Фенотипы потомства при Х-сцепление генов

Наследование гемофилии

Задача 476.
Гемофилия – рецессивный признак, сцепленный с полом. Ген гемофилии (h) располагается в X-хромосоме. У здоровых по этому признаку родителей родился сын, больной гемофилией. Каковы генотипы родителей?
Решение:
Х^Н - ген нормальной свертываемости крови:
Х^h - ген гемофилии;
Х^НY - здоровый мужчина;
Х^hY - мужчина-гемофилик;
Х^НХ^Н - здоровая женщина;
Х^НХ^h - здоровая женщина, носительница гена гемофилии;
Х^hХ^h - женщина-гемофилик.
Так как у здоровых родителей родился сын, больной гемофилией, то женщина является носительницей мутации, её генотип - Х^НХ^h; генотип здорового  мужчины - Х^НY.

Схема скрещивания
Р: Х^НХ^h     х    Х^НY
Г: Х^Н; Х^h        Х^Н; Y
F₁: X^HX^H - 25%; X^HX^h - 25%; Х^НY - 25%; Х^hY - 25%.
Наблюдается 4 типа генотипа. Расщепление по генотипу -
- 25% : 25% : 25% : 25% = 1:1:1:1.
Фенотип:
X^HX^H - девочка здорова - 25%; 
X^HX^h - девочка здорова, носительница - 25%; 
Х^НY- мальчик здоров - 25%; 
Х^hY - мальчик-гемофилик - 25%.
Внешнее проявление признака:
здоровый организм - 75%;
гемофилик - 25%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 75% : 25% = 3:1.

Ответ: генотип женщины - Х^НХ^h, генотип мужчины - Х^НY, генотип сына - Х^hY.
 

Наследование желтых и зеленых ног у кур

Задача 477.
При скрещивании петуха с желтыми ногами с курицей, имеющей зеленые ноги, в F₁ все петушки и курочки имели желтые ноги, а в обратном скрещивании курочки были с зелеными, а петушки – с желтыми ногами. В F₂ прямого скрещивания 152 цыпленка обоих полов имели желтые ноги и 49 курочек – зеленые. Как наследуется признак? Определите генотипы исходных птиц. Какое расщепление в F₂ обратного скрещивания вы ожидаете получить?
Решение:
Х^В - аллель гена жёлтых ног у кур;
Х^b - аллель гена зелёных ног у кур.
У кур гетерогаметный пол (XY), у петухов гомогаметный пол (XX). Признак окраски ног сцеплен с полом, где ген желтой окраски ног является доминантным. При наследовании крест-накрест осуществляется реципроктное скрещивание. При нем ставятся два скрещивания: прямое и обратное. В прямом скрещивании самки, как правило, несут доминантный признак, самцы рецессивный. В обратном скрещивании самки несут рецессивный признак. Таким образом, по условию задачи, принято обратное скрещивание, поэтому самка несет рецессивный признак с генотипом - Х^bY; самец несет доминантный признак - его генотип - Х^ВХ^В.

Схема скрещивания
Р: Х^bY      x    X^BX^B
Г: Х^b, Y          X^B
F₁: XBY - 50%; XBXb - 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 50% : 50% = 1 : 1.
Фенотип:
X^BY - курочка с зелёными ногами - 50%; 
X^BX^b - петушок с желтыми ногами - 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 50% : 50% = 1 : 1.

Определим соотношение фенотипов в F₂ прямого скрещивания -
- цыплята с желтыми ногами : цыплята с зелеными ногами =
- 152 : 49 = = 152/49 : 49/49 ≈ 3 : 1.

Схема скрещивания
Р: X^BY   х   X^BX^b 
Г: X^B, Y      X^B, X^b
F₂: X^BY - 25%; X^bY - 25%;
X^BX^B - 25%; X^BX^b - 25%.
Наблюдается 4 типа генотипа. Расщепление по генотипу -
- 25% : 25% : 25% : 25% = 1 : 1 : 1 : 1.
Фенотип:
X^BY - гемизигота¹ - курочка с жёлтыми ногами - 25%; 
X^bY - гемизигота - курочка с зелёными ногами - 25%; 
X^BX^B - петушок с желтыми ногами - 25%; 
X^BX^b - петушок с желтыми ногами - 25%.
Наблюдаемый фенотип:
цыпленок с желтыми ногами - 75%;
цыпленок с зелеными ногами - 25%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 75% : 25% = 3 : 1.

Выводы:
1) признак окраски ног у кур наследуется по типу Х-сцепления;
2) генотип исходной курицы - Х^bY, генотип исходного петуха - Х^ВХ^В;
3) расщепление в F₂ обратного скрещивания - 3 : 1.

Наследование окраски тела, формы и цвета глаз у дрозофил 

Задача 478.
Белый цвет глаз у дрозофил определяется рецессивным, а красный – доминантным аллелем, локализованным в Х-хромосоме (доминирование полное). Белоглазая самка дрозофилы скрещена с красноглазым самцом. Определить, какая пигментация глаз будет у самок и самцов в первом и втором гибридном поколении дрозофил.
Решение:
Х^W - красный цвет глаз;
Х^w - белый цвет глаз.
Х^WY - красноглазый самец; 
Х^wХ^w - белоглазая самка.

Схема скрещивания
Р: Х^wХ^w   х     Х^WY
Г:  Х^w             Х^W; Y
F₁: Х^WХ^w - 50%; Х^wY - 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу 50% : 50% = 1 : 1.
Фенотип:
Х^WХ^w - красноглазая самка - 50%; 
Х^wY - белоглазый самец - 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 50% : 50% = 1 : 1.

Схема скрещивания
Р: Х^WХ^w    х  Х^WY
Г: Х^W; Х^w     Х^w; Y  
F²: Х^WХ^W - 25%; Х^WХ^w - 25%;
Х^WY - 25%; Х^wY - 25%.
Наблюдается 4 типа генотипа. Расщепление по генотипу -
- 25% : 25% : 25% : 25% = 1 : 1 : 1 : 1.
Фенотип:
Х^WХ^W - красноглазая самка - 25%; 
Х^WХ^w - красноглазая самка - 25%; 
Х^WY - красноглазый самец - 25%; 
Х^wY - белоглазый самец - 25%.
Наблюдаемый фенотип:
красноглазая муха-дрозофила - 75%;
белоглазая муха-дрозофила - 25%.
Наблюдается 2 типа фенотипа.
Расщепление по фенотипу - 75% : 25% = 3 : 1.

Выводы:
1) при скрещивании красноглазого самца с белоглазой самкой в F₁ получали равное число красноглазых самок и белоглазых самцов;
2) при скрещивании этих мух-гибридов F₁ между собой были получены красноглазые самки, красноглазые и белоглазые самцы, но не было ни одной белоглазой самки.
 

Задача 479.
У дрозофилы темное тело – рецессивный признак, сцепленный с полом; нормальные глаза наследуются по доминантно-аутосомному типу. В F₁ получено: 1) самки – 29 с уменьшенными глазами и с серым телом; 92 – с нормальными глазами и с темным телом; 90 – с нормальными глазами и с серым телом; 31 – с уменьшенными глазами и с темным телом; 2) самцы – 93 с нормальными глазами и с серым телом; 31 – с уменьшенными глазами и с темным телом; 89 – с нормальными глазами и с темным телом; 30 – с уменьшенными глазами и с серым телом. Сколько в F₁ дигетерозиготных особей? Какая часть самцов F₁ являются гемизиготными особями с уменьшенными глазами?
Решение:
А - нормальные глаза;
а - уменьшенные глаза;
Х^b - темное тело;
X^B - серое тело.
Рассчитаем расщепление аутосомных признаков в F₁, получем -
нормальные глаза : уменьшенные глаза =
= (самки - 92 + 90, самцы 93 + 89) : (самки - 29 + 31, самцы - 31 + 30) =
= 182 : 60 ≈ 3 : 1.

Расщепление по фенотипу 3 :1 при аутосомном наследовании, согласно второму закону Менделя, указывает, что для скрещивания взяты оба гетерозиготных родителя, значит, и самка и самц - гетерозиготны по признаку наследования формы глаза - Аа.
Теперь рассчитаем расщепление признаков в F₁, сцепленных с полом, получим:
серое тело у самок : темное тело у самок = (29 + 90) : (92 + 31) = 119 : 123 ≈ 1 : 1;
серое тело у самцов : темное тело у самцов = (93 + 30) : (31 + 89) = 123 : 119 ≈ 1 : 1.
Расщепление по фенотипу 1 : 1 при Х-сцепленном наследовании указывает, что для скрещивания взята гетерозиготная серая самка (Х^ВХ^b) и самец с темным телом (X^bY). Тогда генотп самки - AaX^BX^b, самца - AaX^bY.

Схема скрещивания
Р: AaX^BX^b     х      AaX^bY
Г: AX^B; AX^b          AX^b; AY
   aX^B; aX^b             aX^b; aY
F₁: AАX^BX^b - 6,25%; AAX^bX^b - 6,25%;
AaX^BX^b - 12,5%; AaX^bX^b - 12,5%; aaX^BX^b - 6,25%;
aaXbX^b - 6,25%; AАX^BY - 6,25%; AАX^bY - 6,25%;
AaX^BY - 12,5%; AaX^bY - 12,5%; aaX^BY - 6,25%; aaX^bY - 6,25%.
Наблюдается 12 типов генотипа. Расщепление по генотипу -
- 1 : 1 : 2 : 2 : 1 : 1 : 1 : 1 : 2 : 2 : 1 : 1.
Фенотип:
AАX^BX^b - самка с нормальными глазами и с серым телом - 6,25%; 
AAX^bX^b - самка с нормальными глазами и с серым телом - 6,25%; 
AaX^BX^b - самка с нормальными глазами и с серым телом - 12,5%; 
AaX^bX^b - самка с нормальными глазами и с темным телом - 12,5%; 
aaX^BX^b - самка с умньшенными глазами и с серым телом - 6,25%; 
aaX^bX^b - самка с умньшенными глазами и с темным телом - 6,25%;
AАX^BY - самец с нормальными глазами и с серым телом - 6,25%; 
AАX^bY - самец с нормальными глазами и с серым телом - 6,25%; 
AaX^BY - самец с нормальными глазами и с серым телом - 12,5%; 
AaX^bY - самец с нормальными глазами и с темным телом - 12,5%; 
aaX^BY - самец с умньшенными глазами и с серым телом - 6,25%; 
aaX^bY - самец с умньшенными глазами и с темным телом - 6,25%.
Наблюдаемый фенотип:
мушки с нормальными глазами и с серым телом - 50%;
мушки с нормальными глазами и с темным телом - 25%;
мушки с умньшенными глазами и с серым телом - 12,5%;
мушки с умньшенными глазами и с темным телом - 12,5%.  
Наблюдается 4 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу -
- 50% : 25% : 12,5% : 12,5% = 4 : 2 : 1 : 1.
             
Ответ: 1) в F₁ дигетерозиготных особей 12,5%; 2) 1/4 часть самцов F₁ являются гемизиготными особями с уменьшенными глазами.

Комментарий:
¹Гемизигота – это организм с одним аллельным геном, даже если он рецессивный, фенотипически всегда будет проявляться. В норме они присутствуют в половых хромосомах.