Типовые задачи и эталоны их решения

Задача 1. Пары генов А и В, отвечающие за разные признаки, находятся в одной хромосоме. Напишите варианты гамет дигетерозиготного организма при наличии кроссинговера и его отсутствии.

Эталон решения.По условию задачи гены А и В локализованы в одной паре хромосом. Такие гены имеют тенденцию наследоваться совместно. В пахитене профазы мейоза I может происходить кроссинговер, в результате образуются хромосомы с иной комбинацией генов. У дигетерозиготы АаBbобразуются некроссоверные гаметы (АВ)и(аb) и кроссоверные гаметы (Аb) и (аВ).

Задача 2. У человека катаракта и эллиптоцитоз (одна из форм анемии) наследуются сцепленно как аутосомные доминантные признаки. Напишите возможные фенотипы и генотипы потомства от брака мужчины, больного эллиптоцитозом и катарактой, гетерозиготного по этим генам, и здоровой женщины при условии: а) кроссинговер отсутствует, б) кроссинговер имеет место.

Эталон решения. Гены, локализованные в одной хромосоме, образуют группу сцепления, наследуются совместно и поэтому у дигетерозиготного мужчины образуются 2 варианта гамет при отсутствии кроссинговера и 4 варианта гамет при его наличии. Количество разных типов гамет будет зависеть от расстояния между анализируемыми генами. Некроссоверных гамет обычно образуется гораздо больше, чем кроссоверных.

Задача 3.Составление генетических карт хромосом. Гены А, В и С находятся в одной группе сцепления. Между генами А и В кроссинговер происходит с частотой 7,4% , между генами В и С с частотой 2,9%.

Определите взаиморасположение генов А, В и С, если между генами А и С частота кроссинговера составляет 10,3%. Как изменится взаиморасположение генов А, В и С, если частота кроссинговера между генами А и С составит 4,5% ?

Эталон решения. Расстояние между генами А и В равно 7,4 морганиды, между генами В и С 2,9 и между А и С- 10,3 морганиды, следовательно, гены расположены в следующем порядке:

А------------------------------------В-------------С

^{7,4 2,9}

Если частота кроссинговера между генами А и С составит 4,5%, то схема будет такой:

А-----------------С-----------В

^{4,5 2,9}

3.3. Задачи для самостоятельного решения

Задача 2.30. У человека ген, определяющий резус фактор, и ген эллиптоцитоза находятся в первой аутосоме и расположены на расстоянии 3-х морганид, они наследуются по доминантному типу. Муж гетерозиготен по обоим признакам, жена резус-отрицательна и здорова.

Какова вероятность рождения в этой семье больного резус-отрицательного ребенка?

Задача 2.31. Гены доминантных признаков катаракты и эллиптоцитоза локализованы в первой аутосоме на расстоянии 8 морганид.

Определите возможные типы гамет и их соотношение у гетерозиготной женщины, страдающей двумя заболеваниями, если кроссинговер отсутствует (а), кроссинговер происходит (б).

Задача 2.32. Гены А и В локализованы в одной аутосоме.

Сколько и какие типы некроссоверных и кроссоверных гамет образует дигетерозиготная женщина, у которой доминантные гены находятся в одной хромосоме, а их рецессивные аллели в другой?

Задача 2.33. Гены А и В относятся к одной группе сцепления, расстояние между генами 40 морганид.

Какова генотипы детей от брака, где оба родителя дигетерозиготны, при этом женщина получила доминантные гены от отца, а мужчина – один ген от отца, а другой - от матери.

Задача 2.34. У человека одна из форм миопатии и спиноцеребеллярная атаксия (болезнь Мачадо-Джозефа) детерминируются доминантными аллелями двух генов, располагающихся в 14 аутосоме на расстоянии около 50 морганид. Женщина унаследовала миопатию от отца, а муж атаксию - от матери.

Какова вероятность того, что их ребенок:

а) будет одновременно страдать обеими аномалиями;

б) будет страдать только одной из них;

в) будет нормален по анализируемым признакам?

Задача 2.35. Катаракта и полидактилия у человека обусловлены доминантными аутосомными тесно сцепленными (т.е. не обнаруживающими кроссинговера) генами. Однако сцепленными могут быть не обязательно гены указанных аномалий, но и ген катаракты с геном нормального строения кисти и наоборот.

1. Женщина унаследовала катаракту от своей матери, а полидактилию от отца. Ее муж нормален в отношении обоих признаков. Появление детей с каким фенотипом можно, вероятнее всего, ожидать в этой семье: с одновременным проявлением катаракты и полидактилии, отсутствием обоих этих признаков или наличием только одной аномалии (катаракты или полидактилии)?

2. Какое потомство можно ожидать в семье, где муж нормален, а жена гетерозиготна по обоим признакам, если известно, что мать жены также страдала обеими аномалиями, а ее отец был нормален.

3. Какое потомство можно ожидать в семье у родителей, гетерозиготных по обоим признакам, если известно, что матери обоих супругов страдали только катарактой, а отцы – только полидактилией?

Задача 2.36. Ген, определяющий резус-фактор находится в р-плече 1 аутосомы. Мышечная дистрофия типа 1В детерминируется доминантным геном локализованным в q-плече 1 аутосомы. Гены этих признаков удалены друг от друга на расстояние 50 морганид.

Определите вероятность рождения ребенка с резус-отрицательной кровью и больного мышечной дистрофией в семье, где мать здорова и гетерозиготна по резус-фактору, а отец болен мышечной дистрофией и также гетерозиготен по резус-фактору.

Задача 2.37. Составьте карту хромосомы, содержащей гены А, В, С, D, Е, если частота кроссинговера между генами С и Е 10%; С и А - 1%; А и Е- 9%; В и Е- 6%; А и В- 3%; В и D - 2%; Е и D- 4%.

Задача 2.38. Построить генетическую карту одного из участков Х хромосомы, если известно, что здесь находятся гены группы крови (Хq), глазного альбинизма (а), ихтиоза (i) и ангиокератомы (ас). Установлено, что гены Хq и ас образуют 28% кроссоверных гамет; Хq и i - 11%; Хq и а - 18%; а и ас - 10 %; i и а - 7%.

Задача 2.39. Известно, что в одном участке Х хромосомы сцеплены гены сыворотки крови (Хm), двух форм цветовой слепоты – дейтеранопии (d) и протанопии (p), классической гемофилии (h) и ген дефицита глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (G). В другом участке Х хромосомы сцеплены гены группы крови (Xg), глазного альбинизма (a), ихтиоза (i) и ангиокератомы (ac).

Для первого участка известно, что ген Хm дает 7% кроссоверных гамет с геном d; 11% - с геном G; 16% - с геном p. Ген G дает 4% перекреста с геном d; 5% - с геном p и 3% - с геном h. Ген h дает 7 % кроссинговера с геном d.

Для второго участка Х хромосомы установлено, что гены Xg и ac образуют 28% кроссоверных гамет; Xg и i -11%; Xg и a - 18%; a и ac - 10%; iи a - 7%.

Постройте генетические карты обоих участков Х хромосомы человека.

ГЛАВА 4

НАСЛЕДОВАНИЕ, СЦЕПЛЕННОЕ С ПОЛОМ

Алгоритм решения задач

1. По условию задачи определите, сколько признаков анализируется в ней (один, два, три).

2. По условию задачи убедитесь, что гены анализируемых признаков локализуются в половых хромосомах.

3. Сделайте обозначения с учетом того, что для признаков, сцепленных с полом наряду с символами генов, записывают и половые хромосомы. Например, Х^H- ген нормальной свертываемости крови; Х^h - ген пониженной свертываемости крови (гемофилии).

4. Используя условие задачи, запишите генотипы родителей.

5. Определите, сколько видов гамет образуется во время гаметогенеза у каждого родителя. Помните, что гомозиготы всегда образуют 1 вариант гамет; гетерозиготы по одной аллели – 2, дигетерозиготы при независимом наследовании – 4, дигетерозиготы при полном сцепленном наследовании – 2, при неполном – 4.

6. В решетку Пеннета запишите гаметы родителей и генотипы потомков. Определите фенотип каждого потомка.

7. Ответьте на поставленный в задаче вопрос. Вероятность определите в %, либо долях единицы. Запишите ответ.