Глава I. Решение и оформление генетических задач

Крестьянинов В.Ю., Вайнер Г.Б.

СБОРНИК

Задач по генетике с решениями

Издательство "Лицей"

Оглавление:

Глава I. Решение и оформление генетических задач

1. Некоторые общие методические приемы, которые могут быть использованы при решении задач

2. Оформление задач по генетике

3. Пример решения и оформления задач

Глава II. Моногибридное скрещивание

1. Илллюстрации первого и второго законов Менделя

2. Выяснение генотипов организмов по генотипам и фенотипам родителей и потомков

3. Выяснение генотипов родителей по расщеплению в потомстве

4. Определение вероятности рождения потомства с искомыми признаками

5. Определение доминантности или рецессивности признака

Ответы и решения к задачам главы II

Глава III. Взаимодействие аллельных генов. Множественный аллелизм

1. Неполное доминирование и кодоминирование

2. Наследование по типу множественных аллелей

3. Наследование других признаков, осуществляющееся по типу множественных аллелей

Ответы и решения к задачам главы III

Глава IV. Независимое наследование

1. Дигибридное скрещивание

2. Задачи, иллюстрирующие закон независимого наследования

3. Выяснение генотипов особей

4. Определение генотипа организма по соотношению фенотипических классов в потомстве

5. Определение вероятности появления потомства с анализируемыми признаками

6. Выяснение доминантности или рецессивности признаков

7. Независимое наследование при неполном доминировании

8. Полигибридное скрещивание

Ответы и решения к задачам главы IV

Глава V. Взаимодействие неаллельных генов

1. Комплементарность

2. Полимерное действие генов

3. Эпистаз

Ответы и решения к задачам главы V

Глава VI. Сцепленное наследование

1. Полное сцепление

2. Определение типов гамет

3. Выяснение генотипов особей и определение вероятности рождения потомства с анализируемыми признаками

4. Задачи, в которых одновременно рассматривается сцепленное и независимое наследование

5. Неполное сцепление

6. Составление схем кроссинговера

7. Определение типа наследования (сцепленное или независимое) и расстояния между генами

8. Определение числа кроссоверных гамет или полученного соотношения особей в потомстве в зависимости от расстояния между генами в хромосоме

9. Картирование хромосом

Ответы и решения к задачам главы VI

Глава VII. Наследование генов, локализованных в половых хромосомах

1. Наследование генов, локализованных в Х-хромосоме

2. Наследование генов, сцепленных с Y-хромосомой

3. Кодоминантные гены, локализованные в Х-хромосоме

4. Наследование двух признаков, сцепленных с полом

5. Одновременное наследование признаков, расположенных в соматических и половых хромосомах

6. Наследование, зависимое от пола

Ответы и решения к задачам главы VII

Глава VIII. Наследование летальных генов

1. Летальные гены при моногибридном наследовании

2. Летальные гены при дигибридном скрещивании

3. Наследование летальных генов, локализованных в половых хромосомах

Ответы и решения к задачам главы VIII

Глава I. Решение и оформление генетических задач

Темы главы I

Некоторые общие методические приемы, которые могут быть использованы при решении задач

Оформление задач по генетике

Пример решения и оформления задач

1. Некоторые общие методические приемы,
которые могут быть использованы при решении задач

 

Подавляющее большинство ошибок, допускаемых учащимися, связано с невыполнением простых правил, которые они должны усвоить из курса генетики. К этим правилам относятся следующие:

1. Каждая гамета получает гаплоидный набор хромосом (генов). Все хромосомы (гены) имеются в гаметах.
2. В каждую гамету попадает только одна гомологичная хромосома из каждой пары (только один ген из каждой аллели).
3. Число возможных вариантов гамет равно 2n, где n – число хромосом, содержащих гены в гетерозиготном состоянии.
4. Одну гомологичную хромосому (один аллельный ген) из каждой пары ребенок получает от отца, а другую (другой аллельный ген) – от матери.
5. Гетерозиготные организмы при полном доминировании всегда проявляют доминантный признак. Организмы с рецессивным признаком всегда гомозиготны.
6. Решение задачи на дигибридное скрещивание при независимом наследовании обычно сводится к последовательному решению двух задач на моногибридное (это следует из закона независимого наследования).

Кроме того, для успешного решения задач по генетике следует уметь выполнять некоторые несложные операции и использовать методические приемы, которые приводятся ниже.

Прежде всего необходимо внимательно изучить условие задачи. Даже те учащиеся, которые хорошо знают закономерности наследования и успешно решают генетические задачи, часто допускают грубые ошибки, причинами которых является невнимательное или неправильное прочтение условия.

Следующим этапом является определение типа задачи. Для этого необходимо выяснить, сколько пар признаков рассматривается в задаче, сколько пар генов кодирует эти признаки, а также число классов фенотипов, присутствующих в потомстве от скрещивания гетерозигот или при анализирующем скрещивании, и количественное соотношение этих классов. Кроме того, необходимо учитывать, связано ли наследование признака с половыми хромосомами, а также сцепленно или независимо наследуется пара признаков. Относительно последнего могут быть прямые указания в условии. Также, свидетельством о сцепленном наследовании может являться соотношение классов с разными фенотипами в потомстве.

Для облегчения решения можно записать схему брака (скрещивания) на черновике, отмечая фенотипы и генотипы особей, известных по условию задачи, а затем начать выполнение операций по выяснению неизвестных генотипов. Для удобства неизвестные гены на черновике можно обозначать значками *, _ или ?.

Выяснение генотипов особей, неизвестных по условию, является основной методической операцией, необходимой для решения генетических задач. При этом решение всегда надо начинать с особей, несущих рецессивный признак, поскольку они гомозиготны и их генотип по этому признаку однозначен – аа.

Выяснение генотипа организма, несущего доминантный признак, является более сложной проблемой, потому что он может быть гомозиготным (АА) или гетерозиготным (Аа).

Гомозиготными (АА) являются представители «чистых линий», то есть такие организмы, все предки которых несли тот же признак. Гомозиготными являются также особи, оба родителя которых были гомозиготными по этому признаку, а также особи, в потомстве которых (F₁) не наблюдается расщепление.

Организм гетерозиготен (Аа), если один из его родителей или потомков несет рецессивный признак, или если в его потомстве наблюдается расщепление.

В некоторых задачах предлагается выяснить, доминантным или рецессивным является рассматриваемый признак. Следует учитывать, что доминантный признак во всех случаях, кроме неполного доминирования, проявляется у гетерозиготных особей. Его несут также фенотипически одинаковые родители, в потомстве которых встречаются особи, отличные от них по фенотипу. При моногенном наследовании доминантный признак всегда проявляется у потомства F₁ при скрещивании гомозиготных родителей (чистых линий) с разным фенотипом (исключение – неполное доминирование).

При определении возможных вариантов распределения генов в гаметах следует помнить, что каждая гамета содержит гаплоидный набор генов и что в нее попадает только один ген из каждой пары, определяющей развитие признака. Число возможных вариантов гамет равно 2n, где n – число рассматриваемых пар хромосом, содержащих гены в гетерозиготном состоянии.

Распространенной ошибкой при определении вариантов гамет является написание одинаковых типов гамет, то есть содержащих одни и те же сочетания генов. Для определения возможных типов гамет более целесообразным представляется запись генотипов в хромосомной форме. Это упрощает определение всех возможных вариантов сочетания генов в гаметах (особенно при полигибридном скрещивании). Кроме того, некоторые задачи невозможно решить без использования такой формы записи.

Сочетания гамет, а также соответствующие этим сочетаниям фенотипы потомства при дигибридном или полигибридном скрещивании равновероятны, и поэтому их удобно определять с помощью решетки Пеннета. По вертикали откладываются типы гамет, продуцируемых матерью, а по горизонтали – отцом. В точках пересечения вертикальных и горизонтальных линий записываются соответствующие сочетания генов. Обычно выполнение операций, связанных с использованием решетки Пеннета, не вызывает затруднений у учащихся. Следует учитывать только то, что гены одной аллельной пары надо писать рядом (например, ААВВ, а не АВАВ).

Конечным этапом решения является запись схемы скрещивания (брака) в соответствии с требованиями по оформлению, описанными ниже, а также максимально подробное изложение всего хода рассуждений по решению задачи с обязательным логическим обоснованием каждого вывода. Отсутствие объяснения даже очевидных, на первый взгляд, моментов может быть основанием для снижения оценки на экзамене.

Довольно распространенными являются задачи, которые могут иметь несколько вариантов решения (в качестве примера представлена задача 3-13). Все варианты решения должны быть рассмотрены учащимися.

Конкретные приемы решения задач каждого типа приводятся в соответствующих главах.

Оформление задач по генетике

Пример записи схемы скрещивания (брака) А – желтая окраска семян, а – зеленая окраска семян. Запись в … Запись в хромосомной форме, как отмечено выше, является более предпочтительной. При написании схемы скрещивания…

Пример решения и оформления задач

Задача 1-1

У человека альбинизм – аутосомный рецессивный признак. Мужчина альбинос женился на женщине с нормальной пигментацией. У них родилось двое детей – нормальный и альбинос. Определить генотипы всех указанных членов семьи.

Решение

А – нормальная пигментация, а – альбинизм.

1. Запись схемы брака по фенотипам (на черновике)

Р	♀	×	♂
нормальная пигментация		альбинос
F1	аa		А*
альбинос		нормальная пигментация

1. Выяснение и запись генотипов, известных по условию задачи

Генотип особи с рецессивным признаком известен – аа. Особь с доминантным признаком имеет генотип А*:

Р	♀A* норма	×	♂aa альбинос
F1	аa альбинос		А* норма

1. Определение генотипов организмов по генотипам родителей и потомков
1. Генотип мужчины и ребенка альбиносов – аа, так как оба они несут рецессивный признак.
2. Женщина и здоровый ребенок имеют в своем генотипе доминантный ген А, потому что у них проявляется доминантный признак.
3. Генотип ребенка с нормальной пигментацией – Аа, поскольку его отец гомозиготен по рецессиву (аа) и мог передать ему только ген а.
4. Один из детей имеет генотип аа. Один аллельный ген ребенок получает от матери, а другой от отца. Поэтому мать должна нести рецессивный ген а. Ее генотип – Аа.
2. Запись хода рассуждений по выяснению генотипов и схемы брака в чистовик

Р	♀Аа норма	×	♂aа альбинос
гаметы	A a		a
F1	аa альбинос 50%		Аa норма 50%

Ответ

Генотип мужа – аа, жены – Аа, ребенка с нормальной пигментацией – Аа, ребенка-альбиноса – аа.

Глава II. Моногибридное скрещивание

Темы главы II

Илллюстрации первого и второго законов Менделя

Выяснение генотипов организмов по генотипам и фенотипам родителей и потомков

Выяснение генотипов родителей по расщеплению в потомстве

Определение вероятности рождения потомства с искомыми признаками

Определение доминантности или рецессивности признака

Ответы и решения

При моногибридном скрещивании соблюдается первый закон Менделя (закон единообразия), согласно которому при скрещивании гомозиготных организмов у их… Для успешного решения задач на моногибридное скрещивание необходимо также…

Илллюстрации первого и второго законов Менделя

Ген черной масти у крупнорогатого скота доминирует над геном красной масти. Какое потомство F1 получится от скрещивания чистопородного черного быка… Решение А – ген черной масти, а – ген красной масти.

Выяснение генотипов организмов по генотипам и фенотипам родителей и потомков

Наличие доминантного или рецессивного гена у организмов, несущих доминантный признак (их гомо- или гетерозиготность), можно определить по генотипам… Задача 2-3 Способность человека ощущать горький вкус фенилтиомочевины (ФТМ) – доминантный признак, ген которого (Т) локализован в…

Выяснение генотипов родителей по расщеплению в потомстве

У морских свинок ген мохнатой шерсти (R) доминирует над геном гладкой шерсти (r). Мохнатая свинка при скрещивании с гладкой дала 18 мохнатых и 20… Задача 2-8 У овса ранняя спелость доминирует над позднеспелостью. На опытном участке от скрещивания позднеспелого овса с…

Определение вероятности рождения потомства с искомыми признаками

Вероятность осуществления взаимосвязанных событий равна произведению вероятностей каждого события. Задача 2-10 Одна из форм шизофрении наследуется как рецессивный признак. Определить вероятность рождения ребенка с шизофренией от…

Определение доминантности или рецессивности признака

Задача 2-13 От скрещивания комолого (безрогого) быка с рогатыми коровами получились… Решение У коров все предки несли тот же признак, значит, они принадлежат к чистой линии и являются…

Ответы и решения к задачам главы II

2-2. При скрещивании двух гетерозиготных растений получится растений с полосатыми плодами: 25% – c генотипом АА, 50% – с генотипом Аа, 25% растений… 2-3. Генотип матери и дочери – Tt, отца и сына – tt. 2-4. Генотип женщины – аа, мужчины – Аа, ребенка – аа.

Глава III. Взаимодействие аллельных генов. Множественный аллелизм

Темы главы III

Неполное доминирование и кодоминирование

Наследование по типу множественных аллелей

Наследование других признаков, осуществляющееся по типу множественных аллелей

Ответы и решения

Неполное доминирование и кодоминирование

Задача 3-1 При скрещивании между собой растений красноплодной земляники всегда получаются… Решение Растения с красными и белыми плодами при скрещивании между собой не давали в потомстве расщепления. Это …

Наследование по типу множественных аллелей

Таблица 1. Наследование групп крови системы АB0 Группа Генотип I (0) j0j0 II (A) JAJA, JAJ0 … Задача 3-10 У мальчика I группа, у его сестры – IV. Что можно сказать о группах крови их родителей?

Наследование других признаков, осуществляющееся по типу множественных аллелей

У кроликов аллели дикой окраски С, гималайской окраски С' и альбинизма С" составляют серию множественных аллелей, доминирующих в нисходящем… Задача 3-17 У кроликов аллели дикой окраски С, гималайской окраски С' и альбинизма С" составляют серию множественных аллелей,…

Ответы и решения к задачам главы III

3-2. Скрещивались растения с генотипом Аа (розовые цветы) и с генотипом аа (белые цветы). 3-3. 25% растений будут иметь нормальную форму чашечки, 25% – листовидную, 50%… 3-4. а) В потомстве будет 25% белых, 50% кохинуровых и 25% темных норок. б) В потомстве будет 50% белых и 50%…

Вариант

Р	♀CC дикая окраска	×	♂C"C" альбинос
гаметы
F1	CC" дикая окраска 100%

 

Вариант

Р	♀CC' дикая окраска	×	♂C"C" альбинос
гаметы
F1	CC" дикая окраска 50%		C'C" гималайская окраска 50%

 

Вариант

Р	♀CC" дикая окраска	×	♂C"C" альбинос
гаметы
F1	CC" дикая окраска 50%		C'C" альбинос 50%

3-17. Генотип родителей – C'C".

3-18. У этой пары животных возможно рождение котят дикого типа (50%), сиамских (25%) и альбиносов (25%).

Глава IV. Независимое наследование

Наследование признаков, которые кодируются генами, локализованными в разных парах хромосом, осуществляется независимо друг от друга. Перед разбором задач этого типа следует вспомнить распределение хромосом при мейозе, в результате которого в каждую гамету попадает гаплоидный набор хромосом или только одна хромосома из каждой пары.

Темы главы IV

Дигибридное скрещивание

Задачи, иллюстрирующие закон независимого наследования

Выяснение генотипов особей

Определение генотипа организма по соотношению фенотипических классов в потомстве

Определение вероятности появления потомства с анализируемыми признаками

Выяснение доминантности или рецессивности признаков

Независимое наследование при неполном доминировании

Полигибридное скрещивание

Ответы и решения

Дигибридное скрещивание

Согласно третьему закону Менделя, при дигибридном скрещивании наследование обоих признаков осуществляется независимо друг от друга, а в потомстве… Для определения фенотипов и генотипов потомства при дигибридном скрещивании… Решетка Пеннета

Задачи, иллюстрирующие закон независимого наследования

Задача 4-1 Написать возможные типы гамет, продуцируемых организмами со следующими… Задача 4-2

Выяснение генотипов особей

Задача 4-5 У человека альбинизм и способность преимущественно владеть левой рукой –… Решение

Определение генотипа организма по соотношению фенотипических классов в потомстве

Для выяснения генотипов по расщеплению в потомстве следует учитывать, что при скрещивании двух дигетерозигот в потомстве наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 9:3:3:1, а для каждого отдельно взятого признака соотношение фенотипов составляет 3:1. При спаривании гомозигот для каждого признака соблюдается закон единообразия. При анализирующем скрещивании дигетерозигот в потомстве присутствуют четыре класса фенотипов в равных количествах, а соотношение фенотипов по каждому признаку составляет 1:1.

Задача 4-11

У фигурной тыквы белая окраска плода (W) доминирует над желтой (w), а дисковидная форма (D) над шаровидной (d). Тыкву с белыми дисковидными плодами скрестили с тыквой, у которой плоды были белыми и шаровидными. В потомстве оказалось:
3/8 белых дисковидных,
3/8 белых шаровидных, 1/8 желтых дисковидных,
1/8 желтых шаровидных.
Определить генотипы родителей и потомства.

Решение

Для решения данной задачи можно рассматривать каждый признак в отдельности. Тогда:

1. расщепление по цвету 3:1, следовательно, оба растения были гетерозиготны (Ww);
2. расщепление по форме 1:1, следовательно, скрещивалась гетерозиготная особь (Dd) с гомозиготной по рецессиву (dd).

Действительно, одно из родительских растений несло рецессивный признак (шаровидная форма плодов).

Таким образом, генотип первой особи – WwDd; генотип второй – Wwdd. Анализ скрещивания подтверждает решение и позволяет выявить генотипы потомства.

Схема скрещивания

Р	♀WwDd белый, дисковид.	×	♂Wwdd белый, шаровид.
гаметы	WD wD Wd wd		Wd wd
F1	WWDd WwDd WWdd Wwdd белый, белый, белый, белый, дисковид. дисковид. шаровид. шаровид.
	WwDd wwDd Wwdd wwdd белый, желтый, белый, желтый, дисковид. дисковид. шаровид. шаровид.

 

Задача 4-12

У кур гороховидный гребень доминирует над листовидным, а оперенные ноги над голыми. От группы генетически однородных кур с листовидными гребнями и оперенными ногами при скрещивании с петухом, имеющим гороховидный гребень и голые ноги, получено следующее потомство: с гороховидным гребнем и оперенными ногами – 59, с гороховидным гребнем и голыми ногами – 72, с листовидным гребнем и оперенными ногами – 63, с листовидным гребнем и голыми ногами – 66. Установить генотипы родителей и потомков.

Задача 4-13

У дрозофил серая окраска тела доминирует над черной, а нормальная форма крыльев над скрученной. При скрещивании между собой серых мух с нормальными и скрученными крыльями одна четверть потомства имела черное тело. Примерно у половины всех дочерних особей крылья были нормальные, а у половины – скрученные. Каковы генотипы родителей?

Задача 4-14

У свиней белая щетина доминирует над черной, а наличие сережек – над их отсутствием. Определить генотип белого хряка с сережками:

a) если при спаривании его с любыми свиноматками рождается белое потомство с сережками;
б) если при спаривании другого такого хряка с черными свиноматками без сережек рождается 50% белых поросят с сережками и 50% черных поросят с сережками.

Задача 4-15

У пшеницы безостность (А) доминирует над остистостью (а), а красная окраска колоса (В) над белой (b). Растения безостного красноколосного сорта при скрещивании с пшеницей остистого белоколосного сорта дали:
1/4 безостных красноколосных,
1/4 безостных белоколосных,
1/4 остистых красноколосных,
1/4 остистых белоколосных.
Определить генотипы исходных растений. Соответствует ли данное скрещивание анализируемому?

Задача 4-16

У фигурной тыквы белая окраска плодов (W) доминирует над желтой (w), а дисковидная форма плодов (D) над шаровидной (d). От скрещивания двух растений с белыми дисковидными плодами получено 11 растений с желтыми дисковидными и 36 с белыми дисковидными плодами. Определить наиболее вероятный генотип исходных растений.

Задача 4-17

У дурмана пурпурная окраска цветков доминирует над белой, колючие семенные коробочки над гладкими. От скрещивания дурмана с пурпурными цветками и гладкими коробочками с растением, имеющим белые цветки и колючие коробочки, получено 320 растений с пурпурными цветками и колючими коробочками и 423 – с пурпурными цветками и гладкими коробочками. Каковы генотипы исходных организмов и потомства?

Задача 4-18

У кур черный цвет оперения доминирует над красным, наличие гребня – над его отсутствием. Гены, кодирующие эти признаки, располагаются в разных парах хромосом. Красный петух, имеющий гребень, скрещивается с черной курицей без гребня. Получено многочисленное потомство, половина которого имеет черное оперение и гребень, а половина – красное оперение и гребень. Каковы наиболее вероятные генотипы родителей?

Задача 4-19

Нормальный рост у овса доминирует над гигантизмом, раннеспелость – над позднеспелостью. Гены обоих признаков расположены в разных аутосомах. От скрещивания раннеспелых растений нормального роста между собой получили 22372 растения. Из них гигантских оказалось 5593, и столько же позднеспелых. Определить, сколько было получено растений, одновременно имеющих признаки позднего созревания и гигантского роста.

Решение

По полученным соотношениям произошло расщепление:
по росту – 5593:16779 (22372 – 5593),
по сроку созревания – 5593:16779 (22372 – 5593),
то есть по обоим признакам произошло расщепление в пропорции 1:3, следовательно, скрещивались особи гетерозиготные по обеим парам генов. При дигибридном скрещивании дигетерозигот количество особей с двумя рецессивными признаками равно 1/16.

Значит, количество позднеспелых гигантских растений равно 22372/16, это примерно 1398 (методическая ошибка авторов задачи в том, что приводятся очень точные цифры, а законы Менделя носят статистический характер).

Задача 4-20

Плоды томата бывают красные и желтые, гладкие и пушистые. Ген красного цвета – доминантный, ген пушистости – рецессивный. Обе пары находятся в разных хромосомах. Из собранного в колхозе урожая помидоров оказалось 36 т гладких красных и 12 т красных пушистых. Сколько в колхозном урожае будет желтых пушистых помидоров, если исходный материал был гетерозиготным по обоим признакам?

Задача 4-21

У флоксов белая окраска цветов определяется геном W, кремовая – w; плоский венчик – S, воронковидный – s. Растение флокса с белыми воронковидными цветами скрещено с растениями, имеющими кремовые плоские цветы. Из 76 потомков 37 имеют белые плоские цветки, 39 – кремовые плоские. Определить генотипы исходных растений.

Задача 4-22

У томатов пурпурная окраска стебля доминирует над зеленой. Рассеченные листья контролируются доминантным геном, а цельнокрайные – рецессивным. При скрещивании двух сортов томата, один из которых имел пурпурный стебель и рассеченный лист, другой – зеленый стебель и рассеченный лист, было получено следующее потомство:
а) 350 растений с пурпурным стеблем и рассеченным листом;
б) 112 – с пурпурным стеблем и цельнокрайным листом;
в) 340 – с зеленым стеблем и рассеченным листом;
г) 115 – с зеленым стеблем и цельнокрайным листом.
Каковы наиболее вероятные генотипы родительских растений?

Определение вероятности появления потомства с анализируемыми признаками

Задача 4-23 Глухота и болезнь Вильсона (нарушение обмена меди) – рецессивные признаки. От… Решение

Выяснение доминантности или рецессивности признаков

Задача 4-31 При скрещивании между собой серых мух с нормальными крыльями 25% потомства… Решение В потомстве наблюдалось расщепление по обоим признакам, следовательно, скрещивались гетерозиготные …

Независимое наследование при неполном доминировании

Задача 4-35 У кур ген гороховидного гребня (А) доминирует над геном простого гребня (а), а… Решение

Полигибридное скрещивание

Задача 4-42 Написать типы гамет, образующихся у организма с генотипом АаВbСс. Гены А, В и… Решение

Ответы и решения к задачам главы IV

4-2. От скрещивания потомков F1 с родительской особью, имеющей два доминантных признакa, в F2 получается единообразное по фенотипу потомство (черная… 4-3. Все гибриды F1 будут черными и комолыми. В F2 будет наблюдаться… 4-4. В потомстве будет наблюдаться расщепление в пропорции: 25% – серых с щетинками, 25% – серых без щетинок, 25% –…

Глава V. Взаимодействие неаллельных генов

Проявление одного признака может определяться двумя и более парами генов (комплементарность и полимерное наследование) и, наоборот, одна пара генов может влиять на проявление нескольких признаков (множественное действие генов). Кроме того, одни гены могут подавлять действие других (эпистаз). Все эти явления получили общее название взаимодействие генов.

При взаимодействии двух пар генов вероятность появления организмов каждого фенотипа определяется различными сочетаниями двух пар генов, участвующих в развитии признака. Так же, как и в случае дигибридного скрещивания, эти сочетания можно оценивать с помощью решетки Пеннета. В большинстве случаев различные соотношения фенотипов при скрещивании дигетерозигот образованы из соотношения 9:3:3:1 путем сложения отдельных элементов, например, расщепление 9:7 при комплементарном наследовании может быть представлено как 9:(3+3+1).

При решении задач такого типа следует обращать внимание на то, сколько классов фенотипов и в каком количественном соотношении образуется при скрещивании особей с различными генотипами.

Темы главы V

Комплементарность

Полимерное действие генов

Эпистаз

Ответы и решения

Комплементарность

С биохимической точки зрения зачастую это может быть связано с тем, что развитие признаков обычно представляет собой многостадийный процесс, каждый… Расщепление при скрещивании дигетерозигот при комплементарном наследовании… Задача 5-1

Полимерное действие генов

Полимерное действие лежит в основе наследования количественных признаков и играет важную роль в эволюции. Например, степень пигментации кожи определяется двумя парами (на самом деле –… Задача 5-15

Эпистаз

В случае эпистаза при скрещивании дигетерозигот в потомстве наблюдается расщепление в соотношении 13:3 или 12:3:1. Задача 5-21 При скрещивании растений одного из сортов тыквы с белыми и желтыми плодами все потомство F1 имело белые плоды. При…

Ответы и решения к задачам главы V

5-2. Генотип исходных растений – ААbb и ааВВ. 5-3. Объяснение в тексте. 5-4. 9/16 – зеленые (АаВb, ААВВ, ААВb и АаВВ), 3/16 – желтые (ААbb и Ааbb), 4/16 – белые (ааВВ, ааВb и ааbb).

Глава VI. Сцепленное наследование

Число признаков организма многократно превышает число хромосом. Следовательно, в одной хромосоме располагается множество генов. Наследование признаков, гены которых находятся в одной паре гомологичных хромосом, называется сцепленным наследованием (закон Моргана). Гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом.

Распространенные ошибки при решении этого типа задач обычно сводятся к тому, что учащиеся не умеют определять типы гамет, не понимают механизмы кроссинговера или не учитывают тот факт, что при сцепленном наследовании доминантные и рецессивные гены могут находиться в одной из гомологичных хромосом (транс-положение) или в разных гомологичных хромосомах (цис-положение).

Темы главы VI

Полное сцепление

Определение типов гамет

Выяснение генотипов особей и определение вероятности рождения потомства с анализируемыми признаками

Задачи, в которых одновременно рассматривается сцепленное и независимое наследование

Неполное сцепление

Составление схем кроссинговера

Определение типа наследования (сцепленное или независимое) и расстояния между генами

Определение числа кроссоверных гамет или полученного соотношения особей в потомстве в зависимости от расстояния между генами в хромосоме

Картирование хромосом

Ответы и решения

Полное сцепление

Перед решением задач на сцепленное наследование целесообразно сравнить результаты анализирующего скрещивания при независимом и сцепленном наследовании:

Независимое наследование

Сцепленное наследование (кроссинговер отсутствует) А – серое тело, а – черное тело, В – нормальные крылья, b – короткие крылья. …

Определение типов гамет

Задача 6-1 Написать типы гамет, которые образуют организмы со следующими генотипами: … Кроссинговер отсутствует.

Выяснение генотипов особей и определение вероятности рождения потомства с анализируемыми признаками

Задача 6-4 Катаракта и полидактилия (многопалость) вызываются доминантными аллелями двух… Решение Мужчина несет два рецессивных признака. Значит, его генотип – . Женщина страдает обоими …

Задачи, в которых одновременно рассматривается сцепленное и независимое наследование

Дрозофила, гомозиготная по признакам желтой окраски, наличия очень узких крыльев и отсутствия щетинок, была скрещена с дрозофилой, имеющей в… Решение А – серая окраска, а – желтая окраска, В – узкие крылья, b – нормальные крылья, С – наличие щетинок, с – отсутствие…

Неполное сцепление

В результате этого при скрещивании дигетерозигот с генотипом с гомозиготами по рецессиву, имеющими генотип , в потомстве, наряду с обычными,…

Составление схем кроссинговера

Задача 6-9 Написать возможные варианты кроссинговера между генами в группе сцепления . … Решение

Определение типа наследования (сцепленное или независимое) и расстояния между генами

где x – расстояние между генами (в морганидах), а и с – количество кроссоверных особей, n – общее число особей. Таким образом, одна морганида равна 1% кроссинговера. Если число кроссоверных особей дано в процентах, то расстояние между генами равно сумме процентного состава.

Определение числа кроссоверных гамет или полученного соотношения особей в потомстве в зависимости от расстояния между генами в хромосоме

где а и с – количество рекомбинантов каждого вида, n – общее количество потомства, x – расстояние между генами в морганидах. Задача 6-18 У кур признак раннего оперения (Е) доминирует над признаком позднего оперения (е), а рябое оперение (В) – над черным…

Картирование хромосом

Так, например, если три гена расположены в следующем порядке: А В С, то расстояние между генами А и С (процент рекомбинаций) будет равно сумме… Если гены расположены в порядке: А С В, то расстояние между генами А и С будет… Задача 6-23

Ответы и решения к задачам главы VI

6-2. а) Будут образованы гаметы AB и ab ; б) будут образованы гаметы Ab и aB . 6-3. Поскольку гены могут находится в хромосомах в цис- или транс-положении, то данная задача имеет 4 варианта…

Глава VII. Наследование генов, локализованных в половых хромосомах

Для успешного решения этого типа задач необходимо четко представлять механизм наследования половых хромосом:

Р	♀XX	×	♂XY
гаметы	X		X Y
F1	♀XX 50%		♂XY 50%

У человека, как у большинства других организмов, женщина продуцирует гаметы, содержащие только Х-хромосомы (гомогаметные). Мужчины являются гетерогаметными и производят два типа гамет (с Х- и с Y-хромосомой). У некоторых организмов: птиц, бабочек, отдельных видов рыб и растений (например земляники) гетерогаметными являются женские особи, а мужские – гомогаметными.

Половые хромосомы Х и Y не являются полностью гомологичными друг другу. Поэтому наследование признаков, гены которых находятся в негомологичных участках половых хромосом, имеет свои особенности:

1. Отец всегда передает свою Х-хромосому дочери, а Y-хромосому – сыну. Мать передает Х-хромосому или сыну, или дочери.
2. Признаки, развитие которых определяется генами, расположенными в негомологичных участках Y-хромосомы, всегда встречаются у мужчин и никогда не встречаются у женщин.
3. Рецессивные гены, расположенные в Х-хромосомах, всегда проявляются у мужчин, а у женщин – только в гомозиготном состоянии.
4. Доминантные гены в Х-хромосомах у женщин могут быть в гомозиготном или гетерозиготном состоянии, а у мужчин – только в гомозиготном.

Решение задач, в которых рассматриваются признаки, гены которых расположены в Х-хромосомах, следует начинать с мужских особей, поскольку у них всегда проявляется действие и рецессивных, и доминантных генов. Затем можно определить генотип матери по генотипу сыновей и генотип дочерей по генотипу отца или братьев.

Темы главы VII

Наследование генов, локализованных в Х-хромосоме

Наследование генов, сцепленных с Y-хромосомой

Кодоминантные гены, локализованные в Х-хромосоме

Наследование двух признаков, сцепленных с полом

Одновременное наследование признаков, расположенных в соматических и половых хромосомах

Наследование, зависимое от пола

Ответы и решения

Наследование генов, локализованных в Х-хромосоме

Задача 7-1 Классическая гемофилия передается как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой,… Решение

Наследование генов, сцепленных с Y-хромосомой

Задача 7-10 Перепончатопалость передается через Y-хромосому. Определить возможные фенотипы… Решение Генотип мужчины – ХYА, так как он несет ген перепончатопалости (ген можно обозначать и заглавной, и…

Кодоминантные гены, локализованные в Х-хромосоме

Задача 7-12 Какие котята получатся от скрещивания: а) черной кошки с рыжим котом; б) рыжей… Задача 7-13

Наследование двух признаков, сцепленных с полом

Задача 7-14 Рецессивные гены, кодирующие признаки гемофилии и дальтонизма, сцеплены с… Решение

Одновременное наследование признаков, расположенных в соматических и половых хромосомах

Задача 7-18 Ген доминантного признака шестипалости (А) локализован в аутосоме. Ген… Решение Женщина имеет нормальную кисть, следовательно, ее генотип по признаку шестипалости – аа. У нее…

Наследование, зависимое от пола

Задача 7-29 У овец ген Р обуславливает комолость, а ген Р' – рогатость. Доминирование этой… Решение Овца рогатая (рецессивный для самок признак), следовательно, ее генотип – ххР'P'. Баран комолый…

Ответы и решения к задачам главы VII

7-2. В F1 все самки будут иметь красные глаза, все самцы – белые глаза. В F2 половина самок и половина самцов будут красноглазыми, половина –… 7-3. Все девочки будут являться фенотипически здоровыми носительницами… 7-4. а) Вероятность равна 0; б) вероятность равна 25% (половина мальчиков может оказаться больными).

Глава VIII. Наследование летальных генов

Темы главы VIII

Летальные гены при моногибридном наследовании

Летальные гены при дигибридном скрещивании

Наследование летальных генов, локализованных в половых хромосомах

Ответы и решения

Летальные гены при моногибридном наследовании

Задача 8-1 Одна из пород кур отличается укороченными ногами – доминантный признак (такие… Решение Все имеющиеся в инкубаторе куры были гетерозиготны (так как гомозиготные коротконогие куры погибают до …

Летальные гены при дигибридном скрещивании

Задача 8-6 Анализ потомства от скрещивания двух дрозофил с закрученными крыльями и… Решение Среди потомков наблюдается расщепление по обоим признакам. Это указывает на то, что скрещиваемые особи…

Наследование летальных генов, локализованных в половых хромосомах

Задача 8-9 У дрозофилы ген i является рецессивным, сцепленным с Х-хромосомой, и… Решение Генотип самки – ХIХi по условию задачи. Генотип самца – ХIY. Если бы самец нес летальный ген i, то он…

Ответы и решения к задачам главы VIII

8-2. Объяснение в тексте. 8-3. Особи, гомозиготные по доминантному и рецессивному признаку, утратят… 8-4. 50% потомства будет иметь длинные хвосты, а 50% – короткие.