посібник з генетики лютий 2014

28. Жінка з карими очима виходить заміж за кароокого чоловіка, обоє батьків якого також кароокі. Від цього шлюбу народилася одна блакитноока дитина. Визначте генотипи всіх членів сім'ї, виходячи з припущення щодо моногенного контролю забарвлення очей у людини.

29. Кароокий чоловік одружується на блакитноокій жінці, у них народилося 8 карооких дітей. Які найбільш ймовірні генотипи всіх членів цієї сім'ї, якщо ознака контролюється одним геном ?

30.Блакитноокий чоловік, батьки якого мали карі очі, одружився з кароокою жінкою, батько якої мав карі, а мати - блакитні очі. Від цього шлюбу народилася блакитноока дитина. Які найбільш ймовірні генотипи усіх згаданих осіб, якщо ознака контролюється одним геном? Яка ймовірність народження в цій сім'ї кароокої дитини?

31.У Володі і його рідного брата Колі очі сірі, а у їхньої сестри Наталки - блакитні. Мама цих дітей блакитноока, її батьки мали сірі очі. Як успадковується блакитне і сіре забарвлення очей, якщо ознака контролюється одним геном? Який колір очей у тата Володі, Колі і Наталки? Які найбільш ймовірні генотипи всіх членів сім'ї? Дайте аргументовану відповідь.

32.У людини карі очі (А) домінують над блакитними (а). Батько і мати кароокі, обидві бабусі блакитноокі. У сім'ї четверо дітей. Які найбільш ймовірні фенотипи і генотипи у дітей?

33.Іноді зустрічаються люди з кучерявим пухнастим волоссям. Таке волосся росте швидко, але січеться і ніколи не бувають довгими. Ознака є домінантою. Досі не зареєстровано жодного випадку шлюбу двох людей з такою ознакою, тому фенотип домінантної гомозиготи не відомий. Яке волосся успадкують діти, у яких батько має кучеряве пухнасте волосся, а мати - нормальне волосся?

34.У людини вміння володіти переважно правою рукою домінує над умінням володіти переважно лівою рукою. Чоловік правша , мати якого була лівшею, одружився на жінці правші, що мала трьох братів і сестру, двоє з якихлівші. Визначте можливі генотипи жінки і чоловіка, а також ймовірність того, що діти, народжені від цього шлюбу, будуть лівшами.

35.Дитяча форма амавротичної сімейної ідіотії (хвороба Тея-Сакса) успадковується як аутосомна рецесивна ознака і спричиняє загибель дитини до 4-5 років життя. Перша дитина в сім'ї померла від цієї хвороби в той час, коли мала народитися друга. Яка ймовірність того, що друга дитина буде страждати тією ж хворобою ?

36.Альбінізм успадковується у людини як аутосомна рецесивна ознака. У сім'ї, де один із подружжя альбінос, а інший - нормальний, народилися різнояйцеві близнюки , один з яких нормальний щодо аналізованої хвороби, а інший - альбінос. Яка ймовірність народження наступної дитини альбіноса?

37.Пізня дегенерація сітківки ока (розвивається після 50 років) успадковується як домінантна аутосомна ознака. Визначте ймовірність виникнення захворювання в сім'ї , про яку відомо, що бабуся і дідусь за лінеєю

31

матері, і всі їхні родичі, які дожили до 70 років, страждали зазначеною аномалією, а за лінією батька всі предки були здорові.

38.Носій блакитних склер, нормальний щодо інших ознак синдрому, одружується з нормальною жінкою, яка з благополучної за цим синдром сім'ї. Визначте ймовірність народження в цій сім'ї глухих дітей із ознаками крихкості кісток.

39.Фенілкетонурія успадковується як рецесивна ознака. Якими можуть бути діти в сім'ї, де батьки гетерозиготні за цією ознакою?

40.У людини полідактилія (шостипалість), детермінована домінантним геном. Від шлюбу гетерозиготного шестипалого чоловіка із жінкою з нормальною будовою руки народилося дві дитини: п'ятипала і шестипала. Який генотип цих дітей?

41.У людини ген полідактилії домінує над нормальною будовою кисті. Визначте ймовірність народження шестипалих дітей у сім'ї, де обоє батьків гетерозиготи.

42.У сім'ї, де один із батьків має нормальну будову кисті, а другий - шестипалий, народилася дитина з нормальною будовою кисті. Яка ймовірність народження наступної дитини теж без аномалії ?

43.У людини домінантний ген А детермінує ахондроплазію (карликовість) за рахунок різкого скорочення скелета кінцівок. Його рецесивний ген а - обумовлює нормальну будову скелета. Жінка, що має нормальну будову скелета, вийшла заміж за чоловіка, гетерозиготного за ахондроплазією. Яка ймовірність народження дитини із ахондроплазією?

44.Галактоземія (нездатність засвоювати молочний цукор) успадковується як аутосомна рецесивна ознака. Зміною дієти відразу після народження можна попередити розвиток хвороби і уникнути важких наслідків порушення обміну речовин. Яка ймовірність народження хворих дітей у сім'ї, де один з подружжя гомозігота за геном галактоземії, але розвиток у нього хвороби попереджено дієтою, а другий - гетерозигота з галактоземії?

45.Злиття нижніх молочних різців успадковується як аутосомна домінантна ознака. В одній сім'ї у первенця виявили, що нижні різці зрослися. Батьки не пам'ятають, чи була у них ця аномалія. Визначте можливі генотипи батьків та ймовірність народження наступної дитини без аномалії (розгляньте всі можливі варіанти).

46.Акаталазія (відсутність каталази в крові) обумовлена рідкісним аутосомним рецесивним геном. При дослідженні активності каталази виявилося, що у гетерозиготних людей вона знижена у порівнянні з нормою. У обох батьків і єдиного сина в сім'ї активність каталази виявилася зниженою. Визначте ймовірність народження в цій родині наступної дитини з нормальною активністю каталази.

32

Неповне домінування

Неповне домінування - тип взаємодії алельних генів, в результаті якого у гетерозигот має місце проміжний прояв ознаки у порівнянні з ознаками, які визначаються кожним з алелів у гомозиготному стані.

Приклади вирішення задач

Задача 1. Якщо схрещувати рослини левиного зіву (Antirrhinum maijus) з червоними та білими квітками, усі квітки рослин F1 забарвлені в рожевий колір, оскільки домінування проявляється неповною мірою. Яким буде колір квітів у 2 поколінні? Поясніть розщеплення.

Рис. 1.3.2 Успадкування забарвлення квітки. Квітки левиного зіву ВВ - червоного, вв - білого, Вв - рожевого кольору.

Розв’язання.

Таким чином, при неповному домінуванні, на відміну від повного, у другому поколінні розщеплення за фенотипом збігається з розщепленням за генотипом.

ЗАДАЧІ ДЛЯ САМОСТІЙНОГО ВИРІШЕННЯ

1.Від схрещування рослин редису з овальними коренеплодами отримано 68 рослин із круглими, 130 з овальними і 71 із довгими коренеплодами. При схрещуванні рослин із довгими і овальними коренеплодами також відбулося розщеплення - 118 рослин із овальними і 122 із довгими коренеплодами. Нарешті, від схрещування рослин із круглими і овальними коренеплодами отримано 59 із круглими і 62 з овальними коренеплодами. Поясніть розщеплення. Як успадковується форма коренеплоду в редису? Визначте генотипи вихідних рослин в усіх схрещуваннях. Що вийде, якщо схрестити рослини з довгими і круглими коренеплодами?

33

2.У нічної красуні червоне забарвлення квіток (А) неповно домінує над білим (а), забарвлення гетерозиготних рослин рожеве. Яке буде забарвлення квіток у потомстві від наступних схрещувань: рожева × рожева, червона × рожева, біла × рожева, біла × біла? Яким чином можна досягти того, щоб отримані від схрещування рослини мали тільки рожеві квітки?

3.При схрещуванні між собою чистопородних білих курей усе потомство було білого забарвлення, при схрещуванні чистопородних чорних курей - чорним. Потомство від схрещування білої і чорної особин виявилось блакитного забарвлення. Яке оперення матимуть нащадки білого півня і блакитної курки? Чорного півня і блакитної курки?

4.У дурману пурпурне забарвлення стебла обумовлено геном Р, зелене забарвлення - геном р. Фенотип гетерозигот залежить від умов зовнішнього середовища. При вирощуванні рослин на яскравому світлі алель P повністю домінує над p (P> p). В умовах зменшеного доступу світла відбувається проміжне успадкування: РР - пурпурне стебло, Рр - червоне, рр - зелене.

1) Який колір стебла буде мати потомство від схрещування рослин із червоним і зеленим стеблом при вирощуванні на яскравому світлі?

2)Який колір стебла будуть мати рослини, отримані від того ж схрещування, якщо їх вирощувати в умовах зменшеного доступу світла?

3)Квітки гомозиготної рослини з пурпуровим стеблом запилені пилком

рослини із зеленим стеблом. Який фенотип матиме F1 при вирощуванні на яскравому світлі? При зменшеному доступі світла?

5. Жовта морська свинка при схрещуванні з білою завжди дає кремових нащадків. Схрещування кремових свинок між собою дає розщеплення - 1 жовта:1 біла:2 кремові. Який тип взаємодії алельних генів має місце в даному випадку? Якого потомства можна очікувати від схрещування кремової морської свинки із білою? Кремової із жовтою?

6. В результаті численних схрещувань сіро-блакитних особин між собою отримано 270 телят. З них 136 телят мали забарвлення батьків. Визначте генотипи решти частини потомства, якщо відомо, що сіро-блакитні особини народжуються при схрещуванні чорних і білих тварин.

7. Собака зі стоячими вухами схрещувалася із собакою з висячими вухами.

Упершому поколінні всі цуценята були з наполовину стоячими вухами. Якого розщеплення слід очікувати від схрещування цих цуценят між собою?

8. При розведенні між собою 42-х чорно - білих курей, в потомстві було отримано 20 чорно-білих, 12 чорних та 10 чисто білих. Як це можна пояснити? Як успадковується чорно-біле забарвлення оперення? Яке схрещування слід поставити для отримання тільки чорно-білих курчат?

9. При схрещуванні між собою рослини червоноплідної суниці завжди дають потомство з червоними ягодами, а рослини білоплідної - з білими ягодами. Від схрещування цих сортів отримують рожеві ягоди. Яке потомство виникне при схрещуванні між собою рослин суниці із рожевими ягодами, якщо

34

допустити моногенний контроль цієї ознаки? Яке потомство буде отримане у зворотних схрещуваннях рожевоплідних рослин із вихідними батьківськими сортами?

10.При схрещуванні курчавооперених курей з півнями, що мають нормальне оперення, було отримано 84 курчавооперених і 78 нормальних за

оперенням курчат. При подальшому схрещуванні курчавооперених особин з F1 між собою було отримано наступне потомство: 172 курчавооперених, 80 з нормальним оперенням і 72 сильно курчавооперених курчати. Як успадковується курчавоопереність у курей? Які генотипи всіх особин, використаних у схрещуваннях? Якого потомства слід очікувати від схрещування сильно курчавооперених особин з нормальними?

11.Складіть програму схрещування, за допомогою якої від чалого бугая та білої корови можна отримати чисту лінію червоної худоби.

12.Одна шонтгірська корова привела в один приплід 5 телят, у тому числі одного бичка червоної масті. Чи можете ви визначити масть бугая та корови, від якої народилися телята? Rr – чала, r – біла, R – червона.

13.Пігментація андалузьких курей детермінована геном В, який обумовлює чорне забарвлення пір’я, і В1, який зумовлює біле забарвлення. Гетерозиготи ВВ1 мають блакитне пір’я.

а) Чи відбувається розщеплення в F1 при схрещуванні двох чорних особин? б) Чи відбувається розщеплення в F1 при схрещуванні двох білих особин?

в) Чи відбувається розщеплення в F1 при схрещуванні двох блакитних особин?

Множинний алелізм

Множинний алелізм - різноманітність алелів одного гена. При множинному алелізмі ген може бути представлений більш, ніж двома алелями. Явище множинного алелізму спостерігається в тих випадках, коли який-небудь ген в популяції представлений, як мінімум, трьома алелями. При цьому в генотипі кожного диплоїдного організму може бути лише два гена із серії алельних. Інші алелі цього гена в різних поєднаннях входять до генотипу інших особин даного виду. Таким чином, множинний алелізм характеризує різноманітність генофонду цілого виду, тобто є видовою, а не індивідуальною ознакою.

Рис.1.3.3 Успадкування забарвлення шкіри кролів. А- чорний > аш - шиншила > аг -- гімалайський > а-білий.

35

Приклади вирішення задач Задача 1. Ген a представлений трьома алелями: а1, а2, а3.

а) Скільки різних генотипів можуть утворювати поєднання цих алелів?

б) Скільки фенотипів може утворитися при повному домінуванні (а1>а2>а3), неповному домінуванні, кодомінуванні і алельному виключенні

алелів а1, а2, а3?

в) Скільки фенотипів може утворитися, якщо алелі а1 і а2 домінують над алелем а3, між собою вони кодомінантні?

Розв’язання. а) У диплоїдному організмі одночасно можуть бути присутніми тільки 2 гомологічних гена (алелі), тому три алелі можуть дати три гомо- і гетерозиготних за генотипом організми: гомозиготи: а1а1, а2а2, а3а3; гетерозиготи: а1а2, а1а3, а2а3.

б) При повному домінуванні будуть утворюватися 3 фенотипи: фенотип1

(a1a1, а1а2, а1а3); фенотип 2 (а2а3, а2а2); фенотип 3 (а3а3).

При неповному домінуванні, кодомінуванні та алельному виключенні кількість фенотипів буде дорівнювати числу генотипів, тому гетерозиготи матимуть специфічні фенотипи, що відрізняються від фенотипів гомозигот: фенотип 1 (a1a1); фенотип 2 (а1а2); фенотип 3 (а2а2); фенотип 4 (а2а3); фенотип 5

(а1а3); фенотип 6 (а3а3).

в) При повному домінуванні алелів а1 і а2 над алелем а3 та кодомінуванні між собою можуть спостерігатися 4 фенотипи: фенотип 1 (а1а1 та а1а3 - повне домінування); фенотип 2 (а2а2 і а2а3 – повне домінування); фенотип 3 (а3а3- рецесивна гомозигота); фенотип 4 (а1а2 - результат кодомінування).

ЗАДАЧІ ДЛЯ САМОСТІЙНОГО ВИРІШЕННЯ

1.У локусі white дрозофіли відома серія множинних алелів, що визначає забарвлення очей від темно-червоного до білого кольору, при чому кожен попередній алель в міру зменшення інтенсивності забарвлення повністю домінує над наступним. Наводимо частину цієї серії алелів: w+ (червоний колір очей) > wbl (кривавий) > wco (кораловий) > Wa (абрикосовий) > wbf (рудий) > w (білий). Скільки різних генотипів і фенотипів можливо за участю цих алелів? Запишіть їх.

2.У кролів відомі такі типи забарвлення шкіри: агуті, шиншила (сіра), світла шиншила (світло-сіра), гімалайська та альбінос. Для визначення успадкування цих забарвлень були поставлені схрещування, результати яких наведені нижче:

а) при схрещуванні кролів із забарвленням агуті з кролями будь-яких з

названих вище забарвлень в F1 всі нащадки мали забарвлення агуті, а в F2 від цих схрещувань спостерігалося розщеплення 3/4 агуті : 1/4 шиншила (або гімалайський, або альбінос, відповідно);

36

б) при схрещуванні кролів шиншила із гімалайським або альбіносом в F1 всі кроленята мають світло - сіре забарвлення, а в F2 розщеплення: 1/4 шиншила : 2/4 світло-сірих : 1/4 гімалайський або альбінос, відповідно;

в) Як це можна пояснити? Які генотипи вихідних кролів в схрещуваннях? Який результат ви очікуєте отримати від схрещування гімалайського кролика з альбіносом?

3.У кролів в одній із хромосом є локус С, представлений серією множинних

алелів, які визначаються забарвленням шерсті. Ці алелі розміщуються в певному порядку домінантності: С (агуті) > Сch (шиншила) > Сh (гімалайський)

>С (альбінос). Різним фенотипам відповідають наступні генотипи: СС, Сссh, Cch, Cc – дикий тип, сchc – шиншилове забарвлення, сchcch, сchch – світло-сіре забарвлення, сhch, сhc – гімалайське забарвлення, сс – альбінос. Самка дикого типа схрещена із самцем гімалайського забарвлення. В потомстві спостерігалося розщеплення: 41 дикого типа, 19 гімалайських та 21 альбінос. Вказати ймовірні генотипи обох батьківських форм і нащадків. Яким буде потомство від схрещування шиншили і альбіноса; особин дикого типу і альбіноса? Скільки може бути різних генотипів за участю цих алелів?

4.У кішок є серія множинних алелів за геном С, який визначає колір шерсті: С – дикий тип, СS – сіамські кішки (кремові з чорними вухами і чорними

лапками), с – білі кішки з червоними очами (альбіноси). Кожний з алелів повністю домінує над наступним (С > CS >c). Від схрещування сірої кішки із сіамським котом народилося два кошеня: сіамський та альбінос. Які ще фенотипи могли б з’явитися в цьому схрещуванні? Яке розщеплення слід очікувати в потомстві від схрещування даного сіамського кота з білою червоноокою кішкою?

Кодомінування

Кодомінування - це явище якщо істота має альтернативні ознаки, але у гібридів в F1 вони проявляються рівною мірою, що обумовлює нову ознаку.

Типовим прикладом кодомінування може служити успадкування четвертої групи крові у людини. Четверту групу крові (AB) мають гетерозиготи за домінантними алелями (ІАІВ). При цьому гени, що зумовлюють групи крові А і В, не є домінантним відносно один до одного і обидва домінантні відносно до гена, що визначає групу крові О.

Приклади вирішення задач

Задача 1. У матері нульова група крові, у батька група крові В. Чи можуть діти успадкувати групу крові матері? Які генотипи матері та батька?

Скорочений запис умови задачі: Людина. Успадкування груп крові. Р ♀ гр. 0 × ♂ гр. В.

Розв'язання. Відомо, що генотип людей із групою крові 0 – і0і0, отже, генотип матері - і0і0. У людей із групою крові В генотип або JB і0, або JBJB. Діти можуть успадкувати групу крові матері тільки в тому випадку, якщо генотип батька JB і0.

ЗАДАЧІ ДЛЯ САМОСТІЙНОГО ВИРІШЕННЯ

1.У пологовому будинку переплутали двох хлопчиків. Батьки одного мають 1 і 2 групи крові, батьки іншого – 2 і 4. Дослідження показало, що діти мають 1

і4 групи крові. Визначите, хто чий син?

2.Відомо, що кров групи 0 можна переливати всім людям, кров групи А - тільки особам А і AB груп, кров В групи тільки особам В і AB груп, а кров AB групи - тільки людям AB групи. Чи можливе переливання крові від матері дітям? А переливання крові сестри - її рідному братові?

3.У сім'ї чоловіка з групою крові AB і жінки з групою крові А було троє дітей з групами крові A, AB і В. Визначте генотипи батьків і дітей.

4.Чи може у матері з групою крові А і батька з групою крові 0 народитися дитина з групою крові В? Поясніть відповідь.

5.Вкажіть, які групи крові могли бути у матерів, які мають дітей з групами крові А, В і AB, і які групи крові не могли бути у їх батьків.

6.У пологовому будинку в одну ніч народилося четверо немовлят, що мали групи крові О , А , В і АВ . Групи крові чотирьох батьківських пар були : I пара - О і О; II пара - АВ і О; III пара - А і В; IV пара - В і В. Чотирьох немовлят можна з повною достовірністю розподілити по батьківським парам. Як це зробити? Які генотипи всіх батьків і дітей?

7.У сім'ях, де батьки мали групу крові MN, у 151 дитини були виявлені такі групи крові: 39 з групою крові N, 70 – МN, 42 - М. Як успадковуються групи крові М, N, та МN?

8.У матері група крові О, у батька АВ. Чи можуть діти успадкувати групу крові одного зі своїх батьків? Дайте аргументовану відповідь. Які групи крові можуть бути у дітей цих батьків ?

9.Жінка з групою крові В має дитину з групою крові О. Які їх генотипи і яким не може бути генотип батька?

10.Від шлюбу між чоловіком з групою крові АВ і жінкою з групою крові А народилося троє дітей, з групами крові В, АВ і О. Визначте генотипи батьків і дітей. Чи немає в цьому повідомленні чого-небудь, що викликає сумнів?

11.Чи можна виключити батьківство, якщо мати має групу крові А, дитина - групу крові В, а передбачувані батьки - групи крові О і АВ ? Дайте аргументовану відповідь.

38

12.Кров одного з батьків належить до групи А, іншого - до групи В. Які генотипи батьків, якщо у них є багато дітей з наступними групами крові: а) у всіх АВ ; б) половина АВ, половина В; в) половина АВ, половина А; г) 1 /4 АВ, 1/4 А, 1 /4В, 1/4О?

13.У жінки - група крові АВ, у її батька - та ж група крові. Чоловік жінки має групу крові АВ, його мати - групу А. Визначте генотипи всіх зазначених осіб. Які групи крові можуть бути у дітей чоловіка і жінки ?

14.У дітей групи крові А і В, у матері - група АВ. Яка група крові може бути

убатька цих дітей? Чи можна визначити генотипи всіх членів сім'ї? Дайте аргументовану відповідь.

15.Якщо один з батьків має кров групи АВ, а інший - групи О, то як часто в сім'ях з чотирма дітьми двоє будуть мати групу крові А і двоє групу В? Чи можуть у цій сім'ї народитися діти з іншими групами крові?

16.Якщо в сім'ї, де у батька кров групи А, а у матері - групи В, перша дитина мала кров групи О, то яка ймовірність появи наступної дитини з тією ж групою крові ? Які групи крові можуть бути ще у дітей від цього шлюбу ?

17.Якщо у батьків, які мають кров групи В і О, народилася дитина з групою крові О, то яка ймовірність, що їх наступна дитина буде мати кров групи В? А? Які генотипи членів цієї сім'ї?

18.Дідусь хлопчика з боку матері має групу крові АВ, а інші бабусі і дідусь мають групу крові О. Яка ймовірність для даного хлопчика мати групу крові А,

В, АВ і О?

19.Чоловік, який має четверту групу крові, одружився на жінці з групою крові А. У батька дружини група крові О. Яка ймовірність, що діти від цього шлюбу будуть мати групу крові О? Групу крові А?

20.Батьки мають I і III групи крові, перша дитина мала I групу крові. Яка ймовірність того, що друга дитина буде мати I групу крові?

21.У хлопчика група крові 0, у його сестри AB. Що можна сказати про групи крові та генотипи їхніх батьків?

22.Якщо батьки мають групи крові М і N, то які групи крові можуть мати їхні діти? Дайте аргументовану відповідь .

23.У матері група крові MN, у дитини N. Яка група крові може бути у

батька?

Відхилення від нормального розщеплення

Зазвичай закон розщеплення проявляється при певних умовах:

●Рівновирогідне утворення гібридів усіх сортів гамет.

●Рівновирогідна можливість сполучення гамет при заплідненні.

●Рівна життєздатність зигот всіх генотипів і також повна проява фенотипу незалежно від умов.

Іноді можна спостерігати відхилення у співвідношенні фенотипових класів серед нащадків F2, яке пояснюється особливостями успадкування окремих генів.

39

Найчастіше можна спостерігати відхилення від нормального розщеплення при:●Деференційній смертності деяких генотипів;

●Особливостях прояву гена та взаємодії генів за даних умов. Розглянемо зміну розщеплення при нерівній життєздатності зигот.

Летальна дія гена

1. Якщо у овець ген С обумовлює сірий колір хутра, а с — чорний колір хутра, то при схрещуванні

поколінні буде 2:1, тому що 25% загине у зв’язку з тим, що у гомозиготному стані за домінантним геном С у особин не формується нормальний шлунково-

2. Одна з найбільш звичайних причин, яка може викликати відхилення від кількісних закономірностей розщеплення Менделя, - неоднакова життєздатність зигот різних генотипів. Так, у норок Mustela vison є особини з сріблясто-соболиним забарвленням хутра. Такі норки при схрещуванні між собою завжди дають потомство, яке розщеплюється за фенотипом 2 сріблястособолині до 1 коричневої. Розщеплення в потомстві свідчить про гетерозиготність сріблясто-соболиного забарвлення. Схрещування сріблястособолиних норок із коричневими завжди дає в потомстві розщеплення: 1 сріблясто-соболина :1 коричнева.

Тоді успадкування цих двох забарвлень можна представити таким чином: