III.8 Задачи на взаимодействие неаллельных генов

1. У попугайчиков-неразлучников цвет перьев определяется двумя парами не-сцепленных неаллельных генов. Сочетание двух доминантных генов (хотя бы по одному из каждой пары аллелей) определяет зеленый цвет, сочетание доминантного гена из одной пары и рецессивных генов из другой пары оп­ределяет желтый или голубой цвет, рецессивные особи по обеим парам имеют белый цвет. При скрещивании зеленых попугайчиков-неразлучников между собой получено потомство: зеленых - 199, желтых - 68, голубых - 65, и белых - 22. Определите генотипы родителей и потомства, вид взаимодей­ствия доминантных неаллельных генов.

2. У люцерны посевной были получены следующие данные о наследовании окраски цветков:

Р: пурпурные цветки х желтые цветки,

F1: все растения с зелеными цветками,

F2: 468 зеленых, 156 пурпурных, 154 желтых, 54 белых.

Определите генотипы всех растений из первого и второго поколений. Ука­жите вид взаимодействия доминантных неаллельных генов.

3. При скрещивании двух карликовых растений кукурузы было получено по­томство F1 нормальной высоты. Во втором поколении от скрещивания меж­ду собой растения из первого поколения было получено 648 растений нор­мальной высоты и 504 карликовых растений. Определите генотипы растений F1 и F2, вид взаимодействия доминантных неаллельных генов?

4. Рост человека контролируется несколькими парами несцепленных генов, ко­торые взаимодействуют по типу полимерии. Если пренебречь факторами среды и условно ограничиться лишь тремя парами генов (Ш. Ауэрбах, 1969), то можно допустить, что в какой-то популяции самые низкорослые люди имеют все рецессивные гены и рост 150 см, самые высокие - все доминант­ные гены и рост 180 см. Низкорослая женщина вышла замуж за мужчину среднего роста. У них было четверо детей, которые имели рост 165 см, 160 см, 155 см и 150 см. Определите генотипы родителей и их рост.

5. Окраска цветков у душистого горошка определяется двумя парами аллелей R, г и S, s. При наличии по крайней мере одного доминантного гена из каж­дой пары аллелей в генотипе цветки пурпурные, при всех других генотипах цветки белые. Определите вид взаимодействия доминантных неаллельных генов и генотипы потомства, если при скрещивании двух растений R, г и S, s с пурпурными цветками в потомстве получено 252 растения с белыми цвет­ками и 326 растений с пурпурными.

6. У мышей серая окраска обусловлена двумя доминантными неаллельными генами С и В, из них ген С необходим для образования пигмента, поэтому рецессивные гомозиготы (ее) не имеют пигмента (альбиносы). Ген В обусловливает неравномерное распределение пигмента, а рецессивный его ал­лель (b) кодирует равномерное распределение пигмента по всему волосу и рецессивные гомозиготные (bb) в присутствии гена С имеют черную окраску C-bb, а генотипы ссВ- и ccbb - белую, так как не имеют гена С для образова­ния пигмента. При скрещивании серых мышей между собой получено по­томство, из них 164 серых, 70 белых и 54 черных мышей. Определите гено­типы родителей и потомства, вид взаимодействия доминантных неаллельных генов?

7. У человека имеется несколько форм наследственной близорукости. Умерен­ная форма (от -2, 0 до -4, 0) и высокая (выше -5, 0) передаются как аутосомные доминантные несцепленные между собой признаки (А.А. Малиновский, 1970). В семье, где мать была близорукой, а отец имел нормальное зрение, родилось двое детей: дочь и сын. У дочери оказалась умеренная форма бли­зорукости, а у сына - высокая. Какова вероятность рождения следующего ре­бенка в семье без аномалий, если известно, что у матери близорукостью страдал только один из родителей? Следует иметь в виду, что у людей, имеющих гены обеих форм близорукости, проявляется только одна - высо­кая.

8. Выведите формулу расщепления для потомства и определите вид взаимо­действия доминантных неаллельных генов, если в брак вступают дигетерозиготы по аллелям высокой и умеренной близорукости, которые передаются как аутосомные доминантные несцепленные между собой гены, причем ген высокой формы близорукости подавляет умеренную.

9. Окраска цветков у душистого горошка определяется двумя парами аллелей R, г и S, s. При наличии по крайней мере одного доминантного гена из каж­дой пары аллелей в генотипе цветки пурпурные; при всех других генотипах цветки белые. Каким будет соотношение различных фенотипов в потомстве от скрещивания двух растений R, г и S, s с пурпурными цветками?

10.Окраска лошади определяется двумя парами генов А и В. Ген серой окраски (А) является супрессором, т.е. подавляет ген на черную окраску (В). Лоша­ди, дигомозиготные по рецессивным генам, имеют рыжую окраску. Скрещи­ваются две породы лошадей, серая AAbb и черная ааВВ. Напишите отноше­ние по окраске в F1 и F2 поколениях. Какое взаимодействие генов мы имеем в данном случае?

11. Цветы белого горошка могут быть белыми и красными. При скрещивании двух растений с белыми цветками все потомство оказалось с красными цвет­ками. При скрещивании потомков между собой оказались растения с крас­ными и белыми цветами. Определите генотипы родителей и потомков пер­вого и второго поколений, дайте характеристику генам. Определите вид взаимодействия неаллельных доминантных генов?

12. У человека нормальный слух определяется двумя доминантными генами Д и Е, при наличии какого-то одного доминантного гена или только рецессив­ных аллелей (дд и ее) развивается врожденная глухонемота. Определите ге­нотипы родителей в двух семьях: а) оба родителя глухие, а их 7 детей имеют

 

нормальный слух; б) у глухих родителей 3 глухих ребенка. Какой вид взаи­модействия неаллельных генов проявляется в этом случае?

13. Выведите формулу расщепления для потомства и определите вид взаимо­действия неаллельных генов, если в брак вступают дигетерозиготы по алле­лям D и Е, определяющим нормальный слух. При наличии какого-то одного доминантного гена или только рецессивных аллелей (dd и ее) развивается врожденная глухонемота. Какова вероятность рождения здоровых детей в этой семье.

14. При скрещивании желтоплодной тыквы с белой все потомство F₁ имело бе­лые плоды. При скрещивании особей F₁ между собой получено растений: с белым плодами - 204, с желтыми - 53, с зелеными - 17. Определите вид взаимодействия доминантных неаллельных генов.

15.Так называемый бомбейский феномен состоит в том, что в семье, где отец имел I группу крови, а мать - III, родилась девочка с I группой. Она вышла замуж за мужчину со II группой крови, и у них родились две девочки: первая с - IV, вторая - с I группой крови. Появление в третьем поколении девочки с IV группой крови от матери с I группой крови вызвало недоумение. Однако в литературе было описано еще несколько подобных случаев. По сообще­нию В. Мак-Кьюсика (1967), некоторые генетики склонны объяснить это яв­ление редким рецессивным эпистатическим геном, способным подавлять действие генов, определяющих группу крови А и В. Принимая эту гипотезу:

а) Определите вероятность рождения детей с I группой крови в семье пер­вой дочери из третьего поколения, если она выйдет замуж за такого же по гено­типу мужчину, как она сама. Установите вероятные генотипы всех трех поко­лений, описываемых в бомбейском феномене.

б) Определите вероятные группы крови у детей в семье второй дочери из третьего поколения, если она выйдет замуж за мужчину с IV группой крови, но гетерозиготного по редкому эпистатическому гену.

16. Белое оперение кур определяется двумя парами несцепленных неаллельных генов. В одной паре доминантный неаллельный ген определяет окрашенное оперение, рецессивный аллель - белое оперение. В другой паре доминант­ный ген подавляет окраску.

а) При скрещивании белых кур между собой получено потомство из 1680цыплят, среди которых 315 цыплят было окрашенных, остальные белые. Определите генотипы родителей и окрашенных цыплят, вид взаимодействия доминантных неаллельных генов?

б) На птицефабрике скрещивали белых кур с окрашенными и получили бе­лых цыплят - 5055, окрашенных - 3033. Определите генотипы родителей и по­томства.

17. При скрещивании черных собак породы кокер-спаниель получили потомст­во: 82 - черных, 24 - рыжих, 28 - коричневых, 9 - светло-желтых щенят. Черный кокер-спаниель был скрещен со светло-желтым, в потомстве поя­вился светло-желтый щенок. Какое соотношение мастей ожидается при скрещивании черного спаниеля с собакой одинакового с ним генотипа? Оп­ределите вид взаимодействия доминантных неаллельных генов?

18. Цвет зерен у пшеницы контролируется двумя парами несцепленных генов, при этом доминантные гены обусловливают красный цвет, а рецессивные окраски не дают.

а) При скрещивании краснозерных растений между собой в потомстве произошло расщепление в отношении 256 окрашенных: 17 белых. Интенсив­ность окраски варьировала. Определите генотипы скрещиваемых растений, вид взаимодействия доминантных неаллельных генов и вариации в окраске зерен потомства.

б) Растения, имеющие красные зерна, скрещивали тоже с краснозерными, но менее яркой окраски. В потомстве получено 75% растений краснозерных, но с различной степенью окраски, 25% белозерных. Определите генотипы ро­дителей и потомства?

19. У человека имеется два вида слепоты и каждая определяется своим рецес­сивным аутосомным геном. Гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом.

а). Какова вероятность того, что ребенок родится слепым, если отец и мать его страдают одним и тем же видом наследственной слепоты, а по другому ви­ду (паре генов) слепоты - нормальны?

б) Какова вероятность рождения ребенка слепым в семье, где отец и мать страдают разными видами наследственной слепоты, имея в виду, что по обоим парам генов они гомозиготны?

в) Определите вероятность рождения ребенка слепым, если известно: ро­дители его зрячие; обе бабушки страдают одинаковым видом наследственной слепоты, а по другой паре анализируемых генов, они нормальны и гомозигот­ны, в родословной со стороны дедушек наследственной слепоты не отмечено.

г) Определите вероятность рождения детей слепыми в семье, где: родители зрячие, бабушки страдали разными видами наследственной слепоты, а по дру­гой паре анализируемых генов они нормальны и гомозиготны; в родословной дедушек наследственной слепоты не было.

III.9 Сцепление генов и кроссинговер с примерами решения задач на полное и неполное сцепление генов

Закон независимого наследования признаков установленный Г. Менде­лем, имеет существенное ограничение - он реализуется при одном условии, ко­гда исследуемые гены локализованы в различных парах хромосом.

Впервые отклонение от этого правила было замечено Бэтсоном и Пеннетом в 1906 году при изучении характера наследования окраски у цветков и формы пыльцы у душистого горошка. У гибридов F₂ было получено расщепле­ние в соотношении 70: 6: 6: 20. Это явление было названо «взаимным притяже­нием факторов». Морган и его ученики обнаружили многочисленные случаи притяжения и отталкивания на мушке-дрозофиле. Итак, независимое рекомбинирование имеет место лишь в том случае, если эти гены расположены в раз­личных парах хромосом. Известно, что число генов значительно превосходит число хромосом. Следовательно, в каждой хромосоме находится много генов, наследующихся совместно.

Гены, локализованные в одной хромосоме, образуют группу сцепления, эти гены называются сцепленными. Число групп сцепления равно гаплоид­ному набору хромосом. Термин «сцепление генов» был предложен Т. Морга­ном.

Т. Морган и его школа разработали хромосомную теорию наследственно­сти (1910-1916 гг.). Гены, находящиеся в одной хромосоме, сцеплены не абсо­лютно. При созревании половых клеток в процессе гаметогенеза во время про­фазы I деления мейоза при конъюгации гомологичных хромосом происходит обмен аллельными генами, который называется кроссинговером. Кроссинговер нарушает абсолютное сцепление генов. Обмен аллельными генами происходит между двумя несестринскими хроматидами. Кроссинговер между двумя гена­ми, расположенными в одной хромосоме, наблюдается тем реже, чем ближе друг к другу они расположены.

Определение частоты кроссинговера обычно производится при помощи анализирующих скрещиваний. Процент кроссинговера между генами А и В можно вычислить по формуле:

а - количество кроссоверных особей одной группы (соединение гамет АЬ с ab);

в - количество кроссоверных особей группы (аВ с ab);

п - общее число особей, полученных в результате анализирующего скре­щивания.

Величина кроссинговера измеряется отношением числа кроссоверных особей к общему числу всех особей в потомстве анализирующего скрещивания и выра­жается в процентах.

Относительное расстояние между генами в группах сцепления обычно выража­ется в процентах кроссинговера или в морганидах. Задача 1 на полное сцепление генов

Скрещивалась мушка дрозофила с длинными крыльями и серым телом с самцом, имеющим зачаточные крылья и черный цвет тела. Гены, определяю­щие серый цвет тела и длинные крылья, доминируют над генами, определяю­щими, черный цвет тела и зачаточные крылья.

Обозначим гены:

В - серое тело (доминантный признак)

b - черное тело (рецессивный признак)

V - длинные крылья (доминантный признак)

v - зачаточные крылья (рецессивный признак)

 

Фенотипы родителей:

Р: ♀ серое тело, длинные крылья х ♂ черное тело, зачаточные крылья

Все потомство дигетерозиготно по генотипу, по фенотипу с серым телом и длинными крыльями (закон единообразия по Менделю). Затем Т. Морган полу­ченные особи скрестил между собой.

Во втором поколении F2 следовало ожидать от скрещивания дигетерозиготных особей между собой четыре фенотипических класса в отношении 9: 3: 3: 3: 1.

Это было бы обусловлено образованием четырех типов гамет у каждой особи и их случайным сочетанием в зиготе при расположении генов в разных парах негомологичных хромосом. Однако расщепление в отношении 9: 3: 3: 1 не было получено, а расщепление потомков наблюдалось примерно в отношении 3: 1. Это можно объяснить, предположив, что гены окраски тела и длины крыла локализованы в одной и той же хромосоме, т.е. сцеплены.

Скрещивание между потомками ¥ _г

Фенотипы F1

♀ Серое тело, длинные крылья х ♂ Серое тело, длинные крылья

В данном случае наблюдалось полное сцепление генов. Следует учесть, что у самца дрозофилы кроссинговер практически не наблюдается, поэтому дигетерозиготный самец по указанным генам будет образовывать только 2 типа некроссоверных гамет.

При возвратном анализирующем скрещивании между дигетерозиготными самками с серым телом и длинными крыльями из Fi с самцами, имеющими черный цвет и зачаточные крылья, следовало ожидать два возможных результа­та:

1. Если две пары аллелей, определяющие серую или черную окраску тела и длинные или зачаточные крылья, лежат в разных парах хромосом (т.е. не сцеп­лены), то они должны распределяться независимо и давать следующее отноше­ние фенотипов:

1 (25%) серое тело, длинные крылья,

1 (25%) серое тело, зачаточные крылья,

1 (25%) черное тело, длинные крылья,

1 (25%) черное тело, зачаточные крылья.

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ
2. I.6. Педагогика как учебный предмет и задачи профессионального
3. III 7 Взаимодействие аллельных и неаллельных генов с решением
4. III.10 Задачи на сцепление генов
5. III.2 Задачи на моногибридное скрещивание
6. Q Задача об аренде оборудования: постановка задачи и методы решения
7. Административно-процессуальное право: предмет, метод и задачи. Источники административно-процессуального права. Система а-п права. Административно-процессуальные нормы в системе норм права.
8. Административное расследование: задачи, место и сроки проведения.
9. Активность субъектов, их взаимодействие, системность как принципы социально-педагогической деятельности
10. Асинхронные задачи интерфейса с устройствами ввода/вывода.
11. Билет № 28. Комбинаторные задачи. Виды и формулы для подсчёта числа возможных комбинаций.