Успадкування зчеплене зі статтю

ЧЕРКАСЬКА ОБЛАСНА ДЕРЖАВНА АДМІНІСТРАЦІЯ

ДЕПАРТАМЕНТ ОСВІТИ І НАУКИ

Розв'язування типових задач

З генетики

Підготувала

Викладач біології І категорії

Ясніцька Н.М.

Черкаси 2014

Анотація

У створеному збірнику наведені розв’язки типових задач теми: "Основи генетики" з предмету "Біологія". Рекомендований для викладачів та учнів професійно-технічних закладів. Збірник надасть допомогу при виконанні домашніх завдань, а також при підготовці у вищі навчальні заклади.

Вступ

Ефективному засвоєнню теоретичних положень генетики, її методів сприяє розв’язання задач різного типу, побудованих на конкретному навчальному матеріалі. У збірнику пропонуються найбільш придатні рослинні і тваринні об’єкти, що підкреслює єдність генетичних законів для всієї живої природи.

Розв’язування задач і вправ відіграє провідну роль у розвитку мислення, активної розумової діяльності учнів, їхнього професійного самовизначення.

Приклади розв’язування задач

Моногібридне схрещування

1. Карі очі у людини домінують над блакитними. Яке потомство слід очікувати від шлюбу кароокої жінки та блакитноокого чоловіка?

Дано: Розв’язування

А – карі

а – блакитні Р: АА аа

F₁ Аа – карі

Відповідь: Усі діти від цього шлюбу будуть кароокі гетерозиготи.

2. Мати кароока (гетерозиготна), батько блакитноокий. Яке буде потомство від цього шлюбу?

Дано: Розв’язування

А – карі

а – блакитні Р: Аа аа

F₁ Аа, аа

к б

50% : 50%

Відповідь: У такій сім’ї можуть народитися, як кароокі, так і блакитноокі діти.

3. Відомо, що ген червоного забарвлення помідорів домінує над геном жовтого забарвлення. Визначте колір плодів у рослини, отриманої в результаті схрещування гомозиготних червоноплідних рослин із жовтоплідними. Визначте забарвлення плодів рослин у другому поколінні.

Дано: Розв’язування

А – червоний колір

а – жовтий Р: АА аа

F₁ Аа – червоні

Р: Аа Аа

F₁ АА, Аа, Аа, аа

ч ч ч ж

3:1

Відповідь: Колір плодів у F₁– червоний, у F₂– співвідношення червоних плодів до жовтих 3 : 1.

4. У вівса імунність до іржі домінує над уражуваністю цією хворобою. Який відсоток імунних рослин слід очікувати від схрещування гетерозиготних форм?

Дано: Розв’язування

А - імунність до іржі

а - уражуваність іржею Р: Аа Аа

F₁ АА, Аа, Аа, аа

ім. ім. ім. ур.

3 : 1

75% : 25%

Відповідь: Від схрещування гетерозиготних форм слід очікувати 75% імунних до іржі рослин.

5. Плоди гарбуза бувають білими і жовтими. Схрестили сорти гарбузів з білими і жовтими плодами. У першому поколінні одержано 124 рослини, на яких утворилися білі плоди. При схрещуванні гібридних рослин між собою одержано 162 рослини, з яких 121 дала білі, а 41 - жовті плоди. Як успадковується забарвлення плодів у гарбузів?

Розв’язування

F₁ 124 білі плоди

F₂ 121 білі плоди : 41 жовті плоди

1. Для схрещування були взяті різні сорти гарбуза, а в першому поколінні проявилось лише біле забарвлення плодів гарбуза. Одноманітність гібридів першого покоління свідчить про гомозиготність батьківських форм.

2. Розщеплення 121:41 3:1 у 2 поколінні відповідає моно гібридному схрещуванню.

3. Оскільки у гібридів 1 покоління проявилось лише біле забарвлення плодів, то робимо висновок, що біле забарвлення - домінантна ознака, а жовте - рецесивна.

Отже:

А - біле забарвлення плодів,

а - жовте забарвлення.

Р: АА аа

F₁ Аа – білі гарбузи (100%)

Р: Аа Аа

F₁ АА, Аа, Аа, аа

б б б ж

3:1

75% : 25%

Відповідь: забарвлення плодів у гарбуза контролюється одним геном. Білий колір – домінантна ознака, жовтий – рецесивна.

6. У медицині велике значення мають відмінності між чотирма групами людської крові. Група крові – спадкова ознака, яка залежить від одного гена. Цей ген має не дві, а три алелі, які позначаються символами І^А, І^В, і⁰. Особи з генотипом і⁰ і⁰ мають першу групу крові, з генотипом І^А і⁰ або І^А І^А другу, з генотипом І^В і⁰або І^В І^В – третю, а з генотипом І^А І^В – четверту (тобто ми можемо сказати, що алелі І^А І^В домінують над алеллю і⁰, тоді як одна одну вони не пригнічують ). а ) У матері перша група крові, а в батька четверта. Визначте, які групи крові можуть мати їхні діти. б) У пологовому будинку переплутали двох хлопчиків. Батьки одного з них мають першу і другу групи крові, другого - другу й четверту. Дослідження показало, що діти мають першу і другу групу крові. Визначте , хто чий син.

Дано: Розв’язування

і⁰ і⁰ – перша група крові

І^А і⁰ або І^А І^А – друга група крові а) Р: і⁰ і⁰ І^А І^В

І^В і⁰або І^В І^В – третя група крові

І^А І^В – четверт а група крові Г

F₁ І^А і⁰ , І^В і⁰

ІІ гр. ІІІ гр.

Відповідь: У цій сім’ї можуть народжуватися діти з другою і третьою групами крові.

б) 1. Визначаємо можливі генотипи дітей від батьків (Р₁), що мають першу і другу групи крові.

Дано:

і⁰ і⁰ – перша група крові Розв’язування

І^А і⁰ або І^А І^А – друга група крові

Р₁: і⁰ і⁰ І^А І^А

F₁ І^А і⁰ ІІ гр. (100%)

Р₁: і⁰ і⁰ І^А і⁰

F₁ І^А і⁰ , і⁰ і⁰

ІІ гр. І гр.

50% : 50%

2. Визначаємо можливі генотипи дітей від батьків (Р₂), що мають другу і четверту групи крові.

Дано: Розв’язування

І^А і⁰ або І^А І^А – друга група крові

І^А І^В – четверт а група крові Р₂: І^А І^А І^А І^В

F₁ І^А І^А , І^А і^В ІІ гр. ІV гр.

Р₂: І^А і⁰ І^А І^В

F₁ І^А І^А, І^А і⁰, І^В і⁰, І^А І^В

ІІ гр. ІІІ гр. IV гр.

3. У батьків з другою і четвертою групами крові не може народитися син з першою групою крові.

Відповідь: Хлопчик, який має І групу крові, – син перших батьків (Р₁), а той, що має ІІ групу, – других (Р₂).

7. Яка ймовірність народження здорової дитини в сім’ї, в якій одна дитина померла від хвороби Тея-Сакса ( у мозку відкладається жирова речовина, що спричинює дегенерацію мозкової тканини, сліпоту і загибель дитини у віці 4-5 років )? Хвороба Тея - Сакса зумовлена рецесивним летальним геном.

Дано: Розв’язування

А - здорова дитина

а - хвора дитина Р: Аа Аа

F₁ АА, Аа, Аа, аа

зд. зд. зд. хв.

75% здорові, хворі – 25%

Відповідь: Ймовірність народження здорової дитини складає 75%.

8. У курей породи віандот трояндоподібна форма гребеня домінує над простою листкоподібною. Гетерозиготна курка була схрещена з півнем з простим листоподібним гребенем. Від неї інкубацією яєць одержали 200 курчат. Визначте: а)скільки типів гамет утворює гетерозиготна курка; б) скільки типів гамет утворює півень; в) скільки різних генотипів буде в одержаних курчатах; г) скільки курчат будуть гетерозиготними; д) скільки курчат матимуть трояндоподібний гребінь.

Дано:

А – трояндоподібна форма гребеня

а – листкоподібна форма гребеня Розв’язування

Р: Аа аа

F₁ Аа, аа

троянд. листк.

50% : 50%

а) Аа

Відповідь: гетерозиготна курка (Аа) утворю два типи гамет – А і а.

б) аа

Відповідь: півень з простим листкоподібним гребенем (аа) утворює один тип гамет – а.

в) F₁ Аа аа

троянд. листк.

Відповідь: в одержаних курчат буде два різних генотипи – Аа – трояндоподібна форма гребеня і аа – проста листкоподібна форма гребеня.

г) Розщеплення у F₁1:1, тобто 100 курчат будуть гетерозиготними.

Відповідь: 100 курчат будуть гетерозиготними.

д) Розщеплення становить 1:1, тобто 100 курчат з трояндо подібним гребенем і 100 курчат з простою листкоподібною формою гребеня.

Відповідь: 100 курчат матимуть троянд подібний гребінь.

9.Одну з форм спадкової глухонімоти спричинює рецесивний ген. Від шлюбу глухонімої жінки з нормальним чоловіком народилось дві глухонімі дитини. Яка ймовірність того, що й третя дитина виявиться глухонімою?

А – норма Розв’язування

а – глухонімота

Р: Аа аа

F₁ Аа, аа

норм. глухон.

1 : 1

50% : 50%

Відповідь: Імовірність народження третьої дитини глухонімою – 50%.

Аналізуюче схрещування

10. У живий куток принесли двох чорних морських свинок, вважаючи їх чистопородними. Проте в наступному поколінні серед їх потомства з’явилися коричневі. Встановіть генотипи цих свинок, якщо відомо, що чорне забарвлення домінує над коричневим.

Дано: Розв’язування

А – чорне забарвлення

а – коричневе забарвлення

Можливі генотипи батьківських форм:

Р АА Аа

Р Аа АА

Р Аа Аа

Оскільки, розщеплення спостерігається вже в першому поколінні, то батьківські форми гетерозиготні.

Р: Аа Аа

F₁ АА, Аа, Аа, аа

ч ч ч кор

3:1

75% : 25%

Відповідь: генотипи свинок – Аа.

11. У томатів ген високого росту домінує над геном карликового росту. Селекціонеру для проведення добору необхідно визначити генотип томату високого росту. Як легше це зробити?

Дано:

А – високий ріст Розв’язування

а – карликовий зріст

1. Томати високого росту можуть мати два генотипи – АА і Аа.

2. Для визначення генотипу томатів високого росту необхідно провести аналізуюче схрещування (схрещування гібрида F₁або форми з невідомим генотипом з гомозиготою за рецесивним алелем). Отже :

а) Р: АА аа

F₁ Аа – високі томати (100%)

б) Р: Аа аа

F₁ Аа, аа

висок. карл.

1 : 1

50% : 50%

Відповідь: Необхідно провести аналізуюче схрещування. Якщо у F₁ не відбувається розщеплення. То рослина гомозиготна за домінантним авалем високого росту (генотип АА). Якщо ж спостерігається розщеплення 1:1, то рослина – гетерозиготна (генотип Аа)

12.Фенілкетонурія (порушення обміну фенілаланіну, що спричиняє ураження мозку та прогресуючу ідіотію) успадковується як рецесивна ознака. У здорових батьків народилася дитина з фенілкетонурією. Визначте ймовірні генотипи батьків і дитини. Чи можливе народження здорової щодо фенілкетонурії дитини в цьому шлюбі?

Дано:

А – здорові Розв’язування

а – фенілкетонурія Якщо батьки здорові, а в них народилася хвора дитина (аа), то обоє батьків гетерозиготні за даним геном.

Р: Аа Аа

F₁ АА, Аа, Аа, аа

зд. зд. зд. хв.

75% здорові, хворі – 25%

Відповідь: Генотип дитини – аа, генотип батьків Аа (гетерозиготи за геном фенілкетонурії); народження здорової дитини не можливе.

13.У томатів кругла форма плоду домінує над грушоподібною. Які генотипи батьківських рослин, якщо внаслідок схрещування рослин з круглими та грушоподібними плодами в поколінні F₁ відбулося розщеплення ознаки у співвідношенні 1:1?

Дано: Розв’язування

А – круглі

а – грушоподібні Р: Аа аа

F₁ Аа, аа

к б

50% : 50%

Оскільки, внаслідок схрещування домінантного генотипу з рецесивним розщеплення 1:1, у домінантному генотипі – гетерозигота.

Відповідь: У батьківських круглих рослин – генотип Аа (гетерозигота), у рослин з грушоподібними плодами – генотип – аа.

14. Жінка, глухонімота якої спричинена дією рецесивного гена, виходить заміж за чоловіка, який має нормальний слух. Від цього шлюбу народжується глухоніма дитина. Визначте можливі генотипи батьків і дитини. Яка ймовірність народження в майбутньому дитини з нормальним слухом.

Дано: Розв’язування

А – норма

а – глухонімота Р: Аа аа

F₁ Аа, аа

нор гл

50% : 50%

F₁ – глухонімота (аа) : норма (Аа).

Оскільки, жінка та дитина глухонімі, їхній генотип (аа), у здорового чоловіка – генотип Аа.

Відповідь: генотип дитини аа, генотип матері Аа, генотип батька Аа; у цій сім’ї ймовірність народження здорової дитини 50%.

15. У морської свинки кудлата шерсть домінує над гладенькою. При схрещуванні кудлатих самців і самок отримано 29 гладеньких і 90 кудлатих особин. Визначте генотипи батьків і потомства.

А – кудлата шерсть Розв’язування

а – гладенька шерсть

Розщеплення ознак у гібридів 90:29, що відповідає

співвідношенню 3:1. Отже, вихідні особини гетерозиготні

Р: Аа Аа

F₁ АА, Аа, аА, аа

к. к. к. гл.

75% кудлатих, гладеньких – 25%

Відповідь: генотипи батьків – Аа, Аа. Потомство має такі генотипи: АА, Аа, аА, аа.

16.У дрозофіли сірий колір тіла – домінантна ознака, чорний – рецесивна. При схрещуванні сірих і чорних мух половина потомства має сіре тіло, половина – чорне. Визначте генотипи батьків.

Дано:

А – сіре тіло Розв’язування

А – чорний

Р: Аа аа

F₁ Аа, аа

сірі чорн.

1 : 1

50% : 50%

Відповідь: генотипи батьківських особин – Аа аа.

Успадкування зчеплене зі статтю

17. Існує така форма рахіту, що не піддається лікування вітаміном D, вона зумовлена наявністю домінантного гена в Х-хромосомі. Визначте ймовірність народження здорового потомства в сім’ї, де чоловік хворий на це захворювання, а мати здорова.

Дано:

Xр — рахіт Розв’язування:

Xн — норма

Р: ХнХн ХрY

F₁ ХнХр Хн Y

рахіт здор.

Відповідь: імовірність народження здорового потомства 50 %.

18.Загибель зародка на ранніх стадіях може бути викликана різними причинами, серед них і дією рецесивного гена, локалізованого в Х-хромосомі. Яка ймовірність народження дитини (хлопчика і дівчинки), якщо жінка є носієм такого гена?

Xн — норма Розв’язування

Xз — загибель

Р: ХнХз ХнY

F₁ ХнХн ХнY ХзХн ХзY

норма норма носій загибель

50% 25% 25%

Відповідь:імовірність народження дитини 75% (хлопчика 25 %, дівчинки 50%).

У самок птахів набір статевих хромосом ХY, у самців – ХХ. Відомо кілька випадків перетворення курей на півнів без будь-якого специфічного впливу. Такі півні схрещуються з нормальними курками і залишають потомство. Яке воно за статтю, якщо зиготи, які не мають хоча б однієї Х- хромосоми гинуть?

Дано:

XX–самець Розв’язування

XY–самка Якщо схрестити півня, що перетворився з курки,

з нормальною куркою, то будемо мати таку картину:

	X	Y
X	XX	XY
Y	XY	YY

Відповідь: таким чином, 1 /4 нащадків будуть мати генотип YY - вони нежиттєздатні, 1/2 нащадків будуть мати генотип - XY - це кури, а 1 /4 буде мати генотип XX - це півні.

Проміжне успадкування

19. У людини рідкісний рецесивний ген викликає спадкову анофтальмію (відсутність очних яблук ). Його домінантний алель зумовлює нормальний розвиток очей.У гетерозигот очні яблука зменшені. а) Подружжя гетерозиготне за геном анофтальмії. Визначити можливе розщеплення у F₁ за генотипом і фенотипом. б) Чоловік, гетерозиготний за геном анофтальмії, одружився з жінкою з нормальним розвитком очей. Яке очікується розщеплення за генотипом і фенотипом у дітей від цього шлюбу? Яка ймовірність народження здорової дитини (з нормальною будовою очного яблука)?

Дано: Розв’язування

А - нормальний розвиток очей

а - спадкова анофтальмія

АА - нормальний розвиток очей

Аа - зменшені очні яблука

аа - спадкова анофтальмія

а) Р: Аа Аа

F₁ АА, Аа, аА, аа

нор. зм. зм. анофт.

1 : 2 : 1

Відповідь: розщеплення за генотипом і фенотипом становлять 1:2:1.

б) Р: АА Аа

F₁ АА, Аа,

нор. зм.

1 : 1

50% : 50%

Відповідь: Розщеплення за генотипом і фенотипом становить – 1:1. Ймовірність народження дитини з нормальною будовою очного яблука становить 50%.

20. При схрещуванні білих курей певної породи завжди буває біле потомство, кури іншої породи з чорним пір’ям дають тільки чорне потомство. Потомство від схрещування чорної і білої особин виявляється блакитним. Яке пір’я будуть мати потомки білого півня і блакитної курки?

1. У першому поколінні гетерозиготи мають власний фенотип. Отже, при успадкувані забарвлення оперення курей спостерігається неповне домінування (проміжне успадкування).

Дано:

А - чорне забарвлення Розв’язування

а - біле забарвлення

АА - чорні кури

Аа - блакитні кури

аа - білі кури

а) Р: АА АА б) Р: аа аа

Г Г

F₁ АА – чорні кури (100%) F₁аа – білі кури (100%)

в) Р: АА аа

F₁ Аа – блакитні кури (100%)

2. Генотип білого півня – аа, блакитної курки Аа

Р: Аа аа

F₁ Аа, аа

бл. біл

50% : 50%

Відповідь: 50% курчат будуть мати блакитне оперення (генотип Аа ) і 50% – біле (генотип аа).

21. При схрещуванні напівостистих рослин пшениці одержано 178 безостих, 185 остистих і 369 напівостистих рослин. Як успадковується ця ознака? Яке потомство слід очікувати від схрещування напівостистих рослин з безостими?

1. Розщеплення в F₁ 178:369:185 1:2:1. Таке розщеплення у F₁спостерігаеться при моногібридному схрещуванні з неповним домінуванням, коли розщеплення за генотипом i фенотипом співпадають.

Дано:

А– остистість

а – безостість

АА – остисті рослини пшениці

Аа – напівостисті рослини

аа –безості рослини пшениці

Розв’язування

Р: Аа Аа

F₁ АА, Аа, аА, аа

ост. напівост. безост.

1 : 2 : 1

2. Р: Аа аа

F₁ Аа, аа

напівост. безост.

50% : 50%

Відповідь:Ознака контролюється однією парою ген1в. Ознака напівдомінантна. Гомозиготні рослини остисті та безості; гетерозиготні — напівостисті. Від схрещування напівостистих i безостих рослин 50% будуть напівостистими і 50% безостими.

22.Схрестивши жовту морську свинку з білою, одержали потомство кремових свинок. Унаслідок подальшого схрещування кремових свинок між собою отримали розщеплення 1:2:1 відповідно жовтих, кремових, білих. Яке потомство буде отримане в результаті схрещування кремових і жовтих свинок? А кремових і білих?

Дано: Розв’язування

А – жовтий

а –білий Р: Аа Аа

Аа – кремовий

F₁ АА, Аа, аА, аа

жовт. крем. крем. білі.

1 : 2 : 1

а) Р: Аа АА

F₁ АА, Аа,

жовт. крем.

1 : 1

б) Р: Аа аа

F₁ Аа, аа

крем. білі

1 : 1

Відповідь: Унаслідок схрещування кремових і жовтих свинок співвідношення в потомстві кремових і жовти 1:1; унаслідок схрещування кремових і білих співвідношення в потомстві кремових і білих 1:1.

Дигібридне схрещування

23. У помідорів нормальна висота і червоний колір плодів – домінантні ознаки, а карликовість і жовтоплідність – рецесивні. Усі вихідні рослини - гомозиготні, гени обох ознак містяться у різних хромосомах. Визначте: а) які ознаки матимуть гібриди, що дістали в результаті запилення гомозиготних червоноплідних рослин нормальної висоти пилком жовто плідних карликових; б) яким буде потомство від схрещування цих гібридів; в) яке потомство буде від схрещування гібридів з карликовими жовтоплідними рослинами.

Дано:

А – нормальна висота Розв’язування

а – карликовість

В – червоний колір плодів а) Р: ААВВ аавв

а – жовтий колір плодів Г

F₁ АаВв

нормальна висота, червоно плідні

(100%)

Відповідь: Усі гібриди нормальної висоти червоноплідні (дигетерозиготи).

б) Р: АаВв АаВв

F₁ Складаємо решітку Пеннета:

	АВ	Ав	аВ	ав
АВ	ААВВ	ААВв	АаВВ	АаВв
Ав	ААВв	Аавв	АаВв	Аавв
аВ	АаВВ	АаВв	ааВВ	ааВв
ав	АаВв	Аавв	ааВв	аавв

Всього отримано у F₂16 гібридних рослин, з них:

червоноплідних рослин нормальної висоти – 9 (56,25%)

червонопліднихі карликових рослин – 3 (18,75%)

жовтоплідних рослин нормальної висоти – 3 (18,75%)

жовтоплідних карликових рослин – 1 (6,25%)

в) Р: АаВв аавв

F₁АаВв Аавв ааВв аавв

черв. норм. черв.карл. жовт. норм. жовт. карл.

1 : 1 : 1 : 1

25% : 25% : 25% : 25%

Відповідь: 25% – червоноплідних рослин нормальної висоти, 25% – червоно плідних карликових рослин, 25% – жовтоплідних рослин нормальної висоти, 25% – жовтоплідних карликових.

24. У результаті схрещування чорної гладкошерстої кролиці з білим ангорським кролем одержано в першому поколінні гібридів: 25% чорних гладкошерстих кроленят, 25% чорних ангорських, 25% білих ангорських, 25% білих гладкошерстих. Визначте генотипи вихідних батьківських пар, якщо гладкошерстість і чорна шерсть домінантні ознаки.

Дано:

А – чорні Розв’язування

а – білі

В – гладка шерсть 1. Генотип білого ангорського самця – аавв (рецесивна)

а – ангорські дигомозигота).

2. Чорна гладка шерсть самки може визначатися такими генотипами: ААВВ, АаВВ, ААВв, Аавв.

а) Р: ААВВ аавв

АаВв

F₁ чорні гладкошерсті (100%)

Усі гібриди F₁ будуть чорними гладкошерстими.

б) Р: АаВВ аавв

АаВв ааВв

F₁ чорні гладкош. білі гладкош.

50% : 50%

50% отриманих гібридів F₁ матимуть чорну гладку шерсть, 50% – білу гладку.

в) Р: ААВв аавв

АаВв , Аавв

F₁ чорні гладкош. чорн. ангор.

50% : 50%

50% отриманих гібридів F₁ – чорні гладкошерсті, 50% – ангорські.

г) Р: АаВв аавв

F₁ АаВв Аавв ааВв аавв

чорні чорні білі білі

гладкош. ангор. гладкош. ангор.

25% : 25% : 25% : 25%

25% отриманих гібридів F₁ – чорні гладкошерсті, 25% – чорні ангорські. 25% – білі ангорські. 25% – білі гладкошерсті.

Відповідь: генотип білого ангорського кроля аавв, чорної гладкошерстої кролиці – АаВв.

25.Чорне забарвлення у собак домінує над коричневим, а коротка шерсть над довгою. Яка кількість чорних цуценят з довгою шерстю буде одержана при схрещуванні гетерозиготних за обома генами тварин?

Дано:

А – чорне забарвлення Розв’язання

а – коричневе забарвлення

В – коротка шерсть 1. Наявність двох альтернативних пар ознак у батьків

а – довга шерсть свідчить про дигенне успадкування цих ознак.

2. Р: АаВв АаВв

Розщеплення за кожною парою ознак при дигібридному схрещуванні відбувається незалежно одне від одного (ІІІ закон Г.Менделя). Розглянемо його, як два моногібридних.

а) Р: Аа Аа