Расщепление по генотипу и фенотипу при сцепленном наследовании признаков 

 

Сцепленное наследование катаракты и эллиптоцитоза у человека


 

Задача 370.
Доминантные гены катаракты и эллиптоцитоза расположены в первой хромосоме. Определить вероятные генотипы и фенотипы детей от брака здоровой женщины и дигетерозиготного мужчины. Кроссинговер отсутствует.
Решение:
А - ген катаракты;
а - ген нормального развитя глаза;
В - ген эллиптоцитоза;
b - ген нормального развития эритроцитов.
AB| - Доминантные гены катаракты и эллиптоцитоза расположены в первой хромосоме, т.е. сцеплены между собой. Так как кроссинговер отсутствует, то это пример полного сцепления генов между собой.
Тогда
ab||ab - генотип здоровой женщины;
AB||ab или Ab||aB - дигетерозиготы, возможные генотипы мужчины. Значит, нужно составлять две схемы вероятных скрещиваний.
1. Схема скрещивания
Р: ab||ab     x    AB||ab
Г: ab|             AB|; ab|
F1: AB||ab - 50%; ab||ab - 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 50%:50% = 1:1.
Фенотип:
AB||ab - у ребенка катаракта и эллиптоцитоз - 50%; 
ab||ab - здоровый ребенок - 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 1:1.
Выводы:
1) в этом браке вероятность рождения ребенка с генотипом AB||ab, страдающего и катарактой и элиптоцитозом, составляет 50%; вероятность рождения здорового ребенка с генотипом ab||ab - 50%.
2. Схема скрещивания
Р: ab||ab     x    Ab||aB
Г: ab|             Ab|; aB|
F1: Ab||ab - 50%; aB||ab - 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 50%:50% = 1:1.
Фенотип:
Ab||ab - у ребенка катаракта - 50%; 
aB||ab - у ребенка эллиптоцитоз - 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 1:1.
Выводы:
1)  в этом браке вероятность рождения ребенка с генотипом Ab||ab, страдающего катарактой, составляет 50%; вероятность рождения ребенка с генотипом aB||ab, страдающего эллиптоцитозом - 50%.
Таким образом, если генотип дигетерозиготного отца имеет вид: AB||ab, то равновероятно дети будут рождаться с генотипом и фенотипом матери или отца. В случае, если генотип у отца будет иметь вид: Ab||aB, то 50% детей будут рождаться с катарактой (генотип - Ab||ab) и 50% - с эллиптоцитозом (гнотип - aB||ab).

 


Сцепленное с полом наследование раннего и рябого оперения у кур

Задача 371.
Пусть у кур гены Е (раннее оперение) и В (рябое оперение) сцеплены с полом и показывают 20% кроссинговера. Каково будет потомство от скрещивания рано оперившейся черной курицы с петухом, полученным от скрещивания поздно оперившегося рябого петуха с рано оперившейся черной курицей?
Укажите типы генотипов и фенотипов. К какому полу 
Решение:
Наследование оперения у кур сцеплено с полом при кроссинговере 20%
ХВ - аллель гена рябое оперение;
Хb - аллель гена чёрное оперение;
ХЕ - аллель гена раннее оперение;
Хе - аллель гена позднее оперение;
SBE = 20% или 20 м.
Так как для скрещивания взята рано оперившаяся черная курица, то её генотип имеет вид - ЕХbY||Y. Так как для скрещивания был взят петух, полученный от скрещивания поздно оперившегося рябого петуха с рано оперившейся черной курицей, то его генотип может иметь вид - eХB||EXb.
Расстояние между генами 20 м показывает, что кроме некроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 20%. Гаметы некроссоверные: eХB| и EXb|; их соотношение [(100% - 20%) : 2 = 40%] по 40%. Кроссоверные гаметы: *ЕХB| и *eXb|; их соотношение [20 : 2 = 10%] по 10%.
Значит, петух будут иметь следующий набор гамет: eХB| - 20%; EXb| - 20%; *ЕХB| и *eXb| по 10%, а у курицы, как гемизиготы по половым хромосомам, образуется два типа гамет: ЕХbY| и Y|.
Схема скрещивания
Р: ЕХbY||Y      х      eХB||EXb
Г: ЕХbY|; Y|           eХB|; EXb|
                       некросс. гаметы
                       *ЕХB|; *eXb|
                       кросс. гаметы
F1
eXB||EXb - 20%; EXb||EXb - 20%; *EХB||EXb - 5%; *EХb||eXb - 5%;
eХВY||Y - 20%; ЕХbY||Y - 20%; *ЕХBY||Y - 5%; *eХbY||Y - 5%. 
Наблюдается 8 типов генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1:1:1:1:1:1:1.
Фенотип:
eXB||EXb - рябой рано оперившийся петух - 20%; 
EXb||EXb - чёрный рано оперившийся петух - 20%; 
*EХB||EXb - рябой рано оперившийся петух - 5%; 
*EХb||eXb - чёрный рано оперившийся петух - 5%;
eХВY||Y - рябая поздно оперившаяся курица - 20%; 
ЕХbY||Y - чёрная рано оперившаяся курица - 20%; 
*ЕХBY||Y - рябая рано оперившаяся курица - 5%; 
*eХbY||Y - чёрная поздно оперившаяся курица - 5%.
Наблюдаемый фенотип:
рябой рано оперившийся цыпленок - 30%;
чёрный рано оперившийся цыпленок - 45%;
рябой поздно оперившаяся цыплёнок - 20%;
чёрный поздно оперившаяся цыплёнок - 5%.
Наблюдается 4 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 30% : 45% : 20% : 5%.

Выводы:
1) наблюдается 8 типов генотипа и 4 типа фенотипа;
2) 1/2 часть цыплят будут рябые и 1/2 часть - чёрные, среди рябых и черных циплят равная вероятность петушков и курочек;
3) 3/4 часть цыплят будут рано оперившиеся и 1/4 часть - поздно оперившиеся, все петушки будут рано оперенными и половина курочек будут рано- и поздно опреренными.

 


Сцепленное генов (кроссинговер) гемофилии и дальтонизма, расположенных в половых хромосомах у человека


Задача 372.
У здоровых родителей родился сын с гемофилией и дальтонизмом. Известно, что отец жены страдал цветовой слепотой. Определите вероятность рождения ребёнка с двумя аномалиями одновременно, учитывая, что гены гемофилии и дальтонизма располагаются на расстоянии 9,8 морганид.
Решение:
XH - ген нормального свертывания крови; 
Хh - ген гемофилии;
XD - ген нормального зрения;
Xd - ген дальтонизма;
SDH = 9,8 морганид.
Решение:
Так как у здоровой женщины отец страдал цветовой слепотой и у неё родился сын с гемофилией и дальтонизмом от здорового отца, то женщина гетерозиготна по обоим признакам и одну аномалию унаследовала от своего отца, а другую - от своей матери, то есть она является носительницей обеих аномалий и её генотип -DХh||dXH. Здоровый мужчина будет имееть генотип - DXHY.
Расстояние между генами 9,8 м показывает, то у женщины кроме некроссоверных гамет образуются кроссоверные гаметы, причем последних будет 9,8%. Гаметы некроссоверные: DXh| и dXH|; их соотношение [(100% - 9,8%) : 2 = 45,1%] по 45,1%. Кроссоверные гаметы: *DXH| и *dXh|, их соотношение [9,8 : 2 = 4,9%] по 4,9%.
Значит, женщина будут иметь следующий набор гамет: DXh| - 45,1%; dXH| - 45,1%; *DXH| и *hXd| по 4,9%. Мужчина с генотипом DXHY даёт только гаметы DXH и Y.
Схема скрещивания
Р: DХh||dXH     х      DXHY
Г: DXh|; dXH|          DXH; Y 
    некросс.
    гаметы
 *DXH|; *dXh|
    кроссов.
    гаметы 
F1: DXH||DXh - 22,55%; DXH||dXH - 22,55%; *DXH||DXH - 2,45%; DXH||*dXh - 2,45%;  DXh||Y - 22,55%; dXH||Y - 22,55%; *DXH||Y - 2,45%; *dXh||Y - 2,45%.
Наблюдается 8 типов генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1:1:1:1:1:1:1.
Фенотип:
DXH||DXh - здоровая девочка - 22,55%; 
DXH||dXH - здоровая девочка - 22,55%; 
*DXH||DXH - здоровая девочка - 2,45%; 
DXH||*dXh - здоровая девочка - 2,45%;  
DXh||Y - мальчик-гемофилик - 22,55%; 
dXH||Y - мальчик-дальтоник - 22,55%; 
*DXH||Y - здоровый мальчик - 2,45%; 
*dXh||Y - мальчик с двумя аномаличми - 2,45%.

Выводы: 
1) в этой семье вероятность рождения ребёнка с двумя аномалиями одновременно составляет 2,45%.

 


Сцепленное наследование восприимчивости к стеблевой ржавчине и мучнистой росе у растения пшеницы 

 

Задача 373.
У пшеницы доминантные признаки – восприимчивость к стеблевой ржавчине и восприимчивость к мучнистой росе, рецессивные признаки – устойчивость к стеблевой ржавчине и устойчивость к мучнистой росе. Наследование сцепленное. Кроссинговер 10%. Какие результаты по фенотипу и генотипу ожидаются при скрещивании цис-дигетерозигота и транс-дигетерозигота?
Решение:
SAB = 10% или 10 м;
А - ген восприимчивости к стеблевой ржавчине;
а - ген устойчивости к стеблевой ржавчине;
В - ген восприимчивости к мучнистой росе;
b - ген устойчивости к мучнистой росе;
АВ||ab - цис-дигетерозигота;
Ab||aB - транс-дигетерозигота.
Расстояние между генами 10 м показывает, что кроме некроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 10%. Гаметы некроссоверные у цис-дигетерозиготы: AB|; ab|; их соотношение [(100% - 10%) : 2 = 45%] по 45%. Кроссоверные гаметы: *Ab|; *aB|; их соотношение [10 : 2 = 5%] по 5%.
Гаметы некроссоверные у транс-дигетерозиготы: Ab|; aB|; их соотношение [(100% - 10%) : 2 = 45%] по 45%. Кроссоверные гаметы: *AB|; *ab|; их соотношение [10 : 2 = 5%] по 5%.
Схема скрещивания
Р: АВ||ab   х    Ab||aB
Г: AB|; ab|      Ab|; aB|
   некроссоверные гаметы
   *Ab|; *aB|    *AB|; *ab|
   кроссоверные гаметы
F1: AB||Ab - 23,333%; AB||aB - 23,333%; Ab||ab - 23,333%; aB||ab - 23,333%; AB||AB* - 0,833%; AB||ab - 1,666%; ab||aB - 0,833%; Ab||Ab - 0,833; Ab||aB - 1,666%; aB||aB - 0,833%.
Наблюдается 10 типов генотипа.
Фенотип:
AB||Ab - растение восприимчивое к стеблевой ржавчине и мучнистой росе - 23,333%; 
AB||aB - растение восприимчивое к стеблевой ржавчине и мучнистой росе - 23,333%; 
Ab||ab - растение восприимчивое к стеблевой ржавчине и устойчивое к мучнистой росе - 23,333%; 
aB||ab - растение устойчивое к стеблевой ржавчине и восприимчивое к мучнистой росе - 23,333%; 
AB||AB* - растение восприимчивое к стеблевой ржавчине и мучнистой росе - 0,833%; 
AB||ab - растение восприимчивое к стеблевой ржавчине и мучнистой росе - 1,666%; 
ab||aB - растение устойчивое к стеблевой ржавчине и восприимчивое к мучнистой росе - 0,833%; 
Ab||Ab - растение восприимчивое к стеблевой ржавчине и устойчивое к мучнистой росе - 0,833; 
Ab||aB - растение восприимчивое к стеблевой ржавчине и мучнистой росе - 1,666%; 
aB||aB - растение устойчивое к стеблевой ржавчине и восприимчивое к мучнистой росе - 0,833%.
Наблюдаемый фенотип:
растение восприимчивое к стеблевой ржавчине и мучнистой росе - 50,831%; 
растение восприимчивое к стеблевой ржавчине и устойчивое к мучнистой росе - 24,166%; 
растение устойчивое к стеблевой ржавчине и восприимчивое к мучнистой росе - 24,999%; 
Наблюдается 3 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 50,831% : 24,166% : 24,999% приблизительно 2:1:1. 

Таким образом, при данном скрещивании в потомстве F1 примерно 1/2 растений будут восприимчивы и к стеблевой ржавчине и к мучнистой росе, 1/4 - восприимчивы к стеблевой ржавчине и устойчивы к мучнистой росе и 1/4 - устойчивы к стеблевой ржавчине и восприимчивы к мучнистой росе.
 


Типы гамет у организмов при сцепленном наследовании (кроссинговере)
 

Задача 374.
Если LАС = 10%, то какие гаметы и в каком соотношении образуют организмы с генотипами АС||ас и Ас||аС?
Решение:
а) Генотип: АС||ac
Расстояние между генами 10 м показывает, что кроме некроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 10%. Гаметы некроссоверные: АС| и aс|; их соотношение [(100% - 10%) : 2 = 45%] по 45%. Кроссоверные гаметы: *Aс| и *aС|, их соотношение [10 : 2 = 5%] по 5%. 
б) Генотип: Ас||aС 
Расстояние между генами 10 м показывает, что кроме некроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 10%. Гаметы некроссоверные: Ас| и Сс|; их соотношение [(100% - 10%) : 2 = 45%] по 45%. Кроссоверные гаметы: *AС| и *aс|, их соотношение [10 : 2 = 5%] по 5%.