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: 592
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
серая, узкие крылья, щетинки
Ab C aB c
Ab c aB C
Построив решетку Пеннета, можно определить количество потомков разных генотипических и фено- типических классов.
5. Неполное сцепление
При неполном сцеплении гомологичные хромосомы могут обмениваться аллельными генами. При- чиной этого является кроссинговер, который, в свою очередь, является результатом того, что при мейозе гомологичные хромосомы конъюгируют и могут обмениваться участками.
В результате этого при скрещивании дигетерозигот с генотипом с гомозиготами по рецессиву, имеющими генотип
, в потомстве, наряду с обычными, появляется некоторое количество осо- бей, образовавшихся в результате слияния кроссоверных гамет (рекомбинантов), имеющих генотип или
6. Составление схем кроссинговера
При составлении схем кроссинговера следует помнить, что основное количество гамет будут состав- лять некроссоверные, а кроссоверные гаметы будут встречаться в небольших количествах. Образо- вание кроссоверных гамет можно легко определить, воспользовавшись схемой, представленной при решении задачи 6-9.
Задача 6-9
Написать возможные варианты кроссинговера между генами в группе сцепления
Решение
1) Одиночный кроссинговер между генами А и В:
2) Одиночный кроссинговер между генами В и С:
3) Двойной кроссинговер между генами А и С:
Задача 6-10
Написать возможные типы гамет, образующиеся у организма с генотипом при наличии крос- синговера.
Задача 6-11
Написать возможные варианты гамет, образующиеся у организма с генотипом при наличии кроссинговера.
7. Определение типа наследования (сцепленное или независи-
мое) и расстояния между генами
Для определения типа наследования необходимо выяснить количество особей, получающихся при анализирующем скрещивании. Соотношение фенотипических классов в F
1
, близкое к 1:1:1:1, позво-
Ab C aB c
Ab c aB C
Построив решетку Пеннета, можно определить количество потомков разных генотипических и фено- типических классов.
5. Неполное сцепление
При неполном сцеплении гомологичные хромосомы могут обмениваться аллельными генами. При- чиной этого является кроссинговер, который, в свою очередь, является результатом того, что при мейозе гомологичные хромосомы конъюгируют и могут обмениваться участками.
В результате этого при скрещивании дигетерозигот с генотипом с гомозиготами по рецессиву, имеющими генотип
, в потомстве, наряду с обычными, появляется некоторое количество осо- бей, образовавшихся в результате слияния кроссоверных гамет (рекомбинантов), имеющих генотип или
6. Составление схем кроссинговера
При составлении схем кроссинговера следует помнить, что основное количество гамет будут состав- лять некроссоверные, а кроссоверные гаметы будут встречаться в небольших количествах. Образо- вание кроссоверных гамет можно легко определить, воспользовавшись схемой, представленной при решении задачи 6-9.
Задача 6-9
Написать возможные варианты кроссинговера между генами в группе сцепления
Решение
1) Одиночный кроссинговер между генами А и В:
2) Одиночный кроссинговер между генами В и С:
3) Двойной кроссинговер между генами А и С:
Задача 6-10
Написать возможные типы гамет, образующиеся у организма с генотипом при наличии крос- синговера.
Задача 6-11
Написать возможные варианты гамет, образующиеся у организма с генотипом при наличии кроссинговера.
7. Определение типа наследования (сцепленное или независи-
мое) и расстояния между генами
Для определения типа наследования необходимо выяснить количество особей, получающихся при анализирующем скрещивании. Соотношение фенотипических классов в F
1
, близкое к 1:1:1:1, позво-
ляет с большой вероятностью предположить наличие независимого наследования, а присутствие в потомстве двух фенотипов в пропорции, близкой к 1:1, указывает на сцепленное наследование.
Наличие небольшого количества рекомбинантов является результатом кроссинговера. Количество таких организмов пропорционально вероятности кроссинговера между сцепленными генами и, сле- довательно, расстоянию между ними в хромосоме. Это расстояние измеряется в морганидах (М) и может быть определено по формуле:
x =
a + c
· 100, (2)
n где x – расстояние между генами (в морганидах),
а и с – количество кроссоверных особей,
n – общее число особей.
Таким образом, одна морганида равна 1% кроссинговера.
Если число кроссоверных особей дано в процентах, то расстояние между генами равно сумме про- центного состава.
Задача 6-12
У томата высокий рост доминирует над низким, гладкий эндосперм – над шероховатым. От скрещи- вания двух растений получено расщепление: 208 высоких растений с гладким эндоспермом, 9 – вы- соких с шероховатым эндоспермом, 6 – низких с гладким эндоспермом, 195 – низких с шероховатым эндоспермом. Определить вид наследования, генотип исходных растений и расстояние между гена- ми.
Решение
1. Наличие в потомстве расщепления по обоим признакам указывает на то, что в скрещивании участвовало дигетерозиготное растение.
2. Соотношение особей, имеющих оба доминантных или оба рецессивных признака, близкое к 1:1, говорит о том, что одно из растений было гомозиготным по рецессиву (то есть, в данном случае, имело место анализирующее скрещивание), и что гены, кодирующие развитие обоих признаков, расположены в одной паре хромосом в цис-положении. Следовательно, генотип исходных особей: и
Схема скрещивания
P
♀
АB ab
× ♂ ab ab высокий, гладкий низкий, шерохова- тый гаметы
AВ ab ab
F
1
AB ab высокий, гладкий ab ab низкий, шерохова- тый
3. Сцепление не является полным, так как в потомстве присутствовало небольшое количество рекомбинантов, имеющих фенотипы низких растений с гладким эндоспермом и высоких рас- тений с шероховатым эндоспермом, которым соответствуют генотипы и
4. Подставляя значения количества особей каждого типа в формулу (2) (см. выше), можно опре- делить расстояние между генами А и В:
Наличие небольшого количества рекомбинантов является результатом кроссинговера. Количество таких организмов пропорционально вероятности кроссинговера между сцепленными генами и, сле- довательно, расстоянию между ними в хромосоме. Это расстояние измеряется в морганидах (М) и может быть определено по формуле:
x =
a + c
· 100, (2)
n где x – расстояние между генами (в морганидах),
а и с – количество кроссоверных особей,
n – общее число особей.
Таким образом, одна морганида равна 1% кроссинговера.
Если число кроссоверных особей дано в процентах, то расстояние между генами равно сумме про- центного состава.
Задача 6-12
У томата высокий рост доминирует над низким, гладкий эндосперм – над шероховатым. От скрещи- вания двух растений получено расщепление: 208 высоких растений с гладким эндоспермом, 9 – вы- соких с шероховатым эндоспермом, 6 – низких с гладким эндоспермом, 195 – низких с шероховатым эндоспермом. Определить вид наследования, генотип исходных растений и расстояние между гена- ми.
Решение
1. Наличие в потомстве расщепления по обоим признакам указывает на то, что в скрещивании участвовало дигетерозиготное растение.
2. Соотношение особей, имеющих оба доминантных или оба рецессивных признака, близкое к 1:1, говорит о том, что одно из растений было гомозиготным по рецессиву (то есть, в данном случае, имело место анализирующее скрещивание), и что гены, кодирующие развитие обоих признаков, расположены в одной паре хромосом в цис-положении. Следовательно, генотип исходных особей: и
Схема скрещивания
P
♀
АB ab
× ♂ ab ab высокий, гладкий низкий, шерохова- тый гаметы
AВ ab ab
F
1
AB ab высокий, гладкий ab ab низкий, шерохова- тый
3. Сцепление не является полным, так как в потомстве присутствовало небольшое количество рекомбинантов, имеющих фенотипы низких растений с гладким эндоспермом и высоких рас- тений с шероховатым эндоспермом, которым соответствуют генотипы и
4. Подставляя значения количества особей каждого типа в формулу (2) (см. выше), можно опре- делить расстояние между генами А и В:
x =
(
6 + 9
)
* 100 = 3,5 М
208 + 9 + 6 + 195
Ответ
Признаки роста и формы поверхности эндосперма у томата наследуются по типу неполного сцепле- ния. Расстояние между генами, кодирующими эти признаки, составляет 3,5 морганид. Генотип ис- ходных растений, соответственно: и
Задача 6-13
Гладкая форма семян кукурузы доминирует над морщинистой, а окрашенные семена – над неокра- шенными. При скрещивании растений кукурузы с гладкими окрашенными семенами и с морщини- стыми неокрашенными семенами получено следующее потомство:
4152 – гладких окрашенных,
149 – морщинистых окрашенных,
152 – гладких неокрашенных,
4166 – морщинистых неокрашенных.
Определить тип наследования (сцепленное или независимое) и расстояние между генами, кодирую- щими форму и окраску семян у кукурузы.
Задача 6-14
При скрещивании гетерозиготной мухи с красными глазами и нормальными крыльями и мухи с пур- пурными глазами и короткими крыльями получили:
1109 красноглазых мух с длинными крыльями,
1140 красноглазых мух с короткими крыльями,
1122 пурпурноглазых мух с длинными крыльям,
1160 пурпурноглазых мух с короткими крыльями.
Сцепленно или независимо наследуются гены формы крыльев и цвета глаз у дрозофилы? Какие гены являются доминантными, а какие – рецессивными?
Задача 6-15
При скрещивании самки дрозофилы, дигетерозиготной по генам М и N, с рецессивным самцом полу- чено следующее расщепление по фенотипу: MN : Mn : mN : mn – 47:3:3:47. Определить расстояние между генами М и N.
Задача 6-16
У томатов признак высокого роста (А) доминирует над карликовым (а), а округлая форма плода (В) доминирует над грушевидной (b). Оба гена принадлежат к одной группе сцепления. При анализиру- ющем скрещивании получено:
38% высоких растений с округлыми плодами,
42% карликовых растений с грушевидными плодами,
10% высоких растений с грушевидными плодами,
10% карликовых растений с округлыми плодами.
Определить расстояние между генами, кодирующими рост растения и форму плодов.
Задача 6-17
При анализирующем скрещивании дигетерозиготы в потомстве произошло расщепление на четыре фенотипических класса в соотношении: 42,4% – AаBb, 6,9% – Aаbb, 7,0% – aaBb, 43,7% – aabb. Как наследуются гены? Каково расстояние между ними?
8. Определение числа кроссоверных гамет или полученного со-
отношения особей в потомстве в зависимости от расстояния
между генами в хромосоме
Число кроссоверных гамет определяется по формуле (3), выведенной из формулы (2) для опреде- ления расстояния между генами в хромосоме:
a = c =
100 · n
, (3)
2x где а и с – количество рекомбинантов каждого вида,
n – общее количество потомства,
x – расстояние между генами в морганидах.
Задача 6-18
У кур признак раннего оперения (Е) доминирует над признаком позднего оперения (е), а рябое опе- рение (В) – над черным (b). Гены В и Е сцеплены и показывают 20% кроссинговера. Скрещивается гомозиготная рано оперившаяся черная курица с гетерозиготным петухом. Какое потомство полу- чится при скрещивании?
Задача 6-19
Если допустить, что гены А и В сцеплены и перекрест между ними составляет 20%, то какие гаметы и в каком количественном соотношении будет образовывать дигетерозигота?
Задача 6-20
Расстояние между генами С и D – 4,6 морганид. Определить процент гамет каждого типа: CD, cd, Cd и cD, продуцируемых дигетерозиготным организмом.
Задача 6-21
У кукурузы гладкие семена (S) доминируют над морщинистыми (s), а окрашенные (С) – над бесцвет- ными (с). Гены S и С расположены в одной и той же аутосоме на расстоянии 3,6 морганид. Устано- вите, какие типы гамет и в каком соотношении будут образовываться у дигетерозиготных по этим признакам растений.
Задача 6-22
Если допустить, что гены А и В сцеплены и расстояние между ними составляет 8 морганид, а ген С находится в другой группе сцепления, то какие гаметы и в каком количестве будет образовывать тригетерозигота и .
9. Картирование хромосом
Для составления карт хромосом рассчитывают взаимное расстояние между отдельными парами ге- нов и затем определяют расположение этих генов относительно друг друга.
Так, например, если три гена расположены в следующем порядке: А В С, то расстояние между гена- ми А и С (процент рекомбинаций) будет равно сумме расстояний (процентов рекомбинаций) между парами генов АВ и ВС.
Если гены расположены в порядке: А С В, то расстояние между генами А и С будет равно разности расстояний между парами генов АВ и СВ.
Задача 6-23
Гены А, В и С находятся в одной группе сцепления. Между генами А и В кроссинговер происходит с частотой 7,4%, а между генами В и С – с частотой 2,9%. Определить взаиморасположение генов А, В и С, если расстояние между генами А и С равняется 10,3% единиц кроссинговера. Как изменится взаиморасположение этих генов, если частота кроссинговера между генами А и С будет составлять
4,5%?
Решение
1. По условию задачи расстояние от гена А до гена С (10,3 М) равно сумме расстояний между генами А и В (2,9 М) и генами В и С (7,4 М), следовательно, ген В располагается между гена- ми А и С и расположение генов следующее: А В С.
2. Если бы расстояние от гена А до гена С равнялось разности расстояний между парами генов
АВ и ВС (4,5 = 7,4 – 2,9), то гены располагались бы в следующей последовательности: А С В.
И в этом случае расстояние между крайними генами было бы равно сумме расстояний между промежуточными: АВ = АС + СВ.
Задача 6-24
При анализирующем скрещивании тригетерозиготы АаВbСс были получены организмы, соответ- ствующие следующим типам гамет:
ABC – 47,5% abc – 47,5%
Abc – 1,7% aBC – 1,7%
ABc – 0,8% abC – 0,8%
Построить карту этого участка хромосомы.
Решение
1. Расщепление при анализирующем скрещивании, близкое к 1:1, указывает на то, что все три пары генов находятся в одной хромосоме.
2. Расстояние между генами А и В равно: 1,7 + 1,7 = 3,4 М.
3. Расстояние между генами В и С равно: 0,8 + 0,8 = 1,6 М.
4. Ген В находится между генами А и С. Расстояние между генами А и С равно:
1,7 + 1,7 + 0,8 + 0,8 = 5,0 М.
5. Карта участка хромосомы:
Ответы и решения к задачам главы VI
6-1. а) АВ СD EF, ab cd ef, AB cd ef, ab CD EF, ab CD ef, AB cd EF, AB CD ef, ab cd EF; б) ABC D EF, abc D ef, ABC D ef, abc D EF; в) ABCDEF и abcdef.
6-2. а) Будут образованы гаметы
AB и ab ; б) будут образованы гаметы
Ab и aB .
6-3. Поскольку гены могут находится в хромосомах в цис- или транс-положении, то данная задача имеет 4 варианта решения, в каждом из которых образуется по 4 типа гамет.
6-4. 50% детей будут многопалыми, 50% – унаследуют катаракту.
6-5. Генотип мужчины может быть или
, поэтому задача имеет два варианта решения. В первом случае 50% детей будут иметь обе аномалии, 50% – будут здоровы. Во втором – половина детей будет болеть элиптоцитозом, половина – катарактой.
6-6. 25% детей будут болеть катарактой, элиптоцитозом и многопалостью, 25% – будут здоровы, по
25% – катарактой и элиптоцитозом или многопалостью.
6-7. Все гибриды F
1
будут иметь лопастную форму глаз и укороченное тело. В потомстве F
2
будут наблюдаться фенотипы: лопастные глаза, короткое тело; лопастные глаза, нормальное тело; круглые глаза, нормальное тело в соотношении 1:2:1.
6-8. Объяснение в тексте.
6-9. Объяснение в тексте.
6-10. Наряду с гаметами
AB и ab , которых будет образовываться большинство, будет получено некоторое количество гамет
Ab и aB .
6-11. У данного организма будут образовываться гаметы:
(не кроссоверные)
(кроссоверные)
6-12. Признаки роста и формы поверхности эндосперма у томата наследуются по типу неполного сцепления. Расстояние между генами, кодирующими эти признаки, составляет 3,5 морганид. Генотип исходных растений был соответственно АВ и аb.
6-13. Наследование сцепленное. Расстояние между генами формы и окраски семян составляет 3,5 М.
6-14. Расщепление в потомстве, близкое к соотношению 1:1:1:1, указывает на то, что наследование независимое. Доминантными являются гены красной окраски глаз и нормальной формы тела.
6-15. Расстояние между генами М и N равно 6 морганидам.
6-16. Расстояние между генами высоты растения и формы плодов составляет 20 М.
6-17. Наследование осуществляется по типу неполного сцепления. Расстояние между генами А и В составляет 13,9 М.
6-18. 40% – рано оперившихся рябых, 40% – поздно оперившихся черных, 10% – рано оперившихся черных, 10% – поздно оперившихся рябых.
6-19. 40% – АВ; 40% – аb; 10% – аВ; 10% – Ab.
6-20. Cd – 2,3%; cD – 2,3%; CD – 47,7%; cd – 47,7%.
6-21. Будут образованы гаметы: SC – 48,2%; sc – 48,2%; Sc – 1,8%; sC – 1,8%.
6-22. АВС – 23%; АВс – 23%; аbс – 23%; аbС – 23%; АbС – 2%; Аbс – 2%; аВС – 2%; аВС – 2%.
6-23. Объяснение в тексте.
6-24. Карта участка хромосомы:
1 2 3 4 5 6
Глава VII. Наследование генов, локализованных в
половых хромосомах
Для успешного решения этого типа задач необходимо четко представлять механизм наследования
половых хромосом:
Р
♀XX ×
♂XY гаметы
X
X
Y
F
1
♀XX
50%
♂XY
50%
У человека, как у большинства других организмов, женщина продуцирует гаметы, содержащие толь- ко Х-хромосомы (гомогаметные). Мужчины являются гетерогаметными и производят два типа га- мет (с Х- и с Y-хромосомой). У некоторых организмов: птиц, бабочек, отдельных видов рыб и расте- ний (например земляники) гетерогаметными являются женские особи, а мужские – гомогаметными.
Половые хромосомы Х и Y не являются полностью гомологичными друг другу. Поэтому наследо- вание признаков, гены которых находятся в негомологичных участках половых хромосом, имеет свои особенности:
1. Отец всегда передает свою Х-хромосому дочери, а Y-хромосому – сыну. Мать передает Х- хромосому или сыну, или дочери.
2. Признаки, развитие которых определяется генами, расположенными в негомологичных участках Y-хромосомы, всегда встречаются у мужчин и никогда не встречаются у женщин.
3. Рецессивные гены, расположенные в Х-хромосомах, всегда проявляются у мужчин, а у жен- щин – только в гомозиготном состоянии.
4. Доминантные гены в Х-хромосомах у женщин могут быть в гомозиготном или гетерозигот- ном состоянии, а у мужчин – только в гомозиготном.
Решение задач, в которых рассматриваются признаки, гены которых расположены в Х-хромосомах, следует начинать с мужских особей, поскольку у них всегда проявляется действие и рецессивных, и доминантных генов. Затем можно определить генотип матери по генотипу сыновей и генотип доче- рей по генотипу отца или братьев.
Темы главы VII
1. Наследование генов, локализованных в Х-хромосоме
2. Наследование генов, сцепленных с Y-хромосомой
3. Кодоминантные гены, локализованные в Х-хромосоме
4. Наследование двух признаков, сцепленных с полом
5. Одновременное наследование признаков, расположенных в соматических и половых хромосо-
мах
6. Наследование, зависимое от пола
Ответы и решения
1. Наследование генов, локализованных в Х-хромосоме
Следует помнить, что рецессивные признаки, кодируемые генами, расположенными в Х-
хромосомах, всегда проявляются у мужчин, а у женщин – только в гомозиготном состоянии.
Задача 7-1
Классическая гемофилия передается как рецессивный