САДЫКОВ БОРИС ФАГИМОВИЧ, к.б.н., доцент. Приглашаю на занятия по биологии и генетике. boris.sadykov@gmail.com; +7 (927) 32-32-052
САДЫКОВ БОРИС ФАГИМОВИЧ, к.б.н., доцент. Приглашаю на занятия по биологии и генетике. boris.sadykov@gmail.com; +7 (927) 32-32-052

Нестандартные задания по генетике

Главная - В. Решение генетических задач - Нестандартные задания по генетике

Здравствуйте, уважаемые читатели блога репетитора биологии по Скайпу  biorepet-ufa.ru.

В этом посте продолжим разбор задач по генетике, но с нестандартным заданием. То есть эти задачи можно отнести не просто к усложненному типу,  где возможно было бы применить знания всех возможных традиционных схем решения, а на них лежит несколько иная методическая нагрузка.

Сами эти нестандартные задания явно «не попадутся» на выпускных экзаменах при сдаче ЕГЭ, тогда зачем же я, репетитор по биологии, настоятельно рекомендую с ними ознакомиться?

Дело в том, что понимание этих нестандартных заданий по генетике  может придать вам дополнительной уверенности в том, что вы действительно  хорошо разбираетесь в сути явлений наследственности, а не выполняете какие-то определенные действия лишь «по трафарету», который когда то запомнился.

Итак, вот несколько нестандартных задач по генетике с подробным объяснением сути каждой «закорючечки»

1. Определите соотношение фенотипов в потомстве, полученном от скрещивания самки с генотипом Aa с самцом-трисомиком AAa. Следует учитывать,что в отцовском организме жизнеспособны только гаплоидные гаметы. Вероятность образования гамет, несущих разные аллели, одинакова.

2.Какие типы гамет и в каком соотношении образуются у человека из овоцита I порядка с набором хромосом 2А+ХХ при не расхождении половых хромосом в первом мейотическом делении? Указать в них количество хромосом.

3. Что такое множественные аллели? Например, группы крови человека по AB0-системе определяются тремя аллелями: IO,IA,IB, но и цвет волос у человека — это, что, тоже множественные аллели? ТАК КАК МОГУТ БЫТЬ  БЕЛЫЕ, РУСЫЕ, ЧЕРНЫЕ.  

4. При определении групп крови в городе обнаружено, что среди 4200 человек 1218 имеют группу крови М, 882 человека — группу N и 2100 — группу — MN. Определите частоты аллелей в популяции.

5. Сколько типов гамет образуются у генотипа АаВb ХCD Хcd, если гены А и В наследуются независимо, а между генами С и D происходит кроссинговер?

6. Сколько типов гамет даёт генотип АаВbССDd с учётом кроссинговера между генами А и В и при независимом наследовании генов С, D?

7. Одна из пород кур отличается укороченными ногами. Признак этот доминантный. Контролирующий его ген вызывает одновременно также и укорочение клюва. При этом у гомозиготных цыплят клюв так мал, что они не в состоянии пробить яичную скорлупу и гибнут, не вылупившись из яйца. В инкубаторе хозяйства, разводящего только коротконогих кур, получено 3000 живых цыплят. Сколько среди них коротконогих?

8. У мухи дрозофилы известна серия аллелей по гену окраски глаз, состоящая из 12 членов (состояний гена). Сколько генов из этой серии могут находиться одновременно в генотипе диплоидных организмов? 

9. От пары мух дрозофилы получено 420 потомков, из них только 141 самец. Определите наиболее вероятные генотипы родительских форм (А-норма, а — летальный ген)

10. Выборка самоопыляющихся растений генотипов: 10аа, 1АА, 10Аа. Определите во втором поколении количество особей с генотипами аа, если каждое исходное растение оставляет 4 потомка.

11. Расстояние между генами в и С в генотипе А//a bС//Bc составляет 40 морганид. Определите пропорцию типов гамет АВс и АВС.

12. у женщины во время мейоза не сформировалась одна нить веретена деления и хромосомы не разошлись (т.е.,  в одни дочерние клетки попали Х-хромосомы, а в другие не попали). У мужчины гаметогенез протекал нормально. Какие потомки могут у них наблюдаться?

13. Мутация, которая вызывает синдром кошачьего крика. Дайте его цитологическое обоснование и характеристику.

14. Если допустить, что гены А и В сцеплены и перекрест между ними составляет 20 процентов, то какие гаметы и в каком количестве будут образовывать  гетерозиготы и дигетерозигота?

15. Расстояние между генами A и B, расположенными в одной группе сцепления, равно 8,4 морганиды. Определите вероятность образования гамет АВ у дигетерозиготы, если одна из родительских особей имела генотип ааВВ. 

16. От скрещивания двух пород кур с оперенными ногами получились гибриды с оперенными ногами, а в F2 оказалось 750 цыплят с оперенными и 50 с неоперенными ногами. 1. Сколько типов гамет образует гибрид F1? 2. Сколько разных генотипов среди гибридов F2 с оперенными ногами? 3. Сколько гомозигот среди цыплят F2 c неоперенными ногами? 4. Сколько типов гамет может образоваться у гибрида с неоперенными ногами? 5. Сколько полностью гетерозиготных животных среди гибридов?

17. Генотип организма АаХВХВ. Какие типы гамет и в каком соотношении образует этот организм при не расхождении аутосом в первом мейотическом делении? Указать в них количество хромосом.

18. На океаническом архипелаге проживает 6 тыс. жителей. Из них 45% мужчины, 189 человек больны дальтонизмом. Какова вероятность, что хотя бы одна женщина будет дальтоником. Ответ дать в процентах и объяснить.

19. У родителей со 2(А) группой крови родился сын с 1(0) группой крови, страдающий гемофилией. Оба родителя здоровы. Определите вероятность рождения второго ребенка здоровым и его возможные группы крови. Гемофилия наследуется как рецессивный, сцепленный с х-хромосомой признак.

     Задача 1. Как найти соотношение фенотипов в потомстве, при нестандартных генотипах родителей

Определите соотношение фенотипов в потомстве, полученном от скрещивания самки с генотипом Aa с самцом-трисомиком AAa. Следует учитывать,что в отцовском организме жизнеспособны только гаплоидные гаметы. Вероятность образования гамет, несущих разные аллели, одинакова.

В чем нестандартность условия этого задания? Как мы привыкли записывать генотип родителей, если в задаче изучается наследование одного признака? Правильно, вписываем два аллеля этого гена (признака), обозначенных одной и той же буквой, то есть это могут быть генотипы АА, Аа или аа.

В этом задании у нас обычным является генотип самки Аа, а у самца почему-то он  записан тремя аллелями одного признака? Потому что сказано, что он трисомик.  Значит у него в результате анеуплоидной геномной мутации произошло увеличение его генотипа на одну хромосому: одна из пар гомологичных хромосом стала состоять уже не из пары, а из трех хромосом. К тому же, эта мутация произошла именно с той парой гомологичных хромосом,  где находился изучаемый признак.

Поэтому генотип самца и выглядит по особенному. В его генотипе не два, а три   аллельных гена ААа. Тогда, при мейозе (расхождении пар гомологичных хромосом по разным гаметам)  у самца возможно появление как нормальных  гаплоидных гамет с аллельными генами А или а, так и аномальных диплоидных, содержащих вместо одного два аллеля изучаемого признака АА или Аа.

Понимание этого момента позволяет нам далее легко ответить на вопрос задания. Так как становится понятным как мы должны применить фразу задания «Следует учитывать,что в отцовском организме жизнеспособны только гаплоидные гаметы». То есть, теперь мы при определении соотношений фенотипов в потомстве от скрещивания самки с генотипом Аа и самца с генотипом ААа, расчет будем вести с учетом только нормальных гаплоидных гамет самца.

Из генотипа самки Аа, мы видим, что она производит по 1/2 гамет с аллелями A и a (то есть по 50%). Триплоидный самец с генотипом ААа произведет  2/3 нормальных гамет  с аллельным геном A и 1/3 — с аллельным геном a.

Таким образом, от такого скрещивания вероятность образования  у потомства гомозиготного  генотипа по доминантному признаку AA будет 1/2 х 2/3 = 1/3,  гомозиготного по рецессивному признаку аа  будет равняться  1/2 х 1/3 = 1/6, а остальное  будет приходиться на количество гетерозиготных особей с генотипом Аа  (1-1/3-1/6), что равно 1/2.

                                 Задача 2. Что может быть при неправильно протекающем мейозе

Какие типы гамет и в каком соотношении образуются у человека из овоцита I порядка с набором хромосом 2А+ХХ при не расхождении половых хромосом в первом мейотическом делении? Указать в них количество хромосом.

В этой задаче буквой А обозначен количественный набор аутосомных (не половых) хромосом. Овоцит I порядка является клеткой с диплоидным набором хромосом 2 х 22 аутосомы и 2 х 1 половые хромосомы, то есть набор хромосом и количество хроматид в каждой хромосоме выражается формулой 2n2c.

Перед наступлением мейоза в клетках овоцитов I порядка происходит репликация ДНК – они становятся двухроматидными. Теперь их формула имеет вид 2n4с.

После первого, так называемого, РЕДУКЦИОННОГО деления мейоза из каждого овоцита I порядка образуется две клетки: одна – это овоцит II порядка,  другая направительное тельце. Эти клетки имеют уже половинный набор хромосом, но они еще двухроматидные. Их формула n2с.

Лишь после второго, называемого ЭКВАЦИОННЫМ, деления мейоза из каждого овоцита II порядка формируется одна яйцеклетка (nc) и снова направительное тельце (nc), а из первого направительного  – два новых направительных тельца (nc).

Значит из одного овоцита I порядка образуется одна яйцеклетка и три направительных тельца (направительные тельца потом отмирают).

Таким образом, при нормально протекающем мейозе из ДИПЛОИДНОГО овоцита I порядка образуются все одинаковые по набору хромосом ГАПЛОИДНЫЕ (с набором хромосом 23 шт.: из них 22 аутосомы и 1 половая хромосома) гаметы.

При НЕ нормально протекающем мейозе, при не расхождении половых хромосом в профазе I мейоза, половина гамет не будет содержать их вовсе (22+0), а другая половина гамет будет содержать двойное количество половых хромосом как и в диплоидных клетках (22 + 2).

                     Задача 3. Крик о помощи. Когда нет четкого представления об аллельных генах

Помогите! Что такое множественные аллели? Например, группы крови человека по AB0-системе определяются тремя аллелями: IO,IA,IB, но и цвет волос у человека — это, что, тоже множественные аллели? ТАК КАК МОГУТ БЫТЬ  БЕЛЫЕ, РУСЫЕ, ЧЕРНЫЕ. 

Уже по самим словам аллелизм, аллели (параллели) аллельные гены должно быть понятно, что речь идет о чем-то парном. И это всегда (конечно, если нет каких-либо мутаций, затрагивающих именно эти аллельные гены). В ОДНОМ нормальном диплоидном организме любых аллельных генов (парных друг другу генов) только два.

Другое дело, что некоторые признаки определяются (контролируются, проявляются) не одной парой аллельных генов в двумя, тремя …(явление так называемой полимерии). Но это уже разные ПАРЫ генов. Хотя  обозначают их одной и той же буквой (отвечают то они за проявление одного и того же признака), но разными цифрами: А1А1А2А2А3А3.

Здесь А1 является аллельным только для А1, А2 — для А2 и А3 — для А3. Только для этих парных генов (каждой пары в отдельности) применимы законы Менделя (доминирования, неполного доминирования, кодоминирования). А сама полимерия — один из типов взаимодействий неаллельных генов.

И вот, мы подошли к самому важному. Вспомните, про группы крови. Мы говорим, что за проявление определенной группы крови отвечает три аллельных гена, обозначаемых , соответственно, тремя буквами А, В, О.

Как же так, только что убеждал, что аллельных генов может быть только два, а тут вдруг три?! Снова подчеркну, что в каждом организме действительно — только два. То есть у каждого отдельного человека может быть только сочетание двух любых аллелей из этих трех.

У кого генотип ОО — это фенотипически будут люди с I группой крови. У кого АА или АО — это будут люди со II группой. В чьем организме встретятся аллели ВВ или ВО — они приобретут III группу крови. Какую еще пару недобрали? Еще возможна встреча в зиготе какого-то организма аллелей  А и В и у него тогда будет IV группа крови.

Почему так оказалось, что всего аллельных генов, отвечающих за группу крови, три, а возможных фенотипов четыре. Здесь уже сказываются Менделевские взаимовлияния друг на друга этих трех аллельных генов, оказавшихся по два вместе в одном организме.

Так как было установлено, что аллели А и В оба являются доминирующими над аллелем О, то люди с генотипами хоть АА, хоть АО или ВВ или ВО будут фенотипически относиться ко II или III группам крови, соответственно.

Так как ни аллель А, ни аллель В не могут подавить друг друга (говорят про них, что они кодоминантны), то оказавшись в одном организме, они вызовут проявление IV группы крови. Только два аллеля ОО вместе дадут I группу крови.

                                                 Задача 4.  Что такое группы  крови M и N

При определении групп крови в городе обнаружено, что среди 4200 человек 1218 имеют группу крови М, 882 человека — группу N и 2100 — группу — MN. Определите частоты аллелей в популяции.

Есть ген, отвечающий за совместимость-несовместимость крови при переливании от одного человека к другому. Этот ген, как известно, может иметь три аллельных состояния А, В или О.

Так вот, группы крови M и N никакого отношения к совместимости-несовместимости при переливании не имеют,  то есть их совсем не надо учитывать при переливании. Но тем не менее они существуют  (Видишь высокую зеленую траву на картине? «Вижу». А ты видишь в ней суслика? «Не-а, не вижу». Вот… и я не вижу, но он там есть): известно, что это два аллеля M и N одного гена, причем ни один из них не доминирует над другим.

Поэтому, по данному гену люди будут делиться на три генотипические и фенотипические группы: 1 фенотипическая группа, назовем её M, имеет генотип  MM, 2 группа пусть будет называться N — с генотипом  NN и 3 группа — с генотимпом MN.

По условию задачи, вся анализируемая популяция людей состоит из 1218 + 882 + 2100 = 4200 человек. Это число составляет 100%.

Тогда на долю людей с 1 группой будет приходиться 1218 х 100% : 4200 = 29% или в частях 0,29. На долю людей со 2 группой крови будет приходиться 882 х 100% : 4200 = 21% или в частях 0,29. На долю людей с 3 группой крови приходится 2100 х 100% : 4200 = 50%, хотя это и так было очевидно: 100% — (29% + 21%) = 50%.

Частота аллеля  M составит корень квадратный из 0,29, что составит  0,54. Частота аллеля N составит 1 — 0,54 = 0,46 (или корень квадратный из 0,21).

                        Задача 5. Когда часть генов наследуется независимо, а  другие гены являются                         сцепленными

Сколько типов гамет образуются у генотипа АаВb ХCD Хcd, если гены А и В наследуются независимо, а между генами С и D происходит кроссинговер?

Исследуемый генотип представлен такими парами аллельных генов как А и а, В и b, С и с, D и d. Хотя гены CD и cd сцеплены, но, так как сказано, что между ними происходит кроссинговер, то можно считать, что они ведут себя как несцепленные. Каждый из аллельных генов присутствует как в доминантном, так и в рецессивном состоянии, то есть это тетра (четырежды) гетерозигота.

Чтобы найти количество всевозможных гамет, образуемых дигетерозиготой, то есть гетерозиготой по   двум парам признаков, например, если бы был дан генотип АаВb, то здесь можно визуально методом перебора увидеть, что их будет всего 4 разных: АВ, Аb, аB, аb, то есть 22  = 4.

Соответственно, если тригетерозигота, то будет 23 = 8 всевозможных типов гамет. В нашей задаче дана тетрагетерозигота, значит 24  = 16 вариантам различных гамет.

                                       Задача 6. Для закрепления темы предыдущей задачи

Сколько типов гамет даёт генотип АаВbССDd с учётом кроссинговера между генами А и В и при независимом наследовании генов С, D?

Хотя в этой задаче рассматривается тоже генотип с четырьмя разными признаками (А,В,С,D), но только по трем из них этот генотип является гетерозиготным, а по гену С — он гомозиготен. Значит общее количество всевозможных гамет будет 23  = 8.

                                          Задача 7.Сколько будет коротконогих цыплят

Одна из пород кур отличается укороченными ногами. Признак этот доминантный. Контролирующий его ген вызывает одновременно также и укорочение клюва. При этом у гомозиготных цыплят клюв так мал, что они не в состоянии пробить яичную скорлупу и гибнут, не вылупившись из яйца. В инкубаторе хозяйства, разводящего только коротконогих кур, получено 3000 живых цыплят. Сколько среди них коротконогих?

Обозначим аллельный ген отвечающий за коротконогость буквой А большое, так как сказано, что этот аллель доминантный. Тогда аллельный ему ген, отвечающий за нормальную длину ног — а.

Поскольку сказано, что в этом хозяйстве разводят коротконогих кур, то генотип родителей должен быть только гетерозиготным Аа, так как коротконогие гомозиготы АА умирают еще не вылупившись и не смогут участвовать в скрещивании. И нет родителей с генотипом аа, так как это были бы куры с нормальной длиной ног.

От скрещивания Аа х Аа (смотрите 2-й закон Менделя: «расщепление признаков в потомстве второго поколения при моногибридном скрещивании происходит 1:2:1 по генотипу и 3:1 по фенотипу»).
Возможные генотипы эмбрионов:  АА:2Аа:аа. Возможные то возможные, но так как особи с генотипом АА не вылупляются, то среди оставшихся 3000 штук будет 2000 коротконогих (с генотипом Аа) и 1000 с нормальной длиной ног (их генотип аа).

                                           Задача 8. Что же, опять предлагается считать мух

У мухи дрозофилы известна серия аллелей по гену окраски глаз, состоящая из 12 членов (состояний гена). Сколько генов из этой серии могут находиться одновременно в генотипе диплоидных организмов? 

Эта задача является примером задач по особому типу взаимодействий аллельных генов — множественный аллелизм. (Более расспространенные это: доминирование, неполное доминирование и кодоминирование).

Но сколько бы аллельных генов в какой бы то ни было популяции организмов не было, в генотипе диплоидных организмах может находиться только два аллеля любого гена.

                                              Задача 9. Почему самцы умирают

От пары мух дрозофилы получено 420 потомков, из них только 141 самец. Определите наиболее вероятные генотипы родительских форм (А-норма, а — летальный ген)

Обычно рождается поровну потомков каждого пола. Поскольку в данном скрещивании рожденных самцов было намного меньше, чем самок, значит можно сделать вывод, что летальный ген (а — малое) является не аутосомным, а сцеплен с какой-то половой хромосомой (Х или Y). Причем с Y половой хромосомой он не может быть сцеплен, так как таких самцов не существует по определению летальности (смерть).

Значит этот летальный ген может быть сцеплен только с Х хромосомой. Как будем рассуждать дальше?  Поскольку самцы наследуют Х хромосому от матери и часть из них умирают, значит генотип самки должен быть гетерозиготным ХАХа, ну а самец не может быть по условию задачи ХаY, поэтому его генотип  ХАY.

Только при таких генотипах родителей этот вариант подходит и для описания генотипа самки ХА Ха, так как от их скрещивания с искомым самцом все рожденные самки всегда будут живыми с генотипами ХАХА или ХАХа, а половина из образующихся детенышей самцов ХаY – будут умирать (а все ХАY будут живыми).

                                           Задача 10. Требует повышенного внимания

Выборка самоопыляющихся растений генотипов: 10аа, 1АА, 10Аа. Определите во втором поколении количество особей с генотипами аа, если каждое исходное растение оставляет 4 потомка.

Растения с генотипами аа могут появиться   от 10 штук растений с генотипами аа и от 10 штук растений с генотипами Аа. Растения с генотипом АА не дадут ни одного растения с генотипом аа.

Причем от 10 исходных растений аа появятся все 40 растений с аа в первом поколении, а от этих 40 растений во втором поколении получим еще по 4 растения, а значит всего 160 растений.

Из 10 исходных растений с генотипом Аа лишь одна четверть из 40 появившихся будет с генотипом аа, то есть  10 растений (эти растения во втором поколении дадут нам 40 растений с генотипом аа). Но, так как от растений Аа в первом поколении будет из 40 растений   еще и 20 с генотипом Аа, то они во втором поколении нам дадут еще 20 растений с генотипом аа.   

Всего растений с генотипом аа во втором поколении будет 160+40+20= 220

Задача 11. Как найти долю гамет с исходными генами и долю гамет с иным составом генов, появившихся после кроссинговера, если рассматриваются одновременно сцепленные гены и не сцепленные с ними гены

Расстояние между генами в и С в генотипе А//a bС//Bc составляет 40 морганид. Определите пропорцию типов гамет АВс и АВС.

В рассматриваемом генотипе аллельные гены А//а находятся в одной паре гомологичных хромосом, а bС//Вс — в другой. То есть из трех генов АВС только гены В и С относятся к одной группе сцепления.

Гаметы с генами АВс — это гаметы с исходным сочетанием генов (то есть основных, если бы не было кроссинговера). Гаметы с генами АВС — это гаметы, возникшие в результате кроссинговера. По указанному расстоянию между генами b и С равному 40 морганид, можно вычислить процент кроссоверных гамет: их будет 40% от числа некроссоверных (исходных). Значит исходных гамет будет 60%.

Так как без кроссинговера количество исходных гамет равно четырем разным, таким как: АbС, АВс, аbС, аВс,  а их было как мы выяснили 60%,  доля каждой гаметы из четырех некроссоверных будет равна 15%.
Так как за счет кроссинговера появляются еще гаметы: АВС, Аbс, аВС, аbс, а их как мы выяснили было 40%, то доля каждой кроссоверной гаметы по 10%.

                                                    Задача 12. Когда нарушен овогенез

у женщины во время мейоза не сформировалась одна нить веретена деления и хромосомы не разошлись (т.е.,  в одни дочерние клетки попали Х-хромосомы, а в другие не попали). У мужчины гаметогенез протекал нормально. Какие потомки могут у них наблюдаться?

Так как у  женщины сформируются яйцеклетки, содержащие вместо одной X хромосомы, яйцеклетки  с двумя XX  хромосомами и совсем без X хромосом, то могут быть больные девочки с генотипами ХХХ или Х и больные мальчики с генотипами XXY или  Y.

Задача 13. Мутация, которая вызывает синдром кошачьего крика. Дайте его цитологическое обоснование и характеристику.

Синдром «кошачьего крика» — очень редкая мутация. Это делеция (утрата короткого плеча 5-й хромосомы). Частота синдрома — 1650000.

У детей с этим синдромом после рождения наблюдаются: приступы посинения, удлиненный выдох, похожий на кошачье мяуканье, снижение двигательной активности, угнетение сосательного рефлекса, рвота. С возрастом крик исчезает, но выявляется глубокое физическое и интеллектуальное недоразвитие.

Задача 14. Если допустить, что гены А и В сцеплены и перекрест между ними составляет 20 процентов, то какие гаметы и в каком количестве будут образовывать  гетерозиготы и дигетерозигота?

Так как  гены  A  и B находятся в одной хромосоме (по определению сцепленных генов), а рецессивные гены  a  и  b тогда  находятся в другой гомологичной ей хромосоме, то генотип дигетерозиготы будет выглядеть так: AB//ab.

При кроссинговере 20% такая дигетерозигота образует 80% «нормальных» гамет с геномами  AB и ab  и 20% рекомбинантных — Ab  и aB.

Гетерозиготы же по одному из признаков АВ//Ab или AB//aB будут образовывать только такие гаметы как AB, Ab или AB,aB, соответственно. То есть для гетерозиготных организмов по одному из аллельных генов кроссинговер не внесет никаких изменений в дополнительное образование гамет.

                        Задача 15. Вроде бы просто, если правильно понять что нам дано

Расстояние между генами A и B, расположенными в одной группе сцепления, равно 8,4 морганиды. Определите вероятность образования гамет АВ у дигетерозиготы, если одна из родительских особей имела генотип ааВВ.

Итак, имеем дигетерозиготу, то есть особь с генотипом  AaBb. Как нам определить, какие аллели неаллельных генов находились в одной группе сцепления? То есть каков генотип этой дигетерозиготы:  AB//ab или Ab//aB.

Для этого  в задании и дается информация о том, что генотип одного  из родителей данной дигетерозиготы был ааВВ? А это значит, что от этого родителя данная дигетерозигота унаследовала хромосому с аллелями генов аВ.

Поэтому  генотип второй родительской особи мог быть только  AAbb и от этого  родителя дигетерозигота унаследовала хромосому со сцепленными генами Ab.

Итак,  мы выяснили, что наша дигетерозигота имела генотип Ab//aB. 

Таким образом, без кроссинговера эта дигетерозигота вообще не может иметь гаметы AB. Но, так как с вероятностью 8,4% при мейозе у этой дигетерозиготы мог происходить  кроссинговер, то и появятся  с вероятностью 8,4% рекомбинантные гаметы со сцепленными аллелями AB и ab (а 91,6% будет исходных не рекомбинантных AB и aB).   Значит вероятность образования кроссоверных (рекомбинантных) гамет AB будет равна 4,2%.

                       Задача 16. Когда такое необычное количественное расщепление 

От скрещивания двух пород кур с оперенными ногами получились гибриды с оперенными ногами, а в F2 оказалось 750 цыплят с оперенными и 50 с неоперенными ногами. 1. Сколько типов гамет образует гибрид F1? 2. Сколько разных генотипов среди гибридов F2 с оперенными ногами? 3. Сколько гомозигот среди цыплят F2 c неоперенными ногами? 4. Сколько типов гамет может образоваться у гибрида с неоперенными ногами? 5. Сколько полностью гетерозиготных животных среди гибридов?

Мы видим, что в F2 оказалось  два фенотипических класса (куры с оперенными и куры с неоперенными ногами), но   соотношение фенотипов 750 : 50 очень близко к соотношению 15 :1.

Такое соотношение фенотипических классов является примером некумулятивной полимерии, когда за проявление признака отвечает не одна пара аллельных генов, а две пары. Обычно их обозначают одной и той же буквой, но с разными номерами, например, А1 и А2 — доминантные аллели и, соответственно, а1 и а2 — рецессивные аллели.

Обозначим: А1 и А2 гены, ответственные за проявление оперенных ног, а1 и а2 — его рецессивные аллели. определяющие отсутствие оперения.

Когда используется слово «порода», то речь всегда идет о чистых линиях, гомозиготах по изучаемым признакам. Значит  генотипы исходных родителей первого скрещивания были: A1A1а2а2 и a1a1А2А2.

P1: A1A1а2а2  * a1a1А2А2

G:    A1а2… а1А2

F1: А1а1А2а2 — все с оперенными ногами.

P2: А1а1А2а2  *  А1а1А2а2

Каждый из родителей образует по 4 типа одинаковых гамет А1А2, А1а2, а1А2, а1а2 с равной вероятностью. Чтобы не запутаться в генотипах и фенотипах потомства, расчерчиваем  решетку Пеннета 4х4 как для обычного дигибридного скрещивания.

Понятно, что количество фенотипических классов в F2 выразится формулой9А1-А2-: 3A1-а2а2: 3а1а1А2-: 1а1а1а2а2. Только особи с генотипома1а1а2а2 и будут с неоперенными ногами. В 15/16 генотипах особей присутствует хотя бы один доминантный аллель, поэтому они все будут фенотипически с оперенными ногами.

Количество генотипических классов в F2 будет:

1 А1А1А2А2: 2 А1А1А2а2: 1 А1А1а2а2: 2 А1а1А2А2: 4 А1а1А2а2: 2А1а2А2А2: 1 а1а1А2А2: 2 а1а1А2а2: 1 а1а1а2а2

Ответы: 1) гибрид F1 образует четыре типа гамет: А1А2, А1а2, а1А2, а1а2.

2) с оперенными ногами будут следующие генотипы: 1 А1А1А2А2: 2 А1А1А2а2: 1 А1А1а2а2: 2 А1а1А2А2: 4 А1а1А2а2: 2А1а2А2А2: 1 а1а1А2А2: 2 а1а1А2а2

3) с неоперенными ногами будут только особи с генотипом а1а1а2а2 и теоретически их должно быть 750: 16 = 47 штук (практически их было 50 штук).

4) Только 1 тип гамет а1а2.

5) Полностью гетерозиготными (то есть дигетерозиготными) будут особи с генотипом А1а1А2а2, а их 4/16 или 750: 4 = 188 штук.

Задача 17.  Надо просто помнить, что происходит с хромосомами в мейозе 1 и мейозе 2

Генотип организма АаХВХВ. Какие типы гамет и в каком соотношении образует этот организм при не расхождении аутосом в первом мейотическом делении? Указать в них количество хромосом.

Так как аутосомы не разойдутся  в анафазе мейоза 1, по после мейоза 1 будут две клетки c хромосомами, состоящими из двух сестринских хроматид: первая клетка AAaaBB и вторая клетка ВВ. После мейоза 2 первая их этих клеток даст 2 гаметы с хромосомами AaB и АаВ, а вторая даст  2  гаметы с хромосомами В и В.

Итак, будет две гаметы с тремя хромосомами и две гаметы по одной хромосоме.

Задача 18. Для решения этой задачи надо знать уравнение Харди-Вайнберга

На океаническом архипелаге проживает 6 тыс. жителей. Из них 45% мужчины, 189 человек больны дальтонизмом. Какова вероятность, что хотя бы одна женщина будет дальтоником. Ответ дать в процентах и объяснить.

Из условия задачи получим. что мужчин на острове проживает 6000 * 45 : 100 = 2700 человек. Процент больных дальтонизмом составляет 189 * 100 : 2700 = 7%.

То есть частота встречаемости генотипов больных мужчин равна 0,07. Но это же относится и к частоте встречаемости аллельного гена Хd (так как у мужчин только одна Х хромосома, то частота встречаемости генотипов соответствует частоте встречаемости аллелей).

Женщины, больные дальтонизмом, имеют генотип ХdХd, частота встречаемости которого будет равна 0,07 в квадрате = 0,0049.

Всех женщин острова 3300 человек примем за 100%, тогда процент больных женщин составит 0,0049 * 100 : 3300 = 0,0000148%. А, чтобы хоть 1 женщина из 3300 страдала дальтонизмом их процент должен составлять 1 * 100 : 3300 = 0,03%. Величина 0,0000148% во много раз меньше 0,03%, поэтому вероятность того, что хотя бы одна женщина на этом острове будет дальтоником равна 0.

Задача 19. Аутосомное и сцепленное с полом наследование

У родителей со 2(А) группой крови родился сын с 1(0) группой крови, страдающий гемофилией. Оба родителя здоровы. Определите вероятность рождения второго ребенка здоровым и его возможные группы крови. Гемофилия наследуется как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой признак.

Очевидно, что оба родителя со 2-й группой крови были гетерозиготными (АО) по данному признаку, так как у них родился ребенок с генотипом ОО с 1-й группой крови.

Поскольку их сын страдает гемофилией, егo генотип XhY, то генотип здоровой матери гетерозиготный по данному признаку XHXh (а здоровый отец имеет генотип XHY).

Хотя эта задача на дигибридное скрещивание, но её удобно оформить как два отдельных решения: а) по наследованию группы крови; б) по наследованию гемофилии.

а) P: AO.. *.. AO

G: ..A, O…..A, O

F: AA, 2AO, OO (дети в этой семье с вероятностью 75% будут иметь 2 группу крови и с вероятностью 25% — 1 группу)

б) P: XHXh.. *.. XHY

G: ..XH,Xh…….XH,Y

F: XHXH, XHXh, XHY, XhY (вероятность рождения ребенка здоровым равна 75%).

********************************************************************

У кого будут вопросы по решению генетических задач к репетитору биологии по Скайпу, кому необходимо платно решить задачи с пояснениями обращайтесь в комментарии или по почте. 

Репетитор по биологии Садыков Борис Фагимович, 1956 г. рождения. Кандидат биологических наук, доцент. Живу в замечательном городе Уфе. Преподавательский стаж с 1980 года. Репетитор биологии по Скайпу.
В. Решение генетических задач | аллельные геныгеномные мутациигруппы крови M и Nполимериярепетитор биологии по Скайпурепетитор по биологии | Отзывов (18)
Отзывов (18)
  1. Марьяна

    Среди населения украины людей с группой крови N 16%,определитель частоту групп М,МN. получится (2:3:1)-то есть 36%,48%,16%?

    Ответить
    • Борис Садыков

      Да, частота групп крови по системе M, MN, N составит 36%,48%,16%, но причем здесь «(2:3:1)»?

      Ответить
  2. Ляман

    У томатов округлая форма плодов доминирует над грушевидной,красная окраска над желтой.каковы должны быть генотипы родительских форм,если в скрещивании получено 3 части красных округлых,3 части красных грушевидных,1 часть желтых округлых и 1 часть желтых грушевидных плодов?
    А)AABBxaabb
    B)AABBxAaBb
    C)AaBbxAaBb
    D)aaBbxAABb
    E)AaBbxAabb

    Ответить
    • Борис Садыков

      Если цвет это А и а, а форма B и b, то ответ Е).

      Ответить
  3. Ляман

    При скрещивании растений душистого горошка с белыми цветами с растением с пурпурными цветами в потомстве получено 3/16 с пурпурными,5/16 с белыми цветами.Определить генотипы и фенотипы родителей.

    Ответить
    • Борис Садыков

      3/16 прибавить 5/16 равно 8/16=1/2. А где еще половина потомства? Они какие?

      Ответить
  4. Ляман

    При скрещивании растений тыквы с белыми плодами b F1 получено 67 с белыми,19 с желтыми,6 с зелеными плодами растений.Определите генотип родителей.
    A)AaBbxAaBb
    B)AaBBxAaBb
    C)AaBbxAAbb
    D)AaBbxAAbb
    E)AaBBxAabb

    Ответить
    • Борис Садыков

      Это доминантный эпистаз: 12:3:1. Ответ А).

      Ответить
  5. Ляман

    Здраствуйте,Борис Фагимович!
    Помогите пожалуйста.
    При скрещивании низкорослых растений получено потомство нормального роста в F2 452 нормальных,351 низкорослых.Объясните результат.Очень нужно!

    Ответить
    • Борис Садыков

      Здравствуйте, Ляман. Мне для решения не хватает исходной информации. Может быть Вы пропустили какую-то строчку в условии задания или должно быть вот так: «При скрещивании низкорослых растений получено потомство нормального роста. В F2 452 нормальных,351 низкорослых».

      Ответить
      • Ляман

        Не знаю,в условии так написано наверное допустили ошибку.
        А могли бы вы написать ответ на следующую задачу?

        Округлая форма зерен у кукурузы доминирует над морщинистой,окрашенные над бесцветными. Признаки сцеплены. При скрещивании дигетерозиготного растения с рецессивной гомозиготой получено 4152 окрашенных-гладких,4163 бесцветных-морщинистых,149 окрашенных-гладких,152 бесцветных-гладких.Определить расстояния между генами. Определите генотипы родителей.

        Ответить
        • Борис Садыков

          Ляман, это задание с полным разъяснением описано здесь. Генотипы родителей AaBb и aabb. Расстояние между генами равно 3,5 морганид.

          Ответить
          • Ляман

            Спасибо большое за помощь!Можно ли задать вам еще вопросы?

            Ответить
            • Борис Садыков

              Ляман, я консультирую по Скайпу (предоплата за полчаса 500 рублей).

              Ответить
              • Ляман

                Как называется явление при котором признак проявляется в зависимости от количества доминантных генов в генотипе?

                Ответить
                • Борис Садыков

                  Полимерия (или полимерное наследование).

                  Ответить
  6. Ольга

    Здравствуйте, Борис Фагимович!
    Помогите разобраться.
    Стандарт мэнской породы кошек требует отсутствия хвоста. Однако при разведении таких кошек примерно одна треть потомков всегда оказывается хвостатой. Чем можно объяснить наблюдаемое явление? Очень нужно!!!

    Ответить
    • Борис Садыков

      Ольга, совершенно очевидно, что у данной породы кошек ген бесхвостовти (А) доминирует над геном хвостатости (а). Понятно так же, что доминантные гомозиготы АА являются нежизнеспособными. Поэтому генотип бесхвостых кошек может быть только Аа. Скрещивая таких кошек друг с другом, мы всегда будем иметь третью часть хвоcтатых кошек:
      P: Аа * Аа
      G: A,a…A,a
      F: AA,2Aa,aa (АА — не живут).

      Ответить
Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *