Алгоритм решения задач на сцепленное с полом наследование

Алгоритм решения задач на сцепленное с полом наследование

Алгоритм решения задач на сцепленное с полом наследование

Задача 1
Известно, что «трехшерстные» кошки — всегда самки. Это обусловлено тем, что гены черного и рыжего цвета шерсти аллельны и находятся в Х – хромосоме. Ни один из них не доминирует, а при сочетании рыжего и черного цвета формируются «трехшерстные» особи.
1. Какова вероятность получения в потомстве «трехшерстных» котят от скрещивания «трехшерстной» кошки с черным котом?
2. Какое потомство можно ожидать от скрещивания черного кота с рыжей кошкой?
Решение:
Интересное сочетание: гены черного и рыжего цвета не доминируют друг над другом, а в сочетании дают «трехшерстную» масть. Здесь наблюдается кодоминирование (взаимодействие генов). Возьмем: А – ген отвечающий за черный цвет, В – ген отвечающий за рыжий цвет; гены А и В равнозначны и аллельны ( А=В ), но эти гены находятся в Х – хромосоме. Поэтому мы обозначаем ген черного цвета Х A , ген рыжего цвета – Х В .

По условия пункта 1 скрещиваются трехшерстная кошка с черным котом.

По условиям пункта 2 скрещиваются рыжая кошка с черным котом:

При решении задачи использовали закон чистоты гамет и сцепленное с полом наследование. Взаимодействие генов: кодоминирование. Вид скрещивания: моногибридное.

Задача 2
Классическая гемофилия передается как рецессивный сцепленный с Х – хромосомой признак.
1. Мужчина, больной гемофилией, жениться на женщине, не имеющей этого заболевания. У них рождаются нормальные дочери и сыновья, которые все вступают в брак с не страдающими гемофилией лицами. Обнаружится ли у внуков вновь гемофилия, и какова вероятность появления больных в семье дочери или сына?
2. Мужчина, больной гемофилией, вступает в брак с нормальной женщиной, отец которой страдал гемофилией.
Определите вероятность рождения в этой семье здоровых детей.
Решение:

По условиям пункта 1 ясен генотип больного мужчины: Х h . Так как женщина не страдает гемофилией, у нее обязательно должен быть доминантный ген «нормы» — Х H . Второй ген женщины также доминантный (Х H ), в генотип женщины Х H Х H . Генотипы детей от такого брака:

Иначе говоря, все мальчики будут здоровы, гена гемофилии у них не будет, а все девочки будут гетерозиготными – в рецессиве у них будет ген гемофилии.
Если все мальчики в последствии вступят в брак со здоровыми в отношении гемофилии лицами (Х H Х H ), гемофилия у внуков не проявится. Если дочери (Х H Х h ) вступят в брак со здоровыми мужчинами (Х H Y), вероятность проявления гемофилии у внуков будет равна1/4, или 25%. По полу это будут мальчики:

По условиям пункта 2 в брак вступает больной мужчина (генотип X h Y) с женщиной, не страдающей болезнью. Следовательно, у женщины один ген обязательно «норма» – Х H . Но второй ген из этой пары у нее должен быть геном гемофилии – Х h , так как отец этой женщины страдал гемофилией, а женщина получает всегда одну Х – хромосому от матери, а вторую – от отца. Генотип женщины – Х H Х h . Вероятность рождения здоровых детей в этой семье равна 1/2. Девочки с генотипом Х h Х h погибают.

Задача 3
У человека классическая гемофилия наследуется как сцепленный с Х – хромосомой рецессивный признак. Альбинизм (отсутствие пигментации) обусловлен аутосомным рецессивным геном. У одной супружеской пары, родился сын с обеими аномалиями. Какова вероятность того, что у второго сына в этой семье проявится также обе аномалии одновременно?
Решение:

По условиям задачи оба родителя нормальны, следовательно, у них обязательно есть по доминантному гену из каждой пары Х H и А. Сын имеет обе аномалии, его генотип Х h Yаа. Х – хромосому с геном гемофилии он мог унаследовать только от матери. Один из генов альбинизма сын получил от матери, другой — от отца. Таким образом, генотип матери Х H Х h Аа, генотип отца Х H YАа. При таком браке вероятны генотипы детей:

Вероятность того, что следующий ребенок будет сыном, равна 1/2. Из числа сыновей лишь 1/8 может иметь одновременно обе аномалии. Для вычисления окончательного результата вероятности перемножаются: 1/2 х 1/8=1/16.

Задача 4
Гипертрихоз (вырастание волос на краю ушной раковины) передается через Y – хромосому, а полидактилия (шестипалость) – как доминантный аутосомный ген. В семье, где отец имел гипертрихоз, а мать – полидактилию, родилась нормальная в отношении обоих признаков дочь. Какова вероятность того, что следующий ребенок в этой семье будет также без обеих аномалий?
Решение:
В условиях задачи ген гипертрихоза обозначим звездочкой (*), находящейся в Y*– хромосоме, в Х – хромосоме нет гена аллельного гену гипертрихозу:

Так как отец имел гипертрихоз и был пятипалым, его генотип XY*aa. У матери не было гипертрихоза (и не могло быть, так как у нее нет Y — хромосомы), но она была шестипалой. Следовательно, у нее должен быть хотя бы один ген шестипалости – А. В этой семье родилась нормальная девочка. Ее генотип ХXаа. Один ген пятипалости она получила от отца, а второй ген пятипалости могла получить только от матери. На основе этого решаем, что мать была гетерозиготна по гену шестипалости. Ее генотип ХХАа. Вероятны генотипы детей:

Без обоих аномалий возможна лишь 1/4 детей, или 25%.

Задача 5
У человека отсутствие потовых желез проявляется как сцепленный с полом рецессивный признак. Глухота, то есть отсутствие слуха, обусловлено аутосомным рецессивным геном. У супружеской пары, нормальной по этим признакам, родился сын с обоими аномалиями. Определите возможные генотип родителей и вероятность рождения ребенка с таким же генотипом как первый. Дать цитологическое обоснование.
Решение:

ак как оба родителя были здоровы, значит ген отсутствия потовых желез является рецессивным и находиться в Х – хромосоме у женщины, т.к. она имеет две Х – хромосомы (в одной Х – хромосоме доминантный ген нормы, а в другой Х – хромосоме – рецессивный ген. Оба родителя гетерозиготы по гену глухоты, потому что у них родился больной сын

Вероятность рождения в этой семье больного ребенка с обоими аномалиями (ааХ b Y) — 1/16 или 0,0625%.

Цитологическое обоснование.
(Гены находятся в хромосомах: — Х-хромосома с генами, — У)

Взаимодействие генов: полное доминирование. Законы генетики, которые использовали при решении задачи: чистоты гамет, сцепленное с полом наследование, закон независимого наследования признаков.

Задача 6
У дрозофилы гены определяющие окраску глаз, локализованы в Х – хромосоме. Доминантный аллель W детерминирует красную окраску глаз, его рецессивный аллель w – белую. Скрещивали гомозиготную красноглазую самку с белоглазым самцом. В F1 получили 48 потомков. От скрещивания их между собой получено 192 мухи в потомстве F2.
Определите:
1. Сколько женских особей было в F1?
2. Сколько самцов в F1 имело красную окраску глаз?
3. Сколько самок F1было красноглазых?
4. Сколько самцов в F2 было белоглазых?
5. Составить схему скрещивания.
Решение:
Х W – ген определяющий красные глаза
Х w – ген определяющий белые глаза

1). Скрещивание гомозиготной красноглазой самки с белоглазым самцом:

Соотношение особей в потомстве 1:1. По фенотипу все особи красноглазые.
Поэтому:
1. Женских особей в F1 было 48:2=24особи.
2. В F1 все самцы (24особи) имели красные глаза.
3. Все самки в F1 были красноглазыми (24 особи).

2). Скрещивание между собой гибридов F1:


Соотношение особей в потомстве 1:1:1:1
Поэтому: в F2 белоглазых самцов было (192:4; х2 = 96 особей).
Взаимодействие генов: полное доминирование. Законы генетики: закон чистоты гамет и сцепленное с полом наследование.

Задача 7
Селекционеры в некоторых случаях могут определить пол только что вылупившихся цыплят.
При каких генотипах родительских форм, возможно это сделать, если известно, что гены золотистого (коричневого) и серебристого (белого) оперения расположены в Х – хромосоме и ген золотистого оперения рецессивен по отношению к серебристому? Не забудьте, что у кур гетерогенным полом является женский!
Решение:
А – ген серебристого окрашивания
а – ген золотистого окрашивания

При скрещивании серебристой курочки с золотистым петушком курочки будут все золотистые, а петушки серебристые. Таким образом, петушки с серебристой окраской оперения будут иметь генотип Х A Х a , а курочки с золотистой окраской оперения — Х A Y.

Задача 8
Гипертрихоз наследуется как сцепленный с У – хромосомой признак, который проявляется лишь к 17 годам жизни. Одна из форм ретинита (ночная слепота) наследуется как рецессивный, сцепленный с Х – хромосомой признак. В семье, где женщина по обоим признакам здорова, а муж является обладателем только гипертрихоза, родился мальчик с ретинитом. Определить вероятность проявления у этого мальчика гипертрихоза. Определить вероятность рождения в этой семье детей без обоих аномалий и какого, они будут пола.
Решение:
X A – ген нормального ночного зрения;
Х a –ген ночной cлепоты;
Y* — ген гипертрихоза;
Y – ген нормы

Соотношение особей в потомстве 1:1:1:1
Вероятность проявления у первого сына гипертрихоза – 100%. Вероятность рождения здоровых детей – 50% (они будут только девочки).

Задача 9
У человека есть несколько форм стойкого рахита. Одна из его форм наследуется доминантно сцеплено с полом, вторая рецессивно – аутосомная. Какова вероятность рождения больных детей, если мать гетерозиготная по обоим формам рахита, а отец здоровый все его родственники здоровы?
Решение:
Х А – рахит (первая форма);
Х a – норма;
В – норма;
b – рахит (вторая форма).
Из условия задачи видно, что генотип женщины X А X a Bb, а мужчины — X a YBB – он гомозиготен по второй паре генов, т.к. все его родственники здоровы.

Вероятность больных детей 4/8 или 50%. Взаимодействие генов: полное доминирование. Законы генетики, которые использовали при решении задач: закон чистоты гамет, сцепленное с полом наследование, закон независимого комбинирования признаков.

Задача 10
У некоторых пород кур гены, определяющие белый цвет и полосатую окраску оперения, сцеплены с Х – хромосомой, полосатость доминирует над белой сплошной окраской. Гетерогаметный пол у кур женский. На птицеферме белых кур скрестили с полосатыми петухами и получили полосатое оперение как у петушков, так и у кур. Затем скрестили особи, полученных от первого скрещивания, между собой и получили 594 полосатых петушка и 607 полосатых и белых курочек. Определите генотипы родителей и потомков первого и второго поколения.
Решение:
Х А – полосатые;
Х a – белые
У кур гетерогаметный пол, у петухов гомогаметный. Если в F1 все потомки независимо от пола полосатые, то петух гомозиготен и полосатость – доминантный признак. Во втором поколении наблюдается расщепление признака, поэтому петушок в F2 будет гетерозиготен.
a)

Генетика пола. Сцепленное с полом наследование. — 9 класс Пасечник (рабочая тетрадь)

136. Рассмотрите в учебнике схему расщепления по признаку пола. Проанализируйте ее и определите, чем отличаются хромосомные наборы у самца и самки дрозофилы.
Самки дрозофилы могут производить только 1 вид гамет (с Х половой хромосомой), их называют гомогаметным полом. Самца производят 2 вида гамет, их называют гетерогаметным полом (Х, Y половые хромосомы). Если при оплодотворении с яйцеклеткой сольется сперматозоид с Х-хромосомой, то разовьется самка, если с Y- то самец. То есть пол будущей особи определяется во время оплодотворения.

137. Запишите, как называются хромосомы:
Одинаковые у обоих полов – аутосомы.
Разные у обоих полов – половые хромосомы.

138. Прочитайте условие задачи. Проанализируйте условие задачи и заполните пропуски в предложенном алгоритме решения задачи на наследование признаков, сцепленных с полом.
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. 1) Какова вероятность (%) того, что у их следующего сына проявятся оба аномальных признака? 2) Какова вероятность (%) рождения в этой семье здоровых дочерей?

Решение:
Х° — наличие гемофилии (рецессивен), Х – отсутствие гемофилии.
А – нормальный цвет кожи
а – альбинос.
Генотипы родителей:
Мать — Х°ХАа
Отец – ХУАа.
Составим решетку Пеннета

Ответ: вероятность проявления признаков альбинизма и гемофилии (генотип Х°Уаа) – у следующего сына — 6. 25%. Вероятность рождения здоровых дочерей – (генотип ХХАА) – 6, 25%.

139. Решите задачу.
У человека отсутствие потовых желез зависит от рецессивного, сцепленного с полом гена. В семье отец и сын имеют эту аномалию, а мать здорова. 1) Какова вероятность (%), что сын унаследует вышеуказанный признак от отца? 2) Какова вероятность (%) рождения в этой семье дочери с отсутствием потовых желез?

Решение.
Гены:
Х – отсутствие болезни
Х° — болезнь.
Так как признак сцеплен с Х хромосомой, и болен сын, значит мать – носитель болезни (гетерозигота). Генотипы родителей и потомства:

Расщепление: больных дочерей 25%, дочерей носителей 25%, больных сыновей 25%, здоровых сыновей 25%.
1) 25
2) 25.

140. Решите задачу.
У кошек гены рыжего и черного цвета аллельны и локализованы в Х=хромосоме. Они передаются независимо, в связи с чем гетерозиготы имеют пеструю окраску. 1) Какое количество разных фенотипов можно получить при скрещивании трехцветной кошки с черным котом? 2) Какова вероятность (%) появления трехцветного кота?

Решение.
Х – черный цвет, Х° — рыжий цвет, Х°Х – пёстрый цвет.
Генотипы родителей и потомства:

1 пёстрая кошка: 1 черная кошка: 1 рыжий кот: 1 черный кот.
Ответ:
1) 3
2) 0.

Алгоритм решения задач на сцепленное с полом наследование

Используя условие задачи, запишите генотипы родителей.

Определите, сколько видов гамет образуется во время гаметогенеза у каждого родителя. Помните, что гомозиготы всегда образуют 1 вариант гамет; гетерозиготы по одной аллели – 2, дигетерозиготы при независимом наследовании – 4, дигетерозиготы при полном сцепленном наследовании – 2, при неполном – 4.

В решетку Пеннета запишите гаметы родителей и генотипы потомков. Определите фенотип каждого потомка.

Ответьте на поставленный в задаче вопрос. Вероятность определите в %, либо долях единицы. Запишите ответ.

4.2. Типовые задачи и эталоны их решения

Задача 1. У здоровых родителей родился мальчик, больной дальтонизмом.

Какова вероятность рождения детей с нормальным зрением, если ген дальтонизма рецессивен и локализован в Х хромосоме?

Эталон решения. Рецессивные признаки, гены которых локализованы в Х хромосоме, проявляются в фенотипе у женщин только при гомозиготном генотипе (Х а Х а ). У мужчин в Y хромосоме соответствующего аллеля нет, поэтому, признак проявляется в фенотипе при гемизиготном генотипе (Х а Y). Фенотипически здоровая женщина, имеющая больного дальтонизмом сына, должна быть гетерозиготой (Х А Х а ). Генотип здорового мужчины — Х А Y.

Р: Х А Х а х Х А Y

G: (Х А ) (Х а ) х (Х А ) (Y)

F1 : Х А Х А , Х А Х а , Х А Y, Х а Y- больной мальчик

В такой семье болеют только мальчики, вероятность их рождения 25%. Девочки фенотипически здоровы, но половина из них носительницы гена дальтонизма.

Задача 2. Гипертрихоз края ушной раковины – признак, сцепленный с Y хромосомой. Ген имеет 100% пенетрантность.

Какова вероятность рождения детей с подобной аномалией, если у отца наблюдается гипертрихоз?

Эталон решения. Ген, определяющий волосатость ушной раковины, сцеплен с Y хромосомой и не имеет аллеля в Х хромосоме, следовательно, генотип отца — ХY z . Все мальчики получат Y хромосому от отца и передадут ее своим сыновьям. Девочки в этой семье будут здоровы.

Р: ХХ х ХY z

4.3. Задачи для самостоятельного решения

Задача 2.40. Мышечной дистрофией Дюшена болеют мальчики. Заболевание развивается в раннем возрасте и имеет прогрессирующее течение. Больные потомства не оставляют (рецессивное, сцепленное с Х хромосомой наследование). В семье здоровых родителей родился сын, у которого к 3-м годам развился синдром Дюшена.

От кого из родителей ребенок унаследовал патологический признак? Напишите генотипы всех членов семьи. Могут ли в этой семье родиться здоровые дети? Почему, несмотря на то, что потомства от больных синдромом Дюшена нет, болезнь не устраняется из человеческих популяций?

Задача 2.41. Здоровый юноша женился на девушке, отец которой не имеет потовых желез (рецессивное, сцепленное с Х хромосомой наследование), а мать и ее родители здоровы.

Напишите генотипы всех указанных лиц. Каких по генотипу детей можно ожидать в этой семье?

Задача 2.42. Отец страдает гемофилией А (рецессивное, сцепленное с Х гоносомой наследование), мать здорова и происходит из семьи, благополучной по гемофилии А.

Какова вероятность рождения в этой семье больных мальчиков и девочек?

Задача 2.43. У человека гемофилия передается как рецессивный, сцепленный с Х хромосомой признак. Мужчина, больной гемофилией, женился на женщине, не имеющей этого заболевания. У них родились нормальные дочери и сыновья.

Обнаружится ли у внуков гемофилия?

Задача 2.44. Мышечная дистрофия Беккера (рецессивный, сцепленный с Х хромосомой тип наследования), в отличие от дистрофии Дюшена, развивается в позднем возрасте и имеет более доброкачественное течение. Мужчина болен, его жена здорова.

Какова вероятность, что его дочери и сыновья унаследуют это заболевание? Каков прогноз для внуков?

Задача 2.45. Какое потомство можно ожидать от брака мужчины, имеющего коричневую эмаль зубов (доминантный, сцепленный с Х хромосомой тип наследования), и женщины с белой эмалью зубов? Возможно ли в этой семье рождение мальчиков с коричневой эмалью зубов?

Задача 2.46. Гетерозиготная по гену гипофосфатемии (витамин D-устойчивый рахит — доминантный, сцепленный с Х хромосомой тип наследования) женщина находится в браке с нормальным мужчиной.

Каковы фенотипы детей? Какое потомство может быть, если муж болен?

Задача 2.47. Синдром ОФД (оро-фацио-дигитальный синдром) приводит к гибели эмбрионов мужского пола и характеризуется множественными пороками развития. У гетерозиготных женщин признаки ОФД выражены слабо. Женщина со слабо выраженными признаками синдрома имеет здоровую дочь. Две первые беременности закончились спонтанными выкидышами плодов мужского пола.

Каков генотип женщины? Генотипы погибших эмбрионов? Какова вероятность рождения у этой женщины второй здоровой дочери?

Задача 2.48. Каких сыновей и дочерей можно ожидать в семье, если у отца имеется перепончатость пальцев ног (сцепленное с Y хромосомой наследование)?

Задача 2.49. Синдром Альпорта (нефропатия в сочетании с глухотой) — доминантный, частично сцепленный с полом признак.

Какое потомство можно ожидать от брака мужчины с синдромом Альпорта, мать которого была также больна, со здоровой женщиной?

Задача 2.50. Женщина, отец которой страдал гемофилией А и протанопией (полное невосприятие красного цвета), а мать, как и все ее предки, здорова, вышла замуж за здорового мужчину. Гены этих рецессивных признаков расположены в негомологичном районе Х хромосомы на расстоянии 3-х морганид.

Какова вероятность рождения в этой семье здоровых сыновей?

Задача 2.51. У молодой женщины выявлена мутация в 28 локусе длинного плеча Х хромосомы. Мутация рецессивная и проявляется как адренолейкодистрофия.

Определите степень генетического риска рождения у нее больных детей, если ее муж здоров.

Задача 2.52. У человека классическая гемофилия наследуется как сцепленный с Х хромосомой рецессивный признак. Альбинизм (отсутствие пигментации) обусловлен аутосомным рецессивным геном. У одной супружеской пары, нормальной по этим двум признакам, родился сын с обеими aномалиями.

Какова вероятность того, что у второго сына в этой семье также проявятся обе аномалии одновременно?

Задача 2.53. Мужчина, страдающий дальтонизмом и глухотой, женился на женщине, нормальной по зрению и хорошо слышащей. У них родился сын глухой и дальтоник и дочь — дальтоник, но с хорошим слухом.

Определите вероятность рождения в этой семье дочери с обеими аномалиями, если известно, что дальтонизм и глухота передаются как рецессивные признаки, но дальтонизм сцеплен с Х хромосомой, а глухота аутосомный признак.

Задача 2.54. У человека альбинизм (отсутствие пигментации) обусловлен аутосомным рецессивным геном. Отсутствие потовых желез передается как рецессивный, сцепленный с Х хромосомой признак. У одной супружеской пары, нормальной по обоим признакам, родился сын с обеими аномалиями.

Какова вероятность того, что их вторым ребенком будет нормальная девочка?

Задача 2.55. Кареглазая женщина, обладающая нормальным зрением, отец которой имел голубые глаза и страдал цветовой слепотой, выходит замуж за голубоглазого мужчину, имеющего нормальное зрение.

Какого потомства можно ожидать от этой пары, если известно, что ген карих глаз наследуется как аутосомный доминантный признак, а ген цветовой слепоты рецессивен и сцеплен с Х хромосомой?

Задача 2.56. У человека дальтонизм обусловлен сцепленным с Х хромосомой рецессивным геном. Один из видов анемии (талассемия) наследуется как аутосомный доминантный признак и наблюдается в двух формах: у гомозигот тяжелая, часто смертельная, у гетерозигот менее тяжелая. Женщина с нормальным зрением, но с легкой формой талассемии, находится в браке со здоровым мужчиной, но дальтоником. Они имеют сына дальтоника с легкой формой талассемии.

Какова вероятность рождения следующего сына без аномалий?

Задача 2.57. У людей одна из форм дальтонизма обусловлена сцепленным с Х хромосомой рецессивным геном. Способность различать вкус фенилтиокарбамида (ФТК) определяется аутосомным доминантным геном. Женщина с нормальным зрением, но различающая вкус ФТК, вышла замуж за дальтоника, не способного различать вкус ФТК. У них было две дочери, не страдающие дальтонизмом, но различавшие вкус ФТК, и четыре сына, ни один из которых не страдал дальтонизмом, но двое различали вкус ФТК, а двое не различали.

Определите вероятные генотипы родителей и детей.

Задача 2.58. Ген цветовой слепоты и ген ночной слепоты, находятся вз Х хромосоме на расстоянии 50 морганид друг от друга. Гены обоих признаков рецессивны.

Определите вероятность рождения детей с обеими аномалиями в семье, где жена имеет нормальное зрение, но мать ее страдала ночной слепотой, а отец — цветовой слепотой. Муж нормален в отношении обоих признаков.

Задача 2.59. Классическая гемофилия и дальтонизм наследуются как рецессивные признаки, сцепленные с Х хромосомой. Расстояние между генами определено в 9,8 морганиды.

Девушка, отец которой страдает одновременно гемофилией и дальтонизмом, а мать здорова и происходит из благополучной по этим заболеваниям семьи, выходит замуж за здорового мужчину.

Определите вероятные фенотипы детей от этого брака.

Задача 2.60. Гипертрихоз наследуется как сцепленный с Y хромосомой признак, который проявляется лишь к 17 годам жизни. Одна из форм ихтиоза наследуется как рецессивный, сцепленный с Х хромосомой признак. В семье, где женщина нормальна по обоим признакам, а муж болен гипертрихозом, родился мальчик с признаками ихтиоза.

Какова вероятность рождения в этой семье детей без обеих аномалий? Какого пола будут здоровые дети?

Задача 2.61. Потемнение зубов может определяться двумя доминантными генами, один из которых расположен в аутосоме, другой в Х хромосоме. В семье родителей, имеющих темные зубы, родились девочка и мальчик с нормальным цветом зубов.

Определите вероятность рождения в этой семье следующего ребенка без аномалии, если удалось установить, что темные зубы матери обусловлены геном, сцепленным с Х хромосомой, а темные зубы отца — аутосомным геном, по которому он гетерозиготен.

Алгоритм решения задач на сцепленное с полом наследование

Плодовая мушка (Drosophila melanogaster) является объектом множества генетических исследований. Плодовая мушка имеет короткий цикл воспроизводства, дает достаточно большое потомство и может легко содержаться в лабораторных условиях. Она также имеет большое количество легко определяемых признаков, которые наследуются по классической схеме моногибридного скрещивания. Но среди многих признаков у плодовой мушки, которые изучали ученые, были обнаружены признаки, наследование которых отличалось от менделевской схемы. Такие отличия были обнаружены в реципрокных скрещиваниях. Реципрокные скрещивания — это два скрещивания, которые различаются тем, кто из родителей — самец или самка вносит в зиготу доминантную или рецессивную аллель.

В первом случае скрещивали самок с темно-красными глазами с самцами с белыми глазами, а во втором наоборот, скрещивали самок с белыми глазами с самцами с темно-красными глазами. В первом случае все потомство в первом поколении имело темно-красные глаза, а во втором поколении было получено потомство в соотношении 3/4 (75%) мух с темно-красными глазами и 1/4(25%) мух с белыми глазами. Это показало, что темно-красные глаза — доминантный признак, а белые глаза — рецессивный. А соотношение потомства во втором поколении — 3:1 соответствовало классическому моногибридному скрещиванию. Но оказалось, что это не совсем так. Дело в том, что в только самцы имели белые глаза, а соотношение самцов и самок у мух с темно-красными глазами было 2:1. Во втором случае потомство в первом поколении не было одинаковым. Все самки имели темно-красные глаза, а все самцы белые глаза. Соотношение самцов и самок было равным — 1:1. Такое наследование получило название крисс-кросс наследования, когда сыновья наследуют признак матери, а дочери — признак отца. Во втором поколении этого скрещивания было получено потомство также в соотношении 1:1 — 50% мух с темно-красными глазами и 50% мух с белыми глазами, вместо 3:1, как можно было ожидать для классического моногибридного скрещивания.

Наследование сцепленное с полом

Только сопоставив эти результаты с особенностями хромосомного набора у самок и самцов плодовой мушки удалось дать объяснение полученным данным. Самки и самцы имеют четыре пары хромосом: три пары это аутосомы — хромосомы одинаковые у самца и у самки и одна отличающаяся пара хромосом. Эта пара хромосом отвечает за наследование пола. У самок она представлена двумя одинаковыми X-хромосомами, а у самцов одной X-хромосомой и одной Y-хромосомой. Самки формируют только один тип гамет с X-хромосомой, а самцы два типа гамет с X-хромосомой и Y-хромосомой. Случайное сочетание этих гамет обеспечивает равное соотношение самцов и самок в каждом поколении. Y-хромосома отличается от X-хромосомы по форме и обычно Y-хромосома характеризуется отсутствием генов, которые определяют признаки организма. Таким образом каждое скрещивание можно рассматривать как анализирующее по признаку пола.

Если гены отвечающие за проявление признака, расположены в аутосомах, то наследование не зависит от того, какой из родителей — самка или самец является носителем этого признака. Но ситуация меняется если признаки определяются генами, которые находятся в X-хромосоме. Очевидно, что признак окраски глаз у плодовой мушки сцеплен с X-хромосомой, а Y-хромосома не содержит этого гена. Используя генетический калькулятор можно смоделировать эти скрещивания.

Примеры наследования сцепленного с полом

Цвет глаз у плодовой мушки

Давайте введем необходимые обозначения. Рецессивный аллель гена окраски глаз обозначим как «w» (белые глаза), а доминантный аллель дикого типа как «w+» (темно-красные глаза ). И так как мы обозначаем аллели несколькими буквами, то нужно будет заключить их в символы » » вот так — » » и » «. Генотип самки обозначим как «XX», а генотип самца как «XY». В генетическом калькуляторе для обозначения сцепления с X-хромосомой в записи родительских генотипов сцепленные гены нужно заключить в скобки «( )». Таким образом генотип самки с белыми глазами можно записать так: X( )X( ), а генотип самки с темно-красными глазами так: X( )X( ) или в случае гибрида так: X( )X( ). Для того, что бы продемонстрировать отсутствие генов в Y-хромосоме нужно использовать символы «-» или «_» — для каждого отсутствующего гена. Тогда генотип самца с белыми глазами можно записать вот так: X( )Y(-), а генотип самца с темно-красными глазами так: X( )Y(-).

X( )X( ) и X( )Y(-) — это наши генотипы родителей для первого скрещивания. В результате этого скрещивания мы получим в первом поколении потомство с темно-красными глазами. Генотип самцов будет X( )Y(-), а у самок X( )X( ). Во втором поколении от скрещивания этих самцов и самок мы получим в потомстве соотношение фенотипов : 2 XX : 1 XY : 1 XY . То есть, 75% ( 2 XX и 1 XY ) мух с темно-красными глазами и 25% мух с белыми глазами ( 1 XY ), причем только самцы имеют белые глаза, а соотношение самцов и самок у мух с темно-красными глазами 2:1.

X( )X( ) и X( )Y(-) — генотипы родителей для второго скрещивания. В результате этого скрещивания уже в первом поколении мы получим расщепление по фенотипам в соотношении : 1(50%) XX : 1(50%) XY . И как вы можете видеть, все самки имеют темно-красные глаза, а все самцы белые глаза (крисс-кросс наследование). Во втором поколении от скрещивания этих самцов «X( )Y(-)» и самок «X( )X( )» мы получим в потомстве соотношение фенотипов: 1 XX : 1 XX : 1 XY : 1 XY . То есть, 50% ( 1 XX и 1 XY ) мух с темно-красными глазами и 50% мух с белыми глазами ( 1 XX и 1 XY ). Таким образом результаты являются совершенно достоверными.

Более наглядно эти скрещивания можно продемонстрировать с использованием Файлов признаков. Используя правила составления файлов признаков мы можем создать наш файл:

Генетический калькулятор: Вы можете открыть этот файл ( X-Linked traits 1.txt ) и вычислить результаты для Фенотипов по признакам. На вкладке «Найти» вы можете выбрать каждый фенотип и посмотреть какие генотипы его составляют.

Черепаховая окраска у кошек

Еще одним интересным примером сцепленных с X-хромосомой признаков является наследование черепаховой окраски у кошек. Дело в том, что только кошки могут иметь черепаховую окраску. Котов с черепашьей окраской не существует ( за редким исключением ). Этот факт не могли объяснить, пока не стало известно, что наследование этого признака сцеплено с X-хромосомой. Черная окраска кошек определяется доминантным аллелем — «B», а рыжая — рецессивным аллелем «b». Но если кошка имеет в генотипе оба этих аллеля, то ее окраска будет черепаховой. Очевидно , что в этом случае мы имеем дело с взаимодействием аллельных генов — кодоминированием. Поэтому для решения этой задачи мы не сможем обойтись без написания файла признаков. Используя правила формирования файлов признаков мы можем создать наш файл:

Ген окраски локализуется в X-хромосоме, но отсутствует в Y-хромосоме. Поэтому мы можем записать все возможные родительские генотипы для кошек таким образом:
Для самцов —
X(B)Y(-) — черный
X(b)Y(-) — рыжий
Для самок —
X(B)X(B) — черная
X(b)X(b) — рыжая
X(B)X(b) — черепаховая

Генетический калькулятор: Вы можете открыть этот файл ( X-Linked traits 2.txt ) и вычислить результаты для Фенотипов по признакам. Вы можете использовать для скрещиваний любые из перечисленных генотипов, но вы не сможете получить в потомстве самцов с черепаховой окраской. Самцы могут быть только черными или рыжими, но не могут иметь черепаховую окраску, так как для этого нужно, чтобы в генотипе были одновременно два аллея — доминантный «B» и рецессивный «b».

Наследование гемофилии

У человека также известны признаки, которые сцепленные с X-хромосомой. К ним относится, например, дальтонизм или очень тяжелое наследственное заболевание гемофилия. У людей, которые больны гемофилией, кровь плохо свертывается и даже маленькая царапина может вызвать сильное кровотечение. Это заболевание, за редчайшими исключениями, встречается только у мужчин. Было установлено, что гемофилия обусловлена рецессивным геном, расположенным в X-хромосоме, поэтому гетерозиготные по этому гену женщины обладают обычной свертываемостью крови.

Рассмотрим, какое потомство может появиться у гетерозиготной по признаку гемофилии женщины и нормального мужчины. Признак нормальной свертываемости крови обозначим доминантным аллелем «H», а признак гемофилии рецессивным аллелем — «h». Женский генотип мы можем записать как X(H)X(h), а мужской генотип как X(H)Y(-). От этого брака мы можем получить потомство в соотношении : 2(50%) XXH : 1(25%) XYH : 1(25%) XYh. Таки образом все девочки будут здоровы, а половина мальчиков будет больна гемофилией ( XYh ). А теперь выбирите другой тип результатов — Генотипы. Соотношение в потомстве по генотипам будет таким : 1(25%) XXHH : 1(25%) XXHh : 1(25%) XYH : 1(25%) XYh. Как ты можешь видеть все дочери всегда будут иметь нормальную свертываемость крови, но половина из них будет гетерозиготными носителями этого заболевания ( XXHh ). Также более наглядно эти скрещивания можно продемонстрировать с использованием Файла признаков. Используя правила составления файлов признаков мы можем создать наш файл:

Генетический калькулятор: Вы можете открыть этот файл ( X-Linked traits 3.txt ) и вычислить результаты для Фенотипов по признакам.

Признаки зависимые от пола

Существуют признаки, которые контролируются генами не сцепленными с X-хромосомой, но пол животного оказывает влияние на проявление этого признака. Эти признаки называются зависимыми от пола.

Безрогость у овец

Интересным примером может быть наличие или отсутствие рогов у овец. Аллель «H» определяет наличие рогов, а аллель «h» — отсутствие. Но аллель «H» — доминантный у самцов и рецессивный у самок, а аллель «h» — наоборот — рецессивный у самцов и доминантный у самок. В этом случае мы имеем дело с взаимодействием этого гена с признаком пола. Поэтому решить эту генетическую проблему не возможно без использования Файла признаков. Используя правила формирования файлов признаков мы можем создать наш файл:

Мы можем записать все возможные родительские генотипы для овец таким образом :
Для самцов —
HHXY- рогатый
HhXY — рогатый
hhXY — безрогий
Для самок —
HHXX- рогатая
HhXX — безрогая
hhXX — безрогая

Генетический калькулятор: Вы можете открыть этот файл ( Gender Linked traits 1.txt ) и вычислить результаты для Фенотипов по признакам. Вы можете использовать для скрещиваний любые из перечисленных генотипов. Животные с генотипом «HH» будут рогатыми, а с генотипом «hh» — безрогими в независимости самцы это или самки. Но животные с генотипом «Hh» будут рогатыми, если это самцы и безрогими, если это самки.

Наследственное облысение у человека

У человека зависимым от пола является ген, который отвечает за наследственное облысение. Он доминирует у мужчин и рецессивен у женщин. Лысых мужчин намного больше, чем женщин, так как для этого нужно чтобы в генотипе женщины присутствовали два таких аллеля, а для мужчин достаточно наличие только одного аллеля. Используя правила формирования файлов признаков вы можете также создать такой файл:

Мы можем записать все возможные родительские генотипы таким образом:
Для мужчин —
HHXY- лысый
HhXY — лысый
hhXY — волосатый
Для женщин —
HHXX- лысая
HhXX — волосатая
hhXX — волосатая

Генетический калькулятор : Вы можете открыть этот файл ( Gender Linked traits 2.txt ) и вычислить результаты для Фенотипов по признакам. Вы можете использовать для скрещиваний любые из перечисленных генотипов. Люди с генотипом «HH» будут лысыми, а с генотипом «hh» — волосатыми в независимости мужчина это или женщина. Но люди с генотипом «Hh» будут лысыми, если это мужчина и волосатыми, если это женщина.

Практическое занятие «Решение задач на сцепленное с полом наследование»

Министерство здравоохранения Московской области

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Московской области

«Московский областной медицинский колледж №1»

Методическая разработка практического занятия

Решение задач на сцепленное с полом наследование

Технологическая карта занятия……………………………………6

Алгоритм решения задач на сцепленное с полом наследование..31

Учебная схема для решения задач…………………………………33

Карта медико-генетического консультирования…………………38

Использованная литература и интернет-источники……………. 41

Комплект методической обеспеченности занятия разработан для студентов 1 курса специальности 34.02.01 «Сестринское дело» по предмету «Биология», тема «Решение задач на сцепленное с полом наследование». Практическое занятие направлено на совершенствование умений у обучающихся решать генетические задачи, применять генеалогический и цитогенетический методы медицинской генетики для прогнозирования и диагностики наследственных болезней человека и представляет собой модель урока по биологии в соответствии с системно-деятельностным подходом, с использованием готовых электронных образовательных ресурсов и системы контроля и мониторинга качества знаний. Разработка включает в себя технологическую карту занятия, презентацию, цифровые образовательные ресурсы. Занятие разработано в контексте введения ФГОС ООО.

Методическая разработка практического занятия по биологии предназначена для проведения практического занятия по теме «Решение задач на сцепленное с полом наследование» в разделе «Основы генетики и селекции». Практическое занятие по теме «Решение задач на сцепленное с полом наследование» проводится после изучения темы «Генетика пола».

Закрепление изученного материала идёт наряду с выполнением практической работы «Решение задач на сцепленное с полом наследование». На теоретических занятиях отводится недостаточно времени для отработки навыков решения биологических задач. Среди основных трудностей, которые ожидают студентов при сдаче экзамена по биологии связаны с решением генетических задач. Задания такого характера встречаются в половине экзаменационных билетов, а большинство студентов с трудом решают задачи среднего уровня сложности, а некоторые и простые. Таким образом, данный практикум важен как для студента, так и для учителя, т. к. позволяет проверить не только теоретические знания по генетике, но и умение применять эти знания в практической деятельности. Кроме того, на данном занятии студенты решают практическую задачу (сталкиваются с жизненными ситуациями), что способствует реализации одной из важнейших целей изучения биологии: использование приобретённых знаний и умений в повседневной жизни. Данный урок имеет важное профориентационное значение, т. к. здесь рассматривается одна из новых отраслей медицины, и студенты могут попробовать себя в роли медико-генетических консультантов, познакомиться с некоторыми медицинскими терминами. Работая в группах на этом занятии, учащиеся продолжают развивать коммуникативные навыки, умения сравнивать, анализировать, делать выводы, аргументировать свою точку зрения. Кроме того, занятие способствует развитию биологического мышления и воспитывает биологическую культуру обучающихся. Реализации поставленных на занятии задач способствуют следующие методы и методические приёмы: мини-доклад, проблемное обучение, групповая работа (мозговой штурм), практичность теории, ролевая игра, творческое домашнее задание, которое работает на будущее.

Данное практическое занятие предназначено для студентов I курса.

Освоение содержания учебной темы «Генетика пола» обеспечивает формирование следующих результатов:

-готовность к продолжению образования и повышения квалификации в избранной профессиональной деятельности и объективное осознание роли биологических компетенций в этом;

— использование различных видов познавательной деятельности и основных интеллектуальных операций (постановка задачи, формулирование гипотез, анализ и синтез, сравнение, обобщение, систематизация, выявление причинно-следственных связей, поиск аналогов, формулирование выводов);

— владение основополагающими биологическими теориями, законами, понятиями:

генетические законы Менделя, хромосомная теория наследования Моргана;

— уверенное пользование биологической терминологией и символикой: гаметы, аллельные признаки, доминирование, графическое решение задач.

— формирование умения решать генетические задачи

В ходе занятий у студентов формируются следующие общеучебные компетентности

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимых для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами.

ОК 12. Организовать рабочее место с соблюдением требований охраны труда.

Смотрите так же:

  • Как пишется заявление на аттестацию ДЕТСТВО-ГИД DETSTVO-GID — сайт для родителей и педагогов Популярные записи Свежие комментарии admin к записи «Речевой дворик» как форма речевой развивающей предметно-пространственной среды Елена к записи Темы по самообразованию: ранний […]
  • Список документов на постановку на очередь на жилье Какие нужны документы для постановки на очередь на жилье? Задайте вопрос юристу и получите ответ за 1 минуту! Для постановки на очередь на жилье граждане должны быть признаны малоимущими и нуждающимися в жилом помещении. К заявлению, подаваемому в […]
  • Договор о возвратной финансовой помощи учредителя rodovoegnezdo Договор Возвратной Финансовой Помощи Бланк Возвратная финансовая помощь. Как оформитьa. Бывает, что на расчетном счете предприятия нет средств на оплату налогов или других срочных платежей. И тогда предприятия вынуждены брать […]
  • Заявление в налоговую о приеме Уведомление о приеме на работу в Украине 04. Отдельные случаи подачи или неподачи уведомления 09. Разъяснения по теме " Уведомление о приеме на работу ": ·01· Письмо ГСУ по вопросам тpуда № 5783/4.1/. -17 oт 19.05.2017: оформление практикантов — […]
  • Материнский капитал покупка дома в другом регионе Как перевести материнский капитал с дома в другой Перевод материнского капитала Если Вам трудно сформулировать вопрос — позвоните по бесплатному многоканальному телефону 8 800 505-91-11, юрист Вам поможет Телефонная консультация 8 800 505-91-11 […]
Комментарии запрещены.