Лабораторная работа 1. Решение ситуационных генетических задач на наследование признаков, сцепленных с полом
Ход работы
1.Решите задачи.
1. У дрозофилы рецессивный ген белоглазия w– мутация white – локализован в Х-хромосоме. Мухи дикой расы имеют красные глаза.
а) Гомозиготная красноглазая самка скрещена с белоглазым самцом. Определите цвет глаз у самок и самцов в первом и втором поколениях. Напишите схему скрещивания, показав локализацию генов в хромосомах.
б) Белоглазая самка скрещена с красноглазым самцом. Определите цвет глаз у самок и самцов в первом и втором гибридных поколениях. Напишите схему скрещивания, показав локализацию генов в хромосомах
в) Какая из закономерностей Менделя не распространяется на скрещивание, приведенное в условии, и почему?
2. У плодовой мухи-дрозофилы желтый цвет тела обусловлен рецессивным геном, расположенным в Х-хромосоме. От скрещивания пары мух фенотипически дикого типа (серого цвета) в потомстве оказалось несколько желтых самцов. Объясните полученные результаты. Напишите схему скрещивания, показав локализацию генов в хромосомах и ответьте на вопросы:
а) Сколько типов гамет образуется у самки?
б) Сколько разных фенотипов получится от такого скрещивания?
в) С какой вероятностью в F1 получится серый самец?
г) Сколько разных генотипов будет среди самцов?
д) Сколько разных фенотипов получится после возвратного скрещивания одного из желтых самцов с серой самкой?
3. Рецессивный аллель s детерминирует развитие уменьшенных крыльев у дрозофилы, аллель S – развитие нормальных крыльев. Этот ген является Х-сцепленным. Самец с уменьшенными крыльями скрещен с гомозиготной самкой дикого типа. Какое соотношение нормальных и короткокрылых мух ожидается в F1? Если мухи F1 скрещены между собой какое расщепление по фенотипу ожидается в F2? Какое будет расщепление по фенотипу, если самки F1 возвратно будут скрещены с их отцом?
4. Множественные аллели: w (белые глаза), wª (абрикосовый цвет глаз) и wch (вишневый или шерри) находятся в локусе white (w) Х-хромосомы дрозофилы. Гетерозиготы по этим аллелям имеют промежуточную окраску глаз, подобно аллелям с неполным доминированием. Однако каждый из этих аллелей рецессивен по отношению к аллелю дикого типа W, контролирующему развитие красной окраски глаз. Какие результаты ожидаются от скрещиваний:
а) самка с абрикосовыми глазами ´ самец белоглазый;
б) самка с абрикосовыми глазами ´ самец шерри с вишневыми глазами;
в) самка шерри c вишневыми глазами ´ самец с красными глазами;
г) самка из F1 от скрещивания в) ´ самец с абрикосовыми глазами.
5. У кур полосатость окраски обусловлена сцепленным с полом доминантным геном В, а отсутствие ее – его рецессивным аллелем b. Скрещенные две полосатые птицы в потомстве дали двух цыплят: полосатого петуха и неполосатую курочку. Укажите генотипы родительских особей. Помните о том, что у кур гетерогаметен женский пол.
6. У кур плимутрок ген серой окраски оперения Р локализован в Х-хромосоме. Его рецессивный аллель детерминирует черную окраску оперения.
а) Серую курицу скрестили с черным петухом. Установите фенотипы петушков и курочек в первом и втором поколениях.
б) Гомозиготный серый петух скрещен с черной курицей. Определите фенотипы петушков и курочек первого и второго поколений.
7. У кур сцепленный с полом ген k обладает рецессивным летальным действием, вызывающим гибель цыплят до вылупления.
а) От скрещивания одного петуха с группой кур получено 210 цыплят, из которых половина петушков и половина курочек. На следующий год те же куры были скрещены с другим петухом. Из 210 цыплят оказалось только 70 курочек. Определите генотип обоих петухов и кур по паре аллелей К и k.
б) Самец, гетерозиготный по летальному фактору, скрещивался с нормальной самкой. В потомстве было получено 120 живых цыплят. Какая часть из них будет самцами и какая самками?
8. Известен коричневый тип попугайчиков–неразлучников. Коричневые самки скрещивались с нормальным самцом, имеющим зеленую окраску оперения. Первое поколение состояло исключительно из зеленых птиц. При скрещивании коричневого самца с зелеными самками в первом поколении самцы были зеленые, а самки коричневые. Что можно сказать о локализации гена коричневой окраски и о том, доминантный он или рецессивный?
9. От скрещивания двух зеленых канареек был получен птенец – коричневая самка. Известно, что коричневая окраска канареек зависит от рецессивного сцепленного с полом гена. Определите вероятность появления коричневого самца от такого скрещивания.
10. У дрозофилы ген зачаточных крыльев vestigial (vg) рецессивный и расположен в аутосоме; ген желтой окраски тела yellow (y) также рецессивный, но сцеплен с полом. Если гомозиготную по этим генам самку скрестить с нормальным самцом, то:
а) каким будет потомство по этим признакам в F1?
б) сколько процентов потомков F2 будут иметь желтое тело и зачаточные крылья?
в) сколько процентов потомков F2 будут иметь серую окраску тела и нормальные крылья?
11. У человека цветовая слепота (дальтонизм) обусловлена рецессивным геном с, а нормальное зрение – его доминантным аллелем С. Ген цветовой слепоты локализован в Х–хромосоме. От брака родителей с нормальным зрением родился ребенок, страдающий цветовой слепотой. Установите генотипы родителей и пол ребенка.
12. Дочь дальтоника выходит замуж за сына другого дальтоника, причем жених и невеста различают цвета нормально. Каким будет зрение у их детей?
13. У нормальных в отношении зрения мужчины и женщины есть: сын, страдающий цветовой слепотой, но имеющий нормальную дочь; нормальная дочь с нормальным сыном и сыном дальтоником; нормальная дочь с пятью нормальными сыновьями. Каковы вероятные генотипы родителей, детей и внуков?
14. Отец и сын дальтоники, мать различает цвета нормально. Недавно в этой семье родилась дочь. Какова вероятность, что она будет нормально различать цвета?
15. У супругов, которые имеют нормальное зрение, четверо детей: две дочери и два сына. У первой дочери, а также у ее пяти сыновей зрение нормальное. У второй дочери зрение нормальное; у нее есть три сына, два из которых дальтоники. Первый сын дальтоник; у него две дочери и два сына, и все видят нормально. Второй сын и четверо его сыновей также имеют нормальное зрение. Каковы генотипы дедушки с бабушкой, всех их детей, их супругов и внуков?
16. У человека слишком тонкий слой зубной эмали (гипоплазия) обусловлен доминантным геном А, расположенным в Х-хромосоме. Женщина с нормальными зубами выходит замуж за мужчину с этим заболеванием.
а) Сколько разных фенотипов может быть у детей в этой семье?
б) Какова вероятность, что мальчики в данной семье будут лишены этого дефекта?
в) Какова вероятность рождения в этой семье здоровой дочери?
г) Если девочки, повзрослев, выйдут замуж за здоровых людей, то с какой вероятностью этот дефект может проявиться у их детей?
д) Какого пола будут их дети с этим заболеванием?
17. В некоторых семьях отмечалось рождение детей, характеризующихся недостатком фосфора в крови, что связано с заболеванием специфической формой рахита, не поддающейся лечению витамином D. Это заболевание детерминируется доминантным геном. В потомстве от браков мужчин, больных этой формой рахита, со здоровыми женщинами родились 18 дочерей и 16 сыновей. Дочери страдали недостатком фосфора в крови, сыновья были здоровы. Какова генетическая обусловленность этого заболевания?
18. У человека сцепленный с полом доминантный аллель R обусловливает развитие рахита. Рецессивный аллель r детерминирует нормальное развитие скелета. Определите вероятность рождения больного ребенка в браках:
а) Мужчина, страдающий рахитом и здоровая женщина.
б) Женщина, отец которой здоров, болеет рахитом и здоровый мужчина.
19. У человека ген, вызывающий гемофилию (несвертываемость крови), рецессивен и находится в Х-хромосоме. Если женщина, отец которой страдал гемофилией, вышла замуж за здорового мужчину, то какова вероятность того, что у ее ребенка будет гемофилия?
Предположим теперь, что отец мужа также был болен гемофилией; какова вероятность в этом случае?
20. Предположим, что мужчина и его жена знают, что они гетерозиготы по рецессивному гену альбинизма.
а) Какова вероятность, что первый ребенок будет девочкой альбиносом?
б) Какова вероятность, что первый ребенок будет нормально пигментированным мальчиком?
в) Каков шанс, что в семье будут дети: девочка альбинос и нормальный мальчик?
Контрольные вопросы
1. Как определяется пол у большинства организмов?
2. Опишите хромосомный механизм определения пола у человека.
3. Что такое сцепленное наследование и каковы его причины?
4. Что представляет собой группа сцепления? Какие хромосомы включают в одну группу сцепления?
5. Какой пол называют гомогаметным, а какой гетерогаметным?
6. Что такое сцепление генов с полом?
7. Почему проявляются в виде признаков рецессивные гены, локализованные в Х-хромосоме человека?
Занятие 14. Модификационная изменчивость