Независимое наследование (3 закон Менделя)

Задача 3-1

Написать возможные типы гамет, продуцируемых организмами со следующими генотипами: ААВВ, CcDD,EeFf, gghh (гены наследуются независимо).

Задача 3-2

У морских свинок ген черной окраски шерсти W доминирует над аллелем w, обуславливающим белую окраску. Короткошерстность определяется доминантным геном L, а длинношерстность его рецессивным аллелем l. Гены окраски и длины шерсти наследуются независимо. Гомозиготное черное короткошерстное животное было скрещено с гомозиготным белым длинношерстным. Какое потомство получится от возвратного скрещивания свинок из F₁ c родительской особью?

Задача 3-3

Чистопородного черного комолого быка (доминантные признаки, которые наследуются независимо) скрестили с красными рогатыми коровами. Какими будут гибриды? Каким окажется следующее поколение от скрещивания гибридов между собой?

Задача 3-4

У дрозофилы серая окраска тела и наличие щетинок – доминантные признаки, которые наследуются независимо. Какое потомство следует ожидать от скрещивания желтой самки без щетинок с гетерозиготным по обоим признакам самцом?

Задача 3-5

У человека альбинизм и способность преимущественно владеть левой рукой – рецессивные признаки, наследующиеся независимо. Каковы генотипы родителей с нормальной пигментацией и владеющих правой рукой, если у них родился ребенок альбинос и левша?

Решение

Для решения задачи можно абстрагироваться от одной пары признаков и рассматривать только другую:

I. Пигментация

А – нормальная пигментация, а – альбинизм.

1. Ребенок является альбиносом (рецессивный признак), следовательно, его генотип по этому признаку – аа.

2. Каждый из родителей имеет нормальную пигментацию, значит, оба они несут доминантный ген А. Поскольку у них есть ребенок с генотипом аа, то каждый из них должен нести также рецессивный гена. Следовательно, генотип родителей по гену пигментации – Аа.

II. Владение правой рукой

В – праворукость, b – леворукость.

1. Ребенок левша (рецессивный признак), следовательно, его генотип – bb.

2. Родители являются правшами, значит, каждый из них несет доминантный ген В. Их ребенок левша (bb), поэтому каждый из родителей несет рецессивный ген b. Генотип родителей по этой паре генов – Вb.

Следовательно: генотип матери – АаВb; генотип отца – АаВb; генотип ребенка – ааbb.

Схема брака

Р	♀АаBb норм. пигмент., правша	×	♂AаBb норм. пигмент., правша
гаметы	AB Ab aB ab		AB Ab aB ab
F₁	аabb альбинос, левша

Ответ

Родители гетерозиготны по каждой паре признаков и их генотип – АаВb.

Задача 3-6

У голубоглазой близорукой женщины от брака с кареглазым мужчиной с нормальным зрением родилась кареглазая близорукая девочка и голубоглазый с нормальным зрением мальчик. Ген близорукости (В) доминантен по отношению к гену нормального зрения (b), а ген кареглазости (С) доминирует над геном голубоглазости (с). Какова вероятность рождения в этой семье кареглазого с нормальным зрением ребенка?

Задача 3-7

У человека праворукость доминирует над леворукостью, кареглазость над голубоглазостью. Голубоглазый правша женился на кареглазой правше. У них родилось двое детей – кареглазый левша и голубоглазый правша. От второго брака этого же мужчины с кареглазой правшой родилось девять кареглазых детей, оказавшихся правшами. Определить генотипы мужчины и обеих женщин.

Решение

I. Первый брак

1. Мужчина гомозиготен по гену окраски глаз (аа), так как проявляет рецессивный признак и имеет ген В (праворукость).

2. Женщина несет доминантные гены А и В.

3. Поскольку в потомстве обоих родителей есть ребенок-левша (рецессивен и, следовательно, гомозиготен по гену b), то каждый родитель должен иметь ген b.

4. Точно так же мать должна нести рецессивный ген а, так как один из ее детей несет рецессивный признак и имеет генотипаа.

5. Следовательно, генотип мужчины – ааВb, а его первой жены – АаВb.

II. Второй брак

1. Женщина имеет в генотипе доминантные гены А и В.

2. Поскольку все ее потомство (9 детей) единообразно, то весьма возможно, что она гомозиготна по этим генам, и ее генотип –ААВВ, но точно это утверждать нельзя.

А – карие глаза, В – праворукость, а – голубые глаза, b – леворукость.

Схема первого брака

Р	♀АаBb кареглазая, правша	×	♂aаBb голубоглазый, правша
гаметы	AB Ab aB ab		aB ab
F₁	Aabb кареглазый, левша		aaB * голубоглазый, правша

Схема второго брака

Р	♀АABB кареглазая, правша	×	♂aаBb голубоглазый, правша
гаметы	AB		aB ab
F₁	9AaB* кареглазый, правша

Ответ

Генотип мужчины – ааВb, его первой жены – АаВb, второй – (возможно) ААВВ.

Задача 3-8

У голубоглазого темноволосого отца и кареглазой светловолосой матери четверо детей, каждый из которых отличается от другого по одному из данных признаков. Каковы генотипы родителей?

Решение

1. По каждому из признаков в потомстве происходит расщепление, следовательно, организмы, проявляющие доминантный признак, гетерозиготны по генам, кодирующим его. Поэтому генотип матери – Ааbb, а отца – ааВb.

2. Отец и мать продуцируют по два типа гамет, которые дают 4 варианта сочетаний.

3. Следовательно, генотип детей аавв, ааВb, Ааbb, АаВb.

Ответ

Генотип отца – ааВb, матери – Ааbb.

Задача 3-9

Тыкву, имеющую желтые плоды дисковидной формы, скрестили с тыквой, у которой были белые шаровидные плоды. Все гибриды от этого скрещивания имели белую окраску и дисковидную форму плодов. Какие признаки доминируют? Каковы генотипы родителей и потомства?

Задача 3-10

У собак черный цвет шерсти доминирует над кофейным, а короткая шерсть над длинной. Обе пары генов находятся в разных хромосомах. Охотник купил черную, с короткой шерстью собаку и хочет быть уверен, что его собака чистопородна. Какого партнера по скрещиванию ему нужно подобрать, чтобы убедиться в чистоте породы?

Задача 3-11

У фигурной тыквы белая окраска плода (W) доминирует над желтой (w), а дисковидная форма (D) над шаровидной (d). Тыкву с белыми дисковидными плодами скрестили с тыквой, у которой плоды были белыми и шаровидными. В потомстве оказалось:

3/8 белых дисковидных,
3/8 белых шаровидных,
1/8 желтых дисковидных,
1/8 желтых шаровидных.

Определить генотипы родителей и потомства.

Решение

Для решения данной задачи можно рассматривать каждый признак в отдельности. Тогда:

1. расщепление по цвету 3:1, следовательно, оба растения были гетерозиготны (Ww);

2. расщепление по форме 1:1, следовательно, скрещивалась гетерозиготная особь (Dd) с гомозиготной по рецессиву (dd).

Действительно, одно из родительских растений несло рецессивный признак (шаровидная форма плодов).

Таким образом, генотип первой особи – WwDd; генотип второй – Wwdd. Анализ скрещивания подтверждает решение и позволяет выявить генотипы потомства.

Схема скрещивания

Р	♀WwDd белый, дисковид.	×	♂Wwdd белый, шаровид.
гаметы	WD wD Wd wd		Wd wd
F₁	WWDd WwDd WWdd Wwdd белый, белый, белый, белый, дисковид. дисковид. шаровид. шаровид.
	WwDd wwDd Wwdd wwdd белый, желтый, белый, желтый, дисковид. дисковид. шаровид. шаровид.

Задача 3-12

У кур гороховидный гребень доминирует над листовидным, а оперенные ноги над голыми. От группы генетически однородных кур с листовидными гребнями и оперенными ногами при скрещивании с петухом, имеющим гороховидный гребень и голые ноги, получено следующее потомство: с гороховидным гребнем и оперенными ногами – 59, с гороховидным гребнем и голыми ногами – 72, с листовидным гребнем и оперенными ногами – 63, с листовидным гребнем и голыми ногами – 66. Установить генотипы родителей и потомков.

Задача 3-13

У дрозофил серая окраска тела доминирует над черной, а нормальная форма крыльев над скрученной. При скрещивании между собой серых мух с нормальными и скрученными крыльями одна четверть потомства имела черное тело. Примерно у половины всех дочерних особей крылья были нормальные, а у половины – скрученные. Каковы генотипы родителей?

Задача 3-14

У свиней белая щетина доминирует над черной, а наличие сережек – над их отсутствием. Определить генотип белого хряка с сережками:

1. если при спаривании его с любыми свиноматками рождается белое потомство с сережками;

2. если при спаривании другого такого хряка с черными свиноматками без сережек рождается 50% белых поросят с сережками и 50% черных поросят с сережками.

Задача 3-15

У пшеницы безостность (А) доминирует над остистостью (а), а красная окраска колоса (В) над белой (b). Растения безостного красноколосного сорта при скрещивании с пшеницей остистого белоколосного сорта дали:

1/4 безостных красноколосных,
1/4 безостных белоколосных,
1/4 остистых красноколосных,
1/4 остистых белоколосных.

Определить генотипы исходных растений. Соответствует ли данное скрещивание анализируемому?

Задача 3-16

У фигурной тыквы белая окраска плодов (W) доминирует над желтой (w), а дисковидная форма плодов (D) над шаровидной (d). От скрещивания двух растений с белыми дисковидными плодами получено 11 растений с желтыми дисковидными и 36 с белыми дисковидными плодами. Определить наиболее вероятный генотип исходных растений.

Задача 3-17

У дурмана пурпурная окраска цветков доминирует над белой, колючие семенные коробочки над гладкими. От скрещивания дурмана с пурпурными цветками и гладкими коробочками с растением, имеющим белые цветки и колючие коробочки, получено 320 растений с пурпурными цветками и колючими коробочками и 423 – с пурпурными цветками и гладкими коробочками. Каковы генотипы исходных организмов и потомства?

Задача 3-18

У кур черный цвет оперения доминирует над красным, наличие гребня – над его отсутствием. Гены, кодирующие эти признаки, располагаются в разных парах хромосом. Красный петух, имеющий гребень, скрещивается с черной курицей без гребня. Получено многочисленное потомство, половина которого имеет черное оперение и гребень, а половина – красное оперение и гребень. Каковы наиболее вероятные генотипы родителей?

Задача 3-19

Нормальный рост у овса доминирует над гигантизмом, раннеспелость – над позднеспелостью. Гены обоих признаков расположены в разных аутосомах. От скрещивания раннеспелых растений нормального роста между собой получили 22372 растения. Из них гигантских оказалось 5593, и столько же позднеспелых. Определить, сколько было получено растений, одновременно имеющих признаки позднего созревания и гигантского роста.

Решение

По полученным соотношениям произошло расщепление:

по росту – 5593:16779 (22372 – 5593),
по сроку созревания – 5593:16779 (22372 – 5593),

то есть по обоим признакам произошло расщепление в пропорции 1:3, следовательно, скрещивались особи гетерозиготные по обеим парам генов. При дигибридном скрещивании дигетерозигот количество особей с двумя рецессивными признаками равно 1/16.

Значит, количество позднеспелых гигантских растений равно 22372/16, это примерно 1398 (методическая ошибка авторов задачи в том, что приводятся очень точные цифры, а законы Менделя носят статистический характер).

Задача 3-20

Плоды томата бывают красные и желтые, гладкие и пушистые. Ген красного цвета – доминантный, ген пушистости – рецессивный. Обе пары находятся в разных хромосомах. Из собранного в колхозе урожая помидоров оказалось 36 т гладких красных и 12 т красных пушистых. Сколько в колхозном урожае будет желтых пушистых помидоров, если исходный материал был гетерозиготным по обоим признакам?

Задача 3-21

У флоксов белая окраска цветов определяется геном W, кремовая – w; плоский венчик – S, воронковидный – s. Растение флокса с белыми воронковидными цветами скрещено с растениями, имеющими кремовые плоские цветы. Из 76 потомков 37 имеют белые плоские цветки, 39 – кремовые плоские. Определить генотипы исходных растений.

Задача 3-22

У томатов пурпурная окраска стебля доминирует над зеленой. Рассеченные листья контролируются доминантным геном, а цельнокрайные – рецессивным. При скрещивании двух сортов томата, один из которых имел пурпурный стебель и рассеченный лист, другой – зеленый стебель и рассеченный лист, было получено следующее потомство:

1. 350 растений с пурпурным стеблем и рассеченным листом;

2. 112 – с пурпурным стеблем и цельнокрайным листом;

3. 340 – с зеленым стеблем и рассеченным листом;

4. 115 – с зеленым стеблем и цельнокрайным листом.

Каковы наиболее вероятные генотипы родительских растений?

Задача 3-23

Глухота и болезнь Вильсона (нарушение обмена меди) – рецессивные признаки. От брака глухого мужчины и женщины с болезнью Вильсона родился ребенок с обеими аномалиями. Какова вероятность рождения в этой семье здорового ребенка?

Решение

А – нормальный слух, а – глухота, В – нормальный обмен меди, b – болезнь Вильсона.

1. Ребенок болеет глухонемотой и болезнью Вильсона (рецессивные признаки), значит, его генотип –ааbb.

2. Мужчина глухой, следовательно, он гомозиготен по рецессивному признаку глухоты (аа). Он не страдает болезнью Вильсона, значит, имеет доминантный ген В. Мужчина должен иметь также рецессивный ген b, так как у него есть ребенок с этим заболеванием. Следовательно, генотип мужчины – ааВb.

3. Женщина страдает болезнью Вильсона, значит, она гомозиготна по рецессивному гену b. Она имеет нормальный слух (ген А), но у нее есть ребенок с глухонемотой (гомозиготный по рецессивному генуа). Поэтому генотип женщины – Ааbb.

Схема брака

P	♀Aabb нормальный слух, б. Вильсона		×	♂aaBb глухота, нормальный обмен
гаметы	Ab	ab		aB	ab
F₁	AaBb здоров 25%	Aabb б. Вильсона 25%		aaBb глухота 25%	aabb глухота, б. Вильсона 25%

4. Вероятность рождения здорового ребенка определяется по формуле (1) и равна отношению числа ожидаемых событий (рождение здорового ребенка – 1) к числу всех возможных событий (4), в данном случае она равна 1/4 (25%).

Ответ

Вероятность рождения здорового ребенка – 1/4 (25%).

Задача 3-24

Полидактилия (многопалость) и отсутствие малых коренных зубов передаются как доминантные аутосомные признаки. Гены этих признаков находятся в разных парах хромосом. Какова вероятность рождения детей без аномалий в семье, где оба родителя страдают данными заболеваниями и гетерозиготны по этим парам генов?

Задача 3-25

У человека брахидактилия (укорочение пальцев) – доминантный признак, а альбинизм – рецессивный. Какова вероятность рождения ребенка с двумя аномалиями у гетерозиготных по обоим признакам родителей?

Задача 3-26

Глаукома (заболевание глаз) имеет две формы. Одна форма определяется доминантным геном, а другая – рецессивным. Гены расположены в разных хромосомах. Какова вероятность рождения больного ребенка в семье:

1. где оба супруга страдают разными формами глаукомы и гомозиготны по обеим парам генов;

2. где оба супруга гетерозиготны по обеим парам генов?

Задача 3-27

Определить вероятность рождения голубоглазых детей с ретинобластомой (опухолью глаз) от брака гетерозиготных по обоим признакам родителей. Карий цвет глаз и ретинобластома определяются доминантными генами и наследуются независимо.

Задача 3-28

Темноволосый (доминантный признак), не имеющий веснушек мужчина женился на светловолосой женщине с веснушками (доминантный признак). У них родился светловолосый сын без веснушек. Определить вероятность рождения у них темноволосого ребенка с веснушками.

Задача 3-29

Некоторые формы катаракты и глухонемоты наследуются независимо по аутосомно-рецессивному типу. Какова вероятность рождения ребенка с двумя аномалиями, если один родитель глухой, а другой болен катарактой?

Задача 3-30

У человека глухонемота наследуется как аутосомно-рецессивный признак. Доминантный ген предрасположенности к подагре находится в другой паре аутосом. Каковы возможные генотипы и фенотипы детей от брака глухонемой женщины, не страдающей подагрой, и мужчины с нормальным слухом, больного подагрой (гомозиготного по этим признакам)?

Задача 3-31

При скрещивании между собой серых мух с нормальными крыльями 25% потомства имело черное тело. Примерно у 25% всех дочерних особей крылья были зачаточной формы. Какие признаки доминируют? Каковы генотипы родителей?

Решение

1. В потомстве наблюдалось расщепление по обоим признакам, следовательно, скрещивались гетерозиготные особи. Гетерозиготы несут доминантные признаки, значит, таковыми являются серая окраска тела и нормальная форма крыльев.

2. Расщепление в пропорции 3:1 по каждому признаку указывает на то, что скрещивались две дигетерозиготные особи с генотипом АаВb.

Ответ

Генотип обоих родителей – АаВb. Доминантными признаками являются серый цвет тела и нормальная форма крыльев.

Задача 3-32

При скрещивании растений флокса с белыми блюдцеобразными и кремовыми воронкообразными цветками все потомство имело белые блюдцеобразные цветки. При скрещивании полученных гибридов между собой было получено 726 растений, имеющих белые блюдцеобразные цветы, 238 – белые воронковидные, 245 – кремовые блюдцеобразные и 83 – кремовые воронковидные. Как наследуются признаки окраски и формы цветов у флокса? Каковы генотипы исходных растений?

Задача 3-33

Скрещивались две породы тутового шелкопряда, которые отличались следующими двумя признаками: полосатые гусеницы, плетущие белые коконы, и одноцветные гусеницы, плетущие желтые коконы. В первом поколении F₁ все гусеницы были полосатые и плетущие желтые коконы. Во втором поколении F₂ наблюдалось следующее расщепление:

6205 – полосатые гусеницы, плетущие желтые коконы,
2137 – полосатые гусеницы с белыми коконами,
2087 – одноцветные с желтыми коконами,
693 – одноцветные с белыми коконами.

Определить генотипы исходных форм и потомства F₁ и F₂.

Задача 3-34

Потомство (F₂), полученное в результате спаривания гомозиготных серых жеребцов с каштанами на ногах и гомозиготных вороных кобыл без каштанов, имеет серую масть без каштанов на ногах. Определить фенотипы потомства, полученного при спаривания жеребца из F₁ с вороной кобылой с каштанами.

Задача 3-35

У кур ген гороховидного гребня (А) доминирует над геном простого гребня (а), а по генам черной (В) и белой (b) окраски наблюдается неполное доминирование: особи с генотипом Вb имеют голубую окраску. Если скрещивать птиц, гетерозиготных по обеим парам генов, то какая доля потомков будет иметь:

1. простой гребень;

2. голубую окраску;

3. простой гребень и голубую окраску;

4. белую окраску и гороховидный гребень?

Решение

Поскольку каждый из признаков наследуется независимо друг от друга, то кур с простым гребнем будет 1/4, кур с голубой окраской – 1/2.

Выяснение количества особей с двумя признаками сводится к построению решетки Пеннета, из которой видно следующее:
1/8 потомства будет иметь генотип ааВb (простой гребень, голубая окраска);
3/16 потомства будет иметь генотип ААbb и Ааbb (гороховидный гребень, белая окраска).

Ответ

Кур с простым гребнем будет 1/4, с голубой окраской – 1/2, с простым гребнем и голубой окраской – 1/8, с гороховидным гребнем и белой окраской – 3/16.

Задача 3-36

Какое расщепление по фенотипу будет наблюдаться при скрещивании двух дигетерозигот, если:

1. оба гена не полностью доминируют над своим аллелем;

2. доминирование по одной паре генов полное, а по другой – неполное

Задача 3-37

У львиного зева окраска цветка контролируется одной парой генов с неполным доминированием, а ширина листа – другой парой генов с неполным доминированием. Обе пары генов наследуются независимо. Какое соотношение генотипов и фенотипов получится в потомстве от скрещивания растений с красными цветками и средними листьями и с розовыми цветками и узкими листьями?

Задача 3-38

У львиного зева красная окраска цветка неполно доминирует над белой. Гибридное растение имеет розовую окраску. Нормальная форма цветка полностью доминирует над пилорической. Какое потомство получится от скрещивания двух дигетерозиготных растений?

Задача 3-39

У шортгорнской породы скота цвет шерсти наследуется по промежуточному типу: ген R обусловливает красную масть, ген r – белую; генотипы Rr имеют чалую шерсть. Комолость (Р) доминирует над рогатостью (р). Белая рогатая корова скрещена с гомозиготным красным рогатым быком. Какой фенотип и генотип будет иметь их потомство F₁ и F₂?

Задача 3-40

У львиного зева красная окраска цветка неполно доминирует над белой. Гибридное растение имеет розовую окраску. Узкие листья частично доминируют над широкими (у гибридов листья имеют среднюю ширину). Какое потомство получится от скрещивания растения с красными цветами и средними листьями с растением, имеющим розовые цветки и средние листья?

Задача 3-41

У крупного рогатого скота комолость доминирует над рогатостью, а окраска контролируется парой генов с неполным доминированием – гомозиготные животные имеют красную или белую масть, а гетерозиготные – чалую. Скрещивание комолого чалого быка с рогатой белой коровой дало рогатую чалую телку. Каковы генотипы всех этих животных?

Задача 3-42

Написать типы гамет, образующихся у организма с генотипом АаВbСс. Гены А, В и С наследуются независимо.

Решение

Для написания вариантов гамет лучше использовать запись в хромосомной форме, тогда можно мысленно последовательно вращать хромосомы относительно друг друга и после этого записывать гены, попавшие в верхнюю и нижнюю часть. Все эти операции осуществляются мысленно, записывается только конечный результат.

а)

А
a

В
b

С
c

ABC

б)

a
A

В
b

С
c

aBC

в)

А
a

b
B

С
c

AbC

г)

А
a

B
b

c
C

ABc

abc

Abc

aBc

abC

Ответ

Тригетерозигота АаВbСс будет образовывать 8 типов гамет: АВС, аbс, аВС, Аbс, АbС, аВс, АВс и аbС.

Задача 3-43

Организм имеет генотип АаВbССddEE. Написать типы гамет, которые он образует, учитывая то, что каждая пара генов расположена в разных парах гомологичных хромосом.

Задача 3-44

У собак короткошерстность (L) доминирует над длинношерстностью (l), черная окраска (В) – над коричневой (b), отвислое ухо (Н) – над стоячим (h). Определить, сколько гамет и каких типов образует:

1. короткошерстный черный кобель с отвислыми ушами, гетерозиготный по цвету и длине шерсти и гомозиготный по гену висячести ушей;

2. гетерозиготная по всем признакам сука.

Задача 3-45

Короткопалость, близорукость и альбинизм кодируются рецессивными генами, расположенными в разных хромосомах. Короткопалый, близорукий мужчина с нормальной пигментацией женился на здоровой женщине-альбиноске. Их первый ребенок был короткопал, второй – близорук, третий – альбинос. Определить генотипы родителей и детей.

Решение

А – нормальная кисть, а – короткопалость,
В – нормальное зрение, b – близорукость,
С – нормальная пигментация, с – альбинизм.

1. Женщина – альбинос (рецессивный признак), значит, ее генотип по этой паре генов сс. Она имеет нормальную кисть и зрение, следовательно, у нее есть гены А и В. Двое ее детей гомозиготны по рецессивным генам а и b (имеют генотипы аа иbb). Следовательно, генотип женщины – АаВbсс.

2. Мужчина короткопал и близорук – ааbb. У него нормальная пигментация, значит, он несет ген С. Один из его детей альбинос, следовательно, генотип мужчины – ааbbСс.

3. Генотипы детей можно определить по генотипам родителей, каждый из которых несет одну из пар генов в рецессивном состоянии, поэтому все дети должны иметь минимум один рецессивный ген в каждой паре, их генотипы, соответственно:ааВbСс, АаbbСс и АаВbсс.

Схема брака

Р	♀АаBbcc норм. кисть, норм. зрение, альбинос		×	♂aabbCc короткопал., близорук., норм. пигмент.
гаметы	ABс Abс aBс abс			abC abc
F₁	аaBbCc короткопал., норм. зрение, норм. пигмент.	AabbCc норм. кисть, близорук., норм. пигмент.		AaBbcc норм. кисть, норм. зрение, альбинос

Ответ

Генотип мужчины – ааbbСс, женщины – АаВbсс, короткопалого ребенка – ааВbСс, близорукого – АаbbСс, альбиноса – АаВbсс.

Задача 3-46

Карий цвет глаз, темные волосы и владение правой рукой – доминантные признаки, которые наследуются независимо. Отец – кареглазый темноволосый левша, мать – голубоглазая светловолосая правша. В семье имеются: сын – голубоглазый светловолосый левша, и дочь – кареглазая темноволосая правша. Определить генотипы всех членов семьи.

Задача 3-47

У кур оперенные ноги (F) доминируют над голыми (f), розовидный гребень (R) – над простым (r), белое оперение (I) – над окрашенным (i). Курица с оперенными ногами, розовидным гребнем и белым оперением скрещена с таким же петухом. Среди их потомства был цыпленок с голыми ногами, простым гребнем и окрашенными перьями. Определить генотипы родителей.

Ответы

3-1. 1) АВ (10%); 2) СD и сD (по 50%); 3) EF, eF, Ef и ef(по 25%); 4) gh (100%).

3-2. От скрещивания потомков F₁ с родительской особью, имеющей два доминантных признакa, в F₂ получается единообразное по фенотипу потомство (черная короткая шерсть). От скрещивания потомков F₁ c другой родительской особью (wwll) получится:

25% свинок с черной короткой шерстью (WwLl),
25% свинок с черной длинной шерстью (Wwll),
25% свинок с белой короткой шерстью (wwLl),
25% свинок c белой длинной шерстью (wwll).

3-3. Все гибриды F₁ будут черными и комолыми. В F₂ будет наблюдаться расщепление по фенотипу в соотношении 9:3:3:1 (9 частей – черных комолых, 3 части – черных рогатых, 3 части – красных комолых и 1 часть – красных рогатых).

3-4. В потомстве будет наблюдаться расщепление в пропорции: 25% – серых с щетинками, 25% – серых без щетинок, 25% – желтых с щетинками, 25% – желтых без щетинок.

3-5. Родители гетерозиготны по каждой паре признаков и их генотип – АаВb.

3-6. Вероятность рождения в этой семье кареглазого ребенка с нормальным зрением равна 25%.

3-7. Генотип мужчины – ааВb, его первой жены – АаВb, второй, возможно, – ААВВ.

3-8. Генотип отца – ааВb, матери – Ааbb.

3-9. Генотип исходных особей – ааВВ и ААbb. Генотип потомства – АаВb.

3-10. Собака может иметь один из следующих генотипов: ААВВ, АаВВ, АаВb, ААВb. Для выяснения вопроса о том, какой генотип имеется у данного животного, его надо спарить с особью, имеющей оба гена в рецессивном состоянии (ааbb), т.е. с собакой, у которой длинная шерсть кофейного цвета. Отсутствие в потомстве от такого скрещивания особей с одним или двумя рецессивными признаками будет свидетельствовать о чистоте породы.

3-11. Объяснение в тексте.

3-12. Генотип петуха – Ааbb. Генотип кур – ааВb.

3-13. Генотип мух с серым телом и нормальными крыльями – АаВb. Генотип мух с серым телом и скрученными крыльями – Ааbb.

3-14. а) ААВВ; б) АаВВ.

3-15. Генотип безостной красноколосной пшеницы – АаВb, остистой белоколосной – ааbb. Данное скрещивание соответствует анализируемому потому, что позволяет определить генотип организма с двумя доминантными признаками путем скрещивания его с особью, имеющей оба рецессивных признака.

3-16. WwDD и WwDD.

3-17. Генотип исходных растений – ААbb и ааВb. Генотип потомков – АаВb и Ааbb.

3-18. Генотип петуха – ааВВ, курицы – Ааbb.

3-19. Количество позднеспелых гигантских растений равно 22372/16, то есть примерно 1398.

3-20. 4 т. Решение аналогично решению задачи 4-19.

3-21. Генотипы исходных растений – Wwss и wwSS.

3-22. Наиболее вероятные генотипы растений – АаВb и ааВb.

3-23. Вероятность рождения здорового ребенка – 1/4 (25%).

3-24. Вероятность рождения детей без аномалий равна 1/16.

3-25. Генотип родителей по условию задачи известен. Построив решетку Пеннета, можно убедиться, что вероятность рождения детей с двумя заболеваниями (генотип ААbb и Ааbb) будет равна 3/16.

3-26. а) Вероятность рождения больного ребенка – 100%.
б) Вероятность рождения больного ребенка – 13/16.

3-27. Вероятность рождения голубоглазых детей с ретинобластомой равна 3/16.

3-28. Вероятность рождения темноволосого ребенка с веснушками равна 25%.

3-29. Задача имеет четыре варианта решения.

3-30. Все дети (100%) будут иметь генотип АаВb, нормальный слух и предрасположенность к подагре.

3-31. Генотип обоих родителей – аВb . Доминантными признаками являются серый цвет тела и нормальная форма крыльев.

3-32. Доминантными являются признаки белой окраски и блюдцеобразной формы цветков. Признаки наследуются независимо (в потомстве F₂ наблюдается расщепление в соотношении 9:3:3:1). Генотипы исходных форм – ААВВ и ааbb.

3-33. Доминантными являются гены полосатой окраски гусениц и желтой окраски коконов. В соответствии с первым законом Менделя генотипы исходных форм (Р) – ААВВ и ааbb, единообразного потомства F₁ – АаВb. В потомстве F₂ полосатые гусеницы с желтыми коконами имели генотипы ААВВ, АаВВ, ААВb и АаВb, полосатые с белыми коконами – ААbb и Ааbb, одноцветные с желтыми коконами – ааВВ и ааВb, одноцветные с белыми коконами – ааbb. Расщепление по фенотипу в F₂, близкое к 9:3:3:1, подтверждает это предположение.

3-34. Доминантными являются признаки серой окраски тела и отсутствия каштанов. Генотип исходных животных – ААbb и ааВВ, единообразного потомства F₁ – АаВb. От скрещивания такого потомка с вороными кобылами, имеющими каштаны (рецессивные признаки, генотип ааbb), в равном соотношении будут получены жеребята с генотипами АаВb (серые без каштанов), ААbb(серые с каштанами), ааВb (вороные без каштанов) и ааbb (вороные с каштанами).

3-35. Кур с простым гребнем будет 1/4, с голубой окраской – 1/2, с простым гребнем и голубой окраской – 1/8, с гороховидным гребнем и белой окраской – 3/16.

3-36. а) В потомстве будет наблюдаться расщепление и по фенотипу, и по генотипу в соотношении 4:2:2:2:2:1:1:1:1.
б) Расщепление по фенотипу будет осуществляться в пропорции 6:3:3:2:1:1.

3-37. В потомстве в равном соотношении будут встречаться растения с красными цветами и средними листьями (ААВb), красными цветами и узкими листьями (ААbb), розовыми цветами и средними листьями (АаВb), розовыми цветами и узкими листьями (Ааbb).

3-38. От скрещивания будет получено следующее потомство:

красные цветы нормальной формы – 3/16,
белые цветы нормальной формы – 3/16,
розовые цветы пилорической формы – 2/16,
красные цветы пилорической формы – 1/16,
белые цветы пилорической формы – 1/16.

То есть расщепление по цвету будет осуществляться в соотношении 1:2:1, по форме – 3:1.

3-39. В F₁ все потомство будет иметь генотип Pprr (чалые, рогатые). В F₂ произойдет расщепление: 25% животных будут красными рогатыми (ррRR), 50% – чалыми рогатыми (ppRr), 25% – белыми рогатыми (ррrr).

3-40. 25% растений будет иметь красные цветки и средние листья, 25% – розовые цветки и средние листья, по 12,5% будут иметь красные цветки и узкие листья, розовые цветки и узкие листья, розовые цветки и широкие листья, красные цветки и широкие листья.

3-41. Бык – АаВb, корова – ааВВ, телка – ааВb.

3-42. Тригетерозигота АаВbСс будет образовывать 8 типов гамет: АВС, аbс, аВС, Аbс, АbС, аВс, АВс и аbС.

3-43. АВСdE, AbCdE, aBCdE и abCdE.

3-44. а) 4 типа гамет: LBH, lbH, LbH и lBH.
б) 8 типов гамет: LBH, lbh, Lbh, lBH, LbH, lBh, LBh и lbH.

3-45. Генотип мужчины – ааbbСс, женщины – АаВbсс, короткопалого ребенка – ааВbСс, близорукого – АаbbСс, альбиноса –АаВbсс.

3-46. Генотип отца – АаВbсс, матери – ааbbСс, сына – ааbbсс, дочери – АаВbСс.

3-47. Генотип курицы – АаВbСс. Генотип петуха – АаВbСс.

Взаимодействие неаллельных генов

Задача 4-1

У душистого горошка окраска цветов проявляется только при наличии двух доминантных генов А и В. Если в генотипе имеется только один доминантный ген, то окраска не развивается. Какое потомство F₁ и F₂получится от скрещивания растений с генотипами ААbb и ааВВ?

Решение

1. Генотип исходных растений известен по условию задачи. Они гомозиготны и будут давать один тип гамет, которые можно объединить единственным образом. Потомство F₁ будет единообразно по генотипу (АаВb) и фенотипу (розовые цветы):

Схема скрещивания

Р	♀AAbb белый	×	♂aaBB белый
гаметы	Ab		aB
F₁	AaBb розовый 100%

2. Дигетерозиготные потомки F₁ будут давать по 4 типа гамет, которые могут комбинироваться 16 способами. Построив решетку Пеннета, можно убедиться, что организмов, одновременно имеющих доминантные гены А и В (розовые цветы), будет примерно 9/16. То есть, в F₂ будет наблюдаться расщепление по цвету в пропорции 9:7.

Схема скрещивания

F₁	♀АаBb розовый	×	♂AаBb розовый
гаметы	AB Ab aB ab		AB Ab aB ab
F₂	AB розовый 9/16		Abb aaB aabb белый 7/16

Ответ

В F₁ все потомство будет единообразным и будет иметь розовую окраску цветов. В F₂ 9/16 растений будут иметь розовые, а 7/16 – белые цветы.

Задача 4-2

Окраска цветов душистого горошка в красный цвет обусловлена двумя парами генов. Если хотя бы одна пара находится в рецессивном состоянии, то окраска не развивается. Одновременное присутствие в генотипе обоих доминантных генов вызывает развитие окраски. Каков генотип растений с белыми цветами, если при их скрещивании друг с другом все растения получились красного цвета?

Решение

1. Поскольку потомство F₁ имело окрашенные цветки, то в его генотипе присутствуют оба доминантных гена А и В.

2. Все потомство единообразно, следовательно, скрещивались гомозиготные особи.

3. Родители имели неокрашенные цветки, значит, они не могут нести оба доминантных гена.

4. Генотип родителей не может быть одинаковым (иначе потомство было бы таким же, то есть имело бы неокрашенные цветки).

5. Этим условиям удовлетворяет только тот вариант, когда у одного родителя генотип ААbb, а у другого – ааВВ.

Схема скрещивания

Р	♀АAbb белый	×	♂aаBB белый
гаметы	Ab		aB aB
F₁	AaBb красный 100%

Задача 4-3

При скрещивании двух растений тыквы со сферической формой плодов получено потомство, имеющее только дисковидные плоды. При скрещивании этих гибридов между собой были получены растения с тремя типами плодов:

9 частей – с дисковидными плодами,
6 частей – со сферической формой плодов,
1 часть – с удлиненными плодами.

Какая закономерность наблюдается в данном случае? Каковы генотипы родителей и потомства?

Решение

1. Потомство F₁ отличалось от родителей и было единообразным, следовательно, оно является гетерозиготным, а исходные особи были гомозиготными.

2. Исходные особи должны отличаться по генотипу друг от друга, так как при одинаковом генотипе их потомство не отличалось бы от них. Это указывает на то, что в данном случае имеет место комплементарное взаимодействие генов. Генотип родительских особей – ААbb и ааВВ, а потомства F₁ – АаВb (см. решение задачи 5-2).

3. Таким образом, форма плодов определяется двумя парами генов. Если обе пары находятся в доминантном состоянии (генотипы ААВВ, АаВb, ААВb или АаВВ), то форма плодов дисковидная. Если в доминантном состоянии находится только одна пара генов (генотипы ААbb, Ааbb, ааВВ или ааВb), – форма плодов сферическая.

4. Расщепление в потомстве F₂ (9:6:1) отличается от расщепления 9:7, обычно наблюдаемого при комплементарном взаимодействии. 1/16 часть растений имела плоды удлиненной формы. Это может быть только в том случае, если генотип таких особей – ааbb, то есть оба гена находятся в рецессивном состоянии.

5. Анализ решетки Пеннета подтверждает полученные результаты.

Задача 4-4

Среди ферментов, участвующих в образовании хлорофилла у ячменя, имеется два фермента, отсутствие которых приводит к нарушению синтеза этого пигмента. Если нет одного из них, то растение становится белым, если нет другого – желтым. При отсутствии обоих ферментов растение также белое. Синтез каждого фермента контролируется доминантным геном. Гены находятся в разных хромосомах. Какое потомство следует ожидать при самоопылении гетерозиготного по обоим генам ячменя?

Задача 4-5

У кукурузы нормальный рост определяется двумя доминантными неаллельными генами. Гомозиготность по рецессивным аллелям даже одной пары генов приводит к возникновению карликовых форм. При скрещивании двух карликовых растений кукурузы выросли гибриды нормальной высоты, а при скрещивании этих гибридов в их потомстве было получено 812 нормальных и 640 карликовых растений. Определить генотипы родителей и потомков.

Задача 4-6

У норки известно два рецессивных гена – р и i, гомозиготность по каждому из которых, или по обоим одновременно, обуславливает платиновую окраску меха. Дикая коричневая окраска получается при наличии обоих доминантных аллелей Р и I. При каком типе скрещивания двух платиновых норок все их потомство будет коричневым?

Задача 4-7

При скрещивании двух карликовых растений кукурузы получено потомство нормальной высоты. В F₂ от скрещивания потомства первого поколения было 452 растения нормальной высоты и 352 – карликовых. Предложите гипотезу, объясняющую эти результаты.

Задача 4-8

В двух цветоводческих хозяйствах, не связанных друг с другом, длительное время разводили чистые линии душистого горошка с белыми цветами. Какое потомство можно ожидать от скрещивания этих двух чистых линий?

Задача 4-9

Окраска шерсти у кроликов определяется двумя парами генов, расположенных в разных хромосомах. При наличии доминантного гена С доминантный ген А другой пары обуславливает серую окраску шерсти, рецессивный ген а – черную окраску. В отсутствии гена С окраска будет белая. Крольчата какого цвета получатся от скрещивания серых дигетерозиготных кроликов?

Задача 4-10

Окраска бобов может быть пурпурной, желтой и белой. Под действием гена А неокрашенное соединение переводится в пурпурный пигмент. Ген В вызывает превращение пурпурного вещества в желтое. Какое потомство получится от скрещивания растений с генотипами АаВb и ааВВ?

Задача 4-11

Для получения окрашенных луковиц необходимо наличие у растений лука доминантного гена С. При гомозиготности по рецессивному аллелю с получаются бесцветные луковицы. При наличии доминантного гена С вторая пара аллелей определяет цвет луковицы – красный (R) или желтый (r). Краснолуковичное растение было скрещено с белолуковичным. В потомстве были растения с красными, желтыми и бесцветными луковицами. Определить генотипы скрещиваемых растений. Какое расщепление по фенотипу произошло в потомстве? Какое расщепление было бы в потомстве, если бы обе исходные особи были красного цвета?

Задача 4-12

У лука ген R определяет красную окраску чешуй, а ген r – желтую. Любая окраска проявляется только при наличии в генотипе доминантного гена С, при его отсутствии чешуи имеют белую окраску. Определить генотипы исходных форм луковиц с белыми и красными чешуями, если все гибридные луковицы имели красную окраску чешуй.

Задача 4-13

От скрещивания белых и серых мышей в потомстве F₁ все особи были черными, а в F₂ было 77 черных, 37 серых и 45 белых мышей. Как наследуется окраска у этих мышей? Определить генотипы родителей и потомков.

Задача 4-14

Собаки породы кокер-спаниель при генотипе А*В* имеют черную масть, при генотипе А*bb – рыжую, при генотипе ааВ * – коричневую, а при генотипе ааbb – светло-желтую. При скрещивании черного кокер-спаниеля со светло-желтым родился светло-желтый щенок. Какое соотношение по масти следует ожидать от спаривания того же черного спаниеля с собакой одинакового с ним генотипа?

Задача 4-15

Сын белой женщины и негра женится на белой женщине. Может ли ребенок от этого брака быть темнее своего отца?

Задача 4-16

Какой фенотип потомства будет:

1. от брака негра и светлой мулатки;

2. от брака белого и темной мулатки?

Задача 4-17

Какое потомство получится от брака:

1. двух средних гетерозиготных мулатов;

2. двух средних гомозиготных мулатов?

Задача 4-18

Два средних мулата имеют двух детей-близнецов: черного и белого ребенка. Можно ли установить генотипы родителей?

Задача 4-19

От брака среднего мулата и светлой мулатки родилось много детей, среди которых оказалось по 3/8 средних и светлых мулатов и по 1/8 – темных мулатов и белых. Каковы возможные генотипы родителей?

Задача 4-20

Может ли у одной пары родителей родиться двое детей-близнецов, один из которых белый, а другой – негр?

Задача 4-21

При скрещивании растений одного из сортов тыквы с белыми и желтыми плодами все потомство F₁ имело белые плоды. При скрещивании этого потомства между собой в их потомстве F₂ было получено:

204 растения с белыми плодами,
53 растения с желтыми плодами,
17 растений с зелеными плодами.

Определить возможные генотипы родителей и потомства.

Решение

1. Потомство F₁ единообразно. Это указывает на то, что родители были гомозиготны, и признак белой окраски доминирует.

2. Гибриды первого поколения F₁ гетерозиготны (получены от родителей с разным генотипом и имеют расщепление в F₂).

3. Во втором поколении имеется три класса фенотипов, но расщепление отличается от расщепления при кодоминировании (1:2:1) или при комплементарном наследовании (9:6:1, 9:3:4, 9:7 или 9:3:3:1).

4. Предположим, что признак определяется противоположным действием двух пар генов, причем особи, у которых обе пары генов находятся в рецессивном состоянии (ccjj), отличаются по фенотипу от особей, у которых действие гена не подавляется. Расщепление в потомстве 12:3:1 подтверждает это предположение.

Ответ

Генотипы родителей – ССjj и ссJJ, потомства F₁ – СсJj.

Задача 4-22

У кур породы леггорн окраска перьев обусловлена наличием доминантного гена С. Если он находится в рецессивном состоянии, то окраска не развивается. На действие этого гена оказывает влияние ген I, который в доминантном состоянии подавляет развитие признака, контролируемого геном С. Какое потомство получится от скрещивания дигетерозиготных по этим генам кур породы леггорн?

Задача 4-23

У кур породы леггорн окраска перьев обусловлена наличием доминантного гена С. Если он находится в рецессивном состоянии, то окраска не развивается. На действие этого гена оказывает влияние ген I, который в доминантном состоянии подавляет развитие признака, контролируемого геном С. Определить вероятность рождения окрашенного цыпленка от скрещивания кур с генотипом ССIi и ссIi.

Задача 4-24

При скрещивании чистых линий собак коричневой и белой масти все потомство имело белую окраску. Среди потомства полученных гибридов было 118 белых, 32 черных и 10 коричневых собак. Предложите гипотезу, объясняющую эти результаты.

Задача 4-25

У лошадей действие генов вороной (С) и рыжей масти (с) проявляется только в отсутствие доминантного гена D. Если он присутствует, то окраска белая. Какое потомство получится при скрещивании между собой белых лошадей с генотипом CcDd?

Задача 4-26

У овса черная окраска семян определяется доминантным геном А, а серая окраска – доминантным геном В. Ген А эпистатичен гену В, и последний в его присутствии не проявляется. При отсутствии в генотипе обоих доминантных генов окраска семян белая. При скрещивании двух серосеменных растений получили растения с серыми и белыми семенами в пропорции 3:1. Определить генотипы родителей. Какое расщепление в потомстве было бы получено, если бы скрещивались дигетерозиготные формы?

Задача 4-27

Свиньи бывают черной, белой и красной окраски. Белые свиньи несут минимум один доминантный ген I. Черные свиньи имеют доминантный ген Е и гомозиготны по рецессивной аллели i. Красные поросята (eeii) лишены доминантного гена-подавителя I и доминантного гена, определяющего черную окраску. Какое потомство можно ожидать от скрещивания черной гомозиготной свиньи и красного кабана?

Ответы

4-1. В F₁ все потомство будет единообразно и будет иметь розовую окраску цветов. В F₂ 9/16 растений будут иметь розовые, 7/16 – белые цветы.

4-2. Генотип исходных растений – ААbb и ааВВ.

4-3. Объяснение в тексте.

4-4. 9/16 – зеленые (АаВb, ААВВ, ААВb и АаВВ),

3/16 – желтые (ААbb и Ааbb),
4/16 – белые (ааВВ, ааВb и ааbb).

4-5. Исходные организмы имели генотипы ААbb и ааВВ. Единообразное потомство F₁ несло генотип АаВb; в потомстве F₂ наблюдалось расщепление 9:7, характерное для комплементарного наследования.

4-6. Для скрещивания необходимо взять животных с генотипами ppII и PPii.

4-7. Наблюдаемое в потомстве F₂ расщепление в пропорции 9:7 может быть при комплементарном наследовании, когда развитие признака (нормальный рост) определяется двумя парами генов в доминантном состоянии. Для проверки этого предположения надо провести возвратное скрещивание потомка F₁ c одним из родителей. В этом случае должно быть расщепление по фенотипу в соотношении 1:1.

4-8. Возможные варианты: ААbb × ааВВ – окрашенные, ААbb × ААbb – белые, ааВВ × ааВВ – белые.

4-9. Получатся серые, черные и белые крольчата в соотношении 9:3:4.

4-10. Получится следующее потомство: 25% – АаВВ – пурпурные, 25% – АаВb – пурпурные, 25% – ааВВ – белые, 25% – ааВb – белые. Расщепление по фенотипу равно 1:1.

4-11. Генотипы исходных особей – CcRr и Ccrr. В потомстве от их скрещивания наблюдается расщепление по фенотипу в пропорции 3:3:2. Если бы обе исходные особи были красного цвета (генотип – CcRr), то было бы расщепление в соотношении 9:3:4.

4-12. Генотип исходных растений с белыми цветами – ссrr, с красными цветами – CCRR.

4-13. По-видимому, признак кодируется двумя парами комплементарных генов, которые у родителей находятся в разных состояниях (ААbb и ааВВ). Соотношения фенотипов потомства подтверждает это предположение:

А*В* (черных) – 9/16,
А*bb (серых) – 3/16,
ааВ * и ааbb (белых) – 4/16.

4-14. В потомстве следует ожидать следующее расщепление по масти:

А*В* (черная) – 9/16,
А*bb (рыжая) – 3/16,
ааВ * (коричневая) – 3/16,
ааbb (светло-желтая) – 1/16.

4-15. Задача имеет три варианта решения. Во всех вариантах ребенок содержит меньше доминантных генов, чем отец, и, следовательно, будет светлее его.

4-16. а) От брака негра и светлой мулатки в равном соотношении будут рождаться темные и средние мулаты.
б) От брака белого и темной мулатки с равной вероятностью будут рождаться светлые или средние мулаты.

4-17. а) От брака двух средних гетерозиготных мулатов будут рождаться негры (1/16), темные мулаты (4/16), средние мулаты (6/16), светлые мулаты (4/16) и белые (1/16).
б) От брака средних гомозиготных мулатов, независимо от их генотипа, родятся только средние мулаты.

4-18. АаВb и АаВb. Только в этом случае в их потомстве будут одновременно встречаться дети с генотипами ааbb и ААВВ.

4-19. Генотип отца – АаВb, генотип матери – Ааbb или ааВb.

4-20. Может, если близнецы разнояйцовые, а родители являются дигетерозиготными мулатами (генотип АаВb). Тогда у них могут быть потомки с генотипом ААВВ (негр) и ааbb (белый).

4-21. Генотипы родителей – ССjj и ссJJ, потомства F₁ – СсJj.

4-22. В потомстве будет 3/16 окрашенных цыплят (С*ii) и 13/16 белых (генотипы **I* и ссii).

4-23. Вероятность рождения окрашенного цыпленка (Ccii) – 1/4.

4-24. Решение аналогично решению задачи 5-21.

4-25. СCDD, CcDD, CCDd, CcDd, ccDD и ccDd – белые (12/16), СCdd и Ccdd – вороные (3/16), ссdd – рыжие (1/16).

4-26. ааВb и ааВb. При скрещивании дигетерозигот было бы получено соотношение черных, серых и белых семян в пропорции 12:3:1.

4-27. Красный кабан по условию задачи имеет генотип eeii. Генотип свиньи не может быть ЕЕII, так как в этом случае она не была бы окрашенной. Следовательно, ее генотип ЕЕii. Каждое из животных дает один тип гамет (ei и Ei соответственно), которые можно объединить единственным образом. В результате этого получатся черные поросята с генотипом Eeii.

Наследование генов, локализованных в половых хромосомах

Задача 5-1

Классическая гемофилия передается как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой, признак. Мужчина, больной гемофилией, женился на здоровой женщине (все ее предки были здоровы). У них родилась здоровая дочь. Определить вероятность рождения больного гемофилией ребенка от брака этой дочери со здоровым мужчиной.

Решение

А – нормальная свертываемость, а – гемофилия.

1. Мужчина болен гемофилией, следовательно, его генотип – Х^аY.

2. Женщина здорова, значит, она несет доминантный ген А. Все ее предки были здоровы (чистая линия), следовательно, она не является носительницей, и ее генотип – Х^AХ^A.

3. Одну Х-хромосому дочь получила от матери, другую от отца. Мать могла передать ей только хромосому Х^A, а отец – только Х^a. Генотип дочери – Х^AХ^a.

4. Генотип мужа дочери – Х^AY, по условию задачи.

Схема брака

P	♀Х^AХ^a здорова		×	♂Х^aY гемофилия
гаметы
F₁	Х^AХ^a носитель			Х^AY здоров
гаметы
F₂	Х^AХ^A здорова 25%	Х^AХ^a носитель 25%		Х^AY здоров 25%	Х^aY гемофилия 25%

Ответ

Вероятность рождения больного гемофилией ребенка – 25% (50% мальчиков будут страдать этим заболеванием).

Задача 5-2

У дрозофилы доминантный ген красной окраски глаз (W) и рецессивный ген белой окраски (w) находятся в Х-хромосомах. Белоглазая самка скрещивалась с красноглазым самцом. Какой цвет глаз будет у самцов и самок в первом и втором поколении?

Задача 5-3

Отсутствие потовых желез у людей – рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. Мужчина, у которого отсутствуют потовые железы, женился на женщине, в семье которой никогда не встречалось это заболевание. Какова вероятность рождения у них детей с подобной аномалией?

Задача 5-4

У человека гемофилия детерминирована сцепленным с Х-хромосомой рецессивным геном. Какова вероятность рождения больного ребенка от брака с генотипически здоровым партнером:
а) мужчины, брат которого страдает гемофилией;
б) здоровой женщины, имеющей такого брата?

Задача 5-5

Рецессивный ген дальтонизма (цветовой слепоты) располагается в Х-хромосоме. Женщина с нормальным зрением (отец ее был дальтоником) выходит замуж за мужчину с нормальным зрением, отец которого был дальтоником. Определить возможные фенотипы потомства.

Задача 5-6

Рецессивный ген дальтонизма локализован в Х-хромосоме. От брака женщины с нормальным зрением, родственники которой страдали дальтонизмом, и мужчины с нормальным зрением, у отца которого была цветовая слепота, родились три дочери с нормальным зрением и два сына с цветовой слепотой. Каковы генотипы родителей и потомства? От кого из родителей мальчики получили ген дальтонизма?

Задача 5-7

У человека цветовая слепота обусловлена рецессивным геном, сцепленным с Х-хромосомой. Нормальное зрение определяется доминантным аллелем этого гена. От брака родителей с нормальным зрением родился ребенок с цветовой слепотой. Определить генотипы всех членов семьи.

Задача 5-8

У дрозофилы есть пара аллельных генов, один из которых определяет развитие нормальных круглых глаз, а другой – полосковидных глаз. Скрещивается самка, имеющая полосковидные глаза, с круглоглазым самцом. Все потомство F₁ имеет полосковидные глаза. Возвратное скрещивание самок из F₁ с родителем привело к появлению потомства F₂, в котором половина самок и половина самцов имело полосковидные глаза, а другая половина – круглые. Объясните характер наследования данного признака.

Задача 5-9

Потемнение зубов – доминантный признак, сцепленный с Х-хромосомой. У родителей, имеющих темные зубы, родилась дочь с темными и сын с белыми зубами. Какова вероятность рождения детей с белыми зубами в этой семье?

Задача 5-10

Перепончатопалость передается через Y-хромосому. Определить возможные фенотипы детей от брака перепончатопалого мужчины и нормальной женщины.

Решение

1. Генотип мужчины – ХY^А, так как он несет ген перепончатопалости (ген можно обозначать и заглавной, и строчной буквой, так как понятие доминантности или рецессивности в данном случае не имеет смысла).

2. Генотип женщины – ХХ, поскольку у нее отсутствует Y-хромосома, содержащая ген перепончатопалости.

Схема брака

Р	♀XX нормальная	×	♂XY^А перепончатопалый
гаметы
F₁	♀XX нормальная		♂XY^А перепончатопалый

Ответ

Все девочки будут здоровы, а мальчики будут перепончатопалыми.

Задача 5-11

При скрещивании серых самок аквариумных рыбок «гуппи» с пестро окрашенным самцом в первом поколении получены серые самки и пестрые самцы в соотношении 1:1. Такое же соотношение наблюдалось во всех последующих поколениях. Как объяснить полученные результаты?

Задача 5-12

Какие котята получатся от скрещивания:

1. черной кошки с рыжим котом;

2. б) рыжей кошки с черным котом?

Задача 5-13

Черная кошка принесла котят, у одного из которых черепаховая окраска шерсти, а у трех – черная. Что можно сказать о генотипе котят? Каков их пол?

Задача 5-14

Рецессивные гены, кодирующие признаки гемофилии и дальтонизма, сцеплены с Х-хромосомой. Мужчина, больной гемофилией, женится на здоровой женщине, отец которой был дальтоником, но не гемофиликом. Какое потомство получится от брака их дочери со здоровым мужчиной?

Решение

А – нормальная свертываемость, а – гемофилия,
В – нормальное цветоощущение, b – дальтонизм.

1. Генотип мужчины – Х^аВY, так как он несет признак гемофилии и не является дальтоником.

2. Отец женщины был дальтоником, следовательно, она получила от него рецессивный ген дальтонизма. Вторая аллель этого гена находится в доминантном состоянии, так как женщина является здоровой. По признаку гемофилии женщина гомозиготна, так как здорова (доминантный признак), и ее отец был здоров. Генотип женщины – Х^АВХ^Аb.

3. Генотип мужа дочери – Х^АВY, так как он не страдает ни дальтонизмом, ни гемофилией.

4. По признаку гемофилии дочь является гетерозиготной, так как от отца она может получить только рецессивный ген, а от гомозиготной матери – только доминантный. Отец передал ей доминантный ген по признаку дальтонизма, а мать могла передать ей как доминантный, так и рецессивный ген. Следовательно, генотип дочери может быть Х^аВХ^Аb или Х^аВХ^АВ. Задача имеет два варианта решения.

Ответ

В первом случае – 25% детей (половина мальчиков) будут болеть гемофилией, во втором – половина мальчиков будет страдать гемофилией, а половина – дальтонизмом.

Задача 5-15

Рецессивные гены гемофилии и дальтонизма связаны с Х-хромосомой. Какое потомство будет получено от брака мужчины, больного гемофилией, и женщины, больной дальтонизмом (гомозиготной по признаку отсутствия гемофилии)?

Задача 5-16

Мужчина, страдающий гемофилией и дальтонизмом, женился на здоровой женщине, не являющейся носительницей генов этих заболеваний. Какова вероятность, что у ребенка от брака его дочери со здоровым мужчиной:

1. будет одно из этих заболеваний;

2. будут обе аномалии?

Кроссинговер между генами дальтонизма и гемофилии отсутствует.

Задача 5-17

В Х-хромосоме человека могут располагаться рецессивные гены, определяющие развитие гемофилии и дальтонизма. Женщина имеет отца, страдающего гемофилией, но не дальтонизмом, и здоровую по признаку гемофилии (гомозиготную) мать-дальтоника. Эта женщина выходит замуж за здорового мужчину. Какова вероятность рождения у нее ребенка с одной аномалией, если предположить, что кроссинговер между генами гемофилии и дальтонизма отсутствует?

Задача 5-18

Ген доминантного признака шестипалости (А) локализован в аутосоме. Ген рецессивного признака дальтонизма (d) расположен в Х-хромосоме. От брака шестипалого мужчины-дальтоника и здоровой женщины родился шестипалый сын-дальтоник и здоровая дочь. Каковы генотипы родителей и детей?

Решение

1. Женщина имеет нормальную кисть, следовательно, ее генотип по признаку шестипалости – аа. У нее нормальное зрение (Х^D), но ее сын – дальтоник (Х-хромосому он получил от матери). Поэтому генотип женщины – ааХ^DХ^d.

2. У мужчины шестипалая кисть, значит, он несет ген А, но его дочь здорова (аа), поэтому генотип мужчины по признаку шестипалости – Аа. Мужчина страдает дальтонизмом, то есть несет рецессивный ген d в своей единственной Х-хромосоме. Генотип мужчины – АаХ^dY.

3. Подобным образом по генотипам родителей можно определить генотипы детей: дочь – ааХ^DХ^d, сын –АаХ^dY.

Схема брака

А – шестипалость, а – нормальная кисть, D – нормальное зрение, d – дальтонизм.

Р	♀aaX^DX^d норм. кисть, носитель				×	♂AaX^dY шестипалый, дальтоник
гаметы	aX^D aX^d					AX^d aX^d AY aY
F₁	AaX^DX^d шестипалый, носитель	aaX^DX^d норм. кисть, носитель	AaX^dX^d шестипалый, дальтоник	aaX^dX^d норм. кисть, дальтоник		AaX^DY шестипалый, здоровый	aaX^DY норм. кисть, здоровый	AaX^dY шестипалый, дальтоник	aaX^dY норм. кисть, дальтоник

Ответ

Генотип матери – ааХ^DХ^d, отца – АаХ^dY, дочери – ааХ^DХ^d, сына – АаХ^dY.

Задача 5-19

Гемофилия – рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. Альбинизм – рецессивный аутосомный признак. У супружеской пары, нормальной по этим признакам, родился ребенок с обеими аномалиями. Какова вероятность рождения в этой семье здорового ребенка?

Задача 5-20

Гипертрихиоз (повышенная волосатость ушной раковины) передается через Y-хромосому. Полидактилия – доминантный аутосомный признак. В семье, где отец страдал гипертрихиозом, а мать – полидактилией, родилась нормальная дочь. Какова вероятность рождения в этой же семье ребенка с обеими аномалиями?

Задача 5-21

У человека отсутствие потовых желез вызывается рецессивным, сцепленным с Х-хромосомой, геном, а один из видов глухоты – рецессивным аутосомным геном. У нормальной пары родился ребенок с двумя этими аномалиями. Каковы генотипы родителей и ребенка?

Задача 5-22

У человека аниридия (один из видов слепоты) зависит от доминантного аутосомного гена, летального в гомозиготном состоянии, а оптическая атрофия (другой вид слепоты) – от рецессивного, сцепленного с полом гена, находящегося в Х-хромосоме. Мужчина с оптической атрофией и аниридией женился на женщине с аниридией, гомозиготной по аллелю, отвечающему за отсутствие оптической атрофии. Определите возможные фенотипы потомства от этого брака.

Задача 5-23

Гипоплазия зубной эмали наследуется как сцепленный с Х-хромосомой доминантный признак, шестипалость – как аутосомно-доминантный. В семье, где мать шестипалая, а у отца гипоплазия зубной эмали, родился пятипалый здоровый мальчик. Напишите генотипы всех членов семьи по этим признакам. Объясните, почему у сына не проявились доминантные признаки родителей? Возможно ли у них рождение ребенка с двумя аномалиями одновременно?

Задача 5-24

Способность различать вкус фенилтиомочевины (ФТМ) обусловлена доминантным аутосомным геном Т. Люди, не различающие вкус данного вещества, имеют генотип tt. Дальтонизм – рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. Женщина с нормальным зрением, различающая вкус ФТМ, вышла замуж за дальтоника, неспособного различать вкус фенилтиомочевины. У них родилась дочь, страдающая дальтонизмом и различающая вкус ФТМ, и четыре сына, ни один из которых не страдал дальтонизмом. Двое из них различали вкус ФТМ, а двое – не различали. Каковы генотипы родителей и детей?

Задача 5-25

У дрозофилы имеются две пары альтернативных признаков: серая и желтая окраска тела, нормальная и зачаточная форма крыльев. Скрещивается гомозиготная самка с желтым телом и нормальными крыльями с гомозиготным самцом, имеющим серое тело и зачаточные крылья. Все самки получаются серыми с нормальными крыльями, а все самцы – желтыми с зачаточными крыльями. Какой признак сцеплен с полом, а какой нет? Какие признаки доминируют?

Задача 5-26

Выше отмечалось, что у некоторых организмов, например, у птиц, гетерогаметными (ZW) являются женские особи, а мужские – гомогаметные (ZZ). У кур полосатость окраски обусловлена сцепленным с Z-хромосомой доминантным геном В, а отсутствие полосатости – его рецессивным аллелем b. Наличие гребня на голове определяется доминантным аутосомным геном С, а его отсутствие – рецессивным аллелем с. Две полосатых, имеющих гребешки птицы были скрещены и дали двух цыплят – полосатого петушка с гребешком и неполосатую курочку, не имеющую гребешка. Определить генотипы родительских особей.

Задача 5-27

Красноглазые длиннокрылые дрозофилы при скрещивании между собой дали следующее потомство:
самки: 3/4 красноглазых длиннокрылых, 1/4 красноглазых с зачаточными крыльями;
самцы: 3/8 красноглазых длиннокрылых, 3/8 белоглазых длиннокрылых, 1/8 красноглазых с зачаточными крыльями, 1/8 белоглазых с зачаточными крыльями.
Как наследуются данные признаки у дрозофил? Каковы генотипы родителей?

Задача 5-28

Женщина-правша с карими глазами и нормальным зрением выходит замуж за голубоглазого мужчину-правшу дальтоника. У них родилась дочь с голубыми глазами, левша и дальтоник. Какова вероятность того, что следующий ребенок у них будет иметь такие же признаки, если известно, что карий цвет глаз и преимущественное владение правой рукой – доминантные признаки, гены которых расположены в разных аутосомах, а дальтонизм кодируется рецессивным, сцепленным с Х-хромосомой геном?

Решение

А – карие глаза, а – голубые глаза,
В – праворукость, b – леворукость,
D – нормальное зрение, d – дальтонизм.

1. Генотип дочери – ааbbХ^dХ^d, поскольку она несет три рецессивных признака.

2. Генотип мужчины по признаку цвета глаз – аа, так как он несет рецессивный признак. Он дальтоник, следовательно, в егоХ-хромосоме имеется ген d. Мужчина – правша (доминантный ген В), но его дочь является левшой (bb), значит, он должен нести также рецессивный ген b. Генотип мужчины – ааВbХ^dY.

3. Женщина является правшой с карими глазами и не страдает дальтонизмом, следовательно, она несет доминантные гены А, Ви D. Ее дочь несет рецессивные признаки, значит в генотипе женщины присутствуют также гены а, b, и d. Генотип женщины – АаВbХ^DХ^d.

Ответ

Построив решетку Пеннета (8×6), можно убедиться, что вероятность рождения ребенка с тремя рецессивными признаками равна 1/24.

Задача 5-29

У овец ген Р обуславливает комолость, а ген Р' – рогатость. Доминирование этой пары аллелей зависит от пола. У баранов рогатость доминирует над комолостью, а у овец комолость доминирует над рогатостью. Какое потомство F₁ можно ожидать от скрещивания рогатой овцы с комолым бараном?

Решение

1. Овца рогатая (рецессивный для самок признак), следовательно, ее генотип – ххР'P '.

2. Баран комолый (признак, рецессивный для самцов), значит, его генотип – хуРР.

Схема скрещивания

Р	♀xxP'P ' рогатая овца	×	♂xyPP комолый баран
гаметы	xP '		xP yP
F₁	♀xxP'P комолые овцы 50%		♂xyP'P рогатые бараны 50%

Ответ

В потомстве будет 50% комолых овец и 50% рогатых баранов

Задача 5-30

Облысение, начинающееся со лба, является признаком, доминантным у мужчин и рецессивным у женщин (поэтому лысые мужчины встречаются чаще). Признак кодируется аутосомным геном. Облысевший мужчина (гетерозиготный по гену лысости) женился на женщине с нормальными волосами, мать которой была лысой. Определить возможные генотипы потомства.

Задача 5-31

У мужчин аутосомный ген лысости S выступает как доминантный, а у женщин он рецессивен. Женщина, имеющая лысого брата, выходит замуж за лысого мужчину. Отец женщины также был лысым. У них родился нормальный сын и рано облысевшая дочь, которая вышла замуж за нормального мужчину. Какова вероятность рождения сына, склонного к раннему облысению, у этой пары?

Ответы

5-1. Вероятность рождения больного гемофилией ребенка – 25% (50% мальчиков будут страдать этим заболеванием).

5-2. В F₁ все самки будут иметь красные глаза, все самцы – белые глаза. В F₂ половина самок и половина самцов будут красноглазыми, половина – белоглазыми.

5-3. Все девочки будут являться фенотипически здоровыми носительницами заболевания. Все мальчики будут здоровыми фенотипически и генотипически. Вероятность рождения больных детей в данной семье равна нулю.

5-4. а) Вероятность равна 0;
б) вероятность равна 25% (половина мальчиков может оказаться больными).

5-5.Половина мальчиков будут здоровыми фенотипически и генотипически, а половина – больными. Половина девочек будут являться фенотипически и генотипически здоровыми, половина – носительницами дальтонизма.

5-6. Генотип мужчины – Х^DY. Женщина несет генотип Х^DХ^d, генотип обоих сыновей – Х^dY. Генотип дочерей может быть Х^DХ^D или Х^DХ^d. Мальчики получили ген дальтонизма от матери.

5-7. Генотип матери – Х^DХ^d, отца – Х^DY, ребенка – Х^dY.

5-8. Ген, контролирующий форму глаз, сцеплен с полом и локализован в Х-хромосоме. Доминантным является признак полосовидной формы глаз (он проявляется у потомства F₁).

Cхема скрещивания:

Р	♀X^АX^А полосков.		×	♂X^aY круглые
гаметы
F₁	X^АX^a полосков.			X^АY полосков.
F₁×P	♀X^АX^a полосков.		×	♂X^aY круглые
гаметы
F₂	X^АX^a полосков.	X^aX^a круглые		X^АY полосков.	X^aY круглые

5-9. Вероятность рождения ребенка с белыми зубами – 25%. Этот ребенок будет мальчиком.

5-10. Все девочки будут здоровы, а мальчики будут перепончатопалыми.

5-11.Поскольку признак пестрой окраски всегда появляется только у самцов и никогда у самок, можно предположить, что он локализован в Y-хромосоме.

5-12. а) Получится 50% черных и 50% трехцветных котят;
б) получится 50% рыжих и 50% трехцветных котят.

5-13. Генотип трехцветного котенка – Х^AХ^a (самка), генотип черных котят – Х^AY (самцы).

5-14. В первом случае 25% детей (половина мальчиков) будут болеть гемофилией; во втором – половина мальчиков будет страдать гемофилией, половина – дальтонизмом.

5-15. Все мальчики будут страдать дальтонизмом, а девочки будут носительницами гена гемофилии.

5-16. Вероятность появления одного заболевания равна 0, поскольку оба гена расположены в одной хромосоме. Вероятность рождения ребенка с обеими аномалиями равна 25% (это будут мальчики).

5-17. Генотип мужа женщины – Х^DHY, так как он не несет признаков дальтонизма и гемофилии. Генотип женщины – Х^DhХ^dH, поскольку от отца она получила Х-хромосому, содержащую рецессивный ген гемофилии, а от матери – рецессивный ген дальтонизма. Анализ схемы брака показывает, что в этом случае вероятность рождения в этой семье ребенка с одним заболеванием равна 50% (мальчики с генотипом Х^DhY, больные гемофилией, и мальчики с генотипом Х^dHY, страдающие дальтонизмом). Все девочки будут здоровы, но половина их будет носительницами гена гемофилии, половина – дальтонизма.

5-18. Генотип матери – ааХ^DХ^d, отца – АаХ^dY, дочери – ааХ^DХ^d, сына – АаХ^dY.

5-19. Вероятность рождения в этой семье здорового ребенка – 9/16.

5-20. 25% (половина мальчиков будет страдать гипертрихиозом и полидактилией).

5-21. Генотип родителей – АаХ^BХ^b и АаХ^BY, ребенка – ааХ^bY.

5-22. 2/3 детей будут страдать аниридией. По признаку оптической атрофии все дети будут здоровы, но все девочки будут являться носительницами гена, определяющего развитие этого заболевания.

5-23. Генотип матери – АаХ^bХ^b, отца – ааХ^BY, сына – ааХ^BY. У сына не проявился признак шестипалости, потому что у матери и у отца в генотипе есть рецессивные гены нормальной кисти. Ребенок не страдает гипоплазией, потому что от отца он получил Y-хромосому, а мать его гомозиготна по рецессивному гену нормальной зубной эмали. Вероятность рождения в этой семье ребенка с двумя аномалиями (девочки) равна 25%.

5-24. Генотип матери – Х^DХ^dTt, отца – Х^dYtt, дочери – Х^dХ^dTt, первых двух сыновей – Х^DYTt, вторых двух сыновей – Х^DYtt.

5-25. С Х-хромосомой сцеплен признак окраски тела (А – желтая, а – белая). Доминантный ген признака нормальной формы крыльев и рецессивный ген зачаточной формы крыльев локализованы в аутосомах.

5-26. Генотип петуха – СсZ^BZ^b, генотип курицы – СсZ^BW.

5-27. По признаку формы крыльев в потомстве первого поколения для всех особей, независимо от пола, наблюдается расщепление в пропорции 3:1. Это указывает на то, что наследование формы крыльев осуществляется по обычному аутосомно-доминантному типу. Причем ген нормальной формы крыльев доминирует над геном зачаточной формы. Расщепление в потомстве по этому признаку в соотношении 3:1 указывает на то, что скрещивались гетерозиготные особи. Наследование окраски глаз осуществлялось по-разному у самок и самцов. У самок в F₁ все потомство было единообразно и имело красные глаза; у самцов наблюдалось расщепление: половина особей имело красные, половина – белые глаза. Это говорит о том, что ген красной окраски глаз является доминантным и располагается в Х-хромосоме. Наличие среди потомства расщепления указывает на то, что часть особей, участвующих в скрещивании была гетерозиготной. Поскольку самцы всегда гомозиготны по генам, расположенным в Х-хромосоме, то гетерозиготными являются самки, и их генотип – Х^AХ^a. Генотип исходных самцов – Х^AY, потому что в противном случае среди их дочерей было бы расщепление признака. Генотип исходных самок – Х^AХ^aВb, самцов – Х^AYВb.

5-28. Вероятность рождения ребенка с тремя рецессивными признаками равна 1/24.

5-29. Все овцы (50% от всех животных) будут комолыми, все бараны (также 50% от общего числа) будут рогатыми.

5-30. Все мальчики и половина девочек будут склонны к облысению. Если отвлечься от признака пола, то расщепление в потомстве будет соответствовать менделевскому (3:1).

5-31. Вероятность рождения лысого сына – 3/8 (1/2 – вероятность того, что ребенок будет мальчиком; 3/4 – что мальчик будет склонен к облысению). Общая вероятность равна: 1/2 · 3/4 = 3/8.

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 240; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!