І Н С Т Р У К Ц І Я № 5 для студента

до практичного заняття

Тема: Взаємодія генів. Розв’язування задач.

Мета:

1. Знати:

-основні положення хромосомної теорії спадковості

-хромосомне визначення статі

-типи взаємодії алелльних генів

-типи взаємодії неалельних генів

-успадкування груп крові системи АВО і резус-системи

-хромосомне визначення статі

-захворювання людини, зчеплені зі статтю 2. Вміти:

-розв’язувати задачі на успадкування груп крові і резус – належності

-розв’язувати задачі на зчеплене успадкування

-будувати генетичні карти

-розв’язувати задачі на успадкування зчеплене зі статтю

-розв’язувати задачі на різні типи взаємодії генів

Практичні навички, які слід відпрацювати на занятті

1.Вміння розв’язувати задачі на успадкування груп крові і резус-належності.

2.Вміння розв’язувати задачі на зчеплене успадкування.

3.Вміння будувати генетичні карти.

4.Вміння розв’язувати задачі на успадкування зчеплене зі статтю.

5.Вміння розв’язувати задачі на різні типи взаємодії генів.

Х і д р о б о т и

Завдання 1: Розв’язування задач на успадкування груп крові і резус - належності.

Примітка: Методика розв'язування задач на успадкування груп крові і резусналежності.

І група крові (О) – ІОІО – гомозиготна рецесивна

ІІгрупа крові (А) – ІАІА – гомозиготна домінантна, ІАІО – гетерозиготна

ІІІгрупа крові (В) – ІВІВ – гомозиготна домінантна,. ІВІО – гетерозиготна. IV група крові (АВ) – ІАІВ – гетерозиготна (кодомінування ).

Встановлено, що утворення антигену Rh+ контролюється трьома парами зчеплених генів С, D, Е, а резус – негативні люди – трійні рецесиви і мають генотипи с, d, е.

1

Група крові Rh + може бутигомозиготна (DD) і гетерозиготна (Dd), Rh – – тільки гомозиготна (dd).

Група крові і резус – фактор успадковуються як менделюючі ознаки.

Приклад 1: У матері І група крові, а в батька IV, які групи крові можливі у дитини ?

В і д п о в і д ь: У цього подружжя можливі діти з ІІ і ІІІ групами крові.

Приклад 2: У подружжя було встановлено позитивний Rh – фактор, але в них народився хлопчик з негативним Rh – фактором. Які генотипи батьків?

Р♀, ♂ - ?

Ві д п о в і д ь: Генотипи батьків: ♀ - Ее (гетерозиготна), ♂- Ее (гетерозиготний).

Задача 1: У матері IV група крові, у батька ІІІ. Які групи крові не можуть бути у їх дітей ?

Задача 2: У суді слухається справа про стягнення аліментів. У матері І група крові, у дитини ІІ гр. Чи може бути батьком дитини чоловік з ІІІ гр. крові? Яка група крові можлива у батька ?

Задача 3: Резус – позитивна жінка з ІІІ групою крові, батько якої мав резус – негативну кров І групи, одружилась з резус – негативним чоловіком з І групою крові. Яка ймовірність того, що дитина успадковує обидві ознаки батька?

Задача 4: У хлопчика О ( І ) група крові, у його сестри АВ ( ІV ). Визначте групи крові та генотипи їхніх батьків.

Задача 5: У пологовому будинку переплутали хлопчиків. Батьки першої сім’ї мають О ( І ) і А ( ІІ ) групи крові, а батьки другої - А ( ІІ ) і АВ ( ІV ) групи крові. Аналізами встановлено, що в дітей О ( І ) і АВ ( ІV ) групи крові. Визначте, хто чий син.

Задача 6: Батько має І групу крові, мати – ІV . Їхня дочка одружилася з юнаком, який має ІІІ групу крові (ВО). Від цього шлюбу народилися діти з І-ю, ІІ-ю і ІV-ю групами крові. Визначте групу крові матері. Чи можливе народження від цього шлюбу дитини з ІІІ групою крові?

Задача 7: У подружжя було встановлено позитивний Rh – фактор, але в них народився хлопчик з негативним Rh – фактором. Як успадковується Rh – фактор?

Задача 8: Чоловік, який має резус-негативну кров ІV, одружився з жінкою, що має резус-позитивну кров ІІІ групи. У батька жінки була резус-негативна кров І групи. У сім’ї народилося двоє дітей: резус-негативна з ІІІ групою крові та резус – позитивна з І групою крові. Судово-медична експертиза встановила, що одна дитина із двох – позашлюбна. За якою ознакою можна виключити батьківство чоловіка?

Завдання 2: Розв’язування задач на зчеплене успадкування, кросинговер і побудову генетичних карт.

2

Примітка: Методика розв'язування задач на зчеплене успадкування.

Гени що знаходяться в одній хромосомі називаються зчепленими. Між зчепленими генами часто відбувається кросиновер. Кросинговер – обмін ділянками гомологічних хромосом в процесі клітинного поділу. Частота (відсоток) перехресту між генами залежить від відстані між ними: чим далі вони розташовані один від одного, тим частіше відбувається кросинговер.

Генетична карта – це пряма, на якій позначено порядок розташування генів і вказано

Дві паралельні лінії символізують пару гомологічних хромосом. Комбінації генів над і під ними - групи зчеплення, успадковані від матері (верхня) і від батька (та, що знизу). Гамети з вихідними групами зчеплення називають некросоверними, а з новими комбінаціями алелів — кросоверними. При повному зчепленні генів в особин з таким генотипом утворюються лише некросоверні гамети двох типів - АВ і ab (у рівних кількісних співвідношеннях (по 50 %). За умови неповного зчеплення в результаті кросинговеру в особин утворюються чотири типи гамет:

-некросоверні гамети двох типів - АВ і ab;

-кросоверні гамети двох типів - АЬ і аВ.

Некросоверних гамет завжди більше, ніж кросоверних. Відсоток утворених гамет за умови неповного зчеплення залежить від відстані між генами в групі зчеплення.

Приклад 3. У людини гени А і В локалізовані в одній автосомі. Які типи гамет і в

і 12 % кросоверних гамет - АВ і ab (по 6 %).

Приклад 4: В одній хромосомі знаходяться гени С, Д, Е. Гени С і Д дають перехрест у 13 %, гени Д і Е – в 12 %, гени С і Е – в 25 %. Побудуйте генетичну карту хромосоми.

В і д п о в і д ь: у хромосомі таке взаєморозташування генів: С, Д, Е. Відстань між С і Д = 13 морганід

Д і Е = 12 морганід.

25 морганід

Задача 9: Які типи гамет і в якому співвідношенні утворюють генотипи:

Задача 10: У дрозофіли відстань між двома генами А і В – 24 морганіди. Якими будуть нащадки від схрещування рецесивної самки та самця з генотипом

АВав ?

3

Задача 11: Гени M, N i K знаходяться в одній групі зчеплення. Між генами M i N кросинговер відбувається з частотою 8,8 %, між генами N i K – з частотою 6,5 %. Визначте взаєморозташування M N i K якщо між генами M i K кросинговер відбувається з частотою 15,3 %.

Завдання 3: Розв’язування задач на успадкування зчеплене зі статтю

Примітка: При розв’язуванні задач на успадкування ознак, зчеплених зі статтю, треба пам’ятати, що У-хромосома є генетично інертною, тобто здебільшого не містить алелів генів, які перебувають в Х-хромосомі. Такий стан (ХАУ або ХаУ) називають гемізиготним. Він спричинює цікаве явище, яке дістало назву кріс-крос успадкування, коли ознака від матері передається синові, а від батька – дочці. (Не треба забувати також, що у птахів гомогаметною статтю є чоловіча, а гетерогаметною – жіноча).

У людини жіноча стать визначається наявністю двох Х-хромосом (ХХ), одна з яких успадковуються від батька, а друга від матері. Тоді (якщо А – норма, а - хвороба) жінки можуть бути: ХАХА – здорова, ХАХа – носій, ХаХа – хвороба, на відміну від чоловіків ХАУ – здоровий, ХаУ – хворий. Носіями чоловіки ніколи не бувають.

Приклад 5: Дочка гемофіліка виходить заміж за сина іншого гемофіліка, при чому наречена і наречений не хворіють на гемофілію. Визначте ймовірність народження хворої дитини.

F1 – ?

2.Наречений здоровий, він отримав від матері Х-хромосому з домінантним алелем Н, а від батька – гемофіліка – У-хромосому. Отже, генотип хлопця – ХНУ.

F1: ХHXH, XHY, XHXh, XhY

В і д п о в і д ь: у цього подружжя може народитися здорова дівчинка (ХНХН), дівчинка – носій (ХНХh), хлопчик здоровий (ХНУ) і хлопчик гемофілік (ХhУ).

Задача 12: У курей зчеплений зі статтю ген А в рецесивному стані має летальну дію. Яка частина потомства загине, якщо схрестити курку з гетерозиготним півнем?

Задача 13: У дрозофіли червоний колір очей – домінантна зчеплена зі статтю ознака. Схрещено білооку самку з червонооким самцем. Яким за кольором очей буде друге покоління ?

Задача 14: Чоловік дальтонік одружився з жінкою, яка є носієм кольорової сліпоти. Чи можна чекати від цього шлюбу нормального сина? Дівчини з кольоровою сліпотою?

Задача 15: Чоловік хворий на дальтонізм, його дружина та її батьки розпізнають кольори нормально. Яка ймовірність народження у подружжя хворої дитини?

Задача 16: Здоровий юнак одружується з дівчиною, батько якої позбавлений потових залоз, а мати і її батьки здорові. Яка ймовірність того, що сини і дочки від цього шлюбу не матимуть потових залоз, якщо ця аномалія зумовлена рецесивним зчепленням з Х-хромосомою геном ?

4

Задача 17: У здорових батьків кілька дітей. Один син хворий на гемофілію і вмирає у віці 14 років. Другий син і дві дівчини здорові. Напишіть генотипи всіх членів цієї родини.

Задача 18: У потомстві від шлюбів 18 чоловік, хворих на одну з форм рахіту, зі здоровими жінками народилося 24 дочки і 20 синів. Усі дочки були з ознаками рахіту, усі сини – здоровими. Як успадковується ця хвороба ?

Задача 19: Рецесивний ген гемофілії міститься в Х-хромосомі.

1.Батько дівчини хворіє на гемофілію, а мати здорова і походить із сім’ї, де ніхто не хворів на гемофілію. Дівчина вийшла заміж за здорового юнака. Що можна сказати про їхніх майбутніх дітей?

2.Здорова жінка, брат якої хворіє на гемофілію, вийшла заміж за здорового чоловіка. У них народилася дитина, хвора на гемофілію. Яка ймовірність того, що і друга дитина буде гемофіліком?

3.Якого потомства слід чекати у шлюбі чоловіка-гемофіліка з жінкою, яка є носієм гемофілії?

Задача 20: Чоловік з блакитними і нормальним зором, батьки якого мали сірі очі й

нормальний зір, одружився з жінкою, що мала нормальний зір і сірі очі. Батьки жінки мали сірі очі й нормальний зір, а блакитноокий брат був дальтоніком. Від цього шлюбу народилась дівчинка із сірими очима і нормальним зором та двоє блакитнооких хлопчиків, один з яких був дальтоніком. Визначте генотипи згаданих осіб.

Задача 21: Чоловік-дальтонік з групою крові АВ одружився з жінкою, що має нормальний зір і групу крові А. Від цього шлюбу народилося двоє дітей: дівчинка з нормальним зором і групою крові А та хлопчик з нормальним зором і групою крові В. Визначте генотипи батьків і дітей. Чи можуть у цій сім’ї народитися діти з групами крові батьків? Яка ймовірність народження дітей-дальтоніків?

Завдання 4: Розв’язування задач на різні типи взаємодії генів.

Примітка: Є два типи взаємодії генів: алельна і неалельна взаємодія. Алельна взаємодія:

–повне домінування

–неповне домінування

–кодомінувавння

–зверхдомінування Неалельна взаємодія:

–комплементарність

–епістаз

–полімерія

–плейотропія

Приклад: При схрещуванні жовтоплідного і білоплідного гарбузів усе потомство мало білі плоди, а в другому поколінні відбулося розщеплення 182 білих, 44 жовтих і 15 зелених. Визначте генотип батьківських форм.

5

Задача 22: У курей оперення ніг визначається домінантними генами. Внаслідок схрещування двох порід курей з опереними і неопереними ногами в F1 усі кури мали оперені ноги, а в F2 з’явилося розщеплення: 15 оперених : 1неоперена. Поясніть результати схрещування.

Задача 23: При схрещуванні різних сортів рослин гарбуза з кулястими плодами в першому поколінні всі рослини мали дископодібну форму плодів, а в другому поколінні 9 частин було з дископодібними плодами, 6 з кулястими і 1 частина з довгастими. Визначте, як успадковується форма плода у гарбуза.

Задача 24: Від схрещування двох сортів кукурудзи з білим зерном гібриди першого покоління мали біле зерно. У другому поколінні 138 рослин мали біле, а 39 – пурпурове зерно. Як успадковується колір зерна у кукурудзи.

Завдання 5: Зробіть загальний висновок по виконаній роботі.

Тести

1.Стать у ссавців визначається:

A.До запліднення

B.Після запліднення

C.У момент запліднення

D.У момент народження

E.При досягненні статевої зрілості

2.Зчеплено зі статтю успадковуються:

A.Катаракта, багатопалість

B.Гемофілія, дальтонізм

C.Хвороба Дауна, синдром Клайнфельтера

D.Цукровий діабет, фенілкетонурія

E.Бронхіальна астма, ревматизм

3.Т.Морган при дослідженні зчепленого успадкування проводив свої досліди на:

A.Горосі посівному

B.Мушці дрозофілі

C.Квітах нічної красуні

D.Мишах

E.Людині

4.Як звуться пари хромосом, однакові у осіб чоловічої та жіночої статі:

A.Гетерохромосоми

B.Аутосоми

C.Хроматиди

D.Гамети

E.Гени

5.Як зветься нормальний процес, що порушує зчеплення генів:

A.Кон’югація

B.Кросинговер

C.Реплікація

D.Трансляція

E.Денатурація

6.У сім’ї, де батько хворий на гемофілію, а мати є гомозиготною за геном, який зумовлює нормальне згортання крові, слід очікувати нащадків з такими генотипами:

A.ХH ХH і ХH У

B.Хh Хh і ХH У

C.ХH ХH і Хh У

D.ХH Хh і Хh У

E.ХH Хh і ХH У

7.У сім’ї, де батько хворий на дальтонізм, а мати є гетерозиготною за геном, який зумовлює нормальне сприймання кольорів, слід очікувати нащадків з такими генотипами:

A.ХD Хd

B.Хd Хd

C.ХD У

6

D.Хd У

E.Усі вище згадані

8.Одиницею відстані між генами є:

A.Морганіда

B.Нанометр

C.Сантиметр

D.Дециметр

E.Одиниця карти хромосоми

9.Колір очей у людини визначає автосомний ген, дальтонізм – рецесивний, зчеплений зі статтю ген. Визначте генотип кароокої жінки з нормальним кольоровим зором, батьки якої – блакитноокий дальтонік (кароокість домінує над блакитноокістю):

A.ААХDХD

B.АаХDХd

C.АаХdХd

D.ааХDХd

E.АаХDУ

10.Альбінізм визначається рецесивним автосомним геном, а гемофілія – рецесивним геном, зчепленим зі статтю. Укажіть генотип жінки-альбіноса, гемофіліка:

A.АаХHУ

B.АаХHХH

C.ааХhУ

D.ааХhХh

E.ааХHХH

11.Чи може народитися дочка, хвора на гемофілію, якщо її батько – гемофілік:

A.може, тому що ген гемофілії розташований у У-хромосомі

B.не може, тому що ген гемофілії розташований у соматичних клітинах

C.може, тому що вона гетерозиготна за Х-хромосомами

D.може, якщо мати – носій гена гемофілії

E.може, якщо батько гомозиготний за геном гемофілії

12.При дигібридному схрещуванні між генами А і В частота кросинговера – 6 %, між генами А і С – 13 %, між генами В і С – 7 %. Який ймовірний порядок розташування генів, якщо усі вони знаходяться в одній групі зчеплення:

A.А – В – С

B.А – С – В

C.В – С – А

D.С – А – В

E.В – А – С

13.Що таке кросинговер:

A.Обмін гомологічними ділянками між гомологічними хроматидами

B.Кон’югація хромосом

C.Спіралізація хромосом

D.Утворення бівалентів

E.Хромосомна аберація

14.У батьків ІІ і ІІІ групи крові. Якщо батьки гомозиготні за цією ознакою, які можливі варіанти народження дітей:

A.І та ІV у співвідношенні 1:1

B.ІІ та ІІІ у співвідношенні 1:3

C.І, ІІ та ІІІ у співвідношенні 1:2:1

D.І, ІІ, ІІІ та ІV у співвідношенні 1:1:1:1

E.Усі діти з ІV групою крові

15.Що таке група зчеплення:

A.Домінантний і рецесивний алелі

B.Тільки домінантні гени

C.Тільки рецесивні гени

D.Гени, що кодують альтернативні прояви ознак

E.Всі гени однієї хромосоми

16.Неповне домінування – це:

A.Явище, коли один ген кодує кілька ознак

B.Явище, коли для прояву ознаки потрібна дія двох домінантних генів

C.Явище, коли домінантна алель неповністю домінує над рецесивною

D.Це одна із форм взаємодії неалельних генів

E.Явище, коли в гетерозиготному стані домінантний алель проявляється сильніше, ніж у гомозиготному

17.Кодомінування – це:

A.Явище, коли ознака формується спільною дією двох домінантних алелів

7

B.Взаємодоповнення двох неалельних генів

C.Відповідність між певними нуклеотидами в молекулі ДНК

D.Явище, коли один ген кодує декілька ознак

E.Гальмування одного з пари неалельних генів

18.Плейотропія – це:

A.Неповне домінування

B.Залежність певної ознаки від декількох генів

C.Залежність декількох ознак від дії одного гена

D.Комплементарна дія генів

E.Гальмування одного з пари неалельних генів

19.Генотип людини з І групою крові за системою АВО записується:

A.ІАІВ

B.ІАІО

C.ІВІВ

D.ІОІО

E.ІВІО

20.Генотип людини з ІІ групою крові за системою АВО записується:

A.ІАІА

B.ІВІВ

C.ІВІО

D.ІАІВ

E.ІОІО

21.Генотип людини з ІІІ групою крові за системою АВО записується:

A.ІАІВ

B.ІОІО

C.ІВІО

D.ІАІА

E.ІАІО

22.Генотип людини з ІV групою крові за системою АВО записується:

A.ІАІВ

B.ІОІО

C.ІВІО

D.ІАІА

E.ІАІО

23.Група крові з генотипом ІАІО позначається:

A.ІІІ (В)

B.І (О)

C.ІV (АВ)

D.ІІ (А)

E.І (А)

24.Група крові з генотипом ІАІВ позначається:

A.ІІІ (В)

B.І (О)

C.ІV (АВ)

D.ІІ (А)

E.І (А)

25.Ознаки зчеплені зі статтю:

A.Первинні статеві ознаки

B.Ті, що визначаються статтю

C.Ті, що успадковуються через статеві хромосоми

D.Домінують або не домінують залежно від статі

E.Які однаково проявляються в будь-якої статі

26.Генотип людини з резус-негативною кров’ю ІV групи позначається:

A.Rhrh ІАІВ

B.RhRh ІОІО

C.rhrh ІАІО

D.rhrh ІАІВ

E.RhRh ІВІО

27.Між генами А і В, локалізованими в одній хромосомі, відстань становить 10 % кросинговеру. Утворення гамет Аb за наявності кросинговеру має ймовірність:

A.100 %

B.90 %

C.45 %

D.5 %

E.2,5 %

8

28.Батьки мають ІІ і ІІІ групи крові та обидва гомозиготні за даною ознакою. Їхні діти матимуть групи крові:

A.І і ІV у співвідношенні 1:1

B.ІІ і ІІІ у співвідношенні 1:3

C.І, ІІ і ІІІ у співвідношенні 1:2:1

D.І, ІІ, ІІІ і ІV у співвідношенні 1:1:1:1

E.Усі діти з ІV групою крові

29. Від батьків із ІІ групою крові, гетерозиготних за даною ознакою, ймовірність народження дітей

зІ групою крові становить:

A.Немає

B.10 %

C.25 %

D.50 %

E.75 %

30.Батьки мають ІІ і ІІІ групи крові. Ймовірність у них народження дітей із І групою крові, якщо обидва батьки гетерозиготні за даною ознакою, становить:

A.Немає

B.10 %

C.25 %

D.50 %

E.75 %

31.Два брати мають І і ІV групи крові. Їхні батьки мають групу крові:

A.І і ІV

B.ІІ і ІІІ

C.Обидва І

D.Обидва ІV

E.Діти мають різних батьків

32.Скільки типів гамет утворює гомогаметна стать (стосовно гетерохромосом ):

A.Один тип

B.Два типи

C.Три типи

D.Чотири типи

E.Більше чотирьох типів гамет

33.Скільки типів гамет утворює гетерогаметна стать (стосовно гетерохромосом ):

A.Один тип

B.Два типи

C.Три типи

D.Чотири типи

E.Більше чотирьох типів гамет

34.Гени А, В і С належать до однієї групи зчеплення. Експериментально виявлено, що відстань між генами С і В становить 20 морганід , між С і А – 25, між А і В – 5 морганід. Яке розташування цих генів на карті хромосом:

A.А – В – С

B.А – С – В

C.В – С – А

D.С – А – В

E.В – А – С

35.У дрозофіли червоний колір очей – домінантна зчеплена зі статтю ознака. Схрещено білооку самку з червонооким самцем. Яким за кольором очей буде перше покоління:

A.50 % червонооких самочок і 50 % білооких самців

B.75 % червонооких самочок і 25 % білооких самців

C.50 % білооких самочок і 50 % червонооких самців

D.25 % білооких самочок і 75 % червонооких самців

E.Всі 100 % червоноокі

36.Стать, яка має обидві однакові статеві хромосоми, називається гомогаметною, а стать із різними статевими хромосомами – гетерогаметною. Коли в людини відбувається генетичне визначення статі:

A.Під час гаметогенезу

B.Під час запліднення

C.Під час дроблення

D.Під час гістогенезу

E.Під час статевого дозрівання

37. Хто з вчених – генетиків експериментально обґрунтував хромосомну теорію спадковості і по праву вважається її засновником:

A. Т.Морган

9