Наследование групп крови егэ

Тема, касающаяся группы крови, встречается в ЕГЭ только в заданиях с развернутым ответом. Как правило, это задачи на наследование групп крови, наследования резус-фактора. Чтобы решать такие задания без каких-либо проблем, достаточно понять механизм наследования этих двух неотъемлемых составляющих организма человека, а также следовать рекомендациям нашего преподавателя Алисы Эдгаровны. 

Для начала определимся, что же такое группы крови и резус-фактор.

На клетках крови, которые в организме переносят кислород — эритроцитах — есть специальные белки. В мембране эритроцитов человека содержится около 300 таких белков. Их молекулярное строение закодировано определенными генами (именно про варианты этих генов и идет речь в некоторых задачах). Самыми важными классификациями групп крови человека являются система AB0 и резус-фактор.

Система «AB0»

В медицине (для целей переливания крови от одного человека другому) важно знать, как происходит взаимодействие между антигенами эритроцитов и антителами, находящимися в крови. В плазме крови человека могут содержаться антитела анти-А и анти-В, на поверхности эритроцитов — антигены A и B, причём из белков A и анти-А содержится один и только один, то же самое — для белков B и анти-В. Полное отсутствие антигенов на эритроцитах и присутствие обоих антител в плазме характеризуют первую группу крови. При переливании крови контролируется состав антиген-антитело. В случае содержания в крови (при переливании) одновременно эритроцитов с антигенами A и антител анти-A в плазме крови происходит склеивание эритроцитов, то же происходит при наличии антигенов B и антител анти-B.  

На этом основана реакция агглютинации (склеивания) при определении группы крови системы AB0, когда берётся кровь пациента и стандартные группоспецифические сыворотки.

В современном мире переливание крови производится по принципу ориентирования на группу крови реципиента (тот, кто принимает переливание), для недопущения развития осложнений.

Если в медицинском центре нет крови, которая бы идеально подходила реципиенту, переливают кровь по следующему принципу: 

Таким образом, в экстренных ситуациях человек с группой крови 1(0) является универсальным донором*, а человек с 4(АВ) — универсальным реципиентом*.

————————————————————————————————————————————

До́нор (от лат. dono — «дарю») — в общем смысле это объект, отдающий что-либо другому объекту (называемому «акце́птором» или «реципие́нтом»).

Реципие́нт (лат. recipere — получать, принимать) — объект или субъект, получающий (принимающий) что-либо от другого объекта или субъекта, называемого донором.

————————————————————————————————————————————

Система «резус-фактор»

Клинически наиболее важной системой группы крови после системы AB0 — это система резус-фактор. В зависимости от человека, на поверхности красных кровяных телец может присутствовать или отсутствовать «резус-фактор», то есть антиген D. Часто используемые термины «резус-фактор», «отрицательный резус-фактор» (Rh-) и «положительный резус-фактор» (Rh+) относятся только к отсутствию или наличию антигена D. Резус-положительными являются около 85% людей европеоидной расы. Кровь переливают строго по совпадению резус-фактора.

Наследование систем «AB0» и «резус-фактор»

Чаще всего школьники встречаются с данными понятиями в 28 задании (С6) — задачи по генетике. Наследование этих систем отличается друг от друга. Вспомним, что поколение F1 зависит от генотипа родителей, и один вариант гена потомок получает от отца, а второй — от матери.

Наследование системы AB0 связано с явлением кодоминирования — когда существует несколько доминантных аллелей одного гена. В случае системы AB0 — это  сразу два доминантных аллеля A и B. Исходя из этого, рассмотрим возможные генотипы родителей по группам крови:

Генотип человека с 1(0) группой обозначается  iº iº. При этом, аллель iº является рецессивным, а первая группа крови проявляется всегда только при двух рецессивных аллелях в одном организме. Гаметы у такого организма всегда будут iº.

Генотип человека с 2(А) группой обозначается IA iº (гетерозигота с рецессивным аллелем iº ) или IA IA (гомозигота по доминантному аллею A). Гаметы первого варианта — IA и iº, второго варианта — IA.

Генотип человека с 3(B) группой обозначается IB iº (гетерозигота с рецессивным аллелем iº) или IB IB (гомозигота по доминантному аллелю B). Гаметы первого варианта — IB и iº, второго варианта — IB.

Генотип человека с 4(AB) группой обозначается IA IB (оба доминантных аллеля проявляются в фенотипе). Гаметы — IA и IB.

Для наглядности и примера разные варианты наследования группы крови представлены в таблице. Она не отражает причину появления той или иной группы у потомства (в рамках статьи все случаи наследования рассмотреть невозможно), но дает упрощенное представление о данном процессе. 

Наследование резус-фактора происходит по обычной схеме полного доминирования.

R — наличие резус-фактора

r- отсутствие резус-фактора

Генотип человека с положительным резус-фактором (Rh+) может быть представлен двумя вариантами — RR (гомозигота по доминантному аллею R) или Rr (гетерозигота).

Генотип человека с отрицательным резус-фактором (Rh-) может иметь только один вариант — rr (гомозигота по рецессиву).

Родители резус-положительны (RR, Rr) — ребенок может быть резус-положительным (RR, Rr) или резус-отрицательным (rr).

Один родитель резус-положительный (RR, Rr), другой резус-отрицательный (rr) — ребенок может быть резус-положительным (Rr) или резус-отрицательным (rr).

Родители резус-отрицательны, ребенок может быть только резус-отрицательным.

© blog.tutoronline.ru,
при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

Существование групп крови основано на содержании в эритроцитах и плазме крови веществ – агглютиногенов (изоантигенов) и агглютининов (изоантител).

В эритроцитах содержатся агглютиногены типа А и В, вещества, которые под действием агглютининов типа α и β плазмы неподходящего донора склеивают эритроциты в комочки. Такая реакция называется гемоагглютинация (склеивание крови).

Условно агглютиногены эритроцитов можно назвать “бумагой”, которая склеивается под действием “клея” — агглютинина плазмы. Это “склеивание” происходит только между одноименными агглютиногенами и агглютининами: А и α и В и β. Разноименные вещества, например А и β не влияют друг на друга.

1. В эритроцитах I группы нет агглютиногенов, но в плазме содержатся агглютинины α и β
2. В эритроцитах II группы содержатся А-агглютиногены и агглютинин β в плазме.
3. В III группе – наоборот – в эритроцитах В-агглютиноген, а в плазме агглютинин α.
4. Эритроциты IV группы содержат А и В агглютиногены, но в плазме нет агглютининов.

Отсюда понятна проблема переливания крови. Одноименные плазма и эритроциты не должны встретиться, иначе произойдет склеивание эритроцитов. Так, кровь I группы подходит всем, но сама может принять только кровь такой же группы. Кровь II и III групп подходит тем же группам или IV. Кровь IV группы нельзя переливать никому, за исключением людей с той же группой. Однако, кровь IV группы принимает все группы крови при переливании.

Резус-фактор был впервые обнаружен в 1940 году у обезьян макак – резусов и потому был так назван. Этот фактор присутствует в эритроцитах большинства (около 85%) людей планеты. У 15% людей такого фактора нет, однако в их эритроцитах были обнаружены анти-резус вещества.

При переливании крови, несовместимой по резус-фактору, особенно, если это делается не в первый раз, происходит реакция агглютинации эритроцитов. Особенно опасен резус – конфликт, который может возникнуть между матерью с – резус-фактором и ее + ребенком при беременности. Плод выделяет вещества, на которые у матери выделяются анти-резус факторы (антитела). Эти антитела разрушают эритроциты и кровеносную систему ребенка. Особенно опасна такая ситуация при второй и последующих беременностях (анти-резус вещества накапливаются).

Задачи на группы крови системы АВО

Система АВО (кодоминирование – взаимодействие аллельных генов, при котором у гетерозигот в фенотипе присутствует продукт обоих генов).

Группы крови и резус-фактор наследуются независимо, по аутосомному типу. Группы крови определяются геном I. Ген, определяющий группу крови, имеет три аллеля: I^A, I^B, i⁰, причем аллель i⁰ является рецессивной по отношению к аллелям I^A и I^B.

Положительный резус-фактор (R) доминирует над отрицательным (r).

Таблица 1. Наследование групп крови системы АB0:

Задача 1

Какие группы крови могут быть у детей, если у обоих родителей 4 группа крови?

Решение:

Р: ♀ I^AI^B   х   ♂ I^AI^B

G:    I^A, I^B          I^A, I^B

F₁:     I^AI^A(II), I^AI^B(IV), I^AI^B(IV), I^BI^B(III)

Ответ: вероятность рождения детей с IV группой крови – 50%, со II и III – по 25%.

Задача 2

У мальчика I группа, у его сестры – IV. Что можно сказать о группах крови их родителей?

Решение

Генотип мальчика – i ⁰ i ⁰(I), следовательно, каждый из его родителей несет ген i ⁰.

Генотип его сестры – I^AI^B (IV), значит, один из ее родителей несет ген I^A, и его генотип –  I^Ai⁰ (II группа), а другой родитель имеет ген I^B, и его генотип I^Bi⁰ (III группа крови).

Ответ: у родителей II и III группы крови.

Задача 3

Женщина с III группой крови возбудила дело о взыскании алиментов с мужчины, имеющего I группу, утверждая, что он отец ребенка. У ребенка I группа. Какое решение должен вынести суд?

Решение

Генотип женщины – I^BI^B или I^Bi⁰ 

Генотип мужчины – i ⁰i⁰ 

В этом случае возможны два варианта:

I вариант                                 II вариант

Р ♀ I^BI^B  × ♂ i⁰i⁰                               Р ♀ I^BI⁰  × ♂ i⁰i⁰

(III)        (I)                            (III)       (I)

G     I^B            i⁰                       G     I^B , i⁰    i⁰

F1         I^Bi⁰ (III)                      F1   I^Bi⁰ (III) и i⁰i⁰ (I)

Ответ: суд вынесет следующее решение: мужчина может являться отцом ребенка, так же, как и любой другой человек с такой же группой крови.

Задача 4

Родители имеют II (гетерозигота) и III (гомозигота) группы крови. Определите генотипы групп крови родителей. Укажите возможные генотипы и фенотипы (номер) группы крови детей. Составьте схему решения задачи. Определите вероятность наследования у детей II группы крови.

Решение

Р: ♀ I^Ai⁰   х   ♂ I^ВI^В

G:    I^A, I⁰          I^B

F1:   I^AI^B(IV), I^BI⁰(III)

Ответ:

1) родители имеют группы крови: I^Ai⁰ (II) и I^ВI^В (III)

2) возможные генотипы и фенотипы групп крови детей: I^AI^B (IV группа) и I^Bi⁰ (III группа)

3) вероятность наследования II группы крови — 0%.

Задача 5

Мужчина с III группой крови и отрицательным резусом женился на женщине со II группой крови и положительным резусом. У них родился сын со II группой крови и отрицательным резусом. Составьте схему скрещиваний. Определите генотипы и фенотипы родителей и потомков. С какой вероятностью в данной семье может родиться ребёнок с IV группой крови?

Ответ:.

1 вариант

Р: ♀ I^Ai⁰Rr         х       ♂ I^Bi⁰rr

G:    I^AR, I^Ar, i⁰R, i⁰r      I^Br, i⁰r

F1:  I^Ai^ВRr (IV+), I^Ai⁰Rr (II+), I^AI^BRr (IV+), I^Ai⁰rr (II-), I^Вi⁰Rr (III+), i⁰i⁰Rr (I+), I^Вi⁰ (III+), i⁰i⁰rr (I-)

2 вариант

Р: ♀ I^AI^ARr         х       ♂ I^Bi⁰rr

G:    I^AR, I^Ar                    I^Br, i⁰r

F1:  I^Ai^ВRr (IV+), I^Ai⁰Rr (II+), I^AI^Brr (IV-), I^Ai⁰rr (II-)

Ответ:

1) генотипы родителей: мать I^Ai⁰Rr (II+) или I^AI^ARr (II+) и отец I^Bi⁰rr (III-)

2) генотипы и фенотипы потомков: см. выше

3) вероятность рождения ребёнка с четвёртой группой крови 25%, если генотип матери I^Ai⁰, и 50%, если генотип матери I^AI^A

Задачи для самостоятельного решения

1. У мальчика IV группа крови, а у его сестры I. Каковы группы крови их родителей?
2. В родильном доме перепутали двух детей. Первая пара родителей имеет I и II группы крови, вторая пара – II и IV. Один ребенок имеет II группу, а второй – I группу. Определить родителей обоих детей.
3. Мужчина, имеющий II группу крови и положительный резус женился на женщине, имеющей III группу и отрицательный резус. У них родилось два сына, один с I группой крови и отрицательным резусом, второй с III группой и положительным резусом. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы и фенотипы родителей и детей во всех браках. Какова вероятность рождения ребёнка с отрицательным резусом, если сын с III группой крови женится на женщине с I группой и положительным резусом? Поясните свой ответ.

Здравствуйте, уважаемые читатели блога репетитора биологии по Скайпу  biorepet-ufa.ru.

Сегодня мы наконец то добрались до решения задач по генетике  на определение групп крови у человека по системе   О, А, В, АВ  агглютинино-агглютиногенных реакций и определению резус-фактора.

В предыдущей статье подробно разбирался вопрос  с чем связано, что у человека четыре фенотипические и шесть генотипических  групп крови:  первая  — I или О (нулевая), вторая — II или А, третья — III или В и четвертая — IV или АВ.

Кровь людей с I (или О нулевой) группой крови подходит всем людям — они универсальные доноры. А вот кровь людей с IV (или АВ) группой крови можно переливать только людям с такой же группой крови, но принять их организм «согласен» любую кровь — они универсальные реципиенты. Среднее положение занимают люди со II (A) и с III (В) группами крови — им годится одноименная группа крови и кровь универсальных доноров.

Конечно,  просто жизненно необходимо знать, какая у вас группа. Все мы   в течение жизни являемся либо донорами своей крови,  либо реципиентами и нельзя допустить, чтобы при переливании произошло объединение несовместимых групп крови.

                                         А что такое резус-фактор?

Даже после того как при переливании крови стали всегда строго учитывать совместимость групп по системе А,В,АВ,О, результаты иногда были удручающими. Лишь в 1940 году был описан  особый белок резус, являющийся тоже агглютиногенным. Он содержится в крови людей и обезьян (макак резусов), поэтому  и  получил такое  название.

У 85% людей в крови содержится этот агглютиноген, их называют резус-положительными (Rh⁺), а у 15% людей в крови нет этого белка, их называют резус-отрицательными (Rh-).

После переливания резус-положительной крови резус-отрицательному человеку в крови у него в ответ на чужеродный белок вырабатываются антитела. Повторное введение этому человеку резус-положительной крови может вызвать агглютинацию эритроцитов и тяжелое шоковое состояние.

Поэтому резус-положительным людям (а их подавляющее большинство), всегда подходит кровь любых по резус-фактору людей. А резус-отрицательным следует переливать кровь резус-отрицательных людей (хотя один раз то в жизни можно и кровь резус-положительного человека, но это должно быть где-то строго зафиксировано).

Следует запомнить, что группы крови по системе АВО и резус-фактор никак не связаны

Почему пришлось выделить эту мысль? Поскольку  задачи по генетике по группам крови часто составлены так, что в них одновременно указывается и информация о резус-факторе, то большинство людей так и запоминают, что это что-то единое. Спросите у человека какая у него группа крови? Он ответит, например, вторая отрицательная. Да, «вторая» — это группа крови, а «отрицательная» — это  его резус-фактор (о котором его и не спрашивали)..

Из-за важности рассматриваемой проблемы совместимости групп крови,  с  2016 года в варианты заданий ЕГЭ Части 2 уже были включены задачи на определение групп крови человека. И хотя в этих заданиях авторы-составители приводят краткую информацию о генах, определяющих разные группы крови,  дополнительное разъяснение этой темы со страничек моего блога считаю совсем не лишним.

Главное при решении этих задач надо помнить генетическую подоплеку формирования у человека четырех фенотипических групп крови:

Во-первых, за группу крови  у людей отвечает ген, обозначаемый ген I. Но в отличие от большинства других генов этот ген I имеет не  два аллельных состояния, а три:  I^О, I^А, I^В.
Но самое важное, что необходимо здесь усвоить, это то, что в каждом конкретном организме их все равно может быть только любые два   из всевозможных шести сочетаний: I^ОI^О,  I^АI^А,  I^АI^О,  I^ВI^В, I^ВI^О,  I^АI^В.

Во-вторых, оказалось, что для этих трех аллельных генов существуют разные закономерности их фенотипического проявления (доминантность и кодоминантность).

Ген I^А, например, доминирует над геном I^О (когда они объединяются в одной зиготе будущего организма — один от отца, другой от матери); точно также и ген I^В  оказался доминантным над I^О.

Но при совместном появлении в зиготе генов I^А и I^В, ни один из них не доминирует над другим, они равносильны, кодоминантны, поэтому формируют новый признак организма — IV или АВ группу крови.

Что же, надеюсь вам теперь понятно, почему у людей четыре фенотипических групп крови, чем они отличаются генетически и мы можем закрепить материал, разобрав примеры конкретных заданий ЕГЭ предыдущих лет.

                                Задача 1. Перепутали детей в родильном доме, как быть?

В родильном доме перепутали двух мальчиков. Родители одного из них имеют  А и О  группы крови. Родители другого — А и АВ группы крови. Исследование показало, что дети имеют О и А группы крови. Определите, кто чей сын?                                                                       

1. Распишем генотипы групп крови  родителей на основе их фенотипов:

а) для первой пары родителей: один родитель c группой крови А имел генотип I^АI^А  или  I^АI^О,  другой — с группой крови О имел генотип только  I^ОI^О;

б) для второй пары родителей: один был тоже с группой А и имел генотип  I^АI^А  или  I^АI^О, другой — с группой крови АВ имел генотип I^АI^В.

2. Гаметы, производимые каждой из пар родителей

а) для первой пары все возможные разные гаметы будут:      I^А,      I^О        и        I^О

б)  для второй пары все возможные разные гаметы будут:      I^А,      I^О        и       I^А,       I^В      

3. Распишем генотипы групп крови детей с известными фенотипами групп крови О и А

а) генотип первого ребенка      I^ОI^О;                                                                                               

б) генотип второго ребенка       I^АI^А   или    I^АI^О

Мы видим, что первый ребенок с О группой крови мог родиться только от первой пары родителей, поскольку только у них обоих присутствовали аллельные гены   I^О  (хотя они могли быть  родителями и второго ребенка, если он   гетерозиготен    I^АI^О).   

Вторая супружеская  пара могла являться родительской по отношению  ко второму ребенку, но   ни при каких обстоятельствах они не могли быть родителями первого ребенка.  

      Задача 2. Когда можно по группам крови детей точно определить группы крови родителей

У мальчика  с группой крови О родилась сестра в группой крови АВ. Что можно сказать о группах крови и генотипах их родителей?  Рождение детей с какими еще группами крови можно ожидать в этой семье?                                                                  

Генотип мальчика с О группой крови:   I^О,I^О, а генотип его сестры с четвертой АВ группой крови:  I^АI^В.

1.Таким образом, кровные дети с одной семье, имеющие все три аллельных гена групп крови могли появиться однозначно только от родителей гетерозигот со второй  I^АI^О и третьей  I^ВI^О группами крови.

2. В этой семье возможно появление детей еще с такими же как у родителей группами крови второй и третьей и тоже только гетерозигот:   I^АI^О  и  I^ВI^О.

                                        Задача 3, Необходимо анализировать разные варианты

У матери 3 группа крови, а у отца 4. Определите возможные группы крови детей, если известно, что аллели А и В доминируют на аллелем О, а между собой А и В   являются кодоминантными.

Обратите внимание, что в условии задачи (видимо, для простоты написания) для обозначения аллелей гена группы крови   I, его аллели записаны не как индексы сверху от гена I, а просто отдельными буквами: А, В, О. Воспользуемся и мы в дальнейшем этой упрощенной записью генотипов особей с различными группами крови.

Генотип матери  с третьей группой крови может быть   как ВВ (если гомозигота) или ВО (если гетерозигота). Генотип отца четвертой группы крови — только АВ.

Таким образом, если мать была гомозиготной с генотипом ВВ, то у детей может быть только третья группа (генотип ВВ) или четвертая (генотип АВ).

Если мать гетерозиготная ВО, то у детей может быть вторая группа крови (генотип АО), третья группа крови (ВВ и ВО) и четвертая группа крови (АВ).

Задача 4. На совместимость крови матери с кровью ее детей,  крови сестры с кровью брата

Известно, что кровь О группы можно переливать всем людям, кровь А группы — только лицам А или АВ групп, кровь В группы — только лицам В или АВ групп, а кровь АВ группы — только людям АВ группы. Всегда ли возможно переливание крови матери детям, а крови сестры — ее родному брату?                                                                     

Задание это отличается от обычных генетических задач, мы не можем расписать как положено по пунктам: генотипы родителей, их гаметы, генотипы и фенотипы их возможного потомства. Как же поступать в таких случаях. Прежде всего надо быть хорошо подготовленным, что называется «быть в теме», чтобы не просто ответить кратко «да» или «нет», а, по возможности, показать глубину ваших знаний, то есть представить полно все возможные варианты событий.

Как будем отвечать на   это задание?  Поскольку нам в условии задания ничего не говорится об отце, то нужно просто наиболее полно разобрать все гипотетически возможные варианты совместимости переливания крови. И здесь абсолютно нет никакой разницы в обосновании пригодности крови матери для своих детей или крови сестры для ее родного брата.

Сначала можно рассмотреть контрастные варианты, затем остальные, что бы была какая то логика в построении ответа.

1. Если у матери первая I группа крови (или О нулевая), то да — она всегда может быть донором своим детям, независимо от того какой второй аллельный ген достался ее ребенку от отца. С группой крови О — она вообще универсальный донор для всех людей на свете.

2..Если у матери IV группа крови (или АВ), то ее кровь будет пригодна для переливания только детям с такой же группой крови. Поскольку такая группа крови вообще самая редкая, то можно говорить, что мать с IV группой крови почти никогда не сможет являться донором своим собственным детишкам.

3. Если же у матери  II (A) или  III (B) группы крови, то ее кровь можно использовать для переливания лишь тому ребенку, у кого одноименная группа крови или если  он имеет IV группу.

Все эти варианты ответов совершенно подходят для обоснования пригодности или непригодности сестры в качестве донора крови своему родному брату.

                               Задача 5. Объясняющая наследование резус-фактора

Известно, что при переливании крови, надо  учитывать не только группы крови по системе агглютинино-агглютиногенных реакций О, А, В и АВ, но и знать резус-фактор. Наличие резусного антигена  является доминантным признаком, поэтому обозначают его R большим, а его отсутствие — признак рецессивный, поэтому обозначают его буквой r малое. Какие дети могут появиться от брака родителей со всеми возможными сочетаниями резус-фактора?

Как поступить с оформлением данной задачи. Всегда надо следовать какой-то определенной логике построения ответа. Например, можно идти от простого к сложному (что в этом задании очень уместно). Я предлагаю вам построить ответ по аналогии с опытами Менделя. Этим вы покажете свое глубокое знание предмета.

А в чем здесь аналогия? Какие родительские генотипы брал Мендель для первого скрещивания? Правильно, чистые линии, то есть когда оба аллельных гена в генотипе одного организма, отвечающих за проявление какого-то признака,  находятся в одинаковом состоянии: у одного организма они оба доминантные, а у другого — оба рецессивные.

В применении к данной задаче первая наша супружеская пара будет иметь генотипы:    RR   х   rr

Гаметы, ими производимые:    R    и      r

F:        Rr

Таким образом, от гомозиготных по наличию или отсутствию резус-фактора родителей все дети рождаются только резус-положительными и гетерозиготными по генотипу. Наглядная демонстрация первого закона Менделя: «закон единообразия гибридов первого поколения».

Ну естественно вторая наша супружеская пара будет:  оба родителя  резус-положительные, гетерозиготные по генотипу:     Rr    х    Rr

Гаметы, ими производимые:  R,  r     и    R,  r

F:             RR, Rr, Rr, rr

Это демонстрация второго закона Менделя: «закон расщепления признаков в потомстве 1:2:1 по генотипу и 3:1 по фенотипу». Действительно, от родителей   с резус-положительной кровью (но гетерозигот) рождаются дети как резус-положительные (большинство), так и резус-отрицательные (25%).

Можем ли мы и дальше проследить на данном примере установление третьего закона Менделя (закона независимого наследования признаков)? Нет, очевидно не можем, так как третий закон выводится из дигибридного скрещивания.

Но тогда какую логику мы должны применить к выбору следующего варианта скрещивания? Например, вот такую. Покажем, что нам известно что такое «анализирующее скрещивание». В чем оно заключается? В ответе на вопрос: чистой или гетерозиготной является особь с доминантным фенотипом?

Для этого анализируют потомство этой особи от скрещивания с чистой (то есть гомозиготной) рецессивной особью. А) если все потомство единообразно, то наша исследуемая особь гомозиготна. Б) если обнаруживается расщепление в потомстве, то она гетерозиготна.

Наш выбранный первый вариант решения задачи и есть ответ на вопрос анализирующего скрещивания (А), тот есть мы его уже учли. А для варианта анализирующего скрещивания Б исследуем потомков такой вот (уже  третьей из возможных) супружеских пар :     Rr   х    rr

Гаметы:                   R,   r     и       r

F:                         Rr  и  rr    (расщепление 1:1 и по генотипу, и по фенотипу — все возможные потомки повторяют и генотип, и фенотип обоих родителей).

Таким образом, если при анализирующем скрещивании наблюдается расщепление в потомстве, то генотип неизвестной первой особи гетерозиготен  Rr.

Остался самый простой вариант (с которого можно было бы и начинать, следуя логике от простого к сложному). От четвертой из возможных сочетаний супружеских пар, когда оба родителя имеют резус-отрицательную кровь:    rr   x   rr   могут появиться дети тоже только резус-отрицательные и все с генотипом    rr.

              Задача 6. Одновременное изучение наследования группы крови и цвета глаз

В семье, где родители кареглазые, имеется четверо детей. Двое голубоглазых имеют 1 и 4 группы крови, двое кареглазых 2 и 3 группы крови. Определите вероятность рождения следующего ребенка кареглазого с 1 группой крови, если известно, что карий цвет глаз доминирует над голубым обусловлен аутосомным геном.

Чтобы не загромождалось оформление этой задачи, буквенные выражения генотипов по группам крови будем записывать  снова, как и в задаче 3, не индексами при гене I, а просто: генотип первой группы крови OO, второй АA или AO, третьей ВB или  BO и четвертой АВ.

Тогда цвет глаз, обозначим, чтобы не путаться с группами крови, буквой С большое и с маленькое. Генотип людей с карими глазами будет СС или Сс, а с голубыми — сс.

Поскольку генотипы рожденных детей почти известны – это OOсс, ABсс, А-С- ,B-С-, то кареглазые родители были по этому признаку (цвету глаз) оба гетерозиготы Сс, иначе бы у них не появились голубоглазые дети. А ребенок с группой крови ОО мог появиться только в том случае, если они к тому же были геретозиготны и по группам крови AO и BO.

Итак, мать и отец обязательно были дигетерозиготы, то есть гетерозиготны и по группам крови, и по цвету глаз.  Чтобы найти всевозможное потомство от родителей с генотипами    АОСс и  ВОСс, надо построить решетку Пеннета 4 х 4 = 16 вариантов (от скрещивания гамет АС, Ас, ОС, Ос  с гаметами ВС, Вс, ОС, Ос).

Ответ: вероятность рождения ребенка ООС- (с первой группой крови  и кареглазого)  равна трем шестнадцатым или примерно 19%.

Задача 7. Как по группам крови детей определить группы крови  родителей?

У детей в семье 1,2,3, группы крови, какие группы крови могут быть у их родителей?

Так как дети  одних и тех же родителей имеют генотипы ОО (первая группа крови), АА или АО (вторая группа крови), ВВ или ВО (третья группа крови), то у одного из родителей генотип второй группы крови будет гетерозиготным АО, и у другого с третьей группой крови тоже гетерозиготный ВО. Иначе не появится ребенок с первой группой крови ОО.

Задача 8. О том, что для решения задачи необходимо использовать всю предложенную информацию

Какая будет группа крови у девочки, если у матери II группа крови (резус-фактор положительный), у отца IV группа крови (резус-фактор положительный), а у сестры III группа крови (резус-фактор отрицательный).

Очевидно, что по группе крови мы можем сразу записать полностью лишь генотип отца АВ (IV группа), а вот генотип матери со II группой мог бы быть как АА, так и А0. Но, так как известно, что у этой девочки есть сестра с III группой крови, то генотип сестры мог быть только В0 (так как ген В от отца, то значит ген 0 должен быть от матери).

Поэтому мы можем теперь точно указать генотип матери, он будет А0. Гаметы матери: А,0; гаметы отца А,В. Из всех возможных сочетаний гамет равновероятно образование генотипов АА, А0, В0, АВ. Значит у девочки возможные группы крови: II (50%), III (25%)или IV (25%).

И для определения резус-фактора у этой девочки нам помогает информация  по резус-фактору ее сестры. Так как генотип сестры был резус-отрицательным, то есть rr, то генотипы обоих резус-положительных родителей обязательно могли быть только гетерозиготными, то есть  Rr.

От гетерозиготных родителей по резус-фактору, возможно рождение детей со следующими генотипами: RR, 2Rr, rr, то есть эта девочка могла быть с вероятностью 75% резус-положительной, а с вероятностью 25% — резус-отрицательной.

Задача 9. С каким резус-фактором будут дети при всех возможных сочетаниях этого фактора у родителей

Какие дети могут появиться от брака двух резус-отрицательных родителей? В случае если один из родителей резус-отрицательный, а другой – резус-положительный? От брака двух резус-положительных родителей?

Обозначим: аллель R — резус-положительный; аллель r — резус-отрицательный.

1. P: rr * rr от двух резус-отрицательных родителей потомство может быть только резус-отрицательным.

2. Здесь надо рассмотреть два варианта, когда второй родитель гомозигота и когда гетерозигота:

а) P: rr * RR, то все дети будут только резус-положительными гетерозиготами с генотипом Rr;

б) P: rr * Rr, то дети будут rr и Rr, то есть резус-отрицательными и резус-положительными в соотношении 1: 1.

3. А здесь требуется рассмотреть сразу три варианта:

а) P: RR * RR — все дети только RR — резус-положительные;

б) P: Rr * RR — дети Rr и RR по генотипу и все резус-положительные по фенотипу;

в) P: Rr * Rr — дети RR:2Rr:rr по генотипу 1:2:1, а по фенотипу 3:1 (3 резус-положительных к 1 резус- отрицательному).

Задача 10. Как резус-фактор или группа крови помогают исключить отцовство

Мужчина, имеющий резус+ кровь 4-й группы, женился на женщине, имеющей резус+ кровь 3 группы. Отец жены имел резус- кровь 1 группы. В семье имеются 2 ребенка: первый имеет резус— кровь 3 группы, второй резус+ кровь 1-й группы. По какой из двух пар аллелей исключается отцовство (по группе крови или по резус-фактору)?

Генотип мужчины RRAB или RrAB.  Генотип резус-положительной женщины с 3-ей группой крови дигетерозиготен RrBO, так как генотип её отца rrOO.

Генотип первого ребенка rrBB или rrBO. Он мог родиться от данного мужчины. Генотип второго ребенка RROO или RrOO. По резус-фактору он мог бы быть сыном данного мужчины, а вот по группе крови ОО — нет.

***

Для тех, кто хочет быстро разобраться как надо решать подобные задачи по генетике, могу предложить мою платную книжицу.

                ******************************************************************
У меня на блоге вы можете приобрести  ответы на все тесты ОБЗ ФИПИ за все годы проведения экзаменов  по ЕГЭ и ОГЭ (ГИА).

Версия для печати и копирования в MS Word

Завершить тестирование, свериться с ответами, увидеть решения.

ЗАДАЧИ НА ГРУППЫ КРОВИ СИСТЕМЫ АВО

Система АВО (кодоминирование – взаимодействие аллельных генов, при котором у гетерозигот в фенотипе присутствует продукт обоих генов).

По системе АВО существует 4 группы крови:

1 группа имеет агглютинины α и β, но агглютиногенов не имеет, поэтому она называется нулевой группой и обозначается 0.

2 группа имеет агглютиноген А и агглютинин β — ее называют группой А.

3 группа имеет агглютиноген В и агглютинин α – это группа В.

4 группа — группа АВ, агглютининов не имеет.

Группы крови определяются геном J.

Наследование происходит по типу множественных аллелей.

Наличие той или иной группы крови определяется парой генов (или локусов), каждый из которых может находиться в трех состояниях (J^A, J^B или j⁰). Генотипы и фенотипы лиц с разными группами крови приведены в таблице 1.

Таблица 1. Наследование групп крови системы АB0:

Примеры решения задач.

Задача 1.

В родильном доме перепутали двух детей. Родители одного из них имеют 1 и 2 группы крови, родители другого — 2 и 4. Исследование показало, что дети имеют 1 и 2 группы крови. Определите, кто чей ребенок?

Решение.

1). У первой пары родителей 1 и 2 группы крови:

У матери 1 группа — j⁰j⁰ только гомозиготное состояние;

У отца 2 группа крови – имеет два состояния. Мы возьмем гетерозиготного отца, так как нужно проанализировать расщепление по данному признаку, чтобы увидеть все проявившиеся группы детей у данных родителей.

Произведем анализ скрещивания.

♀ j⁰j⁰ ♂J^AJ⁰

Р

1 группа 2 группа

G j⁰ J^A J⁰

F₁ J^AJ⁰ j⁰j⁰

2 группа 1 группа

У первой пары родителей дети могут иметь либо 1, либо 2 группы крови.

2). У второй пары родителей у матери 2 группа крови, пусть будет она также гетерозиготна — J^AJ⁰, у отца 4 группа крови тоже будет гетерозиготна — J^AJ^B.

Вот какими будут результаты скрещивания:

Р ♀J^AJ⁰ ♂J^AJ^B

2 группа 4 группа

G J^A j⁰ J^A J^B

F₁ J^AJ^A J^AJ⁰ J^AJ^B J^BJ⁰

2 группа 2 группа 4 группа 3 группа

У второй пары родителей могут быть дети 2, 3, 4 групп крови, то есть детей 1 группы крови у них быть не может.

Следовательно, ребенок первой группы крови принадлежит первой паре родителей, а 2 группы крови — второй паре родителей.

Задача 2.

В родильном доме перепутали двух детей. Первая пара родителей имеет I и II группы крови, вторая пара – II и IV. Один ребенок имеет II группу, а второй – I группу. Определить родителей обоих детей.

Решение

Первая пара родителей

У одного родителя – I группа крови – генотип j⁰j⁰. У второго родителя – II группа крови. Ей может соответствовать генотип J^AJ^A или J^Aj⁰. Поэтому возможны два варианта потомства:

Первая пара может быть родителями и первого, и второго ребенка.

Вторая пара родителей

У одного родителя II группа (J^AJ^A или J^Aj⁰). У второго – IV группа (J^AJ^B). При этом также возможны два варианта потомства:

Вторая пара не может являться родителями второго ребенка (с I группой крови).

Ответ

Первая пара – родители второго ребенка. Вторая пара – родители первого ребенка.

Задача 3.

Женщина с III группой крови возбудила дело о взыскании алиментов с мужчины, имеющего I группу, утверждая, что он отец ребенка. У ребенка I группа. Какое решение должен вынести суд?

Решение.

1. Генотип женщины – J^BJ^B или J^Bj⁰.

2. Генотип мужчины – j⁰j⁰.

В этом случае возможны два варианта:

Ответ:

Суд вынесет следующее решение: мужчина может являться отцом ребенка, так же, как и любой другой человек с такой же группой крови.

Задача 4.

У женщины с I группой крови родился ребенок с I группой крови. Будет ли удовлетворен судом иск о признании отцовства к Л.М., у которого IV группа крови?

Решение.

Первая группа крови матери нулевая и имеет один генотип — j⁰j⁰ (гомозиготна), у гетерозиготного отца 4 группа крови, тоже один тип генотипа — J^AJ^B.

Р ♀j⁰j⁰ ♂J^AJ ^B

I IV

G J⁰

J ^B

J^A

F₁ J^Aj⁰ J^Bj⁰

II III

Ответ: Мужчина 4 группы крови отцом не будет, т.к. у этой пары не может родиться ребенок с I группой крови.

Задача 5.

У матери первая группа крови, у отца – неизвестна. Ребенок имеет первую группу крови. Может ли отец иметь вторую группу крови?

Решение (допускается и следующее оформление задачи).

Р ♀ОО ♂АО

III

G

А

О

F₁ ОО АО

I II

Ответ: Отец может иметь 2 группу крови, если его генотип будет гетерозиготен – J^Aj⁰.

Задача 6.

В родильном доме перепутали двух мальчиков (назовем их условно «X» и «Y»). Родители первого имеют I и IV группы крови, родители второго – I и III группы крови. Анализ показал, что у «Y» – I, а у «X» – II группа крови. Определите, кто чей сын?

Дано: Р1 – 1группа 00, 4 группа АВ

Р2 — 1 группа 00, 3 группа ВВ, ВО

Х — 2 группа АО

Y- 1 группа 00

Решение.

1). Р1 00 х АВ

G 0 А В

F1 АО ВО

2 группа 3 группа

2). Р2ОО х ВВ

1 гр 3 гр

G О В

F2 ВО

3 группа

3). Р3ОО х ВО

1 гр 3 гр

G О В О

F3 ВО ОО

3 гр 1 гр

Ответ: Следовательно, у родителей с I и IV группами крови – сын «Х», а у родителей с группами крови I и III, – сын «Y», ибо только у этих супругов возможно рождение ребенка с I группой крови (отец гетерозиготен).

Задача 7.

В семье, где отец имел IV группу крови, а мать II группу, родилось четверо детей, имеющих I, II, III и IV группы крови. Судмедэкспертиза установила, что один из детей внебрачный. Установите генотипы родителей и определите, ребенок с какой группой крови – внебрачный.

Решение.

1). Р АА х АВ

G А А В

F1 АА АВ

2 гр 4 гр

2). Р АО х АВ

G А О А В

F1 АА АО ВО АВ

2 гр 2 гр 3 гр 4 гр

Ответ: внебрачным является ребенок с I группой крови.

Задачи для самостоятельного решения.

Задача 8.

У мальчика I группа, у его сестры – IV. Что можно сказать о группах крови их родителей?

Объяснение.

1.Генотип мальчика – j⁰j⁰, следовательно, каждый из его родителей несет ген j⁰.

2. Генотип его сестры – J^AJ^B, значит, один из ее родителей несет ген J^A, и его генотип – J^Aj⁰ (II группа), а другой родитель имеет ген J^B, и его генотип J^Bj⁰ (III группа крови).

Ответ:

У родителей II и III группы крови.

Задача 9.

У отца IV группа крови, у матери – I. Может ли ребенок унаследовать группу крови своего отца?

Объяснение

Генотип отца — J^AJ^B , генотип матери — j⁰j⁰ .

Р ♀j⁰j⁰ ♂J^AJ ^B

G j⁰ J^A J ^B

F₁ J^A j⁰ J ^B j⁰

II III

Ответ: Сын не может иметь группу крови своего отца

Задача 10.

Родители имеют II и III группы крови. Какие группы следует ожидать у потомства?

 Объяснение.

В этом случае возможны два варианта:

1) родители гомозиготны:

Р ♀J^AJ^A ♂ J ^BJ ^B

G J^A J ^B

F₁ J^AJ ^B

IV

2) родители гетерозиготны:

P ♀ J^AJ⁰ ♂J ^BJ⁰

G J^A J⁰ J ^B J ⁰

F₁ J^AJ ^B J^AJ⁰ J ^BJ⁰ J⁰J⁰

IV II III I

Ответ:

Если родители гомозиготны по генотипу, то потомство будет иметь IV группу крови.

Если родители гетерозиготны по генотипу, то потомство может иметь все 4 группы крови.

Задача 11.

В каких случаях судебная экспертиза может дать однозначный ответ об отцовстве ребенка?

Ответ.

Судебная экспертиза дает однозначный ответ, только при отрицательном результате. Например, мать IV (AB) и отца I (0), а ребенок IV (AB), тогда этот мужчина не мог быть отцом данного ребенка.

Задача 12.

Какие группы крови будут у детей, если у матери — 1 группа крови, а у отца — 4 группа крови?

Объяснение.

Р ♀j⁰j⁰ ♂J^AJ ^B

G j⁰ J^A J ^B

F₁ J^AJ⁰ J ^B J⁰

II III

Ответ: У детей будут II и III группы крови.

Задача 13.

У матери первая группа крови, а у отца — третья. Могут ли дети унаследовать группы крови своей матери? Возьмите два варианта решения, когда отец гомозиготен и когда он гетерозиготен.

Объяснение.

1) Р ♀j⁰j⁰ ♂J^ВJ ^B 2) Р ♀j⁰j⁰ ♂J^ВJ ⁰

G j⁰ J ^B G j⁰ J ^B J ⁰

F₁ J^ВJ ⁰ F₁ J ^BJ⁰ J⁰J⁰

III III I

Ответ: Могут, если отец будет гетерозиготен по генотипу.

Задача 14.

У матери – I группа крови, а у отца – III. Могут ли дети унаследовать группу крови своей матери?

Задачи на резус — фактор.

Наследование резус-фактора.

В эритроцитах у 85% людей имеется белок резус-фактор. Люди, у которых в эритроцитах имется этот белок, называют резус-положительными. У 15% людей в эритроцитах нет этого белка. Это резус-положительные люди. Резус-положительный белок синтезируется под контролем доминантного гена Rh + (генотипы Rh + Rh + (гомозигот) и Rh + rh– (гетерозигот). Рецессивный генrh– не синтезирует данный белок в эритроцитах крови человека, рецессивный генотип будет только гетерозиготным rh–rh-.

Решение генетической задачи на наследование резус-фактора человека.

Отец ребенка – гомозиготный резус – положительный, мать резус отрицательна. Определите и объясните:

а). Каковы генотип и фенотип ребенка; б). Что произойдет, если в организмы матери развивается резус-положительный ребенок; в). Почему второй ребенок этих родителей может родиться мертвым.

Р rh — rh — Rh + Rh +

G rh — Rh+

F 1 Rh + rh–

Ответ:

а) генотип ребенка Rh + rh – по фенотипу резус-положительный;

б) между резус-отрицательной матерью и резус-положительным ребенком возникает резус-конфликт, так как в крови матери образуются антитела, нейтрализующие резусный белок эритроцитов зародыша, тем самым разрушая их, у ребенка развивается гемолитическая желтуха.

в) при второй беременности антитела, накопившиеся в организме матери, практически сразу начинают разрушать эритроциты зародыша, что приводит к его гибели.

Задачи ЕГЭ смешанной тематики.

Задача 1.

Группа крови и резус-фактор – аутосомные, несцепленные признаки. Группа крови контролируется тремя аллелями одного гена — J⁰, J^А, J^В. Аллели J^Аи J^В доминируют над аллелем J⁰. Первую группу (0) определяют рецессивные гены J0, вторую группу (А) определяет доминантный аллель J^А, третью группу В доминантный аллель J^В, четвертую (АВ) оба аллеля J^А J^В. Положительный резус-фактор (Rh +)доминирует над отрицательным (rh -). Женщина со второй резус-положительной кровью , имеющая сына с первой резус-отрицательной кровью подала заявление в суд на мужчину с третьей резус-положительной кровью для установления отцовства. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и ребенка. Может ли этот мужчина быть отцом ребенка? Объясните механизм (характер) наследования признаков крови и резус-фактора.

Решение.

1. Условие задачи:

2). Решение задачи.

J^АJ⁰Rh + rh — J^ВJ⁰Rh + rh —

Р ♀ 2 гр (А) Rh + (положительный) х ♂ 3 гр (В) Rh + (положительный)

G J^АRh + J^Аrh — J⁰Rh + J⁰rh — J^ВRh + J^Вrh — J⁰Rh + J⁰rh —

3). Объяснение решения задачи.

1). Сын этой женщины имеет 1 группу крови, отрицательный резус-фактор, его генотип — J⁰J⁰rh- rh-. Это возможно, если родители гетерозиготны по обеим парам признаков и имеют генотипы — ♀ J^АJ⁰Rh + rh — (фенотип — 2 гр (А) Rh + (положительный)), ♂ J^ВJ⁰Rh + rh – (фенотип — 3 гр (В) Rh + (положительный)).

2). Мужчину могут признать отцом в том случае, если он и данная женщина будут гетерозиготны по обеим признакам.

3). Группа крови АВ0 наследуется по принципу кодоминирования, а резус-фактор — полного доминирования.

Ответ.

1.Генотипы, фенотипы и гаметы родителей

♀ J^АJ⁰Rh + rh -, 2 гр (А) Rh + (положит), гаметы -J^АRh +, J^Аrh -,J⁰Rh +,J⁰rh —

♂J^ВJ⁰Rh +rh -, 3 гр (В) Rh + (положит), гаметы -J^ВRh +,J^Вrh -,J⁰Rh +,J⁰rh –

2.Генотип сына — J⁰J⁰rh- rh-, его фенотип — 1 группа крови, отрицательный резус-фактор. Мужчину можно признать отцом в том случае, если он и данная женщина будут гетерозиготны по обеим признакам.

3.Группа крови АВ0 наследуется по принципу кодоминирования, а резус-фактор — полного доминирования.

Задача 2.

Может ли от брака голубоглазой (рецессивный признак) женщины с 1 группой крови и кареглазого мужчины с 4 группой крови, мать которого имела голубые глаза, родиться ребенок с голубыми глазами и 1 группой крови. Ответ поясните. Определите генотипы родителей и детей. Составьте схему решения задачи.

1. Условие задачи.

   Признак, фенотип	ген	генотип
   Карий цвет глаз Голубой цвет глаз 1 группа (0) крови 2 группа (А) крови 3 группа (В) крови 4 группа(АВ) крови Р ♀голуб., 1гр (00) крови ♂карегл 4 гр (АВ) крови F голуб, 1 (00) группа крови	А А J0 JА JВ JА , JВ а, 0 а, А,В	АА (гомозигот), Аа (гетерозигот) аа (гомозигот) J0J0 JАJА, JАJ0 JВJВ, JВJ0 JА JВ аа J0J0 АА JАJВ гомозигот, Аа JАJВ гетерозигот

2. Схема решения задачи.

аа J⁰J⁰ Аа J^АJ^В

Р ♀голуб., 1гр (00) крови х ♂карегл 4 гр (АВ) крови

G а J⁰ А J^А АJ^В аJ^А аJ^В

1. Объяснение решения задачи.

У мужчины карий цвет глаз, но его мать имела голубые глаза, поэтому по аллели цвета глаз он гетерозиготен, его генотип — Аа J^АJ^В, генотип женщины — аа J⁰J⁰. В этой семье дети не могут унаследовать 1 группу (00) крови, а голубой цвет глаз могут иметь 50% детей.

1. Ответ.

1. Генотипы, фенотипы, гаметы родителей

♀аа J⁰J⁰,голуб., 1гр (00) крови, (а J⁰)

♂Аа J^АJ^В, карегл 4 гр (АВ) крови, (А J^А, АJ^В,аJ^А, аJ^В)

1. Генотипы и фенотипы детей

Аа J^АJ⁰карие глаза 2 группа (А0) крови

Аа J^ВJ⁰карие глаза 3 группа (В0) крови

аа J^АJ⁰голубые глаза 2 группа (А0) крови

аа J^ВJ⁰ голубые глаза 3 группа (В0) крови

1. Ребенок с генотипом ааJ⁰J⁰(голубоглазый с 1 группой крови) родиться в этой семье не может.

Задача 3.

В семье резус-положительных родителей, в которой отец имеет 3 группу крови, а мать 2 группу крови, родился резус-отрицательный сын с 1 группой крови. Определить генотипы родителей м вероятность рождения у них резус-отрицательного ребенка с 4 группой крови.

Дано: Отец — 3 группа, резус – положительный

Мать – 2 группа, резус- положительный

Сын – 1 группа, резус-отрицательный

Найти: Р — генотипы

Ребенок — 4 группы, резус отрицательный

Решение.

Так как в данной семье родился резус-отрицательный сын с 1 группой крови с генотипом — rh-rh-J⁰J⁰, то родители должны быть гетерозиготны по резус-фактору и группам крови.

Р Rh+ rh-J^вJ⁰ Rh+ rh- J^АJ⁰

резус полож3 группа резус полож 2 группа

Составив и проанализировав решетку Пеннета, определили, что детей с 4 группой крови и резус отрицательным фактором 1/16 часть. Вычислим в %.

16 — 100%

1 — х%

х = = 6, 25%

Тип задачи — наследование групп крови по типу кодоминирования и резус-фактора (аутосомного) признака с полным доминированием.

Ответ. 1). Генотипы родителей: Rh+ rh- J^вJ⁰ , Rh+ rh- J^АJ⁰ .

2).Вероятность рождения резус-отрицательного ребенка с 4 группой крови равна 6,25%.