Решение задач по генетике нна кроссинговер
Определение взаиморасположения генов в хромосоме
Задача 696.
Гены B, C и D находятся в одной хромосоме. Между генами B и C кроссинговер происходит с частотой 7,5%, между генами C и D – с частотой 5,7%. Определить взаиморасположение генов B, C, D в хромосоме, если расстояние между генами B и D составляет 15,2 морганиды.
Решение:
Если предположить, что ген D расположен слева от гена C, то в этом случае расстояние между геном B и D должно быть равно разности расстояний между генами B—C и C—D, т. е. 7,5% - 5,7% = 1,8%. Но в действительности расстояние между генами B и D совсем другое и равно 15,2%, и уж не 1,8%, что в приципе неправильно.
Если предположить теперь, что ген D расположен справа от гена C, то в этом случае расстояние между генами B и D должно быть равно сумме расстояний между генами B—C и генами C—D, т. е. 7,5% + 5,7% = 13,2%, что примерно соответствует расстоянию, установленному опытным путем. Получается, что это предположение более правильное, и расположения генов B, C и D в хромосоме схематически можно изобразить следующим образом: B—C—D (B - 7,5%, C - 5,7%, C - 13,2%).
Теоретическая частота кроссинговера между генами B и D равна: rfBD = (7,5% + 5,7% = 13,2%), не соответствует практической частоте кроссинговера между генами B и D = 15,2%. Это возможно только тогда, если предположить, что кроссинговер между генами B и D уменьшается. Это возможно тогда когда кроссинговер между генами В и С как бы затормаживает кроссинговер между генами B и D, т.е. это пример комбинативного влияния гена C или B на кроссинговер генов на участке B—D.
Сцепление генов миодистрофии Дюшенна и красно-зеленого дальтонизма
Задача 697.
У человека между аллелями генов миодистрофии Дюшенна и красно-зеленого дальтонизма происходит кроссинговер. Здоровая женщина, отец которой страдал обоими заболеваниями, вышла замуж за здорового мужчину. Родившаяся в этом браке здоровая дочь вышла замуж за мужчину без указанных заболеваний. В этой семье родился сын с нарушением цветового зрения. Укажите генотипы женщины и мужчины в этой семье. Составьте схемы решения задачи. Укажите генотипы родителей и генотипы, фенотипы, пол возможного потомства в двух браках. Возможно ли в первом браке рождение ребенка с миодистрофией Дюшенна и нормальным цветовым зрением? Ответ поясните.
Решение:
ХМ - ген нормальной выработки дистрофина;
Хm - ген нарушенной выработки дистрофина (миопатия);
ХD - ген нормального уветоощущения;
Хd - ген нарушенного цветоощущения (дальтонизм).
Здоровая женщина, отец которой страдал обоими заболеваниями, имеет генотип: MXD||mXd. Здоровый мужчина имеет генотип: MXD||Y.
Схема скрещивания (1)
Р: MXD||mXd х MXD||Y
Г: MXD|; mXd| MXD|; Y|
некроссоверные гаметы
*MXd|; *mXD|
кроссоверные гаметы
F1:
MXD||MXD; MXD||mXd; MXD||MXd*; MXD||mXD*;
MXD||Y; mXd||Y; *MXd||Y; *mXD||Y.
Фенотип:
MXD||MXD - здоровая девочка;
MXD||mXd - здоровая девочка, носительница обеих мутаций;
MXD||MXd* - здоровая девочка, носительница мутации дальтонизма;
MXD||mXD* - здоровая девочка, носительница мутации миопатии;
MXD||Y - здоровый мальчик;
mXd||Y - мальчик с миопатией и дальтонизмом;
*MXd||Y - мальчик-дальтоник;
*mXD||Y - мальчик с миопатией.
Выводы:
1) в первом браке возможно рождение ребенка с миодистрофией Дюшенна и нормальным цветовым зрением (*mXD||Y).
Так как в браке здоровой женщины и здорового мужчины родился сын с нарушением цветового зрения, то это значит, что мутантный ген дальтонизма он получил от матери, которая является его носительницей (очевидно, что генотип дочери - (MXD||MXd*). Геноип мужчины без указанных заболеваний - MXD||Y.
Схема скрещивания (2)
Р: MXD||МXd х MXD||Y
Г: MXD|; МXd| MXD|; Y|
F1: MXD||MXD; MXD||MXd; MXD||Y; MXd||Y.
Наблюдается 4 типа генотипа.
Фенотип:
MXD||MXD - здоровая девочка;
MXD||MXd - здоровая девочка, носительница мутации дальтонизма;
MXD||Y - здоровый мальчик;
MXd||Y - мальчик-дальтоник.
Выоды:
1) если у здоровых родителей родился мальчик с нарушением цветового зрения, то это значит, что мать является носительницей мутации.
Сцепление генов гороховидного гребня и голубого окраса скорлупы у кур
Задача 698.
У кур ген (Р), отвечающий за гороховидный гребень локализован в 1-й хромосоме ген (p) - простой гребень. В этой же хромосоме расположен ген (О), определяющий голубой окрас скорлупы, белая скорлупа - (о). Гетерозиготные по гороховидному гребню курочки, несущие яйца с белой скорлупой, были спарены с гетерозиготным по гороховидному гребню петухом, в родословной которого курочки несли яйца только с голубой скорлупой. Вылупилось 128 цыплят.
1. Сколько генотипов могло быть у цыплят?
2. Сколько фенотипов было у цыплят?
3. Сколько цыплят в своем генотипе имели ген голубой окраски?
4. Сколько цыплят имели простой гребень?
5. Сколько цыплят имели гороховидный гребень?
Решение:
О - голубая окраска скорлупы яйца;
о - белая окраска скорлупы яйца;
Р - гороховидный гребень;
р - простой гребень.
Гетерозиготные по гороховидному гребню курочки, несущие яйца с белой скорлупой имеют генотип: oP||op. Гетерозиготный по гороховидному гребню петухом, в родословной которого курочки несли яйца только с голубой скорлупой имеет генотип: OP||Op. В организмах с генотипами oP||op и OP||Op кроссинговера не происходит.
Схема скрещивания
Р: oP||op х OP||Op
Г: oP|; op| OP|; Op|
F1: oP||OP - 25%; oP||Op - 25%; op||OP - 25%; op||Op - 25%.
Наблюдается 4 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1:1:1:1.
Фенотип:
oP||OP - гороховидный гребень и голубая окраска скорлупы яйца - 25%;
oP||Op - гороховидный гребень и голубая окраска скорлупы яйца - 25%;
op||OP - гороховидный гребень и голубая окраска скорлупы яйца - 25%;
op||Op - простой гребень и голубая окраска скорлупы яйца - 25%.
Наблюдаемый фенотип:
гороховидный гребень и голубая окраска скорлупы яйца - 75%;
простой гребень и голубая окраска скорлупы яйца - 25%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 3:1.
Ответ:
1. У цыплят могло быть 4 типа генотипа.
2. У цыплят было 2 типа фенотипа.
3. Все 128 цыплят в своем генотипе имеют ген голубой окраски.
4. Простой гребень имели 32 цыпленка (128 . 0,25 = 32).
5. Гороховидный гребень имели 96 цыплят (128 . 0,75 = 96).
Задача 699.
У арауканских кур часто встречается доминантный аллель «О», вызывающий голубую окраску скорлупы яйца. Гребень арауканских кур – гороховидный; за гороховидный гребень отвечает доминантный аллель «Р». У белых леггорнов скорлупа яиц белая и гребень простой. За белый цвет скорлупы отвечает рецессивный аллель «о», за простой гребень отвечает рецессивный аллель «р». Локусы, отвечающие за форму гребня и цвет скорлупы яйца, тесно сцеплены (генетическое расстояние 5 м). Необходимо создать породу кур, имеющих простой гребень и несущих голубые яйца.
Каким путем можно создать желательный тип птицы?
Решение:
О - голубая окраска скорлупы яйца;
о - белая окраска скорлупы яйца;
Р - гороховидный гребень;
р - простой гребень;
SOР = 5 морганид.
1. Сначала проведем скрещивание чистопородных арауканских кур с чистопородными белыми леггорнами.
Схема скрещивания
Р: ОР||OP x op||op
Г: ОР| op|
некроссоверные гаметы
F1: ОР||op - 100%.
Фенотип:
ОР||op - гороховидный гребень и голубая окраска скорлупы яйца - 100%.
Наблюдается единообразие поколения в F1.
2. Затем можно провести скрещивание гибридов F1 между сробой (что наиболее приемлемо) ИЛИ возвратное скрещивание с белыми леггорнами.
Расстояние между генами 5 м показывает, что у птицы с генотипом ОР||op кроме некроссоверных гамет образуются кроссоверные гаметы, причем последних будет 5%. Гаметы некроссоверные: ОР| и op|; их соотношение [(100% - 5%) : 2 = 47,5%] по 47,5%. Кроссоверные гаметы: *Op| и *oP|, их соотношение [5 : 2 = 2,5%] по 2,5%.
Схема скрещивания
Р: ОР||op х ОР||op
Г: ОР|; op| ОР|; op|
некроссоверные гаметы
*Op|; *oP| *Op|; *oP|
кроссоверные гаметы
F2: ОР||OP - 23,75%; ОР||ор - 47,5%; ор||op - 23,5%; *OР||Оp - 0,832%;
*ОP||oР - 0,832%; *Oр||оp - 0,832%; *оР||оp - 0,832%; *Ор||Оp - 0,416%;
*Oр||оР - 0,832%; *оР||оР - 0,416%.
Наблюдается 10 типов генотипа.
Фенотип
ОР||OP - гороховидный гребень и голубая окраска скорлупы яйца - 23,75%;
ОР||ор - гороховидный гребень и голубая окраска скорлупы яйца - 47,5%;
ор||op - простой гребень и белая окраска скорлупы яйца - 23,75%;
*OР||Оp - гороховидный гребень и голубая окраска скорлупы яйца - 0,832%;
*ОP||oР - гороховидный гребень и голубая окраска скорлупы яйца - 0,832%;
*Oр||оp - простой гребень и голубая окраска скорлупы яйца - 0,832%;
*оР||оp - гороховидный гребень и белая окраска скорлупы яйца - 0,832%;
*Ор||Оp - простой гребень и голубая окраска скорлупы яйца - 0,416%;
*Oр||оР - гороховидный гребень и голубая окраска скорлупы яйца - 0,832%;
*оР||оР - гороховидный гребень и белая окраска скорлупы яйца - 0,832% - 0,416%.
Наблюдаемый фенотип:
гороховидный гребень и голубая окраска скорлупы яйца - 73,296%;
простой гребень и белая окраска скорлупы яйца - 23,75%;
простой гребень и голубая окраска скорлупы яйца - 1,248%;
гороховидный гребень и белая окраска скорлупы яйца - 1,248%.
Наблюдается 4 типа фенотипа.
3. Из потомства F2 возьмем для скрещивания курочек с простым гребнем и голубой окраской скорлупы яйца и скрестим их с чистопородным белым петухом-леггорном. Известно, что в F2 курочки с простым гребнем и голубой окраской скорлупы яйца имеют генотипы - Ор||Оp и Oр||оp. Если при скрещивании курочки с простым гребнем и голубой окраской скорлупы яйца с чистопородным белым петухом-леггорном в потомстве появятся цыплята с двумя фенотипами (простой гребень и голубая окраска скорлупы яйца, простой гребень и белая окраска скорлупы яйца), то генотип курочки - Oр||оp, и, естественно, она не будет являться чистопородной. Если же при скрещивании курочки с простым гребнем и голубой окраской скорлупы яйца с чистопородным белым петухом-леггорном все потомство будет с простым гребнем и голубой окраской скорлупы яйца, то генотип курочки - Oр||Оp, и, соответственно, она будет являться чистопородной. В Дальней шем при скрещивании этого потомства друг с другом все потомство будет с простым гребнем и голубой окраской скорлупы яйца.
Приведем схемы скрещивания:
Схема скрещивания (1)
Р: Oр||оp х ор||оp
Г: Oр|; ор| ор|
F1: Oр||оp - 50%; ор||оp - 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу - 1 : 1.
Фенотип:
Oр||оp - простой гребень и голубая окраска скорлупы яйца - 50%;
ор||оp - простой гребень и белая окраска скорлупы яйца - 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу - 1 : 1.
Схема скрещивания (2)
Р: Oр||Оp х ор||оp
Г: Oр| ор|
F1: Oр||оp - 100%.
Фенотип:
Oр||оp - простой гребень и голубая окраска скорлупы яйца - 100%.
Наблюдается единообразие поколения.
Сцепление генов скрученности листьев и карликовости у кукурузы
Задача 700.
У кукурузы в III хромосоме локализованы аллели, определяющие характер листовой пластинки: рецессивный ген с — скрученные листья, доминантный ген С — нормальные листья, и аллели, определяющие высоту растения: доминантный ген D, обусловливающий нормальную высоту, и ген d — карликовость. Провели анализирующее скрещивание гибридов от скрещивания растения нормальной высоты с нормальной листовой пластинкой с растением, имеющим скрученные листья и карликовый рост. В результате получили 800 растений, из которых 36 были карликовыми с нормальными листьями. Сколько было некроссоверных?
Решение:
С - нормальные листья;
с - скрученные листья;
D - нормальный рост растения;
d - карликовость;
Nобщ. = 800;
карликовые растения с нормальными листьями - 36.
Кроссоверными растениями будут также растения нормального роста со скрученными листьями, их тоже будет примерно столько же как и карликовых растений с нормальными листьями, т.е. 36. Тогда общее число кроссоверных растений равно 72 (36 . 2 = 72). Значит, число некроссоверных растений будет равно 728 (800 - 72 = 728).
Определение числа гамет при кроссинговере
Задача 701.
Гены А и В находятся в одной хромосоме на расстоянии 6 морганид. С учетом кроссинговера определите, сколько гамет Ab в (%) образуется у особи, имеющей генотип Ab||aB.
Решение:
Расстояние между генами 6 м показывает, что у организма с генотипом Ab||aB кроме некроссоверных гамет образуются кроссоверные гаметы, причем последних будет 6%. Гаметы некроссоверные: Ab| и aB|; их соотношение [(100% - 6%) : 2 = 47%] по 47%. Кроссоверные гаметы: *АВ| и *ab|, их соотношение [6 : 2 = 3%] по 3%.
Таким образом, в организме с генотипом Ab||aB с учетом кроссинговера образуется 47% гамет типа Аb.
