Файл: Сборник задач по генетике с решениями Издательство "Лицей" Оглавление.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 588
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Глава III. Взаимодействие аллельных генов.
Множественный аллелизм
Темы главы III
1. Неполное доминирование и кодоминирование
2. Наследование по типу множественных аллелей
3. Наследование других признаков, осуществляющееся по типу множественных аллелей
Ответы и решения
1. Неполное доминирование и кодоминирование
При неполном доминировании у гетерозигот не проявляется ни один признак из имеющихся у ро- дителей. При промежуточном наследовании гибриды несут среднее выражение признаков. При ко-
доминировании у гетерозигот проявляются оба родительских признака. Примером промежуточного наследования может служить наследование окраски плодов земляники или цветков ночной красави- цы, кодоминирования – наследование чалой масти у крупного рогатого скота.
Задача 3-1
При скрещивании между собой растений красноплодной земляники всегда получаются растения с красными ягодами, а белоплодной – с белыми. В результате скрещивания обоих сортов получаются розовые ягоды. Какое потомство получится при опылении красноплодной земляники пыльцой расте- ния с розовыми ягодами?
Решение
1. Растения с красными и белыми плодами при скрещивании между собой не давали в потомстве расщепления. Это указывает на то, что они являются гомозиготными.
2. Скрещивание гомозиготных особей, отличающихся по фенотипу, приводит к образованию у гетерозигот нового фенотипа (розовая окраска плодов). Это свидетельствует о том, что в дан- ном случае наблюдается явление промежуточного наследования.
3. Таким образом, растения с розовыми плодами являются гетерозиготными, а с белыми и крас- ными – гомозиготными.
Схема скрещивания
AА – красные плоды, аа – белые плоды, Aа – розовые плоды.
Р
♀АA красноплодная
×
♂Aа розовоплодная гаметы
A
A a
F
1
AA красноплодная
50%
Аa розовоплодная
50%
Ответ
50% растений будут иметь красные и 50% – розовые плоды.
Задача 3-2
У растения «ночная красавица» наследование окраски цветов осуществляется по промежуточному типу. Гомозиготные организмы имеют красные или белые цветы, а у гетерозигот они розовые. При скрещивании двух растений половина гибридов имела розовые, а половина – белые цветки. Опреде- лить генотипы и фенотипы родителей.
Задача 3-3
Форма чашечки у земляники может быть нормальная и листовидная. У гетерозигот чашечки имеют промежуточную форму между нормальной и листовидной. Определить возможные генотипы и фено- типы потомства от скрещивания двух растений, имеющих промежуточную форму чашечки.
Задача 3-4
Кохинуровые норки (светлые, с черным крестом на спине) получаются в результате скрещивания бе- лых норок с темными. Скрещивание между собой белых норок всегда дает белое потомство, а скре- щивание темных – темное. Какое потомство получится от скрещивания между собой кохинуровых норок? Какое потомство получится от скрещивания кохинуровых норок с белыми?
Задача 3-5
Скрестили пестрых петуха и курицу. В результате получили 26 пестрых, 12 черных и 13 белых цып- лят. Какой признак доминирует? Как наследуется окраска оперения у этой породы кур?
Задача 3-6
У одного японского сорта бобов при самоопылении растения, выращенного из светлого пятнистого семени, получено: 1/4 – темных пятнистых семян, 1/2 – светлых пятнистых и 1/4 – семян без пятен.
Какое потомство получится от скрещивания растения с темными пятнистыми семенами с растением, имеющим семена без пятен?
Решение
1. Наличие расщепления в потомстве указывает на то, что исходное растение было гетерозигот- но.
2. Присутствие у потомков трех классов фенотипов позволяет предположить, что в данном слу- чае имеет место кодоминирование. Расщепление по фенотипу в соотношении 1:2:1 подтвер- ждает это предположение.
3. При скрещивании растения с темными пятнистыми семенами с растением без пятен (обе фор- мы гомозиготны) все потомство будет единообразным и будет иметь светлые пятнистые се- мена.
Ответ
При скрещивании растения с темными пятнистыми семенами с растением без пятен (обе формы го- мозиготны) все потомство будет единообразным и будет иметь светлые пятнистые семена.
Задача 3-7
У коров гены красной (R) и белой (r) окраски кодоминантны друг другу. Гетерозиготные особи (Rr) – чалые. Фермер купил стадо чалых коров и решил оставлять себе только их, а красных и белых про- давать. Быка какой масти он должен купить, чтобы продать возможно больше телят?
Задача 3-8
От скрещивания между собой растений редиса с овальными корнеплодами получено 68 растений с круглыми, 138 – с овальными и 71 – с длинными корнеплодами. Как осуществляется наследование формы корнеплода у редиса? Какое потомство получится от скрещивания растений с овальными и круглыми корнеплодами?
Задача 3-9
При скрещивании между собой земляники с розовыми плодами в потомстве оказалось 25% особей, дающих белые плоды, и 25% растений с красными плодами. Остальные растения имели розовые плоды. Объясните полученные результаты. Каков генотип рассмотренных особей?
2. Наследование по типу множественных аллелей
По такому типу осуществляется, например, наследование групп крови системы АВ0. Наличие той или иной группы крови определяется парой генов (точнее, локусов), каждый из которых может нахо- диться в трех состояниях (J
A
, J
B
или j
0
). Генотипы и фенотипы лиц с разными группами крови приве- дены в таблице 1.
Таблица 1. Наследование групп крови системы АB0
Группа
Генотип
I (0) j
0
j
0
II (A)
J
A
J
A
, J
A
J
0
III (B)
J
B
J
B
, J
B
J
0
IV (AB)
J
A
J
B
Задача 3-10
У мальчика I группа, у его сестры – IV. Что можно сказать о группах крови их родителей?
Решение
1. Генотип мальчика – j
0
j
0
, следовательно, каждый из его родителей несет ген j
0 2. Генотип его сестры – J
A
J
B
, значит, один из ее родителей несет ген J
A
, и его генотип – J
A
j
0
(II группа), а другой родитель имеет ген J
B
, и его генотип J
B
j
0
(III группа крови).
Ответ
У родителей II и III группы крови.
Задача 3-11
У отца IV группа крови, у матери – I. Может ли ребенок унаследовать группу крови своего отца?
Задача 3-12
Родители имеют II и III группы крови. Какие группы следует ожидать у потомства?
Задача 3-13
В родильном доме перепутали двух детей. Первая пара родителей имеет I и II группы крови, вторая пара – II и IV. Один ребенок имеет II группу, а второй – I группу. Определить родителей обоих де- тей.
Решение
Первая пара родителей
У одного родителя – I группа крови – генотип j
0
j
0
. У второго родителя – II группа крови. Ей может соответствовать генотип J
A
J
A
или J
A
j
0
. Поэтому возможны два варианта потомства:
Р
♀J
A
j
0
II группа
×
♂j
0
j
0
I группа или
♀J
A
J
A
II группа
×
♂j
0
j
0
I группа гаметы
F
1
J
A
j
0
II группа j
0
j
0
I группа
J
A
j
0
II группа
Первая пара может быть родителями и первого, и второго ребенка.
Вторая пара родителей
У одного родителя II группа (J
A
J
A
или J
A
j
0
). У второго – IV группа (J
A
J
B
). При этом также возможны два варианта потомства:
Р
♀J
A
J
A
II группа
×
♂J
A
J
B
IV группа или
♀J
A
j
0
II группа
×
♂J
A
J
B
IV группа гаметы
F
1
J
A
J
A
II группа
J
A
J
B
IV группа
J
A
J
A
J
A
J
B
II группа IV группа
J
A
j
0
J
B
j
0
II группа III группа
Вторая пара не может являться родителями второго ребенка (с I группой крови).
Ответ
Первая пара – родители второго ребенка. Вторая пара – родители первого ребенка.
Задача 3-14
Женщина с III группой крови возбудила дело о взыскании алиментов с мужчины, имеющего I груп- пу, утверждая, что он отец ребенка. У ребенка I группа. Какое решение должен вынести суд?
Решение
1. Генотип женщины – J
B
J
B
или J
B
j
0
2. Генотип мужчины – j
0
j
0
В этом случае возможны два варианта:
Р
♀J
B
J
B
III группа
×
♂j
0
j
0
I группа или
♀J
B
j
0
III группа
×
♂j
0
j
0
I группа гаметы
F
1
J
B
j
0
III группа
J
B
j
0
III группа j
0
j
0
I группа
Ответ
Суд вынесет следующее решение: мужчина может являться отцом ребенка, так же, как и любой дру- гой человек с такой же группой крови.
Задача 3-15
В каких случаях судебная экспертиза может дать однозначный ответ об отцовстве ребенка?
3. Наследование других признаков, осуществляющееся по типу
множественных аллелей
Задача 3-16
У кроликов аллели дикой окраски С, гималайской окраски С' и альбинизма С" составляют серию множественных аллелей, доминирующих в нисходящем порядке (т.е. аллель С доминирует над дву- мя другими, а аллель С' доминирует над аллелем С"). Какие следует провести скрещивания, чтобы определить генотип кролика с диким видом окраски?
Задача 3-17
У кроликов аллели дикой окраски С, гималайской окраски С' и альбинизма С" составляют серию множественных аллелей, доминирующих в нисходящем порядке (т.е. аллель С доминирует над дву- мя другими, а аллель С' доминирует над аллелем С"). При скрещивании двух гималайских кроликов получено потомство, 3/4 которого составляли гималайские кролики и 1/4 – кролики-альбиносы.
Определить генотипы родителей.
Задача 3-18
У кошек имеется серия множественных аллелей по гену С, определяющих окраску шерсти: С – ди- кий тип, С' – сиамские кошки, С" – альбиносы. Каждая из аллелей полно доминирует над следующей
(С > C' > C"). От скрещивания серой кошки с сиамским котом родились два котенка – сиамский и альбинос. Какие еще котята могли бы родиться при этом скрещивании?
Ответы и решения к задачам главы III
3-1. 50% растений будут иметь красные плоды, 50% – розовые плоды.
3-2. Скрещивались растения с генотипом Аа (розовые цветы) и с генотипом аа (белые цветы).
3-3. 25% растений будут иметь нормальную форму чашечки, 25% – листовидную, 50% – промежу- точную.
3-4. а) В потомстве будет 25% белых, 50% кохинуровых и 25% темных норок. б) В потомстве будет 50% белых и 50% кохинуровых норок.
3-5. Ни один из признаков не доминирует. Наследование осуществляется по кодоминантному типу.
3-6. При скрещивании растения с темными пятнистыми семенами с растением без пятен (обе формы гомозиготны) все потомство будет единообразно и будет иметь светлые пятнистые семена.
3-7. Чалые коровы, имеющиеся у фермера, гетерозиготны по условию задачи. Анализ трех вариантов скрещивания (RR×Rr; Rr'×rr и Rr×Rr) показывает, что в любом случае получится 50% чалых особей.
Поэтому он может купить быка любой масти.
3-8. Наследование осуществляется по типу неполного доминирования. Получится 50% растений с овальными и 50% – с круглыми корнеплодами.
3-9. 1) В потомстве розовых особей наблюдается расщепление, следовательно, скрещивались гетеро- зиготы.
2) В F
1
имеется три класса фенотипов в пропорции 1:2:1, то есть расщепление по фенотипу и геноти- пу совпадает, как это имеет место при неполном доминировании.
3-10. У родителей II и III группы крови.
3-11. Не может. При данном браке у ребенка может быть или вторая (J
A
j
0
), или третья (J
B
j
0
) группа крови.
3-12. Задача имеет четыре варианта решения. У ребенка может быть любая группа крови.
3-13. Первая пара – родители второго ребенка. Вторая пара – родители первого ребенка.
3-14. Суд вынесет следующее решение: мужчина может являться отцом ребенка, так же, как и любой другой человек с такой же группой крови.
3-15. Задача имеет много вариантов решения. Приводятся некоторые из них:
1) У двух родителей с I группой крови может быть ребенок только с I группой.
2) От брака человека с IV группой крови с лицом, имеющим любую группу, не может родиться ребе- нок с I группой.
3) От брака людей, имеющих I и II группы крови, не может родиться ребенок с III или IV группами крови.
3-16. Возможные генотипы кролика дикого типа – СС, СС' или СС". Для выяснения его генотипа надо провести серию скрещиваний с особями, имеющими максимально рецессивный генотип. Тако- выми являются кролики-альбиносы (C"C"). Тогда:
Схемы скрещивания:
1 вариант
Р
♀CC дикая окраска
×
♂C"C" альбинос гаметы
F
1
CC" дикая окраска
100%
2 вариант
Р
♀CC' дикая окраска
×
♂C"C" альбинос гаметы
F
1
CC" дикая окраска
50%
C'C" гималайская окраска
50%
3 вариант
Р
♀CC" дикая окраска
×
♂C"C" альбинос гаметы
F
1
CC" дикая окраска
50%
C'C" альбинос
50%
3-17. Генотип родителей – C'C".
3-18. У этой пары животных возможно рождение котят дикого типа (50%), сиамских (25%) и альби- носов (25%).
Глава IV. Независимое наследование
Наследование признаков, которые кодируются генами, локализованными в разных парах хромосом, осуществляется независимо друг от друга. Перед разбором задач этого типа следует вспомнить рас- пределение хромосом при мейозе, в результате которого в каждую гамету попадает гаплоидный набор хромосом или только одна хромосома из каждой пары.
Темы главы IV
1. Дигибридное скрещивание
2. Задачи, иллюстрирующие закон независимого наследования
3. Выяснение генотипов особей
4. Определение генотипа организма по соотношению фенотипических классов в потомстве
5. Определение вероятности появления потомства с анализируемыми признаками
6. Выяснение доминантности или рецессивности признаков
7. Независимое наследование при неполном доминировании
8. Полигибридное скрещивание
Ответы и решения
1. Дигибридное скрещивание
Дигибридным называется скрещивание, при котором рассматривается наследование двух альтер- нативных признаков, кодируемых генами, расположенными в разных парах гомологичных хромо- сом.
Согласно третьему закону Менделя, при дигибридном скрещивании наследование обоих призна- ков осуществляется независимо друг от друга, а в потомстве дигетерозигот наблюдается расщепле- ние по фенотипу в пропорции 9:3:3:1 (9 А*В*, 3 ааВ*, 3 А*bb, 1 ааbb, где * в данном случае обозна- чает, что ген может находиться либо в доминантном, либо в рецессивном состоянии). По генотипу расщепление будет осуществляться в соотношении 4:2:2:2:2:1:1:1:1 (4 АаВb, 2 ААВb, 2 АаВВ, 2
Ааbb, 2 ааВb, 1 ААbb, 1 ААВВ, 1 ааВВ, 1 ааbb).
Для определения фенотипов и генотипов потомства при дигибридном скрещивании удобно поль- зоваться решеткой Пеннета, для построения которой по вертикальной оси следует отметить гаметы одного родительского организма, а по горизонтальной – другого. В месте пересечения вертикалей и горизонталей записываются генотипы дочерних организмов.
Решетка Пеннета
А – желтая окраска семян (ж), а – зеленая окраска семян (з),
В – гладкая поверхность семян (г), b – морщинистая поверхность семян (м).
Гаметы: ♂
AB
Ab aB ab
♀
AB
AABB ж. г.
AABb ж. г.
AaBB ж. г.
AaBb ж. г.
Ab
AABb ж. г.
Aabb ж. м.
AaBb ж. г.
Aabb ж. м. aB
AaBB ж. г.
AaBb ж. г. aaBB з. г. aaBb з. г. ab
AaBb ж. г.
Aabb з. м. aaBb з. г. aabb з. м.
9 A*B* – желтая гладкая
3 A*bb – желтая морщинистая
3 ааB* – зеленая гладкая
1 aabb – зеленая морщинистая
Тот факт, что признаки наследуются независимо друг от друга, значительно упрощает решение за-
дач на дигибридное скрещивание. Оно сводится к тому, чтобы абстрагироваться от второго при- знака и два раза решить задачу на моногибридное скрещивание.
2. Задачи, иллюстрирующие закон независимого наследования
Для решения задач этого типа необходимо знать третий закон Менделя, уметь определять типы га- мет и строить решетку Пеннета.
Задача 4-1
Написать возможные типы гамет, продуцируемых организмами со следующими генотипами: ААВВ,
CcDD, EeFf, gghh (гены наследуются независимо).
Задача 4-2
У морских свинок ген черной окраски шерсти W доминирует над аллелем w, обуславливающим бе- лую окраску. Короткошерстность определяется доминантным геном L, а длинношерстность его ре- цессивным аллелем l. Гены окраски и длины шерсти наследуются независимо. Гомозиготное черное короткошерстное животное было скрещено с гомозиготным белым длинношерстным. Какое потом- ство получится от возвратного скрещивания свинок из F
1
c родительской особью?
Задача 4-3
Чистопородного черного комолого быка (доминантные признаки, которые наследуются независимо) скрестили с красными рогатыми коровами. Какими будут гибриды? Каким окажется следующее по- коление от скрещивания гибридов между собой?
Задача 4-4
У дрозофилы серая окраска тела и наличие щетинок – доминантные признаки, которые наследуются независимо. Какое потомство следует ожидать от скрещивания желтой самки без щетинок с гетеро- зиготным по обоим признакам самцом?
3. Выяснение генотипов особей
Решение задач на выяснение генотипа при дигибридном скрещивании сводится к тому, чтобы проанализировать наследование каждого признака независимо от другого.
Задача 4-5
У человека альбинизм и способность преимущественно владеть левой рукой – рецессивные призна- ки, наследующиеся независимо. Каковы генотипы родителей с нормальной пигментацией и владею- щих правой рукой, если у них родился ребенок альбинос и левша?
Решение
Для решения задачи можно абстрагироваться от одной пары признаков и рассматривать только дру- гую:
I. Пигментация
А – нормальная пигментация, а – альбинизм.
1. Ребенок является альбиносом (рецессивный признак), следовательно, его генотип по этому признаку – аа.
2. Каждый из родителей имеет нормальную пигментацию, значит, оба они несут доминантный ген А. Поскольку у них есть ребенок с генотипом аа, то каждый из них должен нести также рецессивный ген а. Следовательно, генотип родителей по гену пигментации – Аа.
II. Владение правой рукой
В – праворукость, b – леворукость.
1. Ребенок левша (рецессивный признак), следовательно, его генотип – bb.
Множественный аллелизм
Темы главы III
1. Неполное доминирование и кодоминирование
2. Наследование по типу множественных аллелей
3. Наследование других признаков, осуществляющееся по типу множественных аллелей
Ответы и решения
1. Неполное доминирование и кодоминирование
При неполном доминировании у гетерозигот не проявляется ни один признак из имеющихся у ро- дителей. При промежуточном наследовании гибриды несут среднее выражение признаков. При ко-
доминировании у гетерозигот проявляются оба родительских признака. Примером промежуточного наследования может служить наследование окраски плодов земляники или цветков ночной красави- цы, кодоминирования – наследование чалой масти у крупного рогатого скота.
Задача 3-1
При скрещивании между собой растений красноплодной земляники всегда получаются растения с красными ягодами, а белоплодной – с белыми. В результате скрещивания обоих сортов получаются розовые ягоды. Какое потомство получится при опылении красноплодной земляники пыльцой расте- ния с розовыми ягодами?
Решение
1. Растения с красными и белыми плодами при скрещивании между собой не давали в потомстве расщепления. Это указывает на то, что они являются гомозиготными.
2. Скрещивание гомозиготных особей, отличающихся по фенотипу, приводит к образованию у гетерозигот нового фенотипа (розовая окраска плодов). Это свидетельствует о том, что в дан- ном случае наблюдается явление промежуточного наследования.
3. Таким образом, растения с розовыми плодами являются гетерозиготными, а с белыми и крас- ными – гомозиготными.
Схема скрещивания
AА – красные плоды, аа – белые плоды, Aа – розовые плоды.
Р
♀АA красноплодная
×
♂Aа розовоплодная гаметы
A
A a
F
1
AA красноплодная
50%
Аa розовоплодная
50%
Ответ
50% растений будут иметь красные и 50% – розовые плоды.
Задача 3-2
У растения «ночная красавица» наследование окраски цветов осуществляется по промежуточному типу. Гомозиготные организмы имеют красные или белые цветы, а у гетерозигот они розовые. При скрещивании двух растений половина гибридов имела розовые, а половина – белые цветки. Опреде- лить генотипы и фенотипы родителей.
Задача 3-3
Форма чашечки у земляники может быть нормальная и листовидная. У гетерозигот чашечки имеют промежуточную форму между нормальной и листовидной. Определить возможные генотипы и фено- типы потомства от скрещивания двух растений, имеющих промежуточную форму чашечки.
Задача 3-4
Кохинуровые норки (светлые, с черным крестом на спине) получаются в результате скрещивания бе- лых норок с темными. Скрещивание между собой белых норок всегда дает белое потомство, а скре- щивание темных – темное. Какое потомство получится от скрещивания между собой кохинуровых норок? Какое потомство получится от скрещивания кохинуровых норок с белыми?
Задача 3-5
Скрестили пестрых петуха и курицу. В результате получили 26 пестрых, 12 черных и 13 белых цып- лят. Какой признак доминирует? Как наследуется окраска оперения у этой породы кур?
Задача 3-6
У одного японского сорта бобов при самоопылении растения, выращенного из светлого пятнистого семени, получено: 1/4 – темных пятнистых семян, 1/2 – светлых пятнистых и 1/4 – семян без пятен.
Какое потомство получится от скрещивания растения с темными пятнистыми семенами с растением, имеющим семена без пятен?
Решение
1. Наличие расщепления в потомстве указывает на то, что исходное растение было гетерозигот- но.
2. Присутствие у потомков трех классов фенотипов позволяет предположить, что в данном слу- чае имеет место кодоминирование. Расщепление по фенотипу в соотношении 1:2:1 подтвер- ждает это предположение.
3. При скрещивании растения с темными пятнистыми семенами с растением без пятен (обе фор- мы гомозиготны) все потомство будет единообразным и будет иметь светлые пятнистые се- мена.
Ответ
При скрещивании растения с темными пятнистыми семенами с растением без пятен (обе формы го- мозиготны) все потомство будет единообразным и будет иметь светлые пятнистые семена.
Задача 3-7
У коров гены красной (R) и белой (r) окраски кодоминантны друг другу. Гетерозиготные особи (Rr) – чалые. Фермер купил стадо чалых коров и решил оставлять себе только их, а красных и белых про- давать. Быка какой масти он должен купить, чтобы продать возможно больше телят?
Задача 3-8
От скрещивания между собой растений редиса с овальными корнеплодами получено 68 растений с круглыми, 138 – с овальными и 71 – с длинными корнеплодами. Как осуществляется наследование формы корнеплода у редиса? Какое потомство получится от скрещивания растений с овальными и круглыми корнеплодами?
Задача 3-9
При скрещивании между собой земляники с розовыми плодами в потомстве оказалось 25% особей, дающих белые плоды, и 25% растений с красными плодами. Остальные растения имели розовые плоды. Объясните полученные результаты. Каков генотип рассмотренных особей?
2. Наследование по типу множественных аллелей
По такому типу осуществляется, например, наследование групп крови системы АВ0. Наличие той или иной группы крови определяется парой генов (точнее, локусов), каждый из которых может нахо- диться в трех состояниях (J
A
, J
B
или j
0
). Генотипы и фенотипы лиц с разными группами крови приве- дены в таблице 1.
Таблица 1. Наследование групп крови системы АB0
Группа
Генотип
I (0) j
0
j
0
II (A)
J
A
J
A
, J
A
J
0
III (B)
J
B
J
B
, J
B
J
0
IV (AB)
J
A
J
B
Задача 3-10
У мальчика I группа, у его сестры – IV. Что можно сказать о группах крови их родителей?
Решение
1. Генотип мальчика – j
0
j
0
, следовательно, каждый из его родителей несет ген j
0 2. Генотип его сестры – J
A
J
B
, значит, один из ее родителей несет ген J
A
, и его генотип – J
A
j
0
(II группа), а другой родитель имеет ген J
B
, и его генотип J
B
j
0
(III группа крови).
Ответ
У родителей II и III группы крови.
Задача 3-11
У отца IV группа крови, у матери – I. Может ли ребенок унаследовать группу крови своего отца?
Задача 3-12
Родители имеют II и III группы крови. Какие группы следует ожидать у потомства?
Задача 3-13
В родильном доме перепутали двух детей. Первая пара родителей имеет I и II группы крови, вторая пара – II и IV. Один ребенок имеет II группу, а второй – I группу. Определить родителей обоих де- тей.
Решение
Первая пара родителей
У одного родителя – I группа крови – генотип j
0
j
0
. У второго родителя – II группа крови. Ей может соответствовать генотип J
A
J
A
или J
A
j
0
. Поэтому возможны два варианта потомства:
Р
♀J
A
j
0
II группа
×
♂j
0
j
0
I группа или
♀J
A
J
A
II группа
×
♂j
0
j
0
I группа гаметы
F
1
J
A
j
0
II группа j
0
j
0
I группа
J
A
j
0
II группа
Первая пара может быть родителями и первого, и второго ребенка.
Вторая пара родителей
У одного родителя II группа (J
A
J
A
или J
A
j
0
). У второго – IV группа (J
A
J
B
). При этом также возможны два варианта потомства:
Р
♀J
A
J
A
II группа
×
♂J
A
J
B
IV группа или
♀J
A
j
0
II группа
×
♂J
A
J
B
IV группа гаметы
F
1
J
A
J
A
II группа
J
A
J
B
IV группа
J
A
J
A
J
A
J
B
II группа IV группа
J
A
j
0
J
B
j
0
II группа III группа
Вторая пара не может являться родителями второго ребенка (с I группой крови).
Ответ
Первая пара – родители второго ребенка. Вторая пара – родители первого ребенка.
Задача 3-14
Женщина с III группой крови возбудила дело о взыскании алиментов с мужчины, имеющего I груп- пу, утверждая, что он отец ребенка. У ребенка I группа. Какое решение должен вынести суд?
Решение
1. Генотип женщины – J
B
J
B
или J
B
j
0
2. Генотип мужчины – j
0
j
0
В этом случае возможны два варианта:
Р
♀J
B
J
B
III группа
×
♂j
0
j
0
I группа или
♀J
B
j
0
III группа
×
♂j
0
j
0
I группа гаметы
F
1
J
B
j
0
III группа
J
B
j
0
III группа j
0
j
0
I группа
Ответ
Суд вынесет следующее решение: мужчина может являться отцом ребенка, так же, как и любой дру- гой человек с такой же группой крови.
Задача 3-15
В каких случаях судебная экспертиза может дать однозначный ответ об отцовстве ребенка?
3. Наследование других признаков, осуществляющееся по типу
множественных аллелей
Задача 3-16
У кроликов аллели дикой окраски С, гималайской окраски С' и альбинизма С" составляют серию множественных аллелей, доминирующих в нисходящем порядке (т.е. аллель С доминирует над дву- мя другими, а аллель С' доминирует над аллелем С"). Какие следует провести скрещивания, чтобы определить генотип кролика с диким видом окраски?
Задача 3-17
У кроликов аллели дикой окраски С, гималайской окраски С' и альбинизма С" составляют серию множественных аллелей, доминирующих в нисходящем порядке (т.е. аллель С доминирует над дву- мя другими, а аллель С' доминирует над аллелем С"). При скрещивании двух гималайских кроликов получено потомство, 3/4 которого составляли гималайские кролики и 1/4 – кролики-альбиносы.
Определить генотипы родителей.
Задача 3-18
У кошек имеется серия множественных аллелей по гену С, определяющих окраску шерсти: С – ди- кий тип, С' – сиамские кошки, С" – альбиносы. Каждая из аллелей полно доминирует над следующей
(С > C' > C"). От скрещивания серой кошки с сиамским котом родились два котенка – сиамский и альбинос. Какие еще котята могли бы родиться при этом скрещивании?
Ответы и решения к задачам главы III
3-1. 50% растений будут иметь красные плоды, 50% – розовые плоды.
3-2. Скрещивались растения с генотипом Аа (розовые цветы) и с генотипом аа (белые цветы).
3-3. 25% растений будут иметь нормальную форму чашечки, 25% – листовидную, 50% – промежу- точную.
3-4. а) В потомстве будет 25% белых, 50% кохинуровых и 25% темных норок. б) В потомстве будет 50% белых и 50% кохинуровых норок.
3-5. Ни один из признаков не доминирует. Наследование осуществляется по кодоминантному типу.
3-6. При скрещивании растения с темными пятнистыми семенами с растением без пятен (обе формы гомозиготны) все потомство будет единообразно и будет иметь светлые пятнистые семена.
3-7. Чалые коровы, имеющиеся у фермера, гетерозиготны по условию задачи. Анализ трех вариантов скрещивания (RR×Rr; Rr'×rr и Rr×Rr) показывает, что в любом случае получится 50% чалых особей.
Поэтому он может купить быка любой масти.
3-8. Наследование осуществляется по типу неполного доминирования. Получится 50% растений с овальными и 50% – с круглыми корнеплодами.
3-9. 1) В потомстве розовых особей наблюдается расщепление, следовательно, скрещивались гетеро- зиготы.
2) В F
1
имеется три класса фенотипов в пропорции 1:2:1, то есть расщепление по фенотипу и геноти- пу совпадает, как это имеет место при неполном доминировании.
3-10. У родителей II и III группы крови.
3-11. Не может. При данном браке у ребенка может быть или вторая (J
A
j
0
), или третья (J
B
j
0
) группа крови.
3-12. Задача имеет четыре варианта решения. У ребенка может быть любая группа крови.
3-13. Первая пара – родители второго ребенка. Вторая пара – родители первого ребенка.
3-14. Суд вынесет следующее решение: мужчина может являться отцом ребенка, так же, как и любой другой человек с такой же группой крови.
3-15. Задача имеет много вариантов решения. Приводятся некоторые из них:
1) У двух родителей с I группой крови может быть ребенок только с I группой.
2) От брака человека с IV группой крови с лицом, имеющим любую группу, не может родиться ребе- нок с I группой.
3) От брака людей, имеющих I и II группы крови, не может родиться ребенок с III или IV группами крови.
3-16. Возможные генотипы кролика дикого типа – СС, СС' или СС". Для выяснения его генотипа надо провести серию скрещиваний с особями, имеющими максимально рецессивный генотип. Тако- выми являются кролики-альбиносы (C"C"). Тогда:
Схемы скрещивания:
1 вариант
Р
♀CC дикая окраска
×
♂C"C" альбинос гаметы
F
1
CC" дикая окраска
100%
2 вариант
Р
♀CC' дикая окраска
×
♂C"C" альбинос гаметы
F
1
CC" дикая окраска
50%
C'C" гималайская окраска
50%
3 вариант
Р
♀CC" дикая окраска
×
♂C"C" альбинос гаметы
F
1
CC" дикая окраска
50%
C'C" альбинос
50%
3-17. Генотип родителей – C'C".
3-18. У этой пары животных возможно рождение котят дикого типа (50%), сиамских (25%) и альби- носов (25%).
Глава IV. Независимое наследование
Наследование признаков, которые кодируются генами, локализованными в разных парах хромосом, осуществляется независимо друг от друга. Перед разбором задач этого типа следует вспомнить рас- пределение хромосом при мейозе, в результате которого в каждую гамету попадает гаплоидный набор хромосом или только одна хромосома из каждой пары.
Темы главы IV
1. Дигибридное скрещивание
2. Задачи, иллюстрирующие закон независимого наследования
3. Выяснение генотипов особей
4. Определение генотипа организма по соотношению фенотипических классов в потомстве
5. Определение вероятности появления потомства с анализируемыми признаками
6. Выяснение доминантности или рецессивности признаков
7. Независимое наследование при неполном доминировании
8. Полигибридное скрещивание
Ответы и решения
1. Дигибридное скрещивание
Дигибридным называется скрещивание, при котором рассматривается наследование двух альтер- нативных признаков, кодируемых генами, расположенными в разных парах гомологичных хромо- сом.
Согласно третьему закону Менделя, при дигибридном скрещивании наследование обоих призна- ков осуществляется независимо друг от друга, а в потомстве дигетерозигот наблюдается расщепле- ние по фенотипу в пропорции 9:3:3:1 (9 А*В*, 3 ааВ*, 3 А*bb, 1 ааbb, где * в данном случае обозна- чает, что ген может находиться либо в доминантном, либо в рецессивном состоянии). По генотипу расщепление будет осуществляться в соотношении 4:2:2:2:2:1:1:1:1 (4 АаВb, 2 ААВb, 2 АаВВ, 2
Ааbb, 2 ааВb, 1 ААbb, 1 ААВВ, 1 ааВВ, 1 ааbb).
Для определения фенотипов и генотипов потомства при дигибридном скрещивании удобно поль- зоваться решеткой Пеннета, для построения которой по вертикальной оси следует отметить гаметы одного родительского организма, а по горизонтальной – другого. В месте пересечения вертикалей и горизонталей записываются генотипы дочерних организмов.
Решетка Пеннета
А – желтая окраска семян (ж), а – зеленая окраска семян (з),
В – гладкая поверхность семян (г), b – морщинистая поверхность семян (м).
Гаметы: ♂
AB
Ab aB ab
♀
AB
AABB ж. г.
AABb ж. г.
AaBB ж. г.
AaBb ж. г.
Ab
AABb ж. г.
Aabb ж. м.
AaBb ж. г.
Aabb ж. м. aB
AaBB ж. г.
AaBb ж. г. aaBB з. г. aaBb з. г. ab
AaBb ж. г.
Aabb з. м. aaBb з. г. aabb з. м.
9 A*B* – желтая гладкая
3 A*bb – желтая морщинистая
3 ааB* – зеленая гладкая
1 aabb – зеленая морщинистая
Тот факт, что признаки наследуются независимо друг от друга, значительно упрощает решение за-
дач на дигибридное скрещивание. Оно сводится к тому, чтобы абстрагироваться от второго при- знака и два раза решить задачу на моногибридное скрещивание.
2. Задачи, иллюстрирующие закон независимого наследования
Для решения задач этого типа необходимо знать третий закон Менделя, уметь определять типы га- мет и строить решетку Пеннета.
Задача 4-1
Написать возможные типы гамет, продуцируемых организмами со следующими генотипами: ААВВ,
CcDD, EeFf, gghh (гены наследуются независимо).
Задача 4-2
У морских свинок ген черной окраски шерсти W доминирует над аллелем w, обуславливающим бе- лую окраску. Короткошерстность определяется доминантным геном L, а длинношерстность его ре- цессивным аллелем l. Гены окраски и длины шерсти наследуются независимо. Гомозиготное черное короткошерстное животное было скрещено с гомозиготным белым длинношерстным. Какое потом- ство получится от возвратного скрещивания свинок из F
1
c родительской особью?
Задача 4-3
Чистопородного черного комолого быка (доминантные признаки, которые наследуются независимо) скрестили с красными рогатыми коровами. Какими будут гибриды? Каким окажется следующее по- коление от скрещивания гибридов между собой?
Задача 4-4
У дрозофилы серая окраска тела и наличие щетинок – доминантные признаки, которые наследуются независимо. Какое потомство следует ожидать от скрещивания желтой самки без щетинок с гетеро- зиготным по обоим признакам самцом?
3. Выяснение генотипов особей
Решение задач на выяснение генотипа при дигибридном скрещивании сводится к тому, чтобы проанализировать наследование каждого признака независимо от другого.
Задача 4-5
У человека альбинизм и способность преимущественно владеть левой рукой – рецессивные призна- ки, наследующиеся независимо. Каковы генотипы родителей с нормальной пигментацией и владею- щих правой рукой, если у них родился ребенок альбинос и левша?
Решение
Для решения задачи можно абстрагироваться от одной пары признаков и рассматривать только дру- гую:
I. Пигментация
А – нормальная пигментация, а – альбинизм.
1. Ребенок является альбиносом (рецессивный признак), следовательно, его генотип по этому признаку – аа.
2. Каждый из родителей имеет нормальную пигментацию, значит, оба они несут доминантный ген А. Поскольку у них есть ребенок с генотипом аа, то каждый из них должен нести также рецессивный ген а. Следовательно, генотип родителей по гену пигментации – Аа.
II. Владение правой рукой
В – праворукость, b – леворукость.
1. Ребенок левша (рецессивный признак), следовательно, его генотип – bb.