Решение задач по генетике на наследование признаков сцеплённых с Х-хромосомой

 


Наследование цвета ног у кур как рецессивный сцепленый с Х-хромосомой

 


Задача 283.
При скрещивании курчавоперого петуха с зелеными ногами с курами, имевшими нормальное оперение и желтые ноги, в F1 все петушки оказались курчавоперыми с желтыми ногами, а курочки - курчавоперыми с зелеными ногами. В F2 появились петушки и курочки четырех фенотипов: 73 курчавоперые с желтыми ногами, 71 курчавоперые с зелеными ногами, 21 с нормальным оперением и желтыми ногами, 18 с нормальным оперением и зелеными ногами. Как наследуются признаки? Каковы генотипы исходных птиц? Какой результат вы ожидаете получить в F1 и F2 обратного скрещивания?
Решение:
А - аллель гена курчавости оперения у кур;
а - аллель гена нормального оперения у кур;
ХВ - аллель гена жёлтых ног у кур;
Хb - аллель гена зелёных ног у кур.

У кур гетерогаметный пол (XY), у петухов гомогаметный пол (XX). Так как в F1 все потомки независимо от пола курчавопёрые, то петух гомозиготен и курчавость – доминантный признак. По признаку окраса ног при скрещивании петуха с зелёными ногами в F1 петушки оказались с жёлтыми ногами, а курочки - с зелёными, то, учитывая, что гомогаметный по полу петух мог нести два аллеля рецессивногоо гена зелёной окраски, а гетерогаметная по полу курочна - только один аллель доминантного гена, поэтому все потомство по данному признаку единообразно - все цыплята желтоногие. Значит, ген окраски ног (В) расположен в Х-хромосоме, а ген курчавопёрости (А) - в  аутосоме. Поэтому генотип исходного петуха - ААXbXb, курицы - aaXBY.

1. Рассчитаем количество фенотипов, получим:

Nобщ. = 73 + 71 + 21 + 18 = 183 шт.

Курчавоперые с желтыми ногами : курчавоперые с зелеными ногами : с нормальным оперением и желтыми ногами :

с нормальным оперением и зелеными ногами =  73/183 : 71/183 : 21/183 : 18/183 = 39,9% : 38,8% : 11,5% 6 9,9% примерно 4:4:1:1.

Схема скрещивания 
Р: aaXBY    х     ААXbXb
Г: aXB, aY        AXb
F1: AaXbY - 50%; AaXBXb - 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1.
Фенотип:
AaXbY - курчавоперость, зелёные ноги  - 50%; 
AaXBXb - курчавоперость, жёлтые ноги - 50%.
Наблюдаемый фенотип:
все курочки курчавоперые с зелёными ногами;
все петушки курчавоперые с жёлтыми ногами.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 1:1.

Схема скрещивания
Р: AaXbY     х    AaXBXb
Г: AXb, aX      AXB, AXb
   AY, aY            aXB, aXb
F2: 1AAXBXb - 6,25%; 2AaXBXb - 12,5%; 1AAXbXb - 6,25%; 2AaXbXb - 12,5%; 1aaXBXb - 6,25%; 1aaXbXb - 6,25%; 1AAXBY - 6,25%;
2AaXBY - 12,5%; 1AAXbY - 6,25%; 2AaXbY - 12,5%; 1aaXBY - 6,25%; 1aaXbY - 6,25%.
Наблюдается 12 типов генотипа. Расщепление по генотипу - 1:2:1:2:1:1:1:2:1:2:1:1.
Фенотип:
AAXBXb - курчавоперые с желтыми ногами - 6,25%; 
AaXBXb - курчавоперые с желтыми ногами - 12,5%; 
AAXbXb - курчавоперые с зелеными ногами - 6,25%; 
AaXbXb - курчавоперые с зелеными ногами - 12,5%; 
aaXBXb - нормальное оперение с желтыми ногами - 6,25%; 
aaXbXb - нормальное оперение с зелёными ногами - 6,25%; 
AAXBY - курчавоперые с желтыми ногами - 6,25%; 
AaXBY - курчавоперые с желтыми ногами - 12,5%; 
AAXbY - курчавоперые с зелеными ногами - 6,25%; 
AaXbY - курчавоперые с зелеными ногами - 12,5%; 
aaXBY - нормальное оперение с желтыми ногами - 6,25%; 
aaXbY - нормальное оперение с зелёными ногами - 6,25%. 
Наблюдаемый фенотип:
курчавоперые с желтыми ногами - 37,5%;
курчавоперые с зелеными ногами - 37,5%;
нормальное оперение с желтыми ногами - 12,5%; 
нормальное оперение с зелёными ногами - 12,5%. 
Наблюдается 4 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу -  37,5% : 37,5% : 12,5% : 12,5% или 3:3:1:1.

Обратные скрещивания (возвратные скрещивания)1

Схема скрещивания (1)
Р: aaXBY   х     AaXBXb
Г: aXB, aY       AXB, AXb, aXB, aXb
F1: AaXBXB - 12,5%; AaXBXb - 12,5%; aaXBXB - 12,5%; aaXBXb - 12,5%; AaXBY - 12,5%; AaXbY - 12,5%; aaXBY - 12,5%; aaXbY - 12,5%.
Наблюдается 8 типов генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1:1:1:1:1:1:1.
Фенотип:
AaXBXB - курчавопёрость, жёлтые ноги - 12,5%; 
AaXBXb - курчавопёрость, жёлтые ноги - 12,5%; 
aaXBXB - нормальное оперение, жёлтые ноги - 12,5%; 
aaXBXb - нормальное оперение, жёлтые ноги - 12,5%; 
AaXBY - курчавопёрость, жёлтые ноги - 12,5%; 
AaXbY - курчавопёрость, зелёные ноги - 12,5%; 
aaXBY - нормальное оперение, жёлтые ноги - 12,5%; 
aaXbY - нормальное оперение, зелёные ноги - 12,5%.
Наблюдаемый фенотип по полу:
петушки курчавоперые с желтыми ногами - 25%;
петушки с нормальным оперением и желтыми ногами - 25%;
курочки курчавоперые с желтыми ногами - 12,5%;
курочки курчавоперые с зелёными ногами - 12,5%;
курочки с нормальным оперением и желтыми ногами - 12,5%;
курочки с нормальным оперением и зелёными ногами - 12,5%.
Наблюдаемый фенотип:
курчавоперые с желтыми ногами - 37,5%;
курчавоперые с зелёными ногами - 12,5%;
с нормальным оперением и желтыми ногами - 37,5%;
с нормальным оперением и зелёными ногами - 12,5%.
Наблюдается 4 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 3:1:3:1.

Схема скрещивания (2)
Р: aaXbY    x    AAXbXb
Г: aXb, aY       AXb
F1: AaXbXb - 50%; AaXbY - 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1.
Фенотип:
AaXbXb - петушки курчавоперые с зелёными ногами - 50%; 
AaXbY - курочки курчавоперые с зелёными ногами - 50%. 
Наблюдаемый фенотип:
всё потомство курчавоперые с зелёными ногами.

Выводы:
1) признак курчавости оперения наследуется по аутосомеому типу, а признак жёлтых ног - по типу сцепления с Х-хромосомой;
2) генотипы исходных птиц: петуха - ААXbXb, курицы - aaXB
3) при обратном скрещивании исходной курицы с гибридным петухом из F1 в потомстве появятся все петушки с жёлтыми ногами из которых половина курчавопёрые и другая половина - с нормальным оперением, а у курочек наблюдается 4 типа фенотипа; при обратном скрещивании исходного петуха с гибридной курицей из F1 все потомство курчавоперые с зелёными ногами, что указывает на наследование зелёной окраски ног, как рецессивного сцеплённого с Х-хромосомой и на доминантный тип наследования курчавости оперения.


Наследование недоразвитие зубной эмали у человека по типу сцепления с Х-хромосомой 

Задача 284.
У человека недоразвитие зубной эмали наследуется как рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой, а ахондроплазия (аномалия скелета) как аутосомно-доминантный. У родителей с ахондроплазией и нормальными зубами родился ребенок с нормальным строением скелета и темными зубами (недоразвитая эмаль). Какого пола этот ребенок? От кого ребенок унаследовал темные зубы? Докажите. Каковы генотипы родителей?
Решение:
А - ген ахондроплазии;
а - ген номального развития скелета;
XB - нормальная эмаль зубов;
Хb - тёмная эмаль;
aaXbXb - девочка с нормальным строением скелета и темными зубами;
aaXbY - мальчик с нормальным строением скелета и темными зубами. 

Так как у родителей с ахондроплазией и нормальными зубами родился ребенок с нормальным строением скелета и темными зубами, то оба родителя по признаку строения скелета являются гетерозиготами (Аа), а по признаку эмали зубов (признак сцепленный с Х-хромосомой) мужчина не несёт этот ген в своём генотипе (XBY), а женщина со здоровыми зубами является носительницей гена тёмной эмали зубов, находящегося в одной из половых хромосом (XBXb). Тогда генотип женщины - ааXBXb, мужчины - aaXBY.
Схема скрещивания
Р: ааXBXb       х        aaXBY
Г: aXB; aXb              aXB; aY
F1: aaXBXB - 25%; aaXBXb - 25%; aaXBY - 25%; aaXbY - 25%.
Наблюдается 4 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1:1:1.
Фенотип:
aaXBXB - девочка с нормальным строением скелета и нормальной эмалью зубов - 25%; 
aaXBXb - девочка с нормальным строением скелета и нормальной эмалью зубов - 25%; 
aaXBY - мальчик с нормальным строением скелета и нормальной эмалью зубов - 25%; 
aaXbY - мальчик с нормальным строением скелета и темными зубами - 25%.
Наблюдаемый фенотип:
нормальное строение скелета и нормальная эмаль зубов - 75%;
нормальное строение скелета и темные зубы - 25%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 3:1.

Выводы:
1) генотипы родителей: мать - ааXBXb, отец - aaXBY;
2) ребенок с нормальным строением скелета и темными зубами является мальчиком;
3) темные зубы ребенок унаследовал от матери.


Признак наследования формы листьев у дрёмы сцеплен с Х-хромосомой

 

Задача 285.
Женское растение дрёмы, имеющее узкие листья, опыляют пыльцой мужского растения с нормальными листьями. В F1 женские растения имеют листья нормальные, а мужские — узкие. Какое получится потомство, если цветки женских растений F1 опылить пыльцой мужского растения, аналогичного отцовскому?
Решение:
В данной задаче показаны условия скрещивания мужских и женских растений, при которых произошло перераспледеление признаков на основе различия полов, можно считать, что признак наследования формы листьев сцеплен с Х-хромосомой. А то, что в F1 все мужские растения получились с узкими листьями, а не с нормальными, указывает на то, что признак нормальных листьев является доминантным. Отсюда генотип родительского женского растения имеет вид: ХаХа, а мужского - ХАY.
ХА - нормальные листья;
Ха - узкие листья.
Что можно подтвердить схемой наследования формы листьев у растения дрёмы
Р: ХаХа   х    ХАY
Г: Ха          ХА; Y
F1: ХАХа - 50%; ХаY - 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1.
Фенотип:
ХАХа - растение с нормальными листьями - 50%; 
ХаY- растение с узкими листьями - 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 1:1.

Схема скрещивания
Р: ХАХа   х    ХАY
Г: ХА; Ха      ХА; Y   
F1: ХАХа - 25%; ХАХа - 25%; ХАY - 25%; ХаY - 25%.
Наблюдается 4 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1:1:1.

Фенотип:
ХАХа - женское растение с нормальными листьями - 25%; 
ХаХа - женское растение с нормальными листьями - 25%; 
ХАY - мужское растение с нормальными листьями - 25%; 
ХаY - мужское растение с узкими листьями - 25%.
Наблюдаемый фенотип:
растения с нормальными листьями - 75%;
растения с узкими листьями - 25%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 3:1.

Выоды: 
1) при опылении женских растенй F1 пыльцой мужского растения, аналогичного отцовскому (ХАY) все женские растения в F2 имеют нормальные листья - 1/2 мужских растений имеют узкие листья и 1/2 - узкие.

 


Специфическая форма рахита у человека наследуется по типу Х-сцепленного доминантного наследования

Задача 286.
У человека встречается специфическая форма рахита, вызванная недостатком фосфора в крови, которое не поддаётся лечению витамином D. В потомстве от браков 14 мужчин, больных данной формой рахита, со здоровыми женщинами родились 21 дочь и 16 сыновей. Все дочери страдают недостатком фосфора в крови, а все сыновья здоровы. Как наследуется данная форма рахита? Приведите доказательство в виде решения задачи. Чем отличается наследование этого заболевания от наследования гемофилии?
Решение:
XD - аллель гена рахита;
Xd - аллель гена нормального обмена фосфора;
XDY - мужчина больной рахитом;
Xd - здоровый мужчина;
XDXD - женщина больная рахитом;
XDXd - женщина больная рахитом;
XdXd - здоровая женщина.

Так как от браков 14 мужчин, больных данной формой рахита, со здоровыми женщинами родились дочери, которые все страдали недостатком фосфора в крови, а все сыновья здоровы, то данная мутация наследуется по типу Х-сцепленного доминантного наследования.
Наследование этого заболевания от гемофилии отличается тем, что у больных рахитом мужчин от браков со здоровыми женщинами все девочки рождаются с рахитом, а мальчики - все здоровые. В том же случае, от браков больных гемофилией мужчин с здоровыми женщинами все девочки приктически рождаются здоровыми, а среди мальчиков наблюдается рождение здоровых и страдающих гемофилией. Таким образом, от мужчин больных рахитом болезнь передаётся только всем родившимся девочкам, а от мужчин-гемофиликов - только некоторым мальчикам. 

Схема скрещивания
Р: XdXd    х    XDY
Г: Xd           XD, Y
F1: XDXd - 50%; XdY - 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1.
Фенотип:
XDXd - больные рахитом девочки - 50%; 
XdY - здоровые мальчики - 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 1:1.

Выводы:
1) данная форма рахита наследуется по типу Х-сцепленного доминантного наследования;
2) наследование данной формы рахита от наследования гемофилии отличается тем, что от больные рахитом мужчины несут доминантную мутацию в Х-хромосоме, а мужчины-гемофилики - рецессивную мутацию в Х-хромосоме. Поэтому рахит от болльных мужчин передаётся только девочкам, а гемофилия от больных мужчин практически только мальчикам. 

 


1Возвратное скрещивание (беккросс, от англ. backcross) — такое скрещивание, при котором происходит скрещивание гибрида F1 с одной из родительской форм. С помощью данного метода выявляют генотип. В природе является одним из путей возникновения культурных видов растений и называется интрогрессия.