Пример. У пшеницы ген карликового роста (А) доминирует над геном нормального роста (а). Определите генотип потомства от скрещивания: а) гомозиготной карликовой пшеницы с нормальной; б) двух гетерозиготных карликовых растений пшеницы.

Решение. Для решения задач важно правильно записать условия задачи и схему скрещивания с использованием генетической символики.

Запись признаков генов, их определяющих, лучше делать в виде данных под названием «Дано», при этом необходимо указать название организма и признак:

Дано:		Схема скрещивания
пшеница – рост
А – карликовый рост
а – нормальный рост
генотипы F1 – ?

Далее определяем генотипы и продуцируемые гаметы родительских форм.

а) По условию задачи растения с карликовым ростом гомозиготно, следовательно, его генотип АА. Вторая родительская форма имеет нормальный рост. Поскольку ген нормального роста рецессивен, растение может быть только гомозиготным и иметь генотип аа (иначе проявится доминантный ген). Записываются эти данные в виде схемы скрещивания. Родительские формы обозначаются буквой Р, первое поколение – F₁, второе поколение – F₂. Затем определяем типы гамет, продуцируемых родительскими формами. Поскольку оба родителя гомозиготны, они производят только один тип гамет. Пшеница карликового роста дает гаметы, несущие ген А, пшеница нормального роста – гаметы, несущие ген а. Гаметы записываем на следующей строчке под генотипом родителей, на третей строчке записываем генотип потомков первого поколения F₁ – Аа, т.к. они получают от одного родителя ген А, от другого ген а. Следовательно, все потомки в F₁ гетерозиготны. Поскольку ген А доминантен, все растения имеют карликовый рост.

Дано:	Схема скрещивания:
пшеница – рост	Р	АА	х	аа
А – карликовый рост		карликовый рост	нормальный рост
а – нормальный рост	G	А А		а а
генотипы F1 – ?
	F1		Аа

б) По условию скрещиваются два гетерозиготных организма. Надо определить фенотип потомков. Сначала определяем, какие типы гамет продуцируют исходные формы – это два типа гамет: половина А, половина а. Сочетание этих гамет дает три генотипа: ¼ особей имеет генотип АА, ½ – генотип Аа, ¼ – генотип аа.

Дано:	Схема скрещивания:
пшеница – рост	Р	АА	х	Аа
А – карликовый рост		карликовый рост	карликовый рост
а – нормальный рост	G	А А		А а
генотипы F1 – ?
	F1	АА	Аа Аа	аа
		Карликовый рост	Нормальный рост

Особи с генотипом АА и Аа фенотипически одинаковые, и имеют карликовый рост. Особи с генотипом аа – имеют нормальный рост.

При решении задач такого типа в отношении человека следует иметь в виду, что говорить о точном количественном соотношении генотипов в потомстве нельзя, т.к. у человека число детей слишком мало для достоверности результатов, поэтому можно говорить только о вероятности количественных соотношений генотипов.

5. Желтый цвет семян гороха (А) доминирует над зеленым (а). Определите фенотип и генотип потомства от скрещивания гомозиготного растения с желтыми семенами с растением с зелеными семенами.

6. Желтый цвет семян гороха (А) доминирует над зеленым (а). Определите фенотип и генотип потомства от скрещивания двух гетерозиготных растений с желтыми семенами.

7. Желтый цвет семян гороха (А) доминирует над зеленым (а). Определите фенотип и генотип потомства от скрещивания гетерозиготного растения с желтыми семенами с растением с зелеными семенами.

8. У томатов ген, определяющий красную окраску плодов, доминантен по отношению к гену желтой окраски. Полученные из гибридных семян 3021 куст томатов имел желтую окраску плодов, а 9114 кустов – красную. Определите примерное количество гетерозиготных растений в рассаде.

9. Ген черной окраски тела крупного рогатого скота доминирует над геном красной окраски. Какое потомство можно ожидать от скрещивания гетерозиготных особей.

10. Ген черной окраски тела крупного рогатого скота доминирует над геном красной окраски. Какое потомство можно ожидать от скрещивания красного быка и гетерозиготных коров.

11. У человека карий цвет глаз доминирует над голубым. Определите генотипы потомков, если гомозиготный кареглазый мужчина женился на голубоглазой женщине.

12. У человека карий цвет глаз доминирует над голубым. Определите генотипы потомков, если и муж и жена были кареглазыми и гетерозиготными.

13. У человека ген полидактилии (шестипалости – Р) является доминантным по отношению к гену, детерминирующему нормальное строение кисти (р). Определите генотипы и фенотипы потомков, если от брака гетерозиготного шестипалого мужчины и женщины с нормальным строением кисти родились два ребенка.

14. У человека ген полидактилии (шестипалости – Р) является доминантным по отношению к гену, детерминирующему нормальное строение кисти (р). Определите генотипы и фенотипы потомков, если от брака гомозиготного шестипалого мужчины и женщины с нормальным строением кисти родился один ребенок.

15. У человека ген карих глаз доминирует над геном голубых глаз. Голубоглазый мужчина, родители которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой глаза были голубые. Определите генотипы и фенотипы потомков.

16. Миоплегия (периодические параличи) наследуется как доминантный признак. Определите вероятность рождения детей с аномалиями в семье, где отец гетерозиготен, а мать не страдает миоплегией.

17. Одна из форм гемералопии (неспособность видеть при сумеречном и ночном освещении) наследуется по аутосомно-доминантному типу. Определите вероятность рождения больных детей от гетерозиготных больных родителей.

18. Одна из форм гемералопии (неспособность видеть при сумеречном и ночном освещении) наследуется по аутосомно-доминантному типу. Определите вероятность рождения больных детей в семье, где один из супругов страдает данным заболеванием, а другой здоров и оба супруга гомозиготны.

19. Гепатоцеребральная дистрофия (нарушение обмена меди) наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Определите вероятность рождения больных детей в семье, где один из супругов страдает данным заболеванием, а другой здоров и имеет здоровых родителей.

Источник: studopedia.ru

Основные термины генетики

Ген — это участок молекулы ДНК, несущий информацию о первичной структуре одного белка. Ген — это структурная и функциональная единица наследственности.

Аллельные гены (аллели) — разные варианты одного гена, кодирующие альтернативное проявление одного и того же признака. Альтернативные признаки — признаки, которые не могут быть в организме одновременно.

Гомозиготный организм — организм, не дающий расщепления по тем или иным признакам. Его аллельные гены одинаково влияют на развитие данного признака.

Гетерозиготный организм — организм, дающий расщепление по тем или иным признакам. Его аллельные гены по-разному влияют на развитие данного признака.

Доминантный ген отвечает за развитие признака, который проявляется у гетерозиготного организма.

Рецессивный ген отвечает за признак, развитие которого подавляется доминантным геном. Рецессивный признак проявляется у гомозиготного организма, содержащего два рецессивных гена.

Генотип — совокупность генов в диплоидном наборе организма. Совокупность генов в гаплоидном наборе хромосом называется геномом.

Фенотип — совокупность всех признаков организма.

Законы Г. Менделя

Первый закон Менделя — закон единообразия гибридов F₁

Этот закон выведен на основании результатов моногибридного скрещивания. Для опытов было взято два сорта гороха, отличающихся друг от друга одной парой признаков — цветом семян: один сорт имел желтую окраску, второй — зеленую. Скрещивающиеся растения были гомозиготными.

Для записи результатов скрещивания Менделем была предложена следующая схема:

А — желтая окраска семян
а — зеленая окраска семян

Р (родители)	АА	аа
Г (гаметы)	А	а
F1 (первое поколение)	Аа (все растения имели желтые семена)

Формулировка закона: при скрещивании организмов, различающихся по одной паре альтернативных признаков, первое поколение единообразно по фенотипу и генотипу.

Второй закон Менделя — закон расщепления

Из семян, полученных при скрещивании гомозиготного растения с желтой окраской семян с растением с зеленой окраской семян, были выращены растения, и путем самоопыления было получено F₂.

Р (F1)	Aa	Aa
Г	А; a	А; a
F2	АА; Аа; Аа; аа (75% растений имеют доминантный признак, 25% — рецессивный)

Формулировка закона: у потомства, полученного от скрещивания гибридов первого поколения, наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 3:1, а по генотипу — 1:2:1.

Третий закон Менделя — закон независимого наследования

Этот закон был выведен на основании данных, полученных при дигибридном скрещивании. Мендель рассматривал наследование двух пар признаков у гороха: окраски и формы семян.

В качестве родительских форм Мендель использовал гомозиготные по обоим парам признаков растения: один сорт имел желтые семена с гладкой кожицей, другой — зеленые и морщинистые.

А — желтая окраска семян, а — зеленая окраска семян,
В — гладкая форма, в — морщинистая форма.

Р	ААВВ	аавв
Г	АВ	ав
F1	АаВв 100% (желтые гладкие).

Затем Мендель из семян F₁ вырастил растения и путем самоопыления получил гибриды второго поколения.

Р	АаВв	АаВв
Г	АВ, Ав, аВ, ав	АВ, Ав, аВ, ав
F2	Для записи и определения генотипов используется решетка Пеннета Гаметы АВ Ав аВ ав АВ ААВВ ААВв АаВВ АаВв Ав ААВв Аавв АаВв Аавв аВ АаВВ АаВв ааВВ ааВв ав АаВв Аавв ааВв аавв

В F₂ произошло расщепление на 4 фенотипических класса в соотношении 9:3:3:1. 9/16 всех семян имели оба доминантных признака (желтые и гладкие), 3/16 — первый доминантный и второй рецессивный (желтые и морщинистые), 3/16 — первый рецессивный и второй доминантный (зеленые и гладкие), 1/16 — оба рецессивных признака (зеленые и морщинистые).

При анализе наследования каждой пары признаков получаются следующие результаты. В F₂ 12 частей желтых семян и 4 части зеленых семян, т.е. соотношение 3:1. Точно такое же соотношение будет и по второй паре признаков (форме семян).

Формулировка закона: при скрещивании организмов, отличающихся друг от друга двумя и более парами альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всевозможных сочетаниях.

Третий закон Менделя выполняется только в том случае, если гены находятся в разных парах гомологичных хромосом.

Закон (гипотеза) «чистоты» гамет

При анализе признаков гибридов первого и второго поколений Мендель установил, что рецессивный ген не исчезает и не смешивается с доминантным.
F₂ проявляются оба гена, что возможно только в том случае, если гибриды F₁ образуют два типа гамет: одни несут доминантный ген, другие — рецессивный. Это явление и получило название гипотезы чистоты гамет: каждая гамета несет только один ген из каждой аллельной пары. Гипотеза чистоты гамет была доказана после изучения процессов, происходящих в мейозе.

Гипотеза «чистоты» гамет — это цитологическая основа первого и второго законов Менделя. С ее помощью можно объяснить расщепление по фенотипу и генотипу.

Анализирующее скрещивание

Этот метод был предложен Менделем для выяснения генотипов организмов с доминантным признаком, имеющих одинаковый фенотип. Для этого их скрещивали с гомозиготными рецессивными формами.

Если в результате скрещивания все поколение оказывалось одинаковым и похожим на анализируемый организм, то можно было сделать вывод: исходный организм является гомозиготным по изучаемому признаку.

Если в результате скрещивания в поколении наблюдалось расщепление в соотношении 1:1, то исходный организм содержит гены в гетерозиготном состоянии.

Наследование групп крови (система АВ0)

Наследование групп крови в этой системе является примером множественного аллелизма (это существование у вида более двух аллелей одного гена). В человеческой популяции имеется три гена (i⁰, I^А, I^В), кодирующие белки-антигены эритроцитов, которые определяют группы крови людей. В генотипе каждого человека содержится только два гена, определяющих его группу крови: первая группа i⁰i⁰; вторая I^Аi⁰ и I^АI^А; третья I^ВI^В и I^Вi⁰ и четвертая I^АI^В.

Наследование признаков, сцепленных с полом

У большинства организмов пол определяется во время оплодотворения и зависит от набора хромосом. Такой способ называют хромосомным определением пола. У организмов с таким типом определения пола есть аутосомы и половые хромосомы — Y и Х.

У млекопитающих (в т.ч. у человека) женский пол обладает набором половых хромосом ХХ, мужской пол — ХY. Женский пол называют гомогаметным (образует один тип гамет); а мужской — гетерогаметным (образует два типа гамет). У птиц и бабочек гомогаметным полом являются самцы (ХХ), а гетерогаметным — самки (ХY).

В ЕГЭ включены задачи только на признаки, сцепленные с Х-хромосомой. В основном они касаются двух признаков человека: свертываемость крови (Х^Н — норма; X^h — гемофилия), цветовое зрение (Х^D — норма, X^d — дальтонизм). Гораздо реже встречаются задачи на наследование признаков, сцепленных с полом, у птиц.

У человека женский пол может быть гомозиготным или гетерозиготным по отношению к этим генам. Рассмотрим возможные генетические наборы у женщины на примере гемофилии (аналогичная картина наблюдается при дальтонизме): Х^НХ^Н — здорова; Х^НX^h — здорова, но является носительницей; Х^hХ^h — больна. Мужской пол по этим генам является гомозиготным, т.к. Y-хромосома не имеет аллелей этих генов: Х^НY — здоров; X^hY — болен. Поэтому чаще всего этими заболеваниями страдают мужчины, а женщины являются их носителями.

Типичные задания ЕГЭ по генетике

Определение числа типов гамет

Определение числа типов гамет проводится по формуле: 2ⁿ, где n — число пар генов в гетерозиготном состоянии. Например, у организма с генотипом ААввСС генов в гетерозиготном состоянии нет, т.е. n = 0, следовательно, 2⁰ = 1, и он образует один тип гамет (АвС). У организма с генотипом АаВВсс одна пара генов в гетерозиготном состоянии (Аа), т.е. n = 1, следовательно, 2¹ = 2, и он образует два типа гамет. У организма с генотипом АаВвСс три пары генов в гетерозиготном состоянии, т.е. n = 3, следовательно, 2³ = 8, и он образует восемь типов гамет.

Задачи на моно- и дигибридное скрещивание

На моногибридное скрещивание

Задача: Скрестили белых кроликов с черными кроликами (черный цвет — доминантный признак). В F₁ — 50% белых и 50% черных. Определите генотипы родителей и потомства.

Решение: Поскольку в потомстве наблюдается расщепление по изучаемому признаку, следовательно, родитель с доминантным признаком гетерозиготен.

Р	Аа (черный)	аа (белый)
Г	А, а	а
F1	Аа (черные) : аа (белые) 1 : 1

На дигибридное скрещивание

Доминантные гены известны

Задача: Скрестили томаты нормального роста с красными плодами с томатами-карликами с красными плодами. В F₁ все растения были нормального роста; 75% — с красными плодами и 25% — с желтыми. Определите генотипы родителей и потомков, если известно, что у томатов красный цвет плодов доминирует над желтым, а нормальный рост — над карликовостью.

Решение: Обозначим доминантные и рецессивные гены: А — нормальный рост, а — карликовость; В — красные плоды, в — желтые плоды.

Проанализируем наследование каждого признака по отдельности. В F₁ все потомки имеют нормальный рост, т.е. расщепления по этому признаку не наблюдается, поэтому исходные формы — гомозиготны. По цвету плодов наблюдается расщепление 3:1, поэтому исходные формы гетерозиготны.

Р	ААВв (нормальный рост, красные плоды)	ааВв (карлики, красные плоды)
Г	АВ, Ав	аВ, ав
F1	АаВВ (нормальный рост, красные плоды) АаВв (нормальный рост, красные плоды) АаВв (нормальный рост, красные плоды) Аавв (нормальный рост, желтые плоды)

Доминантные гены неизвестны

Задача: Скрестили два сорта флоксов: один имеет красные блюдцевидные цветки, второй — красные воронковидные цветки. В потомстве было получено 3/8 красных блюдцевидных, 3/8 красных воронковидных, 1/8 белых блюдцевидных и 1/8 белых воронковидных. Определите доминантные гены и генотипы родительских форм, а также их потомков.

Решение: Проанализируем расщепление по каждому признаку в отдельности. Среди потомков растения с красными цветами составляют 6/8, с белыми цветами — 2/8, т.е. 3:1. Поэтому А — красный цвет, а — белый цвет, а родительские формы — гетерозиготны по этому признаку (т.к. есть расщепление в потомстве).

По форме цветка также наблюдается расщепление: половина потомства имеет блюдцеобразные цветки, половина — воронковидные. На основании этих данных однозначно определить доминантный признак не представляется возможным. Поэтому примем, что В — блюдцевидные цветки, в — воронковидные цветки.

Р	АаВв (красные цветки, блюдцевидная форма)	Аавв (красные цветки, воронковидная форма)
Г	АВ, Ав, аВ, ав	Ав, ав
F1	Гаметы АВ Ав аВ ав Ав ААВв ААвв АаВв Аавв ав АаВв Аавв ааВв аавв

3/8 А_В_ — красные блюдцевидные цветки,
3/8 А_вв — красные воронковидные цветки,
1/8 ааВв — белые блюдцевидные цветки,
1/8 аавв — белые воронковидные цветки.

Решение задач на группы крови (система АВ0)

Задача: у матери вторая группа крови (она гетерозиготна), у отца — четвертая. Какие группы крови возможны у детей?

Решение:

Р	IАIВ	IАi0
Г	IА, IВ	IА, io
F1	IАIА, IАi0, IВi0, IАIВ (вероятность рождения ребенка со второй группой крови составляет 50%, с третьей — 25%, с четвертой — 25%).

Решение задач на наследование признаков, сцепленных с полом

Такие задачи вполне могут встретиться как в части А, так и в части С ЕГЭ.

Задача: носительница гемофилии вышла замуж за здорового мужчину. Какие могут родиться дети?

Решение:

Р	ХНXh	ХНY
Г	ХН, Xh	ХН, Y
F1	ХНХН девочка, здоровая (25%) ХНXh девочка, здоровая, носительница (25%) ХНY мальчик, здоровый (25%) XhY мальчик, больной гемофилией (25%)

Решение задач смешанного типа

Задача: Мужчина с карими глазами и 3 группой крови женился на женщине с карими глазами и 1 группой крови. У них родился голубоглазый ребенок с 1 группой крови. Определите генотипы всех лиц, указанных в задаче.

Решение: Карий цвет глаз доминирует над голубым, поэтому А — карие глаза, а — голубые глаза. У ребенка голубые глаза, поэтому его отец и мать гетерозиготны по этому признаку. Третья группа крови может иметь генотип I^ВI^В или I^Вi⁰, первая — только i⁰i⁰. Поскольку у ребенка первая группа крови, следовательно, он получил ген i⁰ и от отца, и от матери, поэтому у его отца генотип I^Вi⁰.

Р	АаIВi0 (отец)	Ааi0i0 (мать)
Г	АIB, Аi0, aIB, ai0	Аi0, ai0
F1	ааi0i0 (родился)

Задача: Мужчина дальтоник, правша (его мать была левшой) женат на женщине с нормальным зрением (ее отец и мать были полностью здоровы), левше. Какие могут родиться дети у этой пары?

Решение: У человека лучшее владение правой рукой доминирует над леворукостью, поэтому А — правша, а — левша. Генотип мужчины Аа (т.к. он получил ген а от матери-левши), а женщины — аа.

Мужчина-дальтоник имеет генотип X^dY, а его жена — Х^DХ^D, т.к. ее родители были полностью здоровы.

Р	AaХdY	aаХDXD
Г	AХd, AY, aXd, aY	аХD
F1	AaХDХd девочка-правша, здоровая, носительница (25%) aaХDXd девочка-левша, здоровая, носительница (25%) AaХDY мальчик-правша, здоровый (25%) aaXDY мальчик-левша, здоровый (25%)

Задачи для самостоятельного решения

1. Определите число типов гамет у организма с генотипом АаВВСс.
2. Определите число типов гамет у организма с генотипом АаВвХ^дY.
3. Определите число типов гамет у организма с генотипом ааВВI^Вi⁰.
4. Скрестили высокие растения с низкими растениями. В F₁ — все растения среднего размера. Какое будет F₂?
5. Скрестили белого кролика с черным кроликом. В F₁ все кролики черные. Какое будет F₂?
6. Скрестили двух кроликов с серой шерстью. В F₁ — 25% с черной шерстью, 50% — с серой и 25% с белой. Определите генотипы и объясните такое расщепление.
7. Скрестили черного безрогого быка с белой рогатой коровой. В F₁ получили 25% черных безрогих, 25% черных рогатых, 25% белых рогатых и 25% белых безрогих. Объясните это расщепление, если черный цвет и отсутствие рогов — доминантные признаки.
8. Скрестили дрозофил с красными глазами и нормальными крыльями с дрозофилами с белыми глазами и дефектными крыльями. В потомстве все мухи с красными глазами и дефектными крыльями. Какое будет потомство от скрещивания этих мух с обоими родителями?
9. Голубоглазый брюнет женился на кареглазой блондинке. Какие могут родиться дети, если оба родителя гетерозиготны?
10. Мужчина правша с положительным резус-фактором женился на женщине левше с отрицательным резусом. Какие могут родиться дети, если мужчина гетерозиготен только по второму признаку?
11. У матери и у отца 3 группа крови (оба родителя гетерозиготны). Какая группа крови возможна у детей?
12. У матери 1 группа крови, у ребенка — 3 группа. Какая группа крови невозможна для отца?
13. У отца первая группа крови, у матери — вторая. Какова вероятность рождения ребенка с первой группой крови?
14. Голубоглазая женщина с 3 группой крови (ее родители имели третью группу крови) вышла замуж за кареглазого мужчину со 2 группой крови (его отец имел голубые глаза и первую группу крови). Какие могут родиться дети?
15. Мужчина-гемофилик, правша (его мать была левшой) женился на женщине левше с нормальной кровью (ее отец и мать были здоровы). Какие могут родиться дети от этого брака?
16. Скрестили растения земляники с красными плодами и длинночерешковыми листьями с растениями земляники с белыми плодами и короткочерешковыми листьями. Какое может быть потомство, если красная окраска и короткочерешковые листья доминируют, при этом оба родительских растения гетерозиготны?
17. Мужчина с карими глазами и 3 группой крови женился на женщине с карими глазами и 3 группой крови. У них родился голубоглазый ребенок с 1 группой крови. Определите генотипы всех лиц, указанных в задаче.
18. Скрестили дыни с белыми овальными плодами с растениями, имевшими белые шаровидные плоды. В потомстве получены следующие растения: 3/8 с белыми овальными, 3/8 с белыми шаровидными, 1/8 с желтыми овальными и 1/8 с желтыми шаровидными плодами. Определите генотипы исходных растений и потомков, если у дыни белая окраска доминирует над жел той, овальная форма плода — над шаровидной.

Ответы

1. 4 типа гамет.
2. 8 типов гамет.
3. 2 типа гамет.
4. 1/4 высоких, 2/4 средних и 1/4 низких (неполное доминирование).
5. 3/4 черных и 1/4 белых.
6. АА — черные, аа — белые, Аа — серые. Неполное доминирование.
7. Бык: АаВв, корова — аавв. Потомство: АаВв (черные безрогие), Аавв (черные рогатые), ааВв (белые рогатые), аавв (белые безрогие).
8. А — красные глаза, а — белые глаза; В — дефектные крылья, в — нормальные. Исходные формы — ААвв и ааВВ, потомство АаВв.
   Результаты скрещивания:
   а) АаВв х ААвв
   • F₂ ААВв красные глаза, дефектные крылья
   • АаВв красные глаза, дефектные крылья
   • ААвв красные глаза, нормальные крылья
   • Аавв красные глаза, нормальные крылья

   б) АаВв х ааВВ

   • F₂ АаВВ красные глаза, дефектные крылья
   • АаВв красные глаза, дефектные крылья
   • ааВв белые глаза, дефектные крылья
   • ааВВ белые глаза, дефектные крылья
9. А — карие глаза, а — голубые; В — темные волосы, в — светлые. Отец ааВв, мать — Аавв.
   
   

   Р	ааВв	Аавв
   Г	аВ, ав	Ав, ав
   F1	АаВв — карие глаза, темные волосы Аавв — карие глаза, светлые волосы ааВв — голубые глаза, темные волосы аавв — голубые глаза, светлые волосы

10. А — правша, а — левша; В — положительный резус, в — отрицательный. Отец ААВв, мать — аавв. Дети: 50% АаВв (правша, положительный резус) и 50% Аавв (правша, отрицательный резус).
11. Отец и мать — I^Вi⁰. У детей возможна третья группа крови (вероятность рождения — 75%) или первая группа крови (вероятность рождения — 25%).
12. Мать i⁰i⁰, ребенок I^Вi⁰; от матери он получил ген i⁰, а от отца — I^В. Для отца невозможны следующие группы крови: вторая I^АI^А, третья I^ВI^В, первая i⁰i⁰, четвертая I^АI^В.
13. Ребенок с первой группой крови может родиться только в том случае, если его мать гетерозиготна. В этом случае вероятность рождения составляет 50%.
14. А — карие глаза, а — голубые. Женщина ааI^ВI^В, мужчина АаI^Аi⁰. Дети: АаI^АI^В (карие глаза, четвертая группа), АаI^Вi⁰ (карие глаза, третья группа), ааI^АI^В (голубые глаза, четвертая группа), ааI^Вi⁰ (голубые глаза, третья группа).
15. А — правша, а — левша. Мужчина АаX^hY, женщина ааX^HX^H. Дети АаX^HY (здоровый мальчик, правша), АаX^HX^h (здоровая девочка, носительница, правша), ааX^HY (здоровый мальчик, левша), ааX^HX^h (здоровая девочка, носительница, левша).
16. А — красные плоды, а — белые; В — короткочерешковые, в — длинночерешковые.
    Родители: Аавв и ааВв. Потомство: АаВв (красные плоды, короткочерешковые), Аавв (красные плоды, длинночерешковые), ааВв (белые плоды, короткочерешковые), аавв (белые плоды, длинночерешковые).
    Скрестили растения земляники с красными плодами и длинночерешковыми листьями с растениями земляники с белыми плодами и короткочерешковыми листьями. Какое может быть потомство, если красная окраска и короткочерешковые листья доминируют, при этом оба родительских растения гетерозиготны?
17. А — карие глаза, а — голубые. Женщина АаI^ВI⁰, мужчина АаI^Вi⁰. Ребенок: ааI⁰I⁰
18. А — белая окраска, а — желтая; В — овальные плоды, в — круглые. Исходные растения: АаВв и Аавв. Потомство:
    А_Вв — 3/8 с белыми овальными плодами,
    А_вв — 3/8 с белы ми шаровидными плодами,
    ааВв — 1/8 с желтыми овальными плодами,
    аавв — 1/8 с желтыми шаровидными плодами.

Источник: ege-study.ru

ЗАДАЧА 3.У человека ген наследственной глухонемоты рециссивен по отношению к гену нормального слуха. От брака наследственно глухонемой женщины и с нормальным слухом мужчины родился глухонемой ребенок. Определить генотипы родителей.

При решении этой задачи следует исходить из того факта, что генотип глухонемого ребенка должен быть рецессивным гомозиготным — ss. Один из рецессивных генов он получат через яйцеклетку от матери, другой — через сперматозоид от отца. Следовательно, генотип фенотипически здорового мужчины должен быть гетерозиготным Ss.

ЗАДАЧА 4. Ахондроплазия передается как аутосомный доминантный признак. В семье, где оба супруга с ахондроплазией родился нормальный ребенок. Определить генотипы родителей.

 

Признак	Ген
Ахондроплазия Норма	А а

 

Если нормальный ребенок имеет генотип — аа, следовательно, в генотипе родителей должен содержатся рецессивный ген — а. Тогда генотип больных родителей должен быть гетерозиготным — Аа.

Определение вероятности рождения ребенка с генетически обусловленным признаком.

ЗАДАЧА 4.У человека доминантный ген вызывает аномалию развития скелета — черепно-ключичный дизостоз.

Женщина с нормальным строением скелета вышла замуж за мужчину с черепно-ключичным дизостозом. Какова вероятность рождения ребенка с аномалией в таком браке?

Мужчина с черепно-ключичным дизостозом может иметь генотип гомозиготный или гетерозиготный по доминантному гену. Следует рассмотреть оба варианта решения.

Вероятность рождения ребёнка с аномалией: в первом ораке 100%, во втором 50%.

 

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ

Самостоятельная работа студентов

■

Решение ситуационных задач по наследованию менделирующих признаков человека.

ЗАДАЧА 1.У человека полидактилия (многопалость) наследуется как аутосомный доминатный признак. От брака гетерозиготного шестипалого мужчины с женщиной с нормальным строением руки родились двое детей: пятипалый и шестипалый. Каков генотип этих детей?

ЗАДАЧА 2.Мужчина с полидактилией женится на нормальной пятипалой женщине. Они имеют 5 детей, все с полидактилией. Один из них женится на нормальной женщине и они имеют несколько детей. Много ли детей будут с полидактилией?

ЗАДАЧА 3.У человека некоторые формы близорукости доминируют над нормальным зрением. Какое потомство можно ожидать от брака близорукого мужчины, мать которого имела нормальное зрение, с женщиной, имеющей нормальное зрение.

ЗАДАЧА 4. Врожденный вывих бедра наследуется у человека как аутосомно-доминантный признак. Мужчина, страдающий врожденным вывихом бедра, женился на здоровой женщине. От этого брака родились двое детей: здоровый и больной. Определить генотипы детей и родителей.

ЗАДАЧА 5. Детская форма амавротической семейной идиотии (синдром Тея-Сакса) наследуется как аутосомный рецессивный признак и заканчивается обычно смертельным исходом к 4-5 годам. Первый ребенок умер от анализируемой болезни в то время, когда должен родиться второй. Определить генотипы родителей и детей.

ЗАДАЧА 6.Альбинизм наследуется у человека как аутосомный рецессивный признак. В семье, где один из супругов альбинос, а другой нормален, родились разнояйцевые (дизиготные) близнецы, один из которых нормален, а другой альбинос. Какова вероятность рождения следующего ребенка альбиносом?

ЗАДАЧА 7. Аниридия (отсутствие радужной оболочки) наследуется у человека как аутосомный доминантный признак. Какова вероятность рождения здоровых детей в семье, где один из родителей страдает аниридией, а другой нормален, если известно, что у больного родителя эту аномалию имел только отец?

ЗАДАЧА 8. У человека умение владеть преимущественно правой рукой доминирует над умением владеть преимущественно левой рукой. Мужчина правша, мать которого была левшой, женился на женщине правше, имеющей 3 братьев, двое из которых левши. Какое потомство можно ожидать от этого брака?

ЗАДАЧА 9. У человека некоторые формы близорукости доминируют над нормальным зрением. Какое потомство можно ожидать от брака близорукого мужчины, мать которого имела нормальное зрение, с женщиной, имеющей нормальное зрение?

ЗАДАЧА 10. Мужчина, страдающий гемералопией (ночная и куриная слепота), мать которого имела нормальное зрение, женился на женщине с нормальным зрением. Какое потомство можно ожидать от этого брака, если известно, что ген гемералопии доминирует над геном нормального зрения?

ЗАДАЧА 11. Семейная миоплегия (периодически повторяющиеся параличи конечностей) наследуется как аутосомный доминантный признак.

Больной мужчина, гетерозиготный по гену семейной миоплегии, женился на здоровой женщине. Какое потомство можно ожидать ог этого брака?

ЗАДАЧА 12. Отсутствие малых коренных зубов наследуется как доминатный аутосомный признак. Какова вероятность рождения детей с аномалией в семье, где оба родителя гетерозиготны по анализируемому признаку?

ЗАДАЧА 13.Голубоглазый мужчина, родители которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой глаза были голубые, а у матери карие. Какое количество можно ожидать от этого брака, если известно, что ген карих глаз доминирует над геном голубых?

ЗАДАЧА 14.Синдактилия наследуется как доминантный аутосомный признак. Какова вероятность рождения детей со сросшимися пальцами в семье, где один из родителей гетерозиготен по анализируемому признаку, а другой имеет нормальное строение пальцев?

ЗАДАЧА 15.Ахондроплазия передается как доминантный аутосомный признак. В семье, где оба супруга страдают ахондроплазией, родился нормальный ребенок. Какова вероятность того, что следующий ребенок будет тоже нормальным?

ЗАДАЧА 16.Фенилкетонурия наследуется как рецессивный признак. Может ли родиться больной ребенок у фенотипически здоровых супругов?

Контроль исходного и заключительного уровня знаний студентов:

тестовый контроль, устный опрос, контрольная ситуационная задача

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ:

1. Ярыгин В.Н. Биология, 2004,кн. I, стр. 164 -170, 222 — 225

2. Ярыгин В.Н. Биология, 1984. стр. 82 -83,93-94, 111-116

3. Слюсарев А.А., Жукова СВ. Биология, 1987. стр. 64-71, 87 — 92

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ:

1.Бочков Н. П, Захаров А. Ф, Иванов В. И., Медицинская генетика.

Медицина, 1984 2.Дубинин Н.П. Общая генетика. — М.: Медицина, 1986. 3. Пехов А.П. Биология и общая генетика. — М.: Издательство

Российского университета дружбы народов, 1993.

 

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ№ 3

ТЕМА:ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДИГИБРИДНОГО И ПОЛИГИБРИДНОГО СКРЕЩИВАНИЯ. НЕЗАВИСИМОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ У ЧЕЛОВЕКА.

МОТИВАЦИЯ ТЕМЫ.

Закон независимого наследования или II закон Менделя применим и к наследованию менделирующих признаков у человека. Цитологической основой такого наследования является независимое расхождение в мейозе при гаметообразовании гомологических пар хромосом, содержащих аллельные гены в гаметы в мейозе при гаметообразовании. Для будущего врача важное значение имеет понимание того, что при таком типе наследования, возможно появление новых комбинаций признаков у детей в сравнении с родителями.

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ:Изучение общих закономерностей дигибридного и полигибридного скрещивания и применительно к независимому наследованию признаков у человека.

Студент должен знать:

1.Сущность закономерностей игибридного и полигибридного скрещивания, установленные Г. Менделем.

2. Цитологические основы независимого наследования.

3. Независимое наследование менделирующих признаков у человека

Студент должен уметь:

1. Выписывать гаметы родительских особей по двум и более парам аллельных генов.

2. Определять генотипы детей по генотипам родителей при независимом наследовании у человека.

3. Определять генотипы родителей по фенотипам детей.

4. Определять вероятность рождения детей с генетически обусловленными признаками.

Источник: cyberpedia.su

 

Задача 2-13

От скрещивания комолого (безрогого) быка с рогатыми коровами получились комолые и рогатые телята. У коров комолых животных в родословной не было. Какой признак доминирует? Каков генотип родителей и потомства?

 

Решение

1. У коров все предки несли тот же признак, значит, они принадлежат к чистой линии и являются гомозиготными.
2. Потомство F₁ не является единообразным, следовательно, в скрещивании участвовали одна или несколько гетерозиготных особей. Поскольку коровы гомозиготны, то гетерозиготным является бык.
3. Гетерозиготные организмы при полном доминировании несут доминантный признак, следовательно, таким признаком является комолость.

Запись скрещивания

А – комолость, а – рогатость.

Р	♀aа рогатые	×	♂Aа комолый
гаметы	a		A     a
F1	Аa комолые 50%		аa рогатые 50%

Ответ

Доминантным является признак комолости. Генотип быка – Аа, коров – аа, телят – Аа и аа.

 

Задача 2-14

Дурман, имеющий пурпурные цветы, дал при самоопылении 30 потомков с пурпурными и 9 с белыми цветами. Какие выводы можно сделать о наследовании окраски цветов у растений этого вида? Какая часть потомства F₁ не даст расщепления при самоопылении?

 

Задача 2-15

При скрещивании серых мух друг с другом в их потомстве F₁ наблюдалось расщепление. 1392 особи были серого цвета и 467 особей – черного. Какой признак доминирует? Определить генотипы родителей.

 

Задача 2-16

Две черные самки мыши скрещивались с коричневым самцом. Одна самка дала 20 черных и 17 коричневых потомков, а другая – 33 черных. Какой признак доминирует? Каковы генотипы родителей и потомков?

Задача 2-17

У двух здоровых родителей родился ребенок альбинос. Второй ребенок был нормальным. Доминантный или рецессивный ген определяет альбинизм? Определить генотипы родителей и детей.

 

Задача 2-18

При скрещивании серых кур с белыми все потомство оказалось серым. При скрещивании этого потомства опять с белыми получилось 172 особи, из которых 85 серых. Какой признак доминирует? Каковы генотипы обеих форм и их потомства?

 

Задача 2-19

При скрещивании нормальных дрозофил между собой в их потомстве 25% особей оказались с уменьшенными глазами. Последних скрестили с родительскими особями и получили 37 мух с уменьшенными и 39 с нормальными глазами. Определить генотипы скрещиваемых в обоих опытах дрозофил.

 

Задача 2-20

У Пети и Саши карие глаза, а у их сестры Маши – голубые. Мама этих детей голубоглазая, хотя ее родители имели карие глаза. Какой признак доминирует? Какой цвет глаз у папы? Напишите генотипы всех перечисленных лиц.

 

Решение

1. У двух кареглазых людей (дедушка и бабушка) родился ребенок, отличающийся от них по фенотипу, следовательно, они гетерозиготны и их генотип – Аа.
2. Гетерозиготы несут доминантный признак, значит, таковым является кария окраска глаз (А), а голубоглазость определяется рецессивным геном (а).
3. Генотип голубоглазых матери и дочери – аа, так как они проявляют рецессивный признак.
4. Генотип сыновей – Аа, потому что они кареглазы (А), и от матери могли унаследовать только рецессивный ген а.
5. Отец должен быть кареглазым, потому что сыновья могли получить доминантный ген А только от него. Он несет также рецессивный ген а, потому что у него есть ребенок с генотипом аа. Следовательно, генотип отца – Аа.

Схема брака

Р	♀aа голубые	×	♂Aа карие
гаметы	a		A     a
F1	аa голубые 50%		Аa карие 50%

Ответ

Генотип дедушки и бабушки со стороны матери – Аа, матери и дочери – аа, отца и сыновей – Аа. Доминирующим является признак карего цвета глаз.

 

Задача 2-21

В одном из зоопарков Индии у пары тигров с нормальной окраской родился тигр-альбинос. Тигры-альбиносы встречаются крайне редко. Какие действия должны провести селекционеры, чтобы как можно быстрее получить максимальное количество тигрят с данным признаком?

 

Решение

1. У фенотипически одинаковых животных родился отличающийся от них детеныш, следовательно, они гетерозиготны, их генотип – Аа, а нормальная пигментация является доминантным признаком.
2. Генотип тигра-альбиноса – аа (он проявляет рецессивный признак).
3. При скрещивании тигра-альбиноса с обычными тиграми (генотип АА, так как признак очень редкий) в потомстве первого поколения альбиносов не было бы. И только при скрещивании гибридов F₁ в их потомстве F₂ альбиносы встречались бы с частотой примерно 25%. Поэтому более целесообразным было бы скрестить тигра-альбиноса с одним из родителей. В этом случае уже в первом поколении половина потомства несла бы признак альбинизма:

    

   Р	♀Аа нормальный	×	♂aа альбинос
   гаметы	A     a		a
   F1	Aa нормальный 50%		aa альбинос 50%

Такое скрещивание и было проведено селекционерами.

 

Задача 2-22

Устойчивые к действию ДДТ самцы тараканов скрещивались с чувствительными к этому инсектициду самками. В F₁ все особи оказались устойчивыми к ДДТ, а в F₂ произошло расщепление: 5768 устойчивых и 1919 чувствительных. Какой из признаков доминирует? Какая часть устойчивых особей при скрещивании между собой будет давать чувствительных потомков?

Задача 2-23

В лабораторию с мышами, гомозиготными по гену серого цвета, привезли из питомника серого самца. Все гибриды первого поколения были серыми. Всех гибридных самок этого поколения скрестили с тем же самцом и получили во втором поколении расщепление по цвету (серые мыши, черные мыши) в пропорции 7:1. Объясните результаты, считая, что окраска зависит от одной пары аллелей.

 

Решение

1. В потомстве F₂ встречаются мыши с отличным от исходных особей признаком. Это говорит о том, что в скрещивании участвовали гетерозиготные организмы. Исходные самки гомозиготны по условию задачи, следовательно, гетерозиготным является самец.
2. Серый цвет является доминантным признаком, так как он проявляется у гетерозиготного самца.
3. При скрещивании гомозиготных и гетерозиготных мышей половина потомства F₁ будет иметь генотип АА и половина – генотип Аа.
4. Во втором поколении скрещивание самца с гомозиготными самками из первой половины будет давать только серых мышат, а скрещивание с гетерозиготными самками будет давать расщепление в пропорции 3:1, т.е. доля черных мышат в потомстве F₂ будет равна: 1/2 · 1/4 = 1/8, где 1/2 – вероятность того, что самец будет скрещен с гетерозиготной самкой (только в этом случае возможно рождение черного мышонка), а 1/4 – вероятность получения такого потомка от этого скрещивания. Общая вероятность в данном случае равна произведению вероятностей.

Это удовлетворяет условию задачи. Расщепление в соотношении, отличающемся от менделевского (3:1), обусловлено тем, что в скрещивании участвовали генетически неоднородные самки.

 

Задача 2-24

Наследование резус-фактора осуществляется по обычному аутосомно-доминантному типу. Организм с резус-положительным фактором (Rh+) несет доминантный ген R, а резус-отрицательный (rh–) – рецессивный ген r. Если муж и жена резус-положительны, то может ли их ребенок быть резус-отрицательным?

 

Задача 2-25

Ребенок резус-положителен. Какой резус-фактор может быть у родителей?

 

Источник: licey.net