Задачник по цитологии, генетике (стр. 2 )

Задача 3. Зерна пшеницы могут быть стекловидными (содержащими много белка) или мучнистыми (крахмалис­тыми), причем стекловидность - доминантный признак. Какие зерна окажутся у гибридов от скрещивания гомо­зиготных растений со стекловидными зернами с растени­ями, имеющими мучнистые зерна? Какие растения полу­чатся во II поколении?

Решение:

Дано: А - стекловидное зерно

а - мучнистое зерно

____________________________

F1, F2 – ?

а) Р : ♀ АА х ♂ аа

G: А; а

F1: Аа

Ответ: все особи гетерозиготны и имеют стекловидное зерно пшеницы (это первый закон Менделя).

б) Р: ♀ Аа х ♂ Аа

G А, а; А, а

F1 АА, 2Аа, аа

Ответ: расщепление по генотипу 1: 2: 1, по фенотипу 3:1 (3 - с доминантным признаком, 1 – мучнистое зерно). Это II закон Менделя.

Задача 4. Ген ранней спелости овса доминирует над геном, определяющим позднеспелость. В потомстве от скрещива­ния двух растений обнаружилось расщепление близкое 1:1. Что можно сказать о генотипах исходных форм?

Решение:

Дано: А - раннеспелость

а - позднеспелость

________________________

Р - ?

_____

Ответ: Так как формула рас­щепления 1 : 1 характеризует вариант анализирующего мо­ногибридного скрещивания, то генотипы исходных форм должны быть: Аа (гетерози­готный) и аа (гомозиготный по рецессиву).

Задача 5. У пшеницы ген карликовости доминирует над геном нормального роста. Каковы генотипы исходных форм, если в потомстве получилось расщепление по этому признаку в соотношении 3:1?

Решение:

Дано: А – карликовость

а – нормальный рост

______

Р – ?

Р: ♀ Аа х ♂ Аа

G: А, а; А, а

F1: АА, 2Аа, аа

3 : 1

Ответ. Так как расщепление 3:1 , а эта формула характери­зует расщепление по феноти­пу при моногибридном скре­щивании (II закон Менделя), следовательно генотипы ис­ходных форм гетерозиготны.

Задача 6. У морских свинок гладкая шерсть определяется рецессивным геном, всклокоченная — доминантным. Скре­щивание двух свинок с всклокоченной шерстью дало 36 особей с всклокоченной шерстью и 11 гладких. Сколько среди них гомозиготных особей?

Решение:

Дано: А – всклокоченная шерсть

а – гладкая шерсть

___________

F1-?

Ответ. 36 свинок с всклоко­ченной шерстью и 11 — с гладкой дают приблизитель­но расщепление 3:1, а эта формула характеризует рас­щепление по фенотипу (II закон Менделя). Из общего числа особей с доминантным признаком (АА + 2Аа) гомо­зигот (АА) — 1/3 часть, а следовательно из 36 треть - это 12 животных.

Задача 7. У крупного рогатого скота ген комолости (безрогости) доминирует над геном рогатости. Какое потомство можно ожидать от скрещивания комолого быка с рогатой коровой, если известно, что в прошлом корова принесла от этого быка рогатого теленка?

Решение:

Дано: А – безрогость

а – рогатость

_______________________

F1-?

Ответ.

1. Генотип безрогого быка можно записать гетеро­зиготным, т. к. в его потомст­ве ранее были рогатые теля­та, следовательно имевшие генотип «аа».

2. Расщепление по фенотипу 1:1.

Задача 8. В колхозном стаде от скрещивания серо-голубых шортгорнов получено 270 телят. Из них 136 голов имели окраску родителей. Определите генотипы и феноти­пы остальной части потомства, если известно, что серо-голубые шортгорны получаются при скрещивании белых и черных животных.

Решение:

Дано: А – чёрная окраска

а – белая окраска

Аа – серо-голубая окраска

________________________________

F1-?

Ответ. Это вариант неполно­го доминирования с проявле­нием промежуточного харак­тера признака у гетерозигот. В F1 расщепление по генотипу и фенотипу одинаковое; 1:2:1. 25% (67 телят) имеют гено­тип АА и черную шерсть; 50% (136 телят) имеют генотип Аа и серо-голубую окраску; 25% – генотип «аа» (67 те­лят) — белую окраску.

Задача 9. Один ребёнок в семье родился здоровым, а второй имел тяжёлую наследственную болезнь и умер сразу после рождения.

Какова вероятность того, что следующий ребёнок в этой семье будет здоровым? Рассматривается одна пара аутосомных генов.

Решение. Анализируем генотипы родителей: оба родителя здоровы, они не могут иметь данную наследственную болезнь, т. к. она приводит к гибели организма сразу после рождения.

Если предположить, что данное заболевание проявляется по доминантному типу и здоровый признак является рецессивным, тогда оба родителя рецессивны. Тогда у них не может родиться больной ребёнок, что противоречит условию задачи.

Если данная болезнь является рецессивной, а ген здорового признака наследуется по доминантному типу, тогда оба родителя должны быть гетерозиготными и у них могут быть как здоровые дети, так и больные. Составляем схему скрещивания:

Ответ: Соотношение в потомстве 3:1, вероятность рождения здорового ребёнка в этой семье составляет 75%.

Задача 10. Растение высокого роста подвергли опылению с гомозиготным организмом, имеющим нормальный рост стебля. В потомстве было получено 20 растений нормального роста и 10 растений высокого роста.

Какому расщеплению соответствует данное скрещивание – 3:1 или 1:1?

Решение: Гомозиготный организм может быть двух видов: доминантным (АА) или рецессивным (аа). Если предположить, что нормальный рост стебля определяется доминантным геном, тогда всё потомство будет “единообразным”, а это противоречит условию задачи.

Чтобы произошло “расщепление”, растение нормального роста должно иметь рецессивный генотип, а растение высокого роста должно быть гетерозиготным.

Ответ: Соотношение по фенотипу и генотипу в потомстве составляет 1:1.

Задача 11.При скрещивании чёрных кроликов между собой в потомстве получили чёрных и белых крольчат.

Составить схему скрещивания, если известно, что за цвет шерсти отвечает одна пара аутосомных генов.

Решение: Родительские организмы имеют одинаковые фенотипы – чёрный цвет, а в потомстве произошло “расщепление”. Согласно второму закону Г. Менделя, ген, ответственный за развитие чёрного цвета, доминирует и скрещиванию подвергаются гетерозиготные организмы.

Задача 12. У Саши и Паши глаза серые, а у их сестры Маши глаза зелёные. Мать этих детей сероглазая, хотя оба её родителя имели зелёные глаза. Ген, ответственный за цвет глаз расположен в неполовой хромосоме (аутосоме).

Определить генотипы родителей и детей. Составить схему скрещивания.

Решение: По материнскому организму и по её родителям определяем, что серый цвет глаз является рецессивным признаком (второй закон Г. Менделя).

Т. к. в потомстве наблюдается “расщепление”, то отцовский организм должен иметь зелёный цвет глаз и гетерозиготный генотип.

Задача 13.Мать брюнетка; отец блондин, в его родословной брюнетов не было. Родились три ребёнка: две дочери блондинки и сын брюнет.

Ген данного признака расположен в аутосоме.

Проанализировать генотипы потомства и родителей.

Решение: Генотип отцовского организма должен быть гомозиготным, т. к. в его родословной наблюдается чистая линия по цвету волос. Гомозиготный генотип бывает доминантным (АА) или рецессивным (аа).

Если генотип отца гомозиготный доминантный, то в потомстве не будет детей с тёмными волосами – проявится “единообразие”, что противоречит условию задачи. Следовательно, генотип отца рецессивный. Материнский организм должен быть гетерозиготным.

Ответ: Соотношение по фенотипу и генотипу в потомстве составляет 1:1 или 50% 50%.

Задача 14. У человека проявляется заболевание – серповидно-клеточная анемия. Эта болезнь выражается в том, что эритроциты крови имеют не круглую форму, а серповидную, в результате чего транспортируется меньше кислорода.

Серповидно-клеточная анемия наследуется как неполностью доминантный признак, причём гомозиготное состояние гена приводит к гибели организма в детском возрасте.

В семье оба супруга имеют признаки анемии.

Какова процентная вероятность рождения у них здорового ребёнка?

Решение: Составляем схему скрещивания:

Ответ: 25% здоровых детей в данной семье.

5. ДИГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ.

Примеры решения задач.

Задача 1. Единственный ребёнок близоруких кареглазых родителей имеет голубые глаза и нормальное зрение. Определить:

а) генотипы всех трёх членов семьи;

б) рождение каких детей можно ожидать в этой семье?

Решение:

а) Дано: А – карие глаза

а – голубые глаза

В – близорукость

в – нормальное зрение

_______________________________

Р, F1-?

Генотип ребёнка – аавв

Гаметы – ав – от обоих родителей

Гаметы, несущие рецессивные признаки, должны быть в генотипе обоих родителей, значит их генотипы АаВв.

б) Р: ♀ АаВв х ♂ АаВв

G Ав, АВ, аВ, ав; Ав, АВ, аВ, ав

F1 решётка Пеннета

Кареглазые близорукие (к. б.) – 9

Кареглазые с нормальным зрением (к. н.) – 3

Голубоглазые близорукие (г. б.) – 3

Голубоглазые с нормальным зрением (г. н.) – 1

По генотипу считаем

1.  ААВВ - кареглазые близорукие

2.  ААВв - кареглазые близорукие

3.  АаВВ - кареглазые близорукие

4.  АаВв - кареглазые близорукие

5.  ААвв - кареглазые с нормальным зрением

6.  Аавв - кареглазые с нормальным зрением

7.  ааВВ - голубоглазые близорукие

8.  ааВв - голубоглазые близорукие

9.  аавв - голубоглазые с нормальным зрением

Ответ: генотипов – 9, фенотипов – 4.

Задача 2. У человека ген карих глаз доминирует над голубыми глазами. А умение владеть преимущественно правой рукой над леворукостью. Обе пары генов расположены в разных хромосомах. Голубоглазый правша женился на кареглазой правше. У них родилось двое детей: кареглазый левша и голубоглазый правша. Определите вероятность рождения в этой семье голубоглазых детей, владеющих преимущественно левой рукой.

Решение:

а) Дано: А – карие глаза

а – голубые глаза

В – праворукость

в – леворукость

_______________________________

Р, F1-?

Р: ♀ АаВв х ♂ ааВв

G Ав, АВ, аВ, ав; Ав, аВ;

F1 А_вв и ааВ_

Т. к. у детей сочетание рецессивных генов (вв и аа), следовательно. Родители гетерозиготны по данным признакам. Следовательно, выпишем гаметы и составим решётку Пеннета для ответа на поставленный вопрос.

Голубоглазые левши – 1/8 или 12,5

Задача 3. Существуют два вида наследственной слепоты, каждый из которых определяется своим рецессивным геном (а и в). Оба аллеля находятся в различных хромосомах и не взаимодействуют друг с другом. Определите генотипы родителей, страдающих различными видами слепоты (дигомозиготных). Возможные генотипы и фенотипы потомства, вероятность рождения слепых детей от такого брака. Составьте схему решения задачи. Объясните полученные результаты.

Ответ:

Схема решения задачи включает:

1) генотипы родителей, страдающих различными видами слепоты: ааВВ (гаметы аВ) и ААвв (гаметы Ав);

2) генотипы и фенотипы потомства – АаВв, все зрячие;

3) вероятность рождения слепых детей 0%, т. к. рецессивные гены двух видов слепоты перешли в гетерозиготное состояние и не проявляются.

Задача 4. Скрестили гомозиготного петуха, имеющего гребень (А) и оперённые ноги (В) с гетерозиготной курицей с гребнем и голыми ногами (гены не сцеплены). Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы гибридов первого и второго поколения, если во втором скрещивании были взяты особи с разными генотипами. Составьте схему решения.

Решение:

Дано: А – имеется гребень

а – нет гребня

В – оперённые ноги

в – голые ноги

_______________________________

Р, F1, F2 – ?

1) Р: ♀ ААВВ х ♂ Аавв

G АВ, Ав, ав;

F1 ААВв и АаВв - имеют гребень и оперённые ноги;

2) Р: ♀ ААВв х ♂ АаВв

G АВ, Ав АВ, Ав, аВ, ав.

F2 ААВВ, 2ААВв, 2АаВв, АаВВ - имеют гребень и оперённые ноги;

ААвв, Аавв - имеют гребень и голые ноги.

Задача 5. При скрещивании мух дрозофил с чёрным телом и укороченными крыльями (рецессивные признаки) с самцами с серы телом и нормальными крыльями (доминантные признаки) в потомстве были обнаружены особи с серым телом, нормальными крыльями (50%) и чёрным телом, укороченными крыльями (50%). Составить схему решения задачи. Определить генотипы родителей и потомства.

Решение:

Дано: А - серое тело

а – чёрное тело

В – нормальные крылья

в – укороченные крылья

_______________________________

Р, F1-?

Р: ♀ аавв х ♂ АаВв

G ав; АВ, ав;

F1 АаВв - серое тело, нормальные крылья и аавв – чёрное тело, укороченные крылья.

В потомстве образовалось только две фенотипические группы организмов вместо четырёх, в соотношении 1:1, следовательно, у самца образуется только два типа гамет вместо четырёх, гены наследуются сцеплено.

Задача 6. Мутации генов, вызывающие укорочение конечностей (а) и длинношерстность (в) у овец, передаются в следующее поколение по рецессивному типу. Их доминантные аллели формируют нормальные конечности (А) и короткую шерсть (В). Гены не сцеплены.

В хозяйстве разводились бараны и овцы с доминантными признаками и было получено в потомстве 2336 ягнят. Из них 425 длинношерстых с нормальными конечностями и 143 длинношерстых с короткими конечностями.

Определить количество короткошерстых ягнят и сколько среди них с нормальными конечностями?

Решение. Определяем генотипы родителей по рецессивному потомству. Согласно правилу “чистоты гамет” в потомстве по каждому признаку один ген от отцовского организма, другой ген от материнского организма, следовательно, генотипы родителей дигетерозиготные.

1). Находим количество длинношерстных ягнят: 425 + 143 = 568.
2). Находим количество короткошерстных: 2336 – 568 = 1768.
3). Определяем количество короткошерстных с нормальными конечностями:

12 ч.
х 9 ч. х = 1326.

Задача 7. У человека ген негритянской окраска кожи (В) полностью доминирует над геном европейской кожи (в), а заболевание серповидно-клеточная анемия проявляется неполностью доминантным геном (A), причём аллельные гены в гомозиготном состоянии (AA) приводят к разрушению эритроцитов, и данный организм становится нежизнеспособным.

Гены обоих признаков расположены в разных хромосомах.

Чистородная негроидная женщина от белого мужчины родила двух мулатов. Один ребёнок не имел признаков анемии, а второй умер от малокровия.

Какова вероятность рождения следующего ребёнка, не имеющего признаков анемии?

Решение. Составляем схему скрещивания:

Ответ: Вероятность рождения здорового ребёнка в данной семье составляет 1/4 = 25%

Задача 8. Рецессивные гены (а) и (с) определяют проявление таких заболеваний у человека, как глухота и альбинизм. Их доминантные аллели контролируют наследование нормального слуха (А) и синтез пигмента меланина (С).

Гены не сцеплены.

Родители имеют нормальный слух; мать брюнетка, отец альбинос. Родились три однояйцовых близнеца больные по двум признакам.

Какова вероятность того, что следующий ребёнок в этой семье будет иметь оба заболевания?

Решение.

По правилу “чистоты гамет” определили, что родители дигетерозиготные:

Ответ: Вероятность рождения ребёнка имеющего оба заболевания составляет 1/8 = 12,5%

Задача 9. Изучаются две пары аутосомных генов, проявляющих независимое наследование.

Петух с розовидным гребнем и оперёнными ногами скрещивается с двумя курицами, имеющих розовидный гребень и оперённые ноги.

От первой курицы были получены цыплята с оперёнными ногами, из них часть имела розовидный гребень, а другая часть – простой гребень.

Цыплята от второй курицы имели розовидный гребень, и часть из них с оперёнными ногами и часть с неоперёнными.

Определить генотипы петуха и двух куриц.

Решение.

По условию задачи оба родителя имеют одинаковые фенотипы, а в потомстве от двух скрещиваний произошло расщепление по каждому признаку. Согласно закону Г. Менделя, только гетерозиготные организмы могут дать “расщепление” в потомстве. Составляем две схемы скрещивания.

6. НАСЛЕДОВАНИЕ ПРИЗНАКОВ СЦЕПЛЕННЫХ С ПОЛОМ.

У человека, млекопитающих и некоторых других организмов особи женского пола имеют две одинаковые (гомологичные хромосомы) половые хромосомы, которые принято обозначать буквой « Х», т. е. женщины являются гомогаметными, поскольку все образующиеся яйцеклетки в норме содержат по одной Х-хромосоме. Особи мужского пола у людей и тех же видов животных имеют две разные по размерам и структуре половые - «Х» и «У» хромосомы. Следовательно, мужчины являются гетерогаметными, поскольку при сперматогенезе у них образуются сперматозоиды двух типов – 505 содержат Х-хромосому, а другие 50% - У-хромосому. У птиц, многих видов рыб, бабочек имеется противоположное соотношение – женский пол является гетерогаметным (содержит две разные хромосомы – W и Z), а мужской пол гомогаметным (W W).

Те признаки организма, которые определяются аллелями, локализованными в половых хромосомах, называются признаками, сцепленными с полом. Фенотипическое проявление функций этих аллелей будут находиться в зависимости от пола особи. Поскольку Х и У – хромосомы имеют разную структуру и многие их участки не гомологичны друг другу, значительное число аллелей, локализованное в них, не имеют аллельных пар. Поэтому особи гетерогаметного пола чаще всего несут только по одному аллелю. Такое состояние, когда данный участок хромосомы и локализованные в нём аллели представлены в единственном числе – называется гемизиготностью. Гемизиготность имеется и у небольшого числа аллелей, локализованных только в У - хромосоме, их передача идёт исключительно по мужской линии, а сами признаки носят название голандрических. В результате гемизиготности признаки, сцепленные с полом. Обязательно проявятся в фенотипе гетерогаметной особи, независимо от того, какой аллель унаследовала данная особь – доминантный или рецессивный.

Имеются случаи, когда принадлежность к тому или иному полу определяет доминантный или рецессивный характер наследования какого – либо признака. Так проявляет себя ген облысения у людей. В этих случаях гены, контролирующие развитие признака, локализуются в аутосомах, но под влиянием половых гормонов они могут менять характер доминирования.

Тип наследования признака, который определяется доминантным аллелем, локализованным в Х-хромосоме, обозначается ХД-тип, а тип наследования признака, который определяется рецессивным аллелем, локализованным в Х-хромосоме, обозначается как ХР-тип.

В таблице приведены типы наследования некоторых признаков человека, гены которых находятся в половых хромосомах.

Примеры решения задач.

Задача 1. У человека ген, вызывающий одну из форм цветовой слепоты или дальтонизм, локализован в Х-хромосоме. Состояние болезни вызывается рецессивным геном, состояние здоровья – доминантным. Девушка, имеющая нормальное зрение. Отец которой страдал цветовой слепотой, выходит замуж за нормального мужчину, отец которого тоже обладал цветовой слепотой. Какое зрение можно ожидать у детей от этого брака?

Решение:

Дано: Хд - дальтонизм

ХД - норма

_______________________________

F1-?

Р: ХД Хд х ХД У

G ХД, Хд ; ХД , У

F1 ХД ХД, ХД У, Хд У, ХД Хд

Ответ. Девочки будут с нормальным зрением, но одна из них носительница дальтонизма. Мальчики -50% - норма по зрению, 50% - дальтоники.

Задача 2. У человека классическая гемофилия наследуется как сцепленный с Х-хромосомой рецессивный признак. Альбинизм обусловлен аутосомным рецессивным геном. У одной супружеской пары, нормальной по этим двум признакам, родился сын с обеими аномалиями. Какова вероятность того, что у второго сына в этой семье проявятся также обе аномалии одновременно?

Решение:

Дано: Хд - гемофилия

ХД - норма

А - норма по окраске кожи

А - альбинизм

_______________________________

ааХдУ - ?

Р: ХДХд Аа х ХДУАа

F1 ХдУаа

Т. к. сын с обеими аномалиями, следовательно, мать была дигетерозиготной, а отец гетерозиготен по второй паре признаков.

Составим решётку Пеннета:

Ответ: Вероятность рождения сына с двумя аномалиями 1/16 – 6,25%.

Задача 3. Почему кошки бывают черепахового цвета, а коты нет?

Ответ. У кошек черепаховый цвет (трёхцветный окрас) сцеплен с полом ( с Х-хромосомой). ХВ – чёрная окраска, Хв – рыжая, ХВ Хв – черепаховая кошка.

Возможны: ♀ кошка ХВ ХВ ; ХВ Хв Хв Хв

чёрная черепаховая рыжая

♂ кот ХВ У ; Хв У

чёрный рыжий

Задача 4. Альбинизм у человека определяется рецессивным геном (а), расположенным в аутосоме, а одна из форм диабета определяется рецессивным геном (в), сцепленным с половой Х-хромосомой.

Доминантные гены отвечают за пигментацию (А) и нормальный обмен веществ (В).

У-хромосома генов не содержит.

Супруги имеют тёмный цвет волос. Матери обоих страдали диабетом, а отцы – здоровы.

Родился один ребёнок больной по двум признакам.

Определить процентную вероятность рождения в данной семье здоровых и больных детей.

Решение. Применяя правило “чистоты гамет” определяем генотипы родителей по цвету волос – генотипы гетерозиготные Аа.

По хромосомной теории пола определили, что отец болен диабетом ХвУ-, а мать здорова ХВХв.

Составляем решётку Пеннета – по горизонтали выписывают гаметы отцовского организма, по вертикали гаметы материнского организма.

Ответ: шесть организмов из шестнадцати доминантны по двум признакам – вероятность рождения составляет 6/16 = 37,5%. Десять больных: 10/16 = 62,5%, из них двое больных по двум признакам: 2/16 = 12,5%.

7. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АЛЛЕЛЬНЫХ ГЕНОВ.

Выраженность признака может быть различной. Характер доминирования признака может определяться условиями внешней среды или зависеть от внутренних факторов организма.

У многих генов известно не два, а три, четыре и более аллельных состояния – это так называемые множественные аллели. Возможность разных комбинаций по два аллеля из множественных аллелей довольно велика, например, цвет шерсти у одного из пород кроликов определяется четырьмя аллелями одного локуса, которые дают 8 вариантов. Взаимодействие между множественными аллелями в одних случаях происходит по типу полного доминирования. Символы таких аллелей можно представить в виде цепочки - А > а1 > а2 > а3…, где каждый аллель доминантен над всеми аллелями, находящимися от него справа, и рецессивен по отношению к левым. В других случаях множественные аллели взаимодействуют по типу кодоминирования. Такие отношения имеются у генов, определяющих у человека группы крови по системе АВО.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3