Блок № 6 Кроссинговер и расстояние между генами

Групи крові системи АВО

Генотип	Фенотип (група крові)
І^АІ^А, І^Аі^о І^ВІ^В,І^Ві^о І^АІ^В і^оі^о	А В АВ О

Блок № 5 Определение пола и сцепленное с полом наследование

Задача № 15

У курицы вследствие заболевания яичник дегенерировал, а из правой гонады развился семенник. В результате эта особь стала функционировать как самец. Какое соотношение по полу следует ожидать от скрещивания такой особи с нормальной курицей?

Решение

Известно, что у всех птиц гетерогаметным является женский пол. Следовательно, исходно генотип курицы был ХY. При переопределении пола в результате заболевания генотип особи не изменился. Хотя она и функционировала как петух, у нее образовались в равном соотношении два типа сперматозоидов: с Х-хромосомой и Y –хромосомой. Скрещивание данной особи с нормальной самкой можно записать следующим образом:

Р ХY Í XY переопределённый самец

Гаметы Х Y X Y

F1 1X X: 2ХY: 1YY

гибнут

Значит в потомстве от скрещивания переопределенной особи с нормальной курицей ожидается следующее соотношение по полу: 2 части курочек: 1 часть петушков.

Задача № 16

У кошек окраска шерсти контролируется доминантным геном А, локализованном в Х-хромосоме. Аналогично локуса в Y- хромосоме нет. Кошки с генотипом Х^АХ^а имеют черепаховую окраску из чередующихся чёрных и рыжих пятен. При генотипе Х^аХ^а окраска рыжая. Какое потомство следует от скрещивания чёрной кошки с рыжим котом, рыжей кошки с чёрным котом, черепаховой с рыжим и чёрными котами? Почему так редки черепаховые коты? Напишите возможный генотип черепахового кота.

Решение

1. P X^aX^aÍ X^AY

чёрн. рыж.

F¹ Х^АХ^а(все кошки черепаховые): Х^аY (все коты чёрные).

2. Р Х^АХ^А Í Х^а Y

рыж. чёрн.

F₁X^AX^a(все кошки черепаховые): Х^АY (все коты рыжие).

3. Р Х^АХ^аÍ ХАY

череп. рыж.

F₁ Х^АХ^А (рыжая кошка): Х^АХ^а (черепаховая кошка): Х^АY (рыжий кот): Х^аY (чёрный кот).

4. Р Х^АХ^а Í Х^аY

череп. чёрн.

F₁ Х^АХ^а (черепаховая кошка): Х^аХ^а (черная кошка): Х^АY (рыжий кот):

Х^аY(чёрный кот).

Поскольку вY-хромосоме нет локуса, соответствующего гену окраски шерсти, то коты не могут быть гетерозиготными по этому признаку. Следовательно, не может быть и черепаховой окраски у котов. Она может быть встречаться лишь в тех редких случаях, когда у кошки при гаметогенезе имеет место нерасхождение половых хромосом и она образует гаметы Х^АХ^А, Х^АХ^а или Х^аХ^а в зависимости от своего генотипа. В таком случае при слиянии гамет Х^АХ^а иY может получиться кот с генотипом Х^АХ^аY и черепаховой окраской.

Задача №17

В МГК обратилось супружеская пара с целью установления возможностей рождения детей – дальтоников. Известно, что у мужчины нормальное зрение, а у женщина–дальтоник с не расхождением у неё Х-хромосом?

Решение

Исходя из условия задачи, родители будут иметь следующие генотипы: отец Х^АY, мать Х^аХ^а- дальтоничка. Тогда с учётом нерасхождения Х-хромосом у женщины получится следующее потомство:

Гаметы	Х^аХ^а	0
ХА	Х^АХ^аХ^а женщина с Х-трисомией, имеющая нормальное зрение	Х^аХ^аY мужчина с синдромом Клайнфельтера, дальтоник
Y	Х^А0 женщина с синдромом Шерешевского-Тернера и нормальным зрением.	Y0 гибнет до рождения

Задача № 18

У человека гемофилия детерминирована сцепленным с полом рецессивным геном h.

Здоровая женщина, гетерозиготная по гену гемофилии, вышла замуж за здорового мужчину. Какова вероятность того, что их ребёнок будет страдать гемофилией? У кого из детей- сыновей или дочерей - опасность заболеть больше?

Отец девушки страдает гемофилией, тогда как мать здорова и происходит из семьи, благополучной по этому заболеванию. Девушка выходит замуж за здорового юношу. Что можно сказать о возможности заболевания их детей обоего пола?

Какова вероятность рождения от здорового мужчины, брат которого страдает гемофилией, ребёнка-гемофилика? Какова вероятность рождения такого ребёнка у женщины здоровой, но имеющей больного брата?

Отец и сын гемофилики, а у матери нормальная свёртываемость крови. Правильно ли будет, сказать, что сын унаследовал своё заболевание от отца?

Решение

Генотип

Х⁺Х^+, Х⁺Х^h- люди, не страдающие гемофилией

Х⁺Y

Х ^hY - гемофилики

по

Вероятность рождения гемофилика – 25 %, гемофилией будут заболевать, как правило мальчики.

б) P X⁺X⁺Í X^hy

F₁ X⁺X^h Í X⁺Y

F₂ 1 X⁺X⁺: 1 X^hX⁺: 1 X⁺Y: 1 X^hY

в) В том случае, если здоровый мужчина (брат которого гемофилик) женится на здоровой женщине, то вероятность рождение ребёнка, больного гемофилией, очень мала и равна вероятности возникновения спонтанной мутации. Вероятность рождения гемофилика у женщины, брат, который страдает гемофилией, равна 1/8 (12,5%).

г) Нет. Сын не может получить от отца (Х-хромосому) получает Y-хромосому) и поэтому не может унаследовать от него гемофилию. В редких патологических случаях сын может получить от отца Х- и Y-хромосомы одновременно, но тогда гемофилия не разовьется, материнская Х-хромосома нормальна.

Блок № 6 Кроссинговер и расстояние между генами

Задача № 19

У кукурузы доминантные гены коричневой окраски и гладкой формы семян сцеплены и локализованы в одной хромосоме, рецессивные гены белой окраски и морщинистой формы семян- в другой, гомологичной. При анализирующем скрещивании дигетерозиготного растения (изF1) с чистосортным растением, дающим белые морщинистые семена, получено по 4000 семян, похожих на родительские формы, 152 белых гладких и 149 коричневых морщинистых семян кукурузы.

Объясните: а) какие из этих семян являются результатом кроссинговера и сколько процентов они составляют? б) когда и в скольких случаях (процентах) произошёл в клетках перекрёст хромосом?

Решение

Дигетерозиготные растение, из первого поколения имело коричневые гладкие семена и генотип АВ//ав. Чистосортное растение, дающее белые гладкие семена, должно было иметь генотип ав//ав, в противном случае оно не было бы чистосортным и давало расщепление при самоопылении. При скрещивании должно было получится 50% коричневых гладких семян с генотипом АВ//ав и 50% белых морщинистых с генотипом ав//ав.

Всего в потомстве получили 4301 семян, из которых лишь 4000 были фенотипически сходны с родительскими формами. Они составили 93% от общего числа семян. Следовательно, 7% семян были кроссоверными. Эти 7% составили белые гладкие и коричневые морщинистые семена, получившиеся в соотношении 1: 1(152:149). Следовательно, кроссинговер прошёл в 7% случаев.

Коричневые морщинистые семена должны иметь генотип АВ//ав, а белые гладкие – аВ//ав, значит, кроссинговер прошёл в дигетерозинготной особи АВ//ав.

Задача № 20

В условной хромосоме расположены четыре гена: К, Н. П. Т. Наследуются они сцеплено, но не всегда, часто сцепленность нарушается в результате перекрёстка. Генетический анализ показал, что гены Н с К наследуются сцеплено в четыре раза чаще, чем гены Н с Т, и в 6 раз чаще, чем гены К с П. Определите последовательность линейного расположения этих генов и относительное расстояние между ними в одной хромосоме(ответ изобразите графически).

Решение

Чем чаще гены наследуются сцеплено, тем ближе друг к другу они расположены в хромосоме. Поскольку гены Н и К вместе наследуются в 4 раза чаще, чем Н и Т, то они и расположены в 4 раза ближе друг к другу. Поскольку эти же гены сцеплено наследуются в 6 раз чаще, чем гены К и П, то, следовательно, расстояние между генами К и П в 6 раз больше чем между Н и К.

ЛИТЕРАТУРА

Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. Мир. 1987. В 5 т.

Муртазин Г.М. Иллюстрированные карточки-задачи по генетике/ ж. Биология в школе.1988. №1.С.48-54.

Нахаева В.И. Применение игровой технологии при обучении биологии (генетике) в школе: Учебное пособие для учителей и студентов биологических специальностей педагогических вузов. – Омск: Издательство ОмГПУ, 2001. – 68 с.

Рувинский А.О. Задания для заочного биологического отделения профильной школы при Новосибирском государственном университете: 11 класс, задание №6, 7 – Новосибирск: НГУ.1989. 15 с.

Задания VII Соросовской олимпиады. Биология. 11 класс. 2001. 5с.

Задания XVII Всероссийской биологической олимпиады: региональный этап. 2001. 4с.