Фенотип: карие глаза, т.к. ген карих глаз доминантен.

гетерозиготные организмы

Таким образом, признак один – «цвет глаз», а состояния его могут быть разные – и количество этих состояний (аллелей) может быть разным (1, 2, 3,4,5……и.т.д., но в одном организме может быть максимум только 2 аллели – т.к. в организме всего 2 аллельных гена).

Во время первого деления мейоза гомологичные хромосомы (а вместе с ними и аллельные гены) попадают в разные клетки, образующиеся при делении:

• Во втором делении мейоза (эквационное деление, мейоз-ІІ), по сути представляющем собой обычный митоз, происходит расхождение хроматид:

• Получившиеся в результате мейоза клетки, после определенных реорганизаций, не затрагивающих генетического материала, превращаются в зрелые гаметы; количество хромосом восстанавливается в процессе образования зиготы: одна гомологичная хромосома в каждой паре «достается» от отца, а другая – от матери:

гаметы зигота

Вторая хроматида каждой хромосомы достраивается потом в процессе репликации, одна получается абсолютно идентичной исходной:

репликация ДНК

• Закон единообразия Г. Менделя (первый закон): при моногибридном скрещивании у гибридов первого поколения проявляются только доминантные признаки (если доминирование полное) или средняя степень проявления признака (если доминирование неполное) (см. рис.7)

•Закон расщепления (второй закон): при скрещивании гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1 (см. рис.8).

Р ♀ ♂

(родители)

первое деление мейоза

второе деление мейоза

G

(гаметы)

все гаметы одинаковы все гаметы одинаковы

F¹ Аа Аа Аа Аа

(гибриды 1-го поколения)

все потомки кареглазые, т.к. ген А – доминантен, все потомки генетически идентичны.

Рис.7

· Явление, при котором аллели в одинаковой мере активны в случае их совместного присутствия в генотипе, называется кодоминированием. Пример: группы крови (по системе АВО)

Y°Y° - первая группа крови (на эритроцитах крови нет антигенов);

YªYª, YªY° - вторая группа крови (на эритроцитах крови есть антиген А);

YВYB, YВY° - третья группа крови (на эритроцитах крови есть антиген В);

YªYВ – четвертая группа крови (на эритроцитах крови есть антигены и А, и В, гены Yª и YВ равнозначны по силе действия, ни один из них не доминирует над другим).

Р ♀ ♂

(родители)

первое деление мейоза

второе деление мейоза

G

(гаметы)

два сорта гамет: два сорта гамет:

А,а А,а

F¹ АА Аа Аа аа

(гибриды 1-го поколения)

1: 2: 1

3 кареглазые: 1 голубоглазый

ПРИМЕРЫ ЗАДАЧ:

1. Женщина, имеющая белую прядь волос надо лбом (аутосомно-доминантный признак), выходит замуж за мужчину, не имеющего этого признака. Определить вероятность рождения в этом браке детей с белой прядью, если мать гетерозиготна.

Решение: Т.к. тип наследования аутосомный (аутосомы – это все хромосомы за исключением половых – Х и У), а признак принимается во внимание всего 1 (наличие-отсутствие белой пряди), то задача относится к группе задач на моногибридное скрещивание. Запишем исходные данные:

А – белая прядь волос;

а – отсутствие белой пряди

Запишем генотипы родителей:

Р ♀ Аа Х ♂ аа

т.к. мать гетерозиготна т.к. у отца признак отсутствует,

значит у него нет ни одного доминантного гена

Чтобы было проще, выпишем все возможные типы гамет родителей (по образцу рис.7, 8):

G ♀ А, а; ♂ а

Теперь можем написать все возможные генотипы детей:

F¹ Аа аа

50% 50%

белая прядь есть нет

Ответ: 50% детей будут иметь белую прядь.

2. Галактоземия наследуется аутосомно-рецессивно. В семье здоровых родителей родился больной галактоземией ребенок. Определите генотипы родителей и возможные генотипы и фенотипы детей в количественном соотношении.

Решение: Т.к. данное заболевание наследуется аутосомно-рециссивно и оно – единственный учитываемый признак в задаче, значит она относится к группе задач на моногибридное скрещивание. Запишем исходные данные:

В – норма

в – галактоземия

Запишем сначала генотип больного ребенка, т.к. он известен, а для генотипа родителей оставим свободное место:

Р

G

F¹ вв

Теперь, учитывая, что один из «дефектных» генов ребенок получил от отца, а другой от матери, восстановим частично генотипы родителей:

Р ♀? в Х ♂? в

G в; в

F¹ вв

Оба родителя здоровы, а значит «дефектные» гены скрываются за доминантными, «нормальными» генами. Восстановим генотипы родителей:

Р ♀ Вв Х ♂ Вв

G В, в; В, в

F¹ ВВ, Вв, Вв, вв

здоровые дети, больной ребенок

75% 25%

Ответ: 75% детей будут здоровы, вероятность рождения больного ребенка – 25%.

3. Курчавые волосы – доминантный признак (доминирование неполное), прямые – рецессивный. У гетерозигот волосы волнистые. В брак вступили курчавая женщина и мужчина с прямыми волосами. У них родились дети с волнистыми волосами. Каков прогноз в отношении внуков, если дети вступят в брак с лицами, имеющими волнистые волосы?

Решение: В задаче нигде не указано, что признак структуры волос сцеплен с половыми хромосомами, значит, признак аутосомный, а т.к. он в задаче учитывается один, значит задача на моногибридное скрещивание. Запишем исходные данные:

АА – курчавые волосы

аа – прямые волосы

Аа – волнистые волосы, теперь:

Р ♀ АА Х ♂ аа

G А; а

F¹ Аа – все дети с волнистыми волосами;

Р ♀ Аа Х ♂ Аа

G А, а; А, а

F² АА Аа Аа аа - внуки

25%, 50%, 25%,

курчавые волосы волнистые волосы прямые волосы

Ответ: Вероятность рождения внуков с курчавыми волосами – 25%, с волнистыми волосами – 50%, с прямыми волосами – 25%.

4. Родители имеют первую (I) и четвертую (IV) группы крови. У детей соответственно II и III группы крови. Может ли в этой семье родиться ребенок с IV группой крови?

Решение: Группы крови наследуются кодоминантно, этот признак относится к аутосомным. Задача на моногибридное скрещивание. Запишем генотипы родителей и детей, а затем возможные типы гамет:

Р ♀ Y°Y° Х ♂ YªYВ

I группа IV группа

G Y°; Yª YВ

F¹ YªY° YВY° YªYВ

II группа III группа IV группа

Из схемы видно, что дети могут иметь II или III группы крови, но не могут иметь IV группу, следовательно, ребенок с IV группой крови в этой семье родиться не может.

5. Фенилкетонурия наследуется аутосомно-рециссивно. Женщина, отец которой страдал этим заболеванием, вступает в брак с больным фенилкетонурией мужчиной. Каков прогноз в отношении здоровья потомства в этом браке?

Решение:

Д – норма

д – фенилкетонурия

В данном случае можно сразу записать генотипы отца женщины (дд) и ее мужа (дд), т.к. они больны, а значит являются рециссивными гомозиготами. Сама женщина здорова, значит она гетерозиготна (от отца получила «больной» ген д, а от матери – «здоровый» ген Д). Запишем генотипы:

Р ♀ Д? Х ♂ дд

мать отец

G Д?; д

F¹ Дд – женщина; гомо или гетерозиготна была мать женщины, для дальнейшего решения значения не имеет, т.к. генотип самой женщины нами определен точно.

Р ♀ Дд Х ♂ дд

женщина ее муж

G Д д; д

F¹ Дд дд

норма, 50% фенилкетонурия, 50%

Ответ: Вероятность появления больных фенилкетонурией детей в этом браке – 50% (или 1/2).

III. ЗАДАЧИ НА ДИ- И ПОЛИГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ

Задачи этого типа очень схожи с задачами на моногибридное скрещивание, поэтому основные принципы те же, однако в этом случае во внимание принимается не один, а два или больше признаков, которые независимо комбинируются друг с другом (не сцеплены между собой), т.е. в задачах учитываются 2 или больше пар генов. Теоретической основой является закон независимого наследования признаков: при ди- и полигибридных скрещиваниях каждая пара признаков наследуется независимо от других, расщепляясь в соотношении 3:1, и может независимо комбинироваться с другими признаками.

NB! В анафазе первого деления мейоза к полюсам расходяться гомологичные хромосомы, при этом любая из хромосом может попасть в одну клетку с любой хромосомой из других пар, ей негомологичных, с равной вероятностью. Например, у какого-то вида всего 2 пары хромосом (рис.9):

4 варианта гамет

Рис. 9

В данном случае хромосома, содержащая ген А может с равной вероятностью попасть в одну клетку с хромосомой, содержащей ген В или с хромосомой, содержащей ген в; а хромосома, содержащая ген а – с хромосомой с геном В или в. Таким образом, образуются 4 вида гамет: АВ, Ав, аВ, ав – с равной вероятностью (по 25%). При увеличении количества пар хромосом количество вариантов гамет увеличивается (см. рис.10).

8 вариантов гамет

Рис. 10

Перед решением задач этого раздела необходимо повторить понятия, относящиеся к теме «Взаимодействие неаллельных генов»: эпистаз, комплементарность, полимерия.

ПРИМЕРЫ ЗАДАЧ:

1. В брак вступают кареглазые, страдающие синдромом Марфана (признаки доминантные) люди, являющиеся дигетерозиготами. Определите вероятность рождения у них голубоглазого здорового ребенка.

Решение: Признаков в задаче учитывается 2, кроме того, нигде нет указания на сцепление этих признаков с половыми хромосомами или между собой, значит задача на дигибридное скрещивание. Генотипы родителей известны – указано, что они дигетерозиготны (гетерозиготны по обоим признакам).

А – карие глаза

а – голубые глаза

В – синдром Марфана

в – норма

Р ♀ АаВв Х ♂ АаВв

G АВ, Ав, аВ, ав; АВ, Ав, аВ, ав

F¹ Чтобы легче было написать генотипы потомков, составим решетку Пеннета: для этого запишем возможные типы гамет одного из родителей по горизонтали, а другого – по вертикали:

9 – карие глаза, синдром Марфана,

3 – карие глаза, здоровы,

3 – голубые глаза, синдром Марфана,

1 – голубые глаза, здоров

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

ИТОГО: 16

Вероятность рождения голубоглазого здорового ребенка – 1/16, или:

16 – 100%

1 – Х %, Х=6,25%

Ответ: 6,25%

2. В брак вступают мужчина с I группой крови, являющийся альбиносом

4. Существует редкий рецессивный ген χ, который в гомозиготном состоянии действует эпистатически на гены системы групп крови АВО Yª и YВ, т.е. в этом случае при любом генотипе фенотипически будет первая группа крови. В браке родителей, имеющих I и IV группы крови, родился ребенок, имеющий I группу. Напишите возможные генотипы родителей и потомков, определите вероятность появления соответствующих фенотипов.

Решение: Поскольку в задаче упоминается понятие эпистаза, а значит принимаются во внимание 2 пары аллельных генов, следовательно, задача на дигибридное скрещивание.

Y°Y° - первая группа крови

YªYВ - четвертая группа крови

χ - нет эпистатического действия, гены Yª и YВ не угнетаются

χ – эпистаз

Поскольку у родителей I и IV группы крови, значит у них есть по меньшей мере один ген χ.

Р ♀ χ? Y°Y° Х ♂ χ? YªYВ

В данном случае, если мы запишем генотипы потомков без учета гена χ, то увидим, что исходя только из генов групп крови системы АВО, нельзя объяснить появление ребенка с I группой крови:

G Y°; Yª, YВ

F¹ YªY°, YВY°

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: