Определение генотипов и фенотипов потомства когда два гена сцеплены, а третий локализован в другой хромосоме
Как наследуются сцепленные признаки у вулканцев и землян
Задача 8.
Джон Спок, второй помощник командира трансгалактического звездолета "Enterprise", был сыном двух планет: Вулкании и Земли. Его отец был вулканийцем и имел заостренные уши (P), сердце с правой стороны (R) и недоразвитые надпочечники (A) - все признаки доминантны по отношению к земным аллелям. Мать его была землянкой. Гены (А) и (R) расположены на одной хромосоме на расстоянии 20 единиц карты. Ген (P) лежит в другой группе сцепления. Если Джон женится на дочери Земли, то какова вероятность того, что:
а) Ребенок будет иметь тот же набор признаков, что и его отец?
б) Первый ребенок будет иметь недоразвитые надпочечники, а остальные два признака - земные?
в) Что у них родится два ребенка: один по всем признакам землянин, в другой вулканец?
Учтите, что пенетрантность гена (P) - 90%, (R) - 85%, а гена (А) - 100%.
Решение:
А - ген недоразвитых надпочечников - пенетрантность гена A - 100%;
а - ген нормальных надпочечников;
R - ген расположения сердца с правой стороны - пенетрантность гена R - 85%;
r - ген расположения сердца с левой стороны;
Р - ген заостенных ушей - пенетрантность гена P - 90%;
р - ген развития нормальных ушей;
Кроссинговер 20%, т.е. SАВ = 20 м.
Учитывая, что отец Джона вулканец, то его генотип будет иметь вид: АR||AR P||P, мать - ar||ar p||p, потому что земляне несут в себе рецессивные признаки. Так как Джон является сыном вулканца и землянки, то он будет гетерозиготен по рассматриваемым призакам и его генотип будет иметь вид: АR||ar P||p. Генотип дочери Земли будет иметь вид: ar||ar p||p.
Пенетрантность R - 85% и P - 90 %» означает, что из всех особей, у которых данный аллель имеется в необходимом числе копий, лишь у R - 85% или P - 90% наличие этих аллелей можно установить по показателям фенотипа. Полная пенетрантность — это 100 % фенотипическое проявление наличия данного аллеля в пределах популяции.
Расстояние между генами 20 м показывает, что кроме не кроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 20%. Тогда у гетерозиготного организма будут образовываться гаметы некроссоверные: Аr| P|; Ar| p|; aR| P| и аR| p|; их соотношение [(100% - 20%) : 4 = 20%] по 20%, а кроссоверные гаметы: *АR| P|; *AR| p|; *ar| P| и *аr| p|, их соотношение [20 : 4 = 5%] по 5%.
Рассмотрим схему скрещивания Джона с дочерью Земли, получим:
Р1: АR||ar P||p х ar||ar p||p
Г1: АR| P|; ar| p|
AR| p|;
ar| P|;
аr| p|.
некросс. гаметы
*аR| P|;
*аR| p|;
*Аr| P|;
*Аr| p|.
кросс. гаметы
F1:
АR||ar P||p - 20%;
AR||ar p||p - 20%;
ar||ar P||p - 20%;
ar||ar p||p - 20%;
*aR||ar P||p - 5%;
*aR||ar p||p - 5%;
*Ar||ar P||p - 5%;
*Ar||ar p||p - 5%.
Фенотип:
АR||ar P||p - недоразвитые надпочечники, расположение сердца cправа, заостренные уши - 17%, с учетом пенетрантности гена А (100%), Р (90%) и R (85%) - 17%, а 1% будут иметь недоразвитые надпочечники, расположение сердца слева, заостренные уши и 2% - будут иметь недоразвитые надпочечники, расположение сердца слева, нормальные уши.
AR||ar p||p - недоразвитые надпочечники, расположение сердца справа, нормальные уши - 17%, с учетом пенетрантности гена А (100%), R (85%) и отсутствия доминантного гена Р; недоразвитые надпочечники, расположение сердца слева, нормальные уши с учетом пенетрантности гена А (100%) и отсутствия доминантного гена Р - 3%.
ar||ar P||p - нормальные надпочечники, расположение сердца слева, заостренные уши с учетом пенетрантности гена Р (90%) - 18% и 2% будут иметь нормальные надпочечники, расположение сердца слева, нормальные уши.
ar||ar p||p - нормальные надпочечники, расположение сердца слева, нормальные уши - 20%.
*aR||ar P||p - нормальные надпочечники, расположение сердца справа, заостренные уши, с учетом пенетрантности гена А (100%), Р (90%) и R (85%) - 4,25%; нормальные надпочечники, расположение сердца слева, заостренные уши - 0,25%; нормальные надпочечники, расположение сердца слева, нормальные уши - 0,5%.
*aR||ar p||p - нормальные надпочечники, расположение сердца справа, нормальные уши с учетом пенетрантности гена R (85%) - 4,25%; 0,75% детей будут иметь нормальные надпочечники, расположение сердца слева, нормальные уши.
*Ar||ar P||p - недоразвитые надпочечники, расположение сердца слева, заостренные уши с учетом пенетрантности гена А (100%), R (85%) и гена Р (90%) - 4,5%; 0,5% детей будут иметь недоразвитые надпочечники, расположение сердца слева, нормальные уши.
*Ar||ar p||p - недоразвитые надпочечники, расположение сердца слева, нормальные уши - 5%, так как пенетрантность гена А (100%).
Выводы:
а) вероятность того, что ребенок будет иметь тот же набор признаков, что и его отец: недоразвитые надпочечники, расположение сердца справа, заостренные уши составляет 17%.
б) вероятность того, что первый ребенок будет иметь недоразвитые надпочечники, а остальные два признака - земные составляет 10,5%.
в) вероятность того, что у них родится два ребенка: один по всем признакам землянин составляет 23,25%, в другой вулканец - 17%.
Наследование трех признаков, при сцеплении двух из них
Задача 9.
Резус-положительность, аномальная форма эритроцитов и праворукость определяются доминантными аутосомными генами, соответственно, (Rh+), (A) и (В). Гены Rh+ и A, расположенными на расстоянии 3-х морганид (М) друг от друга, а ген В лежит в другой группе сцепления. Один из супругов гетерозиготен по трем признакам. Второй супруг резус-отрицателен (rh-), леворукий (b) и имеет нормальные эритроциты (a). Какова вероятность того, что:
а) Ребенок будет иметь тот же набор признаков, что и его отец?
б) Ребенок будет иметь тот же набор признаков, что и его мать?
в) Первый ребенок будет иметь эритроциты нормальной формы, положительный резус-фактор и леворукость. а второй - аномальную форму эритроцитов, резус-отрицательность, праворукость?
г) Вероятность рождения детей с аномальными эритроцитами?
д) Вероятность рождения детей отрицательным резус-фактором и леворуких?
Решение:
Rh+ - резус-положительность;
rh- - резус-отрицательность;
А - аномальная форма эритроцитов;
а - нормальные эритроциты;
В - праворукость;
b - леворукость.
Кроссинговер 3%, т.е. SАВ = 3 м.
Учитывая, что первый супруг гетерозиготен по трем признакам, то его генотип будет иметь вид: АRh+||аrh- В||b, второй супруг будет иметь генотип - аrh-||аrh- b||b, потому что несет в себе рецессивные признаки: резус-отрицательность, леворукость, нормальные эритроциты.
Расстояние между генами 3 м показывает, что кроме некроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 3%. Тогда у гетерозиготного организма будут образовываться гаметы некроссоверные: АRh+| В|, АRh+| b|, аrh-| В| и аrh-| b|; их соотношение [(100% - 3%) : 4 = 24,25%] по 24,25%, а кроссоверные гаметы: *аRh+| В|, *аRh+| b|, *Аrh-| В| и *Аrh-| b|; их соотношение [3% : 4 = 0,75%] по 0,75%.
Схема скрещивания супругов:
Р: АRh+||аrh- В||b х аrh-||аrh- b||b
Г: АRh+| В|, АRh+| b|, аrh-| b|
аrh-| В|, аrh-| b|.
некросс. гаметы
*аRh+| В|, *аRh+| b|,
*Аrh-| В|, *Аrh-| b|.
кросс. гаметы
F1:
АRh+||аrh- В||b - 24,25%;
АRh+||аrh- b||b - 24,25%;
аrh-||аrh- В||b - 24,25%;
аrh-||аrh- b||b - 24,25%;
*аRh+||аrh- В||b - 0,75%;
*аRh+||аrh- b||b - 0,75%;
*Аrh-||аrh- В||b - 0,75%;
*Аrh-||аrh- b||b - 0,75%.
Фенотипы:
АRh+||аrh- В||b - аномальная форма эритроцитов, резус-положительность, праворукость - 24,25%;
АRh+||аrh- b||b - аномальная форма эритроцитов, резус-положительность, леворукость - 24,25%;
аrh-||аrh- В||b - нормальные эритроциты, резус-отрицательность, праворукость - 24,25%;
аrh-||аrh- b||b - нормальные эритроциты, резус-отрицательность, леворукость - 24,25%;
*аRh+||аrh- В||b - нормальные эритроциты, резус-положительность, праворукость - 0,75%;
*аRh+||аrh- b||b - нормальные эритроциты, резус-положительность, леворукость - 0,75%;
*Аrh-||аrh- В||b - аномальная форма эритроцитов, резус-отрицательность, праворукость - 0,75%;
*Аrh-||аrh- b||b - аномальная форма эритроцитов, резус-отрицательность, леворукость - 0,75%.
Выводы:
б) Вероятность рождения ребенка, имеющего как и отец нормальные эритроциты, резус-отрицательность, леворукость, составляет 24,25%.
а) Вероятность рождения ребенка, имеющего аномальную форму эритроцитов, положительный резус-фактор, праворукость как у матери, составляет 24,25%.
в) Вероятность рождения первого ребенка, имеющего эритроциты нормальной формы, положительный резус-фактор и леворукость, составляет 0,75%. Вероятность рождения второго ребенка, имеющего аномальную форму эритроцитов, резус-отрицательность, праворукость - 0,75%.
г) Вероятность рождения детей с аномальными эритроцитами составляет 50%.
д) Вероятность рождения детей с отрицательным резус-фактором и леворуких составляет 25,25%.
