Расщепление по фенотипу при кроссинговере
Группа крови и дефект коленной чашечки у человека
Задача 588.
Женщина получила от матери аутосому с доминантным геном, обусловливающим дефект коленной чашечки Pat, и геном, обусловливающим группу крови А. В гомологичной хромосоме находится рецессивный ген рat, не влияющий на коленную чашечку, и ген группы крови 0. Расстояние между генами 10 морганид. Муж имеет нормальную коленную чашечку и граппу крови 0. Какова вероятность рождения ребенка, похожего по этим признакам на отца? Какова вероятность рождения ребенка с нормальной коленной чашечкой и группой крови А?
Решение:
Pat - дефект коленной чашечки;
pat - нормальная коленная чашечк.
За наследование групп крови отвечают три гена: I0 - ген I-й группы крови; IA - ген II-й группы крови; IB - ген III-й группы крови. Наличие двух какх-либо аллелей в генотипе человека отвечает за группу крови, причем аллель I0 является рецессивной по отношению к IA и IB. Возможные генотипы групп крови у человека:
I0I0 - I-я группа крови;
IAI0 - II-я группа крови;
IAIA - II-я группа крови;
IBI0 - III-я группа крови;
IBIB - III-я группа крови;
IAIB - IIV-я группа крови.
S(patI = 10 морганид.
Генотип женщины, получившей аутосому с доминантным геном Pat и геном, обусловливающим группу крови А, а В гомологичной хромосоме находится рецессивный ген рat и ген группы крови 0, имеет генотип вида: PatIA||patI0. Мужчина с нормальной коленной чашечкой и граппой крови 0 имеет генотип - patI0||patI0.
Расстояние между генами 10 м показывает, что кроме некроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 10%. Гаметы некроссоверные: PatIA| и patI0|, их соотношение [(100% - 10%) : 2 = 45%] по 45%. Кроссоверные гаметы: *PatI0| и *patIА|, их соотношение [10 : 2 = 5%] по 5%.
Схема скрещиваниия
Р: PatIA||patI0 х patI0||patI0
Г: PatIA|; patI0| patI0|
некроссоверные гаметы
*PatI0|; *patIА|
кроссоверные гаметы
F1: PatIA||patI0 - 45%; patI0||patI0 - 45%; *PatI0||patI0 - 5%; *patIA||patI0 - 5%.
Наблюдается 4 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 45% : 45% : 5% : 5% = 9 : 9 : 1 : 1.
Фенотип:
PatIA||patI0 - дефект коленной чашечки, группа крови А - 45%;
patI0||patI0 - нормальная коленная чашечка, группа крови 0 - 45%;
*PatI0||patI0 - дефект коленной чашечки, группа крови 0 - 5%;
*patIA||patI0 - нормальная коленная чашечка, группа крови А - 5%.
Наблюдается 4 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 45% : 45% : 5% : 5% = 9 : 9 : 1 : 1.
Выводы:
1) вероятность рождения ребенка, похожего по этим признакам на отца - 45%;
2) вероятность рождения ребенка с нормальной коленной чашечкой и группой крови А - 5%.
Эллиптоцитоз и резус-фактор - сцепление генов.
Задача 589.
Женщина имеет II группу крови и гетерозиготна по синдрому дефекта ногтей и коленной чашечки, эллиптоцитозу и резус-фактору. Ее супруг тоже гетерозиготен по всем признакам и имеет III группу крови. Известно, что матери супругов имели I группу и были резус-положительными, а дефект ногтей и эллиптоцитоз имели только их отцы. Определите вероятные фенотипы детей у этой супружеской пары, зная, что ген синдрома дефекта ногтей и коленной чашечки находится в одной группе сцепления с геном, определяющим группу крови по системе АВО и расстояние между ними 10 морганид, а ген резус-фактора и ген эллиптоцитоза находятся в другой группе сцепления на расстоянии 3 морганид. Синдром дефекта ногтей и коленной чашечки, эллиптоцитоз и резус-положительность передаются как доминантные признаки.
Решение:
I0 – аллель гена I-й группы крови;
IA - аллель гена II-й группы крови;
IB - аллель гена III-й группы крови;
А - аллель гена синдрома дефекта ногтей и коленной чашечки;
а - аллель гена нормального развития ногтей и коленной чашечки;
В - аллель гена развития эллиптоцитоза;
b - аллель гена развития типичной формы эриттроцита;
R – резус-положительность;
r – резус-отрицательность;
S(IAB0A) = 10 морганид;
S(RB) = 3 морганид.
Так как у женщины со II группой крови и у мужчины с III группой крови матери имели I группу, то оба супруга по группе крови будут гетерозиготны (женщина - IAI0, мужчина - IBI0). По условию задачи оба супруга гетерозиготтны по синдрому дефекта ногтей и коленной чашечки, эллиптоцитозу и резус-положительности. Исходя из данных фактов генотип женщины - I0a||IAА Rb||rB, генотип мужчины - I0a||IBА Rb||rB.
Расстояние между генами IAB0 и А равно 10 м показывает, что у женщины кроме некроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 10%. Гаметы некроссоверные: I0a| и IAA|; их соотношение [(100% - 10%) : 2 = 45%] по 45% каждой. Кроссоверные гаметы: *I0A| и *IAa|, их соотношение [10 : 2 = 5%] по 5% каждой.
Расстояние между генами R и B равно 3 м показывает, что у женщины кроме некроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 3%. Гаметы некроссоверные: Rb| и rB|; их соотношение [(100% - 3%) : 2 = 48,5%] по 48,5% каждой. Кроссоверные гаметы: *RB| и *ra|, их соотношение [3 : 2 = 1,5%] по 1,5% каждой.
Значит, в женском организме образуются некроссоверные гаметы: I0a|, IAA| (по 45%), Rb| и rB| (по48,5%); кроссоверные гаметы *I0A|, *IAa| (по 5%), *RB| и *ra| (по 1,5%).
У мужчины с генотипом I0a||IBА Rb||rB будут образовываться некроссоверные гаметы: I0a|, IВА| (по 45%), Rb| и rB| (по 48,5%); кроссоверные гаметы: *I0A|, *IВa| (по 5%), *RB| и *ra| (по 1,5%).
Схема скрещивания
Р: I0a||IAА Rb||rB х I0a||IBА Rb||rB.
Г: I0a| Rb|; IAА| rB|; I0a| Rb|; IВА| rB|;
I0a| rB|; IAА| Rb| I0a| rB|; IВА| Rb|
Некроссоверные гаметы
*I0A| *RB|; *IAa| *rb|; *I0A| RB|; *IВa| rb|;
*I0A| *rb|; *IAa| *RB|. *I0A| rb|; *IВa| RB|.
Кроссоверные гаметы
F1:
Фенотип:
1-я группа крови, резус-положительная - 1 (0,0156%);
1-я группа крови, резус-положительная, эллиптоцитоз - 2 (0,3125%);
1-я группа крови, резус-отрицательная, эллиптоцитоз - 2 (0,3125%);
1-я группа крови, резус-отрицательная, синдром дефекта ногтей и коленной чашечки - 1 (0,0156%);
1-я группа крови, резус-положительная, синдром дефекта ногтей и коленной чашечки, эллиптоцитоз - 6 (0,0938%);
1-я группа крови, резус-отрицательная, синдром дефекта ногтей и коленной чашечки, эллиптоцитоз - 2 (0,3125%);
2-я группа крови, резус-положительная, эллиптоцитоз - 3 (0,0469%);
2-я группа крови, резус-отрицательная, эллиптоцитоз - 1 (0,0156%);
2-я группа крови, резус-положительная, синдром дефекта ногтей и коленной чашечки, эллиптоцитоз - 9 (0,1406%);
2-я группа крови, резус-отрицательная, синдром дефекта ногтей и коленной чашечки, эллиптоцитоз - 2 (0,3125%);
2-я группа крови, резус-положительная, синдром дефекта ногтей и коленной чашечки - 4 (0,0525%);
2-я группа крови, резус-отрицательная, синдром дефекта ногтей и коленной чашечки - 1 (0,0156%);
3-я группа крови, резус-положительная, эллиптоцитоз - 3 (0,0469%);
3-я группа крови, резус-отрицательная, эллиптоцитоз - 1 (0,0156%);
3-я группа крови, резус-положительная, синдром дефекта ногтей и коленной чашечки - 1 (0,0156%);
3-я группа крови, резус-положительная, синдром дефекта ногтей и коленной чашечки, эллиптоцитоз - 8 (0,1250%);
3-я группа крови, резус-отрицательная, синдром дефекта ногтей и коленной чашечки, эллиптоцитоз - 3 (0,0469%);
4-я группа крови, резус-положительная, эллиптоцитоз - 3 (0,0469%);
4-я группа крови, резус-отрицательная, эллиптоцитоз - 1 (0,0156%);
4-я группа крови, резус-положительная, синдром дефекта ногтей и коленной чашечки - 2 (0,3125%);
4-я группа крови, резус-положительная, синдром дефекта ногтей и коленной чашечки, эллиптоцитоз - 6 (0,0938%);
4-я группа крови, резус-отрицательная, синдром дефекта ногтей и коленной чашечки, эллиптоцитоз - 2 (0,3125%).
Предрасположенность к диабету и склонность к гипертонической болезни у человека
Задача 590.
Рецессивные аутосомные гены a и b у человека обусловливают предрасположенность к диабету и склонность к гипертонической болезни. По некоторым родословным сделано предположение, что эти гены сцеплены. Расстояние между ними равно 10 морганидам. Какие типы гамет даст женщина с генотипом АВ||Ab и мужчина с генотипом ab||aB. Какова вероятность (в %) у них рождения ребенка, имеющего сразу два заболевания?
Решение:
А - нормальная выработка сахара;
а - предрасположенность к диабету;
В - нормальное кровяное давление;
b - склонность к гипертонической болезни;
АВ||Ab - генотип женщины;
ab||aB - генотип мужчины;
аb||ab - предрасположенность к диабету и склонность к гипертонической болезни.
У женщины с генотипом АВ||Ab в организме будут образовываться гаметы двух типов - АВ| и Ab|. У мужчины с генотипом ab||aB будут образовываться гаметы двух типов - ab| и аВ|.
Схема скрещивания
Р: АВ||Ab х ab||aB
Г: АВ|; Ab| ab|; aB|
F1: АВ||аb - 25%; АВ||аВ - 25%; Аb||аb - 25%; Аb||аВ - 25%.
Наблюдается 4 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 25% : 25 : 25% : 25% = 1 : 1 : 1 : 1.
Фенотип:
АВ||аb - здоровый организм - 25%;
АВ||аВ - здоровый организм - 25%;
Аb||аb - склонность к гипертонической болезни - 25%;
Аb||аВ - склонность к гипертонической болезни - 25%.
Наблюдаемый фенотип:
здоровый организм - 50%;
склонность к гипертонической болезни - 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 50% : 50% = 1 : 1.
Ответ: в этом браке вероятность рождения ребенка, имеющего сразу два заболевания составляет 0,0%.
Сцепление генов окраски и длины шерсти у мышей
Задача 591.
У мышей серую окраску и нормальную длину шерсти определяют гены, доминирующие над генами, которые контролируют чёрную окраску и длинную шерсть. Гены наследуются сцеплено, расположены в одной хромосоме. Определите генотипы, фенотипы потомства и его процентное соотношение, при скрещивании серой самки с нормальной длиной шерсти и чёрного длинношерстного самца. Кроссинговер между генами не происходит.
Решение:
А - серая окраска шерсти;
а - черная окраска шерсти;
В - нормальная длина шерсти;
b - длинная шерсть.
1. Серая самка с нормальной длиной шерсти, если гомозиготна, то ее генотип имеет вид: AB||AB. Чёрный длинношерстный самец имеет генотип - ab||ab.
Если кроссинговер между генами не происходит, то в организме самки с генотипом AB||AB образуются гаметы одного вида - AB|. В организме самца с генотипом ab||ab, ели не происходит кроссинговер, образуется один вид гамет - ab|.
Схема скрещивания (1)
Р: AB||AB x ab||ab
Г: AB| ab|
F1: AB||AB - 100%.
Фенотип:
AB||AB - серая мышка с нормальной длиной шерсти - 100%.
Наблюдается единообразие поколения F1.
2. Серая самка с нормальной длиной шерсти, если цис-гетерозиготна, то ее генотип имеет вид: AB||ab. Чёрный длинношерстный самец имеет генотип - ab||ab. Если кроссинговер между генами не происходит, то в организме самки с генотипом AB||ab образуются гаметы двух видов - AB| и ab|. В организме самца с генотипом ab||ab, ели не происходит кроссинговер, образуется один вид гамет - ab|.
Схема скрещивания (2)
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 - серая мышка с нормальной длиной шерсти - 50%
ab||ab - чёрная длинношерстная мышка - 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 50% : 50% = 1 : 1.
3. Серая самка с нормальной длиной шерсти, если транс-гетерозиготна, то ее генотип имеет вид: Ab||aB. Чёрный длинношерстный самец имеет генотип - ab||ab. Если кроссинговер между генами не происходит, то в организме самки с генотипом Ab||aB образуются гаметы двух видов - Ab| и aB|. В организме самца с генотипом ab||ab, ели не происходит кроссинговер, образуется один вид гамет - ab|.
Схема скрещивания (3)
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 - серая мышка с нормальной длиной шерсти - 50%
aB||ab - чёрная мышка с нормальной длиной шерсти - 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 50% : 50% = 1 : 1.
Сцепление генов гемофилии и дальтонизма у человека
Задача 592.
Какое расщепление по генотипу и фенотипу будет наблюдаться при скрещивании здоровой женщины, в случае, если её отец был болен гемофилией, а мать страдала дальтонизмом, с мужчиной, больным дальтонизмом и отсутствием гемофилии? Какова вероятность в (%) рождения в этой семье ребенка с обеими аномалиями, и какого он пола?
Решение:
Гемофилия и дальтонизм определяются рецессивными генами, расположенными в Х-хромосоме на расстоянии 9,8 морганиды.
XH - ген нормального свертывания крови;
Хh - ген гемофилии;
XD - ген нормального зрения;
Xd - ген дальтонизма;
S(ХDХH) = 9,8 морганид или 9,8%.
Здоровая женщина, мать которой страдала дальтонизмом, а отец гемофилией, имеет генотип вида:dXH||DXh. Хромосому dXH| она получила от матери-гемофилика, а хромосому DXh - от отца-гемофилика. Мужчина, страдающий дальтонизмом, у которого отсутствет гемофили, имеет генотип - dXH|Y.
Расстояние между генами 9,8% показывает, что кроме некроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 9,8%. У женщины с генотипом - dXH||DXh образуются гаметы некроссоверные: dXH| и DXh|; их соотношение [(100% - 9,8%) : 2 = 45,1%] по 45,1%. Кроссоверные гаметы: *DХH| и *dXh|; их соотношение [9,8 : 2 = 4,9%] по 4,9%.
У мужчины с генотипом dXH||Y - гемизиготы по половым хромосомам, кроссинговр не происходит, образуется два типа гамет: dХH| и Y|.
Схема скрещивания
Р: dXH||DXh x dXH||Y
Г: DХh|; dXH| dXH|; Y|
некроссоверные гаметы
*DХH|; *dXh|
кроссоверные гаметы
F1: DХh||dXH - 22,55%; dXH||dXH - 22,55%; *DХH||dXH - 2,45%; dXH||*dXh - 2,45%;
DХh||Y - 22,55%; dXH||Y - 22,55%; *DХH||Y - 2,45%; *dXh||Y - 2,45%.
Наблюдается 8 типов генотипа. Расщепление по генотипу -
-22,55% : 22,55% : 22,55% : 22,55% : 2,45% : 2,45% : 2,45% : 2,45%.
Фенотип:
DХh||dXH - здоровая девочка, носительница генов гемофилии и дальтонизма - 22,55%;
dXH||dXH - девочка-дальтоник - 22,55%;
*DХH||dXH - здоровая девочка, носительница гена дальтонизма - 2,45%;
dXH||*dXh - девочка-дальтоник, носительница гена гемофилии - 2,45%;
DХh||Y - мальчик-гмофилиик - 22,55%;
dXH||Y - мальчик-дальтоник - 22,55%;
*DХH||Y - здоровый мальчик - 2,45%;
*dXh||Y - мальчик, страдающий гемофилией и дальтонизмом - 2,45%.
Ответ: в этой семье вероятность рождения ребенка с обеими аномалиями составляет 2,45%, и это будут только мальчики.
Схема скрещивания при кроссинговере
Задача 593.
Самка и самец дрозофилы гетерозиготны по генам А и Р. Оба доминантных гена находятся в одной аутосоме на расстоянии 12 морганид. Какой процент яйцеклеток и сперматозоидов будет содержать хромосому с двумя этими доминантными генами? Какой процент цис-дигетерозигот и транс-дигетрозигот будет в потомстве F1? Составьте схему скрещивания.
Решение:
Расстояние между генами 12 м показывает, что кроме некроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 12%. Гаметы некроссоверные: АР| и aр|; их соотношение [(100% - 12%) : 2 = 44%] по 44% каждой. Кроссоверные гаметы: *Aр| и *aР|, их соотношение [12 : 2 = 6%] по 6% каждой. Значит, самка и самец будут иметь следующий набор гамет: АР| - 44%; aр| - 44%; *Aр| и *aР| по 6%. Значит, 44% яйцеклеток и 44% сперматозоидов будут содержать хромосому с двумя доминантными генами А и Р.
Схема скрещивания
Р: АР||aр х АР||aр
Г: АР|, aр| АР|, aр|
некроссоверные гаметы по 44%
*Aр, *aР| *Aр, *aР|
кроссоверные гаметы по 6%
F1: АР||AP - 22%; АР||aр - 44%; ар||aр - 22%; АР||Aр - 2%; АР||аР - 2%; Ар||ар - 2%; аР||ар - 2%; Ар||Ар - 1%; Ар||аР - 2%; аР||аР - 1%.
Наблюдается 10 типов генотипа.
Ответ: 44% яйцеклеток и 44% сперматозоидов будет содержать хромосому с двумя доминантными генами (А) и (Р); 44% цис-дигетерозигот (АР||aр) будет в потомстве F1; 2% транс-дигетерозигот (Ар||aР) будет в потомстве F1.
