Из года в год перед генетикой ставятся все более сложные и важные задачи
 Скачать 5.13 Mb.
|
|
III группу крови. Второй супругимеет нормальное строение ногтей и I группу крови, а порезус-фактору и эллиптоцитозу гетерозиготен. Мать его быларезус- положительной и с эллиптоцитозом. Рассчитайте вероятные фенотипы детей в этой семье. У человека гены резус-фактора и эллиптоцитоза находятся водной хромосоме на расстоянии 3 морганид. Резус-положительность и эллиптоцитоз определяются доминантными генами. Ген цветовой слепоты и ген ночной слепоты находятся в Л"-хромосоме на расстоянии 50 морганид. Оба признака передаются по рецессивному типу. Гетерозиготная по всем признакам женщина, у предков которой кроссинговера не отмечалось, выходит замужза мужчину, страдающего одновременно цветовой и ночной слепотой и гомозиготного по обоим аутосомным рецессивным генам. Определите вероятные фенотипы детей в этойсемье. 2. Резус-положительная женщина с нормальной формойэритроцитов и с нормальным зрением выходит замуж замужчину резус-отрицательного, с эллиптоцитозом и страдающего ночной слепотой. Известно, что отец женщины былрезус-отрицательным и не различал цвета, а мать различалацвета нормально, но страдала ночной слепотой. У мужчиныстрадал эллиптоцитозом лишь отец, а мать тоже страдаланочной слепотой. Определите вероятность рождения в этойсемье резус-отрицательных детей без других аномалий. Гетерозиготная по всем признакам женщина выходитзамуж за резус- отрицательного мужчину, нормального поостальным анализируемым признакам. Известно, что отецженщины был резус-отрицательным, имел эллиптоцитоз,страдал ночной слепотой, но цвета различал нормально.Определите вероятные фенотипы детей в этой семье. У человека ген гемофилии и ген цветовой слепоты расположены в Х- хромосоме на расстоянии 9,8 морганиды. Оба гена рецессивны. Ген синдрома дефекта ногтей и коленной чашечки находится в аутосоме, а на расстоянии 10 морганид от него расположен ген, определяющий группу крови по системе АВО. Ген синдрома дефекта ногтей и коленной чашечки — доминантлый ген. Женщина с IV группой крови и гетерозиготная по остальным анализируемым признакам выходит замуж за мужчину с I группой крови и нормального по остальным признакам. Определите вероятность рождения детей в этой семье без анализируемых заболеваний и их группы крови, если известно, что отец женщины страдал одновременно гемофилией и ночной слепотой, имел дефект ногтей и II группу крови. Женщина со II группой крови и гетерозиготная по остальным анализируемым признакам выходит замуж за мужчину с III группой крови, дальтоника и нормального по остальным анализируемым признакам. Определите вероятность рождения детей в этой семье без анализируемых заболеваний и их группы крови, если известно, что у матерей супругов была I группа крови и обе они страдали только цветовой слепотой. Женщина имеет II группу крови и гетерозиготна по синдрому дефекта ногтей и коленной чашечки, эллипто-цитозу и резус-фактору. Ее супруг тоже гетерозиготен по всем признаками имеет III группу крови. Известно, что матери супругов имели I группу крови и были резус- положительными, а дефект ногтей и эллиптоцитоз имели только их отцы. Определите вероятные фенотипы детей у этой супружеской пары, зная, что ген синдрома дефекта ногтей и коленной чашечки находится водной группе сцепления с геном, определяющим группу крови по системе АВО, и расстояние между ними 10 морганид, а ген резус-фактора и ген эллипто-цитоза находятся в другой группе сцепления на расстоянии 3 морганид. Синдром дефекта ногтей и коленной чашечки, эллиптоцитоз и резус-положительность передаются как доминантные признаки. А. Мюнтцинг (1967) приводит хромосомные карты кукурузы по всем 10 группам сцепления. Водной из них расположены локусы генов, обозначенных полосатые листья (sr), устойчивость к кобылкам (ag), мужская стерильность (ms), окраска стержня початка Р. Ген устойчивости к кобылкам (ag) дает 11 % кроссоверных гамет с геном мужской стерильности (ms), 14 % с геном окраски стержня початка Рис геном полосатых листьев (sr). В свою очередь ген ms с геном Р дает 3 % кроссинговера, ас геном sr — 25 %. Постройте хромосомную карту и определите местоположения каждого локуса. У мухи Drosophila melanogasier известно четыре группы сцепления. Расположение локусов в них приведено Н. Н. Медведевым (1968) в таблице мутантных генов. Ниже даны упрощенные сведения потрем группам сцепления. Постройте по ним хромосомные карты. В Х-хромосоме расположены гены, определяющие следующие признаки' b — длина щетинок, cb — форма крыльев (скомканные или расправленные, cv — развитие поперечной жилки крыла, dy — цвет крыльев, ее — размер фасеток глаза, hw — развитие добавочных щетинок на крыле, ос — развитие простых глазков, s — цвет тела, sn — форма щетинок и волосков на теле. Многочисленными опытами установлено, что в Х-хромо-соме ген cv дает перекрест с геном ее в 8,2 % случаев, с геном hw — в 13,7 % случаев, с геном cb — 2,3, с геном sn — 7,3 %. Ген hw с геном ее образует 5,5 % кроссоверных гамет, с геном cb — 16%. Ген cb с геном sn дает 5% кроссинговера, с геном ос — 7,1 %. Между геном sn и геном ос обмен участками происходит в 2,1 % гамет, между sn и dy —15,2, между sn и s—22%. Ген b с геном s образуют 23 % гамет с перекрестом, с геном dy — 29,8, с геном ос — 42,9 %. 2. Во II хромосоме находятся гены, ответственные за признаки ар — развитие жужжалец, al — развитие щетинки усиков — число члеников на лапках, dp — рельеф поверхности грудныхсклеритов, pys — развитие добавочных жилок на крыле, sm развитие волосков на брюшке, sp - число щетинок на боковыхсклеритах груди. О генах II хромосомы известно, что ген dp дает 9 % кроссинговерных гамет с геном sp, 13 % с геном я и 18 % с геном d. Ген sp с генома образует 22 % перекреста, с геном d — 9 и с геном pys — 30 %. В свою очередь, ген pys образует 21 % гамет с перекрестом с геном d, 3,4 % с геном ар и 39,5 % с геном sm. Ген ар дает 36,1% кроссинговера с геном sm и 24,4% с геном d. 3. В III хромосоме находятся гены следующих признаков — характер прерывистости основной жилки крыла, си форма крыльев (прямые или загнутые на концах, dl — формажилок на крае крыла, dv — положение крыльев, fz — положениещетинок на груди, h - развитие добавочных щетинок нащитке, sz — развитие темной полоски на среднеспинке. Для III хромосомы установлено, что ген си образует кроссинговерных гамет с геном fz 6%, с геном jz— 12, с геном dl- 16,2, с геном bd- 43,8%. Ген sz дает с геном dl 4,2% обменявшихся участками гамет, с геном bd - 31,8, с геном. Ген h образует перекрест с геном в 17,5% случаев, с геном си - 23,5, с геном Л. Между генами dv и fz перекрест происходит в 24 % случаев. А.-В. Н. Микельсаар (1974) приводит карту двух участков А- хромосомы человека. Водном участке сцеплены гены сыворотки крови (Хт), двух форм цветовой слепоты — дейтеранопии (d) и протанопии р, классической гемофилии И) и ген дефицита глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (G). В другом участке сцеплены гены группы крови (Xg), глазного альбинизма а, ихтиоза (/) и ангиокератомы (ас). Для первого участка известно, что ген Хт дает 7 % кроссоверных гамет с геном d, 1 1 % с геном G и 16 % — с геном р. Ген G дает 4 % перекреста с геном d, 5 % — с геном и с геном h. Ген h дает 12% кроссинговера с геном Для второго участка ЛГ-хромосомы установлено, что гены Xg и ас образуют 28 % кроссинговерных гамет, Xg и i — 11, Xg и а - 18, аи ас - 10, / и а - 7 Постройте карты обоих участков хромосомы человека 2. Взаимодействие неаллельных генов В организме одновременно функционирует множество генов из разных аллелей, в том числе и расположенных в разных парах хромосом. Очевидно, что вцепи реализации гена в признак многие из них могут оказывать воздействие друг на друга или на уровне ферментов, или на уровне биохимических реакций. Это не может не отразиться на формировании фенотипа. Ив этом случае при скрещивании дигибридов закон независимого расщепления каждой пары признаков в отношении 3 : 1 не имеет силы даже при расположении генов в разных парах хромосом. Выделяют три типа взаимодействия неаллельных генов эпистатическое, комплементарное и полимерию. Эпистаз — подавление действия генов одного аллеля генами другого. Различают эпистаз доминантный и рецессивный. В первом случае геном-подавителем является доминантный ген, во втором — рецессивный. Анализ при эпистатическом взаимодействии генов ведется по схеме дигибридного скрещивания. Однако важно помнить, что сначала решается вопрос о доминировании аллеломорфных генов, а потом уже о взаимодействии неаллельных генов. В случае скрещивания дигибридов при доминантном эпистазе расщепление во втопом поколении оказывается 13:3 или 12 ■ 3 : 1 (рис. 12, А, Вт. е. во всех случаях, где присутствует доминантный ген-подавитель, подавляемый ген не проявится. В случае скрещивания дигибридов при рецессивном эпистазе расщепление во втором поколении наблюдается в отношении 9 : 3 : 4 (рис. 12, В. Эпистаз будет происходить лишь в тех четырех случаях из 16, где в генотипе совпадут два гена- подавителя. Комплементарное взаимодействие генов — явление, когда сошедшиеся два неаллельных гена дают новый признак, непохожий ни на один из тех, которые формируются без взаимодействия. Например, у кур гороховидная форма гребня определяется одним доминантным геном, розовидная - другим неаллельным ему, но тоже доминантным геном. Когда эти гены окажутся водном генотипе, развивается ореховидная форма гребня. В случае, если организм оказывается гомозиготным по обоим рецессивным генам, развивается простой листовидный гребень. При скрещивании дигибридов (все с ореховидным гребнем) во втором поколении происходит расщепление фенотипов в отношении 9 . 3 : 3 1, Но здесь нельзя найти независимого расщепления каждого аллеля в отношении 3 : 1 , так как во всех случаях совпадения в генотипе обоих доминантных генов их прямое действие не обнаруживается. В других случаях комплементарности возможно расщепление второго поколения в отношении 9 : 7 ирис, А, Б П олимерия -^ явление, когда один и тот же признак определяется несколькими аллелями. Так, красная окраска зерен пшеницы определяется двумя и более парами генов. Каждый из доминантных генов этих аллелей определяет красную окраску, рецессивные гены определяют белый цвет зерен. Один доминантный ген дает не очень сильно окрашенные зерна. Если в генотипе совпадает два доминантных гена, интенсивность окраски повышается. Лишь в том случае, когда организм оказывается гомозиготным по всем парам рецессивных генов, зерна не окрашены. Таким образом, при скрещивании дигибридов происходит расщепление в отношении 15 окрашенных к одному белому. Но из 15 окрашенных один будет иметь интенсивно красный цвет, так как содержит четыре доминантных гена, четыре будут окрашены несколько светлее, так как в их генотипе будет три доминантных гена и один рецессивный, шесть -еще светлее с двумя доминантными и двумя рецессивными генами и четыре — еще светлее, имеющие лишь один доминантный и три рецессивных гена, те. истинное расщепление будет 1 : 4 : 6 : 4 : 1 (рис. 13, В. Бывают случаи, когда полимерные гены не усиливают друг друга. Тогда расщепление будет 1 5 : 1 (рис. 13, Г). Задачи 176. У овса цвет зерен определяется двумя парами несцепленных между собой генов. Один доминантный ген обусловливает черный цвет, другой — серый. Ген черного цвета подавляет ген серого цвета. Оба рецессивных аллеля обусловливают белую окраску. При скрещивании чернозерного овса в потомстве оказалось расщепление на 12 чернозерных, три серозерныхи один с белыми зернами. Определите генотипы скрещиваемых особей и их потомства 2. При скрещивании белозерного овса с чернозернымполучилась половина растений с черными зернами, половинас серыми. Определите генотипы скрещиваемых особей. При скрещивании желтоплодной тыквы с белой все потомство дало белые плоды. При скрещивании полученных особей между собой получилось растений с белыми плодами 204, с желтыми — 53, с зелеными — Определите генотипы родителей и потомков 178. Белое оперение кур определяется двумя парами несцепленных неаллельных генов. Водной паре доминантный определяет окрашенное оперение, рецессивный — белое. В другой паре доминантный ген подавляет окраску, рецессивный — не подавляет окраску. При скрещивании белых кур получено потомство из 1680 цыплят. 315 цыплят было . окрашенных, остальные белые. Определите генотипы родителей и окрашенных цыплят. На птицеферме скрещивали белых курс пестрыми и получили белых цыплят 5055, окрашенных — 3033. Определите генотипы родителей и потомства. От скрещивания кур белой и пестрой окраски получено 915 пестрых и 916 белых цыплят. Определите генотипы родителей и потомства. У человека имеется несколько форм наследственной близорукости. Умеренная форма (от —2,0 дои высокая (выше —5,0) передаются как аутосомные доминантные несцепленные между собой признаки (А. А. Малиновский, 1970). В семье, где мать была близорукой, а отец имел нормальное зрение, родилось двое детей дочь и сын. Удочери оказалась умеренная форма близорукости, ау сына высокая. Какова вероятность рождения следующего ребенка в семье без аномалии, если известно, что у матери близорукостью страдал только один из родителей Следует иметь ввиду, что у людей, имеющих гены обеих форм близорукости, проявляется только одна — высокая. Красная окраска луковицы лука определяется доминантным геном, желтая — его рецессивным аллелем. Однако проявление гена окраски возможно лишь при наличии другого, несцепленного с ним доминантного гена, рецессивный аллель которого подавляет окраску, и луковицы оказываются белыми. Краснолуковичное растение было скрещено с желто- луковичным. В потомстве оказались особи с красными, желтыми и белыми луковицами. Определите генотипы родителей и потомства. **181. Окраска мышей определяется двумя парами неаллельных, несцепленных генов. Доминантный ген одной пары обусловливает серый цвет, его рецессивный аллель — черный. Доминантный ген другой пары способствует проявлению цветности, его рецессивный аллель подавляет цветность. /. При скрещивании серых мышей между собой получено потомство из 82 серых, 35 белых и 27 черных мышей. Определите генотипы родителей и потомства. При скрещивании серых мышей между собой получили потомство из 58 серых и 19 черных мышей. Определите генотипы родителей и потомства. Так называемый бомбейский феномен состоит в том, что в семье, где отец имел I группу крови, а мать - III, родилась девочка с I группой. Она вышла замуж за мужчину ' со II группой крови, и у них родились две девочки первая - с IV, вторая - с I группой крови. Появление в третьем , поколении девочки с IV группой крови от матери с I группой крови вызвало недоумение. Однако в литературе было описано еще несколько подобных случаев. По сообщению В. Маккьюсика (1967), некоторые генетики склонны объяснить это явление редким рецессивным эпистатическим геном, способным подавлять действие генов, определяющих группу крови Аи В. Принимая эту гипотезу. Установите вероятные генотипы всех трех поколений,описанных в бомбейском феномене. Определите вероятность рождения детей с I группойкрови в семье первой дочери из третьего поколения, еслиона выйдет замуж за такого же по генотипу мужчину,как она сама. Определите вероятные группы крови у детей в семьевторой дочери из третьего поколения, если она выйдетзамуж за мужчину с IV группой крови, но гетерозиготногопо редкому эпистатическому гену. Цветы душистого горошка могут быть белымии красными. При скрещивании двух растений с белымицветами все потомство оказалось с красными цветами. Прискрещивании потомков между собой оказались растения с красными и с белыми цветами в отношении девять красныхи семь белых. Определите генотипы родителей и потомков первого и второго поколений, дайте характеристику генам. При скрещивании черных собак породы кокер-спаниель получается потомство четырех мастей девять черных,три рыжих, три коричневых, один светло-желтый. Черныйкокер-спаниель был скрещен со светло-желтым. От этого скрещивания в помете был светло-желтый щенок. Какое соотношение мастей в потомстве можно ожидать от скрещивания того же черного спаниеля с собакой одинакового с ним генотипа. Форма гребня у кур может быть листовидной, гороховидной, розовидной и ореховидной. При скрещивании кур, имеющих ореховидные гребни, потомство получилось со всеми четырьмя формами гребней в отношении девять ореховидных, три гороховидных, три розовидных, один листовидный. Определите вероятные соотношения фенотипов в потомстве от скрещивания получившихся трех гороховидных особей стремя розовидными особями. У попугайчиков-неразлучников цвет перьев определяется двумя парами несцепленных неаллельных генов. Сочетание двух доминантных генов (хотя бы по одному из каждого аллеля) определяет зеленый цвет, сочетание доминантного гена из одной пары и рецессивных генов из другой определяет желтый или голубой цвет, рецессивные особи по обеим парам имеют белый цвет. При скрещивании зеленых попугайчиков-неразлучников между собой получено потомство из 55 зеленых, 18 желтых, 17 голубых и 6 белых. Определите генотипы родителей и потомства. Зоопарк прислал заказ на белых попугайчиков. Однако скрещивание имеющихся на ферме зеленых и голубых особей не давало белых попугайчиков. Определите генотипы имеющихся на ферме птиц. Форма плодов у тыквы может быть сферической, дисковидной и удлиненной и определяется двумя парами несцепленных неаллельных генов. При скрещивании двух растений со сферической формой плода получено потомство из растений, дающих только дисковидные плоды. При скрещивании дисковидных тыкв между собой получилось потомство из растений, дающих все три формы плода с дисковидными плодами — девять, со сферическими — шесть, с удлиненными — один. Определите генотипы родителей и потомства первого и второго поколений. При скрещивании дисковидных тыкв с растениями, дающими удлиненные плоды, в потомстве получено соотношение один дисковидный, два сферических и один удлиненный. Определите генотипы скрещиваемых растений и их потомства. 3. При скрещивании дисковидных тыкв со сферическими получено потомство, наполовину состоящее из растений с дисковидными плодами, наполовину — со сферическими. Определите генотипы скрещиваемых растений и их потомства. |