Определние генотипа родителей и потомства при Х-сцеплении генов

Х-сцепление генов у дрозофил

Задача 669.
У дрозофилы ген белой окраски глаз (w) локализован в половой хромосоме красноглазость доминирует над белоглазостью. Ген окраски тела находится в аутосоме, серое тело (В) доминирует над черным (b). Скрещивается белоглазая самка, имеющая серое тело, с красноглазый черным самцом. Вывелось 172 мухи. 
1. Сколько гамет может дать дигибридный самец F₁?  
2. Сколько родилось мух серого тела ? 
3. Сколько гамет может дать дигибридная самка F₁?
Решение:
X^W - красные глаза;
Х^w - белые глаза;
В - серое тело;
b - черное тело;
ВВХ^wХ^w - генотип белоглазой самки, имеющая серое тело;
bbX^WY - генотип красноглазого самца, имеющим чёрное тело.

Схема скрещивания
Р: ВВХ^wХ^w           х        bbX^WY
Г: ВХ^w                           bX^W; bY
F₁; BbX^WХ^w - 50%; ВbХ^wY - 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1 : 1.
Фенотип:
BbX^WХ^w - самка, имеющая серое тело и красные глаза - 50%; 
ВbХ^wY - самец, имеющий серое тело и белые глаза - 50%.

Ответ:
1) дигибридный самец F₁ с генотипом ВbХ^wY может дать 4 типа гамет (ВХ^w, bХ^w, ВY и bY);  
2) 172 мухи имеют серое тело; 
3) дигибридная самка F₁ с генотипом BbX^WХ^w может дать 4 типа гамет (BX^W, bX^W, BХ^w и bХ^w).
 

Х-сцепление генов у человека

Задача 670.
У двух здоровых кареглазых родителей родился голубоглазый мальчик-гемофилик. Определите генотип родителей и вероятность рождения голубоглазых детей-гемофиликов у этих родителей.
Решение:
А - ген кареглазости;
а - ген голубоглазости;
Х^H - нормальная свертываемость крови;
X^h - гемофилия.

Так как у двух здоровых кареглазых родителей родился голубоглазый мальчик-гемофилик, то оба родителя являются гетерозиготами по кареглазости, а здоровая мать - носительница гена гемофилии. Значит, генотип матери - АаX^HX^h, отца - АаX^HY 

Схема скрещивания
Р: АаX^HX^h         х        АаX^HY
Г: AX^H; AX^h                AX^H; aX^H
    aX^H; aX^h                AY; aY
F₁: АAX^HX^H - 6,25%; АaX^HX^h - 12,5%; АAX^HX^h - 6,25%; АaX^HX^H - 6,25%;
АaX^hX^h - 6,25%; aaX^HX^h - 6,25%; aaX^hX^h - 6,25%;
АAX^HY - 6,25%; АAX^hY - 6,25%; АaX^HY - 12,5%;
АaX^hY - 12,5%; aaX^HY - 6,25%; aaX^hY - 6,25%.
Наблюдается 13 типов генотипа. Расщепление по генотипу - 1:2:1:1:1:1:1:1:1:2:2:1:1.
Фенотип:
АAX^HX^H - здоровая кареглазая девочка - 6,25%; 
АaX^HX^h - здоровая кареглазая девочка, носительница гена гемофилии - 12,5%; 
АAX^HX^h - здоровая кареглазая девочка, носительница гена гемофилии - 6,25%; 
АaX^HX^H - здоровая кареглазая девочка - 6,25%;
АaX^hX^h - кареглазая девочка-гемофилик - 6,25%; 
aaX^HX^h - здоровая голубоглазая девочка - 6,25%; 
aaX^hX^h - голубоглазая девочка-гемофилик - 6,25%; 
АAX^HY - здоровый кареглазый мальчик - 6,25%;
АAX^hY - кареглазый мальчик-гемофилик - 6,25%; 
АaX^HY - здоровый кареглазый мальчик - 12,5%; 
АaX^hY - кареглазый мальчик-гемофилик - 12,5%; 
aaX^HY - здоровый голубоглазый мальчик - 6,25%; 
aaX^hY - голубоглазый мальчик-гемофилик - 6,25%.
Наблюдаемый фенотип:
здоровый кареглазый ребенок - 50%;
здоровый голубоглазый ребенок - 12,5%;
кареглазый ребенок-гемофилик - 25%;
голубоглазый ребенок-гемофилик - 12,5%.
Наблюдается 4 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 4:1:2:1.

Ответ:
1) генотип родителей (мать - АаX^HX^h, генотип отца - АаX^HY);
2) вероятность рождения голубоглазых детей-гемофиликов у этих родителей составляет 12,5%.
 

Задача 671.
В семейной паре отец имеет нормальное зрение, а мать является носителем гена дальтонизма. Составьте схему скрещивания, определите генотипы родителей, возможные генотипы детей, дайте ответы на вопросы:  
1. Как наследуется ген дальтонизма, является он рецессивным или доминантным?  
2. Какова вероятность рождения сына с нормальным зрением? (ответ в процентах)  
3. Какова вероятность рождения дочери с нормальным зрением? (ответ в процентах)
Решение:
Х^D - нормальное зрение;
Х^d - дальтонизм;
(Х^dХ^d) - женщина дальтоник;
(Х^dУ) - мужчина дальтоник;
(Х^DХ^D) - женщина нормально различает цвета;
(Х^DХ^d) - женщина нормально различает цвета, носительница гена дальтонизма;
(Х^DУ) - мужчина нормально различает цвета.

Схема скрещивания
Р: X^DX^d        x        X^DY
Г: X^D; X^d                X^D; Y
F₁: X_DXD - 25%; X^DX^d - 25%; X^DY - 25%; X^dY - 25%.
Наблюдается 4 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1:1:1.
Фенотип:
X^DX^D - женщина нормально различает цвета - 25%; 
X^DX^h - женщина носительница дальтонизма - 25%; 
X^DY - здоровый мужчина - 25%; 
X^dY - мужчина дальтоник - 25%.

Ответ:
1) дальтонизм наследуется как сцепленный с Х-хромосомой рецессивный признак;
2) вероятность рождения сына с нормальным зрением - 25% (или 50% среди мальчиков);
3) вероятность рождения дочери с нормальным зрением - 50% (или 100% - все девочки рождаются с нормальным зрением).
 

Х-сцепление генов у кур

Задача 672.
Гетерозиготный рябой петух, имеющий простой гребень, скрещен с рябой курицей и гороховидным гребнем. От этого скрещивания появились рябые и нерябые курочки с гороховидным гребнем. Определите генотипы родительских форм.
Решение:
У кур гетерогаметным полом является женский (XY-генотип курочек), а гомогаметным мужской (ХХ-генотип петушков). Рябая окраска кур определяется доминантным геном (B), черная -рецессивным (b), локализованными в Х-хромосоме. 
Наследование формы гребня у кур относится к комплементарному взаимодействию неаллельных генов. Это такой случай, когда каждый из двух комплементарных генов способен проявлять свое действие самостоятельно.
Доминантный ген (R)  контролирует развитие розовидного гребня, а доминантный ген (P) — гороховидного. Комбинация рецессивных аллелей этих генов (rrpp) вызывает развитие простого гребня. Ореховидный гребень развивается при наличии в генотипе обоих доминантных генов. 
Тогда можно записать:
Х^В - ген полосатости оперения (рябое оперение);
Х^b - ген не рябого (черное, белое или др. цвета оперение) оперения;
Х^ВY - курица с полосатым (рябым) оперением;
Х^bY - курица с черным оперением;
Х^ВХ^В - доминантная гомозигота - петух с полосатым (рябым) оперением;
Х^ВХ^b - гетерозигота - петух с полосатым (рябым) оперением; 
Х^bХ^b - рецессивная гомозигота - петух с черным оперением оперением;
R - ген, контролирует развитие розовидного гребня;
r - ген развития листовидного гребня;
Р - ген, контролирует развитие гороховидного гребня;
p - рецессивный ген развития листовидного гребня;
R_P_ – ореховидный гребень; 
R_pp - розовидный гребень;
rrP_ – гороховидный гребень;
rrpp - простой гребень.

Так как при скрещивании гетерозиготного рябого петуха с простым гребнем и рябой курицы с гороховидным гребнем в потомстве появились рябые и нерябые курочки с гороховидным гребнем, то петух имеет генотип rrppX^BX^b, а курица - rrPPX^BY.

Схема скрещивания
Р: rrPPX^BY            х          rrppX^BX^b 
Г: rPX^B; rPY                      rpX^B; rpX^b
F₁: rrPpX^BX^B - 25%; rrPpX^BX^b - 25%; rrPpX^BY - 25%; rrPpX^bY - 25%.
Наблюдается 4 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1 : 1 : 1 : 1.
Фенотип:
rrPpX^BX^B - рябой петушок с гороховидным гребнем - 25%; 
rrPpX^BX^b - рябой петушок с гороховидным гребнем - 25%; 
rrPpX^BY - рябая курочка с гороховидным гребнем - 25%; 
rrPpX^bY - не рябая курочка с гороховидным гребнем - 25%.

Выводы:
1) при скрещивании гетерозиготного рябого петуха с простым гребнем и рябой курицы с гороховидным гребнем все петушки имеют рябое оперение и гороховидный гребень, а курочки все с гороховидным гребнем и равновероятно с рябым или черным оперением. 
 

Задача 673.
У кур плимутрок ген серой окраски оперения Р локализован в Х-хромосоме. Его рецессивный аллель вызывает черную окраску оперения.
а) Гомозиготный серый петух скрещивался с черной курицей. Определите фенотип гибридов в первом поколении
б) серая курица скрещивалась с черным петухом Установите фенотип гибридов в первом поколении
в) серый петух, мать которого имела черное оперение, скрещивался с черной курицей. Определите расщепление по цвету оперения у гибридов первого поколения
г) у молодых цыплят не имеется внешне заметный половых признаков, тогда как экономически целесообразным является установление для потомства различных режимов кормления. Можно ли с данной целью воспользоваться тем обстоятельством что ген серой окраски лежит в половой хромосоме
Решение:
Х^Р - ген полосатости оперения;
Х^р - ген черного оперения;
Х^РY - курица с полосатым оперением;
Х^рY - курица с черным оперением;
Х^РХ^Р - доминантная гомозигота - петух с полосатым оперением;
Х^РХ^р - гетерозигота - петух с полосатым оперением; 
Х^рХ^р - рецессивная гомозигота - петух с черным оперением оперением.

а) Схема скрещивания
Р: Х^рY         х        Х^РХ^Р
Г: Х^р; Y                 Х^Р
F₁: Х^РХ^Р - 50%; Х^РY - 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1 : 1.
Фенотип:
Х^РХ^Р - серый петух - 50%; 
Х^РY - серая курица - 50%.
Наблюдается единообразие поколения.

б) Схема скрещивания
Р: Х^РY         х       Х^рХ^р
Г: Х^Р; Y                Х^р
F₁: Х^РХ^р - 50%; Х^рY - 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотиа - 1 : 1.
Фенотип:
Х^РХ^р - серый петух - 50%; 
Х^рY - черная курица - 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 1 : 1.

в) Схема скрещивания
Р: Х^рY         х        Х^РХ^р
Г: Х^Р; Y                 Х^Р; Х^р
F₁: Х^РХ^Р - 25%; Х^РХ^р - 25%; Х^РY - 25%; Х^рY - 25%.
Наблюдается 4 типа генотипа. Расщепление по генотиа - 1 : 1 : 1 : 1.
Фенотип:
Х^РХ^Р - серый петух - 25%; 
Х^РХ^р - серый петух - 25%; 
Х^РY - серая курочка - 25%; 
Х^рY - черная курочка - 25%.
Наблюдаемый фенотип:
серые цыплята - 75%;
черные цыплята - 25%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 75% : 25% = 3 : 1.

г) Для получения на птицефабрике петушков и курочек, отличающихся друг от дуга по окраске, надо применить скрещивание серых курочек с черным петухом тогда в потомстве все черные цыплята будут курочки (Х^рY), а петушки – полосатыми (Х^РХ^Р ИЛИ Х^РХ^р).
 
Схема скрещивания
Р: Х^РY     х     Х^рХ^р
Г: Х^В; Y         Х^b
F₁: Х^ВХ^b - 50%; Х^bY - 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1.
Фенотип:
Х^ВХ^b - полосатый петушок - 50%; 
Х^bY - чёрная курочка - 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 1:1.
 

Задача 674.
Два полосатых по окраске оперения петуха скрещивают с черной курицей. У самок пол гетерогаметный, а у самцов гомогаметный. От 1 самца появились все полосатые птенцы, а от второго и полосатые и черные, каковы генотипы родителей и потомков?
Решение:
Х^В - ген полосатости оперения;
Х^b - ген черного оперения.
У кур ген полосатости оперения находится в Х-хромосоме и доминантен (Х^В), рецессивный аллель обусловливает черную окраску (Х_b), Y-хромосома такого гена не имеет. Черная курица имеет генотип (Х^bY). Полосатые петухи могут быть гомозиготами (Х^ВХ^В) или гетрозиготами (X^BX^b). 
Для определения генотипов петухов применили метод анализирующего скрещивания - это скрещивание особей с известным рецессивным фенотипом с особью с неизвестным  доминантным.

Схема скрещивания (1)
Р: Х^bY         х        Х^BХ^B
Г: Х^b; Y                 Х^B
F₁: Х^ВХ^b - 50%; Х^BY - 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1.
Фенотип:
Х^ВХ^b - полосатый петушок - 50%; 
Х^BY - полосатая курочка - 50%.
Наблюдается единообразие поколения.  

Схема скрещивания (2)
Р: Х^bY         х       Х^BХ^b
Г: Х^b; Y                Х^B; X^b
F₁: Х^ВХ^b - 25%; Х^bХ^b - 25%; Х^BY - 25%; Х^bY - 25%.
Наблюдается 4 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1:1:1.
Фенотип:
Х^ВХ^b - полосатый петушок - 25%; 
Х^bХ^b - черный петушок - 25%;
Х^BY - полосатая курочка - 25%;
Х^bY - черная курочка - 25%.
Наблюдаемый фенотип:
полосатый цыпленок - 50%;
черный цыпленок - 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по генотипу - 1:1. 

Выводы:
1) петух, у которого все потомки полосатые имеет генотип - Х^ВХ^В;
2) петух, у которого в потомстве появились и полосатые и черные цыплята имеет генотип - Х^ВХ^b.