизин — метионин — валин — пролин;

г) аланин — лейцин— лизин — треонин.

177. Участок гена имел следующий состав нуклеотидов: ТГГ ТЦГ ЦАГ ГАГ ГГГ ТТТ. Определить, как изменится состав кодиру емых им аминокислот, если под влиянием ионизирующей радиа ции: а) выбит десятый слева нуклеотид;

б) выбиты 10, 11 и 12-й ну клеотиды.

178. В связи с «вырожденностью» генетического кода любая аминокислота в белковой молекуле может быть закодирована не од ним, а двумя-четырьмя разными триплетами. Закодируйте следую щую последовательность аминокислот: лизин — гистидин — серии — глицин — тирозин, используя одни, а затем другие триплеты ге нетического кода.

179. В одной из цепочек молекулы ДНК нуклеотиды располо жены в такой последовательности: ТАГАГТЦЦЦГАЦАЦГ. Какова последовательность нуклеотидов в другой цепочке этой же молеку лы?

180. Пользуясь кодом наследственности, определить, какие аминокислоты кодируются следующими триплетами: а) ГГГ:

б) ААГ;

в) ЦТТ;

г) ТЦГ;

д) АГТ;

е) ААА.

181. Участок гена состоит из следующих нуклеотидов: ТТТ ТАЦ АЦА ТГГ ЦАГ.

Расшифровать последовательность аминокислот в белковой молекуле, кодируемой указанным геном.

182. Белковая цепочка состоит из следующих аминокислот: ва лин — лейцин — гистидин — серин — изолейцин. Какова последова тельность нуклеотидов в составе гена, кодирующего данный белок?

183. В состав белка входит 400 аминокислот. Определить, ка кую длину имеет контролирующий его ген, если расстояние между двумя нуклеотидами в молекуле ДНК составляет 3,4*10-4 мкм?

184. Как будут самокопироваться молекулы ДНК при следую щем составе нуклеотидов в одной из их цепочек:

а) ТААГАТААЦАЦГТЦА;

б) ЦЦГАГЦГГТААЦТТА;

в) ААЦГТГЦЦЦАТТАГЦ?

185. При изучении крови людей были найдены типы гемогло бина, отклоняющиеся от нормы. Их обозначили: А — нормальный гемоглобин, S — гемоглобин из крови больных с серповиднокле точной анемией, С — другой аномальный тип. В. Ингрэм обнару жил, что различия между ними находятся по -цепи гемоглобина.

Гемоглобин А:

Гис — Вал — Лей — Лей — Тре — Про — Глу — Глу — Лиз.

Гемоглобин S:

Гис — Вал — Лей — Лей — Тре — Про — Вал — Глу — Лиз.

Гемоглобин С:

Гис — Вал — Лей — Лей — Тре — Про — Лиз — Глу — Лиз.

Определите количественное соотношение (аденин+тимин)/ (гуанин+ цитозин) в цепях ДНК, кодирующих каждый из этих ти пов гемоглобина.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ПОПУЛЯЦИЯХ Изучение наследования в популяциях связано с изучением их генотипического состава в сменяющихся поколениях, то есть с опре делением частот различных генотипов и аллелей. На структуру попу ляций большое влияние оказывает способ размножения. В связи с этим существенно отличается наследование в популяциях само оплодотворяющихся и перекрестно-оплодотворяющихся организмов.

В популяциях самооплодотворяющихся (самоопыляющихся) организмов происходит гомозиготизация, то есть возрастание доли гомозигот из поколения в поколение. Свободно скрещивающиеся (панмиктические) популяции подчиняются закону Харди-Вайн-бер га. Из этого закона следует, что число доминантных гомозигот рав но квадрату частоты доминантного гена (р2), число гомозиготных рецессивных особей равно квадрату частоты рецессивного гена (q2), число гетерозиготных генотипов равно удвоенному произведению частот обоих аллелей (2pq). Частота генов в популяции выражается формулой р +q= I.

\ А ( p) а (q) А(p) АА(p) Аа (p) (q) а (q) Аа (p) (q) аа (q)(q)=q Несмотря на то, что этот закон неприменим в естественных популяциях, он используется для расчета концентрации генов в по пуляции, частоты встречаемости генотипов.

186. В случае свободного скрещивания гетерозигота Аа дает «два сорта гамет с равной частотой, то есть р = 0,5 А и q= 0,5 а.

Подставив значение р и q в формулу Харди-Вайнберга, получим:

F1 0,25 АА : 0,5 Аа : 0,25 аа, или I АА : 2 Аа : I аа \ 0,5 А 0,5 а 0,5А 0,25 АА 0,25 Аа 0,5 а 0,25 Аа 0,25 аа В следующем поколении при том же условии равновероятно го образования разных типов гамет частота р=0,5 А (0,25 от доми нантной гомозиготы + 0,25 от гетерозиготы Аа). Частота q равна 0, а (0,25 от гомозиготы аа + 0,25 от гетерозиготы Аа), то есть соотнесе ние гамет будет тем же самым, поэтому и относительные частоты разных генотипов при свободном скрещивании в популяции вновь бу дут.

0,25 АА : 0,5 Аа.: 0,25 аа. Впредь до изменений условий в тре тьем поколении популяция будет находиться в равновесии.

187. Определите генотипическую структуру популяции в тре тьем поколении в случаях самоопыления и панмиксии, если исход ные растения — гетерозиготы.

Решение. Условно примем коэффициент размножения рав ным 4. Рассмотрим наследование в популяции самоопылителей.

Частота в % F Соотношение генотипов гомозигот гетерозигот F0 Аа 0 F1 1АА 2Аа 1аа 50 4АА 2АА 4Аа 2аа 4аа F2 6АА 6аа или 3АА 2Аа 3аа 75 12АА 2АА 4Аа 2аа 12аа 14АА 14аа или F3 7АА 2Аа 7аа 87,5 12, Таким образом, при самоопылении в третьем поколении будет следующее распределение генотипов:

7АА : 2Аа : 7аа.

188. Взяты три растения гороха красноцветковых гетерозигот ных (Аа) а 2 белоцветковнх гомозиготных (аа). Горох — самоопы литель. Определите соотношение генотипов и фенотипов в F3.

Решение. Обозначим гены и признаки:

А — ген красной окраски;

а — ген белой окраски.

Коэффициент размножения равен 4.

В F3 получаем 21АА : 6Аа : 53аа, то есть 33,7 % красноцвет ковых растений.

Частота в % F Соотношение генотипов гомозигот гетерозигот F0 3Аа 2аа 40 3АА 6Аа 3аа 8аа 70 F1 11 аа 12АА 6АА 12Аа 6аа 44аа F2 18АА 50аа или 85 9АА 6Аа 25аа F3 36АА 6АА 12Аа 6аа 100ааа 42АА 106аа или 92,5 7, 21АА 6Аа 53аа 189. В популяции человека кареглазые индивидуумы состав ляют 51 %, голубоглазые — 49 %. Ген карих глаз доминирует над ге ном голубой окраски глаз. Определите, какой процент среди карегла зых людей в данной популяции составляют гомо- и гетерозиготы?

Решение. Генотип голубоглазых людей аа (q2), их в популя ции 49 %, или 0,49. Частота гена а=q= 0,49=0,7. p+q= I. Следова тельно, р = I — q = I — 0,7 = 0,3. Подставив значение р и q в формулу Харди-Вайнберга, получаем:

0,09АА : 0,42Аа : 0,49аа, или 9%AA : 42 %Aa : 49%aа Итак, среди 51 % кареглазых людей в популяции 9 % гомози гот и 42 % гетерозигот.

190. Альбинизм у ржи наследуется как аутосомный рецессив ный признак. На обследованном участке среди 84 000 растений об наружено 210 альбиносов. Определите частоты разных генотипов в популяции.

Решение. Частота генотипа аа =q2 =210/8400=0,0025;

частота гена а =q2 = 0,0025 = 0,05;

частота гена А = р = I —q=I — 0,05 = 0,95.

Подставив значения р и q в формулу Харди-Вайнберга, получим:

0,952 АА : 2 (0,95 х 0,05) Аа : 0,052 аа, или 0,9025 АА : 0,095 Аа : 0,0025 аа.

Задачи для самостоятельного решения 191. В один сосуд помещено 10 пар мух дрозофилы из линии с рецессивными коричневыми глазами и 50 пар — из линии дикого типа с доминантными красными глазами. Какое будет соотношение фенотипов в пятом поколении при условии панмиксии?

192. Соотношение генотипов в выборке следующее: 7 аа, 1 АА, 1 Aа. Определите генотипическую структуру популяции в пя том поколении в случае самоопыления и панмиксии?

193. Среди белого населения Северной Америки доля резус отрицательных индивидов (рр) составляет 15 %. Исходя из того, что выбор супругов не определяется антигенами их крови, вычислите, какова средняя вероятность того, что резус-отрицательная девушка станет женой мужчины: а) рр;

б) Рр;

в) РР?

194. Взяты 4 растения гороха красноцветковых гетерозигот ных (Аа) и 1 красноцветковое гомозиготное (АА). Определите соот ношение генотипов и фенотипов в популяции в четвертом поколе нии.

195. На одном из островов было отстрелено 10000 лисиц, из них оказались 9991 рыжая и 9 белых. Рыжий цвет доминирует над белым. Определите процентное соотношение гомозиготных и гете розиготных рыжих и белых лисиц.

196. В популяциях, каждая из которых размножается путем свободного скрещивания, имеется следующая частота генотипов:

а) 0,2 АА и 0,8 Аа;

б) 0,4 АА, 0,4 Аа и 0,2 аа;

в) 0,6 АА и 0,4 аа;

г) 0,3 АА 0,6 Аа и 0,1 аа. Определите, какие частоты генотипов АА, Аа и аа установятся в первом поколении в каждой из четырех попу ляций.

197. В одной из популяций европейцев частота аллели альби низма (а) составляет 7х10-3. На какое число особей в популяции приходится один альбинос? Сколько в популяции гетерозигот по этому гену?

198. Высеяны в равных количествах семена пшеницы красно зерной (АА и Аа) и белозерной (аа). Какое будет соотношение крас ных и белых семян через 10 лет?

199. Алькаптонурия характеризуется окрашиванием хряще вых тканей и быстрым потемнением подщелоченной мочи. В старо сти при этой аномалии развивается артрит. Наследуется как аутосо мный рецессивный признак. Заболевание встречается с частотой 1:100000. Вычислите количество гетерозигот в популяции.

200. В первом поколении гибрида ячменя число гетерозигот ных форм по паре аллелей составляет 100 %. Определите долю го мозиготных форм в потомстве этого растения после самоопыления в пятом поколении.

201. Где легче отобрать доминантные гомозиготные опушен ные растения — у ржи (перекрестник) или у пшеницы (самоопыли тель)? В какой популяции больше шансов найти гетерозиготные формы: ржи или пшеницы?

202. Вычислить частоты генотипов АА, Аа и аа (в %), если го мозиготные особи аа составляют в популяция 1 %.

203. В одной панмиктической популяции частота аллели в рав но 0,1, а в другой — 0,9. В какой популяции больше гетерозигот?

204. Средняя частота заболевания аутосомно-рецессивной глухонемотой для европейских стран равна 2:10000. Определите возможное число гетерозиготных по глухонемоте людей в районе, включающем 8000000 жителей.

205. У сорта кукурузы альбиносные растения (аа) встречаются с частотой 0,0025. Вычислите частоту аллелей А и а и частот гено типов АА и Аа у этого сорта.

206. Доля особей АА в большой перекрестно-скрещивающейся популяции равна 0,09. Какая часть популяции должна быть гетерози готна по А, если принять, что все генотипы обладают одинаковыми репродуктивными потенциалами относительно этого гена?

207. Что должно произойти с популяцией, подчиняющейся правилу Харди-Вайнберга, за 10 поколений, если исходное соотно шение генотипов 25 % АА;

25 % аа и 50 % Аа?

208. В районе с населением в 500000 человек зарегистрирова но 5 больных алькаптонурией (наследование аутосомно-рецессив ное). Определите количество гетерозигот по анализируемому при знаку в данной популяции.

209. Вычислите частоту доминантного и рецессивного алле лей следующих выборках из популяций: а) 400 особей АА и особей аа;

б) 700 особей СС и 300 особей ее;

с) 60 особей ММ и особей мм.

210. Две популяции имеют следующие генотипические часто ты: первая — 0,24 АА;

0,32 Аа;

0,44 аа;

вторая — 0,33 АА;

0,14 Аа;

0,53 аа. Каково будет соотношение генотипов в следующем поколе нии при условии панмиксии?

211. В одном городе среди 25 000 новорожденных зарегистри ровано 2 больных фенилкетонурией, которая наследуется по ауто сомно-рецессивному типу. Определите число гетерозигот по этому гену среди новорожденных?

212. Популяция состоит из 80 % особей с генотипом АА и 20 % — с генотипом аа. Определите в долях единицы частоты ге нотипов АА, Аа и аа после установления равновесия в популяции.

213. Соотношение генотипов в выборке следующее: 1 АА и аа. Определите генотипическую структуру популяций в пятом по колении в случае самоопыления и панмиксии.

214. Аниридия (отсутствие радужной оболочки) наследуется как доминантный признак и встречается с частотой 1:10000. Опре делите генетическую структуру популяции.

215. В выборке, состоящей из 84 000 растений ржи, 210 расте ний оказались альбиносами, так как у них ген альбинизма находил ся в гомозиготном рецессивном состоянии (аа). Определите часто ты аллелей А и а и частоту гетерозиготных растений, несущих при знак альбинизма.

216. Соотношение генотипов в выборке следующее: 10 АА, 1 аа и 1 Аа. Определите соотношение генотипов в третьем поколе нии в случае самоопыления и панмиксии.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕАЛЛЕЛЬНЫХ ГЕНОВ Неаллельными генами называют гены, локализованные в не гомологичных хромосомах или в разных локусах гомологичных хромосом. Фенотипическое выражение большинства признаков ор ганизма обусловлено взаимодействием многих генов. Выделяют три основных типа взаимодействия неаллельных генов: комплемен тарность, эпистаз и полимерию.

При комплементарности (дополнительном действии) два неаллельных гена, находясь вместе в одном генотипе, определяет развитие нового признака. При этом могут быть разные типы рас щепления во втором поколении — 9:7;

9:6;

9:3:4. В некоторых скре щиваниях может быть расщепление 9:3:3:1, то есть как и при диги бридном скрещивании. Но в отличие от него расщепление при комплементарном взаимодействии идет только по одному призна ку, а не по двум, как в дигибридном скрещивании. В первом поко лении наблюдается новообразование. Взаимодействие генов осно вано на взаимодействии белков — ферментов, синтез которых контролируется генами.

При эпистатическом взаимодействии один ген подавляет дей ствие другого неаллельного гена. Эпистаз может быть доминант ным и рецессивным. Геном-подавителем (ингибитором) в первом случае является доминантный ген, во втором — рецессивный. При доминантном эпистазе расщепление во втором поколении будет в отношении 13:3 или 12:3:1, а при рецессивном — 9:3:4 или 9:7. Во всех случаях, где присутствует ген-подавитель, подавляемый ген фенотипически не проявляется. Ген-ингибитор чаще обозначает буквой I.

В случае полимерии несколько неаллельных генов определя ют развитие одного признака. Чтобы подчеркнуть однозначность действия разных генов, их обозначают одними и теми же символа ми, добавляя лишь разные цифры: А1 А2 и т.д. Различают две фор мы полимерии: некумулятивную и кумулятивную. При первом типе проявление признака не зависит от числа доминантных генов. Для проявления какого-нибудь качественного признака достаточно на личия в генотипе лишь одного доминантного гена. Расщепление во втором поколении будет в отношения 15:1.

По типу кумулятивной полимерии наследуются количествен ные, мерные признаки. Для нее характерен аддитивный, суммирую щий эффект. Степень выраженности признака зависит от числа до минантных генов в генотипе;

чем больше доминантных генов, тем сильнее выражен признак, поэтому из 5 фенотипических классов во втором поколении истинное расщепление будет в отношении 1:4:6:4:1.

При решении задач по данной теме главным является установ ление характера взаимодействия генов. Нужно помнить, что большинство типов взаимодействия генов влияют на формирование качественных признаков, и только при кумулятивной полимерии речь идет о количественных признаках. Знание характерного фено типическсго расщепления гибридов второго поколения также мо жет помочь при определении типа наследования.

217. Скрещиваются две линии норок бежевой и серой окра сок. У гибридов первого поколения коричневая окраска меха. Во втором поколении наблюдается следующее расщепление: 14 серых, 46 коричневых, 5 кремовых и 16 бежевых норок. Как наследуются эти окраски?

Решение. Появление в первом поколении нового признака го ворит о комплементарном взаимодействии генов. Запишем расцеп ление в F2 с помощью фенотипических радикалов: 9 А-В-;

3 А-В-;

3 А-вв;

1 аавв, или по условию: 46 коричневых, 14 серых, 16 белых, 5 кремовых.

Обозначим гены и признаки и запишем схему скрещивания:

А-В — гены коричневой окраски;

А — ген серой окраски;

В — ген бежевой окраски;

а, в — гены кремовой окраски.

Р ааВВ х ААвв G аВ Ав F1 АаВв коричневые из-за комплементарного взаи модействия генов.

РF1 АаВв х АаВв G АВ АВ Ав Ав аВ аВ ав ав F2 9 А-В-;

3 А-вв;

3 ааВ-;

I аавв коричневые серые бежевые кремовые Теоретическое решение близко к практическому расщепле нию: 46:14:16:5.

218. У душистого горошка окраска цветка может быть пур пурной и белой. Пурпурная окраска обусловлена взаимодействием двух комплементарных — неаллельных генов А и В. При наличии в генотипе одного из них красный пигмент не образуется, растение имеет белые цветы.

Пурпурноцветковое дигетерозиготное растение душистого го рошка скрещено с белоцветковым гомозиготным по обеим парам рецессивных аллелей. Определить фенотип и генотип полученного потомства.

Решение. Запишем схему скрещивания и обозначения генов:

А-В — пурпурная окраска, ааВ, ввА и определяет белую окраску.

Р АаВв х аавв G АВ ав Ав аВ ав Fв АаВв Аавв ааВв аавв пурпурные белые цветки цветки Пурпурная окраска цветков развивается в результате взаимо действия двух доминантных генов А и В;

при наличии в генотипе одного из них (А или В), а также при взаимодействии двух рецес сивных генов (аавв) окраска цветков будет белой.

219. Окраска оперения у кур зависит от двух генов С и У. Ал лель С определяет наличие окраски, с — отсутствие ее. Аллель У эпистатирует, то есть подавляет действие гена С. При скрещивании каких генотипов можно ожидать расщепления 3 белых : 1 окрашен ный. Приведите схему и расчет скрещивания.

Решение. Обозначим гены и признаки:

С — ген наличия пигмента;

с — ген белой окраски;

У — ген ингибитор;

i — ген, определяющий отсутствие подавления.

Генотип окрашенных кур должен быть только С-ii, все осталь ные генотипы (С-У-;

сс У-;

ссii) определяют белое оперение. Чтобы получить расщепление 3 белых : 1 окрашенный, нужно провести анализирующее скрещивание.

Р СсУi х ссii G СУ, Сi, cY, ci ci Fb СсУi;

сcYi;

ccii;

Сcii;

белые окрашенные 220. У пастушьей сумки может быть стручок треугольной или округлой формы. При скрещивания любой гомозиготной формы с треугольным стручком с растением, имеющим округлый стручок, в F1 всегда треугольное стручки. Определить генотипы растений в скрещивании, дающем следующее расщепление: 3 растения с тре угольными стручками: 1 — с округлыми.

Решение. Это задача на некумулятивную полимерию, разных гена А1 и А2 определяют треугольную форму, а рецессивные гены а1 и а2 — округлую.

1. Р А1 А1 А2А2 х а1 а1а2 а G А1 А2 а1 а F1 А1 а1 А2 а 2. РF1 А1 а1 А2 а2 х а1а1а2а G А1 А2 а1 а А1а а1 А а1а Fв А1 а1 А2 а2;

А1 а1 а2 а2;

а1 а1 а2 а а1 а1 А2 а треугольная форма округлая форма 3 /4 с треугольной : /3 с округлой формой формой 221. Цвет кожи человека определяется взаимодействием нескольких пар генов по типу кумулятивной полимерии, то есть цвет кожи тем темнее, чем больше доминантных генов в генотипе.

Потомка негритянки и белого называют мулатом. Если два мулата имеют детей, то можно ли ожидать среди них появление детей пол ных негров, мулатов и белых?

Решение. Обозначим гены и признаки:

А1 А2 — гены, определяющие наличие пигмента;

а1 а2 — гены, определяющие слабую пигментацию.

По условию задачи, генотип матери можно определить А1 А1 А А2 ;

отца — а1а1а2а2. Их дети — мулаты — будут иметь генотип А1а1А2а2.

Р А1 а2 А2 а2 х А1 а1 А2 а G А1 А2 А1А А1 а2 А1 а а1 А2 а1 А а1а2 а1а F2 1 негр : 4 темных мулата : 6 мулатов : 4 светлых мулата : белый A1A1A2A2 2 A1a1A2A2 1 A1A1a2a2 2 A1a1a2a2 a1a1a2a 2 A1A1A2a2 1 a1a1A2A2 2 a1a1A2a 4 A1a1A2a \ А1А2 А1а2 а1А2 a1a А1А2 А1А1А2А2 А1А1А2а2 А1а1А2А2 А1a1А2a А1а2 А1А1А2а2 А1А1а2а2 А1а1А2а2 А1a1a2а а1А2 А1а1А2А2 А1а1А2а2 а1а1А2А2 а1a1А2a a1a2 А1a1А2a2 А1a1а2a2 a1а1А2a2 a1a1a2a Задачи для самостоятельного решения 222. Окраска глаз у мухи дрозофилы определяется двумя гена ми: А и В. Доминантная аллель гена А контролирует синтез красно го и желтого пигментов (глаза ярко-красные), доминантная аллель гена В — коричневого пигмента (глаза коричневые). Рецессивные аллели пигмент не вырабатывают (глаза белые). При биосинтезе всех трех пигментов у мух формируются красные глаза (А-В-). С какой окраской глаз мух можно наиболее быстро вывести линию белоглазых насекомых? Сколько разных генотипов может соответ ствовать каждому фенотипу мух по окраске глаз?

223. У томатов имеются сорта с красными, оранжевыми, жел тыми и желто-оранжевыми плодами. При скрещивании гомозигот ных растений с желто-оранжевыми плодами с гомозиготными фор мами, несущими красные плоды, получают гибриды с красными плодами. Во втором поколении выщепляются две новые фенотипи ческие, равные по величине группы растений с оранжевыми и жел тыми плодами, составляющие вместе 3/8 от общего числа гибридов.

Как наследуется окраска плодов у томатов?

224. У человека врожденная глухота может определяться ге нами а и в. Для нормального слуха необходимо наличие в генотипе обеих доминантных аллелей (А-В-). Определите генотипы роди телей в следующих двух семьях: а) оба родителя глухи, а их 7 детей имеют нормальный слух;

б) у глухих родителей 4 глухих ребенка.

225. У белого клевера цианид образуется в листьях растений из глюкозида линамарина под действием фермента линамаразы.

Синтез линамарина контролируется доминантной аллелью гена А, а фермента линамаразы — доминантной аллелью гена В. Рецессив ные аллели обоих генов в синтезе этих соединений не участвуют.

Какое будет расщепление у гибридов первого и второго поколений при скрещивании гомозиготных безцианидных форм клевера, име ющих различную генетическую основу этого признака? При каких генотипах родителей мы получим у гибридов расщепление на циа нидсодержащих и безцианидных в соотношении 3:1?

226. Красноплодный сорт перца был скрещен с зеленоплод ным. Гибриды F1 оказались красноплодные, а в F2 получилось при мерно 450 красноплодных растений, 150 желтоплодных, 150 корич невоплодных и 50 зеленоплодных.

Сколько разных генотипов может быть среди:

а) красноплодных растений F2 ?

б) коричневоплодных растений F2 ?

Сколько теоретически должно быть в F2 :

а) полностью гомозиготных желтоплодных растений?

б) полностью гетерозиготных красноплодных растений?

в) Сколько может получиться разных фенотипов, если скре стить гибрид F1 с зеленоплодным сортом?

227. Сколько будет фенотипических классов по окраске зерна и в каком количестве среди 2600 гибридов второго поколения пше ницы и овса, полученных от скрещивания ди- и тригетерозигот, если известно, что у пшеницы два, а у овса — три полимерных гена определяют этот признак от темно-красного до белого зерна по типу кумулятивной полимерии?

228. У хлопка волокна могут быть коричневые, зеленые и бе лые. Доминантная аллель гена А определяет коричневую окраску, до минантная аллель гена В — зеленую, при этом ген А является эписта тическим к гену В (при генотипическом радикале А-В- — у растений формируется коричневое волокно). Рецессивные аллели генов синтез пигментов не контролируют (волокно белое). Какое будет расщепле ние по фенотипу среди 1500 гибридов в следующих скрещиваниях:

АаВв х АаВв;

АаВв х аавв;

АаВВ х ааВв;

Аавв х ааВв?

229. У кур оперенность ног наследуется по типу некумулятив ной полимерии (а1а1а2а2 — неоперенные ноги). Имеются куры геноти па А1 а1 А 2А2 и петухи А1А1 А2 а2. Необходимо получить 800 птиц с оперенными ногами. Сколько гибридов необходимо получить и ка кие провести скрещивания, чтобы решить поставленную задачу?

230. Скрещивание белых леггорнов с белыми плимутроками дает белых цыплят. Во втором поколении происходит расщепление в соотношении 13/16 белых и 3/16 черных. Показано, что в генотипе леггорнов ген окраски присутствует, а в генотипе плимутроков — нет. Как наследуется этот признак у кур?

231. В Эдинбурском и Гарвардском университетах были полу чены линии мышей с волнистым волосяным покровом. Скрещива ние этих линий между собой давало гибриды с нормальным волося ным покровом. Генетические опыты показали, что в норме форма волоса у мышей контролируется двумя доминантными генами. Ка кое будет расщепление у гибридов второго поколения при скрещи вании линий мышей этих университетов?

232. При генотипе аавв у кур формируется простой гребень, при генотипическом радикале А-вв — гороховидный, ааВ- —розо видный, А-В- — ореховидный гребень. Объясните наследование этого признака у кур и укажите возможные пути получения гомози готных форм кур по всем формам гребня при наличии в хозяйстве только дигетерозигот (АаВв).

233. Рост человека контролируется несколькими парами нес цепленных генов, которые взаимодействуют по типу полимерии.

Если пренебречь факторами среды и условно ограничиться лишь тремя парами генов, то можно допустить, что в какой-то популяции самые низкорослые имеют все рецессивные аллели и рост 150 см, самые высокие — все доминантные аллели и рост 180 см. Опреде лите рост людей, гетерозиготных по всем трем генам. Низкорослая женщина вышла замуж за мужчину среднего роста. У них было чет веро детей, имеющих рост 165, 160, 165 и 150 см. Определите гено типы родителей и их рост.

234. При скрещивании двух белозерных растений кукурузы в первом поколении все растения белозерные, а во втором получено 138 белых семян и 39 пурпурных. К какому типу наследования от носится этот случай? Определите генотипы всех форм. Какое будет потомство в обоих беккроссах?

235. Различным мастям лошадей соответствуют следующие генотипы: ааВ-Е-Дд — гнедая, ааВ-ееДд — бурая, А-В-ееДд — мы шастая, А-В-Е-Дд — саврасая, ааввееДд—рыжая, ааввЕ-Дд — була ная, А-ввееДд — соловая, А-ввЕ-Дд — булано-саврасовая. Если при скрещивании рыжая х соловая родился рыжий жеребенок, то какова вероятность, что второй жеребенок от этого скрещивания будет: а) рыжим, б) соловым, в) саврасым?

236. Два сорта ячменя со светло-пурпурными семенами при скрещивании дают темно-пурпурные семена. Во втором поколении получено 126 семян светло-пурпурных, 183 — темно-пурпурных и 22 — белых. Скрещивание гибридов первого поколения с бело зерным сортом дало 101 светло-пурпурное, 49 темно-пурпурных и 53 белых семян. Как наследуется окраска семян?

237. При скрещивании двух пород кур, из которых одна имела белое оперение и хохол, а вторая также белая, но без хохла, в пер вом поколении все цыплята оказались белыми хохлатыми. Во вто ром поколении получено следующее расщепление: 39 белых хохла тых, 4 рыжих без хохла, 12 белых без хохла и 9 рыжих хохлатых.

Объясните, как наследуются анализируемые признаки?

238. Алеутские голубые норки отличаются от норок дикого типа гомозиготностью по рецессивной аллели гена А (аа). Импер ские платиновые норки имеют тоже голубоватый оттенок меха, но будучи (вв), гомозиготны по рецессивной аллели другого гена — В.

Двойные рецессивы имеют светло-голубую окраску меха, называе мую сапфировой, которая в течение нескольких лет ценилась выше, чем все три упомянутые выше окраски. Шеклфор сообщает, что при скрещивании норок, предполагаемый генотип которых был АаВв, было получено 53 зверя с темным мехом дикого типа, 17 имперских платиновых, 24 алеутских и 8 сапфировых. Сколько норок каждого из этих фенотипов можно было бы получить, если бы генотип роди телей соответствовал предполагаемому?

239. При скрещивания двух гомозиготных растений ячменя, имеющих нормальный рост, в первом поколении все растения нор мальные. В первом возвратном скрещивании все растения тоже нормальные, а в другом на 3 нормальных растения получено 1 ги гантское. Как наследуются признаки? Какое будет расщепление у гибридов второго поколения?

240. У кукурузы растения нормальной высоты имеют в своем генотипе два неаллельных доминантных гена. Гомозиготность по рецессивным аллелям даже одного из этих генов приводит к воз никновению карликовых форм. При скрещивании двух карликовых растений кукурузы все гибриды первого поколения имели нормаль ную высоту, а во втором поколении получено 812 нормальных и 640 карликовых растений. Определите тип взаимодействия генов.

241. Скрещиваются два сорта льна, один из которых имеет ро зовую окраску цветка и нормальные лепестки, а другой — белую окраску и нормальные лепестки. В первом поколении окраска цвет ков розовая, лепестки нормальные. Во втором поколении происхо дит расщепление: 40 розовых нормальных, 8 розовых гофрирован ных, 4 белых гофрированных и 14 белых нормальных. Как наследу ется окраска цветка и тип венчика?

242. Если различия в проявлении какого-либо количественно го признака обусловлены только пятью парами аллелей, действие которых кумулятивно, то при скрещивании двух крайних по прояв лению этого признака типов какова будет во втором поколении доля особей каждого из этих крайних типов?

243. При скрещивании кур породы леггорн (белая окраска оперения) с петухами породы австралорп (черная окраска оперения) в первом поколении все цыплята белые с отдельными черными пе рьями, а во втором поколении получен 31 цыпленок черный, 68 бе лых, 59 белых с черными перьями. Как наследуется окраска опере ния?

244. У овса черная окраска семян определяется доминантным геном А, а серая окраска — доминантным геном В. Ген А эпистати чен по отношению к гену В и последний в его присутствии не про является. При отсутствии в генотипе обоих доминантных аллелей формируется белая окраска семян. Определите окраску семян у рас тений, имеющих следующие генотипы: ааВв, аавв, Аавв, АаВв, ААВв, ааВВ, АаВВ.

245. Уши кроликов породы баран 30 см длины, у других по род — 10 см. Предположим, что различия в длине ушей зависят от двух генов с однозначным действием. Генотип баранов А1А1А2А2, обычных кроликов а1а1а2а2. Определите длину ушей кроликов — в первом и во втором поколении.

246. Пусть каждая доминантная аллель увеличивает высоту растения на один сантиметр. Растение ааввссддее имеет высоту 12 см. Предположим, что в скрещивании АаВВссДдЕЕ х х ааввССДдЕе происходит независимое расщепление всех пар ге нов. Какова высота родителей? Какова высота самого длинного рас тения среди гибридов? Самого короткого? Какова доля самых низ ких растений?

247. Окраска алейронового слоя семян кукурузы зависит от трех генов. При скрещивании тригетерозигот между собой было по лучено расщепление в соотношении 27 окрашенных к 37 неокра шенным семенам. Как наследуется этот признак у кукурузы?

248. У кукурузы одного сорта в початке имеется 16 рядов зе рен, а у другого сорта — 8 рядов. У гибридов первого поколения, полученного при скрещивании этих сортов, наблюдается промежу точный фенотип, в среднем 12 рядов. Второе поколение фенотипи чески неоднородно, количество рядов варьирует от 8 до 16, причем примерно в одном из каждых 32 початков имеется столько же рядов зерен, что и у одного из родителей. Сколько генов определяют дан ный признак?

249. Скрещивание двух сортов левкоя с простыми и махровы ми цветками дало гибриды F1 с простыми цветками, а в F2 получи лось примерно 270 растений с простыми цветками и 210 — с махро выми. Сколько может быть разных генотипов среди растений F2:

1 — с простыми цветками?

2 — с махровыми цветками?

Сколько в F2 должно быть теоретически:

3 — полностью гетерозиготных растений с простыми цветками?

4 — полностью гомозиготных растений с махровыми цветками?

5 — полностью гомозиготных растений с простыми цветками?

250. Две линии кур отличаются по весу. Хотя гибриды перво го поколения, полученные от скрещивания этих линий, фенотипи чески весьма однородны и обладают промежуточным весом, при мерно один из каждых 150 гибридов второго поколения оказывает ся заметно тяжелее или, наоборот, легче любого из родителей. Ка кое генетическое объяснение можно дать этим фактам?

251. У душистого горошка два белоцветковых, но разных по происхождению растения при скрещивании дали в первом поколе нии пурпурноцветковые гибриды, во втором поколении на 9 расте ний с пурпурными цветками — 7 с белыми. Как получить генотип, который будет служить анализатором для любого другого генотипа, встречающегося в этом скрещивании?

252. Скрещивание высокой формы с низкой в первом поколении дает промежуточную, а во втором поколении среди 550 потомков по лучено 2 таких же высоких, как исходная высокая, и 3 таких же низ ких, как исходная низкая, формы. Сколько генов определяют рост?

253. При скрещивании кроликов рексов (короткошерстных) из разных линий все крольчата с нормальной шерстью. Во втором по колении получено 88 крольчат, из них 33 — рексов. Какое будет расщепление по двум разным типам короткошерстности среди рексов? Если оба родителя погибли, то как можно восстановить обоих типов рексов, используя гибриды первого поколения?

254. Цвет зерен у пшеницы контролируется двумя несцеплен ными генами, при этом доминантные гены обусловливают красный цвет, а рецессивные окраски не дают. При скрещивании краснозер ных растений между собой в потомстве произошло расщепление в соотношении 15 окрашенных, 1 белозерное растение. Интенсив ность окраски вырьировала. Определите генотипы скрещиваемых растений и вариации в окраске зерна у потомства. В другом случае скрещивали растения, имеющие красные зерна, но разной интен сивности. В потомстве получилось 75 % растений краснозерных, но с различной степенью окраски и 25 % белозерных. Определите ге нотипы скрещиваемых растений и их потомства.

255. Скрещиваются два сорта земляники — безусая с красной ягодой и безусая с белой ягодой. Все гибриды первого поколения имеют усы и красные ягоды. Во втором поколении получено растение усатое с красной ягодой, 98 растений усатых с белой яго дой, 235 растений безусых с красной ягодой и 88 растений безусых с белой ягодой. Определите генотипы исходных сортов и характер наследования окраски ягод и усатости.

256. Окраска зерен кукурузы частично контролируется взаи модействием четырех генов (А, В, С, Д). Для того чтобы зерно было вообще окрашено, необходимо наличие доминантных аллелей ге нов А, В, С, Д. При гомозиготности по рецессивному аллелю любо го из этих генов зерно лишено пигмента (белое). При одновремен ном наличии доминантных аллелей всех четырех генов (А, В, С, Д) окраска зерна пурпурная, а при сочетании доминантных аллелей А, В, С с рецессивными аллеями гена Д (дд) окраска зерна красная.

Какое будет соотношение растений по окраске зерна в следующих скрещиваниях: а) ААВВСсДд х ААввСсДд;

б) ААВвСсдд х аавве едд;

в) ААСсВвДд х ААввСсдд.

257. Иногда у родителей правшей рождается ребенок левша и, наоборот, от двух левшей — правша. Можно ли это объяснить моногенным наследованием? Если нет, то как?

258. У тыквы белая окраска плодов определяется доминант ной аллелью гена А, а желтая — доминантной аллелью гена В. Ген А эпистатичен но отношению к гену В. Рецессивные аллели этих генов в гомозиготном состоянии дают зеленую окраску плодов.

Определите окраску плодов в следующих скрещиваниях растений:

ааВв х ааВв, АаВв х Аавв, Аавв х Аавв, ААВв х аавв, ААвв х АаВв, АаВв х аавв.

259. При скрещивании двух растений альбиносов кукурузы неизвестного происхождения в потомстве получилось расщепление:

3 зеленых: 1 альбинос. Каковы генотипы родительских растений?

260. У желтых маргариток центр цветка обычно окрашен в пурпурный цвет. Был открыт мутант с желтым центром;

при скре щивании его с растениями с пурпурным центром цветка у гибридов первого поколения центр пурпурный. Во втором поколении получа ется соотношение 47 (пурпурных): 13 (желтых). Дайте генетическое объяснение этому результату.

261. Овцы одной породы имеют длину шерсти 40 см, а другой — 10 см. Предположим, что различия между этими породами зависят от трех пар генов с однозначным действием. Каковы будут гибриды первого и второго поколений от скрещивания этих пород?

262. У некоторых сортов пшеницы красная окраска зерна контролируется двумя парами полимерных доминантных генов.


Оба гена в гомозиготном доминантном состоянии (А1А1А2А2) дают темно-красное зерно, одна доминантная аллель любого гена обу словливает бледно-красную, две — светло-красную, а три — крас ную окраску зерна. Определите окраску зерна в следующих скре щиваниях: А1 а1 А2 А2 х а1 а1 А2а2;

А1 а1 А2а2 х а1 а1 а2 а2.

263. В брак вступили два альбиноса, не состоящие в родстве.

У них родилось восемь детей — четыре альбиноса и четыре неаль биноса. Как можно объяснить такое соотношение?

264. У пшеницы яровость контролируется доминантными ал лелями двух полимерных генов, а озимость—рецессивными. В наи большей степени яровость проявляется в генотипах А1А1А2А2, а озимость — при сочетании аллелей а1 а1а2а2. Определите генотипы и фенотипы растений в следующих скрещиваниях: А1 А1 А2А2 х а1а1а2а 2;

А1А1а2а2 х а1 а1 а2 а2.

265. При скрещивании зеленостебельной клещевины с красно стебельной гибриды первого поколения имеют розовые стебли. Во втором поколении происходит расщепление на растения с розовы ми, красными, зелеными и ярко-красным, и в соотношении 9:3:3:1.

Как наследуется окраска стебля у клещевины?

266. При скрещивании двух растений было обнаружено, что /64 всего потомства подобно либо одному, либо другому родителю, а 1/64 часть потомства отличается от обоих родителей. Все растения второго типа похожи друг на друга. Каково генетическое объясне ние этого результата?

СЦЕПЛЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ И КРОССИНГОВЕР Совместное (или сцепленное) наследование генов, находя щихся в одной хромосоме, известно как закон сцепления Т. Морга на. Гены, расположенные в одной хромосоме, составляют группу сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному набору хро мосом диплоидного организма. Например, у человека 23 группы оцепления, у дрозофилы — 4, у гороха — 7.

Запись генотипов при сцепленном наследовании несколько видоизменяется. Генотип дигетерозиготы при независимом насле А В довании мы записываем как АаВв или (2 черточки означа а в ют, что организм диплоидный). При сцепленном наследовании этот АВ Ав же генотип записывается как или.

ав аВ Величина перекреста отражает расстояние между генами в хромосоме и измеряется как отношение кроссоверных особей к общему числу особей в потомстве от анализирующего скрещива ния и выражается, в процентах. Единицей перекреста является одна морганида, или 1 % образования гамет, в которых произошел крос синговер (сейчас используют термин «сантиморган» сМ, от англ.

centiMorgan).

Сцепление генов может быть полное и неполное. Полное сцепление отмечается у самцов дрозофилы и самочек тутового, шелкопряда. В этом случае в потомстве дигетерозиготы при анали зирующем скрещивании будут возникать особи, имеющие только родительские сочетания в равном количественном отношении 1:1.

При неполном сцеплении в Fв наряду с двумя фенотипически ми классами с родительскими сочетаниями признаков в сравнитель но небольшом числе будут возникать так называемые кроссоверные особи (особи, возникшие в результате сочетания кроссоверных га мет гибрида с гаметами рецессивной гомозиготы). Их появление связано с делением кроссинговера-обмена идентичными участками гомологичных хромосом в мейозе. Таким образом образуется четыре фенотипических класса особей, но не в отношении 1:1:1:1, как при дигибридном скрещивании, а с преобладанием родитель ских классов над рекомбинантами.

При решении задач нужно помнить, что особей родительских классов бывает более 50 %, меньше всех бывает кроссоверов, воз никших как результат двойного кроссинговера. Наиболее простыми являются задачи на определение процента кроссинговера, на ре зультаты количественного учета расщепления по генотипу и фено типу в Fв. Сложнее задачи на составление генетической карты.

Очень сложными являются задачи на установление характера на следования нескольких признаков, гены которых находятся в разных группах сцепления при идущем кроссинговере.

267. Какие типы гамет и в каком численном соотношении обра А В АВ зуются у растений, имеющих следующие генотипы: а) ;

б) а в ав Решение А В а) Дигегерозигота, согласно правилу чистоты гамет, об а в разует 4 типа гамет (АВ, Ав, аВ, ав) в равных численных отношени ях (1:1:1.:1).

б) Гены АВ и ав наследуются сцепленно. При полном сцепле АВ нии дигетерозигота продуцирует только 2 типа гамет (АВ и ав) ав в равных количественных отношениях. При неполном сцеплении дигетерозигота дает 4 типа гамет, из-за перекреста между генами А и В дополнительно образуется два типа кроссоверных гамет Ав и аВ, причем число их значительно меньше по сравнению с не кроссоверными АВ и ав.

268. Гены сцеплены, кроссинговер между нами составляет 40 %. Определите, сколько появится в потомстве дигетерозиготы АВ при ее самооплодотворении форм аавв?

ав Решение. Составим схему скрещивания:

АВ АВ P x ав ав G AB Ab Ab AВ ab aB aB ab некроссоверные кроссоверные некроссоверные кроссоверные Оба родителя продуцируют по 4 типа гамет в соотношении 0,3;

0,3;

0,2;

0,2 исходя из величин кроссинговера (сумма некроссо верных равна 60 %, или 0,6, а кроссоверных — 40 %, или 0,4). По решетке Пеннета находим, что форм с генотипом аавв будет 0, (0,3 ав х 0,3 ав), или 9 %. В решетке Пеннета указываются не только гаметы, но и их частота.

269. Скрещены две линии мышей: в одной из них животные имеют извитую шерсть нормальной длины, а в другой — длинную прямую. Гибриды F1 имеют шерсть нормальную прямую. В анали зирующем скрещивании получилось следующее расщепление: мы шат с нормальной прямой шерстью — 27, с нормальной извитой — 99, длинной прямой — 98 и длинной извитой — 24. Как наследуют ся эти две пары признаков?

Решение. В соответствии с I законом Менделя обозначим признаки и гены: А — ген нормальной длины, а — ген длинных во лос, В — ген прямых, в — ген извитых волос. Теперь мы можем за писать результат Fв, в знаменателе будут гаметы отца — ав.

АВ Ав аВ ав Fb.

2 99 98 ав ав ав ав Мы знаем, что больше всего получается некроссоверов, у нас это второй и третий классы, в числителе находятся гаметы матери (Ав, аВ), следовательно, ее генотип Ав/аВ. Запишем схему скрещивания.

Ав ав Р х.

аВ ав Следовательно, гены А и В наследуются сцеплено.

270. У человека локус резус-фактора сцеплен с локусом, опре деляющим форму эритроцитов, и находится от него на расстоянии 3 морганид (К. Штерн, 1965). Резус-положительность и эллиптоци тоз (эритроциты эллиптической формы) определяются доминант ными аутосомными генами. Один из супругов гетерозиготен по обоим признакам. При этом резус-положительность он унаследовал от одного родителя, эллиптоцитоз — от другого. Второй супруг ре зус-отрицателен и имеет нормальные эритроциты. Определите про центные соотношения вероятных генотипов и фенотипов детей в этой семье.

Решение Условия задачи Признак Определяющий его ген Резус-положительность Rh Резус-отрицательность rh Эллиптоцитоз А Нормальная форма эритроцитов a Генотип супруга, гетерозиготного по обоим признакам, Rhrh\аА. Генотип второго супруга rhrh\aa. У первого супруга обра зуется 3 % гамет с перекрестом (1,5 % rh\a), остальные 97 % — без перекреста (48,5 % Rh\a и 48,5 % rh\A). Второй супруг дает гаметы только одного типа rh\a. Вероятность рождения детей с различными генотипами выразится в следующих отношениях: 48,5 % Rhrh\aa, 48,5 %rhrh\Aa, 1,5 % Rhrh\Aa, 1,5 % rhrh\aa, то есть 48,5 резус-поло жительных с эритроцитами нормальной формой, 48,5 % резус-отрица тельных с эллиптоцитозом, 1,5 % резус-отрицательных с нормаль ными эритроцитами.

271. В анализирующем скрещивании у растений гороха были получены следующие результаты: АВС — 126;

АВс — 10;

АвС — 64;

Авс — 62;

аВС — 68;

аВс — 70;

авС — 14;

авс — 133. Укажите расположение сцепленных генов у родительских растений и со ставьте генетическую карту.

Решение. Поскольку в анализирующем скрещивании возник ло 8 фенотипических классов, то можно сказать, что анализируемая особь — тригетерозигота АаВвСс.

1-й этап решения задачи — определение, сцеплено или незави симо наследуются указанные гены.

Если гены А и В наследуются независимо, то в анализирую щем скрещивании должно возникнуть 4 типа потомков в равном ко личестве (1АВ : 1Ав : 1аВ : 1ав).

Из опыта следует:

АВ — 126 + 10 = Ав — 64 + 62 = аВ — 68 + 70 = ав — 14+ 133 = Эти данные показывают, что гены А и В либо наследуются независимо, либо сцеплено, но расположены на значительном рас стоянии друг от друга. Аналогично проверяется расщепление по ге нам А и С, а также генам В и С. После проверки выясняется, что ген С сцеплен с генами А и В. Из этого следует, что гены А и В тоже сцеплены. Следовательно, все гены локализованы в одной хромосоме.

2-й этап решения задачи — определение некроссоверных и кроссоверных классов в расщеплении. Из условия задачи неиз вестно, в каких сочетаниях гены входили в скрещивание. Однако известно, что в данном случае некроссоверными оказываются осо би с фенотипами АВС — 126 и авс — 133. Следовательно, генотип анализируемого родителя АВС/авс.

3-й этап анализа — определение расстояния между генами и порядка расположения их в хромосоме. Зная, как гены введены в скрещивание — АВС/авс, можно определить кроссоверные клас сы для каждой пары генов. Для генов А и В кроссоверными должны быть Ав и аВ, для генов А и С — аС и аС, для генов В и С — Вс и вС. Запишем данные опыта:

Количество Гены Кроссоверы кроссоверных % кроссинговера особей 164100 % = 48,3 % А-В Ав, аВ 126+138= 154100 % = 28,2 % А-С Ас, аС 72+82= 158100 % = 28,9 % В-С Вс, вС 80+78= Так как наибольший процент кроссинговера получился между генами А и В, можно сказать, что гены А и В лежат на концах ис следуемой области хромосомы, а ген С — межу ними, чуть ближе к А.

А 28,2 % С 28,9 % В Следовательно, порядок расположения генов — АСВ. Запи шем исходное скрещивание:


АСВ асв Р х асв.

асв Кроссоверные гаметы могут возникнуть в результате одиноч ных и двойных перекрестов:

АСВ АСВ АСВ а с в а с в а с в Зная порядок расположения генов, можно определить наличие фенотипов двойных кроссоверов и вычислить процент двойных кроссинговеров;

доля двойных кроссоверов АсВ и аСв равна 24 х 100 % : 547 = 4,4 %.

При определении процента кроссинговера между генами А и В мы не учли двойных кроссинговеров, так как фенотипически они не отличаются от некроссоверных особей по этим двум генам (АВ и ав). Расстояние между генами А и В с учетом двойных крос синговеров равно: 48,3 % + (4,4 % х 2) = 57,1 %. Процент двойных кроссинговеров удваивается, так как кроссинговер происходил од новременно в двух участках.

Вывод. Гены наследуются сцеплено, расположены в следую щем порядке А — С — В. Расстояние между генами равно:

между генами А и В — 57,1 %;

между генами А и С — 28,2 %;

между генами В и С — 28,9 %.

Задачи для самостоятельного решения 272. У томата аллель высокого роста (А) доминирует над ал лелью низкого (а), аллель гладкого эпидермиса (В) доминирует над аллелью шероховатого эпидермиса (в). Скрещивание двух растений дает 208 высоких, гладких;

9 высоких, шероховатых;

6 низких, гладких;

195 низких, шероховатых. Каковы генотипы родителей?

273. У кролика один из типов пятнистости доминирует над сплошной окраской, а нормальная шерсть — над ангорской. Скре щивают пятнистого нормальношерстного кролика со сплошь окра шенной ангорской крольчихой. В потомстве от скрещивания гибри дов первого поколения со сплошь окрашенными ангорскими кроли ками получено 26 пятнистых ангорских крольчат, 144 — сплошь окрашенных авторских, 157 — пятнистых с нормальной шерстью и 23 — сплошь окрашенных с нормальной шерстью. Как наследуются пятнистость и длина шерсти по отношению друг к другу?

274. Высокое растение томата с шаровидными плодами, скре щенное с карликовым растением, имеющим грушевидные плоды, дало 81 высокое шаровидное, 79 карликовых грушевидных, 22 вы соких грушевидных и 17 карликовых шаровидных потомков. Дру гое высокое растение с шаровидными плодами, скрещенное с кар ликовым растением, имеющим грушевидные плоды, дало 21 высо кое грушевидное, 18 карликовых шаровидных, 5 высоких шаровид ных и 4 карликовых грушевидных потомка. Каковы генотипы двух исходных высоких растений с шаровидными плодами? Какое потомство дали бы они при скрещивании друг с другом и в каком соотношении?

275. В результате анализирующего скрещивания получилось следующее расщепление:

A-D-B- — 37 aaD-B- — A-D-bb — 188 aaD-bb — A-ddB- — 5 aaddB- — A-ddbb — 18 aaddbb — — Сколько типов гамет образует гибрид?

— Какой процент гамет гибрида содержит одновременно аллели AdB?

— Каково расстояние между аллелями aD?

— Написать формулу анализирующего скрещивания.

— Построить генетическую карту для генов ADB.

276. У морской свинки короткошерстность доминирует над длинно- шерстностью, а грубая шерсть — над нормальной. Какие нужно провести скрещивания, чтобы выяснить, сцеплены ли эти гены, а если сцеплены, то определить процент кроссинговера?

277. У человека рецессивный ген с обусловливает цветовую слепоту (протанопию), а рецессивный ген д — мышечную дистро фию Дюшена. Оба признака наследуются сцепленно с полом. По родословной одной многодетной семьи были получены следующие данные: здоровая женщина с нормальным зрением, отец которой страдал мышечной дистрофией, а мать — нарушением цветового зрения, вышла замуж за здорового мужчину с нормальным цвето вым зрением. От этого брака родилось 8 мальчиков и 3 девочки. Из них 3 девочки и 1 мальчик были здоровы и имели нормальное зре ние. Из остальных 7 мальчиков 3 страдали мышечной дистрофией, 3 — цветовой слепотой и 1 — обоими заболеваниями. Была дана приблизительная (ввиду малочисленности материала) оценка рас стояния между генами с и д. Укажите это расстояние.

278. Синдром дефекта ногтей и коленной чашечки определя ется доминантной аллелью гена. На расстоянии 10 морганид от него находится другой ген, определяющий группу крови по системе АВО. Один из супругов имеет II группу крови, другой — III. Тот, у которого II группа крови, страдает дефектом ногтей и коленной чашечки. Известно, что отец его был с I группой крови и не имел этих аномалий, а мать — с IV группой крови имела оба дефекта.

Супруг, имеющий III группу крови, нормален в отношении гена де фекта ногтей и коленной чашечки и гомозиготен по обоим генам.

Определите вероятность рождения в этой семье детей, страдающих дефектом ногтей и коленной чашечки, и возможные группы их крови.

279. От скрещивания желтых (а — рецессивный признак) не бледных (В — доминантный признак) мышей с мышами агути бледными Роберс получил: 188 желтых не бледных, 41 желтую бледную, 52 агути не бледных и 174 агути бледных. Каковы были родительские комбинации генов и какова величина кроссинговера между сцепленными генами?

280. У кукурузы гены, обусловливающие скрученные листья (а) и карликовость (в), расположены на расстоянии 18 морганид.

Скрещивали растения ААвв и ааВВ. Определите генотипы и фено типы гибридов первого поколения и ожидаемое соотношение фено типических классов у гибридов второго поколения. Гены А и В сцеплены и перекрест между ними составляет 10 %, а ген С нахо дится в другой группе сцепления. Какие гаметы и в каких соотно шениях будет образовывать гетерозигота АаВвСс? Какое будет потомство при самооплодотворении такой гетерозиготы?

281. У человека ген, определяющий резус-фактор, сцеплен с геном, определяющим форму эритроцитов. Расстояние между ге нами — 3 морганиды. Резус-положительность и эллиптоцитоз (эритроциты эллиптической формы) определяются доминантными аутосомными генами. Один из супругов гетерозиготен по обоим признакам. При этом резус-положительность он унаследовал от од ного родителя, эллиптоцитоз — от другого. Второй супруг резус отрицателен и имеет нормальные эритроциты. Определите процент ные соотношения вероятных генотипов и фенотипов детей в этой семье.

282. Кестл в опытах, проводившихся с целью выяснения во проса о сцеплении у крыс генов серебристости (А) и шоколадной окраски (в), применил возвратное скрещивание дигибридов, у кото рых оба эти гена были в фазе притяжения (фаза притяжения — это состояние хромосомы, когда сцепленные гены находятся в ней или в доминантном, или в рецессивном состоянии;

в фазе отталкивания гены находятся в хромосоме в различном аллельном состоянии) с шоколадно-серебристыми крысами. В потомстве было получено:

черных (АаВв) — 195, шоколадных (Аавв) — 18, серебристо-чер ных (ааВв) — 9, серебристо-шоколадных (аавв) — 181. Каково рас стояние между генами А и В на хромосомной карте? Гены АВ сцеп лены, кроссинговер между ними составляет 40 %. Определите, сколько появится в потомстве дигетерозиготы АВ\ав при ее само оплодотворении форм аавв и А-вв? Что получится при кроссингове ре 10 %?

283. Допустим, что сцепленные гены С и В дают 20 % пере креста, а сцепленные гены Д и М — 40 % перекреста и что С и В лежат в одной хромосоме, а Д и М — в другой. Определите, с какой частотой будут образовываться гаметы у организма СсВвДдМм в фазах притяжения и отталкивания.

284. У гороха при скрещивании гомозиготного стелющегося опушенного растения, имеющего белые цветки, с гомозиготным ку стистым неопушенным растением, обладающим окрашенными цветками, все гибриды первого поколения были стелющимися, опу шенными, с окрашенными цветками. При скрещивании такого рас тения с кустистым неопушенным растением, имеющим белые цвет ки, потомство дает следующее расщепление: 61 стелющееся, опу шенное, с окрашенными цветками;

190 стелющихся, опушенных, с белыми цветками;

56 стелющихся, неопушенных, с окрашенными цветками;

188 стелющихся, неопушенных, с белыми цветками;

кустистых, опушенных, с белыми цветками;

195 кустистых, опу щенных, с окрашенными цветками;

62 кустистых, неопушенных, с белыми цветками;

193 кустистых, неопушенных, с окрашенными цветками. Объясните эти результаты.

285. У человека ген, определяющий синдром дефекта ногтей и коленной чашечки, и ген, определяющий группу крови по систе ме АВО, сцеплены между собой и находятся на расстоянии 10 мор ганид. Ген, определяющий резус-фактор, и ген эллиптоцитоза (эл липтическая форма эритроцитов) находятся в другой хромосоме и расположены друг от друга на расстоянии 3 морганид. Синдром дефекта ногтей и коленной чашечки, эллиптоцитоз и резус-положи тельность наследуются по доминантному типу.

а) Один супруг гетерозиготен, по всем анализируемым при знакам и имеет IV группу крови. Известно, что в предшествующих поколениях ни у кого кроссинговера не наблюдалось, а синдром де фекта ногтей и коленной чашечки он унаследовал от отца вместе с геном II группы крови. Второй супруг гомозиготен по всем рецес сивным генам и имеет I группу крови. Определите вероятные фено типы потомства от этого брака.

б) Один супруг гетерозиготен по синдрому дефекта ногтей и коленной чашечки, имеет IV группу крови, резус-отрицателен, эритроциты нормальной формы. Известно, что его отец не страдал дефектом ногтей и коленной чашечки и имел III группу крови. Вто рой супруг имеет нормальное строение ногтей и коленной чашечки и I группу крови, а по резус-фактору и эллиптоцитозу гетерозиго тен. Мать его была резус-положительной и с эллилтоцитозом. Рас считайте вероятные фенотипы детей в этой семье.

286. Классическая гемофилия и дальтонизм наследуются как рецессивные признаки, сцепленные с полом. Расстояние между ге нами — 9,8 морганид.

а) Девушка, отец которой страдает одновременно гемофилией и дальтонизмом, а мать здорова и происходит из благополучной по этим заболеваниям семьи, выходит замуж за здорового мужчину.

Определите вероятные фенотипы детей от этого брака.

б) Женщина, мать которой страдала дальтонизмом, а отец ге мофилией, вступает в брак с мужчиной, страдающим обоими забо леваниями. Определите вероятность рождения детей в этой семье одновременно с обеими аномалиями.

Приложение Таблица значений 2 при разных степенях свободы (по Р. Фишеру с сокращением) Число Вероятность (P) степеней 0,99 0,95 0,90 0,80 0, 50 0,20 0,10 0,05 0, свободы 1 0,00016 0,004 0,016 0,0642 0,455 1,642 2,706 3,841 6, 2 0,0201 0,103 0,211 0,446 1,386 3,219 4,605 5,991 9, 3 0,115 0,352 0,584 1,005 2,366 4,642 6,251 7,815 11, 4 0,297 0,711 1,064 1,649 3,357 5,989 7,779 9,488 13, 5 0,554 1,145 1,610 2,343 4,351 7,289 9,236 11,070 15, 6 0,872 1,635 2,204 3,070 5,348 8,558 10,645 12,592 16, 7 1,239 2,167 2,833 3,822 6,346 9,803 12,017 14,067 18, 8 1,646 2,733 3,490 4,594 7,344 11,030 13,362 15,507 20, 9 2,088 3,325 4,168 5,380 8,343 12,242 14,684 16,919 21, 10 2,558 3,940 4,865 6,179 9,342 13,442 15,987 18,307 23, Примечание. В таблице Р. Фишера приведены значения 2 при числе степеней свободы до 30.

Приложение Генетический код Положение азотистого основания в кодоне 2-е 1-е 3-е У Ц А Г УУУ УЦУ УАУ УГУ У УУЦ УЦЦ УАЦ УГЦ Ц У УУА УЦА УАА УГА А УУГ УЦГ УАГ УГГ Г ЦУУ ЦЦУ ЦАУ ЦГУ У Ц ЦУЦ ЦЦЦ ЦАЦ ЦГЦ Ц ЦУА ЦЦА ЦАА ЦГА А ЦУГ ЦЦГ ЦАГ ЦГГ Г АУУ АЦУ ААУ АГУ У А АУЦ АЦЦ ААЦ АГЦ Ц АУА АЦА ААА АГА А АУГ АЦГ ААГ АГГ Г ГУУ ГЦУ ГУУ ГГУ У Г ГУЦ ГЦЦ ГАЦ ГГЦ Ц ГУА ГЦА ГАА ГГА А ГУГ ГЦГ ГАГ ГГГ Г Приложение Метод хг Поскольку расщепления имеют статистический характер, ре зультаты опытов подвержены случайным отклонениям от теорети чески ожидаемых соотношений. С другой стороны, расхождение между экспериментальными данными и гипотезой может означать, что истинное расщепление отличается от предполагаемого, напри мер, нарушены условия менделевского наследования (гибель гамет или зигот определенного генотипа, сцепление генов и т.д.). Таким образом, вопрос о соответствии данных опыта и предлагаемой для их объяснения гипотезы может быть поставлен иначе: можно ли от нести наблюдаемое отклонение за счет случайности?

Для оценки возможности случайного отклонения чаще всего применяют метод хг. В соответствии с этим методом для каждого класса в расщеплении подсчитывают величину (О — Н)2/0, где О и Н — теоретически ожидаемая и наблюдаемая величины класса.

Сумма этих величин по всем классам (показатель хг) служит мерой отклонения экспериментального расщепления от теоретического.

В таблице Фишера (приложение 1) приведены границы, которые превышают вычисленное значение хг с заданной вероятностью р, если отклонение вызвано случайными причинами. Если хг окажется достаточно большим, так что вероятность его случайного осуще ствления в опыте мала, отклонение считают неслучайным, или ста тистически достоверным. Пороговый уровень вероятности (уровень значимости) обычно выбирают равным 5 %, то есть гипотеза отвер гается, если значение хг выше того, что дано в графе р = 0,05 при со ответствующем числе степеней свободы. Число степеней свободы на единицу меньше общего числа классов. Применение метода хг еще не утверждает гипотезу, если р 0,05, можно лишь сказать, что нет оснований для ее отклонения.

Следует иметь в виду, что метод хг дает хорошие результаты, только если объем выборки и ожидаемые численности классов до статочно велики. Если степень свободы одна, то ожидаемая числен ность каждого класса должна быть не меньше пяти. Если число сте пеней свободы больше единицы, ожидаемое число особей в каждом классе должно быть не меньше единицы. Если эти условия не вы полняются, можно объединить несколько классов (при этом для определения числа степеней свободы необходимо использовать число новых классов). Кроме того, метод х2 неприменим к расщеп лениям, выраженным в относительных величинах (долях или про центах). Поясним сказанное на примере.

Куры. Наследование окраски оперения. Скрестив кур с белым и черным оперением, в первом поколении получили только белых цыплят, а во втором — 56 белых и 14 черных. Повторив опыт, во втором поколении получили 163 белых и 37 черных цыплят. Объяс нить расщепления. Как наследуется белая и черная окраска опере ния у кур, использованных в скрещиваниях? Каковы генотипы ис ходных особей? Чем можно объяснить разницу между первым и вторым опытами? Как проверить правильность вашего предполо жения?

Решение 1. Опыт 1 Р бел. х черн.

F1 бел. В F1 единообразие гибридов F2 56 бел. Р гомозиготны 14 черн.

Всего: Н0: расщепление 3 : 1, моногенное наследование.

Величина одного класса в расщеплении: 70 : 4 = 17,5.

Расщепление в опыте: 56 : 17,5 = 3,2;

14 : 17,5 = 0,8, то есть — 3: (X2 = 0,93, р 0,50). Н0 не отвергается.

2. Опыт 2 Р белых х черных F1 белых F2 163 белых 37 черных Всего: 200 кур Единообразие в F1, подтверждает гомозиготность птиц Р. По скольку в этом скрещивании использовали тех же птиц, что и в опыте 1, проверяем по х2 уже предложенную гипотезу о моно генном наследовании с расщеплением 3 : 1 (х2 = 4,5, р 0,02). Н0 от вергается.

Предлагаем другую гипотезу (Н02): расщепление идет по двум несцепленным генам. Тогда величина одного класса в расщепле нии: 200 : 16—12,5. Расщепление в опыте: 163 : 12,5 = 13;

37 :

: 12,5—2,9, то есть 13 : 3 х2 = 0,007, р 0,90. Н02 не отвергается.

Проверка по х2 гипотезы Н02 в опыте 1:

3.

F2: 56 : 14—13 : 3, х2 = 0,10, р 0,70. Н02 не отвергается.

4. Проверка по 2 гипотезы Н02 по суммарным данным двух опытов: F2: 270 бел.: 51 черн. — 13 : 3 (х2 = 0,0024, р 0,95). Раз личия в результатах опытов объясняются малой величиной выборки в первом опыте: метод х2 на большей выборке позволил отвергнуть ложную гипотезу о моногенном наследовании с расщеплением 3:1.

Выводы Признак контролируется двумя генами, взаимодейству 1.

ющими по типу доминантного эпистаза: А — ген-эпистатор (пода витель), а — «разрешитель» окраски, В — черная окраска, b — бе лая окраска. Таким образом, белую окраску имеют птицы, в геноти пе которых есть эпистатор A: А-В-, А-bb, и птицы с генотипом ааbb.

Черная окраска у птиц с генотипами ааВВ и ааВb. Гены не сцеплены.

Генотипы птиц в скрещиваниях: Р бел. Ааbb, черн.

2.

ааВВ, F1 'бел. АаВb, F2 бел. 13 (9 АВ + 3 Аb + 1 аb): черн. 3 аВ.

Приложение Генотипы при различных группах крови Группа крови Генотип I0 I I IА IА IА I II IВ IВ IВ I III IА IВ IV Приложение Возможные комбинации генотипов и групп крови детей при различных генотипах родителей Возможные группы крови Генотипы родителей и генотипы родителей I0 I0 - I0 I0 I I (I) I0 I 0 - I А I 0 I0 I0 (I), IА I0 (II) I0 I 0 - I А I А IА I0 (II) I0 I 0 - I В I 0 I0 I0 (I), IВ I0 (III) I0 I 0 - I В I В IВ I0 (III) I0 I 0 - I А I В IА I0 (II), IВ I0 (III) IА IА- IА IА IА IА (II) IА IА- IА I0 IА I0 (II), IА IА (II) IА IА- IВIВ IА IВ (IV) IА IА- IВ I0 IА I0 (II), IА IВ (IV) IА IА- IА IВ IА IА (II), IА IВ (IV) IА I0 - IА I0 I0 I0 (I), IА I0 (II), IА IА (II) IА I0- IВ IВ IВ I0 (III), IА IВ (IV) IА I0- IВ I0 I0 I0 (I), IА I0 (II), IВ I0 (III), IА IВ (IV) IА I0- IА IВ IА I0 (II), IА IА (II), IВ I0 (III), IА IВ (IV) IВ IВ- IВ IВ IВ IВ (III) IВ IВ- IВ I0 IВ I0 (III), IВ IВ (III) IВ IВ- IА IВ IВ IВ (III), IА IВ (IV) IВ I0 - IВ I0 I0 I0 (I), IВ I0 (III), IВ IВ (III), IВ I0 - IА IВ IА I0 (II), IВ I0 (III), IВ IВ (III), IА IВ (IV) IА IВ- IА IВ IА IА (II), IВ IВ (III), IА IВ (IV) Приложение Число классов гибридных особей по фенотипу и генотипу и характер расщепления в F2 при различном числе пар признаков Число возможных комбинаций гамет (полное доминирование) Число классов Число пар в F1 гамет, Числовое образующихся отношение различающихся признаков По фенотипу По генотипу по фенотипу классов Число родителей Скрещивание 21=2 41=4 21=2 31= Моногибридное 1 3: 22=4 42=16 22=4 32= Дигибридное 2 9:3:3: 23=8 43=64 23=8 33= Тригибридное 3 27:9:9:9:3:3:3: 24=1 81:27:27:27:27:9:9:

44=256 24=16 34= Тетрагибридное 4 6 :9:9:9:9:3:3:3:3: 2n 4n 2n 3n (3:1)n Полигибридное n Приложение Схема дигибридного скрещивания и анализ его с помощью решетки Пеннета По решетке Пеннета можно судить о характере расщепления потомства при разнообразных генотипах родителей. Например, при скрещивании дигибрида с гомозиготной рецессивной особью полу чается 4 класса фенотипов в отношении 1:1:1:1 (см. табл. на с. 83).

При скрещивании дигибрида с особью ааВВ получается 2 феноти пических класса в отношении 1 : 1. При скрещивании особи ААbb с ааВb получится 2 фенотипических класса в отношении 3 : 1. И так далее.

При дигибридном скрещивании учитывается наследование признаков, обусловленных двумя парами аллельных генов, распо ложенных в разных парах хромосом, при тригибридном — тремя и т.д. Решение задач этого типа облегчается при использовании ре шетки Пеннета, составленной соответственно числу возможных га мет. При скрещивании дигибридов она будет включать 4 типа муж ских гамет, которые записываются по горизонтали, и 4 типа жен ских гамет, которые записываются по вертикали. Запись гамет сле дует производить в строго определенном порядке. Тогда открыва ются интересные закономерности, облегчающие решение разнооб разных задач. По одной диагонали собираются все гомозиготные особи: в левом верхнем углу — все доминантные гены, ниже впра во — доминантные А и рецессивные b, дальше — рецессивные а и доминантные В, в правом нижнем углу — все рецессивные гены.

P AABB х aabb G AB ab F1 AaBb P(F1) AaBb х AaBb G AB AB Ab Ab aB aB ab ab Решетка Пеннета F \ AB Ab aB ab AB AABB AABb AaBB AaBb Ab AABb AAbb AABb Aabb aB AaBB AaBb aaBB aaBb ab AaBb Aabb aaBb aabb Эта диагональ показывает все 4 класса фенотипов в случаях полного доминирования. По второй диагонали собираются все ди гибриды. В остальных клеточках собираются моногибриды. Харак терное для дигибридного скрещивания при условии полного доми нирования в обеих аллелях расщепление фенотипов 9:3:3:1 показа но в решетке Пеннета.



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.