Генетические задачи на сцепленное наследование генов егэ

Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий

Версия для печати и копирования в MS Word

Пройти тестирование по этим заданиям

Подготовка к ЕГЭ по биологии. Решение
генетических задач (Линия 28)

Подготовила учитель биологии МОУ
«СОШ № 64

им. Героя Советского Союза И.В.
Панфилова»

Ленинского района г. Саратова

Бадретдинова Венера Абдуллаевна

Основные
типы генетических задач.

1.Моногибридное
скрещивание.

2.Дигибридное
скрещивание.

3.Наследование
групп крови и резус-фактор.

4.
Полное доминирование.

5.
Неполное доминирование.

6.
Независимое наследование.

7.
Задача на летальность.

8.Задача
на «крисс-кросс» наследование.

9.Задача
на сцепленное наследование (полное сцепление генов).

10.Задача
на сцепленное наследование (неполное сцепление генов, кроссинговер).

11.
Задача на сцепленное наследование в Х-хромосоме.

12.Смешанные
задачи. В них рассматриваются наследование двух пар признаков: одна пара
сцеплена с Х-хромосомой, а гены второй пары признаков расположены в аутосомах.

Все
генетические задачи имеют единый принцип решения.

1.   
Определить
тип задачи.

2.   
Составить
схему решения задачи.

3.    Объяснить
полученные результаты.

Оформление
генетических задач.

1.    Внимательно
прочитайте условие.

2.    Определите
характер скрещивания.

3.    Определите
доминантный и рецессивный признаки  (по условию задачи или по результатам
скрещивания F₁ и F₂).

4.    Введите
буквенные обозначения доминантного (заглавной буквой) и рецессивного (прописной
буквой) признаков, если они не даны в условии задачи.

5.    Если
в задаче два и более скрещиваний подпишите их: 1) скрещивание, 2) скрещивание.

6.    Запишите
схему скрещивая:

Родительские
организмы обозначьте буквой Р. На первом месте запишите ♀-
значок женского организма и   генотип женского организма, далее запишите  x—
значок скрещивания, справа от него запишите ♂ — значок мужского организма и  генотип
мужского организма. Обязательно под генотипом родителей подпишите
их фенотипы (можно кратко: жёлтое тело – жёл., серое тело – сер.). Половую
принадлежность пишете значками (♀ и ♂)
всегда, даже если речь в задаче идёт о растениях и не понятно, где женское, а
где мужское растение.

Зная
генотипы родителей, определите, какие гаметы они дают. Гаметы обведите в
кружочки,  не дублируйте гаметы гомозигот: если у особи генотип АА, то пишите
одну гамету А.  Если генотип  ААВВ, то  пишите АВ.

Допускается
лишь иная генетическая символика. Потомство от скрещивания (гибриды) обозначьте
буквой F, цифрой обозначьте порядок поколения, например F₁,F₂.
Запишите генотипы и  фенотипы потомства.

Если
в задаче дано конкретное количество потомков, обязательно укажите это в схеме
задачи, записав число под фенотипом.

7.    Обязательно
ответьте на все вопросы, поставленные в задаче, объясните причины 
фенотипического расщепления в данном скрещивании.

Закон
единообразия гибридов первого поколения

 (первый
закон Менделя, правило доминирования).

При
скрещивании двух гомозиготных организмов, относящихся к разным чистым линиям и
отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных проявлений признака,
всё первое поколение гибридов (F1) окажется единообразным и будет нести
проявление признака одного из родителей.

Закон
расщепления
(второй закон Менделя)

При
скрещивании двух гетерозиготных потомков первого поколения между собой, во
втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом отношении:
по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1.

Закон независимого
наследования признаков (Третий закон Менделя)

Третий
закон в отличие от двух предыдущих скрещиваний исследует наследование
одновременно двух признаков: цвета и формы семян. Такое скрещивание называется
дигибридным («ди» означает два). Расщепление по фенотипу 9:3:3:1

Закон сцепления генов (закон
Моргана).

Закон Моргана: гены,
расположенные в одной хромосоме, наследуются сцепленно (т.е.
вместе). Нарушение сцепления может происходить в результате кроссинговера.

Промежуточное
наследование признаков, или неполное доминирование

Исключение
из 2 закона Менделя. Это явление, при котором потомство  F₁ единообразное,
но
гетерозиготы
(Аа) отличаются по фенотипу от доминантных гомозигот (АА), при этом и по
фенотипу, и по генотипу наблюдается расщепление             1 АА
(красные): 2 Аа (розовые) : 1 аа (белые), а не 3:1.

Такой
тип наследования признаков имеют львиный зев, ночная красавица, душистый
горошек.

Анализирующее
скрещивание

При полном
доминировании среди особей с доминантными признаками невозможно отличить
гомозигоы (АА) от гетерозигот (Аа). Чтобы определить чистопородна (АА) или
гибридна (Аа) данная особь проводят анализирующее скрещивание, при котором
исследуемая особь с доминантными признаками скрещивается с рецессивной
гомозиготой (аа). 

Задача на
сцепленное с полом наследование («крисс-кросс» наследование) плюс аутосомный
признак
(Сборник
Рохлова. ЕГЭ 2021. 30 вариантов.  Вариант 28)

(Иногда в задачах  нужно бывает определить
какой пол гетерогаметен или об этом будет сказано в задаче. У птиц и бабочек
гетерогаметен женский пол, у млекопитающих – мужской).

1)   скрещивание

Р:      
♀ ААХ^bХ^b        
           x         ♂ ааX^BY

         корот. щет., жёлт. тело         
     норм. щет., сер. тело

G:                АX^b            
                                    aX^B ,
aY     
(1х2=2 варианта потомства)

F₁
:♀18  короткая щетина, серое
тело; 19 ♂  – короткая
щетина, жёлтое тело.

(В
F₁ 
признак окраски тела  передаётся от матери сыновьям
(жёлтое тело), а от отца – дочерям (серое тело), следовательно, гены,  отвечающие
за развитие этих признаков, находятся в половой X—
хромосоме и наследуются сцеплено с полом («крисс-кросс» наследование).

Генотипы,
фенотипы возможных дочерей:

18
AaX^BX^b –
короткая щетина, серое тело;

 Генотипы,
фенотипы возможных сыновей:

19
AaX^bY
– короткая щетина, жёлтое тело.

(В
F₁
наблюдаем единообразие гибридов по характеру щетины –
короткая щетина, следовательно, согласно закону единообразия гибридов первого
поколения, родители гомозиготы по данному признаку;  короткая щетина –
доминантный признак).

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства:

2)   скрещивание

Р:      
♀ ааХ^ВХ^В          x        
♂ ААX^bY

норм. щет., сер. тело                    корот.
щет., жёлт. тело  

G:               aX^B                         
АX^b 
, AY                          
(1х2=2 варианта потомства)

F₁
:       генотипы, фенотипы
возможных дочерей:

♀AaX^BX^b –
короткая щетина, серое тело

генотипы,
фенотипы возможных сыновей:

 ♂
AaX^BY –
короткая щетина, серое тело

(В F₁
наблюдаем единообразие гибридов по характеру щетины –
короткая щетина, следовательно, согласно закону единообразия гибридов первого
поколения, родители гомозиготы по данному признаку;  короткая щетина –
доминантный признак).

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства:

3)  
Расщепление в первом скрещивании по цвету
тела у самки и самца связано со сцеплением гена этого признака с половой
Х-хромосомой (гетерогаметный пол наследует Х–хромосому от одного родителя, а
гомогаметный пол от двух родителей).

(Сборник Рохлова.
ЕГЭ 2022. 10 вариантов.  Вариант 2)

(Сборник
Рохлова. ЕГЭ 2022. 10 вариантов.  Вариант 3)

Задача на
летальность (Сборник
Рохлова. ЕГЭ 2021. 30 вариантов.  Вариант 29)

Расщепление
6:3:2:1, как 9:3:3:1 (Закон
независимого наследования признаков).

1)   скрещивание

Р:      
♀ АаBB      
x        
♂ ааbb

капл.
гл., корот. щет           норм. гл.,длин. щет.

G:                АB,
ab            
                ab            (1х2=2
варианта потомства)

F₁
: 21- АаBb 
–
каплевидные глаза, короткая щетина,
19
— aaBb  –
нормальные глаза, короткая щетина.

(В F₁
наблюдаем:

1.Единообразие гибридов по характеру
щетины – короткая щетина, следовательно, родители гомозиготы по данному
признаку;  короткая щетина – доминантный признак.

2. Расщепление по признаку формы глаз в
соотношении 1:1, следовательно, одна из родительских особей была гетерозиготна,
а другая – гомозиготна по рецессивному признаку).

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства:

2)   скрещивание

Р:     
  ♀АаBb   
               x    
        ♂
АаBb

   капл. гл., корот. щет                            капл.
гл., корот. щет          

G:   AB, Ab, aB, ab                        
AB, Ab, aB, ab          (4х4=16
вариантов потомства)

F₂: 
(F₂,
так как для второго скрещивания взяли потомков из F₁)

Каплевидные
короткие — 2AABb,
1AABB,
4AaBb,
2AaBB
= 6

Нормальные
короткие — 2 aaBb, 1 aaBB
= 3

Каплевидные
длинные —1AAbb,
2Aabb
=2

Нормальные
длинные — 1 аabb = 1

(Пояснение:
получили соотношение: 9:3:3:1

Каплевидные
короткие — 2AABb, 1AABB,
4AaBb,
2AaBB
= 9

Нормальные
короткие — 2 aaBb, 1 aaBB
= 3

Каплевидные
длинные -1AAbb, 2Aabb
= 3

Нормальные
длинные — 1 аabb = 1

А
по условию задачи дано расщепление  6:3:2:1. 

Каплевидные
короткие — 2AABb,
1AABB,
4AaBb,
2AaBB
= 6

Нормальные
короткие — 2 aaBb, 1 aaBB
= 3

Каплевидные
длинные —1AAbb,
2Aabb
=2

Нормальные
длинные — 1 аabb = 1

В
данной задаче расщепление в потомстве 6:3:2:1 связано с гибелью эмбрионов
с генотипом АА).

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства

3)Признак каплевидных
глаз является доминантной мутацией с летальным действием (гомозиготы по аллелю
А не выживают). Во втором скрещивании потомки с генотипами: ААBB, AABb  и bb погибли,
поэтому получилось соотношение 6:3:2:1.

Задача
на сцепленное наследование генов (неполное сцепление генов, происходит
кроссинговер) (Сборник Рохлова. ЕГЭ . 30вариантов. Вариант 20)

1)     скрещивание

Р:       ♀ А
 B             
                       x                        ♂
 a   b

              
a  b                                                                      a   b

            высок.,
шар.                                                                    карл., груш.

G:          А 
B   ,   a   b                                                   
  a   b

          некроссоверные 

              
A   b ,   
a   B

кроссоверные                                                       
(4х1=4 варианта потомства)

F₁:
  AaBb — высокие
растения , с шаровидными плодами – 320 или 317

      
аabb
– карликовые растения , с грушевидными плодами – 317 или 320

      
Aabb
—  высокие растения, с грушевидными плодами —  26 или 29

      
aaBb
– карликовые растения , с шаровидными плодами – 29 или 26

(Каких
будет больше?  Допустим,  дана цис — форма расположения
генов на хромосоме женского организма, тогда будет больше особей  похожих на
родителей)

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства

2)   скрещивание

Р:      
♀ A  
b                            x       
          ♂
a  
b

              
a  B                                                      a   b

            высок.,
шар.                                                    карл., груш.

G:      A   b,    a   B                                            a  
b

       некроссоверные

         A   B,      a   b

        кроссоверные                                                          
    (4х1=4 варианта потомства)

F₁
: Aabb
—  высокие растения, с грушевидными плодами —  246 или 239

      
aaBb
– карликовые растения , с шаровидными плодами – 239 или 246

      
AaBb — высокие растения , с шаровидными плодами – 31 или 37

      
аabb
– карликовые растения , с грушевидными плодами – 37 или 31

(Каких
будет больше?  Допустим, дана транс — форма
расположения генов на хромосоме женского организма, тогда будет больше особей 
похожих на родителей).

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства

3)В
первом скрещивании присутствие в потомстве двух больших фенотипических групп
особей: 320 (317) высокие растения , с шаровидными плодами  и 317 (320)
карликовые растения , с грушевидными плодами примерно в равных долях — это
результат сцепленного наследования аллелей A и В, a и b  между собой. Две
другие малочисленные фенотипические группы (26  и 29) образуются в результате
кроссинговера.

Во
втором скрещивании присутствие в потомстве двух больших фенотипических групп
особей: 246 (239) высокие растения, с грушевидными плодами и 239 (246)
карликовые растения , с шаровидными плодами примерно в равных долях —

это
результат сцепленного наследования аллелей A и b, a и B между собой. Две другие
малочисленные фенотипические группы (31 и 37) образуются в результате
кроссинговера.

 (Сборник
Рохлова. ЕГЭ 2022. 10 вариантов. Вариант 1)

(Сборник Рохлова. ЕГЭ 2022.
10 вариантов. Вариант 6)

(Сборник Рохлова. ЕГЭ 2022.
10 вариантов. Вариант

(Сборник Рохлова. ЕГЭ 2022.
10 вариантов. Вариант 10)

Задача на наследование
групп крови и резус-фактор (Сборник Рохлова. ЕГЭ
2021. 30 вариантов.  Вариант 21)

1)   скрещивание

Р:       ♀ I^Ai⁰rr      x         ♂
I^AI^BRR

II группа,  отр.                        IV группа,
пол

G:        I^Ar ,  i⁰r               
I^AR, I^BR                           
(2х2=4 варианта потомства)

F₁:
I^AI^ARr
— II группа,  положительная

      
IAi0Rr — II группа,  положительная

       
I^AI^BRr
– IV группа, положительная

       
I^Bi⁰Rr
– III группа, отрицательная

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства

2)     скрещивание

Р:      
♀ I^Ai⁰rr         
x        
♂ I^AI^BRr

II группа,  
отрицат.             IV группа,
полож.

G:   I^Ar, i⁰r                         
I^AR, I^Ar, I^BR, I^Br            
         (2х4=8 вариантов потомства)

F₁
:    I^AI^ARr
– II,
положительная

         
I^Ai⁰Rr
—  II,
положительная

          I^AI^Arr
— II,
отрицательная

          I^Ai⁰rr
–II,
отрицательная

          I^Ai^BRr
– IV,
положительная

         
I^Bi⁰Rr
– III,
положительная

          I^AI^Brr
– IV,
отрицательная 

          I^Bi⁰rr
– II,
отрицательная

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства

3)   Вероятность
рождения ребёнка с III группой крови и
отрицательным резусом 0%, если отец гомозиготен по резус-фактору и 12,5%, если
отец гетерозиготен.

(!!!
 Результаты указывают лишь на вероятность рождения особей с той или иной
группой крови, поэтому в  ответе нужно писать: «Вероятность рождения
ребёнка…»).

Задача на
сцепленное наследование (полное сцепление, кроссинговер не происходит) (Сборник
Рохлова. ЕГЭ 2021. 30 вариантов.  Вариант 17)

(Перед решением задач на сцепленное
наследование целесообразно сравнить результаты
анализирующего скрещивания при независимом и сцепленном
наследовании.  При независимом наследовании получается
потомство, у которого наблюдается расщепление признаков в соотношении 1:1:1:1(в равном
количестве), при полном сцеплении —  1:1(в равном количестве), при неполном
сцеплении  – 1:1:?:?  (соотношение разное, так как в результате
кроссинговера сцепление нарушается, образуются  кроссоверные гаметы) 

1) скрещивание

Р:       ♀ a   b                          x                       
♂  A   B

               a  
b                                                           A   B

       
чёрное тело,
укороч. кр.                                       серое тело, норм. кр.

G:           
a   b                              
                        A    B          (1х1=1
вариант потомства)

F₁:         A   B                                    

              
a   b           
серое тело, нормальные крылья                                                        

2) скрещивание

Р:       ♀ a   b                        x        
 ♂  A   B

                a  
b                                           a   b

       
чёрное тело,
укороч. кр.                    серое тело, норм. кр.

G:           
a   b                               
    A    B,    a   b          
     (1х2=2 варианта потомства)

F₂:         A   B   ,            
a   b

              
a   b           
     a   b

серое, норм    
 чёрное, укороч.

(Всего возможных
генотипов потомков получилось два в соотношении 1:1)

3) Во
втором скрещивании формирование двух равночисленных фенотипических групп
объясняется полным сцеплением генов, отвечающих за окраску
тела и длину крыльев. Они  находятся в одной паре гомологичных хромосом.
Кроссинговера не происходит. Проявляется закон сцепленного наследования
генов.

Задача на сцепленное
наследование в Х-хромосоме (два гена находятся в Х-хромосоме и между ними
происходит кроссинговер) (Сборник
Рохлова. ЕГЭ 2021. 30 вариантов. Вариант 1)

(В условии задачи
написано, что между аллелями генов куриной слепоты и дальтонизма происходит
кроссинговер, следовательно, данные признаки сцеплены и находятся в одной
хромосоме. Признаки, определяемые генами,
расположенными в половых хромосомах, называют признаками, сцепленными с
полом.

В Х-хромосоме находятся: ген болезни крови
гемофилии, ген дальтонизма (цветовая слепота, чувствительность к красному и
зеленому цветам), ген отсутствия потовых желез и т. д. Именно поэтому
перечисленные недуги передаются только по женской линии).

1)скрещивание

Р:      
♀ Х^AdХ^aD        
           x         ♂ X^ADY

         норм. зр., отсут. дальт                              норм.
зр., отсут. дальт                    

G:     X^Ad , X^aD                                     
X^AD, Y          
       (4х2=8 вариантов потомства)

        некроссоверные

         X^AD, X^ad

        кроссоверные

F₁: генотипы, фенотипы возможных дочерей:

X^ADX^Ad —
 нормальное ночное зрение, отсутствие дальтонизма

X^ADX^aD—
 нормальное ночное зрение, отсутствие дальтонизма

X^ADX^AD—
 нормальное ночное зрение, отсутствие дальтонизма

X^ADX^ad —
 нормальное ночное зрение, отсутствие дальтонизма

Генотипы,
фенотипы возможных сыновей:

X^AdY—
 нормальное ночное зрение, дальтонизм

X^aDY
–куриная слепота, отсутствие дальтонизма

X^ADY—
 нормальное ночное зрение, отсутствие дальтонизма

X^adY
– куриная слепота, дальтонизм

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства

2) скрещивание

(Моногомозиготная
дочь в F₁: ♀X^ADX^Ad  (гомозигота
по гену А) и ♀X^ADX^aD (гомозигота
по гену D).

У дочери с
генотипом ♀X^ADX^aD нет
гена дальтонизма, в браке со здоровым по данному заболеванию мужчиной у них не
может родиться ребёнок-дальтоник. Поэтому выбираем дочь с генотипом: ♀X^ADX^Ad )

Р:      
♀X^ADX^Ad          x         ♂ X^ADY

норм. зр., отсут. дальт           норм.
зр., отсут. дальт

G:       X^AD , X^Ad                         
X^AD  , Y              
     (2х2=4 варианта потомства)

F₁: генотипы, фенотипы возможных дочерей:

X^ADX^AD —  нормальное
ночное зрение, отсутствие дальтонизма

X^ADX^Ad  —  нормальное
ночное зрение, отсутствие дальтонизма

Генотипы,
фенотипы возможных сыновей:

X^ADY—  нормальное
ночное зрение, отсутствие дальтонизма

X^AdY—
 нормальное ночное зрение, дальтонизм

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства

3)В
первом браке возможно рождение сына-дальтоника с куриной слепотой — X^adY.
В генотипе этого ребёнка находится материнская, образовавшаяся в результате
кроссинговера, Х-хромосома с двумя рецессивными аллелями и отцовская Y-хромосома,
не содержащая аллелей этих двух генов.

(Сборник  Рохлова. ЕГЭ 2022. 10
вариантов.  Вариант 4)

(Сборник  Рохлова. ЕГЭ 2022. 10
вариантов.  Вариант 5)

(Сборник  Рохлова. ЕГЭ 2022. 10
вариантов.  Вариант 7)

(Сборник  Рохлова. ЕГЭ 2022. 10
вариантов.  Вариант 9)

Задача,
в которой рассматривается наследование двух пар признаков:
одна пара сцеплена с Х-хромосомой, а гены второй пары признаков расположены в
аутосомах (Сборник  Рохлова. ЕГЭ 2021. 30
вариантов.  Вариант 2)

(Если 
признак у человека  передаётся от матери сыновьям, а от отца – дочерям
(крисс-кросс наследование), то гены, отвечающие за развитие этих признаков,
находятся в половой X-хромосоме и
наследуются сцеплено с полом. Признак, отвечающий за размер глаз, сцеплен с
Х-хромосомой.

При
записи генотипов родителей и потомства половые хромосомы пишем на втором месте).

1)   скрещивание

Р:      
♀ ААХ^ВХ^В       
           x         ♂ ааX^bY

         
   норм. кр., норм. гл                      ред. кр., мал. гл.

G:                АX^B            
                 aX^b,
aY               
    (1х2=2 варианта потомства)

F₁:
генотипы, фенотипы возможных дочерей:

AaX^BX^b —
нормальные крылья, нормальные глаза

Генотипы,
фенотипы возможных сыновей:

AaX^BY
— нормальные крылья, нормальные глаза

(В
F₁ наблюдаем
единообразие гибридов по форме крыльев и размеру глаз, следовательно, согласно
закону единообразия гибридов первого поколения, родители гомозиготы по данным
признакам;  нормальные крылья и нормальные глаза – доминантные признаки).

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства

2)  
скрещивание

Р:      
♀ ааХ^bХ^b         
x        
♂ ААX^BY

норм.
кр., мал. гл.                    нор. кр., нор. гл.  

G:               aX^b                   
АX^B 
, AY                
             (1х2=2 варианта потомства)

F₁
: ♀AaX^BX^b –
нормальные кр. , норм. гл. и ♂ AaX^bY–
нормальные кр., маленькие гл.

(Признак
размера глаз  передаётся от матери сыновьям (маленькие глаза), а от отца –
дочерям (нормальные глаза), следовательно, гены, отвечающие за развитие этих
признаков, находятся в половой X-хромосоме
и наследуются сцеплено с полом).

Генотипы,
фенотипы возможных дочерей:

AaX^BX^b —
 нормальные
крылья, нормальные глаза

Генотипы,
фенотипы возможных сыновей:

AaX^bY—
нормальные крылья, маленькие глаза

Используйте решётку Пеннета,
если сложно определить генотипы и фенотипы потомства

3)Во
втором скрещивании получилось фенотипическое расщепление по признаку размера
глаз, так как признак маленьких глаз рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой
(самки наследуют доминантный аллель от отца, а самцы получают от матери только
рецессивный аллель).  

Список использованных
источников

1.   
ЕГЭ 2021 по Биологии, Рохлов В.С. Типовые экзаменационные 30
вариантов (задания и ответы). Издательство «Национальное образование», 2020.

2.   
ЕГЭ 2022 по Биологии, Рохлов В.С. Типовые экзаменационные 10
вариантов (задания и ответы). Издательство «Национальное образование», 2021.

3.    https://licey.net/free/6-biologiya/20-sbornik_zadach_po_genetike_s_resheniyami/stages/29-2_oformlenie_zadach_po_genetike.html

4.    https://bingoschool.ru/manual/blog/131/#:~:text=%D0%9E%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D0%BB%D0%B0%20%D0%BF%D1%80%D0%B8%20%D1%80%D0%B5%D1%88%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B8%20%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D1%85,%E2%80%94%20%D0%B3%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B7%D0%B8%D0%B3%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%B0%20%D0%BF%D0%BE%20%D1%80%D0%B5%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D1%83%20%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D0%BA%D1%83

5.    https://vk.com/@gofor100-poyasneniya-k-geneticheskim-zadacham

6.    https://studarium.ru/article/127

Хромосомная теория наследственности

Концепция данной теории заключается в том, что передача наследственной информации в ряду поколений осуществляется путем передачи хромосом, в которых в определенной линейной последовательности расположены гены.

Данная теория была сформулирована в начале XX века. Значительный вклад в ее развитие внес американский генетик Томас Морган.

Рекомендую осознать и запомнить следующие положения хромосомной теории:

• Гены расположены в хромосомах в линейном порядке
• Каждый ген занимает в хромосоме определенное место — локус
• Гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления
• Сцепление генов может нарушаться в результате кроссинговера
• Частота кроссинговера между генами прямо пропорциональна расстоянию между ними
• Расстояние между генами измеряется в морганидах (1 морганида — 1% кроссинговера)

Группы сцепления

В предыдущей статье были раскрыты суть и применение в задачах III закона Менделя, закона независимого наследования,
в основе которого лежат гены, расположенные в разных хромосомах. Но что если гены лежат в одной хромосоме? Такие гены образуют группу сцепления, в этом
случае говорят о сцепленном наследовании.

Группа сцепления — совокупность всех генов, расположенных в одной хромосоме, вследствие чего они наследуются совместно. Число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом: у женщины 23 группы сцепления (23 пара —
половые хромосомы XX), а у мужчины — 24 группы сцепления (X и Y представляют собой две отдельные группы).

Сцепление генов

Томас Морган в своих экспериментах изучал наследование признаков плодовых мушек дрозофил: серый (A) — черный (a) цвет тела,
длинные (B) — зачаточные (b) крылья. В первом эксперименте Морган скрестил чистые линии плодовых мушек: серых с длинными
крыльями (AABB) и черных с зачаточными (aabb).

Только что вы видели первый закон Менделя (единообразия) в действии, правда, в несколько ином варианте — при дигибридном
скрещивании. Но суть та же: в первом поколении все особи получаются единообразны по исследуемому признаку, с генотипом
AaBb — с серым телом и длинными крыльями.

Далее Морган применил анализирующее скрещивание. Полученную в первом поколении дигетерозиготу (AaBb) он скрестил с черной особью с
зачаточными крыльями (aabb). Результат весьма удивил Моргана и его коллег: помимо потомства с ожидаемыми фенотипами
(серое тело + длинные крылья, черное тело + зачаточные крылья) были получены особи со смешанными признаками.

Потомство со смешанными признаками подразумевает под собой особи Aabb (серое тело + зачаточные крылья) и aaBb (черные тело +
длинные крылья). Но откуда они могли взяться, если гены A и B находятся в одной хромосоме? Значит, образовались еще какие-то дополнительные гаметы, помимо AB и ab?

Объясняя полученные в потомстве фенотипы, которые содержали смешанные признаки, Томас Морган пришел к выводу, что
между гомологичными хромосомами произошел кроссинговер, в результате которого образовались гаметы Ab, aB — кроссоверные
гаметы.

Очевидно, что в данном случае расстояние между генами A и B было 17 морганид, так как каждой кроссоверной гаметы (соответственно и особей) образовалось
по 8.5%. Не забывайте, что процент кроссинговера равен расстоянию между генами. Поскольку расстояние было 17 морганид = 17%, то на каждую из кроссоверных гамет приходится половина — 8.5%

Пример решения генетической задачи №1

«Катаракта и полидактилия у человека обусловлены доминантными аутосомными генами, расположенными в одной хромосоме.
Гены полностью сцеплены. Какова вероятность родить здорового ребенка в семье, где муж нормален, жена гетерозиготна
по обоим признакам, мать жены также страдала обеими аномалиями, а отец был нормален».

Очень важно обратить внимание на то, что «гены полностью сцеплены» — это говорит об отсутствии кроссинговера, и то, что
мы заметили это, обеспечивает верное решение задачи.

Самое главное, что вам следует усвоить: поскольку гены полностью сцеплены (кроссинговер отсутствует), женщина с генотипом AaBb может образовать только два типа гамет — AB, ab. Кроссоверные гаметы (Ab, aB) не образуются. Всего возможных генотипов потомков получается два, из которых
здоров только один — aabb. Шанс родить здорового ребенка в такой семье ½ (50%).

Пример решения генетической задачи №2

«Гены доминантных признаков катаракты и эллиптоцитоза локализованы в 1-й аутосоме. Гены неполностью сцеплены. Женщина, болеющая
катарактой и эллиптоцитозом, отец которой был здоров, выходит замуж за здорового мужчину. Определите возможные фенотипы потомства и вероятность рождения
больного обеими аномалиями ребенка в этой семье».

Ключевые слова в тексте этой задачи, на которые следует обратить внимание: «гены неполностью сцеплены». Это означает, что между ними
происходит кроссинговер.

Генотип женщины остается неясен из текста задачи. Раз она больна, то он может быть: AaBb, AABB, AABb, AaBB. Однако в тексте дано то, что развеет
сомнения: «отец которой был здоров». Если ее отец был здоров, то его генотип был aabb, значит он передал дочери гамету ab. Теперь
становится очевидно, что генотип дочери AaBb — она дигетерозиготна.

В данном случае между генами A и B произошел кроссинговер, их сцепление нарушилось. В результате образовались кроссоверные гаметы
Ab, aB — которые привели к образованию особей с со смешанными признаками (Aabb, aaBb). Вероятность рождения в этой семье ребенка,
больного обеими аномалиями, составляет ¼ (25%).

Наследование, сцепленное с полом

Половые хромосомы X и Y определяют пол человека. Генотип XX характерен для женщин, а XY — для мужчин. Мужская Y-хромосома
не содержит аллелей многих генов, которые есть в X-хромосоме, вследствие этого наследственными заболеваниями, сцепленными с
полом, чаще болеют мужчины.

Природа, несомненно, бережет женских особей. Женщины имеют две гомологичные хромосомы XX, и если ген наследственного заболевания
попал в одну из X-хромосом, то чаще всего в другой X-хромосоме окажется «здоровый» ген, доминантный, которой подавит действие
рецессивного гена. С генетической точки зрения, женщина будет носительницей заболевания, может его передать по поколению, но
сама болеть не будет.

У мужчин если ген заболевания оказался в X-хромосоме, то не проявиться он не может. Именно по этой причине мужчины чаще
страдают дальтонизмом, гемофилией и т.д.

Не у всех организмов особь мужского пола характеризуется набором хромосом XY, а женского — XX. У пресмыкающихся, птиц,
бабочек женские особи имеют гетерогаметный пол- XY, а мужские — XX. То же самое относится к домашним курам: петух — XX, курица — XY.

Решим несколько задач по теме наследования, сцепленного с полом. Речь в них будет идти о сцепленных с полом признаками —
признаками, гены которых лежат не в аутосомах, а в гетеросомах (половых хромосомах).

Пример решения генетической задачи №3

«Рецессивный ген дальтонизма располагается в X-хромосоме. Женщина с нормальным зрением (отец был дальтоник) выходит замуж
за мужчину с нормальным зрением, отец которого был дальтоником. Определите возможные фенотипы потомства».

Подробности о родословной важны и помогают заполнить белые пятна. Если отец женщины был дальтоником (X^dY), то
очевидно, что он передал ей хромосому X^d, так как от отца дочери всегда передается X-хромосома. Значит женщина
гетерозиготна по данному признаку, а у мужчины возможен лишь один вариант здорового генотипа — X^DY. То, что его
отец был дальтоником несущественно, ведь отец всегда передает сыну Y-хромосому.

Возможные фенотипы потомства:

• X^DX^D, X^DX^d — фенотипически здоровые девочки
• X^DY — здоровый мальчик
• X^dY — мальчик, который болен дальтонизмом

Пример решения генетической задачи №4

«Гипоплазия зубной эмали наследуется как сцепленный с X-хромосомой доминантный признак, шестипалость — как аутосомно-доминантный.
В семье, где мать шестипалая, а у отца гипоплазия, родился пятипалый здоровый мальчик. Напишите генотипы всех членов семьи по данным
признакам. Возможно ли у них рождение ребенка с двумя аномалиями одновременно?»

Ответ на вопрос: «Каковы генотипы матери и отца?» — лежат в потомстве. Пятипалый здоровый мальчик имеет генотип aaX^bY.
Чтобы сформировался такой генотип, от матери должна прийти гамета aX^b, а от отца — aY. Выходит, что единственно возможный генотип
матери — AaX^bX^b, а генотип отца — aaX^BY.

Рождение ребенка с двумя аномалиями возможно — AaX^BX^b, вероятность такого события ¼ (25%).

Пример решения генетической задачи №5

«Рецессивные гены, кодирующие признаки дальтонизма и гемофилии, сцеплены с X-хромосомой. Мужчина с нормальным цветовым зрением и гемофилией женится на здоровой женщине, отец которой был дальтоником, но не гемофиликом. Известно, что мать женщины была гомозиготна по исследуемым признакам. Какое потомство
получится от брака их дочери со здоровым мужчиной?»

Генотип мужчины вопросов не вызывает, так как единственный возможный вариант — X^hDY. Генотип женщины
дает возможность узнать ее отец (X^HdY), который передал ей гамету X^Hd (отец всегда передает
дочке X хромосому, а сыну — Y), следовательно, ее генотип — X^HDX^Hd

Как оказалось, возможны два варианта генотипа дочери: X^HDX^hD, X^HdX^hD.
Генотип здорового мужчины X^HDY. Следуя логике задачи, мы рассмотрим два возможных варианта брака.

Не забывайте, что на экзамене схема задачи не является ответом. Ответ начинается только после
того, как вы напишите слово «Ответ: …». В ответе должны быть указаны все фенотипы потомства, их описание, что возможно
покажется рутинными при большом числе потомков, но весьма приятным, если вы верно решили задачу и получили за нее заслуженные
баллы

1. Задачи на наследование двух признаков, сцепленных с полом

При решении подобных задач следует использовать принципы решения задач на дигибридное скрещивание, с учетом особенностей наследования признаков, сцепленных с полом.

Задача 1-1

Рецессивные гены, кодирующие признаки гемофилии и дальтонизма, сцеплены с Х-хромосомой. Мужчина, больной гемофилией, женится на здоровой женщине, отец которой был дальтоником, но не гемофиликом. Какое потомство получится от брака их дочери со здоровым мужчиной?

Решение

А – нормальная свертываемость, а – гемофилия,
В – нормальное цветоощущение, b – дальтонизм.

1. Генотип мужчины – ХаВY, так как он несет признак гемофилии и не является дальтоником.
2. Отец женщины был дальтоником, следовательно, она получила от него рецессивный ген дальтонизма. Вторая аллель этого гена находится в доминантном состоянии, так как женщина является здоровой. По признаку гемофилии женщина гомозиготна, так как здорова (доминантный признак), и ее отец был здоров. Генотип женщины – ХАВХАb.
3. Генотип мужа дочери – ХАВY, так как он не страдает ни дальтонизмом, ни гемофилией.
4. По признаку гемофилии дочь является гетерозиготной, так как от отца она может получить только рецессивный ген, а от гомозиготной матери – только доминантный. Отец передал ей доминантный ген по признаку дальтонизма, а мать могла передать ей как доминантный, так и рецессивный ген. Следовательно, генотип дочери может быть ХаВХАb или ХаВХАВ. Задача имеет два варианта решения.

Ответ

В первом случае – 25% детей (половина мальчиков) будут болеть гемофилией, во втором – половина мальчиков будет страдать гемофилией, а половина – дальтонизмом.

Задача 1-2

Рецессивные гены гемофилии и дальтонизма связаны с Х-хромосомой. Какое потомство будет получено от брака мужчины, больного гемофилией, и женщины, больной дальтонизмом (гомозиготной по признаку отсутствия гемофилии)?

Задача 1-3

Мужчина, страдающий гемофилией и дальтонизмом, женился на здоровой женщине, не являющейся носительницей генов этих заболеваний. Какова вероятность, что у ребенка от брака его дочери со здоровым мужчиной:

1. будет одно из этих заболеваний;
2. будут обе аномалии?

Кроссинговер между генами дальтонизма и гемофилии отсутствует.

Задача 1-4

В Х-хромосоме человека могут располагаться рецессивные гены, определяющие развитие гемофилии и дальтонизма. Женщина имеет отца, страдающего гемофилией, но не дальтонизмом, и здоровую по признаку гемофилии (гомозиготную) мать-дальтоника. Эта женщина выходит замуж за здорового мужчину. Какова вероятность рождения у нее ребенка с одной аномалией, если предположить, что кроссинговер между генами гемофилии и дальтонизма отсутствует?

Задача 1-5

Ген цветной слепоты и ген ночной слепоты наследуются через Х-хромосому и находятся на расстоянии 50 морганид друг от друга. Оба признака рецессивны. Определите вероятность рождения детей одновременно с обеими аномалиями в семье, где мать имела нормальное зрение, но ее мать обладала ночной слепотой, а отец цветной слепотой, муж нормален в отношении обоих признаков.

Задача 1-6

У дрозофилы ген «изрезанных» крыльев и ген «гранатовых» глаз сцеплены и находятся в Х-хромосоме, при этом количество обычных и кроссоверных гамет образуется в равных частях. Соответствующие доминантные аллели дикого типа определяют нормальную длину крыльев и красные глаза. В эксперименте скрещивали самок чистых линий дикого типа и рецессивных по обоим генам самцов (гетерогаметный пол). Затем гибриды первого поколения скрещивали между собой, при этом было получено 56 яиц. Рассчитайте, из скольких яиц появятся самцы с «изрезанными» крыльями и «гранатовыми» глазами.

2. Задачи на наследование признаков, сцепленных с У-хромосомой.

Признаки, детерминируемые генами, расположенными в негомологичных участках Y-хромосом, всегда проявляются у мужчин и никогда не встречаются у женщин.

Задача 2-1

Перепончатопалость передается через Y-хромосому. Определить возможные фенотипы детей от брака перепончатопалого мужчины и нормальной женщины.

Решение

1. Генотип мужчины – ХYА, так как он несет ген перепончатопалости (ген можно обозначать и заглавной, и строчной буквой, так как понятие доминантности или рецессивности в данном случае не имеет смысла).
2. Генотип женщины – ХХ, поскольку у нее отсутствует Y-хромосома, содержащая ген перепончатопалости.

Схема брака

Ответ

Все девочки будут здоровы, а мальчики будут перепончатопалыми.

Задача 2-2

При скрещивании серых самок аквариумных рыбок «гуппи» с пестро окрашенным самцом в первом поколении получены серые самки и пестрые самцы в соотношении 1:1. Такое же соотношение наблюдалось во всех последующих поколениях. Как объяснить полученные результаты?