Решение генетических задач - Организменный уровень организации жизни

Опыты по скрещиванию принято записывать в виде схем. Доминантные признаки обозначают большой буквой, рецессивные — малой. Родительские особи обозначают буквой р. при этом генотип матери, или самки записывают первым, а отца, или самца — вторым. Потомков обозначают F_n, где n — номер поколения. Скрещивание обозначают знаком умножения. Под родительскими генотипами записывают типы клеток, которые они дают.

1. Моногибридное скрещивание с полным доминированием.

У человека ген карего цвета глаз доминирует над голубым. Гетерозиготная кареглазая женщина вышла замуж за голубоглазого мужчину. Какой цвет глаз следует ожидать у их детей?

Прежде всего необходимо выяснить генотипы родителей. Доминантным является ген карего цвета глаз, значит, его необходимо обозначить как А, а рецессивный голубой — а. Тогда генотип гетерозиготной матери Аа, а гомозиготного рецессивного отца — аа. Далее запишем короткое условие задачи:

Гетерозиготный организм дает два типа гамет, гомозиготный — один. В результате такого брака вероятность рождения детей с карими и голубыми глазами составляет 1 : 1.

2. Моногибридное скрещивание с неполным доминированием.

Красная окраска цветков растения определяется геном А, белая — геном а. Гетерозиготы Аа имеют цветы розового цвета. Определите, какой генотип и фенотип будет у потомков первого поколения при скрещивании растений с розовыми цветками.

По условию известно, что родители имеют розовую окраску цветов. Значит, они имеют генотип Аа. Таким образом:

Соотношение потомков в Fi будет таким: одна часть (25%) — красные (АА), две части (50%) — розовые (Аа) и одна часть (25%) — белые (аа). Вследствие неполного доминирования расщепление по генотипу и фенотипу одинаковое — 1 : 2 : 1.

3. Кодоминирование

На ребенка с III группой крови претендуют две пары: а) мать гетерозиготная со II группой крови и отец гомозиготный с III группой; б) мать гомозиготная со II группой крови и отец гомозиготный с III группой. Какой паре принадлежит ребенок?

Для решения данной задачи необходимо определить вероятность рождения ребенка с такой группой крови в обеих парах родителей.

а) Рассмотрим первый случай:

Для упрощения решения задачи используем решетку Пеннета:

	IB	IB
IA	IAIB	IAIB
i	IBi	IBi

Получаем:

F1	I IAIB	I IBi
	IV группа крови	III группа крови

б) Во втором случае:

При взаимодействии гамет получаем

	IB	IB
IA	IAIB	IAIB
IA	IAIB	IAIB

Получаем:

F1	IAIB
	IV группа крови

Таким образом, ребенок принадлежит первой паре родителей.

4. Дигибридное скрещивание.

У человека близорукость (М) доминирует над нормальным зрением (m), а карий цвет глаз (А) над голубым (а). Гетерозиготная кареглазая женщина с нормальным зрением вышла замуж за голубоглазого гетерозиготного близорукого мужчину. Определите генотипы и фенотипы детей.

По условию генотип матери Вbmm, поскольку по признаку цвета глаз она гетерозиготная и имеет рецессивный признак нормального зрения, который проявляется только в гомозиготном состоянии. Так же определяем генотип отца — bbМm. Таким образом:

Для определения генотипов и фенотипов потомков используем решетку Пеннета:

F2:	Гаметы	Гаметы
		bМ	bm
	Вm	ВbМm кареглазый близорукий	Вbmm кареглазый нормальное зрение
	bm	bbМm голубоглазый близорукий	bbmm голубоглазый нормальное зрение

Возможны четыре комбинации генов у потомков. Расщепление по генотипу и фенотипу одинаковое — 1 : 1 : 1 : 1.

5. Сцепленное с полом наследования.

Известно, что ген гемофилии — рецессивный, локализованный в Х-хромосоме. Здоровая женщина, мать которой так же, как и она, была здоровой, а отец был гемофиликом, вышла замуж за мужчину, который страдает гемофилией. Появление какого потомства относительно рассматриваемого заболевания можно ожидать от этого брака?

Определим генотип матери. Она имеет гетерозиготний генотип Х^НХ^h. потому что ее отец был больным (его единственная Х-хромосома несла рецессивный аллель гена, вызывающего заболевание, а Y-хромосома не имела соответствующего аллеля в своем составе), а мать здорова (имела хотя бы один доминантный аллель гена). Генотип отца X^hY. Таким образом:

По генотипу наблюдается расщепление 1 : 1 : 1 : 1. По фенотипу - половина сыновей и дочерей будут больными.

Задачи для самостоятельного решения

1. У овса устойчивость к ржавчине (В) доминирует над восприимчивостью (в) к этой болезни. Какими окажутся генотипы гибридов от скрещивания восприимчивого к ржавчине овса с гомозиготным устойчивым растением?

2. У клубники красные плоды не полностью доминируют над белыми. Какое потомство можно ожидать от скрещивания растений с красными и розовыми плодами?

3. У отца I группа крови, а у матери IV. Определите, дети с какими группами крови могут родиться у этой пары.

4. Известно, что катаракта и рыжие волосы у человека контролируются доминантными генами, локализованными в разных парах аутосом. Рыжеволосая женщина, которая не страдает катарактой, вышла замуж за светловолосого мужчину, который недавно перенес операцию по удалению катаракты. Определите вероятность рождения у этой семьи светловолосого ребенка без катаракты, если известно, что мать мужчины имеет такой же генотип и фенотип, как и его жена (т. е. она рыжеволосая, не имеет этой болезни глаз).

5. Ген, ответственный за развитие гипертрихоза (оволосение края мочки уха), — это рецессивный ген, локализованный в Y-хромосоме. Если человек с гипертрихозом женится на женщине, у которой гипертрихоза нет, то какой реальный процент появления в этой семье детей с таким признаком?