Сборник задач по разделу биологии генетика

Государственное областное бюджетное

профессиональное образовательное учреждение

«Грязинский технический колледж»

Учебное пособие

«Основы генетики и селекции»

по ОДБ.07. Биология

для студентов, обучающихся на 1 курсе специальностей

08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений дело 23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта

Рассмотрено на заседании

цикловой комиссии

общеобразовательных дисциплин

Протокол №_____от ___________

Председатель цикловой комиссии

______________ Лавровская Н.В.

г. Грязи, 2016г.

Учебное пособие рекомендовано для использования студентами и преподавателями в учебном процессе. Предназначено для студентов, обучающихся на 1 курсе по специальностям 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений дело и 23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта. Методические рекомендации по решению задач по генетике и селекции «Основы генетики и селекции».

Составитель:

Анохина А.С. – преподаватель ГОБПОУ «ГТК»

Аннотация

Методические рекомендации предназначены для использования в учебном процессе. В методических рекомендациях представлены задачи по основным разделам генетики. Дана методика их решения и некоторые сведения, помогающие усвоить необходимый материал. Рекомендованы для учителей биологии, а также в помощь студентам при подготовке по темам из данного раздела биологии.

Содержание

1. Введение…………………………………………………………………………...3

2. Общие методические рекомендации по решению генетических задач............4

3. Раздел 1. Закономерности моногибридного и дигибридного скрещивания….7

   1. Образец решения и оформления задач……………………………………......7

   2. Задачи для самостоятельного решения………………………………………...9

4. Раздел 2.Генетика пола. Наследование сцепленных с полом признаков…....18

   1. Образец решения и оформления задач………………………………………18

   2. Задачи для самостоятельного решения……………………………………….20

5. Раздел 3. Взаимодействие генов………………………………………………..24

   1. Образец решения и оформления задач………………………………………..24

   2. Задачи для самостоятельного решения……………………………………….26

6. Раздел 4. Генетика человека. Анализ родословных …………………………30

   1. Образец решения и оформления задач ……………………………………….30

   2. Задачи для самостоятельного решения……………………………………….31

7. Заключение ………………………………………………………………………36

8. Список литературы………………………………………………………………37

9. Приложение 1 Наследование некоторых признаков у человека……………………………………………………………………………..38

10. Приложение 2 Словарь терминов……………………………………………..40

Введение

Значение генетики на современном этапе огромно. Без знания основных закономерностей наследования признаков и свойств организма невозможно дальнейшее развитие медицины, сельского хозяйства, микробиологии и биотехнологии. Однако, как показывает практика, учащиеся школ, изучающие биологию, и студенты испытывают значительные трудности при ответах на вопросы, требующие знания особенностей типов наследования признаков. Эффективным средством, обеспечивающим отчетливое понимание и прочное усвоение этого важного раздела биологии, является решение задач. Это не только хороший способ проверки усвоения материала, но и прекрасный метод пополнения, конкретизации и углубления знаний обучающихся, способствующий развитию у них логического мышления.

Данные методические рекомендации могут быть использованы учителями биологии в преподавании курса «Общей биологии».

Материал представлен таким образом, чтобы обучающийся мог научиться самостоятельно решать генетические задачи, вначале овладеть навыками решения простейших задач, а затем перейти к более сложным.

При составлении генетических задач использовались примеры, дающие учащимся наглядное представление о практическом значении генетики в медицине и народном хозяйстве, что имеет большое познавательное значение. Содержание задач отражает особенности наследования признаков у разных систематических групп организмов: растений, животных и человека. Большое количество упражнений наглядно демонстрирует связь генетики с селекционной практикой.

По каждой теме даются общие методические указания и краткие сведения, необходимые для усвоения материала; подробно описана методика решения задач, предлагаются задачи для самостоятельной работы.

научиться самостоятельно решать генетические задачи.

Пособие включает в себя задачи по следующим темам: 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.

Общие методические рекомендации по решению генетических задач

Для того чтобы правильно решить задачу, нужно, прежде всего, внимательно прочитать и осмыслить ее условие. Чтобы определить тип задачи, необходимо выяснить:

• сколько пар признаков рассматривается в задаче;

• сколько пар генов контролируют развитие признаков;

• какие организмы (гомозиготные, гетерозиготные) скрещиваются;

• каков тип скрещивания (прямое, возвратное, анализирующее и т.д.);

• сцепленно или независимо наследуются гены, контролирующие развитие признаков;

• связано ли наследование признака с половыми хромосомами;

• сколько классов фенотипов (или генотипов) образуется в потомстве, полученном от скрещивания, и каково их количественное соотношение.

Иногда в задаче требуется определить, какой из рассматриваемых признаков является доминантным, а какой – рецессивным. Для этого достаточно помнить, что доминантный признак всегда проявляется фенотипически (за исключением неполного доминирования).

При решении задач не возникает затруднений с определением числа и типов гамет, образуемых организмом, если учитывать нижеследующее:

1. Соматические клетки – диплоидны, поэтому каждый ген представлен двумя аллеями гомологичной пары (по одной аллели в каждой хромосоме).

2. Гаметы всегда гаплоидны. Так как во время мейоза происходит равномерное распределение хромосом между образующимися гаметами, каждая гамета содержит только по одной хромосоме из каждой гомологичной пары. Например, соматические клетки гороха посевного содержат 14 хромосом (или 7 пар гомологичных хромосом), поэтому каждая гамета получает по 7 хромосом (по одной хромосоме из каждой гомологичной пары).

3. Так как каждая гамета получает только одну хромосому из каждой гомологичной пары, она получает и одну аллель из каждой аллельной пары генов.

4. Число типов гамет равно 2ⁿ, где n – число генов, находящихся в гетерозиготном состоянии. Например, особь с генотипом AaBBCC образует 2 типа гамет (2¹=2), с генотипом AaBbCc – 8 типов (2³=8).

5. При оплодотворении происходит слияние мужской и женской гамет, поэтому дочерняя особь получает одну гомологичную хромосому (одну аллель гена) от отца, а другую (другую аллель) – от матери.

По условию многих генетических задач генотип скрещиваемых особей неизвестен. Умение определять генотипы – одно из главнейших умений, которым необходимо овладеть. Решение задач такого типа начинают с анализа родителей по потомству. Анализ можно проводить как по фенотипу, так и по генотипу.

1. Анализ генотипа родителей по фенотипу потомства

1. Анализ начинают с особей, у которых фенотипически проявляется рецессивный признак. Такие особи всегда гомозиготны и их генотип однозначен (aa, aacc).

2. Особи несущие доминантный(е) признак(и), могут быть как гомозиготными, так и гетерозиготными (при полном доминировании).

3. Если потомство, полученное от скрещивания, единообразно и несет доминантный признак, то точно определить генотип родителей невозможно, так как возможны два варианта:

• обе родительские особи гомозиготны;

• одна из родительских особей гомозиготна, а другая гетерозиготна.

2. Анализ генотипа родителей по генотипу потомства

1. Потомство с гомозиготным генотипом можно получить только от скрещивания таких же родителей.

2. Единообразное гетерозиготное потомство можно получить только от скрещивания родителей, один из которых гомозиготен по доминантному признаку, а другой – по рецессивному.

3. Если в потомстве наблюдается расщепление, то возможны два варианта (в зависимости от формулы расщепления):

• одна родительская особь гетерозиготна, другая – гомозиготна по рецессивному признаку;

• обе родительские особи гетерозиготны.

3. При определении генотипов родительских особей всегда следует помнить, что один ген из аллельной пары дочерняя особь получает от материнского организма, а другой от – отцовского.

Некоторые задачи по генетике имеют несколько вариантов решения (например, в случае, когда генотип особи, несущей доминантный признак, неизвестен). При решении таких задач необходимо рассмотреть все возможные варианты скрещиваний.

Основные этапы решения задач по генетике

Дать универсальную схему для решения разных типов задач по генетике практически невозможно. Здесь рассматриваются лишь основные этапы, в той или иной степени присутствующие при решении задач разного типа. При решении задач по определенным темам последовательность этапов может изменяться, а их содержание модифицироваться.

1. Внимательно прочтите условие задачи.

2. Сделайте краткую запись условия задачи.

3. Запишите генотипы и фенотипы скрещиваемых особей.

4. Определите и запишите типы гамет, которые образуют скрещиваемые особи.

5. Определите и запишите генотипы и фенотипы полученного от скрещивания потомства.

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.

Оформление задач по генетике

При решении задач по генетике используется специальная символика, предложенная Г. Менделем:

P – родители;

F – потомство от скрещивания, число внизу или сразу после буквы указывает на порядковый номер поколения (F1 – гибриды первого поколения – прямые потомки родителей, F2 – гибриды второго поколения – возникают в результате скрещивания между собой гибридов F1;

× - значок скрещивания;

♂ - мужская особь;

♀- женская особь;

A, a, B, b, C, c – обозначение буквами латинского алфавита отдельно взятых наследственных признаков (заглавными – доминантных, строчными – рецессивных).

Делая записи, следует учитывать, что:

1. Первым принято записывать генотип женской особи, а затем – мужской (верная запись - ♀AABB × ♂aabb; неверная запись - ♂aabb × ♀AABB).

2. Гены одной аллельной пары всегда пишут рядом (верная запись - ♀AABB; неверная запись – ABAB)/

3. При записи генотипа буквы, обозначающие признаки, всегда пишутся в алфавитном порядке, независимо от того, какой признак – доминантный или рецессивный – они обозначают (верная запись - ♀aaBB; неверная запись – Bbaa).

4. Если известен только фенотип особи, то при записи ее генотипа пишут лишь те гены, наличие которых бесспорно. Ген, который невозможно определить по фенотипу, обозначают значком «_» (например, если желтая окраска (A) и гладкая форма (B) семян гороха – доминантные признаки, а зеленая окраска (a) и морщинистая форма (b) – рецессивные, то генотип особи с желтыми морщинистыми семенами записывают следующим образом: A_bb).

5. Под генотипом всегда пишут фенотип.

6. Гаметы записывают, обводя их кружком (Ⓐ).

7. У особей определяют и записывают типы гамет, а не их количество (тем более что их может быть множество).

8. Фенотипы и типы гамет пишутся строго под соответствующим генотипом.

9. Результаты скрещивания всегда носят вероятностный характер и выражаются либо в процентах, либо в долях единицы.

Раздел 1. Закономерности моногибридного и дигибридного скрещивания

1.1. Образец решения и 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.

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.

1.2. Задачи для самостоятельного решения

Типы гамет

Задача 1. 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;

Моногибридное скрещивание

Задача 2. Галактозимия (неспособность усваивать молочный сахар) наследуется как аутосомный рецессивный признак. Успехи современной медицины позволяют предупредить развитие болезни и избежать тяжелых последствий нарушения обмена. Какова вероятность рождения ребенка в семье, где один из супругов гомозиготен по гену галактозимии, а второй гетерозиготен по галактозимии?

Задача 3. У человека ген, вызывающий одну из форм наследственной глухонемоты, рецессивен по отношению к гену нормального слуха. Какое потомство можно ожидать от брака гетерозиготных родителей?

Задача 4. Миоплегия наследуется как доминантный признак. Определите вероятность рождения детей с аномалиями в семье, где отец гетерозиготен, а мать не страдает миоплегией?

Задача 5. Фенилкетонурия наследуется как рецессивный признак. Какими могут быть дети в семье, где родители гетерозиготны по этому признаку?

Задача 6. 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 7. 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 8. 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 9. 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 10. 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 11. 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 12. 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 13. 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 14. 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 15. 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?

Дигибридное скрещивание

Задача 16. 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 17. 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 18. 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 19. 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 20. 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 21. 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 22. 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 23. 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 24. 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 25. 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 26. 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 27. 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?

Задача 28. Голубоглазый мужчина, родители которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой глаза были голубые, а у матери – карие. От этого брака родился один ребенок, глаза которого оказались карими. Каковы генотипы всех упомянутых здесь лиц?

Задача 29. У человека умение владеть правой рукой доминирует над умением владеть преимущественно левой рукой. Мужчина правша, мать которого была левша, женился на женщине правше, имеющей трех братьев и сестер, двое из которых – левши. Определите возможные генотипы женщины и вероятность того, что дети, родившиеся от этого брака, будут левшами.

Задача 30. У человека ген полидактилии (шестипалость) 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 31. У человека ген, вызывающий одну из наследственных форм глухонемоты, рецессивен по отношению к гену нормального слуха. Может ли от брака глухонемой женщины с нормальным гомозиготным мужчиной родиться глухонемой ребенок?

Задача 32. Кареглазый мужчина женится на голубоглазой женщине, у них родилось 8 кареглазых детей. Каковы наиболее вероятные генотипы всех членов этой семьи, если признак контролируется одним геном?

Задача 33. Голубоглазый мужчина, оба родителя которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, отец которой имел карие, а мать – голубые глаза. От этого брака родился голубоглазый ребенок.Каковы наиболее вероятные генотипы всех упомянутых лиц, если признак контролируется одним геном? Какова вероятность рождения в этой семье кареглазого ребенка?

Задача 34. У Володи и его родного брата Коли глаза серые, а у их сестры Наташи – голубые. Мама этих детей голубоглазая, ее родители имели серые глаза. Как наследуется голубая и серая окраска глаз, если признак контролируется одним геном? Какой цвет глаз у папы Володи, Коли и Наташи? Каковы наиболее вероятные генотипы всех членов семьи? Дайте аргументированный ответ.

Задача 35. Детская форма семейной амавротической идиотии (болезнь Тея-Сакса) наследуется как аутосомный рецессивный признак и обычно заканчивается смертельным исходом к 4-5 годам. Первый ребенок в семье умер от этой болезни в то время, когда должен был родиться второй. Какова вероятность того, что второй ребенок будет страдать той же болезнью?

Задача 36. Альбинизм наследуется у человека как аутосомный рецессивный признак. В семье, где один из супругов альбинос, а другой нормален, родились разнояйцовые близнецы, один из которых нормален в отношении анализируемой болезни, а другой – альбинос. Какова вероятность рождения следующего ребенка-альбиноса?

Задача 37. У человека прямой разрез глаз доминирует над косым. Какой разрез глаз можно ожидать у детей, родители которых имеют прямой разрез глаз и генотип Сс.

Задача 38. Женщина с прямым носом (генотип Рр) выходит замуж за мужчину с вогнутым носом (генотип рр). Какой нос будут иметь дети от этого брака?

Задача 39. Доминантный ген А определяет развитие у человека нормальной формы эритроцитов, ген а – серповидноклеточную форму. Мужчина с генотипом Аа женился на женщине, имеющей такой же генотип.Какую форму эритроцитов унаследуют их дети?

Задача 40. У человека ген D определяет наличие в его крови резус-фактора, который наследуется по доминантному типу. Женщина с генотипом dd, имеющая резус-отрицательный фактор, вышла замуж за гетерозиготного мужчину с генотипом Dd (резус-положительным фактор). Какое потомство F1 можно ожидать в таком браке по резус-фактору?

Задача 41. У человека карий цвет глаз доминирует над голубым. Какой цвет глаз можно ожидать у детей от брака голубоглазых мужчины и женщины?

Задача 42. У человека карий цвет глаз доминирует над голубым. У гетерозиготных кареглазых родителей голубоглазая дочь. Какой цвет глаз могут иметь внуки, если дочь выйдет замуж за гетерозиготного кареглазого мужчину? А если он гомозиготный кареглазый?

Задача 43. Нормальный слух у человека обусловлен доминантным геном S, а наследственная глухонемота определяется рецессивным геном s. От брака глухонемой женщины с нормальным мужчиной родился глухонемой ребенок. Определите генотипы родителей.

Задача 44. Альбинизм (отсутствие пигмента) у человека – рецессивный признак (b), нормальная пигментация кожи – доминантный (B). У родителей с нормальной пигментацией кожи ребенок – альбинос. Каковы генотипы родителей?

Задача 45. Седая прядь волос надо лбом у человека – доминантный признак (А), ее отсутствие – рецессивный (а). У матери – седая прядь волос надо лбом, а у отца и сына – нет. Каков генотип матери?

Задача 46. У человека ген, определяющий карий цвет глаз К, доминирует над геном, определяющим голубой цвет глаз k. Кареглазый мужчина женился на голубоглазой женщине. От этого брака родились два кареглазых сына. Первый сын женился на голубоглазой женщине, и у них родился голубоглазый сын. Второй – на кареглазой. Определите: 1) генотипы всех членов семьи; 2) фенотип детей второго сына.

Задача 47. У человека полидактилия (шестипалость) наследуется как доминантный признак, пятипалость – как рецессивный. В семье пятипалой женщины и шестипалого мужчины семь детей. Все они шестипалые. Какое потомство можно ожидать от брака: 1) шестипалого сына с пятипалой женщиной; 2) шестипалой дочери с шестипалым мужчиной?

Задача 48. У человека карий цвет глаз доминирует над голубым, а курчавые волосы - над гладкими. Голубоглазый курчавый мужчина, гетерозиготный по гену формы волос, женился на гомозиготной кареглазой женщине, имеющей гладкие волосы. Какие дети могут рождаться в этой семье?

Задача 49. У человека умение лучше владеть правой рукой доминирует над леворукостью, а близорукость - над нормальным зрением. Мужчина и женщина, оба правши, страдающие близорукостью, вступили в брак. У них родилось трое детей: близорукий правша, близорукий левша и правша с нормальным зрением. Каковы генотипы родителей?

Задача 50. У человека некоторые формы близорукости доминируют над нормальным зрением, а цвет карих глаз над голубым. Гены обоих пар не сцеплены. Какое потомство можно ожидать от брака гетерозиготных по обоим признакам родителей?

Задача 51. Альбинизм – рецессивный признак. Талассемия – наследственное заболевание крови, обусловленное действием одного гена. В гомозиготе вызывает наиболее тяжелую форму заболевания – большую талассемию, обычно смертельную в детском возрасте (tt). В гетерозиготе проявляется менее тяжелая форма – малая талассемия (Tt).

Ребенок-альбинос страдает малой талассемией. Каковы наиболее вероятные генотипы его родителей?

Задача 52. Голубоглазый правша женится на кареглазой правше. У них родилось двое детей: кареглазый левша и голубоглазый правша. От второго брака этого мужчины с другой кареглазой правшой родилось 9 кареглазых детей, все правши. Каковы наиболее вероятные генотипы всех трех родителей? Определите вероятность гетерозиготности второй женщины.

Задача 53. Голубоглазый правша, отец которого был левшой, женится на кареглазой левше из семейства, все члены которого в течение нескольких поколений имели карие глаза. Какого потомства и с какой вероятностью в отношении этих двух признаков следует ожидать от этого брака?

Задача 54. Кареглазый правша женится на голубоглазой правше. Первый ребенок имеет голубые глаза и оказывается левшой. Каковы генотипы родителей и какие фенотипы могут иметь дальнейшие потомки этой пары?

Задача 55. Жесткие волосы у человека и наличие веснушек – доминантные признаки, мягкие волосы и отсутствие веснушек – рецессивные. Гетерозиготная женщина с мягкими волосами и веснушками выходит замуж за мужчину с жесткими волосами и без веснушек. Каких детей можно ожидать от этого брака?

Задача 56. Тонкие плоские ногти (А) и голубовато-белый цвет ногтей (В) – доминантные признаки, нормальные (а) обычные (b) ногти – рецессивные.

Каких детей можно ожидать от брака женщины с тонкими обычными ногтями и мужчины с нормальными голубовато-белыми ногтями?

Задача 57. Широкие ноздри (А) у человека доминируют над узкими (а), высокая и узкая переносица (В) – над низкой и широкой (b). Какой нос могут иметь дети от брака дигетерозиготной женщины и мужчины с узкими ноздрями и низкой широкой переносицей?

Задача 58. Длинный (А) и широкий (В) подбородок у человека – доминантные признаки, короткий (а) и узкий острый подбородок (b) – рецессивные. Какой подбородок могут иметь дети от брака дигетерозиготной женщины с длинным широким подбородком и мужчины с коротким узким острым подбородком?

Задача 59. У человека карий цвет глаз и способность лучше владеть правой рукой наследуются как доминантные признаки. Кареглазый юноша, лучше владеющий правой рукой, гомозиготный по обоим признакам, женится на голубоглазой левше. Определите: 1) какое потомство можно ожидать от этого брака; 2) какой фенотип могут иметь внуки от брака сына с женщиной, имеющей признаки его матери, и дочери с мужчиной, имеющим признаки ее отца.

Задача 60. Мать имеет короткие уши со свободной мочкой (доминантный признак), а отец – длинные (доминантный признак) уши с приросшей мочкой. У сына от этого брака длинные уши со свободной мочкой, а у дочери – короткие с приросшей. Определите генотип родителей и детей.

Задача 61. У человека курчавые волосы и белая прядь волос надо лбом – доминантные признаки, прямые волосы и отсутствие локона – рецессивные. Отец с курчавыми волосами и без локона, мать с прямыми волосами и с белым локоном надо лбом. Все дети в этой семье имеют признаки матери.

Каких еще детей можно ожидать от этого брака?

Задача 62. У человека волнистые волосы и нормальная пигментация – доминантные признаки, прямые волосы и альбинизм – рецессивные. В семье двое детей: сын с нормальной пигментацией и прямыми волосами и дочь-альбинос с волнистыми волосами. Какие генотипы и фенотипы могут иметь их родители?

Задача 63. У человека альбинизм (а) и предрасположенность к подагре (b) наследуются как рецессивные признаки. Один из супругов альбинос, другой имеет предрасположенность к подагре, первый ребенок здоров и имеет нормальную пигментацию, а второй – альбинос и предрасположен к подагре.

Какова вероятность рождения в этой семье здорового ребенка-альбиноса (в %)?

Задача 64. Некоторые формы катаракты и глухонемоты у человека – аутосомные рецессивные признаки.

Какова вероятность рождения здоровых детей в семье, если родители дигетерозиготны?

Задача 65 . Какова вероятность рождения здоровых детей в семье, где один из родителей страдает катарактой и глухонемотой, а второй супруг гетерозиготен по этим признакам?

Задача 66. Какова вероятность рождения детей с двумя аномалиями в семье, где один из родителей страдает катарактой и глухонемотой, а второй супруг здоров, но гетерозиготен по гену катаракты?

Задача 67. У человека вьющиеся волосы доминируют над прямыми, нормальная пигментация – над альбинизмом. Определите вероятность появления ребенка-альбиноса с вьющимися волосами, если у отца и матери – вьющиеся волосы и нормальная пигментация, но они гетерозиготны по этим признакам.

Задача 68. У человека имеется два вида слепоты, и каждая определяется своим рецессивным аутосомным геном. Гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом. Какова вероятность рождения слепого ребенка, если отец и мать страдают одни и тем же видом наследственной слепоты, а по другой паре генов слепоты нормальны и гомозиготны?

Задача 69. У человека имеется две формы глаукомы, одна из которых наследуется как доминантный признак, а вторая – как рецессивный. Какова вероятность рождения здорового ребенка, если у отца одна форма глаукомы, а у матери – другая, причем оба родителя являются гетерозиготными?

Задача 70. У человека имеются две формы слепоты, которые наследуются как рецессивные признаки. Какова вероятность рождения зрячего, если его родители слепые, но их слепота вызвана разными генами, а по другому гену они гетерозиготны?

Задача 71. У человека короткий череп – доминантный признак, длинный – рецессивный, наличие щели между резцами – доминантный, отсутствие щели – рецессивный. Какова вероятность рождения ребенка с длинным черепом и без щели между резцами от брака дигетерозиготного мужчины с коротким черепом и с щелью между резцами и гетерозиготной женщины с коротким черепом и без щели между резцами?

Задача 72. Отец - ахондропластический карлик (аутосомно-доминантный признак), способный воспринимать вкус фенилтиокарбамида (аутосомно-рецессивный признак). Мать нормального роста, имеет «шерстистые» волосы (аутосомно-доминантный признак); вкус фенилтиокарбамида не воспринимает. Все потомки от этого брака имеют нормальный рост, не «шерстистые» волосы, вкус фенилтиокарбамида воспринимают. Определить генотипы всех членов семьи.

Задача 73. Двоюродные брат и сестра вступили в брак. Жена была
способна свертывать язык в трубочку (доминантный признак). У мужа эта особенность отсутствовала. От этого брака родился ребенок, не способный свертывать язык, больной фенилкетонурией (рецессивный признак). Определить генотипы членов семьи.

Задача 74. Два разнополых близнеца, из которых дочь обладала белым
локоном надо лбом (аутосомно-доминантный признак) как и мать, были глухонемыми (аутосомно-рецессивный признак). Родители близнецов имели нормальный слух (а следовательно, и речь).

Что можно сказать о генотипах родителей и их детей?

Задача 75. Отец с курчавыми волосами (доминантный признак) и без веснушек и мать с прямыми волосами и с веснушками (доминантный признак) имеют троих детей. Все дети имеют веснушки и курчавые волосы.

Определите генотипы родителей и детей.

Задача 76. Одна из форм катаракты и одна из форм глухонемоты передаются как аутосомные рецессивные несцепленные между собой признаки. Отсутствие резцов и клыков верхней челюсти также может передаваться как рецессивный признак. Какова вероятность рождения детей со всеми тремя аномалиями в семье, где оба родителя здоровы, но гетерозиготны по всем трем парам генов?

Задача 77. Супруги: гетерозиготный рыжеволосый (доминантный признак) и без веснушек мужчина и русоволосая женщина с веснушками (доминантный признак). Определите вероятность рождения у таких родителей детей с рыжими волосами и веснушками.

Задача 78. Ген курчавых волос доминирует над геном прямых волос, гетерозиготы имеют волнистые волосы. Ген, обуславливающий рыжий цвет волос, является рецессивным по отношению к гену темных волос. Гены, определяющие эти признаки, находятся в разных парах хромосом.

Определите вероятность рождения курчавого рыжеволосого ребенка в семье, где оба супруга имеют волнистые темные волосы, а их матери – волнистые рыжие волосы.

Задача 79. У человека ген курчавых волос доминирует над геном гладких волос. Ген, обуславливающий нормальную пигментацию кожи, доминирует над геном, детерменирующим отсутствие пигмента в коже. У родителей, имеющих нормальную пигментацию кожи и курчавые волосы, родился альбинос с гладкими волосами. Определите генотипы родителей и вероятность рождения детей с курчавыми волосами и нормальной пигментацией кожи.

Задача 80. Определите сколько типов гамет образуют организмы с генотипами AaBbCc и AABbCCDd?

Раздел 2. Генетика пола. Наследование сцепленных с полом признаков

2.1. Образец решения и оформления задач

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.

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.

Наследование признаков, гены которых локализованы в Х- или Y-хромосомах, называют наследованием сцепленным с полом. У большинства организмов генетически активна только Х-хромосома.

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: Х^АY.

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:

Решение:

Р: ♀ Х^АХ^а х ♂ Х^АY

норм. зрение 4 гр.

G:

F1 : Х^АХ^А Х^АХ^а Х^АY Х^аY

нормальное зрение дальт.

75 % 25 %

Ответ: вероятность рождения детей с нормальным зрением 75%, с дальтонизмом 25%.

2.2. 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 сцепленных с полом признаков

Задача 5. Рецессивный ген гемофилии (несвертываемость крови) сцеплен с Х-хромосомой (с полом). Отец девушки страдает гемофилией, тогда как мать в этом отношении здорова и происходит из семьи, благополучной по данному заболеванию. Девушка выходит замуж за здорового юношу. Что можно сказать о их будущих сыновьях, дочерях, а также внуках обоего пола (при условии, что сыновья и дочери не будут вступать в брак с носителями гена гемофилии)?

Задача 6. Отец и сын – дальтоники, а мать различает цвета нормально. Правильно ли будет сказать, что в этой семье сын унаследовал свой недостаток зрения от отца?

Задача 7. Отсутствие потовых желез у человека передается как рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. Не страдающий этим недостатком юноша женится 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?

Задача 8. Дочь дальтоника выходит замуж за сына другого дальтоника, причем жених и невеста различают цвета нормально. Каким будет зрение у их детей?

Задача 9. Какие дети могли бы родиться от брака гемофилика с женщиной, страдающей дальтонизмом, а в остальном имеющей благополучный генотип?

Задача 10. В семье, где отец болен гемофилией, а мать фенотипически здорова и имеет благополучный генотип, родился мальчик. Какова вероятность наличия у него гемофилии?

Задача 11. Отец страдает одновременно гемофилией и дальтонизмом. Могут ли дети получить от него только один из этих патологических генов?

Задача 12. У некоторых женщин наблюдается хромосомная болезнь, связанная с тем, что в их кариотипе имеется одна Х-хромосома. Обнаруживается ли в клетках этих женщин тельце Барра (Х-хроматин)?

Задача 13. Мужчина с нормальной свертываемостью крови взволнован известием о том, что сестра его жены родила мальчика гемофилика (он думает о здоровье своих будущих детей). В какой мере могло бы его успокоить сообщение, что среди родственников его жены по материнской линии гемофилия никогда не наблюдалась?

Задача 14. Мужчина, страдающий дальтонизмом и глухотой, женился на женщине нормальной по зрению и слуху. У них родились сын глухой и дальтоник, дочь дальтоник, но с нормальным слухом. Определите вероятность рождения в этой семье дочери с обеими аномалиями, если известно, что дальтонизм и глухота передаются как рецессивные признаки, но дальтонизм сцеплен с Х-хромосомой, а глухота – аутосомный признак.

Задача 15. Гипертрихоз наследуется как голандрический (сцепленный с Y-хромосомой) признак, который проявляется лишь к 17 годам. Одна из форм ихтиоза наследуется как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой признак. В семье, где женщина нормальна по обоим признакам, а муж страдает только гипертрихозом, родился мальчик с признаками ихтиоза. Определите:

а) вероятность проявления гипертрихоза у мальчиков;

б) вероятность рождения в этой семье детей без обеих аномалий.

Задача 16. В семье, где муж дальтоник, а жена здорова и не имеет в генотипе патологического гена, родилась девочка с синдромом Шерешевского-Тернера. Какова вероятность, что она окажется дальтоником?

Задача 17. Укажите формулу кариотипа:

а) при синдроме Клайнфельтера;

б) при синдроме Шерешевского-Тернера.

Задача 18. У человека признак гемофилии рецессивен и сцеплен с полом (ген локализуется в Х-хромосоме и не имеет аллеля в Y-хромосоме). Девушка, отец которой страдал гемофилией, выходит замуж за здорового по этому признаку мужчину. Каких детей можно ожидать от этого брака?

Задача 19. У человека дальтонизм определяется рецессивным аллелем гена, расположенного в Х-хромосоме и не имеющего аллельного гена в Y-хромосоме. От брака родителей с нормальным зрением родился ребенок дальтоник. Каков пол ребенка?

Задача 20. У человека цветовая слепота обусловлена рецессивным геном (с), а нормальное умение различать цвета – доминантным геном (С). Оба гена локализованы в Х-хромосоме. Женщина с нормальным зрением, но гетерозиготная по этому признаку, вышла замуж за человека, страдающего цветовой слепотой. У них было девять детей. Сколько детей, родившихся от этого брака, могли иметь нормальное зрение?

Задача 21. Отсутствие потовых желез у людей передается по наследству как рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. Наличие потовых желез – доминантный признак. Гетерозиготная здоровая женщина вышла замуж за здорового мужчину. От этого брака родилось девять детей, из них четыре мальчика. Сколько детей не имели потовых желез?

Задача 22. У человека рецессивный ген h, обусловливающий одну из форм гемофилии, локализован в Х-хромосоме и наследуется сцепленно. Этот ген является полулетальным для мужчин и летальным для женщин. Здоровая женщина, отец которой был болен гемофилией, вышла замуж за здорового юношу. У них было семь детей.Сколько детей в этой семье могут быть здоровыми?

Задача 23. У человека цветовая слепота обусловлена рецессивным геном (с), локализованным в Х-хромосоме, а нормальное умение различать цвета – доминантным геном (С). Определите, каких детей можно ожидать от следующих браков: 1) ♀ Х^сХ^с × ♂ Х^СY; 2) ♀ Х^CХ^с × ♂ Х^cY; 3) ♀ Х^CХ^с × ♂ Х^СY.

Задача 24. Отсутствие потовых желез у людей передается по наследству как рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. Наличие потовых желез – доминантный признак. Определите, какое потомство следует ожидать от брака гомозиготной женщины с потовыми железами и мужчины без потовых желез.

Задача 25. У человека гипертрихоз (повышенное оволосение ушной раковины) наследуется как рецессивный, сцепленный с Y-хромосомой признак. Каких детей можно ожидать от брака мужчины с гипертрихозом и нормальной по этому признаку женщины?

Задача 26. У человека гипертрихоз наследуется как рецессивный, сцепленный с Y-хромосомой признак, а дальтонизм – как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой признак. Каких детей можно ожидать от брака мужчины с гипертрихозом и нормальным зрением с женщиной, гетерозиготной по гену дальтонизма?

Задача 27. Отец и сын – дальтоники, а мать различает цвета нормально. Определите генотипы родителей и ребенка. Правильно ли будет сказать, что в этой семье сын унаследовал свой недостаток от отца?

Задача 28. Женщина-дальтоник имеет нормальных по зрению мать и брата. Какова вероятность того, что ее первый сын будет дальтоником?

Задача 29. Кареглазая женщина, обладающая нормальным зрением, отец которой имел голубые глаза и страдал дальтонизмом, выходит замуж за голубоглазого мужчину, имеющего нормальное зрение. Какого потомства можно ожидать от этой пары в отношении указанных признаков?

Задача 30. Отец и сын страдают гемофилией, мать здорова. Каковы наиболее вероятные генотипы родителей и ребенка?

Задача 31. Здоровый (негемофилик) мужчина с группой крови АВ женился на здоровой женщине с группой крови 0, отец которой страдал гемофилией.

Определите их генотипы. Какие фенотипы можно ожидать в потомстве этих супругов и с какой вероятностью?

Задача 32. 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 33. 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 34. Дальтонизм передается как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой признак. От брака мужчины-дальтоника со здоровой женщиной родилась девочка-дальтоник. Каковы генотипы родителей?

Задача 35. 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 36. 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 37. 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 38. 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 39. Гипертрихоз наследуется как признак, сцепленный с Y-хромосомой. какова вероятность рождения детей с этой аномалией в семье, где отец обладает гипертрихозом?

Задача 40. 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?

Раздел 3. Взаимодействие генов

3.1.Образец решения и оформления задач

Неполное доминирование

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:

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.

Кодоминирование. Наследование групп крови человека в системе АВО.

Группы крови человека по системе АВО у человека определяются тремя аллелями одного гена – I⁰, I^А, I^В. Три аллеля формируют шесть генотипов; I⁰I⁰ - первая, I^АI^А или I^АI⁰– вторая, I^ВI^В или I^ВI⁰– третья, - I^АI^В четвертая группы крови.

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:

Решение:

Р: ♀ I⁰I⁰ х ♂ I^АI^В

1 гр. 4 гр.

G:

F1 : I^АI⁰ I^ВI⁰

2 гр. 3 гр..

50% 50%

Ответ: не могут.

Комплементарное действие генов

Комплементарными называются гены, обуславливающие при совместном сочетании в генотипе в гомозиготном или гетерозиготном состоянии новое фенотипическое проявление признака.

Доминантный эпистаз

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.

Рецессивный эпистаз

Рецессивным эпистазом называют такое взаимодействие неаллельных генов, при котором рецессивная аллель эпистатического гена в гомозиготном состоянии подавляет действие другого гена.

Полимерия

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)

3.2. Задачи для самостоятельного решения

Неполное доминирование

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.

Кодоминирование. Наследование групп крови человека в системе АВО.

Задача 5. Какие группы крови возможны у детей, если у их матери – II группа, а у отца – IY группа крови?

Задача 6. 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 7. 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 8. 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 9. 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 10. 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 11. 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 12. 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?

Множественные аллели

Задача 13. 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 (с^ш) и гималайской (с^г) окрасок доминируют над геном альбинизма (с). Гетерозиготы от шиншилловой и гималайских окрасок (с^шс^г) 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.

Комплементарное действие генов

Задача 14. 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.

Доминантный эпистаз

Задача 15. 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 16. 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.

Рецессивный эпистаз

Задача 17. 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.

Полимерия

Задача 18. 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.

Плейотропия, пенетрантность

Задача 19. Хондродистрофия (нарушение развития скелета) в большинстве случаев зависит от доминантного гена с полной пенетрантностью, причем гомозиготы по этому гену погибают от рождения. Супруги больны хондродистрофией. Определите вероятность рождения у них здорового ребенка.

Задача 20. По данным шведских генетиков, некоторые формы шизофрении наследуются как аутосоно-доминантные признаки. У гомозигот пенетрантность гена равна 100%, а у гетерозигот – 20%. Определите вероятность рождения больных детей в семье, где оба родителя гетерозиготны.

Задача 21. Подагра определяется доминантным аутосомным геном. По некоторым данным (В.П.Эфроимсон, 1968), пенетрантность гена у мужчин составляет 20%, а у женщин она равна нулю. Какова вероятность заболевания подагрой детей у гетерозиготных родителей? Какова вероятность заболевания подагрой в семье, где один из родителей гетерозиготен, а другой нормален по анализируемому признаку?

Задача 22. Ген В, детерминирующий брахидактилию (короткие и толстые пальцы), в гомозиготном состоянии приводит к гибели особи. Гетерозиготы жизнеспособны. Определите процент жизнеспособности детей у гетерозиготных родителей.

Задача 23. Черепно-лицевой дизостоз (преждевременное зарастание швов черепа и незаращение большого родничка) наследуется как аутосомно-доминантный признак с пенетрантностью 50%. Определите вероятность рождения больного ребенка, если один из родителей гетерозиготен по данному признаку, а другой родитель здоров.

Задача 24. Арахнодактилия (паучьи пальцы) наследуется как аутосомно-доминантный признак с пенетрантностью 30%. Умение преимущественно владеть левой рукой наследуется как аутосомно-рецессивный признак. Гены локализованы в разных парах хромосом. Определите вероятность одновременного появления обеих аномалий у детей в семье, где оба родителя гетерозиготны по двум признакам.

Задача 25. Ретинобластома (опухоль сетчатки глаза) обусловлена доминантным геном, пенетрантность которого составляет 70%. В медико-генетическую консультацию обратилась беременная женщина. Из анамнеза известно, что она и ее супруг здоровы, но имеют больного старшего сына. Также установлено, что в родословной женщины случаев ретинобластомы не встречалось, а отец супруга в детстве был оперирован по поводу ретинобластомы. Какова вероятность рождения больного ребенка в данной семье?

Раздел 4. Генетика человека. Анализ родословных.

4.1 Образцы решения и 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.

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.

4.2. Задачи для самостоятельного решения

Задача 1. Что обозначают следующие символы, используемые при составлении графических изображений родословных?

[pic]

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. Женщина правша. Две ее сестры – правши, два брата – левши. Мать – правша. У нее два брата и сестра, все правши. Бабка и дед – правши. Отец женщины– левша, его сестра и брат – левши, другие два брата и сестра – правши. Составьте родословную схему. Определите генотипы членов родословной. Какими будут дети от брака женщины с мужчиной левшой?

Задача 5. 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 6. Составьте легенду для родословной, имеющей следующее графическое изображение. Определите тип наследования изучаемого признака и генотип пробанда.

[pic]

Задача 7. Определите тип наследования изучаемых признаков и генотип пробанда в следующих родословных.

[pic]

Задача 8. Определите тип наследования изучаемых признаков и генотип пробанда в следующих родословных.

[pic]

Задача 9. Женщина со вздорным характером вышла замуж за человека с мягким характером. От этого брака родились три дочери, у одной из которых был вздорный характер. Одна из дочерей с мягким характером вышла замуж за человека с таким же характером. У них было два сына, один из которых был скандалистом, а другой мягким человеком.

Укажите на родословной этой семьи генотипы всех ее членов.

Задача 10. Молодожены нормально владеют правой рукой. В семье женщины было ещё две сестры, нормально владеющие правой рукой, и три брата – левши. Мать женщины – правша, отец – левша. У отца есть сестра и брат левши, и сестра и два брата правши. Дед по линии отца правша, бабка – левша. У матери женщины есть два брата и сестра – все правши. Мать мужа – правша, отец – левша. Бабки и деды со стороны матери и отца мужа нормально владели правой рукой. Определите вероятность рождения в этой семье детей владеющих левой рукой.

Задача 11. Рахит, устойчивый к витамину D (гипофосфатемия), - наследственная болезнь, обусловленная доминантным геном, локализованным в Х-хромосоме. В семье, где отец страдает этим заболеванием, а мать здорова, имеются 3 дочери и 3 сына. Сколько среди них может быть больных?

Задача 12. Какие из перечисленных признаков характеризуют аутосомно-доминантный тип наследования: а) заболевание одинаково часто встречается у женщин и у мужчин; б) заболевание передается от родителей детям в каждом поколении; в) у больного отца все дочери больны; г) сын никогда не наследует заболевание от отца; д) родители больного ребенка здоровы?

Задача 13. Какие из перечисленных признаков характеризуют аутосомно-рецессивный тип наследования: а) заболевание одинаково часто встречается у женщин и у мужчин; б) заболевание передается от родителей детям в каждом поколении; в) у больного отца все дочери больны; г) родители являются кровными родственниками; д) родители больного ребенка здоровы?

Задача 14. Какие из перечисленных признаков характеризуют доминантный, сцепленный с Х-хромосомой тип наследования: а) заболевание одинаково часто встречается у женщин и у мужчин; б) заболевание передается от родителей детям в каждом поколении; в) у больного отца все дочери больны; г) сын никогда не наследует заболевание от отца; д) если больна мать, то независимо от пола вероятность рождения больного ребенка равна 50%?

Задача 15. 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.

Задача 16. Две шестипалые сестры Маргарет и Мэри вышли замуж за нормальных мужчин. В семье Маргарет было пятеро детей: Джеймс, Сусанна и Дэвид – шестипалые, Элла и Ричард – пятипалые. В семье Мэри была единственная дочь Джейн с нормальным строением руки. От первого брака Джеймса с нормальной женщиной родилась шестипалая дочь Сара, от второго брака также с нормальной женщиной у него было 6 детей: одна дочь и два сына – пятипалые, две дочери и сын – шестипалые. Элла вышла замуж за нормального мужчину. У них было два сына и четыре дочери, все пятипалые. Дэвид женился на нормальной женщине. Их единственный сын Чарльз родился шестипалым. Ричард женился на своей двоюродной сестре Джейн. Две их дочери и три сына – пятипалые.

Заключение

Содержание учебно-методического пособия для самоподготовки обучающихся «Основы генетики и селекции» по ОДБ.07. Биология для студентов, обучающихся на 1 курсе специальностей 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений дело и 23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта соответствует требованиям ФГОС СПО.

Практическое использование данного пособия может повысить уровень умений и знаний обучающихся:

• 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 «Основы генетики и селекции» поможет преподавателю более рационально использовать аудиторное время.

Генетические задачи, представленные в пособии, помогают обучающимся овладевать общими и профессиональными компетенциями.

Список литературы

1. 1. Ватти К.В. Руководство к практическим занятиям по генетике. /К.В.Ватти, М.М. Тихомирова. – М.: Просвещение,1979.

   2. Гончаров О. В. Генетика. Задачи. – Саратов: Лицей, 2005.- 352 с.

   3. Орлова Н.Н. Сборник задач по общей генетике. М.: Изд-во МГУ, 1982.

   4. Орлова Н.Н., Глазер В.М., Ким А.И., Кокшарова Т.А., Алтухов Ю.П.

   5. Палеев Н.Г. Сборник задач по генетике. Ростов-на-Дону: «Ростов-на-

Дону: СевКавинВЭС», 1993.

1. 6. Сборник задач по общей генетике: Учебн. пособие / Под ред. М.М. Асланяна. М.: Изд-во МГУ, 2001.

   7. Тимолянова Е. К. Медицинская генетика/Серия «Медицина для вас». – Ростов н/Д: Феникс, 2003. – 304 с.

   8. Тренажер по общей биологии для учащихся 10-11 классов и поступающих в вузы: тренировочные задачи/сост. М. В. Высоцкая. – Волгоград: Учитель, 2006.-148 с.

   9. Хелевин Н.В., Лобанов А.М., Колесова О.Ф. Задачник по общей и медицинской генетике.- М.: Высшая школа, 1984.

   10. 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.

Приложение 1 Таблица 1 Наследование некоторых признаков у человека

Приложение 2

Словарь терминов

Аллель – разные состояния одного и того же гена.

Аллельные гены – гены, находящиеся в одних и тех же локусах гомологичных хромосом и отвечающие за выражение одного и того же признака.

Альтернативные признаки - взаимоисключающие, контрастные признаки.

Анализирующее скрещивание – скрещивание особей с доминантным признаком на рецессивную форму. Потомство от скрещивания Fan.

Аутосома - хромосома, которая не отличается у особей разных полов.

Возвратное скрещивание, или беккросс – скрещивание между гибридом и одной из родительских форм. Потомство от скрещивания Fв.

Выражение гена - внешний вид гена, который может меняться в зависимости от внешних влияний или различного генного окружения, а иногда и совсем отсутствовать.

Гамета – половая клетка.

Гаплоид – организм, клетки которого содержат гаплоидный набор хромосом (геном).

Гаплоидный набор хромосом – совокупность хромосом, в которой каждая хромосома индивидуальна (n).

Гемизигота – особь, содержащая ген в единичном числе.

Ген – участок молекулы ДНК, обладающий определенной биохимической функцией.

Ген гипостатичный – ген, который подавляется другим, неаллельным ему геном.

Ген эпистатичный (супрессор, ингибитор) - ген, который подавляет другой, неаллельный ему ген.

Ген - модификатор – ген, не несущий информацию о признаках, но влияющий на другие неаллельные гены, усиливая или ослабляя их действие.

Генетическая карта хромосом – схема расположения генов на одной хромосоме и расстояние между ними.

Геном – хромосомный набор, соответствующий гаплоидному.

Генотип – совокупность всех генов в организме.

Генофонд – совокупность генов особей, входящих в популяцию или вид.

Генетическая структура – соотношение генов и генотипов в популяции.

Гетерогаметный пол – пол, содержащий разные половые хромосомы и дающий несколько типов гамет.

Гетерозигота - особь, содержащая разные аллели одного и того же гена и дающая несколько типов гамет (Аа или АаВв).

Гибридологический анализ - анализ характера наследования признаков с помощью системы скрещивания.

Гибрид – особь, полученная в результате скрещивания между генетически различающимися родительскими организмами.

Гомозигота – особь, содержащая одинаковые аллели одного и того же гена и дающая один тип гамет (АА, аа, ААВВ, аавв).

Гомологичные хромосомы – одинаковые по форме, размеру и набору генетического материала хромосомы (частично гомологичными можно считать половые хромосомы X и Y).

Группа сцепления – совокупность всех генов, локализованных в одной хромосоме.

Дигибридное скрещивание – скрещивание особей – отличающихся двумя парами альтернативных признаков.

Дигибрид – гибрид, гетерозиготный по двум парам аллелей (АаВв).

Диплоид – особь, содержащая диплоидный набор хромосом или два генома.

Диплоидный набор хромосом – набор хромосом, в котором каждая хромосома имеет себе пару; обозначается 2n (где n – гаплоидный набор – геном).

Доминантный признак – признак родителя, который наследуют потомки F1.

Доминирование – явление, при котором один из аллелей гетерозиготы (доминантный аллель) оказывает более сильное влияние на соответствующий признак особи, чем другой аллель (рецессивный).

Доза гена - степень влияния гена на признак.

Доминирование полное – участие только одного аллеля в определении признака у гетерозиготной особи. В этом случае гетерозигота по данному признаку Аа не отличается от гомозиготы АА.

Доминирование неполное - гетерозигота Аа отличается по данному признаку от гомозиготы АА.

Зигота – оплодотворенная яйцеклетка.

Инбридинг – самоопыление или скрещивание между родственными особями у тех организмов, которым в норме свойственно перекрестное оплодотворение.

Кариотип – совокупность хромосом, характерна для вида.

Кодоминирование – независимое проявление аллельных генов.

Комплементарные гены – гены, которые, только находясь в генотипе вместе и дополняя друг друга, определяют развитие признака.

Крисс – кросс (перекрестное наследование) – наследование сыновьями признаков матери, а дочерьми - признаков отца.

Кроссинговер – обмен участками между гомологичными хромосомами. Происходит между внутренними не сестринскими хроматидами гомологичных хромосом в диплонеме профазы I мейоза.

Летальный ген – ген, наличие которого (особенно в гомозиготном состоянии) приводит организм к гибели.

Локус - место гена на хромосоме.

Множественный аллелизм - нахождение одного и того же гена в более чем 2 состояниях.

Моногибридное скрещивание – скрещивание особей, различающихся одной парой альтернативных признаков.

Независимое наследование – каждая альтернативная пара признаков контролируется разными генами, которые не взаимодействуют друг с другом и находятся в разных негомологичных хромосомах.

Панмиксия – свободное скрещивание.

Пенетрантность – частота проявления гена. Может быть полной, если фенотипически ген проявляется у всех особей одинаково, и неполной, если у ряда особей с генотипами АА и Аа не проявляются те свойства, которые определяет данный ген. Это может быть связано не только с генотипом, но и с влиянием окружающих условий.

Плейотропия – способность гена оказывать влияние одновременно на несколько признаков организма (множественное действие гена).

Полимерия – наличие разных генов, оказывающих сходное воздействие на развитие одного и того же признака.

Полимерия кумулятивная или суммирующая – фенотип зависит от количества доминантных и рецессивных генов, доза которых суммируется.

Полимерия некумулятивная – фенотип определяется наличием хотя бы одного доминантного гена в генотипе и не зависит от их количества.

Полиморфизм – наличие в популяции четко различимых морфологических форм, обусловленное генотипической изменчивостью.

Половая хромосома – хромосома, по которой различаются особи разных полов.

Расщепление – появление в потомстве гетерозигот четко различимых категорий особей со специфическими особенностями. В основе расщепления лежит мейоз, в процессе которого гомологичные хромосомы расходятся и попадают в разные клетки, что ведет к расхождению аллелей, принадлежавших одной паре хромосом.

Рекомбинация – перегруппировка генов при образовании гамет у гибрида, ведущая к новым сочетаниям признаков у потомства.

Рецессивный признак – признак родителя, который не проявляется у гибрида F1. Особь, несущая рецессивный признак может быть гомозиготой или гемизиготой (аа или X^aY).

Реципрокное скрещивание – пара скрещиваний, в которых материнская и отцовская особи могут быть как с доминантными, так и с рецессивными признаками. Скрещивание, в котором материнская особь имеет доминантный признак, называется прямым, а если рецессивный – обратным.

Родословная - группа лиц, связанных родственными или семейными узами.

Самостерильность – неспособность к самооплодотворению.

Сверхдоминирование – гетерозис, наблюдаемый при моногибридном скрещивании. При этом гетерозигота Аа превосходит по мощности гомозиготы АА и аа.

Стерильность – уменьшение или угнетение способности производить потомство половым путем.

Супрессор (ингибитор) - ген, подавляющий другой, неаллельный ему ген.

Сцепление – связь между генами, исключающая возможности их независимого наследования. Сцепление бывает обусловлено локализацией генов в одной и той же хромосоме.

Сцепление с полом – наследование признаков, гены которых расположены на половых хромосомах.

Терминализация – смещение хиазм к концам хромосом, ведущее к уменьшению их числа. Происходит в диакенезе профазы I мейоза.

Трансгетерозигота – гетерозигота по двум локусам, у которой рецессивные аллели локализованы в различных хромосомах.

Трансгрессия – появление в F2 или последующих поколениях таких особей, у которых какой – либо признак выражен сильнее, чем у родительских форм.

Тригибрид – гибрид, гетерозиготный по трем парам аллелей (АаВвСс).

Триплоид – организм, клетки которого содержат три генома (3n).

Унивалент – неконьюгировавшая хромосома в мейозе.

Фенотип – совокупность признаков и свойств организма. Представляет собой результат взаимодействия между генотипом и окружающей средой.

Фертильность – плодовитость.

Хиазма – наложение плеч хроматид конъюгировавших гомологичных хромосом. Ведет к обмену участками хроматид.

Химера – особь, состоящая из генетически различных клеточных слоев.

Хроматида – одна из двух нитей, составляющих хромосому.

Цис - гетерозигота – гетерозигота по двум локусам, у которой оба рецессивных аллеля находятся в одной и той же хромосоме.

Частота генотипа – относительное количество особей данного генотипа, выраженное в долях единицы или процентах (за единицу или 100% принимается общее число особей в популяции или исследуемой выборке).\

Чистая линия – потомство одного самооплодотворяющегося организма.

Эпистаз – взаимодействие между неаллельными генами, при котором один ген подавляет другой, неаллельный ему ген (А>B, a>b).

F1 - первое поколение, полученное от скрещивания двух родительских форм. Следующее поколение обозначают F2, F3 и т. д.

I1 - первое поколение инбридинга у организмов, которым в норме свойственно перекрестное оплодотворение. Последующие поколения, полученные тем же путем, обозначают I2, I3 и т. д.

n – гаплоидный набор хромосом.

2n – диплоидный набор хромосом.

P – родительские особи.

W- хромосома – половая хромосома, встречающаяся только у самок в случае, если самка гетерогаметна.

X-хромосома – хромосома, определяющая развитие женского пола у видов с мужской гетерогаметностью.

Y-хромосома – половая хромосома, которая встречается только у особей мужского пола в случае, если самец гетерогаметен.

Z- хромосома – половая хромосома, определяющая развитие самцов в случае женской гетерогаметности.