- 09.11.2015
- 658
- 0
Филиал Государственного автономного профессионального образовательного учреждения
Архангельской области
«Архангельский медицинский колледж» в г. Северодвинске
Генетические задачи
Учебно-методическое пособие для обучающихся
Северодвинск, 2015
Быкова И. П. Генетические задачи: Учебно-методическое пособие для обучающихся. – Северодвинск: филиал ГАПОУ АО «Архангельский медицинский колледж» в г. Северодвинске, 2015.
Учебно-методическое пособие содержит все типы тренировочных задач по основным темам генетики человека, а также правила их оформления. В пособии рассматриваются общие принципы оформления и решения генетических задач, приводятся методические рекомендации, облегчающие их решение по конкретным темам. Теоретический материала дается в кратком изложении. В пособии представлены задачи разного уровня сложности.
Учебно-методическое пособие предназначено для обучающихся средних специальных учебных заведений медицинского профиля, абитуриентов, преподавателей и всех интересующихся генетикой человека.
Рассмотрено и одобрено на заседании методического совета.
Протокол № 9 от 15 мая 2015г.
© Быкова И. П., 2015.
© Филиал Государственного автономного профессионального образовательного учреждения Архангельской области «Архангельский медицинский колледж» в г. Северодвинске
Усл. печ. л. 3,35
Содержание:
Введение ………………………………………………………………………..5
Раздел 1. Цитологические и биохимические основы наследственности……6
1.2 Задачи для самостоятельного решения ……………………………………9
Раздел 2. Закономерности наследования признаков.
Менделеевская генетика………………………………………………………...12
2.1 Этапы решения и правила оформления задач…………………………….12
2.2 Задачи для самостоятельного решения………………………………….....16
2.2.1 Типы гамет………………………………………………………………....16
2.2.2 Моногибридное скрещивание ……………………………………………16
2.2.3. Дигибридное скрещивание ……………………………………………....19
Раздел 3. Взаимодействие аллельных генов…………………………………...22
3.1 Неполное доминирование…………………………………………………..22
3.1.1.Этапы решения и правила оформления задач…………………………..22
3.1.2. Задачи для самостоятельного решения…………………..……………...23
3.2 Кодоминирование.
Наследование групп крови человека в системе АВО…………………………24
3.2.1.Этапы решения и правила оформления задач….……………………….25
3.2.2. Задачи для самостоятельного решения………………...…………..……26
3.3. Множественные аллели…………………………………………………….27
Раздел 4. Взаимодействие неаллельных генов……………………………..27
4.1 Комплементарное действие генов …………………………………………27
4.2. Доминантный эпистаз………………………………………………………28
4.3 Рецессивный эпистаз ………………………………………………………..29
4.4 Полимерия …………………………………………………………………...29
Раздел 5. Сцепленное наследование……………………………………………30
5.1.Этапы решения и правила оформления задач….………………………....30
5.2. Задачи для самостоятельного решения………………...…………..……...31
Раздел 6. Наследование признаков, сцепленных с полом ………………...…32
6.1.Этапы решения и правила оформления задач….…………………….…...32
6.2. Задачи для самостоятельного решения………………...…………..……...34
Раздел 7. Дополнительные задачи ………………………………………..….36
8.1 Этапы решения и правила оформления задач ………………………...….38
8.2. Задачи для самостоятельного решения………………...…………..……...41
Заключение ……………………………………………………………………..48
Список использованных источников…………………………………………...49
Введение
Цель данного учебно-методического пособия – научить обучающихся самостоятельно решать генетические задачи.
Пособие включает в себя задачи по следующим темам: молекулярная генетика, наследование признаков при моногибридном скрещивании (1 и 2 законы Менделя), наследование признаков при дигибридном скрещивании (3 закон Менделя), наследование признаков сцепленных с полом, наследование групп крови человека в системе АВО, явление сцепления признаков и кроссинговер и др.
Методические рекомендации и примеры решения типовых задач с подробным объяснением решения и оформления помогут обучающимся самостоятельно освоить способы решения задач.
Образец работы с учебно-методическим пособием: найдя в содержании нужную тему, обучающийся знакомится с кратким теоретическим материалом и образцом решения и оформления задач. Затем приступает к самостоятельному решению тренировочных задач.
Задача № 1. Первые 9 аминокислот в β-цепи инсулина: фенилаланин-валин-аспарагиновая кислота-глутамин-гистидин-лейцин-цистеин-глицин-серин.
Определите один из вариантов структуры участка ДНК, кодирующего эту часть цепи инсулина.
Алгоритм решения
1) По таблице генетического кода находим триплеты и-РНК, кодирующие каждую из указанных аминокислот. Если аминокислоте соответствует несколько кодонов, то можно выбрать любой из них.
2) Определяем строение той цепочки ДНК, которая кодировала строение и-РНК. Для этого под каждым кодоном молекулы и-РНК записываем комплементарный ему кодон молекулы ДНК.
3) Используя принцип комплементарности, строим вторую цепь ДНК.
Образец оформления
Белок: фен - вал - асп – глн – гис – лей – цис – гли - сер
иРНК: УУУ ГУУ ГАУ ЦАГ ЦАУ ЦУУ УГУ ГГУ УЦУ
1-я цепь ДНК: ААА ЦАА ЦТА ГТЦ ГТА ГАА АЦА ЦЦА АГА
2-я цепь ДНК: ТТТ ГТТ ГАТ ЦАГ ЦАТ ЦТТ ТГТ ГГТ ТЦТ
Ответ: участок ДНК:
ААА ЦАА ЦТА ГТЦ ГТА ГАА АЦА ЦЦА АГА
ТТТ ГТТ ГАТ ЦАГ ЦАТ ЦТТ ТГТ ГГТ ТЦТ
Задача № 2. Молекулярная масса белка Х=50000. определите длину соответствующего гена.
Примечание: Молекулярная масса одной аминокислоты в среднем 100, а одного нуклеотида 345; расстояние между соседними нуклеотидами в молекуле ДНК = 0,34 нм.
Алгоритм решения и образец оформления
1) Белок состоит из 50 000 : 100 = 500 аминокислот;
2) Известно, что генетический код триплетен, т.е. одна аминокислота шифруется последовательностью их трех нуклеотидов. Поэтому, одна из цепей гена, несущая информацию о белке Х должна состоять из 500 триплетов, или 500 ∙ 3 = 1500 нуклеотидов;
3) Длина этой цепи ДНК = 1500 ∙ 0,34 нм = 510 нм; такова же длина гена (двухцепочечного участка ДНК)
Ответ: 510 нм
Задача № 3. Фрагмент молекулы ДНК состоит из нуклеотидов, расположенных в следующей последовательности: ТАААТГГЦААЦЦ. Определите состав и последовательность аминокислот в полипептидной цепи, закодированной в этом участке гена.
Алгоритм решения
1) Выписываем нуклеотиды ДНК и, разбивая их на триплеты, получаем кодоны молекулы ДНК.
2) Составляем триплеты иРНК, комплементарные кодонам ДНК, и записываем их строчкой ниже.
3) По таблице генетического кода определяем, какая аминокислота закодирована каждым триплетом иРНК.
Образец оформления
ДНК: ТАА АТГ ГЦА АЦЦ
иРНК: АУУ УАЦ ЦГУ УГГ
Белок: иле – тир – арг – три
Ответ: белок: изолейцин – тирозин – аргинин – триптофан.
Задача № 4. Дана молекула ДНК с относительной молекулярной массой
69 000, из них 8400 приходится на долю адениловых нуклеотидов.
а) Сколько содержится нуклеотидов по отдельности?
б) Какова длина этой ДНК?
Примечание. Относительная молекулярная масса одного нуклеотида – 300 (в среднем)
Решение:
1) 69000 : 300 = 230 нуклеотидов в ДНК;
2) 8400 : 300 =28 А (аденина) содержится в этой ДНК;
3) Количество А = Т, поэтому
Г + Ц = 230 – (28 + 28) = 174
Г = Ц, поэтому 174 : 2 = 87
4) 230 : 2 = 115 нуклеотидов в одной цепи ДНК;
5) 115 ∙ 0,34 = 39,1 нм длина ДНК
Ответ: А = Т = 28; Г = Ц = 87; 39,1 нм длина ДНК.
1.2 Задачи для самостоятельного решения
Задача 1 На фрагменте одной цепи ДНК нуклеотиды расположены в последовательности: А-А-Г-Т-Ц-Т-А-Ц-Г-Т-А-Т.
а) Нарисуйте схему структуры двухцепочечной молекулы ДНК;
б) Объясните, каким свойством ДНК при этом вы руководствовались;
в) Какова длина (в нанометрах – нм1) этого фрагмента ДНК? (Каждый нуклеотид занимает 0,34 нм по длине цепи ДНК).
г) Сколько (в %) содержится нуклеотидов (по отдельности) в этой ДНК?
Задача 2. В молекуле ДНК обнаружено 880 гуаниловых нуклеотидов, которые составляют 22% от общего количества нуклеотидов этой ДНК. Определите:
а) сколько содержится др. нуклеотидов в ДНК;
б) Какова длина ДНК?
Задача 3. Сколько и каких видов свободных нуклеотидов потребуется при редупликации молекулы ДНК, в которой количество А=600 тыс., Г=2400 тыс.?
Задача 4. Дана молекула ДНК с относительной молекулярной массой 69000, из них 8625 приходится на долю адениловых нуклеотидов.
а) Сколько содержится нуклеотидов по отдельности?
б) Какова длина этой ДНК?
Задача 5. На участке левой цепи ДНК нуклеотиды расположены в такой последовательности: АГАТАТТГТТЦТГ… Какую первичную структуру будет иметь белок, синтезируемый при участии противоположной – правой цепи ДНК?
Задача 6. Определите первичную структуру белка, закодированного в левой цепи гена, если участок его правой цепи имеет следующую последовательность нуклеотидов:
а) ГАТАТТТАЦГЦА…
б) ТГТТАТЦААЦГТ…
в) ЦАААТТЦААААГТГТ…
Задача 7. Дан участок ДНК: ГТТЦТААААГГГЦЦЦ…
а) Какова структура закодированного белка?
б) Какова будет структура белка, если в этой цепи ДНК под влиянием обучения между восьмым и девятым нуклеотидами встанет нуклеотид Т? К каким биологическим последствиям это может привести?
в) Какова будет структура белка, если под воздействием химических мутагенов (алкоголя) восьмой нуклеотид ДНК будет замещен цитидиловым? К каким биологическим последствиям это может привести?
Задача 8. Дан участок левой цепи ДНК: ЦТТГТГАТЦАТЦААА…
а) Какова первичная структура белка, синтезируемого по генетической информации в правой цепи?
б) Как изменится структура синтезируемого белка, если в левой цепи ДНК выпадет восьмой нуклеотид?
в) К каким биологическим последствиям это может привести в организме?
г) Перейдет ли такое изменение ДНК потомству?
Задача 9. Начальная часть молекулы белка имеет структуру: тре-ала-лиз… Определите структуру соответствующего гена (обеих цепей ДНК), в котором закодирован этот белок.
Задача 10. Даны полипептидные цепи:
а) ала-тре-лиз-аспн…
б) гли-илей-вал-глу-глун…
в) тре-сер-илей-сер-асп…
Определите структуру соответствующих цепей ДНК.
Задача 11. Сколько нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК), в котором запрограммирован белок инсулин из 51 аминокислоты?
Задача 12. Сколько нуклеотидов содержат гены (обе цепи ДНК), в которых запрограммированы следующие белки:
а) из 500 аминокислот
б) из 25 аминокислот
в) из 48 аминокислот
Задача 13. Молекулярная масса белка Х=50000. Определите длину соответствующего гена.
Задача 14. Какова молекулярная масса гена (двух цепей ДНК), если в одной цепи его запрограммирован белок с молекулярной массой 1500?
Задача 15. Химический анализ показал, что 28 % от общего числа нуклеотидов данной и-РНК приходится на аденин, 6 % - на гуанин и 40 % на урацил. Каков должен быть нуклеотидный состав соответствующего участка двухцепочной ДНК, информация с которого «переписана» данной и-РНК? А каков будет состав ДНК, если и-РНК содержит 18 % гуанина, 30 % аденина и 20 % урацила?
2.1 Этапы решения и правила оформления задач
1. Внимательно прочтите условие задачи.
2. Сделайте краткую запись условия задачи, используя генетическую символику. Перепишите обозначения аллелей генов и укажите их фенотипическое проявление. Если в условии задачи не указаны обозначения доминантного и рецессивного генов, введите обозначения самостоятельно. Помните, что ген может быть обозначен любой буквой латинского алфавита, причем доминантный ген обозначается заглавной, а рецессивный – строчной буквами.
3. Запишите схему скрещивания родительских особей. Если в задаче указаны фенотипы скрещиваемых особей, определите их генотип в соответствии с условием задачи. Помните, что:
· Гомозиготная особь имеет две одинаковых аллели гена (АА или аа), а гетерозиготная – разные аллели (Аа);
· Слева пишется генотип женской особи, а справа – мужской.
Под генотипом женской и мужской особи обязательно подпишите их фенотип.
4. Определите и запишите типы гамет, которые образуют скрещиваемые особи.
Помните, что
· Гомозиготная особь образует один тип гамет (АА → А или
аа → а);
· Гетерозиготная особь образует два типа гамет (Аа → А, а)
5. Определите и запишите генотипы и фенотипы полученного от скрещивания потомства. Помните, что процесс оплодотворения носит равновероятный характер, то есть любой сперматозоид может оплодотворить любую яйцеклетку.
6. Проанализируйте результаты скрещивания. Для этого определите количество классов потомства по фенотипу и генотипу и запишите их в виде числового соотношения.
7. Запишите ответ на вопрос задачи.
Используемые символы:
Р – родители;
F – потомство от скрещивания, число внизу указывает на порядковый номер поколения (F1- гибриды первого поколения и т. д.);
х – значок скрещивания;
♀ - женская особь;
♂ - мужская особь;
А, а, В, b, С, с – обозначения буквами латинского алфавита отдельно взятых наследственных признаков (заглавными – доминантных, строчными – рецессивных).
Делая записи, следует учитывать, что:
1. Первыми принято записывать генотип женской особи, а затем мужской.
Верная запись: ♀ ААbb х ♂ ааВВ;
Неверная запись: ♂ ааВВ х ♀ ААbb;
2. Гены одной аллельной пары всегда пишутся рядом.
Верная запись: ♀ ААbb;
Неверная запись: ♀ АbАb;
3. При записи генотипа буквы, обозначающие признаки, всегда пишутся в алфавитном порядке, независимо от того, какой признак – доминантный или рецессивный – они обозначают.
Верная запись: ♀ ааВВ;
Неверная запись: ♀ Вваа;
4. Если известен только фенотип особи, то при записи ее генотипа пишутся лишь те гены, наличие которых бесспорно. Ген, который невозможно определить по фенотипу обозначают значком «_».
Например, желтая окраска (А) и гладкая форма (В) семян гороха – доминантные признаки, а зеленая окраска (а) и морщинистая форма (b) – рецессивные, то генотип особи с желтыми морщинистыми семенами – А_bb;
5. Под генотипом всегда пишут фенотип.
♀ ААbb
ж м
6. Гаметы записывают, обводя их кружком:
7. У особей определяют и записывают типы гамет, а не их количество.
Верная запись: ♀ АА
G:
Неверная запись: ♀
АА
G:
8. Фенотипы и типы гамет пишутся строго под соответствующим генотипом.
9. Записывают ход решения задачи с обоснованием каждого вывода и полученных результатов.
10. При решении задач на ди- и полигибридное скрещивание для определения генотипов потомства рекомендуется пользоваться решеткой Пеннета. По вертикали записывают типы гамет материнской особи, а по горизонтали – отцовской. На пересечении столбца и горизонтальной линии записывают сочетания гамет, соответствующие генотипу образующейся дочерней особи.
|
♀ |
АВ |
Аb |
аВ |
аb |
|
АВ |
ААВВ |
ААВb |
АаВВ |
АаВb |
|
Аb |
ААВb |
ААbb |
АаВb |
АаВb |
|
аВ |
АаВВ |
АаВb |
ааВВ |
ааВb |
|
аb |
АаВв |
Ааbb |
ааВb |
ааbb |
11. Результаты скрещивания всегда носят вероятностный характер и выражаются либо в процентах, либо в долях единицы. Соотношение классов потомства записывают в виде формулы расщепления. Например, желтосеменные и зеленосеменные растения в соотношении 1:1.
2.2. Задачи для самостоятельного решения
Выпишите все типы гамет, образуемые организмами, имеющими следующие генотипы:
1. аа, Аа, АА;
2. ААВВ, ААВb, Ааbb, АаВb;
3. ААВВСС, ААВbСс, АаbbСс, АаВвСс;
4. ААВВССDD, АаВВСсdd, ААВbССДd, АаВВСсДd,
6. ААВВССDDЕЕ, ааВВСсddЕЕ, АаbbссDDее, ААВbСсDDEе;
Задача 1. Изучите расположение аллелей одного гена в хромосомах.
1) Хромосомы какого количества разных организмов изображены на схеме?
2) Сколько хромосом изображено на схеме?
3) Укажите схему, на которой изображены хромосомы гетерозиготного организма.
4) Сколько хромосом будет находиться в каждой гамете организма с таким сочетанием хромосом и аллелей?
Задача 2. Изучите условие задачи: цвет глаз у человека – аутосомный признак. Цвет карих глаз доминируют над голубым. Составьте таблицу ''Признак – ген''.
Задача 3. Миоплегия наследуется как доминантный признак. Определите вероятность рождения детей с аномалиями в семье, где отец гетерозиготен, а мать не страдает миоплегией?
Задача 4. Фенилкетонурия наследуется как рецессивный признак. Какими могут быть дети в семье, где родители гетерозиготны по этому признаку?
Задача 5. У человека ген полидактилии доминирует над нормальным строением кисти. В семье, где один из родителей имеет нормальное строение кисти, а второй шестипалый, родился ребенок с нормальным строением кисти. Какова вероятность рождения следующего ребенка тоже без аномалии?
Задача 6. У человека ген, вызывающий одну из форм наследственной глухонемоты, рецессивен по отношению к гену нормального слуха. От брака глухонемой женщины с нормальным мужчиной родился глухонемой ребенок. Определите генотипы родителей.
Задача 7. Болезнь Вильсона наследуется как рецессивный аутосомный признак. Какова вероятность рождения больных детей в семье, где один из супругов страдает анализируемым заболеванием, а другой здоров, здоровы были также его родственники: братья, сестры, родители.
Задача 8. У человека ген длинных ресниц доминирует над геном коротких ресниц. Женщина с длинными ресницами, у отца которой были короткие ресницы, вышла замуж за мужчину с короткими ресницами. Сколько типов гамет образуется у женщины? Сколько типов гамет образуется у мужчины? Какова вероятность рождения в данной семье ребенка с длинными ресницами (в %)?
Задача 9. Ахондроплазия передается как доминантный аутосомный признак. В семье, где оба супруга страдают ахондроплазией, родился нормальный ребенок. Какова вероятность того, что следующий ребенок будет тоже нормальным?
Задача 10. Определите вероятность рождения светловолосых детей в следующих случаях: а) оба родителя гомозиготные темноволосые; б) один гомозиготный темноволосый, другой светловолосый; в) один гетерозиготный темноволосый, другой светловолосый; г) оба гетерозиготные по признаку темноволосости. Ген темных волос передается как доминантный аутосомный признак.
Задача 11. Каковы генотипы родителей и детей, если:
а) у светловолосой матери и темноволосого отца 5 детей, все темноволосые;
б) у голубоглазого отца и кареглазой матери 5 детей, из них 2 ребенка голубоглазые;
в) у матери, имеющей по 6 пальцев на руках, и у отца с нормальным числом пальцев 3 детей, все полидактилики;
Задача 12. Женщина с тонкими губами выходит замуж за мужчину с толстыми губами, у отца которой губы били тонкие. Какова вероятность рождения в данной семье ребенка с тонкими губами, и сколько разных генотипов может быть среди детей данной супружеской пары, если известно, что у человека, ген, обуславливающий тонкие губы, рецессивен по отношению к гену толстых губ?
Задача 13. Аллель альбинизма является рецессивным по отношению к аллелю, обусловливающему нормальную пигментацию. У родителей, имеющих нормальную пигментацию, родился ребенок – альбинос. Чему равна вероятность рождения в семье ребенка с нормальной пигментацией?
Задача 14. Синдактилия (сращение пальцев) у человека наследуется как аутосомный признак. У родителей, имеющих сращение пальцев, родился ребенок с нормальным строением пальцев. Чему равна вероятность рождения в этой семье следующего ребенка с нормальным строением пальцев?
Задача 1. Изучите условие задачи: наличие резус-фактора крови - аутосомный доминантный признак, а леворукость – аутосомный рецессивный признак. Признаки не сцеплены друг с другом. Составьте таблицу ''Признак – ген''.
Задача 2. У человека свободная мочка уха доминирует над несвободной, а гладкий подбородок рецессивен по отношению к подбородку с треугольной ямкой. Эти признаки наследуются независимо. От брака мужчины с несвободной мочкой уха и треугольной ямкой на подбородке и женщины, имеющей свободную мочку уха и гладкий подбородок, родился сын с гладким подбородком и несвободной мочкой уха. Какова вероятность рождения в этой семье ребенка с гладким подбородком и свободной мочкой уха; с треугольной ямкой на подбородке?
Задача 3. У человека праворукость доминирует над леворукостью, а карий цвет глаз – над голубым. В брак вступают кареглазый мужчина – правша, мать которого была голубоглазой левшой, и голубоглазая женщина – правша, отец которой был левшой. Сколько разных генотипов может быть у их детей? Сколько разных генотипов может быть среди их детей? Какова вероятность того, что у этой пары родится ребенок – левша?
Задача 4. У человека глухонемота наследуется как аутосомный рецессивный признак, а подагра – доминантный признак. Оба гена лежат в разных парах хромосом. Определите вероятность рождения глухонемого ребенка с предрасположенностью к подагре у глухонемой матери, но не страдающей подагрой, и мужчины с нормальным слухом и речью, болеющего подагрой, если известно, что тот гетерозиготен по обеим парам признаков.
Задача 5. У человека некоторые формы близорукости доминируют над нормальным зрением, а цвет карих глаз над голубым. Гены обеих пар находятся в разных хромосомах. Какое потомство можно ожидать от брака гетерозиготного мужчины с женщиной, имеющей голубые глаза и нормальное зрение?
Задача 6. У человека имеется два вида слепоты и каждая определяется своим рецессивным аутосомным геном. Гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом.
а) Какова вероятность того, что ребенок родиться слепым, если отец и мать страдают одним и тем же видом наследственной слепоты, а по другой паре генов нормальны?
б) Какова вероятность рождения ребенка слепым в семье в том случае, если отец и мать страдают разными видами наследственной слепоты, имея в виду, что они гомозиготны по обеим парам генов?
Задача 7. Женщина со светлыми прямыми волосами вступила в брак с мужчиной, имеющим темные вьющиеся волосы. Каковы генотипы родителей? Какими могут быть генотипы и фенотипы детей, если известно, ген темных волос доминирует над геном светлых, а ген вьющихся волос – над геном прямых?
Задача 8. У человека имеется две формы глухонемоты, которые определяются рецессивными аутосомными несцепленными генами. Какова вероятность рождения детей глухонемыми в семье, где оба родителя страдают разными формами глухонемоты, а по второй паре генов глухонемоты каждый из них гетерозиготен?
Задача 9. В семье, где родители хорошо слышали и имели один прямые волосы, а другой вьющиеся, родился глухой ребенок с прямыми волосами. Их второй ребенок хорошо слышал и имел вьющиеся волосы. Какова вероятность дальнейшего появления глухих детей с вьющимися волосами в семье, если известно, что ген вьющихся волос доминирует над прямыми, а глухота – признак рецессивный, и обе пары генов находятся в разных хромосомах?
Задача 11. Фенилкетонурия и одна из форм агаммаглобулинемии - аутосомные рецессивные признаки, не сцепленные друг с другом. Женщина страдает только агаммаглобулинемией, ее муж здоров, а сын болен фенилкетонурией и агаммаглобулинемией. Чему равна вероятность рождения в этой семье здорового ребенка?
Задача 12. Одна из форм пигментного ретинита наследуется как доминантный аутосомный признак, а другая – как рецессивный аутосомный признак, не сцепленный с первым. У родителей, страдающих первой формой ретинита, родился ребенок со второй формой ретинита. Чему равна вероятность рождения в этой семье здорового ребенка?
Задача 13. Карий цвет глаз – аутосомный доминантный признак, а леворукость – аутосомный рецессивный признак. Признаки не сцеплены друг с другом. У голубоглазой женщины, хорошо владеющей левой рукой, и кареглазого мужчины, хорошо владеющего правой рукой, родилось двое детей: голубоглазый правша и кареглазый левша. Чему равна вероятность рождения в этой семье кареглазого праворукого ребенка?
Задача 14. У человека полидактилия, близорукость и отсутствие малых коренных зубов – доминантные аутосомные признаки. Гены, аллели которых обусловливают развитие этих признаков, расположены в разных парах гомологичных хромосом. Родители гетерозиготны по всем трем признакам. Чему равна вероятность рождения у них здорового ребенка?
3.1.1.Этапы решения и правила оформления задач
При решении задач на неполное доминирование следует руководствоваться теми же указаниями, что и при моно-или дигибридном скрещивании. Особое внимание обращайте на:
· условные обозначения генов при неполном доминировании;
· характер расщепления гибридов.
1. Внимательно прочитайте условие задачи.
2. Определите характер наследования признаков.
3. Введите обозначения генов.
4. Сделайте краткую запись условия задачи и решите ее.
5. Запишите схему скрещивания.
6. Определите типы гамет скрещиваемых особей.
7. Определите генотипы и фенотипы потомков F1, F2.
8. Проведите анализ скрещивания.
Пример решения задачи.
В результате скрещивания сортов земляники с красными плодами и белыми плодами в потомстве получаются растения с розовыми ягодами. Какое потомство получится от скрещивания между собой гибридных растений земляники, имеющих розовые плоды?
В F1 все растения единообразны – с розовыми ягодами, имеют признак, отличный от признаков родительских форм. Следовательно, окраска ягод наследуется по типу неполного доминирования.
Дано:
|
Признак |
Ген |
Генотип |
|
Красные плоды |
А |
АА |
|
Белые плоды |
а |
аа |
|
Розовые плоды |
|
Аа |
Решение:
Р: ♀ Аа х ♂Аа
роз. роз.
G:
F2 : АА Аа Аа аа
красн. розов. бел.
25% 50% 25%
Ответ: В потомстве можно ожидать 25% растений с красными плодами, 50% - с розовыми плодами, 25% - с белыми плодами.
3.1.2. Задачи для самостоятельного решения
Задача 1. Анофтальмия (безглазие) – это болезнь, за возникновение которой отвечает доминантный ген неполного доминирования, локализованный в одной из пар аутосом. При этом особи, имеющие гомодоминантный генотип, страдают безглазием. При гоморецессивном генотипе человек имеет нормальный размер глазного яблока, а обладатель гетерозиготного генотипа характеризуется наличием уменьшенного размера глазного яблока. Какова вероятность появления детей с анофтальмией от брака женщины и мужчины, каждый из которых имеет гетерозиготный генотип?
Задача 2. Одна из форм цистинурии наследуется как аутосомный рецессивный признак. Но у гетерозигот наблюдается лишь повышенное содержание цистина в моче, у гомозигот – образование цистиновых камней в почках.
а) Определите возможные формы проявления цистинурии у детей в семье, где один супруг страдал этим заболеванием, а другой имел лишь повышенное содержание цистина в моче.
б) Определите возможные формы проявления цистинурии у детей в семье, где один супруг страдал почечно-каменной болезнью, а другой был нормален в отношении анализируемого признака.
Задача 3. Талассемия наследуется как неполностью доминантный аутосомный признак. У гомозигот заболевание заканчивается смертельным исходом в 90 – 95% случаев, у гетерозигот проходит в относительно легкой форме.
а) Какова вероятность рождения здоровых детей в семье, где один из супругов страдал легкой формой талассемии, а другой нормален в отношении анализируемого признака?
б) Какова вероятность рождения здоровых детей в семье, где оба родителя страдают легкой формой талассемии?
Задача 4. Серповидноклеточная анемия и талассемия наследуются как два признака с неполным доминированием: гены не сцеплены между собой и находятся в аутосомах. У гетерозигот по серповидноклеточной анемии, так же как и у гетерозигот по талассемии, заболевание не носит выраженной клинической картины. Гомозиготы по серповидноклеточной анемии и талассемии в подавляющем большинстве случаев умирают в детстве. Определите вероятность рождения здоровых детей в семье, где один из родителей гетерозиготен по серповидноклеточной анемии, но нормален по талассемии, а второй – гетерозиготен по талассемии, но нормален в отношении серповидноклеточной анемии.
Группы крови человека по системе АВО у человека определяются тремя аллелями одного гена – I0, IА, IВ. Три аллеля формируют шесть генотипов; I0I0 - первая, IАIА или IАI0– вторая, IВIВ или IВI0– третья, - IАIВ четвертая группы крови.
3.2.1.Этапы решения и правила оформления задач
1. Внимательно прочитайте условие задачи.
2. Определите характер наследования признаков.
3. Введите обозначения генов.
4. Сделайте краткую запись условия задачи и решите ее.
5. Запишите схему скрещивания.
6. Определите типы гамет скрещиваемых особей.
7. Определите генотипы и фенотипы потомков F1, F2.
8. Проведите анализ скрещивания.
Пример решения задачи.
У матери 1 группа крови, а у отца 4 группа. Могут ли дети унаследовать группу крови одного из родителей?
Дано:
|
Признак |
Ген |
Генотип |
|
1 группа |
I0 |
I0I0 |
|
2 группа |
IА |
IАIА, IАI0 |
|
3 группа |
IВ |
IВIВ, IВI0 |
|
4 группа |
IА, IВ |
IАIВ |
Решение:
Р: ♀ I0I0 х ♂ IАIВ
1 гр. 4 гр.
 |
 |
 |
G:
F1 : IАI0 IВI0
2 гр. 3 гр..
50% 50%
Ответ: не могут.
3.2.2. Задачи для самостоятельного решения
Задача 1. Какие группы крови возможны у детей, если у их матери – II группа, а у отца – IY группа крови?
Задача 2. Определите, какие группы крови возможны у детей:
а) если у их матери – I группа, а у отца – II группа крови;
б) если у матери – I группа крови, а у отца – IY группа;
в) если у матери – I группа крови, а у отца – III группа?
Задача 3. В родильном доме перепутали двух мальчиков. Родители одного из них имеют I и IY группы крови, родители второго – I и III. Лабораторный анализ показал, что у первого - I , а у второго – II группа крови. Определите, кто чей сын?
Задача 4. Объясните:
а) какие группы крови возможны у детей, если у их матери III группа, а у отца – IY группа крови;
б) в каком случае и при каком генотипе дети не могут унаследовать группу крови ни от матери, ни от отца?
Задача 5. Отец ребенка – гомозиготный резус-положительный (Rh+), мать – резус-отрицательный (rh-). Определите:
а) какой генотип и фенотип ребенка;
б) что произойдет в организме матери, если кровь развивающегося в матке зародыша попадет через послед в кровь матери, а кровь матери - в кровь зародыша?
Задача 6. Отец имеет кровь II группы и положительный резус, а мать имеет кровь III группы и отрицательный резус. Определите, какую кровь будут иметь их дети, если родители гомозиготны по обеим парам генов?
Задача 7. Мать с III группой и положительным резусом, отец с IY группой и отрицательным резусом. Какова вероятность рождения детей с IY группой крови и отрицательным резусом, если родители гетерозиготны по обеим парам генов?
Задача 8. Родители имеют II и III группы крови. У них родился ребенок с I группой крови и больной серповидноклеточной анемией (наследование аутосомное с неполным доминированием, несцепленное с группами крови). Определите вероятность рождения больных детей с IY группой крови?
Задача 1. У кроликов гены нескольких типов окраски находятся в одних и тех же локусах и являются видоизменениями доминантного гена, дающего дикий (сплошной) тип окраски. Ген дикой окраски (С) доминирует над всеми остальными. Гены шиншилловой (сш) и гималайской (сг) окрасок доминируют над геном альбинизма (с). Гетерозиготы от шиншилловой и гималайских окрасок (сшсг) светло-серые. Селекционер скрещивал кроликов шиншилловой окраски с гималайскими. Все первое поколение было светло-серым. Полученные гибриды скрещивались между собой. При этом было получено 99 крольчат светло-серых, 48 гималайских и 51 шиншилловых. Составьте генотипы родителей и потомков первого и второго поколений.
Комплементарными называются гены, обуславливающие при совместном сочетании в генотипе в гомозиготном или гетерозиготном состоянии новое фенотипическое проявление признака.
Задача 1. У душистого горошка пурпурная окраска цветков обусловлена взаимодействием двух комплементарных доминантных генов А и В. При отсутствии в генотипе любого из них красный пигмент не образуется и растение имеет белые цветки.
а) определите фенотипы гибридных растений F1, полученных в результате следующих скрещиваний: ААвв * ааВв, АаВв * АаВв, ААвв * Аавв, ААвв * ааВВ;
б) дигетерозиготное растение с пурпурными цветками скрещено с рецессивным по обоим парам аллелей белоцветковым растением. Определить генотип и фенотип полученного потомства;
в) определить фенотип потомства, получающегося в результате самоопыления растения с пурпурной окраской цветков: гетерозиготного по обоим доминантным генам; гетерозиготного по одному доминантному гену.
Эпистатичным называют такое взаимодействие неаллельных генов, при котором один из них подавляет действие другого. Ген, подавляющий действие другого неаллельного гена, называют супрессором, или ингибитором, и обозначается буквами I или S. Подавляемый ген называют гипостатичным.
Доминантным эпистазом называют подавление действия гена доминантной аллелью другого гена.
Задача 1. У овса черная окраска семян определяется доминантным геном А, а серая окраска – доминантным геном В. Ген А эпистатичен по отношению в гену В, и последний в его присутствии не проявляется. При отсутствии в зиготе обоих доминантных генов проявляется белая окраска семян. При самоопылении растения, выросшего из черного зерна, получены черные, серые и белые зерна в отношении 12 : 3 : 1. определите генотип исходного растения.
Задача 2. Белое оперение кур определяется двумя парами несцепленных неаллельных генов. В одной паре доминантный ген 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.
Рецессивным эпистазом называют такое взаимодействие неаллельных генов, при котором рецессивная аллель эпистатического гена в гомозиготном состоянии подавляет действие другого гена.
Задача 1. 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 желтолуковичным. В потомстве оказались особи с красными, желтыми и белыми луковицами. Определите генотипы родителей и потомства.
Полимерным называют взаимодействие неаллельных генов, однозначно влияющих на развитие одного т того же признака. Полимерные гены обозначаются одинаковыми буквами с соответствующим индексом (например, А1, А2, А3)
Задача 1. Рост человека контролируется несколькими парами несцепленных генов, которые взаимодействуют по типу полимерии. Если пренебречь факторами среды и условно допустить, что в какой-то популяции самые низкорослые люди имеют все рецессивные гены и рост 150 см, самые высокие – все доминантные гены и рост 180 см. а) определите рост людей, гетерозиготных по всем трем парам генов роста; б) низкорослая женщина вышла замуж за мужчину среднего роста. У них было четверо детей, которые имели рост 165 см, 160 см, 155 см, 150 см. Определите генотипы родителей и их рост.
Явление совместного наследования признаков называют сцеплением. Материальной основой сцепления генов является хромосома. Гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно, образуя группу сцепления. Количество групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом. Явление совместного наследования генов, локализованных в одной хромосоме, называют сцепленным наследованием или законом Моргана..
5.1. Этапы решения и правила оформления задач
При сцепленном наследовании гены, контролирующие развитие анализируемых признаков, локализованы в одной хромосоме. Поэтому наследование этих признаков не подчиняется законам Менделя.
Помните, что:
· Генотипы скрещиваемых особей и гибридов, следует писать в хромосомной форме;
· При записи генотипов следует учитывать расположение генов в хромосомах гомологичной пары. При цис-положении доминантные аллели генов находятся в одной хромосоме, а рецессивные – в другой. При транс-положении в хромосоме располагаются доминантная аллель одного гена и рецессивная – другого. Если в условии задачи не оговаривается расположение генов, значит они находятся в цис-положении.
· При полном сцеплении осбь, гетерозиготная по всем рассматриваемым признакам, образует два типа гамет.
· При неполном сцеплении происходит образование кроссоверных и некроссоверных гамет:
- количество некроссоверных гамет всегда больше, чем кроссоверных;
- организм всегда образует равное количество разных типов как кроссоверных, так и некроссоверных гамет.
- процентное соотношение кроссоверных и некроссоверных гамет зависит от расстояния между генами.
- если известно расстояние между генами (в % кроссинговера или морганидах), то количество кроссоверных гамет определенного типа можно вычислить по формуле:
n = % кроссинговера,
2
где n – количество кроссоверных гамет определенного типа.
- если известно количество кроссоверных особей, то % кроссинговере между генами вычисляют по формуле:
х = а + b 100%, где
n
х - % кроссинговера; а – число кроссоверных особей одного класса; b - число кроссоверных особей другого класса; n – общее число особей.
· Чтобы определить вероятность появления разных сортов зигот, надо перемножить частоты гамет, образующих эту зиготу.
5.2. Задачи для самостоятельного решения
Задача 1. Выпишите гаметы, образуемые дигибридным организмом, если данные гены сцеплены и расстояние между ними 10 морганид. Укажите, в каком процентном отношении образуются разные типы гамет?
Задача 2. У человека катаракта (болезнь глаз) и многопалость (полидактилия) вызываются доминантными аллелями двух генов, располагающихся в одной и той же хромосоме. Одна молодая женщина унаследовала катаракту от отца и многопалость - от матери. Ее муж нормален по этим признакам. Сравните (качественно) вероятности того, что их ребенок: а) будет одновременно страдать обеими аномалиями; б) будет страдать только какой-нибудь одной из них; в) будет вполне нормальным? Как измениться ответ, если принять во внимание явление перекреста?
Задача 3. У томатов высокий рост стебля доминирует над карликовым, а шаровидная форма плода над грушевидной, гены высоты стебля сцеплены и находятся друг от друга на расстоянии 20 морганид. Скрещено гетерозиготное по обоим признакам растение с карликовым, имеющим грушевидные плоды. Какое потомство следует ожидать от этого скрещивания?
Задача 4. У человека врожденное заболевание глаз – катаракта (С) и одна из форм анемий – эллиптоцитоз (Е) наследуются сцеплено, как аутосомно-доминантные признаки. Какое потомство можно ожидать от брака дигенерозиготного мужчины, больного эллиптоцитозом и катарактой, и здоровой женщины при условии, что: 1) кроссинговер отсутствует; 2) кроссинговер имеет место?
Наследование признаков, гены которых локализованы в Х- или Y-хромосомах, называют наследованием сцепленным с полом. У большинства организмов генетически активна только Х-хромосома.
6.1. Этапы решения и правила оформления задач
Задачи на наследование, сцепленное с полом, решаются также, как и на моно- и дигибридное скрещивание, но при этом следует учитывать, что форма записи генотипов иная – обязательно указывается, в какой из половых хромосом локализован ген, контролирующий развитие рассматриваемого признака. Запись генотипа будет иметь такой вид, например, вид: ХАY.
При решении задач на наследование, сцепленное с полом, помните, что:
· Один пол является гомогаметным, другой – гетерогаметным;
· Часто признаки, сцепленные с полом, контролируются генами, локализованными только в Х-хромосоме;
· Гомогаметный пол образует один тип гамет, а генерогаметный – два;
· Если гомогаметным является женский пол, то сыновья всегда получают Х-хромосому от матери, а Y-хромосому от отца, дочери получают по одной Х-хромосоме от матери и отца;
· Гены, локализованные в Y-хромосоме, всегда передаются от отца к сыну;
· Если гены локализованы в гомологичных участках Х и Y-хромосом, их наследование подчиняется законам Менделя;
· При записи генотипов скрещиваемых организмов при решении задач комбинированного типа (т. е. когда рассматривается наследование признаков, гены которых локализованы в аутосомах и половых хромосомах) сначала пишутся аутосомные гены, а затем гены, локализованные в половых хромосомах (верная запись – АаХХ, неверная запись – ХХАа).
Пример решения задачи:
У человека ген дальтонизма локализован в Х-хромосоме. Состояние болезни вызывается рецессивным геном. Девушка, имеющая нормальное зрение, отец которой страдал дальтонизмом, выходит замуж за здорового мужчину. Какое зрение ожидать у детей от этого брака?
Дано:
|
Признак |
Ген |
|
Дальтонизм |
Ха |
|
Нормальное зрение |
ХА |
Решение:
Р: ♀ ХАХа х ♂ ХАY
норм. зрение 4 гр.
 |
 |
G:
F1 : ХАХА ХАХа ХАY ХаY
нормальное зрение дальт.
75 % 25 %
Ответ: вероятность рождения детей с нормальным зрением 75%, с дальтонизмом 25%.
Задача 1. Гипоплазия эмали наследуется как сцепленный с Х-хромосомой доминантный признак. В семье, где оба родителя страдали отмеченной аномалией, родился сын с нормальными зубами. Каким будет их второй сын?
Задача 2. Классическая гемофилия передается как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой признак. Мужчина, больной гемофилией, вступает в брак с нормальной женщиной, отец которой страдал гемофилией. Определите вероятность рождения в этой семье здоровых детей.
Задача 3. Дальтонизм передается как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой признак. От брака мужчины-дальтоника со здоровой женщиной родилась девочка-дальтоник. Каковы генотипы родителей?
Задача 4. Признак отсутствия потовых желез передается как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой. Мужчина, страдающий отсутствием потовых желез, вступил в брак с женщиной, здоровой по этому признаку. Каковы возможные генотипы и фенотипы детей?
Задача 5. У человека дальтонизм определяется рецессивным аллелем гена, распложенным в Х-хромосоме и не имеющего аллельного гена в Y-хромосоме. От брака родителей с нормальным зрением родился ребенок дальтоник. Каков пол ребенка?
Задача 6. Отец и сын дальтоники, а мать различает цвета нормально. Правильно ли будет сказать, что в этой семье сын унаследовал дальтонизм от отца? Рецессивный ген, вызывающий дальтонизм, локализован в Х-хромосоме.
Задача 7. Отсутствие потовых желез у людей передается по наследству как рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. Юноша, не страдающий этим недостатком, жениться на девушке, отец которой лишен потовых желез, а мать и ее предки здоровы. Какова вероятность, что сыновья и дочери от этого брака будут страдать отсутствием потовых желез? А каков прогноз в отношении внуков того и другого пола в предположении, что жены сыновей и мужья дочерей будут здоровы?
Задача 8. Гипертрихоз наследуется как признак, сцепленный с Y-хромосомой. какова вероятность рождения детей с этой аномалией в семье, где отец обладает гипертрихозом?
Задача 9. Гипертрихоз наследуются как признак, сцепленный с Y- хромосомой признак, который проявляется к 17 годам жизни. Одна из форм ихтиоза наследуется как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой признак. В семье, где женщина нормальна по обоим признакам, а муж является обладателем только гипертрихоза, родился мальчик с признаками ихтиоза.
а) определите вероятность проявления у этого мальчика гипертрихоза;
б) определите вероятность рождения в этой семье детей без обеих аномалий и какого они будут пола.
Задача 10. Известно, что «трехшерстные» кошки – всегда самки. Это обусловлено тем, что гены черного и рыжего цвета шерсти аллельны и находятся в Х-хромосоме, но ни один из них не доминирует, а при сочетании рыжего и черного цвета формируются «трехшерстные» особи.
а) какова вероятность получения в потомстве трехшерстных котят от скрещивания трехшерстной кошки с черным котом?
б) какое потомство можно ожидать от скрещивания черного кота с рыжей кошкой?
Задача 1. Кареглазая женщина, обладающая нормальным зрением, отец которой имел голубые глаза и страдал цветовой слепотой, выходит замуж за голубоглазого мужчину, имеющего нормальное зрение. Какое потомство можно ожидать от этого брака, если известно, что ген карих глаз наследуется как аутосомный доминантный признак, а ген цветовой слепоты рецессивный и сцеплен с Х-хромосомой?
Задача 2. Потемнение зубов может определяться двумя доминантными генами, один из которых расположен в аутосомах, другой в Х-хромосоме. В семье родителей, имеющих темные зубы, родились дочь и сын с нормальным цветом зубов. Определите вероятность рождения в этой семье следующего ребенка тоже без аномалий, если удалось установить, что темные зубы матери обусловлены лишь геном, сцепленным с Х-хромосомой, а темные зубы отца аутосомным геном, по которому он гетерозиготен.
Задача 3. У человека дальтонизм обусловлен сцепленным с Х-хромосомой рецессивным геном. Талассемия наследуется как аутосомный доминантный признак и наблюдается в двух формах: у гомозигот тяжелая, часто смертельная, у гетерозигот менее тяжелая. Женщина с нормальным зрением, но с легкой формой талассемии в браке со здоровым мужчиной, но дальтоником, имеет сына дальтоника с легкой формой талассемии. Какова вероятность рождения следующего сына без аномалий?
Задача 4. У человека ген, определяющий ген карих глаз – доминантный, голубых – рецессивный. У кареглазых родителей, родился голубоглазый сын со 2 группой крови и отрицательным резусом. Все признаки наследуются по аутосомному типу. Определите генотипы родителей по всем признакам, если известно, что родители резус-положительные и имеют 2 группу крови.
Задача 5. У человека ген, определяющий ген карих глаз – доминантный, голубых – рецессивный. У кареглазых родителей, родился голубоглазый сын со 2 группой крови и отрицательным резусом. Все признаки наследуются по аутосомному типу. Определите генотипы родителей по всем признакам, если известно, что родители резус-положительные и имеют 2 группу крови.
Задача 6. Альбинизм наследуется как рецессивный признак. Женщина, не страдающая альбинизмом с 1 группой крови и положительным резус-фактором вышла замуж за мужчину, не страдающего альбинизмом со 2 группой крови и положительным резус-фактором. У них родился сын альбинос с 1 группой крови и резус-отрицательный. Определите генотипы родителей.
Задача 7. Женщина гетерозиготная по резус-фактору с 4 группой крови и нормальным зрением вышла замуж за дальтоника с 1 группой крови резус-отрицательного. У них родился сын дальтоник, имеющий 2 группу крови и отрицательный резус. Определите вероятность рождения второго сына, страдающего дальтонизмом. Дальтонизм наследуется по рецессивному типу, связанный с Х- хромосомой.
Задача 8. У человека классическая гемофилия наследуется как сцепленный с Х-хромосомой рецессивный признак. Альбинизм обусловлен аутосомным рецессивным геном. У одной супружеской пары, нормальной по этим двум признакам, родился сын с обеими аномалиями. Какова вероятность того, что у второго сына в этой семье проявятся также обе аномалии одновременно?
Задача 9. У человека альбинизм и дальтонизм наследуются как рецессивные признаки, но дальтонизм сцеплен с Х-хромосомой. Родители не страдают ни тем, ни другим недостатком, но их первый сын оказался дальтоником и альбиносом. Какой из этих признаков может с большей вероятностью носить второй сын?
8.1 Этапы решения и правила оформления задач
При анализе родословных следует учитывать ряд особенностей разных типов наследования признаков.
1. Аутосомно-доминантное наследование:
1) признак встречается в родословных часто. Практически во всех поколениях, одинаково часто и у лиц мужского и женского пола;
2) если один из родителей является носителем признака, то этот признак проявится либо у всего потомства, либо у половины.
2. Аутосомно-рецессивное наследование:
1) признак встречается редко, не во всех поколениях, одинаково часто и у лиц мужского и женского пола;
2) признак может проявиться у детей, даже если родители не обладают этим признаком;
3) если один из родителей является носителем признака, то он не проявляется у детей или проявляется у половины потомства.
3. Наследование, сцепленное с полом:
1) Х-доминантное наследование:
· чаще признак встречается у лиц женского пола;
· если мать больна, а отец здоров, то признак передается потомству независимо от пола, он может проявиться и у девочек, и у мальчиков;
· если мать здорова, а отец болен, то у всех дочерей признак будет проявляться, а у сыновей нет.
2) Х-рецессивное наследование:
· чаще признак встречается у лиц мужского пола;
· чаще признак проявляется через поколение;
· если оба родителя здоровы, но мать гетерозиготна, то признак часто проявляется у 50% сыновей;
· если отец болен, а мать гетерозиготна, то обладателями признака могут быть и лица женского пола.
3) Y-сцепленное наследование:
· признак встречается только у лиц мужского пола;
· если отец несет признак, то, как правило, этим признаком обладают все сыновья.
Основные этапы решения задач
1. Определите тип наследования признака – доминантный или рецессивный. Для этого выясните:
· часто ли встречается изучаемый признак (во всех поколениях или нет);
· многие ли члены родословной обладают признаком;
· имеют ли место случаи рождения детей, обладающих признаком, если у родителей этот признак не проявляется;
· имеют ли место случаи рождения детей без изучаемого признака, если оба родителя им обладают;
· какая часть потомства несет признак в семьях, если его обладателем является один из родителей.
2. Определите, наследуется ли признак, сцеплено с полом. Для этого выясните:
· как часто встречается признак у лиц обоих полов; если он встречается редко, то лица какого пола несут его чаще;
· лица какого пола наследуют признак от отца и матери, несущих признак.
3. Исходя из результатов анализа, постарайтесь определить генотипы всех членов родословной. Для определения генотипов, прежде всего, выясните формулу расщепления потомков в одном поколении.
Правила составления родословных
1. Родословную изображают так, чтобы каждое поколение находилось на своей горизонтали. Поколения нумеруются римскими цифрами, а члены родословной – арабскими.
2. составление родословной начинают от пробанда. Расположите символ пробанда (в зависимости от пола – квадрат или кружок, обозначенный стрелкой) так, чтобы от него можно было рисовать родословную как вниз, так и вверх.
3. Сначала рядом с пробандом разместите символы его родных братьев и сестер в порядке рождения (слева направо), соединив их графическим коромыслом.
4. Выше линии пробанда укажите родителей, соединив их друг с другом линией брака.
5. На линии родителей изобразите символы ближайших родственников и их супругов, соединив соответственно их степени родства.
6. На линии пробанда укажите его двоюродных и т. д. братьев и сестер, соединив их соответствующим образом с линией родителей.
7. Выше линии родителей изобразите линию бабушек и дедушек.
8. Если у пробанда есть дети или племянники, расположите их на линии ниже линии пробанда.
9. Поле изображения родословной (или одновременно с ним) соответствующим образом покажите обладателей или гетерозиготных носителей признака.
10. Укажите, если это возможно генотипы всех членов родословной.
11. Если в семье несколько наследственных заболеваний, не связанных между собой, составляйте родословную для каждой болезни по отдельности.
8.2 Задачи для самостоятельного решения
Задача 1. Что обозначают следующие символы, используемые при составлении графических изображений родословных?
Задача 2. Составьте графическое изображение родословной по ее легенде.
Пробанд – здоровая девушка. Ее младшая сестра и один из двух братьев больны. Их родители здоровы. Сестра, брат и родители отца девушки здоровы. Сестра, брат и родители матери пробанда здоровы. У дяди пробанда и его здоровой жены два сына – один здоровый, а другой больной. Дедушка пробанда со стороны отца и бабушка пробанда со стороны матери являются сибсами и имеют здоровую сестру, здоровую мать и больного отца. Каков тип наследования патологического признака. Каков генотип пробанда, его братьев и сестры.
Задача 3. К врачу-генетику обратился юноша, страдающий наследственным заболеванием. В ходе беседы врача с юношей выяснилось следующее. Его старшая сестра тоже страдает этим заболеванием. Его младший брат, две младшие сестры и его родители здоровы. Родители и два младших брата матери тоже здоровы. Родители и две старшие сестры отца здоровы. Бабушка юноши со стороны отца и его дедушка со стороны матери - родные брат и сестра. Их родители здоровы.
Составьте графическое изображение родословной человека, обратившегося к врачу-генетику.
Задача 4. Пробанд – женщина правша. Две ее сестры – правши, два брата – левши. Мать – правша. У нее два брата и сестра, все правши. Бабка и дед – правши. Отец пробанда – левша, его сестра и брат – левши, другие два брата и сестра – правши. Составьте родословную схему. Определите генотипы членов родословной. Какими будут дети от брака пробанда с мужчиной левшой?
Задача 5. Пробанд страдает ночной слепотой. Его два брата тоже больны. По линии отца пробанда страдающих ночной слепотой не было. Мать пробанда больна. Две сестры и два брата матери пробанда здоровы. Они имеют только здоровых детей. По материнской линии дальше известно: бабушка больна, дед здоров; сестра бабушки больна, а брат здоров; прадедушка (отец бабушки) страдал ночной слепотой, сестра и брат прадедушки были больны; прапрадедушка болен, его брат, имеющий больную дочь и двух больных сыновей, также болен. Жена пробанда, ее родители и родственники здоровы. Составьте родословную схему. Определите генотипы членов родословной. Определите вероятность рождения больных детей в семье пробанда.
Задача 6. Пробанд – девушка, имеющая нормальное строение пальцев. Ее мать и отец тоже с нормальным строением пальцев. У отца пробанда есть сестра с брахидактилией и брат с нормальным строением пальцев. Тетка пробанда по линии отца, имеющая брахидактилию, состоит в браке с мужчиной без аномалий. Их сын с брахидактилией. Бабка пробанда по линии отца с брахидактилией, дед без аномалий, у бабки пробанда по линии отца была сестра тоже с брахидактилией. Прадед и прабабка – с брахидактилией. Определите вероятность рождения детей с аномалиями в семье пробанда при условии, если она вступит в брак мужчиной с нормальным строением руки.
Задача 7. Пробанд и пять его братьев здоровы. Мать и отец пробанда глухонемые. Два дяди и тетка со стороны отца также глухонемые, со стороны матери четыре тетки и дядя здоровы и одна тетка и один дядя глухонемые. Бабка и дед по материнской линии здоровы. Бабка и дед по отцу глухонемые. Бабка по отцу имеет глухонемого брата и двух глухонемых сестер. Дед по отцу имеет двух братьев, один из которых здоров, другой - глухонемой, и пять сестер, две из которых глухонемые. Мать и отец дедушки со стороны отца здоровы, мать и отец бабушки со стороны отца глухонемые. Определите вероятность рождения детей глухонемыми в семье пробанда, если он вступит в брак с нормальной в отношении глухонемоты женщиной, происходящей из нормальной по этому заболеванию семьи?
Задача 8. Пробанд имеет нормальный рост, его сестра страдает хондродистрофией (наследственная карликовость в сочетании с резким нарушением пропорций тела). Мать пробанда здорова, отец – болен. По линии отца пробанд имеет двух здоровых теток, одну тетку и одного дядю с хондродистрофией. Тетя с хондродистрофией замужем за здоровым мужчиной, имеет сына карлика. Здоровая тетя от здорового мужа имеет двух мальчиков и двух девочек, все они здоровы. Дядя-карлик женат на здоровой женщине. У него две нормальные девочки и сын-карлик. Дедушка по линии отца – карлик, бабушка здорова. Составьте родословную схему. Определите генотипы членов родословной.
Задача 9. Пробанд- дальтоник имеет с материнской стороны бабушку с нормальным зрением и дедушку дальтоника. Мать пробанда - дальтоник, отец имеет нормальное зрение. Какова вероятность рождения детей с нормальным зрением от брака пробанда со здоровой женщиной, в семье которой не было дальтоников.
Задача 10. Пробанд страдает гемофилией. У его матери и отца нормальная свертываемость крови. У дедушки со стороны матери гемофилия, а бабушка здорова. Дети пробанда: две дочери и один сын с нормальной свертываемостью крови, другой сын страдает гемофилией. В семье отца больных гемофилией нет. Составьте родословную схему. Определите генотипы членов родословной.
Задача 11. Нормальные в отношении зрения мужчина и женщина имеют сына, страдающего дальтонизмом, и двух дочерей с нормальным зрением. Жена сына и мужья дочерей имеют нормальное зрение. У внука от сына зрение нормальное, внук от одной из дочерей страдает дальтонизмом, а внучка здорова. У другой дочери пять сыновей, имеющих нормальное зрение. Составьте родословную схему. Определите членов семьи, которые являться носителями гена дальтонизма.
Задача 12. Пробанд - здоровая женщина. Ее сестра также здорова, а брат страдает дальтонизмом. Мать и отец пробанда здоровы. Четыре сестры матери пробанда здоровы, мужья их также здоровы. О двоюродных сибсах со стороны матери пробанда известно: в одной семье один больной брат, две сестры и брат здоровы, в двух других семьях по одному больному брату и по одной здоровой сестре; в четвертой семье – одна здоровая сестра. Бабушка пробанда со стороны матери здорова, дед страдал дальтонизмом. Со стороны отца пробанда, больных дальтонизмом не обнаружено. Составьте родословную схему. Определите генотипы членов родословной, какова вероятность рождения детей - дальтоников в браке и между мужчиной - дальтоником и его двоюродной сестрой в поколении ІІІ.
Задача 13. Составьте легенду для родословной, имеющей следующее графическое изображение. Определите тип наследования изучаемого признака и генотип пробанда.
Задача 14. Определите тип наследования изучаемых признаков и генотип пробанда в следующих родословных.
Задача 15. Определите тип наследования изучаемых признаков и генотип пробанда в следующих родословных.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Содержание учебно-методического пособия для самоподготовки обучающихся «Генетические задачи» соответствует требованиям ФГОС СПО для специальности 060501 «Сестринское дело» (базовый уровень подготовки).
Практическое использование данного пособия повысило уровень умений и знаний обучающихся:
· о биохимических основах наследственности;
· о закономерностях наследования генов и видах их взаимодействия;
· о типах наследования признаков;
· о методах изучения наследственности и изменчивости человека;
· о причинах и механизмах возникновения наследственных заболеваний человека.
Учебно-методическое пособие «Генетические задачи» помогло преподавателю более рационально использовать аудиторное время.
Генетические задачи, представленные в пособии, помогают обучающимся овладевать общими и профессиональными компетенциями
Список использованных источников:
1. Гончаров О. В. Генетика. Задачи. – Саратов: Лицей, 2005.- 352 с.
2. Тимолянова Е. К. Медицинская генетика/Серия «Медицина для вас». – Ростов н/Д: Феникс, 2003. – 304 с.
3. Щипков В. П. Общая и медицинская генетика: Учебное пособие для студ. высш. мед. учебн. заведений/ В. П. Щипков, Г. Н. Кривошеина. –М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 256 с.
4. Медицинская генетика: Учебник/Н. П. Бочков, А. Ю. Асанов, Н. А. Жученко и др.; Под ред. Н. П. Бочкова. – 2-е изд., - М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 192 с.
5. Тренажер по общей биологии для учащихся 10-11 классов и поступающих в вузы: тренировочные задачи/сост. М. В. Высоцкая. – Волгоград: Учитель, 2006.-148 с.
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
6 665 040 материалов в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Быкова Ирина Петровна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс профессиональной переподготовки
500/1000 ч.
Курс профессиональной переподготовки
500/1000 ч.
Курс повышения квалификации
36 ч. — 180 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300 ч. — 1200 ч.
Мини-курс
4 ч.
Мини-курс
5 ч.
Мини-курс
10 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.