Из года в год перед генетикой ставятся все более сложные и важные задачи
 Скачать 5.13 Mb.
|
|
142. Из-за сильного укорочения ног одна из пород курназвана ползающими курами. При инкубации 10000 яиц,полученных от скрещивания ползающих кур между собой,вывелось 7498 цыплят, из которых 2482 цыпленка оказалисьс нормально длинными ногами, остальные — коротконогие. Определите генотипы невылупившихся цыплят, длинноногих и коротконогих кури дайте характеристику генам. 143. Гетерозиготный бык голштинской породы несет рецессивный ген, вызывающий отсутствие шерсти. В гомозиготномсостоянии этот ген ведет к гибели теленка. Определите вероятность рождения нежизнеспособного теленка от скрещивания этого быка с одной из его дочерей от нормальной коровы. 144. Желтый и серый цвет мышей определяется двумяаллельными аутосомными генами. При скрещивании желтыхмышей между собой получено 2386 желтых и 1235 серых.В дальнейшем скрещивались желтые мыши с серыми Определите соотношение цветовых окрасок в потомстве от второго скрещивания и дайте характеристику генам. 145. В XIX в. была популярной коротконогая порода крупного рогатого скота — декстер. Однако при подсчете потомства от внутрипородного скрещивания оказалось, что 1/4 телят оказывается мертворожденными, а 1/4 — нормально длинноногие. Определите генотипы коротконогих особей и дайте характеристику генам. У пчел ген, определяющий вислокрылость, проявляется только в гетерозиготном состоянии, а в гомозиготном вызывает гибель организма. Известно, что у пчел самцы развиваются из неоплодотворенных яиц и являются гомозиготными. /. Определите фенотипы и генотипы потомства от скрещивания вислокрылой пчелы с нормальным трутнем. Определите фенотипы и генотипы самцов — потомков вислокрылых пчел 5. Пенетрантность В процессе онтогенеза не все гены реализуются в признак. Некоторые из них оказываются блокированными другими неаллель-ными генами, проявлению иных признаков неблагоприятствуют внешние условия. Пробиваемость гена в признак называется пенетрантностью. Пенетрантность выражается в процентах числа особей, несущих признак, к общему числу носителей гена, потенциально способного реализоваться в этот признак. Общая часть задач этого типа решается по схеме моногибрид-' ного скрещивания. Но от полученных данных необходимо высчитывать пенетрантность, указанную для данного признака. Задачи * * 147. Подагра определяется доминантным аутосомным геном. По некоторым данным (В. П. Эфроимсон, 1968), пенетрантность гена у мужчин составляет 20 %, ау женщин она равна нулю. Какова вероятность заболевания подагрой в семье гетерозиготных родителей. Какова вероятность заболевания подагрой в семье, где один из родителей гетерозиготен, а другой нормален по анализируемому признаку. Поданным шведских генетиков (К. Штерн, 1965), некоторые формы шизофрении наследуются как доминантные аутосомные признаки. При этому гомозигот пенетрантность равна 100%, у гетерозигот - 20 %. /. Определите вероятность заболевания детей в семье, где один из супругов гетерозиготен, а другой нормален в отношении анализируемого признака. Определите вероятность заболевания детей от брака двух гетерозиготных родителей. Ангиоматоз сетчатой оболочки наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 50 Определите вероятность заболевания детей в семье, где оба родителя являются гетерозиготными носителями ангио-матоза. 150. Черепно-лицевой дизостоз наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 50 Определите вероятность заболевания детей в семье, где один из родителей гетерозиготен поданному гену, а другой нормален в отношении анализируемого признака. 151. Арахнодактилия наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 30 %. Леворукость — рецессивный аутосомный признак с полной пенетрантностью. Определите вероятность проявления обеих аномалий одновременно у детей в семье, где оба родителя гетерозиготны по обеим парам генов. 152. Отосклероз наследуется как доминантный аутосомныйпризнак с пенетрантностью 30 %. Отсутствие боковых верхних резцов наследуется как сцепленный с Х-хромосомойрецессивный признак с полной пенетрантностью. Определите вероятность проявления у детей обеих аномалий одновременно в семье, где мать гетерозиготна в отношении обоих признаков, а отец нормален по обеим парам генов. Отосклероз наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 30 %. Гипертрихоз, наследуется как признак, сцепленный с У-хромосомой, с полным проявлением к 17 годам. Определите вероятность проявления одновременно обеих . аномалий у детей в семье, где жена нормальна и гомозиготна, а муж имеет обе аномалии, но мать его была нормальной гомозиготной женщиной. Карий цвет глаз доминирует над голубыми определяется аутосомным геном. Ретинобластома определяется другим доминантным аутосомным геном. Пенетрантность рети-нобластомы составляет 60 Какова вероятность того, что больными от брака гетерозиготных по обоим признакам родителей будут голубоглазые дети? 2.Какова вероятность того, что здоровыми от бракагетерозиготных по обоим признакам родителей будут кареглазые дети. Синдром Ван дер Хеве наследуется как доминантный аутосомный плейотропный ген, определяющий голубую окраску склеры, хрупкость костей и глухоту. Пенетрантность признаков изменчива. В ряде случаев (К. Штерн, 1965) она составляет по голубой склере почти 100 %, хрупкости костей — 63, глухоте- 60%. Носитель голубой склеры, нормальный в отношениидругих признаков синдромд, вступает в брак с нормальнойженщиной, происходящей из благополучной по синдромуВан дер Хеве семьи. Определите вероятность проявления у детей признака хрупкости костей, если известно, ч^о по линии мужа признаками синдрома обладает лишь один из его родителей. 2. В брак вступает два гетерозиготных носителя голубойсклеры, нормальные в отношении других признаков синдрома.Определите вероятность проявления у детей глухоты. РАЗДЕЛ ЯВЛЕНИЕ СЦЕПЛЕНИЯ ПРИЗНАКОВ И КРОССИНГОВЕР, ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕАЛЛЕЛЬНЫХ ГЕНОВ 1. Сцепление признаков До сих пор мы разбирали закономерности наследования признаков уди- и полигибридов в таких случаях, когда разные аллели находились в разных парах хромосом. Нов любой из пар гомологичных хромосом всегда содержится несколько аллелей (см. рис. 4). Признаки, гены которых находятся водной хромосоме называются сцепленными. Естественно, что сцепленные признаки в большинстве случаев передаются вместе. Поэтому при скрещивании дигибридов в случаях сцепления признаков независимого расщепления каждой пары в отношении 3 :1 не происходит. Вместе сцепленные признаки тоже передаются не всегда. Дело в том, что в профазе первого деления мейоза гомологичные хромосомы тесно сближаются друг с другом (конъюгируют). Иногда в момент конъюгации может происходить перекрест гомологичных хромосом. В дальнейшем при расхождении их вместе перекреста возможен разрыв хромосома потом воссоединение утраченных участков за счет хромосомы партнера. В результате этого парные хромосомы обмениваются гомологичными участками. Гены одной хромосомы как бы переходят в другую, гомологичную ей. Это явление называется кроссинговером. При обмене гомологичными участками сцепленные гены расходятся R ПЯЧНМЙ гамрты trtwc. 1 П Частота расхождения признаков при кроссинговере прямо пропорциональна расстоянию между генами, те. чем дальше друг от друга находятся гены в хромосоме, тем чаще происходит обмен, чем ближе они расположены друг к другу, тем реже расхождение признаков. Следовательно, при анализе наследования сцепленных признаков у дигибридов мы будем иметь дело с образованием четырех типов гамет два типа, в которых сцепленные гены не разошлись, и два типа кроссоверных гамет, в которых хромосомы обменялись юмологичными участками. Однако если в случаях несцепленных признаков у дигибридов все четыре типа гамет образовывались в равных количествах, то при сцеплении число тех или иных гамет зависит от расстояния между генами. Это расстояние принято исчислять в морганидах. Одной морганиде соответствует один процент образования гамет, в которых гомологичные хромосомы обменялись своими участками. Например, у мухи дрозофилы расстояние между геном, определяющим цвет тела, и геном, определяющим длину крыльев, равно 17 морганидам. Следовательно, если принять, что у дигибридов по цвету тела и длине крыльев (генотип АаВЬ) оба доминантных гена расположены водной хромосоме, а оба рецессивных — в другой, кроссоверных гамет образуется 17 % (8,5% АЬ и 8,5% аВ), некроссоверных 83% (41,5% АВ и 41,5 ab). Тогда второе поколение будет расщепляться на четыре фенотипических класса не в отношении 9 : 3 : 3 : 1 , а соответственно числу образовавшихся гамет с перекрестом или без перекреста и вероятностей их попарного слияния. Закономерности наследования сцепленных признаков генетики используют для составления хромосомных карт. Экспериментальным путем устанавливается частота расхождения тех или иных пар признаков, те. расстояние между генами. Затем вычерчивается хромосома и на ней отмечаются точные места расположения локусов. У каждого вида животных и растений существует строго определенное число групп сцепления, которое равно гаплоидному набору хромосом, или числу пар гомологичных хромосом. Например, у комнатной мухи шесть групп сцепления, у человека — 23 группы. Задачи **156. У томатов высокий рост стебля доминирует над карликовым, а шаровидная форма плода над грушевидной, гены высоты стебля и формы плода сцеплены и находятся друг от друга на расстоянии 20 морганид. Скрещено гетерозиготное по обоим признакам растение с карликовым, имеющим грушевидные плоды. Какое потомство следует ожидать от этого скрещивания. Гладкая форма семян кукурузы доминирует над морщинистой, окрашенные семена доминируют над неокрашенными. Оба признака сцеплены. При скрещивании кукурузы с гладкими окрашенными семенами с растением, имеющим морщинистые неокрашенные семена, получено потомство окрашенных гладких — 4152 особи, окрашенных морщинистых — 149, неокрашенных гладких 152, неокрашенных морщинистых — Определите расстояние между генами. У мух дрозофил признаки окраски тела и формыкрыльев сцеплены. Темная окраска тела рецессивна по отношению к серой, короткие крылья — к длинным. В лаборатории скрещивались серые длиннокрылые самки, гетерозиготныепо обоим признакам, с самцами, имеющими черное тело икороткие крылья. В потомстве оказалось серых длиннокрылыхособей 1394, черных короткокрылых — 1418, черных длиннокрылых — 287, серых короткокрылых — Определите расстояние между генами. У крыс темная окраска шерсти доминирует надсветлой, розовый цвет глаз — над красным. Оба признакасцеплены. В лаборатории от скрещивания розовоглазых темно-шерстных крыс с красноглазыми светлошерстными полученопотомство: светлых красноглазых — 24, темных розовоглазых —26, светлых розовоглазых — 24, темных красноглазых — Определите расстояние между генами. У мухи дрозофилы ген нормального цвета глаз доминирует над геном белоглазия, ген ненормального строениябрюшка над геном нормального строения. Обе нары расположены в Х-хромосоме на расстоянии 3 морганид Определите вероятные генотипы и фенотипы потомства от скрещивания гетерозиготной по обоим признакам самки с самцом, имеющим нормальный цвет глаз и нормальное строение брюшка. У человека локус резус-фактора сцеплен с локусом, определяющим форму эритроцитов, и находится от него на расстоянии 3 морганид (К. Штерн, 1965). Резус-положительность и эллипгоцитоз определяются доминантными аутосомными генами. Один из супругов гетерозиготен по обоим признакам. При этом резус-положительность он унаследовал от одного родителя, эллиптоцитоз — от другого. Второй супруг резус-отрицателен и имеет нормальные эритроциты. Определите процентные соотношения верояшых генотипов и фенотипов детей в этой семье. Синдром дефекта ногтей и коленной чашечки определяется полностью доминантным аутосомным геном. На расстоянии 10 морганид от него (К. Штерн, 1965) находится локус групп крови по системе АВО. Один из супругов имеет II группу крови, другой — III. Тот, у которого II группа крови, страдает дефектом ногтей и коленной чашечки. Известно, что его отец был с I группой крови и не имел этих аномалий, а мать — с IV группой крови имела оба дефекта. Супруг, имеющий III группу крови, нормален в отношении гена дефекта ногтей и коленной чашечки и гомозиготен по обеим парам анализируемых генов. Определите вероятность рождения в этой семье детей, страдающих дефектом ногтей и коленной чашечки, и возможные группы крови их. Катаракта и полидактилия у человека обусловлены доминантными аутосомными тесно сцепленными (те. не обнаруживающими кроссинговера) генами. Однако сценленными могут быть необязательно гены указанных аномалий, но и ген катаракты с геном нормального строения кисти и наоборот. Женщина унаследовала катаракту от своей матери, а полидактилию от отца. Ее муж нормален в отношении обоих признаков. Чего скорее можно ожидать у их детей' одновременного появления катаракты и полидактилии, отсутствия обоих этих признаков или наличие только одной аномалии — катаракты или полидактилии. Какое потомство можно ожидать в-семье, где муж нормален, а жена гетерозиготна по обоим признакам, если известно, что мать жены также страдала обеими аномалиями, а отец ее был нормален Какое потомство можно ожидать в семье у родителей, гетерозиготных по обоим признакам, если известно, что матери обоих супругов страдали только катарактой, а отцы — только полидактилией 164. Классическая гемофилия и дальтонизм наследуются как рецессивные признаки, сцепленные с А"-хромосомой. Расстояние между генами определено в 9,8 морганиды. /. Девушка, отец которой страдает одновременно гемофилией и дальтонизмом, а мать здорова и происходит из благополучной по эгим заболеваниям семьи, выходит замуж за здорового мужчину. Определите вероятные фенотипы детей от этого брака. Женщина, мать которой страдала дальтонизмом, а отец — гемофилией, вступает в брак с мужчиной, страдающим обоими заболеваниями. Определите вероятность рождения детей в этой семье одновременно с обеими аномалиями. Ген цветовой слепоты и ген ночной слепоты, наследующиеся через А- хромосому, находятся на расстоянии 50 морганид друг от друга (К. Штерн, 1965). Оба признака рецессивны. /. Определите вероятность рождения детей одновременно с обеими аномалиями в семье, где жена имеет нормальное зрение, но мать ее страдала ночной слепотой, а отец — цветовой слепотой, муж же нормален в отношении обоих признаков. Определите вероятность рождения детей одновременно с обеими аномалиями в семье, где жена гетерозиготна по обоим признаками обе аномалии унаследовала от своего отца, а муж имеет обе формы слепоты. У наземной улитки Cepea nemoralis цвет раковины определяется тремя генами одного локуса У-коричневый, у розовый, у — желтый. Ген коричневой окраски доминирует над розовыми желтым, ген розовой — над желтым. С локусом окраски тесно сцеплены гены распределения окраски (полоса-тости). Ген В определяет равномерное распределение желтой, розовой или коричневой окраски, ген Ы определяет появление широкой темной полосы на общем фоне, ген b — несколько узких полос (несколько упрощено. Ген В доминирует над б и Ь , ген Ы — над геном Ъ ( Л . М е т тле р , Т. Грегг, В четырех опытах скрещивались коричневые улитки с равномерной окраской и розовые с широкой полосой. Генотипы одной улитки были YyBb, второй — yy l bb 1 . Водном варианте скрещивания получили потомство два коричневых гладких, один розовый с широкой полосой и один желтый с узкими полосами. Во втором скрещивании получилось два коричневых гладких, один розовый с узкими полосками и один желтый с широкой полосой. В двух остальных скрещиваниях получилось по четыре фенотипа в равных количествах коричневый с широкой полосой, коричневый с узкими полосами, розовый и желтый равномерно окрашенные. Определите, в каком порядке были сцеплены гены у родителей во всех четырех вариантах скрещиваний. **167. У кукурузы ген скрученных листьев и ген карликовости находятся в третьей хромосоме на расстоянии 18 морганид. Оба гена рецессивны. Ген устойчивости к ржавчине и ген узких листьев находятся в й хромосоме на расстоянии 24 морганид. Оба гена доминантные. Гибридное по всем четырем генам растение, у предковкоторого не было кроссинговера, скрещивается с рецессивнымпо всем четырем признакам растением. Какое потомствоможно ожидать от этого скрещивания. Гибридное по генам скрученности листьев и карликовости, неустойчивое к ржавчине и широколистное растение скрещивалось с гетерозиготным по генам устойчивости к ржавчине и ширине листьев растением, карликовыми имеющимскрученные листья. Какое потомство возможно от этогоскрещивания? 3. Скрещивались два растения, гибридные по всем четыремпризнакам, у предков которых кроссинговера не было. Определите вероятные фенотипы потомства. У дрозофилы во второй хромосоме в локусе 48,5 находится ген черного цвета тела, а в локусе 54,5 — ген пурпурного цвета глаз. Оба гена рецессивны. В ЛГ-хромосоме в локусе 51,5 расположен рецессивный ген, определяющий зазубренный край крыла, а в локусе 5,5 — тоже рецессивный ген, определяющий увеличенные размеры фасеток глаз (Н. Н. Медведев, 1968). /. Определите вероятные фенотипы потомства от скрещивания гетерозиготной по всем признакам самки с гомозиготным по всем признакам самцом, учитывая, что в предыдущих поколениях у самки кроссинговера не было. Определите характер потомства от скрещивания гетерозиготной по всем признакам самки, у которой в предыдущих поколениях кроссинговера не отмечалось, с самцом, гетерозиготным по генам цвета тела и глаз, имеющим нормальную форму крыльев и нормальные размеры фасеток глаз. Помните, что у самцов дрозофилы кроссинговера не происходит. 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 хромосоме и расположены друг от друга на расстоянии 3 морганид. Синдром дефекта ногтей, эллиптоцитоз и резус-положительность наследуются по доминантному типу. Один супруг гетерозиготен по всем анализируемым признаками имеет IV группу крови. Известно, что в предшествовавших поколениях ни у кого кроссинговера не наблюдалось, а синдром дефекта ногтей он унаследовал ототца вместе с геном II группы крови. Второй супруг гомозиготен по всем рецессивным генами имеет I группукрови. Определите вероятные фенотипы потомства от этогобрака. 2. Один супруг гетерозиготен по синдрому дефекта ногтей,имеет IV группу крови, отрицательный резус, эритроциты нормальной формы. Известно, что его отец не страдалдефектом ногтей и имел |