Лекциядля подготовки к уроку и сдаче экзаменов "Основы генетики"

Лекция составлена

учителем биологии высшей категории

Новоджерелиевской МБОУ СОШ № 13

Муниципального образования Брюховецкий район

Шандулиной Светланой Александровной.

Основы генетики.

Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости.

Основоположник науки – Грегор Мендель (1822-1884).

Основные термины и понятия.

Наследственность – свойство организмов передавать признаки потомкам.

Изменчивость – свойство организмов приобретать новые признаки, нехарактерные для родителей.

Генотип – совокупность генов данного организма.

Фенотип – совокупность всех признаков и свойств организма, определяется генотипом и средой.

Кариотип – число, размеры и форма хромосом данного организма.

Геном – совокупность генов гаплоидного набора хромосом.

Генофонд – Совокупность всех генов популяции, вида и т. д.

Гомозигота – содержит одинаковые аллели данного гена, образует один тип гамет, не даёт расщепления у потомков (АА, аа).

Гетерозигота – содержит разные аллели данного гена, образует два типа гамет, даёт расщепление у потомков (Аа).

Алленые гены – парные, расположенные в одинаковых локусах (участках) гомологичных хромосом.

Гомологичные хромосомы – парные, одна получена от материнской особи, другая – от отцовской.

Альтернативные признаки – взаимоисключающие, контрастные признаки (например, жёлтые и зелёные семена гороха).

Доминантный ген – преобладающий, проявится у гибридов первого поколения.

Рецессивный ген – подавляемый (отсутствующий), проявляется только в гомозиготном состоянии.

Моногибридное скрещивание – это скрещивание форм, отличающихся по одной паре признаков.

Дигибридное скрещивание – это такое скрещивание, при котором анализ производится по двум альтернативным признакам.

Полигибридное скрещивание – это такое  скрещивание, при котором анализ проводится по трём и более альтернативных признаков.

Символика.

Р (пента) – родительские особи, взятые для скрещивания.

F_1, F_2, F_3…- гибридное потомство.

G – гаметы.

♀ - «Зеркало Венеры» - женский пол.

♂ - «Щит и копьё Марса» - мужской пол.

«Х» - скрещивание.

А, В, С…- доминантные признаки.

а, в, с…- рецессивные признаки.

Основоположник генетики Г. Мендель (1822-1884 г.г.), труд «Опыты над растительными гибридами» (1865 г.). Официальная дата рождения генетики – 1900 г., когда Г. де Фриз, К. Корренс и Э. Чермак повторно открыли законы Менделя.

Объектом для опытов Мендель избирает горох, т. к.:

- горох - самоопыляющееся растение,

- цветки гороха защищены от проникновения чужой пыльцы,

- горох обладает многими альтернативными признаками (окраска семян, венчиков; форма семян, бобов; распределение цветков; длина стебля),

- гибриды гороха очень плодовиты.

Первый закон Менделя (единообразия, доминирования).

При моногибридном скрещивании у гибридов первого поколения проявляются только доминантные признаки, оно единообразно по генотипу и по фенотипу.

А - жёлтые семена        Р АА х аа

а - зелёные семена       G А  А   а   а

   F₁- ?                            F₁ Аа   Аа  Аа  Аа -генотип

                                            ж.   ж.    ж.   ж.- фенотип

Второй закон Менделя (расщепления).

При скрещивании гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков по генотипу в отношении 1:2:1, по фенотипу – 3:1.

F₁ Аа х Аа

G А  а   А  а

F₂ АА Аа Аа аа – генотип-1:2:1

    ж.    ж.   ж.  з. – фенотип- 3:1

Правило чистоты гамет (сформулировал У. Бэтсон).

Аллельные гены, находясь в гетерозиготном состоянии не сливаются, не разбавляются, не изменяют друг друга, в F₂ проявляют себя в «чистом виде».

Цитологическая основа правила: процесс мейоза, при котором в половую клетку попадает только одна гомологичная хромосома.

Анализирующее скрещивание.

Применяется для выяснения генотипа особи, фенотипически обладающей доминантным признаком (она может быть гомозиготной – АА, или гетерозиготной – Аа). Для выяснения проводят скрещивание с рецессивной гомозиготой – аа. Если потомство однородно, то родитель гомозиготен по доминантному признаку(первый закон Менделя). Если в потомстве расщепление 50%/50%(1:1) – родитель гетерозиготен.

    Аа х аа

 А   а    а   а

 Аа  Аа  аа  аа – 1:1, 50/50.

Неполное доминирование (промежуточный характер наследования).

При неполном доминировании у гибридов второго поколения(F₂) расщепление по фенотипу такое же, как по генотипу – 1:2:1.

У ночной красавицы:

А– красный венчик    Аа – розовый венчик   F₁ Аа х Аа   F₂ АА Аа Аа аа-1:2:1

а– белый венчик         F₁ Аа – розовые           G А а   А а         к.   р.   р.  б.-1:2:1

Третий закон Менделя (независимого наследования).

При скрещивании гомозиготных особей, отличающихся двумя и более парами альтернативных признаков, во втором поколении отмечается независимое комбинирование признаков; расщепление происходит в отношении 9:3:3:1.

 Дано: А – жёлтые, а – зелёные, В – гладкие, в – морщинистые.

 Р ААВВ   х   аавв             F₁ АаВв     х    АаВв

G АВ                 ав             G АВ  Ав        АВ  Ав

F₁ АаВв        АаВв                аВ   ав          аВ   ав

Чтобы найти гибриды F₂, составим решётку Пеннета.

♂ ♀	АВ	Ав	аВ	ав
АВ	ААВВ       ж. г.	ААВв       ж. г.	АаВВ       ж. г.	АаВв       ж. г.
Ав	ААВв       ж. г.	ААвв       ж. м.	АаВв        ж. г.	Аавв       ж. м.
аВ	АаВВ      ж. г.	АаВв     ж. г.	ааВВ       з. г.	ааВв       з. г.
ав	АаВв      ж. г.	Аавв     ж. м.	ааВв       з. г.	аавв       з. м.

  9:3:3:1 – 9/16 – жёлтые, гладкие; 3/16 – жёлтые, морщинистые; 3/16 – зелёные, гладкие; 1/16 – зелёные морщинистые.

 Закон независимого наследования соблюдается только применительно к генам, находящимся в негомологичных хромосомах.

Цитологические основы I и II законов Г. Менделя.

1.     Парность хромосом.

2.     Процесс мейоза.

3.     восстановление диплоидного набора в процессе оплодотворения.

           Значение исследований Г. Менделя для генетики.

1.    Он упростил экспериментальный подход. Изучил сначала наследование каждого признака отдельно, затем перешёл к более сложным комбинациям.

2.    Оценивая результаты скрещивания, не удовлетворился только качественными признаками, а подсчитал  количество типов растений; в результате выявил статистический характер наследования.

3.    Дал правильную биологическую интерпретацию законов наследственности и её статистической закономерности.

        Закон Томаса Моргана (о сцепленном наследовании).

Гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются вместе (сцеплено) и не обнаруживают независимого расщепления.

Сцепление не всегда бывает абсолютным. В профазе I мейоза при       конъюгации происходит перекрёст гомологичных хромосом (кроссинговер) вследствие чего гены, находившиеся в одной хромосоме, оказываются в разных и попадают в разные гаметы. Такой обмен приводит к перегруппировке генов – это является одним из источников     комбинативной изменчивости.

Сцепление генов.

                        Полное                                                  Неполное

 Если гены в хромосоме расположены             Если гены в хромосомах  близко друг к другу, то вероятность                 расположены на некотором кроссинговера очень мала и при                       расстоянии, то частота  анализирующем скрещивании                          кроссинговера возрастает.

      расщепление 1 : 1

Основные положения хромосомной теории наследования.

       1. Гены находятся в хромосомах и расположены линейно, друг за другом и не перекрываются.

        2. В хромосоме каждый ген занимает определённое место (локус).

        3. Гены, расположенные в одной хромосоме называют сцепленными, они образуют группу сцепления. Групп сцепления столько, сколько хромосом в гаплоидном наборе, например, у дрозофилы – 4, у человека – 23.

        4. Сцепленные гены наследуются вместе.

        5. Расстояние между генами в хромосоме пропорционально проценту кроссинговера (1% - 1 морганида).

Генетика пола.

  Признак пола наследуется, так же как и любой другой, определяется генами, расположенными в хромосомах.

  У видов с раздельнополыми особями хромосомный набор самцов и самок неодинаков, а отличается по одной паре, которую называют половыми (гетерохромосомами):

Х – парная, большая; У – непарная, меньшая.

Аутосомы – все остальные хромосомы организма (неполовые).

ХХ – гомогаметный пол, т. к. образует один тип гамет.

ХУ – гетерогаметный пол, т. к. образует два типа гамет.

  Определяется пол в момент оплодотворения. Так как количество сперматозоидов, несущих Х-хромосому и У-хромосому, приблизительно одинаковое, то примерно одинаково и соотношение полов при рождении.

ХХ – женский пол, ХУ – мужской  у млекопитающих (человека), многих насекомых (дрозофилы), многих растений.

ХХ – мужской пол, ХУ – женский у рептилий, птиц и бабочек.

ХХ – женский пол, Х0 – мужской у кузнечиков, саранчи, клопов, жуков, медведок и пауков.

У пчёл, муравьёв нет половых хромосом: самки – 2п, самцы – п.

У человека: 1) 44А+ХХ- женщина, 2) 44А+ХУ- мужчина.

  Половые хромосомы не только отвечают за определение пола нового организма, но и содержат гены, контролирующие развитие определённых признаков. Наследование признаков, гены которых расположены в Х-хромосоме или в У- хромосоме, называют наследованием, сцепленным с полом. Признаки, наследуемые через Х-хромосому, могут проявляться как у особей женского пола, так и у особей мужского пола. Признаки, наследуемые через У- хромосому, будут проявляться только для особей мужского пола (для большинства организмов).

  У человека в Х-хромосоме содержатся рецессивные гены, отвечающие за развитие гемофилии, дальтонизма, несахарного диабета, облысения, в У-хромосоме – ген мышечной дистрофии, перепонок между пальцами ног, волосатости ушей и др.

Взаимодействие аллельных генов

                                                 

                                                                                                                                

 Полное                                        Неполное                           Кодоминирование

доминирование                          доминирование  

Кодоминирование – взаимодействие аллельных генов, при котором каждый аллель проявляет своё действие. Типичным примером кодоминирования служит формирование IV группы крови у человека, или АВ-группы.

  В системе АВО существует четыре группы крови:

  I группа крови – I⁰I⁰;

  II группа крови – I^AI^A , I^AI^a;

  III группа крови – I^BI^B, I^BI^b;

  IV группа крови - I^AI^B.

Взаимодействие неаллельных генов

                                                                                                                                       

 Комплементарность                   Эпистаз                              Полимерия

Комплементарность – явление, при котором ген одной аллельной пары способствует проявлению генов другой аллельной пары.

Эпистаз – явление. При котором ген одной аллельной пары препятствует проявлению генов из другой аллельной пары.

Полимерия – явление, при котором степень выраженности признака зависит от действия нескольких различных пар аллельных генов, причём, чем больше в генотипе доминантных генов каждой пары, тем ярче выражен признак.

Плейотропия – множественное действие гена. Один ген определяет несколько признаков.

Вывод: 1) Генотип состоит из отдельных, независимо комбинирующихся единиц-генов. 2) Генотип – целостная взаимодействующая система генов.

3) Каждый ген оказывает влияние на развитие не одного, а многих признаков.

                                   Тестовый опрос.

1.     Совокупность генов гаплоидного набора хромосом – это:

А) генофонд;

Б) генотип;

В) геном.

2.Особи, в потомстве которых обнаруживается расщепление признаков, называются:

А) гетерозиготными;

Б) гомозиготными;

В) гемизиготными.

3. Количество возможных вариантов гамет у особи с генотипом Аа равно:

А) 1;

Б) 2;

В) 4.

4. Фенотип -  это совокупность:

А) генов данной популяции или вида;

Б) генов организма;

В) внешних и внутренних признаков организма.

5. Число групп сцепления равно:

А) диплоидному числу хромосом;

Б) количеству аллельных генов;

В) гаплоидному числу хромосом.

6. Наследование дальтонизма у человека происходит:

А) по типу комплементарного взаимодействия;

Б) независимо от пола;

В) сцеплено с полом.

7. Аллельные гены определяют:

А) тип хромосомной перестройки;

Б) развитие одного и того же признака;

В) сцепление генов.

8. Моногибридным называется скрещивание, в котором родители отличаются:

А) двумя или более парами признаков;

Б) двумя парами признаков;

В) одной парой альтернативных признаков.

9. Независимое проявление двух доминантных аллельных генов имеет место при:

А) эпистазе;

Б) кодоминировании;

В) полимерии.

10. Закон чистоты гамет утверждает, что при образовании половых клеток:

А) в потомстве не наблюдается расщепления;

Б) в каждую гамету попадает только один ген из аллельной пары;

В) в каждую гамету попадает два гена из аллельной пары.

            Задачи и решения по генетике.

/. Моногибридное скрещивание (/ и // законы

Г. Менделя, неполное доминирование,  анализирующее скрещивание и кодоминирование).

1. У человека ген длинных ресниц доминирует над геном коротких. Женщина с длинными ресницами, у отца которой были короткие ресницы, вышла замуж за мужчину с короткими ресницами. Ответьте на вопросы: 1) Сколько типов гамет образуется у женщины? 2) Сколько типов гамет образуется у мужчины? 3) Какова вероятность (в %) рождения в данной семье ребёнка с длинными ресницами? 4) Сколько разных генотипов может быть среди детей этой супружеской пары? 5) Сколько разных фенотипов может быть среди детей данной супружеской пары?

Дано:                                          Решение:

А – длинные ресницы      Р♀ Аа х ♂ аа

а – короткие ресниц         G А    а     а    а       

                                            F₁ Аа  Аа  аа  аа

Р -?, F_{1 -} ?                                д.    д.    к.   к.

Ответ: 1) у женщины 2 типа гамет, 2) у мужчины 1 тип гамет, 3) 50% детей могут иметь длинные ресницы, 4) среди детей этой супружеской пары может быть 2 разных генотипа, 5) среди детей этой супружеской пары может быть 2 разных фенотипа: 50%- с длинными ресницами, 50%- с короткими ресницами.

2. Две чёрные самки мыши скрещивались с коричневым самцом. Первая самка в нескольких помётах дала 19 чёрных и 17 коричневых потомков, а вторая – 35 чёрных потомка. Определите генотипы родителей и потомков.

Дано:                           Решение:

А – чёрный,           1) Р ♀ Аа х ♂ аа                2) Р ♀ АА х ♂ аа

а – коричневый     G    А     а      а      а             G   А   А       а    а 

                                F₁ Аа   Аа     аа   аа              F₁ Аа   Аа   Аа   Аа

Р - ?, F₁ - ?                   ч.     ч.       к.   к.                    ч.    ч.    ч.    ч.

1) 19- чёрных,

17- коричневых;

2) 35 чёрных.

Ответ: 1) У второй самки не наблюдается расщепления в потомстве, следовательно, чёрная окраска (А) доминирует над коричневой (а), всё её потомство гетерозиготно (Аа). 2) Самец имеет генотип аа, а вторая самка гомозиготна – АА. 3) У первой самки произошло расщепление в потомстве, следовательно, она гетерозиготна (Аа), её чёрные потомки имеют генотип – Аа, а коричневые – аа, и действительно их соотношение приблизительно 1:1, как при анализирующем скрещивании.

3. Скрестили два растения львиного зева с красными и белыми цветками. Их потомство оказалось с розовыми цветками. Определите генотипы родителей, гибридов первого поколения и тип наследования признака.

Дано:                      Решение:

А – красные,      Р ♀ АА х ♂ аа

а – белые,          G  А     А    а     а     

Аа – розовые     F₁ Аа   Аа   Аа   Аа

                                 р.     р.    р.     р.

Р - ?, F₁ - ?

Ответ: 1) Генотипы родительских растений Р: АА и аа. 2) гаметы одного типа у каждого родителя  А и а. 3) Генотипы гибридов первого поколения F₁: Аа.

4) В данном случае наблюдается неполное доминирование (промежуточный характер наследования).  

4. На звероферме было получено потомство норок: 148 белых, 154 чёрных и 304 кохинуровых (светлая с чёрным крестом на спине). Определите фенотипы и генотипы родителей.

Дано:                             Решение:

А – чёрные                Р ♀ Аа Х ♂ Аа

а – белые                   G А    а       А    а

Аа – кохинуровые    F₁ АА  Аа  Аа  аа

                                        ч.     к.    к.    б.

P - ?, F₁ - ?

Ответ: 1) Среди потомков наблюдается расщепление, следовательно, родители должны быть гетерозиготными. 2) Расщепление произошло в соотношении 1:2:1, то есть расщепление по генотипу соответствует расщеплению по фенотипу; такое расщепление наблюдается при неполном доминировании. 3) Тёмный цвет (А) доминирует над светлым (а), если оба родителя гетерозиготны, они имеют генотипы Аа, соответственно, являются кохинуровыми. У них образуется ¼ потомков с генотипом АА (они чёрные), ¼ потомков с генотипом аа (они белые), остальная часть (половина) потомков имеют кохинуровую окраску.

5. По родословной, представленной на рисунке, установите характер наследования признака, выделенного чёрным цветом (доминантный или рецессивный, сцеплен или не сцеплен с полом), генотипы детей в первом и втором поколении.

 
 

Условные обозначения:

         - женщина                                                           - брак

 

         - мужчина                                                 - дети данного брака

                     

                  - проявление исследуемого признака                       

 Решение:                       F₁ ♀ Аа х ♂ аа

Р ♀ аа х ♂Аа                 G  А    а     а    а

G а    а     А    а               F₂ Аа  Аа  аа   аа

F₁ Аа   Аа   аа   аа                ж.   м.   ж.   м.

     ж.    м.    ж.   м.

Ответ: 1) Генотипы родителей Р: женщина (♀) – аа, мужчина (♂) – Аа. 2) Генотипы потомков первого поколения F₁: женщины – Аа, аа; мужчины – Аа, аа. 3) Генотипы потомков второго поколения F₂: мужчина – Аа. 4) Признак доминантный не сцеплен с полом.

6. От скрещивания раннеспелого сорта овса с позднеспелым получено 720 раннеспелых растений. При самоопылении гибридов F₁ получили 344 растения. 1) Сколько гетерозиготных растений в F₁? 2) Сколько фенотипов в F₂? 3) Сколько разных генотипов в F₂? 4) Сколько раннеспелых растений в F₂? 5) Сколько гетерозиготных растений в F₂?

Дано:                          Решение:

А – раннеспелый      Р ♀ АА х ♂ аа           F₁ ♀ Аа х ♂ Аа

а – позднеспелый      G А    А     а    а         G  А    а      А    а

                                   F₁ Аа  Аа  Аа  Аа       F₂ АА  Аа  Аа  аа  

F₁ - ?  F₂ - ?                     р.    р.    р.    р.             р.     р.    р.   п.

720      344

Ответ: 1) В первом поколении все 720 растений гетерозиготны. 2) Во втором поколении два фенотипа: раннеспелые и позднеспелые растения. 3) Во втором поколении три разных генотипа: АА, Аа, аа. 4) В F₂ раннеспелых растений ¾, т. е. 344:4· 3= 258. 5) В F₂ половина растений гетерозиготна, т.е. 344:2= 172. 

7. У крупного рогатого скота породы шортгорн красная масть доминирует над белой, а в гетерозиготном состоянии животные имеют чалую окраску. У коров, имеющих чалую окраску,  и белого быка родилось 12 телят. 1) Сколько типов гамет может дать чалая корова? 2) Сколько телят при таком скрещивании имели чалую масть? 3) Сколько телят было гетерозиготными? 4) От скрещивания этого быка с красными коровами было получено 8 телят. Сколько из них имело чалую масть? 5) Сколько телят из 8 было гетерозиготными?

Дано:                     Решение:

А – красная           1) Р ♀ Аа х ♂аа

а – белая                    G  А   а     а   а         

Аа – чалая                  F₁ Аа  Аа  аа  аа

                                          ч.    ч.   б.   б.

F₁ -?                        2) Р ♀ АА х ♂ аа

1)    12 телят           G  А   А      а    а  

2)    8 телят              F₁ Аа  Аа  Аа  Аа

                                     ч.    ч.    ч.    ч.

Ответ: 1) У чалой коровы образуется два типа гамет: А и а. 2) При скрещивании чалых коров и белого быка ½ телят имеют чалую масть, т.е. 12:2=6. 3) Эти же 6 телят будут гетерозиготными. 4) От скрещивания этого быка с красными коровами все 8 телят будут чалыми. 5) Все 8 телят гетерозиготные.

8. Красная окраска плодов у томатов доминирует над жёлтой. Гетерозиготное растение, образующее красные плоды, опыли пыльцой растения с жёлтыми плодами. Получили 60 растений F_1. 1) Сколько типов гамет образует материнская красноплодная форма? 2) Сколько типов гамет образует желтоплодная отцовская форма? 3)Сколько красноплодных растений будет среди растений F₁? 4)Сколько разных генотипов будет в F₁? 5) Сколько растений F₁ будут гетерозиготными?

Дано:               Решение:

А – красная     Р ♀ Аа х ♂ аа

а – жёлтая        G А    а      а    а    

                          F₁ Аа  Аа  аа  аа

F₁ - ?                       к.    к.   ж.   ж.

60 растений

Ответ: 1) Материнская красноплодная форма образует два типа гамет: А и а. 2) Отцовская жёлтоплодная форма образует один тип гамет: а и а. 3) Среди растений F₁ ½ красноплодных растений, т. е. 60:2=30. 4) В F₁ будет два разных генотипа: Аа и аа. 5) В F₁ половина растений будут гетерозиготны – 30.

9. Доминантный ген жёлтой окраски у мышей в гомозиготном состоянии обладает летальным действием. Его рецессивный аллель в гомозиготном состоянии вызывает развитие чёрной окраски. От скрещивания жёлтых мышей с чёрными было получено 96 потомков. 1) Сколько типов гамет может образовать жёлтая мышь? 2) Сколько мышей, полученных от этого скрещивания, были гетерозиготными? 3) Сколько мышей были чёрными? 4) Сколько разных генотипов было получено при таком скрещивании? 5) При спаривании жёлтых мышей между собой получено 28 потомков. Сколько из них  были мёртворождёнными?

Дано:                          Решение:

АА – летальность    1) Р ♀ Аа х ♂аа               2) Р ♀ Аа х ♂Аа

Аа – жёлтые                 G  А   а    а   а                   G А    а      А    а

аа – чёрные                  F₁ Аа  Аа  аа  аа                F₁ АА  Аа  Аа  аа

                                          ж.   ж.   ч.   ч.                     л.     ж.   ж.  ч.

          1) F₁ -? – 96

2) F₁ -? - 28               

Ответ: 1) Жёлтая мышь может образовать два типа гамет: А и а. 2) Половина мышей от этого скрещивания будут гетерозиготными: 96:2=48. 3) Половина гибридов будут чёрными – 48. 4) При этом скрещивании будет два разных генотипа: Аа и аа. 5) При спаривании жёлтых мышей между собой ¼ гибридов будут мёртворождёнными: 28:4=7.

10. Мать гомозиготна, имеет А (ІІ) группу крови, отец гомозиготен, имеет В (ІІІ( группу крови. Какие группы крови возможны у их детей? Наследование групп крови является примером кодоминирования, т. е. равноценно проявляются оба аллельных гена.

Дано:                P ♀ I^AI^A X ♂ I^BI^B

      - А (II)        G  I^A    I^A      I^B     I^B

 

-         B (III)    F₁ I^AI^B   I^AI^B   I^AI^B   I^AI^B

                               ^{IV          IV          IV           IV}

F₁ - ?

Ответ: у детей этой супружеской пары может быть только IV группа крови.

//. Дигибридное скрещивание (/// закон Г. Менделя – независимого наследования).

1. Альбинизм (а) и фенилкетонурия (ФКУ – заболевание, связанное с нарушением обмена веществ – в) наследуются у человека как рецессивные аутосомные признаки. Отец альбинос  и болен ФКУ, а мать – дигетерозиготна по этим генам (гены, определяющие эти признаки, расположены в разных парах аутосом). Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, возможного потомства и вероятность рождения детей, не страдающих ФКУ и альбинизмом.

Дано:                                   Р ♀ АаВв Х ♂аавв

а – альбинизм                          G АВ   Ав         ав

А – отсутствие альбинизма        аВ    ав

в – ФКУ                                   F₁ Cоставим решётку Пеннета

В – отсутствие ФКУ              

                                                        ♀

P -?   F₁ - ?                                  ♂         АВ             Ав             аВ              ав

                                                АаВв         Аавв          ааВв          аавв

                                                   ав      здоров              ФКУ                 альбинизм        альбинизм и

                                                                                                                                                                       ФКУ

Ответ: 1) Генотипы родителей Р: мать - ♀ АаВв, отец - ♂ аавв; 2) Генотипы возможного потомства F₁ АаВв – 25%, Аавв – 25%, ааВв – 25%, аавв – 25%. 3) Вероятность рождения детей, не страдающих ФКУ и альбинизмом – 25%, не страдающих альбинизмом – 50 %, не страдающих ФКУ – 50%.

2. Существуют два вида наследственной слепоты, каждый из которых определяется своим рецессивным геном (а или в). Оба аллеля находятся в различных парах гомологичных хромосом и не взаимодействуют друг с другом. Бабушки по материнской и отцовской линиям имеют различные виды слепоты. Оба дедушки хорошо видят (не имеют рецессивных генов). Определите генотипы бабушек и дедушек, генотипы и фенотипы их детей и внуков, рассчитайте вероятность рождения внуков слепыми, Объясните полученные результаты.

  Дано:                                Решение:

А – нормальное зрение   1) Р ♀ААвв Х ♂ААВВ

а – слепота                            G  Ав   Ав      АВ   АВ

В – нормальное зрение      F₁ ААВв  ААВв  ААВв  ААВв

в – слепота                                н.          н.         н.          н.

Р -                                        

2) Р ♀ ааВВ Х ♂ААВВ                    3) F₁ ♀ААВв Х ♂АаВВ

    G аВ   аВ       АВ   АВ                       G   АВ  Ав       АВ  аВ

    F₁ АаВВ  АаВВ  АаВВ  АаВВ          F₂

          н.         н.         н.        н.

♂ ♀	АВ	аВ
АВ	ААВВ    Н.	АаВВ    Н.
Ав	ААВв      Н.	АаВв     Н.

Ответ: 1) 1-я семья. Родители Р: бабушка – Аавв, дедушка – ААВВ, дети (потомки первого поколения) F₁: ААВв. 2) 2-я семья. Родители Р: бабушка – ааВВ, дедушка – ААВВ, дети (потомки первого поколения) F₁: АаВВ. 3)

Внуки (потомки второго поколения) F₂: ААВВ, ААВв, АаВВ, АаВв. Вероятность рождения слепых внуков равна 0 (слепых среди внуков не будет). Доминантный признак (нормальное зрение) будет подавлять рецессивный (слепота).

3. У кошек короткая шерсть сиамской породы доминирует над длинной шерстью персидской породы, а чёрная окраска шерсти персидской породы доминирует по отношению к палевой окраске сиамской. Скрещивались сиамские кошки с персидскими. При скрещивании гибридов между собой во втором поколении получено 48 котят. 1) Сколько типов гамет образуется у кошки сиамской породы? 2) Сколько разных генотипов получилось в F₂? 3) Сколько разных фенотипов получилось в F₂? 4) Сколько котят F₂ похожи на сиамских кошек? 5) Сколько котят F₂ похожи на персидских кошек?

  Дано:                          Решение:

А – короткая шерсть  Р ♀ААвв Х ♂ааВВ

а – длинная шерсть     G Ав   Ав     аВ    аВ

В – чёрная окраска     F₁ АаВв  АаВв  АаВв  АаВв

в – палевая окраска          к. ч.     к. ч.    к. ч.    к. ч.

                                      F₁ ♀АаВв Х ♂АаВв

Р - ?, F₁ - ?, F₂ - ?          G  АВ  Ав      АВ   Ав                                                                                                                                                                      ·                    48 котят        аВ   ав        аВ   ав

                                       F₂

 Составим решётку Пеннета

♂  ♀	АВ	Ав	аВ	ав
АВ	ААВВ К. ч.	ААВв К. ч.	АаВВ К. ч.	АаВв К. ч.
Ав	ААВв К. ч.	ААвв К. п.	АаВв К. ч.	Аавв К. п.
аВ	АаВВ К. ч.	АаВв К. ч.	ааВВ д. ч.	ааВв д. ч.
ав	АаВв К. ч.	Аавв К. п.	ааВв д. ч.	аавв д. п.

      Ответ: 1) У кошки сиамской породы образуется один тип гамет – Ав.

3)    Во втором поколении образуется 9 разных генотипов. 3) Во втором поколении образуется 4 разных фенотипа:9/16- короткошерстных чёрных, 3/16- короткошерстных палевых, 3/16- длинношерстных чёрных, 1/16- длинношерстных палевых. 4) На сиамских кошек похожи 3/16 из гибридов второго поколения- F₂, т. е. 48:16·3=9. 5) На персидских кошек похожи 3/16 гибридов второго поколения, т. е. 9.

4. Нормальный рост у овса доминирует над гигантизмом, а раннеспелость над позднеспелостью. Гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом. Какими признаками будут обладать гибриды, полученные от скрещивания гетерозиготных по обоим признакам родителей? Каков фенотип родительских особей?

   Дано:                               Решение:

А – нормальный рост    Р ♀АаВв Х ♂АаВв

а – гигантизм                  G АВ  Ав      АВ  Ав

В – раннеспелость              аВ   ав        аВ   ав

в – позднеспелость

♂ ♀	АВ	Ав	аВ	ав
АВ	ААВВ н. р.	ААВв н. р.	АаВВ н. р.	АаВв н. р.
Ав	ААВв н. р.	ААвв н. п.	АаВв н. р.	Аавв н. п.
аВ	АаВВ н. р.	АаВв н. р.	ааВВ г. р.	ааВв г. р.
ав	АаВв н. р.	Аавв н. п.	ааВв г. р.	аавв г. п.

                                        F₁

Р - ?, F₁ - ?

Ответ: 1) У гибридов будет наблюдаться расщепление в отношении 9:3:3:1 – 9/16- раннеспелых с нормальным ростом, 3/16- позднеспелых с нормальным ростом, 3/16- раннеспелых гигантских, 1/16- позднеспелых гигантских. 2) Фенотип родительских особей – нормальный рост и раннеспелость.

5. У львиного зева красная окраска цветка неполно доминирует над белой. Гибридное растение имеет розовые цветы. Нормальная форма цветка полностью доминирует над пилорической. Какое потомство получится от скрещивания двух дигетерозиготных растений?

    Дано:                        Решение:

А – красные              Р ♀АаВв Х ♂АаВв

а – белые                   G АВ   Ав      АВ   Ав            

Аа – розовые                 аВ    ав       аВ    ав

В – нормальные       F₁

♂ ♀	АВ	Ав	аВ	ав
АВ	ААВВ   К. н.	ААВв   К. н.	АаВВ    Р. н.	АаВв    Р. н.
Ав	ААВв    К. н.	ААвв    К.п.	АаВв    Р. н.	Аавв    Р. п.
аВ	АаВВ    Р. н.	АаВв    Р. н.	ааВВ    Б. н.	ааВв    Б. н.
ав	АаВв    Р. н.	Аавв   Р. п.	ааВв    Б. н.	аавв   Б. п.

в – пилорические

 F₁ - ?

Ответ: От такого скрещивания получится  6 различных фенотипов: 3/16- с красными нормальными цветами, 6/16=3/8- с розовыми нормальными цветами, 3/16- с белыми нормальными цветами, 2/16=1/8- с розовыми пилорическими цветами, 1/16- с красными нормальными цветами, 1/16- с белыми пилорическими цветами.

///. Наследование, сцепленное с полом.

1.У кур встречается сцепленный с полом летальный ген (а), вызывающий гибель эмбрионов, гетерозиготы по этому гену жизнеспособны. Скрестили курицу с гетерозиготным по этому гену петухом (у птиц гетерогаметный пол женский). Составьте схему решения задачи, определите генотипы родителей, пол и соотношение генотипов возможного потомства, пол нежизнеспособных эмбрионов.

Дано:                         Р ♀Х^АУ х Х^АХ^а

Х^а – летальность                 G Х^А  У     Х^А  Х^а

Х^А – жизнеспособность      F₁ Х^АХ^А  Х^АХ^а  Х^АУ  Х^аУ

ХХ – петух                                п. ж.      п. н.   к. ж.   к. л.

ХУ – курица

                                              Ответ: 1) Генотипы родителей Р: курицы ♀- Х^АУ,

Р - ?, F₁ - ?                           петуха ♂- Х^АХ^а; 2) Гибриды первого поколения F₁-

                     Х^АХ^А- петухи жизнеспособны 25%, Х^АХ^а- петухи носители 25%, Х^АУ- куры жизнеспособны 25%, Х^аУ- куры летальность эмбрионов 25%.

2.Ген гемофилии рецессивен и локализован в Х хромосоме. Здоровая женщина, мать которой была здоровой, а отец был гемофиликом, вышла замуж за мужчину-гемофилика. Каких детей можно ожидать от этого брака?

  Дано:                    Р Х^АХ^а х Х^аУ

Х^А – здоровы         G Х^А Х^а   Х^а  У

Х^а – гемофилия      F₁ Х^АХ^а   Х^АУ   Х^аХ^а    Х^аУ 

Х^АХ^а – мать                д. з. н.   м. з.   д. г.     м. г.

Х^аУ – отец              Ответ: От этого брака можно ожидать детей: 25%-

                                здоровых девочек носительниц гена гемофилии, 25%-

F₁ - ?                        девочек страдающих гемофилией, 25%- мальчиков

                                 здоровых, 25%- мальчиков гемофиликов.

3. У кошек ген чёрной и ген рыжей окраски сцеплены с полом, находятся в Х-хромосоме и дают неполное доминирование. При их сочетании получается черепаховая окраска. От кошки черепаховой масти родилось 5 котят, один из которых оказался рыжим, 2 имели черепаховую окраску и 2 были чёрными. Рыжий котёнок оказался самкой. Определите генотип кота, а также генотипы кошки и потомства.

   Дано:                           Решение:

Х^А – чёрный                   Р Х^АХ^а х Х^аУ

Х^а – рыжий                   G Х^А  Х^а    Х^а   У

Х^АХ^а – черепаховый     F₁ Х^АХ^а  Х^АУ  Х^аХ^а  Х^аУ

                                        Ответ: Генотип кота -  Х^аУ (рыжий), генотип кошки -

P - ?, F₁ - ?                      Х^АХ^а, генотипы потомков: Х^АХ^а – черепаховые

                                       кошки, Х^АУ – чёрные коты, Х^аХ^а – рыжая кошка; возможно рождение рыжего кота с генотипом Х^аУ.

4. кареглазая женщина с нормальным зрением выходит замуж за кареглазого мужчину. У них родилась голубоглазая дочь – дальтоник. Карий цвет глаз доминирует над голубым, а дальтонизм определяется рецессивным геном, находящимся в Х-хромосоме. Какова вероятность того. Что следующий ребёнок в этой семье будет иметь такой же фенотип?

  Дано:                                        Решение:

А – карие глаза                         Р АаХ^DХ^d х  АаХ^dУ

аа – голубые глаза                   G АХ^D АХ^d    АХ^d АУ

Х^D – нормальное зрение             аХ^D  аХ^d     аХ^D   аУ

Х^d - дальтонизм                      

Р - ♀ - кар. норм.

♂ - кареглаз.

F₁ : Х^dX^dаа

 

♀                 ♂	АХd	АУ	аХD	аУ
АХD	ААХDХd	ААХDУ	АаХDХD	АаХDУ
АХd	ААХdХd	ААХdУ	АаХDХd	АаХdУ
аХD	АаХDХd	АаХDУ	ааХDХD	ааХDУ
аХd	АаХdХd	АаХdУ	ааХDХd	ааХdУ

F₁ голуб. дальт. - ?

Ответ: 1) В семье родилась голубоглазая дочь дальтоник -ааХ^dХ^d. 2) 2/16 – голубоглазые дальтоники.

2/16 – 100%           2· 100

2 – х%             х =                 = 12,5 % .

                                 16

3) Вероятность рождения голубоглазых дальтоников в семье составит 12,5%.

5. У здоровых родителей со II группой крови родился сын  с I группой крови и гемофилией. Гемофилия наследуется как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой признак. Определите вероятность рождения второго ребёнка здоровым и возможные группы его крови. 

    Дано:                                    Решение:

Р –II гр. кр.  (I^АI⁰)                  Р  I^AI⁰X^HX^h    x   I^AI⁰X^HУ

                                                G I^AX^h  I^AX^H       I^AX^H  I^AУ

F₁: I⁰I⁰, X^hУ                                I⁰X^h   I⁰I^H         I⁰X^H   I⁰У

♂      ♀	I0XH	I0У	IAXH	IAУ
I0XH	I0I0XHXH	I0I0XHУ	IAI0XHXH	IAI0XHУ
I0Xh	I0I0XHXh	I0I0XhУ	IAI0XHXh	IAI0XhУ
IAXH	IAI0XHXH	IAI0XHУ	IAIAXHXH	IAIAXHУ
IAXh	IAI0XHXh	IAI0XhУ	IAIAXHXh	IAIAXhУ

                                                

F₁ здоровые - ?     

С какой группой крови - ?                               

Здоровых детей с I и II группой крови 12/16.

16 – 100%             12·100

12 – х%         х=     16              = 75%

Ответ: вероятность рождения второго ребенка здоровым составит 75%, возможные группы крови I и II.