посібник з генетики лютий 2014
.pdf
Всього кросоверних особин
18,46%+9,46%+1,54%=29,46%, некросоверних 10%-29,46%=70,54%.
В потомстві зазначеного схрещування буде спостерігатися наступне розщеплення за генотипом та фенотипом:
Задача 5. У дрозофіли є два зчеплених мутантних гена, що визначають кіноварне забарвлення очей (v - vermilion) і розсічені крила (с - cleft wings). Домінантні алелі цих генів визначають розвиток ознак, характерних для мух дикого типу (червоне забарвлення очей і нормальні крила).
В одному із схрещувань було отримано наступне співвідношення гібридів
F2 Самці |
|
Самиці |
|
1) 35 |
дикого типу |
1) 100 |
дикого типу |
2) 71 |
з кіноварними очима |
2) 103 |
з розсіченими крилами |
3)65 з розсіченими крилами
4)30 з кіноварними очима та розсіченими крилами
а) чи є дані гени зчепленими зі статтю або аутосомними; б) яка відстань в одиницях перехреста між цими генами, в) вказати генотипи батьків.
Розв’язання.
Гібриди F2:
Самці |
Самиці |
VCу : 35 - дикого типу – кросоверні |
V-C-:100 – дикого типу |
vCy :71 - з кіноварними очима |
V-cc:103 – з розсіченими некросоверні |
крилами |
|
Vcy:65 - з розсіченими криламинекросоверні
vcy:30 - з кіноварними очима
та розсіченими крилами – кросоверні Отримано кросоверних самців (35+30)/201*100% = 32%
Отже, відстань V-С дорівнює 32 одиницям перехресту.
У F2 спостерігається відмінність за числом фенотипових класів серед самиць та самців. Отже, гени зчеплені зі статтю. Відстань між ними на генетичній карті відповідає 32 одиницям перехресту.
генотипи |
♀ ♂vCy |
|
батьків |
||
|
Задача 6. У дрозофіли в одному досвіді було отримано наступне співвідношення фенотипових класів в F2:
81
Фенотипи |
Самці |
|
Самиці |
|
A-B-C- |
27 |
152 |
|
aa B-C- |
106 |
148 |
|
A-B-cc |
4 |
|
|
A-bb C- |
13 |
|
|
A-bb cc |
111 |
|
|
aa B-cc |
10 |
|
|
aa bb C- |
3 |
|
|
aa bb cc |
26 |
|
|
|
300 |
300 |
а) визначити чи є дані гени аутосомним або зчеплені зі статтю; б) встановити відстань між ними в одиницях перекреста; в) вказати генотипи вихідної батьківської пари.
Розв’язання.
Самці
некросовери
кросовери I
кросовери II
подвійні кросовери I
__________________________________________________________________
Всього 300
Перехрест А|В
Перехрест В|С
Перехрест А|С
Дані гени зчеплені зі статтю, так як серед самиць і самців в F2 спостерігається відмінність за числом фенотипових класів.
Відстань між генами: А 20 В 10 С. P:
ЗАДАЧІ ДЛЯ САМОСТІЙНОГО ВИРІШЕННЯ
1.Визначить відсоток перехрещення між двома генами, якщо перехрещення відбувається з однаковою частотою у самок і самців і схрещування двох гетерозигот Ав/аВ дає 4 типи нащадків. Найменший фенотиповий клас складає 0,25 % від всього потомства.
2.Наведено результати аналізуючого схрещування дрозофіли. Визначте порядок генів і відстань між ними, а також генотип гетерозиготного батька.
82
3. ec cv+ ct – 2125 ec+ cv+ ct – 265
ec cv ct – 3 ec cv ct+ - 273
ec+ cv ct – 223 ec+ cv ct+ - 2207
ec cv+ ct+ - 217 ec+ cv+ ct+ - 5
ec+ - нормальні очні фасетки, ec – великі і грубі, cv+ поперечна жилка на крилі, cv - поперечна жилка відсутня, ct+ - нормальні крила, ct – вирізки на
крилах. |
|
|
|
|
4. Гени зчеплені і розташовані у хромосомі в порядку: |
|
|||
М |
30% |
N |
17% |
О |
Коеффіцент збігу 0,83. Яке очікуване співвідношення фенотіпов в потомстві аналізіруючого схрещування? MNomnО mnomno
4. В результаті аналізуючого схрещування отримано наступне
співвідношення фенотипів: |
|
|
|
Х_У_Z_ |
30 |
xxY_zz |
15 |
X_Y_zz |
172 |
xxyyZ_ |
172 |
X_yyZ_ |
17 |
xxyyzz |
28 |
X_yy_zz |
2 |
xxY_Z_ |
3 |
Вкажіть порядок розташування генів і відстань між ними в одиницях перехрещення.
5.У дрозофіли одному досвіді по вивченню зчеплення генів було отримано наступне розщеплювання в F2 :
|
Самиці |
Самці |
АВС_ |
248 |
2 |
АВс |
|
37 |
АвС |
|
28 |
Авс |
|
171 |
аВС |
252 |
190 |
аВс |
|
26 |
авС |
|
42 |
авс |
|
4 |
|
________ |
|
|
500 |
|
Визначить генотипи батьків. Визначить розташування генів в хромосомі і розрахуйте відстань між ними.
6. У кукурудзи є наступні ознаки: золотисте забарвлення (v), зелене забарвлення сходу (v+), наявність лігул (Lg), відсутність лігул (Lg+), нормальне забарвлення (в), посилення забарвлення (в+) листя. По приведеному розщеплюванню в Fв визначити розташування генів на карті і генотипи гомозиготних вихідних рослин:
в+v Lg – 305 |
в v Lg – 18 |
в+ v+ Lg+ - 22 |
в v+ Lg+ - 275 |
в v+ Lg – 128 |
в+ v+ Lg – 74 |
в+v Lg+ - 112 |
в v Lg+ - 66 |
|
83 |
7. Проведіть генетичний аналіз результатів двох аналізуючих схрещувань три
гетерозигот АаВвСс: |
|
|
|
Схрещування 1: |
Схрещування 2: |
||
АВС |
151 |
АВС |
19 |
АВс |
290 |
АВс |
40 |
АвС |
37 |
АвС |
289 |
Авс |
20 |
Авс |
150 |
аВС |
21 |
аВС |
148 |
авС |
289 |
авС |
37 |
аВс |
37 |
аВс |
291 |
авс |
147 |
авс |
21 |
|
____ |
|
____ |
|
995 |
|
|
Поясніть розщеплення. Визначте генотипи вихідних форм. Якщо гени зчепленні, то визначте відстань між ними й порядок їх положення у хромосомі. Визначте є чи нема інтерференції.
8. В другій хромосомі у дрозофіли є рецесивний ген (розставлені крила). Його домінантний алель («С») визначає розвиток нормальних крил. В цій ж хромосомі є рецесивний летальний ген «а». Мухи з генотипами «Аа» та «АА» виживають, а «аа» - гинуть. Відсоток перехреста між генами «с» і «а» дорівнює
СА
9,4. Якими будуть нащадки від спарювання між собою мух з генотипом са , з
Са
генотипом сА ?
9. В аналізуючому схрещуванні від гетерозиготи АаВв були отримані наступні результати:
АВ |
903 |
Аb |
101 |
АаВ |
98 |
Аb |
696 |
|
2660 |
Поясніть розщеплення, якщо гени зчеплені, то в якому стані – «притяжіння» чи «відштовхування» вони знаходяться у гетерозиготі.
10.Гени А, В, С знаходяться в одній групі зчеплення. Між генами А та В кросинговер відбувається з частотою 7,4 %, між генами В та С – з частотою 2,9
%.Визначте взаєморозташування генів А, В та С, якщо відстань між генами А та С дорівнює 10,3% кросинговера.
11.Проведіть генетичний аналіз результатів двох аналізуючих схрещувань три гетерозигот АаВвСс:
Схрещування 1 |
|
Схрещування 2 |
АВС |
42 |
- |
АВс |
36 |
3 |
АвС |
41 |
46 |
Авс |
39 |
68 |
аВС |
43 |
72 |
АВс |
37 |
48 |
|
|
84 |
авС |
41 |
2 |
авс |
40 |
1 |
|
240 |
|
12.Визначить відсоток перехрещення між двома генами, якщо перехрещення відбувається з однаковою частотою самок і самців і схрещування двох гетерозигот Ав/аВ дає чотири типи нащадків, що володіють однаковою життєздатністю. Найменший фенотиповий клас складає 1% від всього потомства.
13.У дрозофіли в одному досліді на вивчення зчеплення генів було отримано
наступне розщеплення в F1 : Самиці |
Самці |
|||||||
|
|
АВС |
248 |
2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АВс |
37 |
|
||||
|
|
|
|
|||||
|
АвС |
|
28 |
|
||||
|
Авс |
|
171 |
|||||
|
|
аВС |
252 |
190 |
||||
|
|
|
|
|||||
|
|
аВс |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
авС |
|
42 |
|
||||
|
авс |
|
4 |
|
|
|||
500
Визначте генотипи батьків. Визначте розташування генів у хромосомі та підрахуйте відстань між ними.
14. Поясніть результати схрещування: якщо гени зчеплені, то визначте відстань між ними:
Самиці |
|
Самці |
106 дикого типу |
26 дикого типу |
|
98 зі зрізаними крилами |
77 |
з гранатовими очима |
|
75 |
зі зрізаними крилами |
|
22 |
зі зрізаними крилами |
та гранатовими очима
200
15. При схрещуванні самок дрозофіли з жовтим кольором тіла, кіноварним кольором очей та обрізаними крилами з самцями дикого типу у F1 усі самиці виявились дикого типа, а самці – жовті з кіноварними очима й обрізаними крилами, а в F2 самиці дали розщеплення:
1781 дикого типу; 53 з сірим тілом, червоними очима, зрізаними крилами;
296 з сірим тілом, кіноварними очима, нормальними крилами; 470 з сірим тілом, кіноварними очима, зрізаними крилами; 442 з жовтим тілом, червоними очима, нормальними крилами; 265 з жовтим тілом, червоними очима, зрізаними крилами;
48 з жовтим тілом, кіноварними очима, нормальними крилами; 1712 з жовтими крилами, кіноварними очима, зрізаними крилами.
5067
Як успадковуються ознаки? Визначте генотипи вихідних мух та F1 Якщо гени зчеплені, визначте відстань між ними та порядок їх розташування у хромосомі.
85
16. Гомозиготна сланка рослина гороха із забарвленими квітками схрещується з гомозиготною рослиною, яка має кущову форму з білими квітками. В F2 вийшло наступне розщеплення:
20 сланка з білими квітками
128 сланка з забарвленими квітками
30 кущові з білими квітками
22 кущові з забарвленими квітками.
200
Поясніть результати схрещувань, визначте генотипи вихідних рослин, генотип тіа фенотип рослин F1.
17.У кролів англійський тип забарвлення (біла плямистість) домінує над звичайним суцільним забарвленням, а коротка шерсть (нормальна)- над довгою (ангорською). Відбулося схрещення англійських короткошерстих кролів з суцільно забарвленими ангорськими. Перше покоління зворотно схрещене з суцільним ангорським. Було отримано результат: англійських короткошерстих – 380, англійських ангорських – 59, суцільно забарвлених ангорських – 366, суцільно забарвлених короткошерстних – 60. Яка сила зчеплення між генами англійського типу забарвлення та коротко шерстністю?
18.При схрещенні курей, що мають нормальні ноги та листовидний гребінь з коротконогим півнем, що має трояндоподібний гребінь (він отримав обидві ознаки від різних батьків) було отримано таке потомство : коротконогі з трояндоподібним гребенем – 14; коротконогі з листовидним гребенем – 131; нормальні з трояндоподібним гребенем – 129; нормальні з листовидним гребенем – 13. Як далеко розташовані гени трояндоподібного гребеня та коротконогості один він одного?
19.Дигетерозиготна за генами М і N самиця дрозофіли схрещена з рецесивним самцем. У потомстві було отримано розщеплювання відносно 25% МmNn, 25% Mmnn, 25% mmNn, 25% mmnn. Визначити наслідуються зчеплено або вільно комбінуються вказані гени?
20.У дозофили домінантний ген, що визначає «лопастну» форму очей, знаходиться в тій же аутосоми, що і рецесивний ген укорочення тіла. Гомозиготну самицю з укороченим тілом і «лопастними» очима схрещували з нормальним самцем. Яким виявляться гібриди першого покоління і яким буде потомство F2, якщо відстань між генами рівна 0,5% кросинговера?
21.У томатів відомі наступні пари ознак : плід округлий О, опушений р і не опушений Р, квітки поодинокі S і зібрані в суцвіття s. Усі три гени знаходяться в другій хромосомі. На підставі результатів аналізуючого схрещування визначите порядок генів та відстань між ними, генотипи початкових гомозиготних рослин.
OPS - 73
Ops - 348
OpS - 2
Ops - 96
oPS - 110 oPs - 2 opS - 36 ops – 63
86
Питання до самоконтролю
1.Що таке зчеплення генів та як довести його існування?
2.Що таке кросинговер, коли і яке він має місце, які його генетичні наслідки?
3.Яке схрещування і чому потрібне виконувати для спостереження кросинговеру?
5.Як називається явище сумісного успадкування генів, яке обмежує їх вільне комбінування?
6.Як називається обмін гомологічними ділянками між гомологічними хромосомами?
7.Що таке коефіцієнт коінцеденції?
8.Як обчислити теоретичну частоту виникнення подвійних кросоверів?
9.Як називається одиниця відстані між генами у хромосомі?
10.Як називається група генів, розташованих в одній хромосом?
11.З яких причин відбувається нерівний кросинговер?
РОЗДІЛ ІІ. КЛАСИЧНА ГЕНЕТИКА ТА ЗАКОНИ СПАДКОВОСТІ
2.1 Тема: Типи успадкування ознак
*правила побудови родоводу; *типи успадкування ознак.
Основні поняття: генеалогічний метод, пробанд, родовід, типи успадкування ознаки.
Простежити успадкування нормальної або патологічної ознаки в сім'ї із визначенням типу родинних зв'язків між членами родини можна за допомогою генеалогічного методу. Генеалогічний метод було запропоновано у 1883 році Ф. Гальтоном. Це метод аналізу родоводів.
Правила побудови родоводу
Для побудови родоводів використовується система символів, яку у 1931 році запропонував англійський вчений Г. Юст (додаток № 5).
При побудові родоводів необхідно дотримувати наступних правил: а) необхідно з'ясувати із зібраного анамнезу число поколінь; б) родовід починають будувати з пробанда; в) кожне покоління нумерується римськими цифрами ліворуч.
г) символи для позначення особин одного покоління, розташовують на горизонтальній лінії і нумерують арабськими цифрами.
Типи успадкування ознак:
Існують наступні типи успадкування ознак:
• аутосомно-домінантний;
87
•аутосомно-рецесивний;
•зчеплений з Х-хромосомою (зі статтю) домінантний;
•зчеплений з Х-хромосомою (зі статтю) рецесивний;
•голандричний.
Рис. 2.1.1 Типи успадкування ознак
Аутосомно-домінантний тип успадкування:
1.Хворі зустрічаються в кожному поколінні.
2.Хворіють однаковою мірою як чоловіки, так і жінки.
3.Хвора дитина народжується у хворих батьків із ймовірністю100% -якщо вони гомозиготи; 75%- якщо вони гетерозиготни.
4.Ймовірність народження хворої дитини у здорових батьків 0%.
Рис.2.1.2 Аутосомно-домінантний тип успадкування
Аутосомно-рецесивний тип успадкування:
1.Хворі зустрічаються не в кожному поколінні.
2.Хворіють однаковою мірою як чоловіки, так і жінки.
3.Ймовірність народження хворої дитини у здорових батьків 25%, якщо вони гетерозиготи, 0%, якщо вони обоє або один з них гомозигота за домінантним геном.
4.Часто проявляється при близькоспоріднених шлюбах.
88
Рис.2.1.3 Аутосомно-рецесивний тип успадкування
Зчеплений зі статтю (з Х-хромосомою) домінантний тип успадкування:
1.Хворі зустрічаються в кожному поколінні.
2.Хворіють більшою мірою жінки.
3.Якщо батько хворий, то всі його дочки хворі.
4.Хвора дитина народжується у хворих батьків з імовірністю 100%, якщо мати гомозиготна, 75%, якщо мати гетерозиготна.
5.Ймовірність народження хворої дитини у здорових батьків 0%.
Рис.2.1.4 Зчеплений зі статтю (з Х-хромосомою) домінантний тип успадкування
Зчеплений зі статтю (з Х-хромосомою) рецесивний тип успадкування:
1.Хворі зустрічаються не в кожному поколінні.
2.Хворіють переважно чоловіки.
3.Ймовірність народження хворого хлопчика у здорових батьків 25%, хворої дівчинки - 0%.
Рис.2.1.5 Зчеплений зі статтю (з Х-хромосомою) рецесивний тип успадкування
Голандричний тип успадкування:
1.Хворі зустрічаються в кожному поколінні.
2.Хворіють тільки чоловіки.
3.Якщо батько хворий, то всі його сини хворі.
89
4. Ймовірність народження хворого хлопчика у хворого батька дорівнює
100%.
Рис. 2.1.6 Голандричний тип успадкування:
Приклади розв’язання задач Задача 1. В наступних сімейних родоводах людини (рис.1.21.) вказано
успадкування ознаки: здатність визначати смак фенілтіосечовини (ФТС). Цю ознаку легко визначити у кожної людини: одні скажуть, що фенілтіосечовини гірка, інші - без смаку. Визначити, як успадковується ця ознака за кожним окремим родоводом, а потім перевірити за всіма п’ятьма родоводами. Після цього вказати генотипи усіх особин.
Рис. 2.1.7 Родовід людини з урахуванням ознаки: здатність визначити смак фенілтіосечовини
Розв’язання. Аналізуючи родоводи, розмірковуємо таким чином. Ознака, яка досліджується, не може бути домінантною, тому що вона з’являється у дітей батьків, які цю ознаку не мали. Ознака не зчеплена із статтю, оскільки вона спостерігається у особин обох статей. Отже, ген, що контролює здатність розрізняти смак фенілтіосечовини, є рецесивним аутосомним.
Тепер аналізуємо кількісні закономірності розщеплення за подібними родоводами. Спочатку підсумовуємо кількість нащадків з ознакою та без неї у перших двох родоводах, де один з батьків розрізняє смак ФТС, а інший – ні. Внаслідок нечисельності цих родин можна говорити лише про приблизне співвідношення при розщепленні за цією ознакою. Воно дорівнює 6: 4 або ≈ 1 : 1. Отже, генотипи особин у двох перших родоводах, де один з батьків є власником досліджуваної ознаки, є: Р:аа х Аа. В двох наступних родоводах батьки не розрізняли смак ФТС, а в їх потомстві з’явилися діти з альтернативною ознакою. Кількість нащадків, які не розрізняли смак ФТС, дорівнює 8, а осіб, які цей смак розрізняли – 4, що приблизно дорівнюватиме співвідношенню 3:1. Таким чином, батьки були гетерозиготними за цією ознакою Аа х Аа. В останньому родоводі і батьки, і діти розрізняли смак ФТС, тобто вони були рецесивними гомозиготами за цією ознакою: аа х аа.
90