Задачи по генетике документ MS Word

Задачи по генетике
I. Моногибридное скрещивание
Задача 1. У человека ген длинных ресниц доминирует над геном коротких ресниц. Женщина с
длинными ресницами, у отца которой были короткие ресницы, вышла замуж за мужчину с
короткими ресницами. Сколько типов гамет образуется у женщины? Сколько типов гамет
образуется у мужчины? Какова вероятность рождения в данной семье ребенка с длинными
ресницами (в %)?. Сколько разных генотипов и сколько фенотипов может быть среди детей
данной супружеской пары?
Решение: 1. Запишем объект исследования и обозначение генов:
АА и Аа – длинные ресницы;
Объект Ген Признак
Человек А длинные ресницы аа – короткие ресницы.
а
короткие ресницы
2. Определим генотипы родителей.
Женщина имеет длинные ресницы, следовательно, ее генотип может быть АА или Аа. По
условию задачи ее отец имел короткие ресницы, значит его генотип аа, следовательно, генотип
женщины Аа. Генотип ее супруга аа, так как у него короткие ресницы.
3. Запишем схему скрещивания (брака):
Р: длинные ресницы Х короткие ресницы
Аа
аа
G:
А
а
т
а
F1: длинные ресницы ; короткие ресницы
Аа
аа
4. Решетка Пеннета:
Аа
аа
1а
1/2 А
1/2 Аа (длинные ресницы)
1/2 а
1/2 аа (короткие ресницы)
Расщепление по генотипу 1Аа : 1аа, или 1 : 1;
Расщепление по фенотипу тоже будет 1 : 1.
Ответ: у женщины образуется 2 типа гамет; у мужчины образуется 1 тип гамет; вероятность
рождения детей с длинными ресницами 50 %; среди детей данной супружеской пары может
быть 2 разных генотипа (гомозиготы и гетерозиготы) и 2 разных фенотипа (дети с короткими и
длинными ресницами).
Задача 2. Анофтальмия (безглазие) – это болезнь, за возникновение которой отвечает
доминантный ген неполного доминирования, локализованный в одной из пар аутосом. При этом
особи, имеющие гомодоминантный генотип, страдают безглазием. При гоморецессивном
генотипе человек имеет нормальный размер глазного яблока, а обладатель гетерозиготного
генотипа характеризуется наличием уменьшенного размера глазного яблока.
Какова вероятность появления детей с анофтальмией от брака женщины и мужчины, каждый из
которых имеет гетерозиготный генотип?
Решение:
1. Таблица:
АА – безглазие;
Ген
Признак
Аа – уменьшенный размер глазного яблока;
А
Безглазие + (анофтальмия)
аа – нормальное строение глазного яблока
а
Безглазие – (здоровый человек)
2
2. Схема скрещивания
Р: уменьш. размер гл. яблока Х уменьш. размер гл. яблока
Аа
Аа
G:
А
F1:
а
А
анофтальмия
АА
а
%?
3. Решетка Пеннета
Аа
Аа ½ А
½а
+
½А
¼ АА (анофтальмия)
¼ Аа (анофтальмия)½а
¼ Аа (анофтальмия)¼ аа (анофтальмия)Ответ: Вероятность появления детей больных анофтальмией – 25 %.
Задача 3. У родителей 2 и 4 группы крови (по системе АВО). Будут ли в семье дети, не
похожие по группе крови на своих родителей?
Ответ: ¼ детей родятся непохожими на своих родителей по группе крови.
Задача 4. В пробирку помещено 40 самцов дрозофил с генотипом АА, 40 самцов с генотипом
Аа и 50 самок с генотипом аа (данный ген наследуется независимо от пола). Каким будет
соотношение генотипов в F1 и F2?
Ответ: Из-за различия частот аллелей у самцов и самок для определения расщепления нельзя
применять закон Харди - Вайнберга. Следовательно, в F1 соотношение АА:Аа:аа = 0:3:1. При
этом у обоих полов устанавливается р=3/8, q=5/8 (так как данный ген и половые хромосомы
наследуются независимо). В F2 по закону Харди – Вайнберга АА:Аа:аа = 9:30:25.
Задача 5. Известно, что ген длинных ресниц доминантен. От брака женщины с длинными
ресницами и мужчины с короткими родилось 9 потомков, у 4 из них ресницы были длинные, как
у матери, у 5 – короткие, как у отца. Определите генотипы родителей.
Ответ: Аа х аа.
Задача 6. Женщина с тонкими губами выходит замуж за мужчину с толстыми губами, у отца
которого кубы были тонкие. Какова вероятность рождения в данной семье ребенка с тонкими
губами, и сколько разных генотипов может быть среди детей данной супружеской пары, если
известно, что у человека ген, обусловливающий тонкие губы, рецессивен по отношению к гену
толстых губ.?
Ответ: 50 %, 2.
3
II. Дигибридное скрещивание
Задача 1. У человека свободная мочка уха доминирует над несвободной, а гладкий подбородок
рецессивен по отношению к подбородку с треугольной ямкой. Эти признаки наследуются
независимо. От брака мужчины с несвободной мочкой уха и треугольной ямкой на подбородке и
женщины, имеющей свободную мочку уха и гладкий подбородок, родился сын с гладким
подбородком и несвободной мочкой уха. Какова вероятность рождения в этой семье ребенка с
гладким подбородком и свободной мочкой уха; с треугольной ямкой на подбородке, в %?
Решение:
1. Запишем объект исследования и обозначение генов:
Объект
Ген
Признак
А свободная мочка уха
а
несвободная мочка
II В подбородок с треугольной ямкой
в
гладкий подбородок
2. Определим генотипы родителей.
Так как родился ребенок – рецессивная гомозигота, то в генотипах обоих родителей должны
быть рецессивные аллели, т. е генотип матери – Аавв, а генотип отца ааВв.
3. Запишем схему скрещивания (брака):
Р: своб. мочка, гл. подбородок
несвоб. мочка, подбородок с тр. ямкой
Х
Аавв
ааВв
I
Человек
G:
Ав
ав
аВ
ав
F1: своб. мочка, подбородок с тр. ямкой (%?); своб. мочка, гл. подбородок (%?);
АаВв
Аавв
несвоб. мочка, подбородок с тр. ямкой (%?); несвоб. мочка, гл. подбородок.
ааВв
аавв
4. Определим вероятность рождения детей с указанными признаками,
решетку Пеннета:
Аавв
½ Ав
½ ав
составив
ааВв
½ аВ
¼ АаВв
¼ ааВв
½ ав
¼ Аавв
¼ аавв
Ответ: вероятность рождения ребенка с гладким подбородком и свободной мочкой уха
(генотип Аавв) – 25 %; вероятность рождения ребенка с треугольной ямкой на подбородке
(генотипы АаВв и ааВв) - 50%?
Задача 2. Пурпурная окраска цветков душистого горошка определяется одновременным
наличием в генотипе доминантных аллелей двух генов А и В, расположенных в разных
хромосомах. Если хотя бы один из этих двух генов представлен лишь рецессивными аллелями,
цветки бывают белыми. В двух цветоводческих хозяйствах, не связанных друг с другом, давно
уже разводят по одной чистой линии душистого горошка с белыми цветами. Каким может быть
потомство от скрещивания этих чистых линий?
Ответ: Гомозиготный душистый горошек может иметь белые цветки при трех генотипах: ааВВ,
ААвв, аавв. При одинаковых генотипах скрещиваемых растений все потомство будет иметь
белые цветки. То же самое получится и при генотипе одного из родителей аавв. Но от
4
скрещивания представителей чистых линий с генотипами ааВВ и ААвв все гибриды будут
иметь генотипы АаВв и пурпурные цветки.
Задача 3. В результате скрещивания матки с трутнями было получено поколение F1, где самцы
имели генотипы АВ, Ав, аВ, ав, а самки – АаВв, Аавв, аавв. Определите генотип родителей.
Ответ: АаВв х ав.
Задача 4. У человека праворукость доминирует над леворукостью, а карий цвет глаз – над
голубым. В брак вступают кареглазый мужчина – правша, мать которого была голубоглазой
левшой, и голубоглазая женщина – правша, отец которой был левша. Сколько разных
фенотипов может быть у их детей? Сколько разных генотипов может быть среди их детей?
Какова вероятность того, что у этой пары родится ребенок – левша (выразить в %)?
Ответ: 4, 6, 25 %.
Задача 5. Черная окраска шерсти и висячее ухо у собак доминируют над коричневой окраской и
стоячим ухом. Скрещивались чистопородные черные собаки с висячими ушами с собаками,
имеющими коричневую окраску шерсти и стоячие уши. Гибриды скрещивались между собой.
Какая часть щенков F2 фенотипически должна быть похожа на гибрид F1? Какая часть гибридов
F2 должна быть полностью гомозиготна? Какая часть щенков F2 должна быть с генотипом,
подобным генотипу гибридов F1?
Ответ: 9/16, 1/4, 1/4.
Задача 6. Черная окраска у кошек доминирует над палевой, а короткая шерсть – над длинной.
Скрещивались чистопородные персидские кошки (черные длинношерстные) с сиамскими
(палевые короткошерстные). Полученные гибриды скрещивались между собой. Какова
вероятность получения в F2 чистопородного сиамского котенка; котенка, фенотипически
похожего на персидского; длинношерстного палевого котенка (выразить в частях).
Ответ: 1/16, 3/16, 1/16.
5
III. Взаимодействие неаллельных генов
Задача 1. Гибридные смена от скрещивания двух сортов ячменя со светло пурпурными
семенами оказались темно-пурпурными, а в F2 получилось примерно 900 темно-пурпурных, 600
светло-пурпурных и 100 белых. Сколько получилось в F2 полностью гомозиготных светлопурпурных семян? Сколько разных генотипов среди этих светло-пурпурных семян?
Решение: В F2 расщепление 9:6:1. Такое расщепление наблюдается при комплементарности,
когда каждый из генов дает сходное фенотипическое проявление, а будучи вместе они
предъявляют новый признак.
1. Запишем объект исследования и обозначение генов:
Объект
Ген
Признак
А
светло-пурпурный цвет семян
светло-пурпурный цвет семян
темно-пурпурный цвет семян
Ячмень В
генотип
А-Вгенотип
белый цвет семян
аавв
2. Запишем схему скрещивания:
Р: светло-пурпурные семена
Х
ААвв
G:
светло-пурпурные семена
ааВВ
Ав
аВ
темно-пурпурные семена
АаВв
Р F1: темно-пурпурные семена
темно-пурпурные семена
Х
АаВв
АаВв
G: АВ
Ав
аВ
ав
темно-пурпурные семена;
9 А-Всветло-пурпурные семена;
3 ааВ3. Решетка Пеннета:
АаВв
¼ АВ
F2:
АаВв
АВ
Ав
аВ
ав
светло-пурпурные семена;
3 А-вв
белые семена;
1 аавв
¼ Ав
¼ аВ
¼ ав
1
1
1
1
¼ АВ
/16 ААВВ
/16 ААВв
/16 АаВВ
/16 АаВв
1
1
1
1
¼ Ав
/16 ААВв
/16 ААвв
/16 АвВв
/16 Аавв
1
1
1
1
¼ аВ
/16 АаВВ
/16 АаВв
/16 ааВВ
/16 ааВв
1
1
1
1
¼ ав
/16 АаВв
/16 Аавв
/16 ааВв
/16 аавв
Полностью гомозиготные светло-пурпурные семена у ячменя с генотипом Аавв, вероятность их
появления 2/16, т. к общее число полученных семян гибридов 1600, то таких семян будет 200;
среди светло-пурпурных семян 4 разных генотипа (Аавв, Аавв, ааВВ, ааВв).
Ответ: 200; 4.
6
Задача 2. От скрещивания двух пород кур с белым оперением гибриды F1 оказались тоже
белые, а в F2 получилось 650 белых и 150 окрашенных цыплят. Сколько типов гамет образует
гибрид F1? Сколько разных генотипов среди белых цыплят F2? Сколько белых цыплят
полностью гомозиготны? Сколько разных генотипов среди окрашенных цыплят F2? Сколько
окрашенных цыплят полностью гомозиготны?
Решение: Расщепление 13:3 (650:150) характерно для доминантного эпистаза и наблюдается в
том случае, если двойной рецессив фенотипически сходен с результатом действия генаингибитора. Ген А подавляет аллели В и в, определяя белое оперение.
1. Запишем объект исследования и обозначение генов:
белая – ген А, генотип аавв
Куры: окраска оперения
окрашенная – ген В
2. Запишем схему скрещивания:
Р: белая окраска оперения
белая окраска оперения
Х
ААВВ
аавв
АВ
G:
белая окраска оперения
АаВв
белое оперение
белое оперение
Х
АаВв
АаВв
Р F1:
G:
ав
АВ
Ав
аВ
ав
АВ
Ав
аВ
ав
F2: белое оперение; белое оперение; окрашенное оперение; белое оперение;
9 А-В3 А-вв
3 ааВ1 аавв
3. Решетка Пеннета:
АаВв
¼ АВ
¼ Ав
¼ аВ
¼ ав
АаВв
1
1
1
1
¼ АВ
/16 ААВВ
/16 ААВв
/16 АаВВ
/16 АаВв
1
1
1
1
¼ Ав
/16 ААВв
/16 ААвв
/16 АвВв
/16 Аавв
1
1
1
1
¼ аВ
/16 АаВВ
/16 АаВв
/16 ааВВ
/16 ааВв
1
1
1
1
¼ ав
/16 АаВв
/16 Аавв
/16 ааВв
/16 аавв
Гибрид F1 образует четыре типа гамет. Среди белых цыплят F2 семь разных генотипов.
Полностью гомозиготных белых цыплят (ААВВ, Аавв, аавв) - 150 (3/16 от 300). Среди
окрашенных цыплят F2 два разных генотипа (ааВВ, ааВв). Среди окрашенных цыплят
полностью гомозиготны (ааВВ) - 50 (1/16 от 800).
Ответ: 4, 7, 150, 2, 50.
Задача 3. От скрещивания краснозенрнового сорта пшеницы с белозерным получились розовые
семена, а среди F2 оказалось примерно 100 красных зерен, 400 темно-розовых, 600 розовых,
400 светло-розовых, 100 белых. Сколько разных генотипов среди розовых семян F2? Сколько
розовых семян полностью гомозиготны? Сколько разных фенотипов получится от возвратного
скрещивания гибрида с краснозерным сортом?
Ответ: 3, 200, 3.
7
Задача 4. При скрещивании двух сортов тыквы с шаровидными плодами гибриды оказались с
дисковидными плодами, а F2 получилось около 450 растений с дисковидными плодами, 300 с
шаровидными и 50 с удлиненными. Сколько растений F2 с шаровидными плодами являются
полностью гомозиготными? Сколько разных генотипов среди растений F2 с шаровидными
плодами? Сколько растений F2 полностью гетерозиготны?
Ответ: 100, 4, 200.
Задача 5. Скрещивание двух сортов томатов с желтыми и оранжевыми плодами дало
красноплодные гибриды, а в F2 получили 180 растений с красными плодами , 58 – с желтыми,
63 - с оранжевыми и 19 – с желто-оранжевыми. Сколько растений в F2 с желто-оранжевыми
плодами полностью гомозиготны? Сколько разных генотипов среди желтоплодных растений
F2? Сколько полностью гетерозиготных красноплодных растений в F2? Сколько разных
генотипов среди красноплодных растений F2? Сколько разных фенотипов может получиться от
возвратного скрещивания F1 с оранжевоплодным родителем?
Ответ: 19, 2, 80, 4, 2.
8
IV. Сцепленное с полом наследование
Задача 1. У человека ген, вызывающий гемофилию, рецессивен и находится в Х-хромосоме, а
альбинизм обусловлен аутосомным рецессивным геном. У родителей, нормальных по этим
признакам, родился сын альбинос и гемофилик. Какова вероятность того, что у их следующего
сына проявятся эти два аномальных признака? Какова вероятность рождения здоровых дочерей?
Решение:
1. Запишем объект исследования и обозначение генов:
нормальная – ген А
пигментация
альбинизм – ген а
Человек:
нормальная – ген В
свертываемость
крови
гемофилия – ген в
2. По условию задачи, генотип сына ааХвУ Следовательно по первому признаку родители
должны быть гетерозиготными. Т. к. сын получает свою Х-хромосому от матери, значит она
гетерозиготна и по второму признаку. Запишем схему скрещивания (брака):
Р:
ААХВХв
Х
АаХВУ
G: АХВ
АХв
аХВ
аХв
АХВ
аХВ
АУ
аУ
F1: 3. Решетка Пеннета:
ААХВХв
АаХВУ
¼ АХВ
¼ аХВ
¼ АУ
¼ аУ
¼ АХВ
/16 ААХВХВ
1
/16 АаХВХВ
1
/16 ААХВУ
1
/16 АаХВУ
¼ АХв
¼ аХв
1
/16 АаХВХВ
/16 АаХВХв
1
1
/16 авХВХВ
/16 ааХВХв
1
1
/16 АаХВУ
/16 АаХвУ
1
1
/16 ааХВУ
/16 ааХвУ
Вероятность проявления признаков альбиноса и гемофилика (ааХВУ) у следующего сына 1/16.
Вероятность рождения здоровых дочерей 6/16.
Ответ: 1/16, 6/16.
1
/16 ААХВХв
1
/16 АаХВХв
1
/16 ААХвУ
1
/16 АаХвУ
¼ аХВ
1
1
Задача 2. От скрещивания двух зеленых канареек был получен всего один птенец – коричневая
самка. Какова вероятность появления от такого скрещивания коричневого самца (в %) если
известно, что коричневая окраска канареек зависит от рецессивного сцепленного с полом гена?
Ответ: 0 %.
Задача 3. Гипертония у человека определяется доминантным аутосомным геном, а оптическая
атрофия вызывается рецессивным геном, сцепленным с полом. Женщина с оптической
атрофией выходит замуж за мужчину с гипертонией, у которого отец также страдал
гипертонией, а мать была здорова. Какова вероятность, что ребенок в этой семье будет страдать
обеими аномалиями, в %? Какова вероятность рождения здорового ребенка, в %?
Ответ: 25 %, 25 %.
9
Задача 4. У человека отсутствие потовых желез зависит от рецессивного сцепленного с полом
гена. В семье отец и сын имеют эту аномалию, а мать здорова. Какова вероятность, что сын
унаследовал вышеуказанный признак от отца? Какова вероятность рождения в этой семье
дочери с отсутствием потовых желез, в %?
Ответ: 0 %, 25 %.
Задача 5. У кошек гены рыжего и черного цвета аллельны и локализованы в Х-хромосоме. Они
передаются независимо, в связи с чем гетерозиготы имеют пеструю (трехшерстную) окраску.
Какое количество разных фенотипов можно получить при скрещивании трехшерстной кошки с
черным котом; какова вероятность появления трехшерстного кота, в %?
Ответ: 4, 0 %.