Тема №6. Наследование признаков, сцепленных с полом

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 10Следующая ⇒

Цитологические исследования показали, что у животных особи мужского и женского пола отличаются по хромосомным наборам. Хромосомы, по которым отличаются особи мужского и женского пола, называются половыми хромосомами. Те из них, которые одинаковы у особей обоих полов и являются парными у одного из полов, получили название Х-хромосом. Непарная половая хромосома, имеющаяся у организмов одного пола и отсутствующая у другого, была названа Y-хромосомой. Те хромосомы, по которым мужской и женский пол не различаются, называются аутосомами. Пол, образующий одинаковые гаметы в отношении половых хромосом, называется гомогаметным, тот, который производит гаметы двух сортов, - гетерогаметным.

Гомогаметный женский пол - XX и гетерогаметный мужской пол - XY имеют двукрылые насекомые, млекопитающие (в том числе и человек), из растений дрема. У птиц, чешуекрылых насекомых, некоторых рыб и других наоборот, женский пол - гетерогаметный, а мужской гомогаметный.

Оказалось, что у многих организмов Y-хромосома, в отличие от Х-хромосомы, наследственно инертна, т.к. не содержит генов. Поэтому гены, находящиеся в X хромосоме, аллелей в Y-хромосоме, как правило, не имеют. В результате рецессивные гены, находящиеся в X хромосоме, могут проявляться.

Признаки, определяемые генами, находящимися в X и V хромосомах, называются признаками, сцепленными с полом. В определенном направлении скрещивания признаки, определяемые генами, находящимися в Х-хромосоме наследуются крест-накрест, т.е. от матери к сыновьям, от отца к дочерям. Сцеплено с полом наследуются такие признаки, как дальтонизм и гемофилия у человека, окраска глаз и цвет тела у дрозофилы, окраски оперения некоторых пород кур и т.д. Гены дальтонизма, находящиеся в половой хромосоме, можно обозначить как XY (Y-хромосома инертна), генотип женщины, носителя гена дальтонизма - Хл.

В случае, если ген какого-либо признака находится в Y-хромосоме, Х-хромосома может быть инертной. Например, у человека наследственная болезнь - гипертрихоз (вырастание волос на крае ушной раковины) определяется геном, находящимся в Y - хромосоме. Генотип больного гипертрихозом мужчины – XY. Этот ген передается только по мужской линии.

При решении задач на сцепленное с полом наследование генотипы в схемах скрещивания принято записывать в хромосомном выражении. Большую помощь в анализе задач данного раздела могут оказать генеалогические схемы.

Примеры решения задач

Задача. Две красноглазые длиннокрылые особи дрозофилы при скрещивании между собой дали следующее потомство: самки: 154 красноглазых длиннокрылых, 48 красноглазых с зачаточными крыльями; самцы: 98 красноглазых длиннокрылых, 95 белоглазых длиннокрылых, 27 красноглазых с зачаточными крыльями, 30 белоглазых с зачаточными крыльями. Какова генетическая обусловленность этих признаков? Каковы генотипы родителей и потомков?

Решение: Поскольку при скрещивании фенотипически одинаковых особей в первом поколении наблюдается расщепление по обоим признакам, можно предположить, что особи гетерозиготны по этим признакам. Из условия видно, что и у самцов, и у самок расщепление по форме крыльев происходит в отношении примерно 3:1. Можно заключить, что окраска крыльев обусловлена действием одной пары аллелей А и а), расположенных в аутосоме, причем зачаточные крылья - рецессивный признак, и оба родителя гетерозиготны по этому признаку.

Расщепление по цвету окраски глаз наблюдается только у особей мужского пола в соотношении примерно 1:1, у всех самок глаза одинаковые. Очевидно, такой характер расщепления обусловливается тем, что признак сцеплен с полом, и самцы в потомстве оказываются двух типов в силу гетерозиготности самки, взятой в скрещивание.

Самец, взятый в скрещивание, имел красные глаза, следовательно, в его X хромосоме был ген красноглазости. Поскольку в потомстве среди большего числа не было белоглазых мух, можно сказать, что белая окраска глаз - рецессивный признак. Следовательно, окраска глаз и форма крыльев наследуются независимо друг от друга, так как определяющие их гены располагаются в разных хромосомах.

Исследуемые признаки:

– длина крыльев: Ген А – длинные крылья

Ген а – зачаточные крылья

– окраска глаз: Ген В – красные

Ген b – белые

Запишем скрещивание:

Р АаХ^ВХ^Ьх АаX^B Y

красноглазые длиннокрылые красноглазые длиннокрылые

Гаметы: АХ^B, АХ^b, аХ^B, аХ^b; АХ^B, AY, aX^B, aY

Находим F2 строим решетку Пеннета.

♀ ♂	АХ^B	АХ^b	аХ^B	аХ^b
АХ^B	AAХ^BХ^B длин. кр., красногл	AАХ^BХ^b длин. кр., красногл	AаХ^BХ^B длин. кр., красногл	AaХ^BХ^b длин. кр., красногл
AY	AАХ^BY длин. кр., красногл	ААХ^bY длин. кр., белогл.	AaХ^BY длин. кр., красногл	АaХ^bY длин. кр., белогл.
aX^B	AaХ^BХ^B длин. кр., красногл	AaХ^BХ^b длин. кр., красногл	ааХ^BХ^B зачат. кр. красногл	аaХ^BХ^b зачат. кр. красногл
aY	AaХ^BY длин. кр., красногл	АaХ^bY длин. кр., белогл.	АaХ^BY длин. кр., красногл	aaХ^bY зачат.кр. белогл.

генотипы потомков ♀ AAХ^BХ^Bдлин. кр.,красногл.;

AАХ^BХ^bдлин. кр., красногл.

AаХ^BХ^Bдлин. кр., красногл.

AaХ^BХ^b длин. кр., красногл.

AaХ^BХ^Bдлин. кр., красногл.

AaХ^BХ^bдлин. кр., красногл.

ааХ^BХ^Bзачат. кр., красногл.

аaХ^BХ^bзачат. кр., красногл.

♂ AАХ^BY длин. кр., красногл

ААХ^bY длин. кр., белогл.

3AaХ^BY длин. кр., красногл.

2АaХ^bY длин. кр., белогл.

aaХ^bY зачат.кр., белогл.

Расщепление по фенотипу для самки составило 6 длин. кр., красногл.: 2 кор. кр., красногл. (3:1). Расщепление для самца составило 3 длин. кр., красногл., 3 длин. кр., белогл., 1 зачат.кр., белогл., 1 зачат.кр., красногл.

Ответ: генотипы родителей ♀ АаХ^ВХ^Ь , ♂ АаX^B Y ;

Задача: Классическая форма гемофилии передается как рецессивный, сцепленный с Х - хромосомой признак. Мужчина, больной гемофилией, вступает в брак со здоровой женщиной, отец которой страдал гемофилией. Дайте прогноз относительно здоровья их будущих детей.

Дано:

признак (свертываемость крови) Ген Х^H – норма, генотип♀ Х^HХ^H, Х^HX^h

♂ Х^HY

Ген X^h – гемофилия, генотип ♂ Х^hY

Решение: Известно, что у женщины с нормальной свертываемостью крови был отец – гемофилик. Рассуждая об определении пола, можно прийти к выводу, что от отца дочь получает Х-хромосому, в данном случае – содержащую ген гемофилии, т.е генотип женщины Х^HX^h (говорят, что она – носительница гена гемофилии).
Р: ♀ Х^HX^h х ♂ Х^hY
Гаметы: Х^HX^h Х^hY
F1

♀ ♂	Х^H	X^h
Х^h	♀ Х^H Х^h норма	♀ X^h Х^h норма
Y	♂ Х^H Y гемофилия	♂ X^h Y гемофилия

Ответ: в этой семье с вероятностью 50% могут рождаться как здоровые, так и больные дети.

Задачи для решения

1. Рецессивный ген b, обуславливающий черное тело у мухи дрозофилы, локализован во 2-ой паре хромосом. В той же хромосоме находится рецессивный ген V, детерминирующий рудиментарные крылья. В 3-ей паре хромосом локализован рецессивный ген S, определяющий глаза цвета сепии (светло коричневый).

А) Сколько и какие типы гамет продуцирует дигетерозиготный по черному телу и зачаточным крыльям самец BbVv? Ответ: два типа гамет с генами BV и bv.

Б) Сколько и какие типы гамет продуцирует тригетерозиготный по черному телу, зачаточными крыльями и глазам цвета сепии самец BbVvSs? Ответ: четыре типа гамет с генами BVS, bvS, BVs и bvs.

В) Сколько и какие типы гамет продуцирует дигетерозиготная по черному телу и зачаточным крыльям самка BbVv? Ответ: четыре типа гамет BV, bv, Bv и bV.

Г) Сколько и какие типы гамет продуцирует тригетерозиготная по черному телу, зачаточными крыльями и глазам цвета сепии самка BbVvSs? Ответ: восемь типов гамет (4 некроссоверных и 4 кроссоверных) BVS, bvS, BVs, BvS, Bvs, bVS и bVs.

2. Длинные крылья мухи дрозофилы доминируют над рудиментарными. Какое можно ожидать соотношение между числом особей в потомстве с нормальными и рудиментарными крыльями, если скрестить две гетерозиготные особи с нормальными крыльями. Ответ: Соотношение по фенотипу 3:1 (три с нормальными крыльями, а один – с рудиментарными). Соотношение по генотипу 1:2:1 (1 гомозиготная доминантная: 2гетерозиготных:1 рецессивная).

3.У мухи дрозофилы серая окраска тела (Е) доминирует над темной (е), а длинные крылья (V) – над рудиментарными (v). При скрещивании гомозиготных серых мух с длинными крыльями получено потомство F-1, которое оказалось фенотипически единообразным. Каков будет фенотип и генотип у потомства, если скрестить гибридов F-1 между собой? Ответ: По фенотип потомство F02 окажется серой окраски с длинными крыльями (ЕV), серой окраски с рудиментарными крыльями (Еv), темной окраски с длинными крыльями (еV) и темной окраски с рудиментарными крыльями (еv) в соотношении 9:3:3:1. По генотипу гетерозиготным и гомозиготным в соотношении 12:4.

4. Дигетерозиготная самка по генам А и В скрещивается с самцом, рецессивным по обоим генам. В результате этого получено потомство, у которого имеется расщепление по фенотипу: АВ – 47%, Аb – 3%, аВ - 3%, ab – 47%. Какой тип наследования признаков имеется в данном случае? Можно ли определить расстояние между генами А и В. Ответ: Наследование признаков происходит по типу неполного сцепления генов. Расстояние между генами А и В равно 6 морганид.

5. Тестовое задание о гетерогаметности. Ответ: к сведению. Млекопитающие, человек, дрозофила, рыбы и многие насекомые: гаметы спермии (Х и У), яйцеклетки (Х и Х), то есть гетерогаметный пол у самца. Клоп, кузнечики: спермии (Х и 0), яйцеклетки (Х и Х), то есть гетерогаметный пол у самца. Все птицы, чешуекрылые, многие рыбы: спермии (Х и Х), яйцеклетки (Х и У), то есть гетерогаметный пол у самки. Моль: спермии (Х и Х), яйцеклетки (Х и 0), то есть гетерогаметный пол у самки. У пчелы самки диплоидны, а самцы гаплоидны (♀ 2n, ♂n). Известны, сравнительно редкие виды, у которых пол не наследуется, а является модификацией. Например, у одного морского червя (бионелия виридис) отдельно живущие личинки превращаются в самок, а личинки, поселяющиеся на самке или близ нее, - в самцов.

6. Пробанд страдает ночной слепотой. Его два брата также больны. По линии отца пробанда страдающих ночной слепотой не было. Мать пробанда больна. Две сестры и два брата матери пробанда здоровы. Они имеют только здоровых детей. По материнской линии дальше известно, что бабушка больна, дедушка здоров, сестра бабушки больна, а брат здоров, прадедушка (отец бабушки) страдал ночной слепотой, сестра и брат прадедушки были больны, прапрадедушка болен, его брат, имеющий больную дочь и двух больных сыновей, также болен. Жена пробанда, ее родители и родственники здоровы. Определите вероятность рождения больных детей в семье пробанда.

7. Пробанд страдает легкой формой серповидноклеточной анемии. Его супруга здорова. Она имеет дочь также с легкой формой анемии. Мать и бабушка пробанда страдали этой же формой серповидноклеточной анемии, остальные сибсы матери и ее отец здоровы. У жены пробанда есть сестра, больная легкой формой анемии, вторая сестра умерла от анемии. Мать и отец жены пробанда страдали анемией, кроме того известно, что у отца было два брата и сестра с легкой формой анемии и что в семье сестры отца двое детей умерли от серповидноклеточной анемии. Определите вероятность рождения детей с тяжелой формой анемии в семье дочери пробанда, если она выйдет замуж за такого же мужчину, как ее отец.

8. Пробанд имеет белый локон в волосах надо лбом. Брат пробанда без локона По линии отца пробанда аномалий не отмечено. Мать пробанда с белым локоном. Она имеет трех сестер. Две сестры с локоном, одна без локона. У одной из теток пробанда со стороны матери сын с локоном и дочь без локона. Третья тетка пробанда со стороны матери без локона имеет двух сыновей и одну дочь без локона. Дед пробанда по линии матери и двое его братьев имели белые локоны, а еще двое были без локонов. Прадед и прапрадед также имели белый локон надо лбом. Определите вероятность рождения детей с белым локоном надо лбом, если пробанд вступит в брак со своей двоюродной сестрой, имеющей этот локон.

9. Молодожены нормально владеют правой рукой. В семье женщины было две сестры, нормально владеющие правой рукой, и три брата - левши. Мать женщины правша, отец - левша. У отца есть сестра и брат - левши и сестра и два брата - правши. У матери женщины есть два брата и сестра - все правши. Мать мужа - правша, отец - левша. Бабушка и дедушка со стороны матери и отца мужа нормально владеют правой рукой. Определите вероятность рождения в этой семье детей, владеющих левой рукой.

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 1763; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8910 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!