Решение типовых задач
IS
\4
При скрещивании гомозиготных особей, которые отличаются двумя и больше парами альтернативных признаков, во втором поколении F2 наблюдается независимое наследование и комбинирование признаков если гены, которые отвечают за эти признаки, расположены в разных гомологичных хромосомах.
II
Анализирующее скрещивание.
Генотипы: 1 : 2 : 1
При скрещивании гомозиготных особей, отличающихся одной парой альтернативных признаков, все потомство в первом поколении единообразно как по фенотипу, так и по генотипу. У гибридов проявляются доминантные признаки родителей.
Схема скрещивания или брака записывается с помощью определенных символов:
1) для обозначения родителей используется буква Р (лат. Parentes -родители)
2) женский генотип записывается первым и имеет символ 9 . мужской генотип имеет символ S
3) скрещивание или брак обозначаются знаком - х
4) потомство, получающееся после скрещивания или брака обозначается
буквой F. (лат. Filii - дети).
Обозначим гены: А - желтая окраска гороха а - зеленая окраска гороха
Р.: ' $АА х (?аа
Гаметы: А а
F, Аа - 100%
Фенотип - желтая окраска семян
Генотип- гетерозиготы
II Закон Менделя (закон расщепления)
При скрещивании гетерозиготных особей (гибридов Fi), которые анализируются по одной паре альтернативных признаков, во втором
поколении (F2) наблюдается расщепление по фенотипу в отношении 3 : 1 и по генотипу 1:2:1.
При скрещивании между собой гибридов первого поколения , во втором поколении происходит фенотипическое расщепление: 3/4 особей имеют доминантное проявление признака, 1/4 - рецессивное:
Р.: ?Аа х б1 Аа
Гаметы: А, а А, а
F|; АА, Аа, Аа, аа
Фенотипы:желтые семена (75%), зеленые семена (25%).
В основе II закона Г. Менделя лежит «правило чистоты гамет»: у гетерозиготных особей доминантный и рецессивный аллели не смешиваются, не изменяются и не влияют друг на друга, а при мейозе в каждую из гамет попадает только один аллель гена - доминантный или рецессивный, то есть, гаметы по сути «чистые», они несут только по одному аллелю гена.
Известно, что особи с генотипом АА и Аа имеют одинаковый фенотип. Для того, чтобы определить, какой генотип у организмов, имеющих одинаковый фенотип, применяют анализирующее скрещивание. При этом особей, генотип которых следует определить, скрещивают с особями, гомозиготными по рецессивному гену (т.е. имеющими генотип аа). Если в результате такого скрещивания образуются два типа потомков, т.е. произойдет расщепление 1 :1, то исходная родительская особь была гетерозиготной (Аа) и продуцировала два сорта гамет - А и а :
Р.: $ Аа х с?аа
Гаметы: А, а а
F, Аа, аа
50%: 50%
Если в результате анализирующего скрещивания образуется один тип потомков, т.е. расщепления не наблюдается, все потомки будут схожими на анализируемую особь как генотипически, так и фенотипически, то исходная
 |
| F2: |
родительская особь была гомозиготной (АА) и продуцировала один сорт гамет -А:
-
Р.: $АА х с?аа
■
Гаметы: А а
F, Аа
III За кон Менделя (закон независимого наследования и комбинирования признаков >
Г.Мендель анализировал семена гороха по двум парам альтернативным признакам - цвет - желтый и зеленый и форма - гладкая и морщинистая (пример дигибридного скрещивания):
А - желтый цвет семян гороха В - гладкая форма семян гороха
а - зеленый цвет семян гороха в - морщинистая форма семян
(желтые гладкие) (зеленые морщинистые)
Р.: ?ААВВ х ^аавв
Гаметы: АВ ав
F,: АаВв
Генотип: дигетерозигота(100%)
Фенотип: желтые гладкие семена (100%)
Все гибриды первого поколения одинаковые как по генотипу (дигегерозиготные), так и по фенотипу (семена гороха желтые гладкие). В данном случае проявился I закон Г.Менделя.
При скрещивании гибридов I поколения (F,) Г. Мендель обнаружил, что признаки наследуются независимо (цвет семян гороха наследуется независимо от формы), а также в F2 появляются потомки с комбинированными признаками т.е. исходные фенотииические формы были:
а) желтые гладкие и зеленые морщинистые.
б) в F2 получили - желтые гладкие и зеленые морщинистые, а также
комбинированные формы - желтые морщинистые и зеленые гладкие.
Напишем генотипы родителей и гаметы, которые они продуцируют.
Р.: $ AaBb x с? АаВЬ
Гаметы: АВ, ab, Ab, aB AB, ab, Ab, аВ
Используя решетку Пеннета, впишем по горизонтали мужские гаметы, а по вертикали - женские. В клетках таблицы, которые находятся на пересечении горизонтальных и вертикальных линий, впишем генотипы гибридов F2
| 9<? | АВ | Ab | аВ | ab |
| АВ | ААВВ | ААВЬ | АаВВ | АаВЬ |
| Ab | ААВЬ | AAbb | АаВЬ | Aabb |
| аВ | Aabb | АаВЬ | ааВВ | ааВЬ |
| ab | АаВЬ | Aabb | ааВЬ | aabb |
Таким образом, расщепление по фенотипу во втором поколении при дигибридном скрещивании ожидается в соотношении 9 : 3 : 3 : 1, то есть:
- 9/16 - желтые гладкие семена (А-В-);
- 3/16 - желтые морщинистые (A-bb);
- 3/16 - зеленые гладкие (ааВ-);
- 1/16 - зеленые морщинистые (aabb).
Соотношение доминантных и рецессивных форм в F2 из каждой пары определяется как при моногибридном скрещивании - 3 : 1 (12/16 семян желтого цвета и 4/16 зеленых, 12/16 частей семян гладкой формы и 4/16 части морщинистых).
Таким образом, расщепление по каждой паре признаков при дигибридном скрещивании происходит независимо один от другого (при данном скрещивании наблюдается расщепление признаков в отношении цвета семян - 3 части желтых и 1 часть зеленых семян, а также в отношении формы семян - 3 части гладких и 1 часть морщинистых).
Общая закономерность расщепления по фенотипу при дигибридном скрещивании определяется формулой (3 : 1) , по генотипу (1:2:1). При этом во втором поколении проявляются у особей новые комбинации признаков (желтые морщинистые семена и зеленые гладкие), каких не наблюдалось у исходных родительских форм.
При полигибридном скрещивании общая формула расщепления по фенотипу - (3 : 1)" по генотипу - (1 : 2 : I)", где п - степень гетерозиготности.
Явление независимого наследования и комбинирования признаков при полигибридном скрещивании подчиняется III закону Г. Менделя, который формулируется так:
Лексико-грамматические задания:
обозначается каким знаком что
записывается каким символом
с помощью чего буквы определенных знаков символов
Задание №1.Ответьте на вопросы:
1) что записывается с помощью определенных символов ( Р.: $ АА х S
аа)?
2) какая буква используется для обозначения родителей?
3) какой генотип записывается первым, а какой - вторым?
4) что обозначается знаком умножения (х)?
5) что записывается с помощью буквы F|? 6)
Задание №2.Составьте из простых предложений сложноподчиненное с придаточным условия (используйте двойной союз если..., то...).
1 а) в результате скрещивания образуются два типа потомков (т.е.
произойдет расщепление в отношении 1:1)
б) исходная родительская особь была гетерозиготной.
2 а) анализируемая родительская особь была гомозиготной.
б) потомство от такого скрещивания будет единообразным и расщепление не произойдет. 3 а) скрещиваемые особи гомозиготны и отличаются одной парой альтернативных признаков.
б) всё потомство в первом поколении единообразно как по фенотипу, так и по генотипу.
Задание №3.На основе данной информации сформулируйте первый, второй и третий законы Менделя, дайте второе название этих законов.
| I Закон Менделя | II Закон Менделя | III Закон Менделя |
| 1. Скрещивание | Моногибридное | Скрещивание |
| гомозиготных особей, | скрещивание | гомозиготных особей, |
| отличающихся парой | гетерозиготных | отличающихся двумя |
| альтернативных | особей. | и больше парами |
| признаков. | альтернативных признаков. | |
| 2. Все потомство в | Во втором поколении | Во втором поколении |
| первом поколении | наблюдается | наблюдается |
| единообразно как по | расщепление по | независимое |
| фенотипу, так и по | фенотипу в | наследование и |
| генотипу. | отношении 3:1 и по | комбинирование |
| генотипу 1:2:1 | признаков. |
Задание №4.Прочитайте информацию об анализирующем скрещивании и расскажите с опорой на вопросный план:
1) что называется анализирующим скрещиванием?
2) какие особи при этом скрещиваются?
3) каким будет потомство, если анализируемая родительская особь была гомозиготной (АА)?
4) какой была родительская особь, если произойдет расщепление в отношении 1:1?
Задание№ 4.Составьте из простых предложений сложноподчиненное с придаточным условия (используйте двойной союз если..., то...).
1 а) в результате скрещивания образуются два типа потомков (т.е. произойдет расщепление в отношении 1:1)
б) исходная родительская особь была гетерозиготной.
2 а) анализируемая родительская особь была гомозиготной.
б) потомство от такого скрещивания будет единообразным и расщепление не произойдет.
3 а) скрещиваемые особи гомозиготны и отличаются одной парой
альтернативных признаков.
б) всё потомство в первом поколении единообразно как по фенотипу, так и по генотипу.
Решение типовых задач
Задачи на моногибридное скрещивание
1. У человека карие глаза доминируют над голубыми. Гомозиготный
кареглазый мужчина женился на голубоглазой женщине. Обозначьте:
а) гены,
б) генотипы родителей,
в) напишите схему брака,
г) какой цвег глаз будут иметь их дети?
д) какой закон Менделя проявился, сформулируйте его.
Решение:
Обозначим гены: А - ген карих глаз а - ген голубых глаз Генотип родителей:
? - аа
S - АА
Пропись брака:
Р: ? аа х $ АА
Гаметы: а А
F| : Аа
Ответ: все дети будут кареглазые. В данной ситуации проявился I закон Менделя (закон единообразия гибридов I поколения): при скрещивании гомозиготных особей, которые отличаются одной парой альтернативных признаков, все потомство будет одинаковое как по генотипу, так и по фенотипу.
Задачи на дигибридное скрещивание
2. Карие глаза у человека доминируют над голубыми, а умение владеть
правой рукой - над левой рукой. Кареглазый мужчина-левша женился на
голубоглазой леворукой женщине. Обозначте:
а) гены;
б) генотипы родителей;
в) напишите схему брака;
г) какие признаки и в каком соотоношении можно ожидать у их будущих
детей ?
Обозначим гены: I пара признаков: А-карие глаза
а - голубые глаза
II пара признаков: В - праворукость в - леворукость
Запишем генотипы родителей:
5 - голубоглазая (аа) леворукая (вв): аавв
S - кареглазый (АА или Аа) леворукий (вв): Аавв, Аавв
Запишем пропись брака:
I вариант (мужчина гомозиготен по гену карих глаз)
Р: $ аавв х S ААвв
Гаметы: ав Ав
F,: Аавв (100% все дети будут кареглазые и левши).
II вариант ( мужчина гетерозиготен по гену карих глаз)
Р : $ аавв х с? Аавв
Гаметы: ав Ав, ав
Fi : Аавв, аавв
кареглазые голубоглазые
левши левши
50% 50%
Ответ: в случае гомозиготности отца по гену карих глаз, все дети будут кареглазые левши (100%), если отец гетерозиготен, то 50% детей будут кареглазые левши, а 50% - голубоглазые левши.
Задачи для самостоятельного решения
1. Кареглазый гетерозиготный мужчина женился на кареглазой гетерозиготной женщине. Обозначте: а ) гены;
б) генотипы родителей;
в) напишите схему брака;
г) какие признаки и в каком соотоношении можно ожидать у их будущих
детей;
д) могут ли от этого брака родится голубоглазые дети?
Ответ: Могут, с вероятностью 25% или 'Л.
2. У человека умение лучше владеть правой рукой - доминантный
признак, а левой - рецессивный. Мужчина - правша, мать которого была
левшой, женился на женщине - левше. Обозначте
а) гены;
б) генотипы родителей;
в) напишите схему брака;
г) какова вероятность рождения ребенка - левши у этих родителей?
Ответ:Вероятность рождения ребенка - левши у этих родителей составляет 50% или 14.
3. У человека темные волосы (А) доминируют над светлыми (а), карие
глаза (В) над голубыми (а). Мужчина с генотипом АаВв женился на женщине с
генотипом аавв. Обозначте
а) гены;
б) генотипы родителей;
в) напишите схему брака;
г) какие признаки и в каком соотоношении можно ожидать у их будущих
детей ?
Ответ:Темноволосые кареглазые (генотипы АаВв) - 25%, светловолосые голубоглазые (аавв) - 25%; темноволосые голубоглазые (Аавв) - 25%; светловолосые кареглазые (ааВв) - 25%.
Тема 3. Множественный аллелизм. Генетика групп крови эритроцитарных антигенных систем, значение для медицины
Система групп крови АВО наследуется по типу множественных аллелей. В пределах этой системы встречается четыре фенотипа: группа I (О), группа II (А), группа III (В), группа IV (АВ). Каждый из этих фенотипов отличается специфическими белками - антителами (находятся в эритроцитах), и антителами, которые содержатся в сыворотке крови.
Установлено, что четыре группы крови человека обусловлены наследованием трех аллелей одного гена (IA, IB, i), следует отметить, что 1А, 1В-доминантные аллели , i - рецессивный аллель.
Схема наследования групп крови по системе АВО представлена на таблице:
| Группа крови | Гены | Генотипы | Возможные взаимодействия генов |
| Г (О) | i | i i | |
| П (А) | 1А | IAIA,IAi | I i - полное доминирование |
| III (В) | Iй | jBjB („j | IBi - полное доминирование |
| IV (АВ) | 1А,1В | jAj* | IAIB - кодоминирование |
Наследование резус-фактора.
В1940 г. у макак-резус из эритроцитов был выделен белок-антиген, получивший название резус-фактора (Rh - фактор). В дальнейшем он был обнаружен и у людей. Около 85% европейцев имеют его, т.е. являются резус -положительными (Rh4), а у 15% резус - отрицательные (rh), т. е. белок-антиген отсутствует.
Rh+ - доминантный ген
rh" - рецессивный ген
Резус-положительныйфенотип может быть представлен двумя генотипами: Rh+Rh'и Rh+rh".
Резус-отрицательныйфенотип представлен одним генотипом : rh rh".
Например, при браке гомозиготной резус-положительной женщины, с резус - отрицательным мужчиной, все дети окажутся резус-положительными:
Р.: ? Rh+Rh+ x $ rhrh"
Гаметы: Rh+ Rh-
F, Rh+rh"
Опасность вызывает ситуация, когда у женщины отрицательный резус-фактор, а у ее мужа положительный резус- фактор (гомозиготный), ребенок наследует резус-положительный фактор от отца:
Р.: 9 rh" rh" x S Rh+ RhT
Гаметы: rh" Rh
F, Rh'rh"
При этом в кровяное русло матери попадают белки - антигены эроитроцитов плода и в крови женщины появляются антитела к Rh+ - фактору плода.
При повторной беременности количество (титр) антител в сыворотке крови матери увеличивается и они проникают в кровь плода, что является причиной разрушения эритроцитов - возникает резус-конфликт у матери и плода. В результате недоношенные эмбрионы погибают, наблюдаются самовыкидыши и мертворождения. В связи с вышеизложенным, переливание крови человеку производится в соответствии с группой крови по системе АВО и резус-фактором.
Лексико-грамматичсские задания:
что наследуется по какому типу
Система группы крови АВО наследуется по типу множественных алпелей.
Задание №1.Прочитайте первую часть текста, ответьте на вопросы:
1) по какому типу наследуется группы крови системы АВО?
2) сколько фенотипов имеется в пределах этой системы?
3) какие генотипы имеются в пределах этой системы?
4) чем отличается каждый из этих фенотипов?
5) чем обусловлены четыре группы крови человека?
Задание№2. На основе схемы, данной в тексте, расскажите о наследовании групп крови по системе АВО.
у кого было выделено
что
{у каких организмов) было обнаружено
У макак-резус из эритроцитов был выделен белок-антиген, который был обнаружен и у людей.
Задание №3. Напишите предложения, раскрывая скобки:
1. Четыре группы крови обусловлены {наследование трех аллелей одного гена).
2. Rh+ обусловлен {доминантный ген).
3. Rh- обусловлен (рецессивный ген).
Задание №4. Закончите фразы.
1. При браке женщины, имеющей резус-положительный фактор (гомозиготную) с мужчиной, у которого резус-фактор отрицательный, дети окажутся________
2. Опасность вызывает ситуация, когда у женщины резус-отрицательный фактор, а у ее мужа резус-положительный (гомозиготный), ребенок наследует
3. При повторной беременности антитела проникают в кровь плода и вызывают....
4. Переливание крови человека производится в соответствии ....
Задание №5.Расскажите:
а) о наследовании группы крови системы АВО;
б) о наследовании резус-фактора.
1. Женщина с первой группой крови и отрицательным резус-фактором вышла замуж за мужчину со второй группой крови с положительным резусом. По группе крови мужчина гомозиготен, а по резус-фактору - гетерозиготен. Обозначьте:
а) гены;
б) генотипы родителей;
в) напишите схему брака;
г) возможные генотипы детей;
д) какая вероятность рождения у этих родителей ребенка с резус-
конфликтом?
Решение:
1А- доминантный аллель, детерминирующий II группу крови i - рецессивный аллель, детерминирующий I группу крови
Rh+ - обусловлен доминантным геном rh" - рецессивным.
Напишем генотипы родителей:
9 - iirh-rh-$ - IAIARh+rh-
Пропись брака:
Р: V iirh-rh- х S lAlARh"rh-
Гаметы irh- lARh, IArh-
Fi IAiRh+rh- IAirh-rh-
(II группа крови резус- (II группа крови, резус-положительный 50%) отрицательный 50%)
Ответ:Резус-конфликт у матери с ребенком будет наблюдаться в 50% случаев (резус-фактор матери не совпадает с резус-фактором ребенка).
Задачи для самостоятельного решения
1. У одного из родителей II группа крови (гетерозиготный), а у другого -
III (гетерозиготный). Какие вероятны группы крови у детей?
Ответ: I группа крови - 25%, II группа крови - 25%, III группа крови - 25%, IV группа крови - 25%.
2. Родители имеют II группу крови и положительный резус, а ребенок
родился с I группой крови и отрицательным резус-фактором. Напишите
генотипы родителей и ребенка. Какая вероятность рождения второго ребенка с
отрицательным резус-фактором у этой женщины?
Отвецгенотипы родителей - IAiRh rh- (дигетерозигота), генотип ребенка - iirh-rh- (дигомозигота). Вероятность рождения ребенка с отрицательным резус-фактором - 25%.
3. В суде слушается вопрос о взыскании алиментов с предполагаемого
отца. Напишите генотипы женщины, мужчины и ребенка, схему
предполагаемого брака и проанализируйте, учитывая группы крови женщины,
мужчины и ребенка, является ли этот мужчина отцом ребенка? Следует
отметить, что у женщины - II группа крови, у мужчины - IV группа крови, у
ребенка - I группа крови.
Отвел мужчина с IV группой крови (генотип 1А1в)не является отцом ребенку с I группой крови( генотип ii).