1. Темноволосая голубоглазая женщина, дигомозиготная, вступила в брак с темноволосым голубоглазым мужчиной, гетерозиготным по первой аллели. Темный цвет волос и карие глаза - это доминантные признаки. Определите генотипы родителей и потомства, типы гамет и вероятные генотипы детей.
Решение:
А - темные волосы
а - светлые волосы
В - карие глаза
в - голубые глаза
Запишем генотипы родителей
(мать) ААвв х (отец) Аавв
Получаются следующие гаметы:
Г: Ав х Ав, ав
П1: ААвв - темные волосы и голубые глаза
Аавв - темные волосы и голубые глаза
Вероятность появления детей с каждым из генотипов равнозначка - 50%, фенотип будет один и тот же у всех детей.
2. Темноволосая женщина с кудрявыми волосами, гетерозиготная по первому признаку вступила в брак с мужчиной, имеющим темные гладкие волосы, гетерозиготным по первой аллели. Темные и кудрявые волосы - это доминантные признаки. Определите генотипы родителей, типы гамет, которые они вырабатывают, вероятные генотипы и фенотипы потомства.
Решение:
А - темные волосы
а - светлые волосы
В - кудрявые волосы
в - гладкие волосы
Получаем следующие генотипы родителей:
Р: (мать) АаВВ х (отец) Аавв
Г: АВ, аВ х Ав, ав
П1: в итоге получили 4 генотипа. Вероятность появления ребенка с каждым из генотипов неодинакова.
ААВв - темные и кудрявые волосы - 25%
АаВв - темные и кудрявые волосы (дигетерозиготный организм) - 50%
ааВв - светлые и кудрявые волосы - 25%
Вероятность появления ребенка с темными и кдрявыми волосами - 75%.
3. Темноволосая кареглазая женщина, гетерозиготная по первой аллели вступила в брак со светловолосым кареглазым мужчиной, гетерозиготным по второму признаку. Темные волосы и карие глаза - доминантные признаки, светлые волосы и голубые глаза - рецессивные признаки. Определите генотипы родителей и гаметы, которые они вырабатывают, вероятные генотипы и фенотипы потомства.
Решение:
А - темные волосы
а - светлые волосы
В - карие глаза
в - голубые глаза
Имеем следующие генотипы родителей:
Р: (мать) АаВВ х (отец) ааВв
Получаем гаметы:
Г: АВ, аВ х аВ, ав
Расщепление по генотипу: 1:1:1:1
Расщепление по фенотипу: 1:1 (50%:50%)
АаВВ и АаВв - темные волосы и карие глаза
ааВВ и ааВв - светлые волосы и карие глаза
4. Скрестили красноглазую серую (А) дрозофилу, гетерозиготную по двум аллелям, с красноглазой черной (Х В) дрозофилой, гетерозиготной по первой аллели. Определите генотипы родителей, гаметы, которые они вырабатывают, численное соотношение расщепления потомства по генотипу и фенотипу.
Решение:
А - серый цвет
а - черный цвет
Х В - красные глаза
Х в - вишневые глаза
Генотипы родителей:
Р: Х В Х в Аа х Х В Х в аа
Гаметы: Х В А, Х в а, Х В а, Х в А х Х В а, Х в а
Имеем 4 фенотипа:
Красноглазые серые особи: 1Х В Х В Аа, 2Х В Х в Аа
Красноглазые черные особи: 2Х В Х в аа, 1Х В Х В аа
Вишневоглазые черные особи: Х в Х в аа
Вишневоглазые серые особи: Х в Х в Аа
5. Черную мохнатую крольчиху, гетерозиготную по двум аллелям, скрестили с белым мохнатым кроликом, гетерозиготным по второй аллели. Черный мохнатый мех - доминантные признаки, белый гладкий мех - рецессивные признаки. Определите генотипы родителей и гаметы, которые они вырабатывают, численное соотношение расщепления потомства по фенотипам.
Решение:
А - черный цвет
а - белый мех
В - мохнатый мех
в - гладкий мех
Генотипы родителей:
Р: (мать) АаВВ х (отец) ааВв
Гаметы:
АВ, аВ, Ав, ав х аВ, ав
Имеем фенотипы потомства:
Черный мохнатый мех - 1АаВВ, 2АаВв
Белый мохнатый мех - 1ааВВ, 2ааВв
Черный гладкий мех - Аавв
Белый гладкий мех - аавв
6. У матери 3-я группа крови и положительный резус-фактор, а у отца - четвертая группа крови и отрицательный резус-фактор. Определите генотипы родителей, гаметы, которые они вырабатывают, и возможные генотипы детей.
Решение:
ВВ - третья группа крови
АВ - четвертая группа крови
DD (или Dd) - положительный резус-фактор
Генотипы родителей:
(мать) BBDD x (отец) ABdd
Гаметы: BD x Ad, Bd
Генотипы и фенотипы детей:
Так как в условии задачи не уточники гомо- или гетерозиготна мать по резус-фактору, то возмножно два варианта развития событий.
Генотипы родителей:
(мать) BBDd х (отец) ABdd
Гаметы: BD, Bd x Ad, Bd
Расщепление по генотипу и фенотипу:
ABDd - четвертая группа крови, положительный резус-фактор
BBDd - вторая группа крови, положительный резус-фактор
ABdd - четвертая группа крови, отрицательный резус-фактор
BBdd - вторая группа крови, отрицательный резус-фактор
7. От черной кошки родился один черепаховый и несколько черных котят. Указанные признаки сцеплены с полом, то есть гены окраски находятся только в половых Х-хромосомах. Ген черной окраски и ген рыжей окраски дает неполное доминирование, при сочетании этих двух генов получается черепаховая окраска. Определите генотип и фенотип отца, гаметы, которые вырабатывают родители, пол котят.
Решение:
Х А Х А - черная самка
Х а У - рыжий самец
Генотипы родителей:
(самка) Х А Х А х (самец) Х а У
Гаметы: Х А х Х а, У
Имеем фенотипы детей:
Х А Х а - черепаховые котята - самки (50%)
Х А У - черные котята - самцы (50%)
8. Гетерозиготную самку дрозофилы скрестили с серым самцом. Указанные признаки сцеплены с полом, то есть гены находятся только в половых Х-хромосомах. Серая окраска тела доминирует над желтой. Определите генотипы родителей, гаметы, которые они вырабатывают, и численное расщепление потомства по полу и окраске тела.
Решение:
Х В Х в - серая самка
Х В У - серый самец
Скрестим родителей:
(мать) Х В Х в х (отец) Х В У
Гаметы: Х В, Х в х Х В, У
Имеем расщепление в потомстве по полу:
Х В Х В, Х В У, Х В Х в, Х в У - 50%:50% или 1:1
По окраске тела:
Х В Х В - серая самка
Х В У - серый самец
Х В Х в - серая самка
Х в У - желтый самец
Имеем расщепление - 3:1
9. У томата гены, обусловливающие высокий рост растения (А) и круглую форму плода (В), сцеплены и локализованы в одной хромосоме, а гены, обусловливающие низкий рост и грушевидную форму, - в аутосоме. Скрестили гетерозиготное растение томата, имеющее высокий рост и круглую форму плода, с низким грушеплодным растением. Определите генотипы и фенотипы потомства родителей, гаметы, образующиеся в мейозе, если перекреста хромосом не было.
Растение:
А - высокое растение
а - низкое растение
В - круглые плоды
в - грушевидные плоды
Сцеплены гены: АВ, ав
Р: АаВв х аавв
Г: АВ, ав х ав
Получаем потомство:
АаВв - высокое растение с круглыми плодами
аавв - низкое растение с грушевидными плодами
Так как гены сцеплены попарно, они и наследуются парами - А и В, а и в, а так как перекреста хромосом не было, гены будут наследоваться сцепленно.
10. У дрозофилы домимнтные гены нормального крыла и серой окраски тела сцеплены и локализованы в одной хромосоме, а рецессивные гены зачаточности крыла и черной окраски тела - в другой гомологичной хромосоме. Скрестили двух дигетерозиготных дрозофил, имеющих нормальные крылья и серую окраску тела. Определите генотип родителей и гаметы, образующиеся без перекреста хромосом, а также численное соотношение расщепление потомства по генотипу и фенотипу.
Решение:
А - нормальное крыло
а - зачаточное крыло
В - серая окраска
в - черное крыло
Гены АВ и ав сцеплены (локализованы в одной хромосоме), следовательно, наследуются вместе (сцепленно).
Скрещиваем двух дигетерозиготных особей:
АаВв х АаВВ
Образуются гаметы: АВ, ав х АВ, ав
Получаем расщепление по генотипу: 1ААВВ: 2АаВв: 1аавв
Расщепление по фенотипу: 3:1, то есть 3 особи с серой окраской и нормальными крыльями (1ААВВ и 2АаВв) и 1 особь с черной окраской и зачаточными крыльями - 1аавв.
11. Каковы генотипы родителей и детей, если у светловолосой матери и темноволосого отца в браке родилось пять детей, все темноволосые? Какой закон наследования проявляется?
Решение: А - темные волосы
а - светлые волосы
В задаче существует два решения, так как отец может быть гомозиготен или гетерозиготен.
Мать - аа
Отец - АА
Р: аа х АА
Г: а х А
П1: Аа - проявляется закон единообразия, то есть у всех детей одинаковый генотип и фенотип (все темноволосые)
Мать - аа
Отец - Аа
Р: аа х Аа
Г: а х А, а
П1: Аа или аа
Расщепление по генотипу: 1Аа: 1аа
Расщепление по фенотипу: 50% Аа - темные волосы
50% аа - светлые волосы
Такое расщепление не дает гарантии рождения потомства с полученным соотношение.
12. Каковы генотипы родителей и потомства, если от скрещивания коровы с красной окраской шерсти с черным быком все потомство получено черное? Определите доминантный и рецессивный гены и характер доминирования.
Решение: задача имеет два решения, так как бык может быть гомозиготен или гетерозиготен.
А - черная окраска
а - красная окраска
I аа - корова
АА - бык
Р: АА х аа
Г: А х а
П1: Аа - проявляется закон единообразия, так как все потомство получено черное
II аа - корова
АА - бык
Р: Аа х аа
Г: А, а х а
П1: получаем 50% черных особей (Аа) и 50% красных особей (аа). Такое расщепление не дает гарантии рождения потомства с представленным соотношением.
13. Какие фенотипы и генотипы возможны у детей, если у матери первая группа крови и гомозиготный положительный резус-фактор, а у отца четвертая группа крови и отрицательный резус фактор (рецессивный признак)? Определите вероятность рождения детей с каждым из указанным признаков.
Решение:
00 - первая группа крови
АВ - четвертая группа крови
DD - положительный резус-фактор
dd - отрицательный резус-фактор
Р: (мать) 00DD х (отец) АВdd
Г: 0D x Ad, Bd
П1: 0ADd - вторая группа крови, положительный резус-фактор
0BDd - третья группа крови, положительный резус-фактор
Расщепление по генотипу и фенотипу: 1:1
Вероятность рождения детей с каждым из полученных генотипов - 50%.
14. В семье родился голубоглазый ребенок, похожий по этому признаку на отца. Мать у ребенка кареглазая, бабушка по материнской линии - голубоглазая, а дедушка - кареглазый. По отцовской линии бабушка и дедушка - кареглазые. Определите генотипы родителей и бабушки с дедушкой по отцовской линии. Какова вероятеость рождения в этой семье кареглазого ребенка?
Решение:
Р: (бабушка) аа х (дедушка) АА (бабушка) Аа х (дедушка) Аа
П1: (мать) Аа х (отец) аа
П2: 50% Аа (кареглазых) и 50% аа (голубоглазых)
Если мать ребенка гомозиготна, тогда проявился бы закон единообразия, но ребенок гомозиготен по рецессивному признаку, значит мать гетерозиготна. Ее отец скорее всего гомозиготен (и тогда проявится закон единообразия). А родители отца оба с карими глазами и могут быть только гетерозиготны, иначе отец бы не родился с голубыми глазами. вероятность рождения в этой семье кареглазого ребенка (как и голубоглазого) - 50%.
15. Женщина со светлыми волосами и прямым носом вступила в брак с мужчиной, имеющим темные волосы и римский нос, гетерозиготный по первому признаку и гомозиготный по второму. Темные волосы и римский нос - доминантные признаки. Каковы генотипы и гаметы родителей? Каковы вероятные генотипы и фенотипы деетей?
Решение:
А - темные волосы
а - светлые волосы
В - римский нос
в - прямой нос
Р: (мать) аавв х (отец) ААВв
Г: ав х АВ, Ав
П1: АаВв - темные волосы и римский нос
Аавв - темные волосы и прямой нос
Расщепление по генотипу: 1:1
Расщепление по фенотипу: 1:1
Вероятность появления ребенка с каждым из генотипов одинакова - 50%.
16. У черепаховой кошки родилось несколько котят, один из которых оказался рыжей кошкой. У кошек гены окраски шерсти сцеплены с полом и находятся только в Х-хромосомах. Черепаховая окраска шерсти возможна при сочетании гена черной и рыжей окраски. Определите генотипы родителей и фенотип отца, а также генотипы потомков.
Решение:
Х А Х а - черепаховая кошка
Так как при скрещивании получилась рыжая кошка - Х а Х а, значит черепаховая кошка скрещивалась с рыжим котом.
Р: Х А Х а х Х а У
Г: Х А, Х а х Х а, У
П1: получаем следующие фенотипы и генотипы
Х А Х а - черепаховая кошка (25%)
Х а Х а - рыжая кошка (25%)
Х А У - черный кот (25%)
Х а У - рыжий кот (25%)
По фенотипу получаем расщепление: 1 (черный) : 2 (черепаховых) : 1 (рыжий)
17. Гетерозиготную серую самку дрозофилы скрестили с серым самцом. Определите гаметы, вырабатываемые родителями, а также численное соотношение расщепления гибридов по генотипу и фенотипу (по полу и окраске тела). Указанные признаки сцеплены с полом и находятся только в Х-хромосомах. Серая окраска тела - доминантный признак.
Решение:
Х А - серая окраска
Х а - черная окраска
Р: Х А Х а х Х А У
Г: Х А, Х а х Х А, У
П1: Х А Х А - серая самка
Х А Х а - серая самка
Х А У - серый самец
Х а У - черый самец
Расщепление по полу: 50% : 50%
Расщепление по окраске: 75% : 25% (3: 1)
18. У кукурузы доминантные гены коричневой окраски и гладкой формы семян сцеплены и локализованы в одной хромосоме, а рецессивные гены белой окраски и морщинистой формы - в другой гомологичной хромосоме. Какое по генотипу и фенотипу потомство следует ожидать при скрещивании дигетерозиготного растения с белыми гладкими семенами с растением, имеющим белые морщинистые семена. Кроссинговер в мейозе не произошел. Определите гаметы, вырабатываемые родителями.
Решение: А - коричневая окраска
а - белая окраска
В - гладкая форма
в - морщинистая форма
АВ и ав - сцеплены и локализованы в одной хромосоме, значит наследуются вместе (кроссинговер не идет).
Р: АаВв х аавв
Г: АВ, ав х ав
П1: АаВв - коричневая окраска, гладкие семена
аавв - белая окраска, морщинистые семена
Расщепление: 50% : 50%.
19. У кукурузы доминантные гены коричневой окраски и гладкой формы семян сцеплены и локализованы в одной хромосоме, а рецессивные гены белой окраски и морщинистой формы - в другой гомологичной хромосоме. Какое по генотипу и фенотипу потомство следует ожидать при скрещивании дигетерозиготного растения с коричневыми морщинистыми семенами и гомозиготным растением, имеющим темные гладкие семена. В мейозе происходит кроссинговер. Определите гаметы, вырабатываемые родителями, без кроссинговера и после кроссинговера.
Решение:
А - коричневая окраска
а - белая окраска
В - гладкая форма
в - морщинистая форма
Р: АаВв х аавв
Г: АВ, ав х ав
(без кроссинговера)
И Ав и аВ - после кроссинговера
П1: АаВв - коричневые растения с гладкими семенами (50%)
аавв - белые растения с морщинистыми семенами (50%)
Расщепление по генотипу: 1: 1.
20. При скрещивании мохнатой белой крольчихи с мохнатым черным кроликом в потомстве появился один гладкий белый крольчонок. Определите генотипы родителей. В каком численном соотношении можно ожидать расщепления потомства по генотипу и фенотипу?
Решение: А - мохнатый кролик
а - гладкий кролик
В - черная окраска
в - белая окраска
Р: Аавв х АаВв
Г: Ав, ав х АВ, ав, Ав, аВ
Расщепление по генотипу: 1ААВв: 2АаВв: 2Аавв: 1ААвв: 1аавв: 1ааВв
Расщепление по фенотипу:
Черные мохнатые кролики - 37,5% (1ААВв, 2АаВв)
Мохнатые белые кролики - 37,5% (2Аавв, 1ААвв)
Гладкие черные кролики - 12,5% (1ааВв)
Гладкие белые кролики - 12,5% (1аавв)
21. Охотник купил собаку, которая имеет короткую шерсть. Ему важно знать, что она чистопородна. Какие действия помогут охотнику определить, что его собака не несет рецессивных генов - длинной шерсти? Составьте схему решения задачи и определите соотношение генотипов потомства полученного от скрещивания чистопородной собаки с гетерозиготной.
Решение: А - короткая шерсть
а - длинная шерсть
Для выявления рецессивных генов у собаки нужно скрестить ее с длинношерстной и если собака гетерозиготна, то вероятно появление длинношерстных щенят.
Р: Аа х аа
Г: А, а Х а
П1: Аа - короткая шерсть (50%)
аа - длинная шерсть (50%)
А если наша собака гомозиготна, то в первом поколении увидим проявление закона единообразия - все щенята будут короткошерстны.
Теперь, в соответствии с условиями задачи, скрестим чистопородную собаку с гетерозиготной.
Р: АА х Аа
Г: А х А, а
П1: АА и Аа - короткая шерсть
Расщепление по генотипу: 1:1
Расщепление по фенотипу: все щенки с короткой шерстью.
22. Мужчина страдает гемофилией. Родители его жены здоровы по этому признаку. Ген гемофилии (h) находится в половой Х-хромосоме. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы супружеской пары, возможного потомства, вероятность рождения дочерей-носительниц этого заболевания.
Решение: Х h - гемофилия
X h Y - мужчина, больной гемофилией
X H X H - здоровая женщина
Р: X h Y x X H X H
Г: X h , Y x X H
П1: X H X h - девочки - носительницы заболеваний
X H Y - здоровые мальчики
Вероятность рождения детей с каждым из генотипов - 50%, но все дочери, появившиеся в этой паре будут носительницами, то есть вероятность - 100%.
23. Гипертрихоз передается у человека с У хромосомой, а полидактилия (многопалость) - аутосомный доминантный признак. В семье, где отец имел гипертрихоз, а мать - полидактилию, родилась нормальная дочь. Составьте схему решения задачи и определите генотип рожденной дочери и вероятность того, что следующий ребенок будет с двумя аномальными признаками?
Решение: А - полидактилия
а - отсутствие полидактилии
У - гипертрихоз
Отец имеет гипертрихоз - ХУаа
Мать имеет полидактилию - ХХАа
Р: ХХАа х ХУаа
Г: ХА, Ха х Ха, Уа
П1: ХХАа - девочка с полидактилией и без гипертрихоза
ХХаа - здоровая девочка
ХУАа - мальчик с полидактилией и гипертрихозом
ХУаа - мальчик с гипертрихозом, без полидактилии
Вероятность рождения здоровой девочки - 25%
Вероятность рождения ребенка с двумя аномалиями - 25%.
24. Скрестили дигетерозиготные растения томатов с округлыми плодами (А) и с опушенными листьями (В) с растениями, имеющими овальные плоды и неопушенный эпидермис листа. Гены, отвечающие за строение эпидермиса листа и форму плодов, наследуются сцепленно. Составьте схему решения хадачи. Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы потомства, вероятность появления в потомстве растений с рецессивными признаками.
Решение: А - округлые плоды
а - овальные плоды
В - опушенные листья
в - неопушенные листья
АВ и ав - сцеплены
Р: АаВв х аавв
Г: АВ, ав х ав
П1: АаВв - округлые плоды, опушенные листья
аавв - овальные плоды, неопушенные листья
Расщепление по генопиту: 1:1.
Расщепление по фенотипу: 50% : 50%.
25. При скрещивании томата с пурпурным стеблем (А) и красными плодами (В) и томата с зеленым стеблем и красными плодами получили 750 растений с пурпурным стеблем и красными плодами и 250 растений с пурпурным стеблем и желтыми плодами. Доминантные гены пурпурной окраски стебля и красного цвета плодов наследуются независимо. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, потомства в первом поколении и соотношение генотипов и фенотипов у потомства.
Решение: А - пурпурный стебель
а - зеленый стебель
В - красные плоды
в - желтые плоды
Р: А_В_ х ааВ_
П1: 750 А_В_
250 А_вв
В первом поколении по гену цвета стебля наблюдаем единообразие, значит оба растения гомозиготны, но одно - по доминантному признаку, а второе - по рецессивному. По цвету плода получаем 75% красных плодов и 25% желтых, такое расщепление возможно только при скрещивании двух гетерозигот:
Р: ААВв х ааВв
Г: АВ, Ав х аВ, ав
П1: расщепление по генотипу: 1АаВВ: 2АаВв: 1Аавв
Расщепление по фенотипу: 3:1.
26. Известно, что хорея Гентингтона (А) - заболевание, проявляющееся после 35-40 лет и сопровождающееся прогрессирующим нарушением функций головного мозга, и положительный резус-фактор (В) наследуются как несцепленные аутосомно-доминантные признаки. Отец является дигетерозиготой по этим генам, а мать имеет отрицательный резус и здорова. Составьте схему решения задачи и определите генотипы родителей, возможного потомства и вероятность рождения резус-отрицательных детей с хореей Гентингтона.
Решение: А - хорея Гентингтона
а - нет заболевания
В - положительный резус
в - отрицательный резус
Признаки наследуются несцепленно
Отец - АаВв - есть хорея Гентингтона, положительный резус-фактор
Мать - аавв, здорова, отрицательный резус-фактор
Р: аавв х АаВв
Г: ав х АВ, Ав, аВ, ав
П1: имеем 4 разных генотипа, вероятность проявления каждого - 25%
АаВв - есть хорея Гентингтона, положительный резус-фактор
Аавв - есть хорея Гентингтона, отрицательный резус-фактор
ааВв - здорова, положительный резус-фактор
аавв - здорова, отрицательный резус-фактор
Вероятность рождения ребенка с отрицательным резус-фактором и с хореей Гентингтона - 25%.
27. Известно, что хорея Гентингтона (А) - заболевание, проявляющееся после 35-40 лет и сопровождающееся прогрессирующим нарушением функций головного мозга, и положительный резус-фактор (В) наследуются как несцепленные аутосомно-доминантные признаки. Отец является дигетерозиготой по этим генам, а мать имеет отрицательный резус и здорова. Составьте схему решения задачи и определите генотипы родителей, возможного потомства и вероятность рождения резус-положительных детей с хореей Гентингтона.
Решение: см задачу 26.
Ответ: вероятность рождения ребенка с положительным резус-фактором и с хореей Гентингтона - 25%.
28. Известно, что хорея Гентингтона (А) - заболевание, проявляющееся после 35-40 лет и сопровождающееся прогрессирующим нарушением функций головного мозга, и положительный резус-фактор (В) наследуются как несцепленные аутосомно-доминантные признаки. Отец является дигетерозиготой по этим генам, а мать имеет отрицательный резус и здорова. Составьте схему решения задачи и определите генотипы родителей, возможного потомства и вероятность рождения здоровых детей с положительным резус-фактором.
Решение: см. задачу 26.
Ответ: вероятность рождения ребенка с положительным резус-фактором - 25%.
Задача 1
При скрещивании двух сортов томата с красными шаровидными и желтыми грушевидными плодами в первом поколении все плоды шаровидные, красные. Определите генотипы родителей, гибридов первого поколения, соотношение фенотипов второго поколения.
Решение:
Так как при скрещивании гороха все особи потомства имеют признак одного из родителей, значит, гены красного цвета (А) и гены шаровидной формы плодов (В) являются доминантными по отношению к генам жёлтой окраски (а) и грушевидной формы плодов (b). генотипы родителей: красные шаровидные плоды – ААВВ, желтые грушевидные плоды – ааbb.
Для определения генотипов первого поколения, соотношение фенотипов второго поколения неободимо составить схемы скрещивания:
Схема первого скрещивания:
Наблюдается единообразие первого поколения, генотипы особей AaBb (1-й закон Менделя).
Схема второго скрещивания:
Соотношение фенотипов второго поколения: 9 – красные шаровидные; 3 – красные грушевидные; 3 - желтые шаровидные; 1 – желтые грушевидные.
Ответ:
1) генотипы родителей: красные шаровидные плоды – ААВВ, желтые грушевидные плоды – ааbb.
2) генотипы F 1: красные шаровидные АаВb.
3) соотношение фенотипов F 2:
9 – красные шаровидные;
3 – красные грушевидные;
3 - желтые шаровидные;
1 – желтые грушевидные.
Задача 2
Отсутствие малых коренных зубов у человека наследуется как доминантный аутосомный признак. Определите возможные генотипы и фенотипы родителей и потомства, если один из супругов имеет малые коренные зубы, а у другого они отсутствуют и он гетерозиготен по этому признаку. Какова вероятность рождения детей с этой аномалией?
Решение:
Анализ условия задачи показывает, что скрещиваемые особи анализируются по одному признаку – коренные зубы, который представлен двумя альтернативными проявлениями: наличие коренных зубов и отсутствие коренных зубов. Причем сказано, что отсутствие коренных зубов является доминантным признаком, а наличие коренных зубов – рецессивным. Эта задача – на, и для обозначения аллелей достаточно будет взять одну букву алфавита. Доминантный аллель обозначим прописной буквой А, рецессивный аллель – строчной буквой а.
А - отсутствие коренных зубов;
а - наличие коренных зубов.
Запишем генотипы родителей. Помним, что генотип организма включает в себя два аллеля изучаемого гена “А”. Отсутствие малых коренных зубов – доминантный признак, поэтому родитель,у которого отсутствуют малые коренные зубы и он гетерозиготен, значит его генотип - Аа. Наличие малых коренных зубов - рецессивный признак, поэтому родитель, у которого отсутствуют малые коренные зубы гомозиготен по рецессивному гену, значит генотип его - аа.
При скрещивании гетерозиготного организма с гомозиготным рецесивным образуется потомство двух типов и по генотипу, и по фенотипу. Анализ скрещивания подтверждает это утверждение.
Схема скрещивания
Ответ:
1) генотипы и фенотипы Р: аа – с малыми коренными зубами, Аа – без малых коренных зубов;
2) генотипы и фенотипы потомства: Аа – без малых коренных зубов, аа – с малыми коренными зубами; вероятность рождения детей без малых коренных зубов – 50%.
Задача 3
У человека ген карих глаз (А) доминирует над голубым цветом глаз, а ген цветовой слепоты рецессивен (дальтонизм – d) и сцеплен с Х-хромосомой. Кареглазая женщина с нормальным зрением, отец которой имел голубые глаза и страдал цветовой слепотой, выходит замуж за голубоглазого мужчину с нормальным зрением. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и возможного потомства, вероятность рождения в этой семье детей-дальтоников с карими глазами и их пол.
Решение:
Так как женщина кареглазая, а её отец страдал цветовой слепотой и был голубоглазым, то она получила рецессивный ген голубоглазости и ген дальтонизма от отца. Следовательно, женщина гетерозиготна по гену окраски глаза и является носителем гена дальтонизма, так как получила одну Х-хромосому от отца-дальтоника, её генотип - АаX D X d . Так как мужчина голубоглазый с нормальным зрением, то его генотип будет гомозиготен по рецессивному гену а и Х-хромосома будет содержать доминантный ген нормального зрения, его генотип - ааX D Y.
Определим генотипы возможного потомства, вероятность рождения в этой семье детей-дальтоников с карими глазами и их пол, составив схему скрещивания:
Схема скрещивания
Ответ:
Схема решения задачи включает: 1) генотип матери – AaX D X d (гаметы: AX D , aX D , AX d , aX D), генотип отца – aaX D Y (гаметы: aX D , aY);
2) генотипы детей: девочки – AaX D X D , ааX D X D , AaX D X d , ааX D X d ; мальчики – AaX D Y, aaXDY, AaX d Y, aaX D Y;
3) вероятность рождения детей-дальтоников с карими глазами: 12,5% AaX d Y – мальчики.
Задача 4
При скрещивании растения гороха с гладкими семенами и усиками с растением с морщинистыми семенами без усиков все поколение было единообразно и имело гладкие семена и усики. При скрещивании другой пары растений с такими же фенотипами (гороха с гладкими семенами и усиками и гороха с морщинистыми семенами без усиков) в потомстве получили половину растений с гладкими семенами и усиками и половину растений с морщинистыми семенами без усиков. Составьте схему каждого скрещивания.
Определите генотипы родителей и потомства. Объясните полученные результаты. Как определяются доминантные признаки в данном случае? Какой закон генетики при этом проявляется?
Решение:
Эта задача – на дигибридное скрещивание, так как скрещиваемые организмы анализируют по двум парам альтернативных признаков. Первая пара альтернативных признаков: форма семени – гладкие семена и морщинистые семена; вторая пара альтернативных признаков: наличие усиков – отсутствие усиков. За эти признаки отвечают аллели двух разных генов. Поэтому для обозначения аллелей разных генов будем использовать две буквы алфавита: “А” и “В”. Гены расположены в аутосомах, поэтому будем обозначать их только с помощью этих букв, без использования символов Х- и Y – хромосом.
Так как при скрещивании растения гороха с гладкими семенами и усиками с растением с морщинистыми семенами без усиков все поколение было единообразно и имело гладкие семена и усики, то можно сделать вывод - признак гладкие семена гороха и признак отсутствия усиков - доминантные признаки.
А ген, определяющий гладкую форму гороха; а - ген, определяющий морщинистую форму гороха; В - ген, определяющий наличие усиков у гороха; b - ген, определяющий отсутствие усиков у гороха. Генотипы родителей: ААВВ, aabb.
Схема первого скрещивания
Так как при 2-м скрещивании произошло расщепление по двум парам признаков в соотношении 1:1, то можно считать, что гены, определяющие гладкие семена и наличие усиков (А, В), локализованы в одной хромосоме и наследуются сцеплено, растение с гладкими семенами и усиками гетерозиготно, значит генотипы родителей второй пары растений имеют вид: АаВb; aabb.
Анализ скрещивания подтверждает эти рассуждения.
Схема второго скрещивания
Ответ:
1. Гены, определяющие гладкие семена и наличие усиков, являются доминантными, так как при 1-м скрещивании всё поколение растений было одинаковым и имело гладкие семена и усики. Генотипы родителей: гладкие семена и усики - AABB (аметы АВ), морщинистые семена и без усиков - aabb (аметы - ab). Генотип потомков - AaBb. Проявляется закон единообразия первого поколения при скрещивании этой пары растений
2. При скрещивании второй пары растений гены, определяющие гладкие семена и наличие усиков (А, В), локализованы в одной хромосоме и наследуются сцеплено, так как при 2-м скрещивании произошло расщепление по двум парам признаков в соотношении 1:1. Проявляется закон сцепленного наследования.
Задача 5
Гены окраски шерсти кошек расположены в Х-хромосоме. Чёрная окраска определяется геном Х B , рыжая - геном Х b, гетерозиготы Х B Х b имеют черепаховую окраску. От чёрной кошки и рыжего кота родились: один черепаховый и один чёрный котёнок. Составьте схему решения задачи. Определите ьгенотипы родителей и потомства, возможный пол котят.
Решение:
Интересное сочетание: гены черного и рыжего цвета не доминируют друг над другом, а в сочетании дают черепаховую окраску. Здесь наблюдается кодоминирование (взаимодействие генов). Возьмем: Х B – ген отвечающий за черный цвет, Х b – ген отвечающий за рыжий цвет; гены Х В и Х b равнозначны и аллельны (Х В = Х b).
Так как скрещивались чёрная кошка и рыжий кот, то их гентипы будут иметь вид: кошка - Х B Х В (гаметы Х B), кот - Х b Y (гаметы Х b, Y). При данном типе скрещивания возможно рождение чёрных и черепаховых котят в соотношении 1:1. Анализ скрещивания подтверждает это суждение.
Схема скрещивания
Ответ:
1) генотипы родителей: кошка Х B Х В (гаметы Х B), кот - Х b Y (гаметы Х b , Y);
2) генотипы котят: черепаховый - Х B Х b , Х B Х b Y;
3) пол котят: самка - черепаховая, самец - чёрный.
При решении задачи использовали закон чистоты гамет и сцепленное с полом наследование. Взаимодействие генов - кодоминирование. Вид скрещивания - моногибридное.
Задача 6
Скрестили дигетерозиготных самцов мух дрозофил с серым телом и нормальными крыльями (признаки доминантные) с самками с чёрным телом и укороченными крыльями (рецессивные признаки). Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, а также возможные генотипы и фенотипы потмства F 1 , если доминантные и рецессивные гены данных признаков попарно сцеплены, а кроссинговер при образовании половых клеток не происходит. Объясните полученные результаты.
Решение:
Генотип дигетерозиготного самца: AaBb, генотип самки гомозиготной по рецессивным признакам имеет вид: aabb. Так как гены сцеплены, то самец даёт два типа гамет: АВ, аb, а самка - один тип гамет: ab, поэтому у потомства проявляется только два фенотипа в соотношении 1:1.
Анализ скрещивания подтверждает эти рассуждения.
Схема скрещивания
Ответ:
1) генотипы родителей: самка aabb (аметы: ab), самец АаBb (гаметы: AB, ab);
2) генотипы потомства: 1АаВb серое тело, нормальные крылья; 1 ааbb чёрное тело, укороченные крылья;
3) так как гены сцеплены, то самец даёт два типа гамет: АВ, аb, а самка - один тип гамет: ab, поэтому у потомства проявляется только два фенотипа в соотношении 1:1. Проявляется закон сцеплённого наследования.
Задача 7
У родителей со свободной мочкой уха и треугольной ямкой на подбородке родился ребёнок со сросшейся мочкой уха и гладким подбородком. Определите генотипы родителей, первого ребёнка, генотипы и фенотипы других возможных потомков. составьте схему решения задачи. Признаки наследуются независимо.
Решение:
Дано:
Каждый из родителей имеет свободную мочку уха и треугольную ямку и у них родился ребёнок со сросшейся мочкой уха и гладким подбородком, значит, свободная мочка уха и треугольный подбородок доминантные признаки, а сросшаяся мочка и гладкий подбородок рецессивные признаки. Из этих рассуждений делаем вывод: родители дигетерозиготны, а ребёнок дигомозиготный по рецессивным признакам. составим таблицу признаков:
Следовательно, генотипы родителей: мать АаВb (гаметы АВ, Аb, Ab, ab), отец АаВb (гаметы АВ, Аb, Ab, ab), генотип первого ребёнка: aabb - сросшаяся мочка, гладкий подбородок.
Анализ скрещивания подтверждает это суждение.
Фенотипы и генотипы потомства:
свободная мочка, треугольная ямка, А_В_
свободная мочка, гладкий подбородок, А_bb
сросшаяся мочка, треугольная ямка, ааВ_
Ответ:
1) генотипы родителей: мать АаВb (гаметы АВ, Аb, Ab, ab), отец АаВb (гаметы АВ, Аb, Ab, ab);
2) генотип первого ребёнка: aabb - сросшаяся мочка, гладкий подбородок;
3) генотипы и фенотипы возможных потомков:
свободная мочка, гладкий подбородок, А_bb;
свободная мочка, треугольная ямка, А_В_;
сросшаяся мочка, гладкий подбородок, aabb.
Задача 8
У кур встречается сцеплённый с полом летальный ген (а), вызывающий гибель эмбрионов, гетерозиготы по этому признаку жизнеспособны.. Скрестили нормальную курицу с гетерозиготным петухом (уптиц гетерогаметный пол - женский). Составьте схему решения задачи, определите генотипы родителей, пол, генотип возможного потомства и вероятность гибели эмбрионов.
Решение:
По условию задачи:
Х А - развитие нормального эмбриона;
Х a - гибель эмбриона;
Х А Х a - жизнеспособные особи.
Определим генотипы и фенотипы потомства
Схема скрещивания
Ответ:
1) генотипы родителей: Х А Y (гаметы Х А, Y), Х А Х А (гаметы Х А, Х А);
2) генотипы возможного потомства: Х А Y, Х А Х А, Х А Х a , Х a Y;
3) 25% - Х a Y нежизнеспособные.
адача 9
При скрещивании растения с длинными полосатыми плодами с растением, имеющим круглые зелёные плоды, в потомстве получили растения с длинными зелёными и круглыми зелёными плодами. При скрещивании такого же арбуза (с длинными полосатыми плодами) с растением, имеющим круглые полосатые плоды, всё потомство имело круглые полосатые плоды. Определите доминантные и рецессивные признаки, генотипы всех родительских растений арбуза.
Решение:
А - ген, отвечающий за формирование круглого плода
a - ген, отвечающий за формирование длинного плода
В - ген, отвечающий за формирование зелёной окраски плода
b - ген, отвечающий за формирование полосатого плода
Так как при скрещивании растения с длинными полосатыми плодами с растением, имеющим круглые зелёные плоды, в потомстве F 1 получили растения с длинными зелёными и круглыми зелёными плодами, то можно сделать вывод, что доминантными признаками являются круглые зелёные плоды, а рецессивными - длинные полосатые. Генотип растения с длинными полосатыми плодами - ааbb, а генотип растения с круглыми зхелёными плодами - АаВВ, потому что в потомстве все особи с зелёными плодами, и по 1/2 с круглыми и длинными плодами, значит, данное растение является гетерозиготй по доминантному признаку формы плода и гомозиготой по доминантному признаку окраски плода. Генотип потомства F 1: AaBb, aaBb. Учитывая, что при скрещивании родительского арбуза с длинными полосатыми плодами (дигомозигота по рецессивным признакам) с растением, имеющим круглые полосатые плоды, всё потомство F 2 имело круглые полосатые плоды, генотип родительского растения с зелёными полосатыми плодами, взятого для второго скрещивания, имеет вид: ААbb. Генотип потомства F 2 - Ааbb.
Анализы проведённых скрещиваний подтверждают наши предположения.
Схема первого скрещивания
Схема второго скрещивания
Ответ:
1) доминантные признаки - плоды круглые, зелёные, рецессивные признаки - плоды длинные, полосатые;
2) генотипы родителей F 1: aabb (длинные полосатые) и АаВВ (круглые зелёные);
3) генотипы родителей F 2: ааbb (длинные полосатые) и ААbb (круглые полосатые).
Задача 10
Растение дурман с пурпурными цветками (А) и гладкими коробочками (b) скрестили с растением, имеющим пурпурные цветки и колючие коробочки. В потомстве получены следующие фенотипы: с пурпурными цветками и колючими коробочками, с пурпурными цветками и гладкими коробочками, с белыми цветками и гладкими коробочками, с белыми цветками и колючими коробочками. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, потомства и возможное соотношение фенотипов. Установите характер наследования признаков.
Решение:
А ген пурпурной окраски цветка;
a - ген белой окраски цветка;
В - ген, формирующий колючую коробочку;
b - ген, формирующий гладкую коробочку.
Эта задача на дигибридное скрещивание (независимое наследование признаков при дигибридном скрещивании), так как растения анализируются по двум признакам: окраске цветка (пурпурная и белая) и форме коробочки (гладкая и колючая). Эти признаки обусловлены двумя разными генами. Поэтому для обозначения генов возьмем две буквы алфавита: “А” и “В”. Гены расположены в аутосомах, поэтому будем обозначать их только с помощью этих букв, без использования символов Х- и Y- хромосом. Гены, отвечающие за анализируемые признаки, не сцеплены друг с другом, поэтому будем использовать генную запись скрещивания.
Пурпурная окраска доминантный признак (А), а появившаяся в потомстве белая окраска - рецессивный признак (а). Каждый из родителей имеет пурпурную окраску цветка, значит, оба они несут доминантный ген А. Поскольку у них есть потомство с генотипом аа, то каждый из них должен нести также рецессивный ген а. Следовательно, генотип обоих родительских растений по гену окраски цветка – Аа. Признак колючая коробочка является доминантным по отношению к признаку гладкая коробочка, а так как при скрещивании растения с колючей коробочкой и растения с гладкой коробочкой появилось потомство и с колючей коробочкой, и с гладкой коробочкой, то генотип родителя с доминантным признаком по форме коробочки будет гетерозиготен (Bb), а по рецессивному - (bb). Тогда генотипы родителей: Aabb, aaBb.
Теперь определим генотипы потомства, проведя анализ скрещивания родительских растений:
Схема скрещивания
Ответ:
1) генотипы родителей: Aabb (гаметы Ab, ab) * АаВb (гаметы АВ, Ab, aB, ab);
2) генотипы и соотношение фенотипов:
3/8 пурпурные колючие (AABb и AaBb);
3/8 пурпурные гладкие (ААbb и Aabb);
1/8 белые колючие (ааВb);
1/8 белые гладкие (ааbb);
Задача 11
Известно, что хорея Гентингтона (А) - заболевание, проявляющееся после 35-40 лет и сопровождающееся прогрессирующим нарушением функций головного мозга, и положительный резус-фактор (В) наследуются как несцеплённые аутосомно-доминантные признаки. Отец является дигетерозиготой по этим генам, а мать имеет отрицательный резус-фактор и здорова. Составьте схему решения задачи и определите генотипы родителей, возможного потомства и вероятность рождения здоровых детей с положительным резус-фактором.
Решение:
А ген болезни Гентингтона;
a - ген нормального развития мозга;
В - ген положительного резус-фактора;
b - ген отрицательного резус-фактораю
Эта задача на дигибридное скрещивание (несцеплённые аутосомно-доминантные наследование признаков при дигидридном скрещивании). По условию задачи отец дигетерозигот, значит его генотип - АаВb. Мать фенотипически рецессивна по обоим признакам, значит её генотип - ааbb.
Теперь определим генотипы потомства, проведя анализ скрещивания родителей:
Схема скрещивания
Ответ:
1) генотипы родителей: отец - AaВb (гаметы АВ Ab, аВ, ab), мать ааbb (гаметы ab);
2) генотипы потомства: AaBb, Aabb, aaBb, aabb;
3)25% потомства с генотипом aaBb - резус-положительные и здоровы.
1. моногибридное 2. полигибридное
3. анализирующее дигибридное
4. анализирующее монигибридное
- Укажите генотип человека, если по фентипу он светловолосый и голубоглазый (рецессивные признаки)
1. ААВВ 2. АаВв 3. аавв 4. Аавв
- Гомозиготные доминантные серые овцы при переходе на грубые корма гибнут, а гетерозиготные выживают. Определите генотип серой жизнеспособной особи
1. Аа 2. АА 3. АаВв 4. АаВВ
- У собак черная окраска шерсти доминирует над коричневой, коротконогость – над нормальной длиной ног. Каков генотип коричневой коротконогой собаки, гомозиготной по признаку длины ног.
1. ааВв 2. аавв 3. АаВв 4.ааВВ
- У гороха желтый цвет семян доминирует над зеленым, гладкая форма семян – над морщинистой. Определите генотип гомозиготного растения с желтыми морщинистыми семенами
1. ААвв 2. ааВВ 3. ааВв 4. ААВВ
6.Какие гаметы имеют особи с генотипом ааВВ?
1. аа 2. ааВВ 3. ВВ 4. аВ
- У особи с генотипом Аавв образуются гаметы
1. Ав, вв 2. Ав, ав 3. Аа, АА 4. Аа, вв
- Какой генотип будет иметь потомство в F 1 при скрещивании растений томатов с генотипами ААвв и ааВВ?
1. ааВв 2. АаВв 3. АаВВ 4. Аавв
- Какова вероятность рождения высоких детей (рецессивный признак) у гетерозиготных родителей низкого роста
1. 0% 2. 25% 3. 50% 4. 75%
- При моногибридном скрещивании гетерозиготной особи с гомозиготной рецессивной в их потомстве происходит расщепление по фенотипу в соотношении
1. 3: 1 2. 9: 3: 3: 1 3. 1: 1 4. 1: 2: 1
- Какой процент растений ночной красавицы с розовыми цветками можно ожидать от скрещивания растений с красными и белыми цветками (неполное доминирование)?
1. 25% 2. 50% 3. 75% 4. 100%
- Какое соотношение признаков по фенотипу наблюдается в потомстве при анализирующем скрещивании, если генотип одного из родителей АаВв (признаки наследуются независимо друг от друга)?
1. 1:1:1:1 2. 1:1 3. 3:1 4. 1:2:1
- Какой фенотип можно ожидать у потомства двух морских свинок с белой шерстью (рецессивный признак)
1. 100% белых
2. 25% белых и 75% черных
3. 50% белых и 50% черных
4. 75% белых и 25% черных
- При скрещивании дрозофил с длинными крыльями (доминантный признак) получены длиннокрылые и короткокрылые потомки в соотношении 3: 1. Каковы генотипы родителей?
1. вв и Вв 2. ВВ и вв 3.Вв и Вв 4. ВВ и ВВ
- Определите генотипы родительских растений гороха, если при скрещивании образовалось50% растений с желтыми и 50% с зелеными семенами (рецессивный признак)
1. АА и аа 2. Аа и Аа 3. АА и Аа 4. Аа и аа
- При скрещивании двух морских свинок с черной шерстью (доминантный признак) получено потомство, среди которого особи с белой шерстью составили 25%. Каковы генотипы родителей?
1. АА х аа 2. Аа х АА 3. Аа х Аа 4. АА х АА
- Из яйцеклетки развивается девочка, если в процессе оплодотворения в зиготе оказались хромосомы
1. 44 аутосомы + ХХ
2. 23 аутосомы + X
3. 44 аутосомы + XY
4. 23 аутосомы + Y
- Цвет глаз у человека определяет аутосомный ген, дальтонизм – сцепленный с полом рецессивный ген. Определите генотип кареглазой (доминантный признак) женщины с нормальным цветовым зрением, отец которой голубоглазый дальтоник
1. АА Х D Х D 2. Аа Х d Х d 3. Аа Х D Х d 4. аа Х D Х d
- Альбинизм определяется рецессивным аутосомным геном, а гемофилия – рецессивным геном, сцепленным с полом. Укажите генотип женщины – альбиноса, гемофилика.
1. АаХ H Y или ААХ H Y 2. АаХ H Х H или АА Х H Х H
3. ааХ h Y 4. ааХ h Х h
- В семье здоровых родителей родился мальчик, больной гемофилией. Каковы генотипы родителей?
1. Х H Х h и Х h У 2. Х H Х h и Х H У
3. Х H Х H и Х H У 4. Х h Х h и Х H У
Верные ответы:
6. 4 |
|||
5. 1 |
10. 3 |
Часть С.
1. Отсутствие малых коренных зубов у человека наследуется как доминантный аутосомный признак. Определите возможные генотипы и фенотипы родителей и потомства, если один из супругов имеет малые коренные зубы, а у другого они отсутствуют и он гетерозиготен по этому признаку. Какова
вероятность рождения детей с этой аномалией
Ответ:
1)генотипы и фенотипы Р: аа – с малыми коренными зубами, Аа – без малых коренных зубов;
2)генотипы и фенотипы потомства: Аа – без малых коренных зубов, аа – с малыми коренными зубами;
3)вероятность рождения детей без малых коренных зубов – 50%.
2. При скрещивании двух сортов томата с красными
шаровидными и желтыми грушевидными плодами в первом
поколении все плоды шаровидные, красные. Определите
генотипы родителей, гибридов первого поколения, соотношение
фенотипов второго поколения.
Ответ:
1) генотипы родителей: красные
шаровидные плоды – ААВВ,
желтые грушевидные плоды – ааbb
2) генотипы F 1: красные шаровидные АаВb
3) соотношение фенотипов F 2:
9 – красные
шаровидные
3 – красные грушевидные
3 – желтые шаровидные
1 – желтые грушевидные
3. При скрещивании томата с пурпурным стеблем (А) и красными плодами(В) и томата с зеленым стеблем и красными
плодами получили 722растения с пурпурным стеблем и красными плодами и 231растение с пурпурным стеблем и желтыми плодами. Составьте схему решения задачи. Определите
генотипы родителей, потомства в первом поколении и соотношение генотипов и фенотипов у потомства.
Ответ:
1)генотипы
родителей:
пурпурный стебель, красные плоды – AABb
(гаметы: AB
и Ab
); зеленый стебель, красные плоды –aaBb
(гаметы aB
и аb
);
2)генотипы потомства в F 1: AaBB , AaBb , Aabb ;
3)соотношение
генотипов и фенотипов в F
1:
пурпурный стебель, красные плоды – 1 AaBB
: 2 AaBb
пурпурный стебель, желтые плоды – 1 Aabb
.
4. При скрещивании белых кроликов с гладкой шерстью с черными кроликами с мохнатой шерстью получено потомство: 25 % черных мохнатых, 25 % черных гладких, 25 % белых мохнатых, 25 % белых гладких. Определите генотипы родителей, потомства и тип скрещивания. Белый цвет и гладкая шерсть – рецессивные признаки
5. У человека ген карих глаз доминирует над голубым цветом глаз (А), а ген цветовой слепоты рецессивный (дальтонизм – d) и сцеплен с Х-хромосомой. Кареглазая женщина с нормальным зрением, отец которой имел голубые глаза и страдал цветовой слепотой, выходит замуж за голубоглазого мужчину с нормальным зрением. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и возможного потомства, вероятность рождения в этой семье детей-дальтоников с карими глазами и их пол.
Ответ:
1)генотипы родителей: Матери – AaX D X d , отца – aaX D Y; Гаметы: матери AX D , aX D , AX d , aX d , Отца aX D , aY; 2)генотипы детей: Девочки – AaX D X D , ааX D X D , AaX D X d , ааX D X d , Мальчики – AaX D Y, aaX D Y, AaX d Y, aaX d Y; 3) вероятность рождения детей-дальтоников с карими глазами: 12,5% AaX d Y – мальчики |
Среди заданий по генетике можно выделить 6 основных типов, встречающихся в ЕГЭ. Первые два (на определение числа типов гамет и моногибридное скрещивание) встречаются чаще всего в части А экзамена (вопросы А7 , А8 и А30 ).
Задачи типов 3 , 4 и 5 посвящены дигибридному скрещиванию, наследованию групп крови и признаков, сцепленных с полом. Такие задачи составляют большинство вопросов С6 в ЕГЭ .
Задания шестого типа представляют собой задачи смешанного типа. В них рассматривается наследование двух пар признаков: одна пара сцеплена с Х-хромосомой (или определяет группы крови человека), а гены второй пары признаков расположены в аутосомах. Этот класс задач считается самым трудным для абитуриентов.
Ниже изложены теоретические основы генетики, необходимые для успешной подготовки к заданию С6, а также рассмотрены решения задач всех типов и приведены примеры для самостоятельной работы.
Основные термины генетики
Ген - это участок молекулы ДНК, несущий информацию о первичной структуре одного белка. Ген - это структурная и функциональная единица наследственности.
Аллельные гены (аллели) - разные варианты одного гена, кодирующие альтернативное проявление одного и того же признака. Альтернативные признаки - признаки, которые не могут быть в организме одновременно.
Гомозиготный организм - организм, не дающий расщепления по тем или иным признакам. Его аллельные гены одинаково влияют на развитие данного признака.
Гетерозиготный организм - организм, дающий расщепление по тем или иным признакам. Его аллельные гены по-разному влияют на развитие данного признака.
Доминантный ген отвечает за развитие признака, который проявляется у гетерозиготного организма.
Рецессивный ген отвечает за признак, развитие которого подавляется доминантным геном. Рецессивный признак проявляется у гомозиготного организма, содержащего два рецессивных гена.
Генотип - совокупность генов в диплоидном наборе организма. Совокупность генов в гаплоидном наборе хромосом называется геномом .
Фенотип - совокупность всех признаков организма.
Законы Г. Менделя
Первый закон Менделя - закон единообразия гибридов F 1
Этот закон выведен на основании результатов моногибридного скрещивания. Для опытов было взято два сорта гороха, отличающихся друг от друга одной парой признаков - цветом семян: один сорт имел желтую окраску, второй - зеленую. Скрещивающиеся растения были гомозиготными.
Для записи результатов скрещивания Менделем была предложена следующая схема:
А - желтая окраска семян
а - зеленая окраска семян
Формулировка закона: при скрещивании организмов, различающихся по одной паре альтернативных признаков, первое поколение единообразно по фенотипу и генотипу .
Второй закон Менделя - закон расщепления
Из семян, полученных при скрещивании гомозиготного растения с желтой окраской семян с растением с зеленой окраской семян, были выращены растения, и путем самоопыления было получено F 2 .
Р (F 1) | Aa | Aa |
Г | А; a | А; a |
F 2 | АА; Аа; Аа; аа (75% растений имеют доминантный признак, 25% - рецессивный) |
Формулировка закона: у потомства, полученного от скрещивания гибридов первого поколения, наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 3:1 , а по генотипу - 1:2:1 .
Третий закон Менделя - закон независимого наследования
Этот закон был выведен на основании данных, полученных при дигибридном скрещивании. Мендель рассматривал наследование двух пар признаков у гороха: окраски и формы семян.
В качестве родительских форм Мендель использовал гомозиготные по обоим парам признаков растения: один сорт имел желтые семена с гладкой кожицей, другой - зеленые и морщинистые.
А - желтая окраска семян, а - зеленая окраска семян,
В - гладкая форма, в - морщинистая форма.
Затем Мендель из семян F 1 вырастил растения и путем самоопыления получил гибриды второго поколения.
Р | АаВв | АаВв | |||||||||||||||||||||||||
Г | АВ, Ав, аВ, ав | АВ, Ав, аВ, ав | |||||||||||||||||||||||||
F 2 | Для записи и определения генотипов используется решетка Пеннета
|
В F 2 произошло расщепление на 4 фенотипических класса в соотношении 9:3:3:1 . 9/16 всех семян имели оба доминантных признака (желтые и гладкие), 3/16 - первый доминантный и второй рецессивный (желтые и морщинистые), 3/16 - первый рецессивный и второй доминантный (зеленые и гладкие), 1/16 - оба рецессивных признака (зеленые и морщинистые).
При анализе наследования каждой пары признаков получаются следующие результаты. В F 2 12 частей желтых семян и 4 части зеленых семян, т.е. соотношение 3:1 . Точно такое же соотношение будет и по второй паре признаков (форме семян).
Формулировка закона: при скрещивании организмов, отличающихся друг от друга двумя и более парами альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всевозможных сочетаниях .
Третий закон Менделя выполняется только в том случае, если гены находятся в разных парах гомологичных хромосом.
Закон (гипотеза) «чистоты» гамет
При анализе признаков гибридов первого и второго поколений Мендель установил, что рецессивный ген не исчезает и не смешивается с доминантным. В F 2 проявляются оба гена, что возможно только в том случае, если гибриды F 1 образуют два типа гамет: одни несут доминантный ген, другие - рецессивный. Это явление и получило название гипотезы чистоты гамет: каждая гамета несет только один ген из каждой аллельной пары. Гипотеза чистоты гамет была доказана после изучения процессов, происходящих в мейозе.
Гипотеза «чистоты» гамет - это цитологическая основа первого и второго законов Менделя. С ее помощью можно объяснить расщепление по фенотипу и генотипу.
Анализирующее скрещивание
Этот метод был предложен Менделем для выяснения генотипов организмов с доминантным признаком, имеющих одинаковый фенотип. Для этого их скрещивали с гомозиготными рецессивными формами.
Если в результате скрещивания все поколение оказывалось одинаковым и похожим на анализируемый организм, то можно было сделать вывод: исходный организм является гомозиготным по изучаемому признаку.
Если в результате скрещивания в поколении наблюдалось расщепление в соотношении 1:1 , то исходный организм содержит гены в гетерозиготном состоянии.
Наследование групп крови (система АВ0)
Наследование групп крови в этой системе является примером множественного аллелизма (это существование у вида более двух аллелей одного гена). В человеческой популяции имеется три гена (i 0 , I А, I В), кодирующие белки-антигены эритроцитов, которые определяют группы крови людей. В генотипе каждого человека содержится только два гена, определяющих его группу крови: первая группа i 0 i 0 ; вторая I А i 0 и I А I А; третья I В I В и I В i 0 и четвертая I А I В.
Наследование признаков, сцепленных с полом
У большинства организмов пол определяется во время оплодотворения и зависит от набора хромосом. Такой способ называют хромосомным определением пола. У организмов с таким типом определения пола есть аутосомы и половые хромосомы - Y и Х.
У млекопитающих (в т.ч. у человека) женский пол обладает набором половых хромосом ХХ, мужской пол - ХY. Женский пол называют гомогаметным (образует один тип гамет); а мужской - гетерогаметным (образует два типа гамет). У птиц и бабочек гомогаметным полом являются самцы (ХХ), а гетерогаметным - самки (ХY).
В ЕГЭ включены задачи только на признаки, сцепленные с Х-хромосомой. В основном они касаются двух признаков человека: свертываемость крови (Х Н - норма; X h - гемофилия), цветовое зрение (Х D - норма, X d - дальтонизм). Гораздо реже встречаются задачи на наследование признаков, сцепленных с полом, у птиц.
У человека женский пол может быть гомозиготным или гетерозиготным по отношению к этим генам. Рассмотрим возможные генетические наборы у женщины на примере гемофилии (аналогичная картина наблюдается при дальтонизме): Х Н Х Н - здорова; Х Н X h - здорова, но является носительницей; Х h Х h - больна. Мужской пол по этим генам является гомозиготным, т.к. Y-хромосома не имеет аллелей этих генов: Х Н Y - здоров; X h Y - болен. Поэтому чаще всего этими заболеваниями страдают мужчины, а женщины являются их носителями.
Типичные задания ЕГЭ по генетике
Определение числа типов гамет
Определение числа типов гамет проводится по формуле: 2 n , где n - число пар генов в гетерозиготном состоянии. Например, у организма с генотипом ААввСС генов в гетерозиготном состоянии нет, т.е. n = 0 , следовательно, 2 0 = 1 , и он образует один тип гамет (АвС). У организма с генотипом АаВВсс одна пара генов в гетерозиготном состоянии (Аа), т.е. n = 1 , следовательно, 2 1 = 2 , и он образует два типа гамет. У организма с генотипом АаВвСс три пары генов в гетерозиготном состоянии, т.е. n = 3 , следовательно, 2 3 = 8 , и он образует восемь типов гамет.
Задачи на моно- и дигибридное скрещивание
На моногибридное скрещивание
Задача : Скрестили белых кроликов с черными кроликами (черный цвет - доминантный признак). В F 1 - 50% белых и 50% черных. Определите генотипы родителей и потомства.
Решение : Поскольку в потомстве наблюдается расщепление по изучаемому признаку, следовательно, родитель с доминантным признаком гетерозиготен.
На дигибридное скрещивание
Доминантные гены известны
Задача : Скрестили томаты нормального роста с красными плодами с томатами-карликами с красными плодами. В F 1 все растения были нормального роста; 75% - с красными плодами и 25% - с желтыми. Определите генотипы родителей и потомков, если известно, что у томатов красный цвет плодов доминирует над желтым, а нормальный рост - над карликовостью.
Решение : Обозначим доминантные и рецессивные гены: А - нормальный рост, а - карликовость; В - красные плоды, в - желтые плоды.
Проанализируем наследование каждого признака по отдельности. В F 1 все потомки имеют нормальный рост, т.е. расщепления по этому признаку не наблюдается, поэтому исходные формы - гомозиготны. По цвету плодов наблюдается расщепление 3:1 , поэтому исходные формы гетерозиготны.
Доминантные гены неизвестны
Задача : Скрестили два сорта флоксов: один имеет красные блюдцевидные цветки, второй - красные воронковидные цветки. В потомстве было получено 3/8 красных блюдцевидных, 3/8 красных воронковидных, 1/8 белых блюдцевидных и 1/8 белых воронковидных. Определите доминантные гены и генотипы родительских форм, а также их потомков.
Решение : Проанализируем расщепление по каждому признаку в отдельности. Среди потомков растения с красными цветами составляют 6/8 , с белыми цветами - 2/8 , т.е. 3:1 . Поэтому А - красный цвет, а - белый цвет, а родительские формы - гетерозиготны по этому признаку (т.к. есть расщепление в потомстве).
По форме цветка также наблюдается расщепление: половина потомства имеет блюдцеобразные цветки, половина - воронковидные. На основании этих данных однозначно определить доминантный признак не представляется возможным. Поэтому примем, что В - блюдцевидные цветки, в - воронковидные цветки.
Р | АаВв (красные цветки, блюдцевидная форма) |
Аавв (красные цветки, воронковидная форма) |
|||||||||||||||
Г | АВ, Ав, аВ, ав | Ав, ав | |||||||||||||||
F 1 |
|
3/8
А_В_ - красные блюдцевидные цветки,
3/8
А_вв - красные воронковидные цветки,
1/8
ааВв - белые блюдцевидные цветки,
1/8
аавв - белые воронковидные цветки.
Решение задач на группы крови (система АВ0)
Задача : у матери вторая группа крови (она гетерозиготна), у отца - четвертая. Какие группы крови возможны у детей?
Решение :
Решение задач на наследование признаков, сцепленных с полом
Такие задачи вполне могут встретиться как в части А, так и в части С ЕГЭ.
Задача : носительница гемофилии вышла замуж за здорового мужчину. Какие могут родиться дети?
Решение :
Решение задач смешанного типа
Задача : Мужчина с карими глазами и 3 группой крови женился на женщине с карими глазами и 1 группой крови. У них родился голубоглазый ребенок с 1 группой крови. Определите генотипы всех лиц, указанных в задаче.
Решение : Карий цвет глаз доминирует над голубым, поэтому А - карие глаза, а - голубые глаза. У ребенка голубые глаза, поэтому его отец и мать гетерозиготны по этому признаку. Третья группа крови может иметь генотип I В I В или I В i 0 , первая - только i 0 i 0 . Поскольку у ребенка первая группа крови, следовательно, он получил ген i 0 и от отца, и от матери, поэтому у его отца генотип I В i 0 .
Задача : Мужчина дальтоник, правша (его мать была левшой) женат на женщине с нормальным зрением (ее отец и мать были полностью здоровы), левше. Какие могут родиться дети у этой пары?
Решение : У человека лучшее владение правой рукой доминирует над леворукостью, поэтому А - правша, а - левша. Генотип мужчины Аа (т.к. он получил ген а от матери-левши), а женщины - аа.
Мужчина-дальтоник имеет генотип X d Y, а его жена - Х D Х D , т.к. ее родители были полностью здоровы.
Задачи для самостоятельного решения
- Определите число типов гамет у организма с генотипом АаВВСс.
- Определите число типов гамет у организма с генотипом АаВвХ д Y.
- Определите число типов гамет у организма с генотипом ааВВI В i 0 .
- Скрестили высокие растения с низкими растениями. В F 1 - все растения среднего размера. Какое будет F 2 ?
- Скрестили белого кролика с черным кроликом. В F 1 все кролики черные. Какое будет F 2 ?
- Скрестили двух кроликов с серой шерстью. В F 1 - 25% с черной шерстью, 50% - с серой и 25% с белой. Определите генотипы и объясните такое расщепление.
- Скрестили черного безрогого быка с белой рогатой коровой. В F 1 получили 25% черных безрогих, 25% черных рогатых, 25% белых рогатых и 25% белых безрогих. Объясните это расщепление, если черный цвет и отсутствие рогов - доминантные признаки.
- Скрестили дрозофил с красными глазами и нормальными крыльями с дрозофилами с белыми глазами и дефектными крыльями. В потомстве все мухи с красными глазами и дефектными крыльями. Какое будет потомство от скрещивания этих мух с обоими родителями?
- Голубоглазый брюнет женился на кареглазой блондинке. Какие могут родиться дети, если оба родителя гетерозиготны?
- Мужчина правша с положительным резус-фактором женился на женщине левше с отрицательным резусом. Какие могут родиться дети, если мужчина гетерозиготен только по второму признаку?
- У матери и у отца 3 группа крови (оба родителя гетерозиготны). Какая группа крови возможна у детей?
- У матери 1 группа крови, у ребенка - 3 группа. Какая группа крови невозможна для отца?
- У отца первая группа крови, у матери - вторая. Какова вероятность рождения ребенка с первой группой крови?
- Голубоглазая женщина с 3 группой крови (ее родители имели третью группу крови) вышла замуж за кареглазого мужчину со 2 группой крови (его отец имел голубые глаза и первую группу крови). Какие могут родиться дети?
- Мужчина-гемофилик, правша (его мать была левшой) женился на женщине левше с нормальной кровью (ее отец и мать были здоровы). Какие могут родиться дети от этого брака?
- Скрестили растения земляники с красными плодами и длинночерешковыми листьями с растениями земляники с белыми плодами и короткочерешковыми листьями. Какое может быть потомство, если красная окраска и короткочерешковые листья доминируют, при этом оба родительских растения гетерозиготны?
- Мужчина с карими глазами и 3 группой крови женился на женщине с карими глазами и 3 группой крови. У них родился голубоглазый ребенок с 1 группой крови. Определите генотипы всех лиц, указанных в задаче.
- Скрестили дыни с белыми овальными плодами с растениями, имевшими белые шаровидные плоды. В потомстве получены следующие растения: 3/8 с белыми овальными, 3/8 с белыми шаровидными, 1/8 с желтыми овальными и 1/8 с желтыми шаровидными плодами. Определите генотипы исходных растений и потомков, если у дыни белая окраска доминирует над жел той, овальная форма плода - над шаровидной.
Ответы
- 4 типа гамет.
- 8 типов гамет.
- 2 типа гамет.
- 1/4 высоких, 2/4 средних и 1/4 низких (неполное доминирование).
- 3/4 черных и 1/4 белых.
- АА - черные, аа - белые, Аа - серые. Неполное доминирование.
- Бык: АаВв, корова - аавв. Потомство: АаВв (черные безрогие), Аавв (черные рогатые), ааВв (белые рогатые), аавв (белые безрогие).
- А - красные глаза, а - белые глаза; В - дефектные крылья, в - нормальные. Исходные формы - ААвв и ааВВ, потомство АаВв.
Результаты скрещивания:
а) АаВв х ААвв- F 2
- АаВв красные глаза, дефектные крылья
- ААвв красные глаза, нормальные крылья
- Аавв красные глаза, нормальные крылья
б) АаВв х ааВВ
- F 2 АаВВ красные глаза, дефектные крылья
- АаВв красные глаза, дефектные крылья
- ааВв белые глаза, дефектные крылья
- ааВВ белые глаза, дефектные крылья
- А - карие глаза, а - голубые; В - темные волосы, в - светлые. Отец ааВв, мать - Аавв.
- А - правша, а - левша; В - положительный резус, в - отрицательный. Отец ААВв, мать - аавв. Дети: 50% АаВв (правша, положительный резус) и 50% Аавв (правша, отрицательный резус).
- Отец и мать - I В i 0 . У детей возможна третья группа крови (вероятность рождения - 75% ) или первая группа крови (вероятность рождения - 25% ).
- Мать i 0 i 0 , ребенок I В i 0 ; от матери он получил ген i 0 , а от отца - I В. Для отца невозможны следующие группы крови: вторая I А I А, третья I В I В, первая i 0 i 0 , четвертая I А I В.
- Ребенок с первой группой крови может родиться только в том случае, если его мать гетерозиготна. В этом случае вероятность рождения составляет 50% .
- А - карие глаза, а - голубые. Женщина ааI В I В, мужчина АаI А i 0 . Дети: АаI А I В (карие глаза, четвертая группа), АаI В i 0 (карие глаза, третья группа), ааI А I В (голубые глаза, четвертая группа), ааI В i 0 (голубые глаза, третья группа).
- А - правша, а - левша. Мужчина АаX h Y, женщина ааX H X H . Дети АаX H Y (здоровый мальчик, правша), АаX H X h (здоровая девочка, носительница, правша), ааX H Y (здоровый мальчик, левша), ааX H X h (здоровая девочка, носительница, левша).
- А - красные плоды, а - белые; В - короткочерешковые, в - длинночерешковые.
Родители: Аавв и ааВв. Потомство: АаВв (красные плоды, короткочерешковые), Аавв (красные плоды, длинночерешковые), ааВв (белые плоды, короткочерешковые), аавв (белые плоды, длинночерешковые).
Скрестили растения земляники с красными плодами и длинночерешковыми листьями с растениями земляники с белыми плодами и короткочерешковыми листьями. Какое может быть потомство, если красная окраска и короткочерешковые листья доминируют, при этом оба родительских растения гетерозиготны? - А - карие глаза, а - голубые. Женщина АаI В I 0 , мужчина АаI В i 0 . Ребенок: ааI 0 I 0
- А - белая окраска, а - желтая; В - овальные плоды, в - круглые. Исходные растения: АаВв и Аавв. Потомство:
А_Вв - 3/8 с белыми овальными плодами,
А_вв - 3/8 с белы ми шаровидными плодами,
ааВв - 1/8 с желтыми овальными плодами,
аавв - 1/8 с желтыми шаровидными плодами.