Тема 3. Взаимодействие генов.

Задача 1. У попугайчиков-неразлучников цвет перьев определяется двумя парами несцепленных неаллельных генов. Сочетание двух доминантных генов (хотя бы по одному из каждого аллеля АВ) определяет зеленый цвет, сочетание доминантного гена из одной пары и рецессивных генов из другой определяет желтый А-вв пли голубой ааВ- цвет, рецессивные особи по обеим парам аавв имеют белый цвет.

а) При скрещивании зеленых попугайчиков-неразлучников меж­ду собой получено потомство из 55 зеленых, 18 желтых, 17 голубых и 6 белых. Определите генотипы родителей и потомства.

Р

F1

Ответ:

б) Зоопарк прислал заказ на белых попугайчиков. Однако, скрещивание имеющихся на ферме зеленых и голубых особей не дава­ло белых попугайчиков. Определите генотипы имеющихся на ферме птиц.

Р

F1

Ответ:

Задача 2. Ген К детерминирует розовидный гребень, ген Р - гороховидный. При сочетании генов К и Р развивается ореховидный гребень. Птицы, рецессивные по обоим генам (ккрр), имеют простой (листовидный) гребень. Скрещены особи КкРр с ккрр. Установить расщепление в первом поколении.

P

G

F1

Ответ:

Работа 2. Эпистаз.

Пример. Явление эпистаза было обнаружено при изучении наследования серой и вороной окраски у лошадей (Таблица 2).

Скрещивание гомозиготной серой лошади с рыжей дает в F₁ всех серых лошадей. Во втором поколении на каждые 16 лошадей в среднем появляются 12 серых, 3 вороных и I рыжая, что свидетельствует об явлении эпистаза. Аллель серой масти С обладает способностью перекрывать эффект других независимых генов окраски. Поэтому особи С - В - оказываются серыми. Когда аллель В находится ссВ- он освобождается от эпистаза со стороны С, лошадь приобретает вороную окраску. Двойной рециссив ссвв оказывается лошадью, которая имеет рыжую окраску.

Таблица 2

Р: CCBB Х ccbb

Серая Рыжая

F₁: CcBb

Серая

F₁: CcBb Х CcBb

	CB	Cb	cB	cb
CB	CCBB сер	CCBb сер	CcBB сер	CcBb сер
Cb	CCBb сер	CCbb сер	CcBb сер	Ccbb сер
cB	CcBB сер	CcBb сер	ccBB ворон	ccBb ворон
Cb	CcBb сер	Ccbb сер	ccBb ворон	ccbb рыж

С - серая окраска, подавляющая вороную;

с - рыжая, не подавляющая;

В - вороная;

в - рыжая,

12 Серых, 3 вороных, I рыжая.

Задача 3. У овса цвет зерен определяется двумя парам несцепленных между собой генов. Один доминантный ген обусловливает черный цвет А, другой – серый В. Ген черного цвета подавляет ген серого цвета. Оба рецессивных аллеля обусловливают белую окраску аавв.

а) При скрещивании чернозерного овса в потомстве оказалось расщепление на 12 чернозерных, 3 серозерных и I с белыми зернами. Определите генотипы скрещиваемых особей и их потомство.

P

F1

Ответ:

б) При скрещивании белозерного овса с чернозерным получилось половина растений с черными зернами, половина - с серыми. Определите генотипы, скрещиваемых особей.

Р

F1

Ответ:

Задача 4. У человека имеется несколько форм наследственной близорукости. Умеренная форма (от –2,0 до –4,0) и высокая (выше –5,0) передаются как аутосомные имел нормальное зрение, родилось двое детей: дочь и сын. У дочери умеренная доминантные несцепленные между собой признаки. В семье где мать была близорукой, а отец, а у сына высокая форма близорукости.

Какова вероятность рождения следующего ребенка в семье без аномалий, если известно, что у матери близорукостью страдал только один из родителей? Следует иметь в виду, что у людей, имеющих гены обоих форм близорукости, проявляется только одна – высокая.

P

G

F1

Ответ:

Задача 5. Так называемый, бомбейский феномен состоит в том, что в семье, где отец имел 1-ю группу крови, а мать 3-ю, родилась девоч­ка с 1-й группой крови. От брака ее с мужчиной, имеющего 2-ю груп­пу крови, родились две девочки: одна с 4-й, а другая - с 1-й груп­пой крови. Появление в третьем поколении девочки с 4-й группой крови от матери с 1-й группой вызвало недоумение. Однако, в лите­ратуре было описано еще несколько подобных случаев. По сообщению В.Маккюсика (1967), некоторые генетики склонны объяснить это яв­ление редким рецессивным эпистатическим геном, способным подавлять действие генов, определяющих группу крови А и В.

Принимая эту гипотезу, определить:

а) вероятные генотипы всех трех поколений, описанных в бомбейском феномене;

б) вероятность рождения детей с 1-й группой крови в семье первой дочери из третьего поколения, если она выйдет замуж за та­кого же по генотипу мужчину;

в) вероятные группы крови у детей в семье второй дочери из третьего поколения, если она выйдет замуж за мужчину с 4-й группой крови, но гетерозиготного по редкому эпистатическому гену.

Р

G

F1

Ответ:

Работа 3. Полимерия.

У человека пример полимерного наследования - рост, цвет кожи, одаренность. На рост человека влияет 10 пар неаллельных генов, доминантные гены обусловливают низкий рост; рецессивные -высокий рост. Таким образом, чем больше у человека рецессивных генов, тем выше рост.

Пример. Наследование цвета кожи исследовал на острове Ямайка Деверкорт. Он установил, что цвет кожи определяется двумя парами несцепленных неаллельных генов. Гены А₁ и A₂ обусловливают черный цвет, а₁ и a₂ - белый. При браке черного с белым - рождаются мулаты.

Р: А₁А₁A₂A₂ Х a₁a₁a₂a₂

Черный Белый

F₁: А₁a₁A₂a₂

Мулат

При браке мулатов возможны различные цветовые вариации ко­жи (черные, темные, мулаты, светлые, белые). Чем больше в генотипе доминантных генов, тем цвет кожи темнее.

Задача 6. Наследование цвета зерен у пшеницы связано с двумя пара­ми генов. Красная окраска зависит от доминантных генов A₁ и А₂, белая от рецессивных a₁ и а₂. Какую окраску зерен будут иметь по­томки F₁ и F₂ от скрещивания чистолинейных растений с красной и белой окраской зерен? Как называется такой тип наследования?

Р

F1

Ответ:

Задача 7. Рост человека контролируется несколькими парами несцепленных генов, которые взаимодействуют по типу полимерии. Если пренебречь факторами среды и условно ограничиться лишь тремя парами генов (Ш.Ауэрбах, 1969), то можно 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) Определить 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 и 150 см. Определите генотипы родителей и их рост.

Р

F1

Ответ:

Работа 4. Плейотропное действие генов.

У человека известен доминантный ген, вызывающий характерную картину синдрома Марфана. Такие люди отличаются длительным ростом конечностей, особенно ног и пальцев рук (паучьи пальцы). Кроме того, этот же доминантный ген вызывает дефект в хрусталике глаза.

Пример. Примером плейотропного гена у человека служит мутация серповидноклеточности (ген рециссивный). Ген, определяющий химическую структуру гемоглобина, определяет изменение формы эритроцитов и повышает устойчивость организма против малярийного плазмодия в гетерозиготном состоянии. Какие дети могут родится от брака гетерозиготных родителей?

Р: Аа х Аа

G: А а А а

F1: АА, Аа, Аа, аа

Ответ: 25% детей с анемией, 50% с легкойформой анемии, устойчивые к малярии, 25% здоровы.

Задача 8. Арахнодактилия наследуется как доминантный аутосомный признак А с пенентрантностью 30%. Леворукость – рецессивный аутосомный признак в с полной пенентрантностью.

Определите вероятность проявления обеих аномалий одновременно у детей в семье, где оба родителя гетерозиготные по обеим парам генов.

P

G

F1

Ответ:

Задача 9. У мексиканского дога ген, вызывающий отсутствие шерсти, в гомозиготном состоянии ведет к гибели потомства. При скрещивании двух нормальных догов часть потомства погибла. При скрещивании того же самца со второй самкой гибели потомства не было. Однако, при скрещивании потомков от этих двух скрещиваний опять наблюда­лась гибель щенков.

Определите генотипы всех скрещиваемых особей.

P

G

F1

Ответ:

Задача 10. Доминантный ген Д обуславливает у человека появление голубых склер. Голубые склеры сами по себе безвредный признак, но вместе с ним у человека развивается глухота и хрупкость костей. Мужчина с голубыми склерами женился на женщине с нормальными склерами. Какова вероятность рождения у них нормальных детей и с указанными пороками.

P

G

F1

Ответ: