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

Решение усложненных задач по генетике

Главная - В. Решение генетических задач - Решение усложненных задач по генетике

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

В этой статье будут разбираться решения генетических задач с не совсем обычным условием или требующие для решения комбинированного подхода.

Ранее, как репетитор по биологии, я уже обращал ваше внимание на то, что среди задач определенной тематики встречаются задания, которые не сразу и определишь к какому типу взаимодействий генов они относятся. Например, задача 3 в статье   «Дигибридное скрещиваниe«.

Но существуют и задачи со смешанным или комбинированным условием. Решать такие задачи нужно применяя знания различных типов взаимодействий генов. Разбору некоторых конкретных заданий такого типа и посвящена эта статья.

                                                        Задача 1. Для тех кто любит кошек

У кошек сиамской породы короткая шерсть (А) доминирует над длинной шерстью у персидской породы, а чёрная окраска шерсти (В) персидской породы доминантна по отношению к палевой окраске сиамской породы. Скрестили сиамских кошек с персидскими. После скрещивания полученных гибридов между собой во втором поколении получили 48 котят. У сиамских кошек в роду животные с длинной шерстью не встречались, а у персидских котов в родословной не было животных с палевой окраской.

а) Сколько типов гамет у кошки сиамской породы?
б) Сколько разных генотипов получилось в F2?
в) Сколько разных фенотипов получилось в F2?
г) Сколько котят из F2 похожи на сиамских кошек?
д) Сколько котят из F2 похожи на персидских кошек?

Начнем с анализа последнего предложения задания. К чему оно здесь? Я всегда говорил, что в задачах по генетике мы обязаны использовать для решения ОБЯЗАТЕЛЬНО всю приводимую информацию.

Поскольку сказано, что у сиамцев не было в роду животных с длинной шерстью, значит они были гомозиготными не только по рецессивному признаку палевой окраски шерсти — bb (иначе они не назывались сиамской породой), но и по аллелям формы шерсти — АА. Тот же вывод можно сделать о генотипе персов в этой задаче: ааВВ.

Таким образом, найдя генотипы исходных родительских форм (ААbb  и  ааВВ), нам не составит труда решить эту, в общем то, типичную задачу.

а) кошка сиамской породы при мейозе образует гаметы одного типа: Аb (кстати, у кота персидской породы тоже только один тип гамет: аВ);

б) поскольку в F1 мы получим дигетерозиготу АаВb, то перед нами типичное дигибридное скрещивание Менделя, когда для подсчета генотипов и фенотипов потомства нам надо заполнить решетку Пеннета 4 х 4 = 16 клеточек. Поэтому генотипов разных в F2 будет 9 (1:2:2:4:1:2:1:2:1), а именно 1ААВВ:2ААВb:2АаВВ:4АаВb:1ААbb:2Ааbb:1ааВВ:2ааВb:1ааbb;

в) Фенотипов разных в F2 будет 4 (9:3:3:1), а именно 9А-В-(коротко-черношерстных):3А-bb(коротко-палевошерстных):3ааВ-(длинно-черношерстных):1ааbb(длинно-палевошерстных);

г) и д) в F2 ни одного котенка не будет похожими ни на сиамских, ни на персидских кошек (да и какая разница: чистопородная ваша кошечка или гибридная — главное, чтобы вы её любили)!

                                               Задача 2. Про мух с кроссинговером.

У дрозофилы ген «изрезаных» крыльев и ген «гранатовых» глаз сцеплены и находяться в Х-хромосоме, при этом количество обычных и кросоверных гамет образуется поровну. Соответствующие доминантные аллели дикого типа определяют нормальную длину крыльев и красные глаза. В эксперементе скрещивали самок чистых линий дикого типа и рецессивных по обоим генам самцов (гетерогаметный пол). Затем гибриды первого поколения скрещивали между собой, при этом было получено 56 яиц. Рассчитайте, из скольких яиц появятся самцы с «изрезанными» крыльями и «гранатовыми» глазами.

Обозначим, буквой А — крылья нормальной длины, тогда а-малое — крылья изрезанные; В — красные глаза, а b-малое — гранатовые глаза.

Но надо помнить, что эти неаллельные гены являются сцепленными и находятся в Х хромосоме. Поэтому необходимо их записать как индексы при одной и той же букве  Х. То есть,    ХАВ — нормальной формы крылья и красные глаза; Хab — изрезанные крылья и гранатовые глаза.

Решение:

Р: ♀ ХАВХАВ  х  ♂ ХabY

G:XАВ…………..Xab, Y

F1: XАВXab, XАВY.

Далее нам необходимо скрестить полученные гибриды между собой.

P2: ♀ XАВXab  x  ♂ XАВY

G: у самки по условию задачи образуются некроссоверные гаметы XАВ, Xab и столько же кроссоверных XAb, XaB

гаметы самца XАВ, Y.

F2: XАВXАВ, XАВXab, XАВXAb, XАВXaB — это самки

XАВY, XabY, XAbY, XaBY — это самцы

Значит из 56 яиц по теории вероятности разовьется 28 самцов, из них только четверть или 7 штук будут с генотипом XabY, то есть с изрезанными крыльями и гранатовымии глазами.

                                          Задача 3. Про «Курочку рябу» с гребешком и без гребешка.

В F1 от скрещивания рябой с гребнем курицы с рябым без гребня петухом получили 94 рябых курицы, из них 44 с гребнем и 50 без гребня, и 25 рябых с гребнем петушка. Определите генотипы родителей. Каких петушков и курочек можно ожидать в дальнейшем?

На первый взгляд может показаться, что это самая обыкновенная задача на дигибридное скрещивание. Изучаются ведь ДВА признака: окраска оперения (рабая или не рябая) и наличие  гребешка (есть гребешок или нет гребешка). Но, то, что от    скрещивания рябой курицы с рябым петухом было получено такое разное количество рябых курочек (94) и рябых петушков (всего 25), должно нас сразу насторожить.

Делаем вывод, что такое несоответствие возможно лишь в связи с тем, что ген рябой окраски оперения должен быть сцеплен с полом и находиться в Х хромосоме. (У птиц гомогаметным полом ХХ является мужской, а гетерогаметным — ХY женский. Если бы было наоборот, то рябых петушков рождалось бы больше, чем рябых курочек).

К тому же аллель рябого оперения доминирует над аллелем не рябого. Признак же наличия или отсутствия гребня – аутосомный, причем аллель наличия гребня доминирует над аллелем отсутствия гребня.

Поскольку изучаемые признаки находятся в разных парах хромосом – в аутосомных и половых – (значит наследоваться они будут независимо друг от друга, а не сцепленно), то к этой задаче применим третий закон Менделя (см.   статью “Первый шаг в генетику с Менделем” в рубрике “Основы генетики”).

Введем обозначения: АА или Аа – гребень есть; аа – нет гребня.
ХВХВ или ХВХb и ХВY – рябое оперение у петухов и курочек соответственно; ХbXb и XbY – не рябое.

Как мы можем СРАЗУ записать генотипы родителей, исходя только из информации об их фенотипах: ХВYА-  рябая, с гребнем курица и ХВХ_аа рябой, без гребня петух. Прочерки означают, что вторые аллельные гены ПОКА могут быть любыми (A или a, XB или Xb) – фенотип от этого будет тот же.

Чтобы составить схему скрещивания, надо знать полностью генотипы родителей, а это нам позволяет определить информация о фенотипах их потомства:

а) так как сказано, что ВСЕ 94 курочки были рябыми, их генотип по признаку цвета оперения мог быть только ХВY. Поскольку же ХВ хромосома им достается от петуха (от курочки Y хромосома), то значит, что генотип петуха мог быть по этому признаку только гомозиготным – ХВХВ (иначе часть курочек были бы XbY, то есть не рябыми);

б) к тому же еще сказано, что ПОЛОВИНА курочек родились без гребня, то есть с генотипом “аа” (44 с гребнем и 50 без гребня из 94 можно считать расщеплением 1 : 1). Это могло быть только в случае, если их курица-мать была по этому признаку только гетерозиготой – Аа (если бы она была АА, то от скрещивания АА с аа все родились бы Аа, то есть не было бы расщепления).

Решение. Р: ♀ ХВYAa x ♂ XBXBaa
Гаметы G: женские четыре типа: XBA, XBa, YA, Ya ; мужские только одного типа XBа
F1: курочки XBYAa (рябые, с гребнем);. ХВYaa (рябые, без гребня)
петушки XBXBAa (рябые, с гребнем); а петушки с генотипом XBXBаа (рябые, без гребня) – видимо не рождаются (какое-то летальное сочетание генов).

Чтобы ответить на второй вопрос задания, надо скрещивать уже полученных в первом поколении курочек с петушками. Очевидно, придется рассмотреть два случая: 1) скрестить рябых с гребнем курочек с рябыми с гребнем петушками; 2) рябых без гребня курочек с рябыми с гребнем петушками.

1) P: ♀ XBYAa x ♂ XBXBAa
G: женские XBA, XBa, YA, Ya; мужские XBA, XBa
F: курочки XBYAA, 2XBYAa, XBYaa (1 : 2 : 1 – по генотипу) и рябые с гребнем, рябые без гребня (3 : 1) по фенотипу;
петушки XBXBAA, 2XBXBAa – это все рябые с гребнем (а XBXBaa – рябые, без гребня не родятся).

2) P: ♀ XBYaa x ♂ XBXBAa
G: женские XBa, Ya; мужские XBA, XBM\a
F:курочки XBYAa, XBYaa (1 : 1 и по генотипу, и по фенотипу рябые, с гребнем и рябые без гребня);
петушки только XBXBAa рябые с гребнем (а XBXBaa – рябые без гребня не родятся).                     

                           Задача 4. А если изучается наследование сразу трех признаков…

Светловолосая мать имеет свободную мочку уха и гладкий подбородок, а темноволосый отец обладает несвободной мочкой уха и треугольной ямкой на подбородке. Их сын имеет светлые волосы, свободную мочку уха и треугольную ямку на подбородке, а дочь -темные волосы, несвободную мочку уха и гладкий подбородок. Оп­ределить генотипы родителей и детей, если известно, что свободная мочка уха, темные волосы и треугольная ямка на подбородке явля­ются доминантными аутосомными признаками.

Как мы видим, в этой задаче изучается наследование сразу трех признаков. Но не надо «пугаться» заранее, что придется расписывать всевозможные сочетания скрещиваний всех возможных гамет. Задача всего в три действия.

Обозначим каждый признак отдельной буквой (доминантный — заглавной, рецессивный — прописной). А — темные волосы, а — светлые волосы. В — свободная мочка уха, в — несвободная мочка уха. С — треугольная ямка на подбородке, с — гладкий подбородок.

Теперь запишем генотипы родителей и детей настолько полно, насколько это возможно сделать сразу из условия задачи, вставляя вместо неизвестного аллеля гена «-«.

Р: матери ааВ-сс, отца А-ввС-.

F: сын ааВ-С-, дочь А-ввсс.

Начнем заполнять недостающие аллели генов. Сразу видим, что мать по форме уха могла быть только гетерозиготной Вв, так как их дочь имеет два рецессивных аллеля этого признака (один она унаследовала от отца, ну а второй значит — от матери).

Отец оказывается является гетерозиготой по цвету волос Аа, так как их сын светловолосый как и мать с генотипом аа. И по форме подбородка генотип отца тоже является гетерозиготным обязательно Сс, так как их дочь как и мать по этому признаку гомозиготы сс.

Итак, генотипы родителей: ааВвсс и АаввСс и теперь уже становится все ясно и с недостающими аллелями генов в генотипах детей: ааВвСс и Ааввсс.

 Задача 5. Как разобраться, ст-о-о-о-лько признаков, сцепленных, да еще и с кроссинговером…

У человека ген, определяющий синдром дефекта ногтей и коленной чашечки, и ген, определяющий группу крови по системе АВО, сцеплены между собой и находятся на расстоянии 10 морганид. Ген, определяющий резус-фактор, и ген эллиптоцитоза находятся в другой аутосоме и расположены друг от друга на расстоянии 3 морганид. Синдром дефекта ногтей, эллиптоцитоз и резус-положительность наследуются по доминантному типу. Группы крови системы АВО определяются тремя аллелями одного аутосомного гена I . Женщина гетерозиготна по всем анализируемым признакам и имеет IV группу крови. Известно, что резус-положительность и эллиптоцитоз она унаследовала от матери, а синдром дефекта ногтей она унаследовала от отца вместе с геном II группы крови. Ее супруг гомозиготен по всем рецессивным генам и имеет I группу крови. Чему равна вероятность рождения у них здорового ребенка с резус-положительной кровью III группы?  

Разве не захочется только после одного прочтения условия задания, бросить всё  «к чертовой…» и убежать, схватившись за голову?

Для тех, кто всё же не убежал, покажем, что введя правильно все обозначения по  исходной информации, мы увидим, что ничегошеньки то сложного и нет.

Обозначим:
В первой аутосомной паре хромосом имеются: D — аллельный ген дефекта ногтей и коленной чашечки; d — аллель, ответственный за проявление нормального развития  ногтей  и коленной чашечки.
I0 — аллельный ген, ответственный за проявление первой группы крови; IA — второй группы крови; IB — третьей ; IAIB   генотип четвертой группы крови.  Расстояние между генами  D и I = 10 %.

Во второй аутосомной паре хромосом имеются: R — аллель, ответственный за  резус-положительную кровь; r — аллель резус-отрицательной крови. ……….. Е —   эллиптоцитоз; e — нормальные эритроциты. Расстояние между генами  R и  E = 3 %.

Тогда генотип женщины запишется как:
d IB R E
D IA r e

Генотип супруга:
d I0 r e
d I0 r e

У мужчины один тип гамет (d I0 r e), значит всё зависит от соотношения гамет женщины. Чтобы найти это соотношение лучше составить таблицу и вписать в неё все «нормальные» исходные гаметы женщины и количество гамет, образующихся в результате кроссинговера.

Вероятность того, что в первой паре хромосом произойдет кроссинговер = 10 %. Значит, вероятность того, что в гамету попадет хромосома D IB или d IA составляет по 0,05 (5 %).
Вероятность того, что в гамету попадет хромосома d IB или D IA составляет по 0,45 (45 %).

Аналогично по второй паре хромосом:
Вероятность того, что в ней произойдет кроссинговер = 3 %. Значит, вероятность того, что в гамету попадет хромосома R e или r E составляет по 0,015 (1,5 %).
Вероятность того, что в гамету попадет хромосома r e или R E составляет по 0,485 (48,5 %).

Здоровый ребенок с резус-положительной третьей группой крови родится, если в оплодотворении примет участие яйцеклетка с хромосомами d IB и R e . Вероятность того, что они обе попадут в гамету, составляет 0,45  х  0,015 = 0,00675, то есть 0,675 %.

                                    Задача 6. В условиии сплошная «каша»   признаков

При скрещивании линии крыс с серой окраской шерсти (линия А) с линией крыс с белой окраской  шерсти (линия В),  все потомство первого поколения было с белой окраской шерсти. В F2 наблюдалось следующее расщепление: 26 белых и 6 серых крысят. При скрещивании коричневых крыс (линия Б) с белыми в первом поколении все потомки были белыми, а в F2 наблюдалось следующее расщепление: 26 белых и 6 коричневых крысят. При скрещивании серых крыс линии А с коричневыми крысами линии Б в первом поколении все особи были черными. При возвратном скрещивании черных крыс с особями линии А половина потомков имела серый окрас, а половина черный. Определите тип взаимодействия генов и напишите генотипы всех использованных в скрещиваниях линий (А, Б и В), если известно,  что вариацию окрасок крыс в данном скрещивании   определяло взаимодействие 3-х неаллельных генов.

На что надо обратить внимание сразу? Скрещивая и серых, и коричневых с белыми, мы сначала в первом поколении F1 имеем единообразие — все только белые. А во втором поколении F2 уже от скрещивания белых дигетерозигот, всегда имеем соотношение потомков в генотипе в пользу белых, причем это соотношение 13 : 3 или (9 + 3 + 1) : 3, а это возможно лишь при эпистатическом взаимодействии генов. То есть, при наличии в генотипе аллеля В — особи будут фенотипически белыми.

Вообще то белый — это не цвет, а отсутствие какого бы то ни было цвета вообще, поэтому особи без доминантного аллеля А серого цвета ааbb или без доминантного аллеля Б коричневого цвета ббbb — тоже будут выглядеть как «белые».

Далее, для чего нам дается информация о результатах скрещивания линий серых (А) с коричневыми (Б) ? От их скрещивания получается совсем новый, дополнительный тип окраски шерсти — черный. Значит между аллелями генов А и Б при совместном присутствии их в генотипе особи А-Б- возникают комплементарные взаимодействия и проявляется новый фенотип — черная окраска шерсти.

Итак, понаблюдаем как же происходит расщепление признаков при эпистатическом действиии генов.

Р1:   AAbb x aaBB  (серые х белые)
G: ……Ab… …aB
F1:  ….. AaBb (все белые)

P2: AaBb x AaBb    (белые на белые)

Cтроим традиционную решетку Пеннета как-будто для дигибридного скрещивания (пишу как-будто, так как это не традиционное Менделевское дигибридное скрещивание по двум разным признакам, а это скрещивание хотя и по одному признаку, но определяемому двумя разными парами генов).

Получим вот такое соотношение фенотипических классов (9 A-B- + 3 aaB- + 1 aabb) : 3 A-bb или 13 белых (везде, где присутствует В или отсутствует аллель А, отвечающий за серый цвет) : 3 серым.

При скрещивании коричневых с белыми — все тоже самое:

Р1:  ББbb x ббBB  (коричневые х белые)
G: …..Бb……. бB
F1:  БбBb  (все белые)

P2: белые х белые: БбBb x БбBb

И будет как и в первом случае 13 белых : 3 коричневым.

Теперь напишем, что получается от скрещивания серых с коричневыми. Здесь, понятно, чтобы не загромождать записи ген подавитель В можно вовсе не учитывать, так как он и у фенотипически серых, и у фенотипически коричневых особей находится в рецессивном состоянии b и никакого влияния не окажет.

Р1: AAбб x ааББ
G: …..Ab……. аБ
F1:…….АаБб — все черные

Р2: ……….АаБб……….х  ААбб (черные х серые)
G:  ..АБ, Аб, аБ, аб ……….. Аб
F2: ААБб, АаБбААбб, Аабб или черные : серые 1 : 1.

    Задача 7. Как догадаться   доминантный или рецессивный характер носят заболевания.

Оптическая атрофия (тип слепоты) признак, сцепленный с Х хромосомой. Аниридия (другой тип слепоты) — аутосомный признак. Женщина и родители мужа страдают только аниридией, а ее муж и отец больны оптической атрофией. Чему равна вероятность рождения здорового мальчика?

Фактически это описание условия задачи по анализу родословных, так как нам дается информация не только о родителях ожидаемого потомства, но и о родителях этих родителей.

Так как сказано, что отец женщины был болен оптической атрофией (а у неё то этого заболевания нет), значит   эта болезнь   носит рецессивный характер.

Так как  родители мужа страдали аниридией, а он не страдал, то получается, что это заболевание носит доминантный  характер (и очевидно, что оба родителя гетерозиготы).

Обозначим: А —  аниридия, а — отсутствие аниридии. ХВ — отсутствие оптической атрофии, Хb — оптическая атрофия.

P: АаXВXb  *  ааХbY

Почему мы так записывает генотип женщины? В её генотипе  оба признака находятся в гетерозиготном состоянии. Она больна аниридией, значит хоть один аллель А у неё должен быть. Очевидно этот аллельный ген ей достался от матери, так как отец не болел аниридией,  значит от него она унаследовала а.

Она, к тому же, не больна оптической атрофией, значит имеет аллельный ген XВ, но так как ее отец болел атрофией, значит его генотип содержал аллельный ген Xb, который  она унаследовала от него.

С генотипом мужа здесь всё должно быть понятно без дополнительных разъяснений.

G: матери AXВ,AXb,aXВ,aXb  отца aXb,aY

F1: нас интересуют только генотипы мальчиков: AaXВY, AaXbY,aaXВY,aaXbY. Очевидно только мальчик с таким генотипом как aaXВY не будет иметь заболеваний.

Ответ: вероятность рождения здорового мальчика равна 25%.

                                               Задача 8. Откуда берется новый признак

От скрещивания растений люцерны с пурпурными и жёлтыми цветами в F1 все цветки были зелёными, а в F2 произошло расщепление: 169 с зелёными цветками; 64 — пурпурные; 67 — жёлтые; 13 — белые. Как наследуется признак? Определите генотипы исходных растений. Что получится, если скрестить растения F1 с белоцветковым растением?

Эта задача на комплементарное взаимодействие генов. Видите, были растения пурпурные и желтые, а появились еще и зеленые (новый признак). А во втором поколении растений с этим  признаком  даже больше всего, да еще и добавилось чуть-чуть растений с белыми цветками. Рассмотрим как такое возможно.

Во втором поколении, хотя и с  большой натяжкой можно считать, что произошло расщепление 9:3:3:1 (то есть почти Менделевское как при дигибридном скрещивании, когда изучается наследование двух признаков). Здесь же изучается один признак цвет цветков и такое же расщепление. А мы уже знаем, что такое расщепление возможно и при  комплементарном взаимодействии генов.

Хотя в этой задаче изучается  один признак, но за проявление его отвечают  разные неаллельные доминантные гены, обозначим их А и В.

Генотип растения с пурпурными цветками будет записываться так: ААbb, а генотип растения с желтымиааВВ. Лишь при встрече в одном организме хотя бы по одному доминантному аллелю А и В — фенотип такого растения будет зеленым (А-В-).

P: AAbb x aaBB

G:.. Ab…… aB

F1: AaBb – все зеленые
P2: AaBb x AaBb

Далее строим типичную решетку Пеннета как для дигибридного скрещивания.

Из таблички мы видим, что по фенотипу будет наблюдаться появление 4-х типов потомков в следующем соотношении:  9A-B- зеленые, 3A-bb пупрурные, 3aaB- желтые, 1aabb белые

Если скрестить

………..АаВb….. х…. aabb

G: AB,Ab,aB,ab…….. ab

F: AaBb, Aabb, aaBb, aabb, то получим расщепление в соотношении  1зеленые : 1 пурпурн. : 1 желтому : 1 белому.

Задача 9. Почему мы решили, что эта задача на полимерное наследование неаллельных генов

При скрещивании кур и петухов с оперенными ногами из двух разных линий в F1 все цыплята имели оперенные ноги, а в F2 — 64 цыпленка имели оперенные и 5 — голые ноги. Когда скрестили особей из F1 с голоногими особями из F2, то получили 37 цыплят с оперенными и 11 с голыми ногами. Как наследуется признак? Определите генотипы исходных петухов и кур.

Мы видим, что в F2 произошло не обычное расщепление 3:1, а примерно 13:1, то это возможно лишь при полимерном наследовании признака, когда за определенный признак отвечает не один ген, а два неаллельных гена.

Обозначим их А1 и А2 — два доминантных гена отвечающизх за проявление оперенных ног и а1 и а2, соответственно, аллельные им рецессивные гены, отвечающие за голые ноги.

Р: A1A1a2a2 * a1a1A2A2

G: A1a2…………..a1A2

F1: A1a1A2a2 — все цыплята с оперенными ногами.

Р2: A1a1A2a2 * A1a1A2a2

Построив решетку Пеннета 4 х 4 (с одними и теми же гаметами по вертикали и по горизонтали: A1A2, A1a2, a1A2, a1a2, что очень «похоже» на решетку при дигибридном скрещивании), получим в F2 только один генотип а1а1а2а2 из 16 возможных, который дает фенотипически голые ноги. Хотя это не очень то соответствует 64:5, но ведь выборка то очень малая.

Р3:……. A1a1A2a2………….. *.. а1а1а2а2

G: A1A2, A1a2, a1A2, a1a2…………a1a2

F3: A1a1A2a2, A1a1a2a2, a1a1A2a2, a1a1a2a2 — 1:1:1:1 по генотипу и 3:1 по фенотипу ( первые три генотипа — это цыплята с оперенными ногами, а последний — с голыми ногами).

      Задача 10. Почему мы решили, что это задание на знание различных законов генетики

При скрещивании рябого петуха с простым гребнем с рябой курицей с ореховидным гребнем были получены следующие результаты.  Петухи:  23 рябых с розовидным, 19 рябых с ореховидным гребнем; куры: 12 рябых с ореховидным, 8 рябых с розовидным, 11 не рябых с ореховидным, 10 не рябых с розовидным. Определить генотипы родителей и потомков и объяснить результаты.

Аллельный ген рябой окраски оперения у кур (обозначим Р) сцеплен с полом с Х хромосомой и является доминантным по отношению к своему аллельному гену не рябой окраски оперения (р). То, что признак цвета оперения сцеплен с полом мы судим по различному соотношению наследования этого признака у петушков и курочек в потомстве: всего особей получилось поровну, но курочки были рябые и не рябые в соотношении 1:1, а петушки только рябые. Надо помнить еще, что гомогаметный пол у кур — мужской (ХХ), а гетерогаметный — женский (ХY).

Наследование формы гребня у кур происходит по принципу комплементарного действия аутосомных генов (иногда рассматривают как кооперацию).

За форму гребня отвечают два неаллельных гена А(а) и В(b). У рецессивных гомозигот ааbb — гребень простой (листовидный); при наличии в генотипе кур (или петухов) хоть одного доминантного аллеля А, то есть при генотипе А-bb — гребень будет розовидным; особи с генотипом ааВ- будут с гороховидным гребнем, а особи, у которых присутствуют хоть по одному доминантному аллелю А и В вместе, то есть особи с генотипом А-В- будут с ореховидным гребнем.

Генотип петуха ааbbXPXp (по окраске оперения петух должен быть гетерозиготным, иначе не появится у них в потомстве при скрещивании с рябой курицей не рябых курочек).

Генотип курицы ААВbXPY (она должна быть гетерозиготной по аллелю В, иначе не появились бы особи с розовидным гребнем).

Итак, P: aabbXPXp x AABbXPY

G: abXP, abXp и ABXP,AbXP,ABY,AbY

F: AbAbXPXP, AbAbXPXp, AabbXPXP, AabbXPXp — петушки, все рябые. Часть с орехов.гребнем, а другая часть с розовидным в соотношении примерно 1:1.
AaBbXPY, AabbXPY, AaBbXpY, AabbXpY — курочки рябые с орех.гребнем, рябые с розов.гребнем, не рябые с орех.гребнем и не рябые с розов.гребнем в соотношении примерно 1:1:1:1.

Задача 11. Задание по популяционной генетике

Соотношение гомозиготных опушенных растений ржи (АА) и неопушенных (аа) в популяции 4:1. Определите генетическую структуру первого и третьего поколений от скрещивания этих растений при условии панмиксии.

На основании данных о соотношении генотипов АА и аа (4:1) можно определить каково будет соотношение гамет А и а в данной панмиксной популяции ржи. Если принять сумму обоих существующих в данной популяции генотипов за 1, тогда организмов с генотипом АА будет 0,8, а с генотипом аа0,2. Очевидно, что и сами гаметы А и а распределятся в данной популяции в том же соотношении. При условии панмиксии (или свободного случайного скрещивания) в потомстве получится следующее расщепление:В следующем поколении гаметы с аллелью а-малое будут возникать снова с частотой 0,2 (0,04 от гомозигот аа + 0,16 от гетерозигот Аа). А гаметы с аллелью А-большое будут снова образовываться с частотой 0,8 (0,64 от АА + 0,16 от Аа).Таким образом, из каждых 100 растений в среднем 96 будут опушенными (64 гомозиготы АА и 32 гетерозиготы Аа) и лишь 4 гомозиготы аа — неопушенные.

Отсюда следует, что в указанной популяции в любом поколении и в первом, и в третьем, (и в десятом) при условии панмиксии будет опушенных растений 96%, неопушенных — 4%.

Задача 12. Когда в генотипе целых четыре признака

Сколько генотипов и в каком соотношении может быть получено при самоопылении растения с генотипом RRssKkVv?

Генотип RRssKkVv представлен четырьмя признаками, два из которых находятся в гомозиготном состоянии RR и ss, а два другие Kk и Vv — в гетерозиготном состоянии. То есть это дигетерозиготный организм, который способен образовывать 4 типа гамет: RsKV,RsKv,RskV,Rskv.
Строим решетку Пеннета и откладывает эти четыре типа гамет по горизонтали и вертикали

В ячейках получаем генотипы, то есть результаты скрещиваний, которые будут выглядеть так:

1RRssKKVV : 2RRssKKVv : 1RRssKKvv: 2RRssKkVV: 4RRssKkVv: 2RRssKkvv: 1RRsskkVV: 2RRsskkVv: 1RRsskkvv.

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

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

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 | вычисление частот аллелей генавычисление частот фенотиповкуры с гребешком и без гребешкаостистая и безостая пшеницыперсидские кошкирепетитор биологии по Скайпурепетитор по биологиирябое оперение курсиамские кошкиформула Харди-Вайнбергачастота встречаемости аллелячерно-красно-белые колосья пшеницыэллиптоцитоз | Отзывов (31)
Отзывов (31)
  1. леся

    Здравствуйте, помогите пожалуйста решить задачу.
    У кошки имеется загривок, но отсутствуют кисточки на ушах. Её скрестили с котом, имеющим и загривок, и кисточки. Из первого потомства взяли котенка самку, которая имела и загривок, и кисточки, и снова скрестили с тем самым котом. Определить потомство.

    Ответить
    • Борис Садыков

      Леся, вообще задачу по генетике надо присылать слово в слово так, как она записана в оригинале. У Вас не было 9 знаков препинания и сделаны 3 опечатки в тексте (я всё исправил), поэтому делаю вывод, что может быть задача переписана не вся? В таком виде у задачи может быть множество решений, так как ничего не сказано какие признаки доминантные, а какие рецессивные. Приведу пример лишь одного из возможных решений.
      Обозначим: А — наличие загривка, а — отсутствие загривка; В — есть кисточки, b — отсутствие кисточек.
      Далее, опять всё упрощаю и беру для скрещивания лишь чистые линии.
      P: AAbb x AABB
      G: Ab…….AB
      F1: AABb.
      P2: AABb x AABB
      G: AB, Ab….AB
      F2: AABB, AABb — всё потомство будет и с загривком, и с кисточками. Леся, я снова повторюсь — это лишь одно из множества решений этой задачи.

      Ответить
  2. Smorkovka

    Здравствуйте! Помогите пожалуйста решить.
    Имеется сорт ячменя, дающий 6 г зерна на растение, и сорт, дающий 12 г. Каков будет фенотип растений F1 от скрещивания этих сортов, и как распределятся растения по весу семян на растение в F2, если учесть тригенное отличие этих сортов, гены не сцеплены и взаимодействуют по типу некумулятивной полимерии? Какое будет распределение растений по весу семян на растение, если растение F1 скрестить с малоурожайным сортом?

    Ответить
    • Борис Садыков

      Здравствуйте, Оля! Эта задача не относится «к усложненным», а является замечательным методическим примером решения задачи на взаимодействие неаллеьных генов (раздел: Полимерное наследование генов). Эта простая задача по некумулятивной полимерии разбирается подробно (как и более сложная, но с таким же условием по кумулятивной полимерии) в моем сборнике задач.

      Ответить
      • Smorkovka

        Спасибо,приобрету Вашу книгу,может познание генетики пойдет более продуктивно!

        Ответить
        • Борис Садыков

          Оля, какая оперативность! Большое спасибо за покупку моей новой книжки «Задачи по генетике на взаимодействие неаллельных генов». Очень надеюсь, что она Вам окажется полезной. Во введение и в описание решения самих задач я постарался вложить весь свой методический опыт преподнесения материалов по данной теме.

          Ответить
          • Smorkovka

            Огромное Вам СПАСИБО, Борис Фагимович!

            Ответить
  3. Ника

    Борис Фагимович, помогите пожалуйста решить задачу.
    На остров ветром занесло семя однолетнего самоопыляющегося растения, гетерозиготного по одному гену. Какой будет генетическая структура островной популяции этого растения через 3 года, если предположить, что все особи выживают, производя одно поколение в год? Какова вероятность нахождения через 5 лет на острове растения, сходного по генотипу с прародительским?

    Ответить
    • Борис Садыков

      Ника, здравствуйте!
      Вы поместили условие этой задачи в комментариях к данной статье. Но это никакая не «усложненная задача по генетике», а задача по популяционной генетике. Что толку, что я Вам сейчас напишу решение этой задачи (хотите, напишу, оплатить стоимость решения одной задачи 100 рублей можно здесь). Советую всё же разобраться в самой теме, изложенной всего на трех страничках введения моего сборника по решению задач на применение формулы Харди-Вайнберга (сборник стоит 250 рублей). После приобретения сборника Вы научитесь решать задачи по популяционной генетике, а я напишу Вам решение этой задачи здесь, чтобы Вы могли свериться со своим решением.
      Научившись решать задачи на применение закона Харди-Вайнберга, мы должны хорошо понимать, что этот закон справедлив лишь для панмикстной или свободно скрещиваемой популяции организмов. То есть закон был бы применим для перекрестно опыляемых растений. Здесь же сказано, что «На остров ветром занесло семя однолетнего самоопыляющегося растения», гетерозиготного по интересующему нас гену. Итак, имеем генотип гетерозиготного занесенного растения Аа.
      В результате самоопыления Аа х Аа в первом поколении островная популяция этого растения будет представлена согласно второму закону Менделя следующими генотипами растений 25% Аа, 50% Аа и 25% аа. То есть 50% будет гомозигот (АА + аа) и 50% гетерозигот Аа.
      На следующий (второй год) гомозиготы дадут только 100% гомозигот, а гетерозиготы снова дадут 50% гомозигот и 50% гетерозигот. Таким образом, доля гетерозигот во всей популяции на второй год снизится вдвое и составит 25%.
      Очевидно, что на третий год доля гетерозиготных особей снизится еще в два раза и составит 12,5%, а генетическая структура популяции будет выглядеть так: 43,75% АА, 12,5% Аа и 43,75% аа.
      Ну и понятно, что через 5 лет доля гетерозигот снизится до 3,125%, а, значит, вероятность присутствия в этой популяции особей, имеющих генотип сходный с прародителем Аа составит примерно 0,03.

      Ответить
  4. Максим

    У кур гетерогаметен женский пол и доминантный ген рябой окраски сцеплен с полом. Его рецессивный аллель вызывает черную окраску. От неизвестного петуха и курицы получено потомство: все петушки и около половины курочек этого потомства обладают рябой окраской остальные курочки — черные. Каков внешний вид родителей?

    Ответить
    • Борис Садыков

      Обозначим: XA — рябые, Ха — черные. Генотипы родителей могли быть только такими: курочка XAY, петух XAXa (то есть курочка обязательно была рябая — это непременное условие того, что все петушки будут рябыми с генотипами XAXA или XAXa. А петух тоже рябой, но гетерозиготный, иначе бы в их потомстве не появилось бы кроме рябых XAY, еще и черные XaY курочки).

      Ответить
      • Максим

        Спасибо

        Ответить
  5. Светлана

    Борис Фагимович, день добрый! Что такое обратное скрещивание? В Инете нашла что это скрещивание гибридов 1 поколения с одной из родительских форм.

    Ответить
    • Борис Садыков

      Здравствуйте, Светлана! Вообще-то намного чаще, используется термин не «обратное», а «возвратное» (back-cross) скрещивание. Да, при возвратном скрещивании потомство скрещивается с одним из родителей.

      Ответить
      • Светлана

        Не важно с каким?

        Ответить
        • Борис Садыков

          Да, скрещивают с любым из родителей. Если скрещивают с гомозиготой по рецессиву (аа), то в этом случае скрещивание называется анализирующим.

          Ответить
  6. Вера

    Спасибо большое, Борис Фагимович! Чёрная окраска — доминантный признак. Совершенно не ясно, почему в первом помёте все щенки рыжие, если рыжий цвет — рецессивный признак? Агата является дигетерозиготной по обеим признакам. Я написала схему первого скрещивания (генотип Вольфа ааВВ). Результат расщепления по фенотипу: 50% черно-подпалых гладкошерстных щенков и 50% рыжих гладкошерстных.

    Ответить
    • Борис Садыков

      Вера, Вы совершенно правы. Это задание необычное. Здесь «черно-подпалую» шерсть совсем нельзя было рассматривать как «черную». По признаку окраски шерсти это задание на проявление доминантного эпистаза. На странице блога «Эпистатическое взаимодействие генов Е и А» подробно описана теория и решены конкретные задачи (про хорьков). Изучите всё внимательно. Слово «агути» в вашем случае замените термином «черно-подпалая». Это «жуть» какая-то, а не задачи. Я эти задания про хорьков не придумывал, а мне была прислана для платного решения контрольная работа по генетике. После появления этой статьи на моем блоге с различных форумов хорьководов полилась в мой адрес нецензурная брань по поводу «загрязнения» (там естественно использовалось другое слово) мною просторов интернета несуществующими названиями пород хорьков. Вера, раз Вы разобрались, что я предложил Вам первый раз неправильное решение вашей задачи, то надеюсь, проработав хорошо мою статью, Вы сможете решить эту задачу правильно. А я, по изложенной выше причине, больше никогда даже смотреть не буду в сторону «нетрадиционно» составленных заданий про животных.

      Ответить
      • Вера

        Спасибо огромное за помощь, Борис Фагимович! На Вашем сайте очень полезная и необходимая информация.

        Ответить
  7. Вера

    Уважаемый Борис Фагимович! Очень понравился Ваш сайт! Спасибо за Ваш труд. Помогите, пожалуйста, решить задачу:
    Черно-подпалая гладкошерстная такса Агата имеет 3 помёта щенков. В первом помете от рыжего гладкошерстного кобеля Вольфа было 4 щенка. Все рыжие гладкошерстные. Второй помёт от черно-подпалого гладкошерстного кобеля Рея состоял из 4-х черно-подпалых щенков, один из которых был длинношерстным. В третий раз от рыжего гладкошерстного кобеля Вашека (брата Вольфа) родилось 3 длинношерстных щенка, 2 из которых были рыжими, а один черно-подпалый. Определите генотипы Агаты, Вольфа, Вашека и Рея.

    Ответить
    • Борис Садыков

      Здравствуйте, Вера. Задача простая, но требует очень длинного разъяснения (почему «так, а не эдак»), поэтому привожу только ответы. А — аллельный ген, ответственный за проявление черно-подпалой окраски, а — рыжий цвет шерсти. В — гладкая (короткая) шерсть, b — длинная шерсть.
      Генотипы: Агата AaBb, Вольф aaBB, Рей AABb, Вашек aaBb.

      Ответить
  8. Алёна

    При скрещивании клевера с пепельными цветками с клевером, имеющим желтые цветки, в первом поколении все цветки у растения были зеленые. При взаимном скрещивании растений с зелеными цветками во втором поколении (F2) произошло расщепление: 169 растений получилось с зелеными цветками, 64 — с пепельными, 17 — с белыми цветками. Как наследуется признак?

    Ответить
    • Борис Садыков

      Алена, в таком виде эту задачу Вам не решит ни один человек, так как её условие не полное. В ответе не указано сколько будет особей с желтыми цветками. Их будет примерно столько же, сколько и растений с зелеными цветками, то есть около 60. Тогда, мы видим, что соотношение потомства зеленые : пепельные : желтые : белые — близко к соотношению 9 : 3 : 3 : 1. Так бывает как при дигибридном скрещивании, когда изучается наследование сразу двух признаков, но такое расщепление бывает и при комплементарном взаимодействии двух генов, отвечающих за один признак.
      Алена, эта задача полная копия задачи № 8 про люцерну. Внимательно изучите путь решения задачи № 8, замените только слова «люцерна» на «клевер», «пурпурные» на «пепельные» и у Вас не будет сомнений как решать эту задачу.

      Ответить
  9. Елена

    Здравствуйте, Борис Фагимович! Помогите разобраться с задачкой. Рецессивная белоглазая самка дрозофилы скрещена с красноглазым самцом. Определите генотипы родителей и потомства, если известно, что в поколении появились красноглазые особи обоего пола и белоглазые самки; при этом самок вывелось в два раза больше. Установите, как наследуется признак? Запишите схему скрещивания. Объясните необычные результаты расщепления от скрещивания мух в первом поколении.
    Я подумала, что раз самок вывелось в два раза больше, самцы с белыми глазами, вероятно, погибают. Только если предположить, что ген цвета глаз сцеплен с полом, то не понятно, откуда в первом поколении взялись красноглазые самцы? Ведь Х-хромосому они получают от матери, а она по условию ХаХа… Может есть еще одна пара генов???

    Ответить
    • Борис Садыков

      Здравствуйте, Елена! В условии задачи есть ошибка или опечатка: «Определите генотипы родителей и потомства, если известно, что в поколении появились…» Скорее всего здесь должно быть «во втором поколении». Если допустить, что ошибка есть, то может быть что-то еще в условии является неверным. Так то ничего необычного в наследовании цвета глаз у дрозофил быть не должно. Да, аллели окраски глаз находятся в Х хромосоме. А — аллель, отвечающий за красный цвет глаз; а — за белый.
      Р1: XaXa * XAY
      G: ..Xa….XA,Y
      F1: XAXa, XaY (все самки красноглазые, все самцы белоглазые).
      P2: XAXa * XaY
      G: XA,Xa…Xa,Y
      F2: XAXa,XaXa, XAY, XaY — красноглазых и белоглазых особей поровну, самцов и самок поровну. (Всё же предполагаю, что в задании неспроста есть информация о не таком расщеплении, но решать её, зная, что уже была допущена ошибка, не имеет смысла, так как может быть что-то упущено еще).

      Ответить
      • Елена

        Спасибо! Честно говоря, мне условие тоже кажется странным.. Да, Вы правы, скорее всего дано расщепление во втором поколении. Иначе просто непонятно как решать)) И, все-таки, где-то мне попадалась информация, связанная с окраской глаз и летальностью у дрозофил… может быть, есть какая-то летальная мутация? и у самцов она проявляется??

        Ответить
        • Борис Садыков

          Елена, конечно, в этом задании есть что-то не обычное. Но, если ваше предположение верное, то каких родителей брать для получения второго поколения (в первом то поколении рождаются все самцы белоглазые и если они не живут, то, видимо, речь идет о возвратном скрещивании, но это только догадки). Помню, было задание с окраской глаз у дрозофил, которую можно было решить и с использованием комплементарии, и эпистаза, но, я повторюсь, «биться» с этой задачей с явной ошибкой в условии не имеет смысла.

          Ответить
          • Юлия

            Здравствуйте!
            У меня тоже вопрос по этой задаче. Мне кажется, что в первом поколении может получится так, что будут сверхсамки, отсюда и задание: «Объясните необычные результаты расщепления от скрещивания мух в первом поколении.»
            Скажите пожалуйста, может ли такое быть? Я пыталась составить генотипы родителей при условии, «что в поколении появились красноглазые особи обоего пола и белоглазые самки; при этом самок вывелось в два раза больше.» Но у меня не получилось. Получалось, что самок было в два раза больше, но красноглазых самцов в первом поколении не получалось.

            Ответить
            • Борис Садыков

              Юлия, совсем не хочется «копаться» в задании, которое, к тому же, составлено не правильно.

              Ответить
  10. Инна

    Здравствуйте! помогите, пожалуйста в решении. Зарисовать кариограмму больной женщины с синдромом Эдвардса.

    Ответить
    • Борис Садыков

      Здравствуйте, Инна!
      Морфологически Синдром Эдвардса связан с трисомией по 18-й паре аутосомных хромосом. Клинические проявления синдрома Эдвардса значительно более тяжелые, чем синдрома Дауна (трисомия по 21-й паре аутосом), обычно больные погибают на первых неделях жизни. Фенотипические проявления синдрома Эдвардса достаточно характерны: сдавленный с боков череп, низкий лоб и широкий выступающий затылок.
      Инна, конечно, «ЗАРИСОВАТЬ» кариограмму человека в ответе в комментариях здесь нет возможности. Я оформил Ваше задание в виде картинки .jpeg и отправлю её прикрепленным файлом на Вашу почту при оплате (можно на мобильный) 150 рублей.

      Ответить
Добавить комментарий

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