Решение задач на наследование признаков при моногибридном скрещивание

 

Наследование альбинизма у человека.

 

Задача 272. 
У двух здоровых родителей родился ребенок альбинос. Второй ребенок был нормальным. Доминантный или рецессивный ген определяет альбинизм? Определить генотипы родителей и детей.
Решение:
Так как у здоровых родителей родился ребенок альбинос, а вторй ребенок был нормальным, то это значит, что аллель мутантного гена альбинизма "а" присутствовал у обоих родителей, которые являются гетерозиготами - (Аа).

Схема скрещивания
Р: Аа     х    Аа
Г: А; а        А; а
F1: Аа - 25%; Аа - 50%; аа - 25%.
Наблюдается 3 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:2:1.
Фенотип:
Аа - здоровый ребёнок - 25%; 
Аа - здоровый ребёнок - 50%; 
аа - ребенок альбинос - 25%.
Наблюдаемый фенотип:
здоровый ребёнок - 75%;
ребенок альбинос - 25%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 3:1.

Выводы:
1) рецессивный ген определяет альбинизм;
2 генотипы родителей: отец - Аа, мать - Аа;
3) генотипы детей: АА - 25%; Аа - 50%; аа - 25%.

 


Наследование полидактилии (шестипалости) у человека


Задача 273.
Ген полидактилии доминантен, ген нормального количества пальцев – рецессивен. Каковы вероятные генотипы и фенотипы детей от брака нормальной матери и шестипалого отца? Возможно несколько вариантов ответов.
Решение:
Ген полидактилии (D доминантен, ген пятипалости (d) - рецессивен. 
Пятипалая женщина является рецессивной гомозиготой (dd), шестипалый мужчина может быть доминантной гомозиготой (DD) или гетерозиготой (Dd).

а) брак пятипалой женщины с шестипалым гомозиготным мужчиной

Схема скрещивания
Р: dd     x    DD
Г: d           D
F1: Dd - 100%.
Фенотип:
Шестипалость - 100%.
Наблюдается единообразие потомства в F1.

б) брак пятипалой женщины с шестипалым гетерозиным мужчиной

Схема скрещивания
Р: dd     x    Dd
Г: d           D; d
F1: Dd - 50%; dd - 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1.
Фенотип:
Dd - шестипалость - 50%; 
dd - пятипалость - 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 1:1.

Выводы:
1) в данном браке, если мужчина является гомозиготой по шестипалости, то все дети будут рождаться шестипалыми;
2) в данном браке, если мужчина является гетерозиготой по шестипалости, то 1/2 дете будут рождаться шестипалыми и 1/2 - нормальными.

 


Наследование окраски у аквариумных рыбок семейства барбусовых

Задача 274.
У аквариумных рыбок семейства барбусовых золотистая окраска доминирует над обыкновенной. Найдите F1, если известно, что скрестили гетерозиготного самца с обыкновенной самкой.
Решение:
А - аллель гена золотистой окраски;
а - аллель гена обыкновенной окраски.
Схема скрещивания 
Р: аа    х   Аа
Г: а         А; а
F1: Aa - 50%; аа - 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1.
Фенотип:
Aa - золотистая окраска - 50%; аа - обыкновенная окраска - 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 1:1.

 


Наследование диабета у человека

Задача 275. 
Ген диабета рецессивен по отношению к гену нормального состояния. У здоровых супругов родился ребенок больной диабетом. Какова вероятность рождения здорового ребенка в данной семье?
Решение:
D - ген нормального состояния организма;
d - ген диабета.
Так как у здоровых людей родился ребёнок больной диабетом, то это значит, что он получил рецессивный ген (d) от обоих родителей, которые оба с гетерозиготным генотипом -(Dd).
Схема скрещивания
Р: Dd    х    Dd
Г: D; d       D; d
F1: DD - 25%; Dd - 50%; dd - 25%.
Наблюдается 3 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:2:1.
Фенотип:
DD - здоровый человек - 25%; 
Dd - здоровый человек - 50%; 
dd - больной диабетом - 25%.
Наблюдаемый фенотип:
здоровый человек - 75%; 
больной диабетом - 25%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 3:1.

Выводы:
1) вероятность рождения здорового ребенка в данной семье составляет 75%.

 


Задача 276.  
Черный каракульский баран скрещен с бурыми овцематками в F1 получено 28 ягнят черных и 32 бурых. В родословной овцематок чёрной масти не было. Какова вероятность получения ягнят бурого цвета от возвратного скрещивания чёрной овцематки F1.
Решение:
А - чёрная масть;
а - бурая масть.
Из условия задачи вытекает, что в родословной овцематок чёрной масти не было, а это значит, что бурая масть наследуется как рецессивный признак. Поэтому генотип бурой овцематки - аа. Так как при скрещивании чёрного барана с бурыми овцематками F1 получено 28 ягнят черных и 32 бурых, т.е. примерно поровну, то это значит, что чёрный баран гетерозигота -Аа.

Составим схему скрещивания бурых овец, получим:
Р: аа    х     аа
Г: а           а
F1: аа - 100%.
Фенотип:
аа - бурая масть - 100%.
Соблюдается закон единообразия гибридов первого поколения.

Рассмотрим скрещивание чёрного гетерозиготного барана с бурой овцематкой, получим:
Р: аа    х    Аа
Г: а          А, а
F1: Аа - 50%; аа - 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1.
Фенотип:
Аа чёрная масть - 50%; 
аа - бурая масть - 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 1:1.
Это анализирующее скрещивание и говорит о гетерозиготности чёрного барана. 

Рассмотрим возвратное скрещивание чёрной овцематки F1 с чёрным исходным бараном, получим:
Р: Аа    х    Аа
Г: А, а       А, а
F1: АА - 25%; Аа - 50%; аа - 25%.
Наблюдается 3 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:2:1.
Фенотип:
АА - чёрная масть - 25%; 
Аа - чёрная масть - 50%; 
аа - бурая масть - 25%.
Наблюдаемый фенотип:
чёрная масть - 75%; 
бурая масть - 25%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 3:1.
Это скрещивание демонстрирует второй закон Менделя, закон расщепления.

Выводы:
1) вероятность получения ягнят бурого цвета от возвратного скрещивания чёрной овцематки F1 составляет 25%.

 


Задача 277.
Заболевание обнаруживается у детей, родители которых являлись двоюродными братом и сестрой и не страдали от этого заболевания. Как наследуется болезнь?
Решение:
Если в брак вступают двоюродные брат и сестра, то это случай кровнородственного скрещивания,брак с родственником 2-го порядка, то при этом вероятность обнаружения различных заболеваний у их детей  возрастает относительно брака с неродственниками. Так как у детей этих родителей обнаруживаются заболевания, то можно сделать вывод, что их дедушка или бабушка имели данное заболевание, а их дети были носителями мутантного гена, вызывающего данное заболевания. Значит, двюродные брат и сестра были носителями рецессивного мутантного гена, вызывающего заболевание, т.е. они были гетерозиготами по данному признаку - Аа. А у гетерозигот рецессивный ген фенотипически проявляется в потомстве с вероятностью в 25%.

Схема скрещивания
Р: Аа     х     Аа
Г: А, а          А, а
F1: АА - 25%; Аа - 50%; аа - 25%.
Наблюдается 3 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:2:1
Фенотип:
АА - нормальное развитие организма - 25%; 
Аа - нормальное развитие организма - 50%; 
аа - заболевание у детей - 25%.
Наблюдаемый фенотип:

Здоровые дети - 75%;
больные дети - 25%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по фенотипу - 1:2:1

Выводы:
1) в данном браке вероятность рождения больных детей составляет 25%;
2) заболевание наследуется по аутосомно-рецессивному типу.

 


Задача 278.
Две соседние фермы обменялись хряками. Каждая ферма использовала хряка для спаривания с дочерьми предыдущего хряка на этой ферме. В итоге на обеих фермах начали рождаться безногие поросята. "Ампутированные"конечности обусловлены рецессивным геном. Дать генетический анализ этому явлению и указать возможности для его исключения.
Решение:

1. Генетический анализ этому явлению

В этом случае наблюдается наследование признака по аутосомно-рецессивному типу и этот признак в действительности может не проявляться у одних поколений и проявиться у других. Это случай когда родители гетерозиготы (Aa), то они являются носителями рецессивного аллеля, но обладают доминантным признаком. Доминантный признак не дает проявление рецессивному признаку фенотипически. При скрещивании Aa и Aa, 3\4 потомков будут иметь доминантный признак, а 1\4 рецессивный. 
Так как аномальные поросята появлялись на обеих фермах, то один хряк был гетерозиготен Аа и, естественно, среди его дочерей тоже могли быть гетерозиготы. Второй хряк очевидно был гомозиготен по рецессивному гену данного признака и потомстве этог хряка при спаривания с дочерьми предыдущего хряка была вероятность рождения аномальных поросят. Это возможно, если хряк, несущий две рецессивные аллели аномального гена не страдает этой аномалией, потому что признак является пенентрантным. Пенетрантность – частота проявления гена. Определяется по проценту особей в популяции из числа несущих ген, у которых он проявился. При полной пенетрантности доминантный или гомозиготно-рецессивный аллель проявляется у каждой особи, а при неполной пенетрантности – у части особей. Из чего следует, что на одной ферме хряк был гетерозиготен (Аа), а свиноматки - доминантные гомозиготы (АА), то у них в потомстве половина особей гетерозиготы (Аа), а другая половина - гомозиготы (АА), т.е. все поросята были фенотипически здоровы. На второй ферме хряк был рецессивной гомозиготой (аа), но признак внешне не проявлялся и, поэтому при скрещивании этого хряка с гомозиготными по доминантному гену свиноматками появлялось здоровое гетерозиготное потомство - все поросята были носителями рецессивного гена. Вот почему при обменном скрещивании на обеих фермах начали рождаться безногие поросята. 
Рассмотрим схемы скрещивания, получим:

Схема скрещивания:
Р: Аа     х     Аа
Г: А, а         А, а
F1:
1АА; 2Аа; 1аа
Наблюдается 3 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:2:1.
Фенотип:
АА - нормальные конечности - 25%;
Аа - нормальные конечности - 50%;
аа - "Ампутированные"конечности - 25%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 3:1.

При скрещивании Aa и aa в F1  рецессивный аллель гена проявит себя у половины потомков.

Схема скрещивания:
Р: Аа     х     аа
Г: А, а         а
F1:
1Аа; 1аа
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1.
Фенотип:
Аа - нормальные конечности - 50%;
аа - "Ампутированные"конечности - 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 1:1.

При скрещивании Aa и АА у потомков наблюдается единообразие потомков

Схема скрещивания:
Р: Аа     х     АА
Г: А, а         А
F1:
1Аа; 1АА
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1.
Фенотип:
Аа - нормальные конечности - 50%;
АА - нормальные конечности - 50%.
Наблюдается 1 тип фенотипа. Расщепление по фенотипу - нет. Аутосомные признаки проявляются с одинаковой частотой у обоих полов.

2. Возможности для исключения этого явления

1) Это вернуть хряков на место и на обоих фермах поросят не использовать для репродукции.
2) Заменить хряков на доминантных гомозигот.
3) Самим фермерам не заниматься глупыми экспериментами, а брать хряков только на семенных станциях или, что самое приемлемое, использовать искусственное  оплодотворение.