Наследование при сцеплении генов. Генетические карты: Методические указания для проведения практических занятий по курсу ''Генетика с основами селекции''

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ для проведения практических занятий по курсу «Генетика с основами селекции» по теме: «Наследование при сцеплении генов. Генетические карты» для студентов дневного и очно-заочного отделений биолого-почвенного факультета

Ростов-на-Дону 2006

Методические указания разработаны доктором биологических наук, профессором кафедры генетики Т.П. Шкурат, доцентом кафедры генетики Н.И. Беличенко, старшим преподавателем кафедры генетики Н.Г. Палеевым, магистром кафедры генетики Н.П. Зайченко.

Ответственный редактор

д.б.н. Е.П. Гуськов

Компьютерный набор и верстка

Н.П. Зайченко

Печатается в соответствии с решением кафедры генетики биологопочвенного факультета РГУ, протокол № 9 от 25.04.06.

2

Гены, локализованные в одной хромосоме, называются сцепленными. Сцепленные гены наследуются совместно. Количество групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом. Сцепление бывает полным и неполным. Полное сцепление – гены, расположенные рядом, не участвуют в кроссинговере. Неполное сцепление – частота кроссинговера зависит от расстояния между генами. Если расстояние между генами 20 морганид, то родительские гаметы будут образовываться в 80% случаев, а кроссоверные в 20%. Перекрест участками

или кроссинговер происходит между гомологичными

хромосом

в

процессе

мейоза.

Гомологичные

хромосомы

конъюгируют (сближаются), в двух-трех точках на хромосоме образуют хиазмы. В этих точках происходит обмен гомологичными участками, который приводит к образованию рекомбинантных гамет. При независимом наследовании в анализирующем скрещивании гибриды будут образовываться с одинаковой частотой. AaBb x aabb AaBb; aaBb; Aabb; aabb 25 : 25 : 25 : 25 В случае локализации генов в одной хромосоме гибриды будут образовываться с разной частотой. Родительские – больше, кроссоверные – реже, в зависимости от расстояния между генами. 3

AaBb x aabb AaBb; aaBb; Aabb; aabb 40 : 10 : 10 : 40

Основные положения хромосомной теории наследственности. Закон Т. Моргана 9

Гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются совместно.

9

Группы генов, расположенные в одной хромосоме, называются

группами сцепления. 9

Число групп сцепления равно числу пар хромосом, то есть

гаплоидному набору хромосом. 9

Частота

кроссинговера

между

двумя

неаллельными

генами,

расположенными в одной хромосоме, пропорциональна расстоянию между ними. 9

1% кроссинговера равен 1 санти-морганиде.

9

Полное сцепление - в норме кроссинговер не идет.

9

Неполное сцепление - при коньюгации гомологичных хромосом

возможен кроссинговер.

4

Задачи 1. Можно ли легко определить расстояние между генами А и В в скрещивании АЬ//ab х аВ//аЬ? Объясните. 2. У томатов высокий стебель доминирует над карликовым, а шаровидная форма плода над грушевидной. Расстояние между генами, определяющими эти признаки, равно 20%. Скрещено высокое грушевидное растение с карликовым шаровидным. Какого потомства, и в каком отношении следует ожидать от скрещивания гибридов F1 с карликовыми грушевидными растениями? 3. При скрещивании кукурузы с гладкими окрашенными семенами с растениями, имеющими морщинистые неокрашенные семена, потомство оказалось с гладкими окрашенными семенами, а от анализирующего скрещивания получено 4152 растения с гладкими окрашенными семенами, 149 - морщинистыми окрашенными, 152 - гладкими неокрашенными, 4163 морщинистыми неокрашенными. Дайте полное объяснение полученным результатам. 4. Высокое растение томата с шаровидными плодами, скрещенное с карликовым, имеющим грушевидные плоды, дало 81 высокое шаровидное, 79 карликовых грушевидных, 22 высоких грушевидных и 17 карликовых шаровидных потомков. Другое высокое растение с шаровидными плодами, скрещенное с карликовым грушевидным, дало 21 высокое грушевидное, 18 карликовых шаровидных, 5 высоких шаровидных и 4 карликовых грушевидных потомка. Какое потомство, и в каком отношении они дали бы при скрещивании друг с другом? 5. От скрещивания растений кукурузы с желтым непрозрачным (тусклым) эндоспермом зерна с растением, имевшим белый прозрачный эндосперм, в F1 все зерна имели желтый прозрачный эндосперм, а в Fa произошло расщепление: 777 зерен имели желтый непрозрачный эндосперм, 7 — желтый прозрачный, 5

10 — белый непрозрачный и 773 — белый прозрачный эндосперм. Как наследуются признаки? Определите генотипы исходных растений и гибридов F1, а также фенотип анализатора. 6. У кукурузы мучнистость эндосперма доминирует над восковидностью, фиолетовая окраска проростков — над зеленой. Гены, контролирующие эти признаки, локализованы в 9 хромосоме, расстояние между ними — 12 % кроссинговера. Какой фенотип и генотип будут иметь растения F1 от скрещивания гомозиготных растений с мучнистым эндоспермом и зеленой окраской проростков с растением, имевшим восковидный эндосперм и фиолетовые проростки? Какое расщепление по фенотипу вы ожидаете получить в F2 этого скрещивания? 7. У кукурузы окрашенность семян доминирует над неокрашенностью, а гладкий эндосперм доминирует над морщинистым. Скрещено растение с окрашенными гладкими семенами с растением, имеющим неокрашенные морщинистые семена. В F1 все семена были окрашенные, гладкие. В результате анализирующего скрещивания с гибридом первого поколения получены семена четырех типов: 4032 152

окрашенных гладких, 149

неокрашенных гладких, 4035

окрашенных морщинистых,

неокрашенных морщинистых. Объясните

результаты, определите генотип исходных форм. Какое расщепление вы ожидаете получить в F2 от скрещивания гибридов первого поколения? 8. При скрещивании растений кукурузы, имеющей зеленые всходы, зеленые листья, без лигулы, с растениями, имеющими золотистые всходы, темно-зеленые листья, с лигулой, в F1 получили растения с зелеными всходами, темно-зелеными листьями, без лигул. Растения F1 скрестили с анализатором. Результаты этого анализирующего скрещивания следующие: 22 -

зеленые

всходы, темно-зеленые листья, без лигулы; 275 - зеленые всходы, зеленые листья, без лигулы; 74 - зеленые всходы, темно-зеленые листья, с лигулой; 128 - зеленые всходы, зеленые листья, с лигулой; 112 - золотистые всходы, темно6

зеленые листья, без лигулы; 66 лигулы; 305 -

золотистые всходы, зеленые листья, без

золотистые всходы, темно-зеленые листья, с лигулой; 18 -

золотистые всходы, зеленые листья, с лигулой. Как наследуются признаки? Определите генотипы исходных растений, растений F1 и анализатора. 9. У томата высокий рост растения доминирует над низким, гладкий эпидермис — над шероховатым. От скрещивания двух растений получили расщепление: 208 высоких гладких, 9 высоких шероховатых, 6 низких гладких, 195 низких шероховатых растений. Объясните расщепление. Определите генотипы исходных растений и их фенотип. 10. У томатов высокий рост стебля доминирует над карликовым, шаровидная форма плода — над грушевидной. Скрещено гомозиготное высокое растение с шаровидными плодами с гомозиготным карликовым, имеющим грушевидные плоды. В F2 получено расщепление:1650 шаровидными плодами; 230

высоких с

высоких с грушевидными плодами; 220

карликовых с шаровидными плодами; 400

карликовых с грушевидными

плодами. Объясните результаты, определите фенотип растений F1. Какое расщепление вы ожидаете получить в анализирующем скрещивании, и какие растения вы будете использовать в этом скрещивании? 11. При скрещивании высокого растения томата с грушевидными плодами с карликовым растением с шаровидными плодами в F1 все растения оказались высокими с шаровидными плодами. Какое расщепление должно произойти в F2, если все признаки контролируются моногенно, гены локализованы в одной хромосоме и расстояние между ними 16 % кроссинговера? 12. Растение китайской примулы с коротким пестиком и кремовой окраской цветков, скрещенное с растением с длинным пестиком и красной окраской цветков, дало в F1 растения с коротким пестиком и кремовыми цветками, которые были возвратно скрещены с растением, имеющим длинный пестик и красные цветки. Результаты этого скрещивания следующие: 1697 с 7

коротким пестиком и кремовыми цветками; 195 с коротким пестиком и красными цветками; 234 с длинным пестиком и кремовыми цветками; 1558 с длинным пестиком и красными цветками. Как наследуются признаки? Определите генотипы исходных растений. 13. Гомозиготное стелющееся растение гороха с окрашенными цветками скрещивается с гомозиготным кустистым растением с белыми цветками. В F2 получилось следующее расщепление: 20 стелющихся с белыми цветками; 128 стелющихся с окрашенными цветками; 30 кустистых с белыми цветками; 22 кустистых с окрашенными цветками. Объясните результаты скрещиваний, определите генотипы исходных растений, генотип и фенотип растений F1. 14. Диплоидная тригетерозиготная клетка хламидомонады возникла в результате слияния двух гаплоидных клеток с генотипами ABC и abc. Предположим, что частота рекомбинантов по генам В и С составляет 18 %, по генам А и С — 8 %, по генам А и В -23 %. Сколько типов гамет может возникнуть у данной гетерозиготы? Какова последовательность генов на карте, и какова ожидаемая частота двойных рекомбинантов? 15. У Aspergillus nidulans гены adG, biA, pabaA, proA и yA расположены в хромосоме I. Указанные гены контролируют, соответственно, потребность в аденине, биотине, пара-аминобензойной кислоте, пролине; последний ген у определяет окраску конидий, в норме она зеленая, а у мутанта — желтая. Гетерозиготный диплоид содержит нормальные аллели этих генов в одном гомологе, а мутантные — в другом. Для анализа митотического кроссинговера у растущего вегетативно диплоида отобрали диплоидные рекомбинанты у/у, образующие желтые пятна на зеленом газоне у/у+. Анализ генотипов у 182 рекомбинантов обнаружил следующее расщепление: аd+ / ad bi / bi paba+ / paba pro+ / pro у/у — 42 ad+ / ad bi / bi paba / paba pro+ / pro у/у — 129 ad+ / ad bi / bi paba / paba pro / pro y/y — 8

11

Установите порядок расположения генов в хромосоме I и определите, где это возможно, расстояния между генами и между генами и центромерой. Изобразите схему митотического кроссинговера. 16. Гены аnА, pabaA, riboA и suA расположены в хромосоме I Aspergillus nidulans. Три первых гена контролируют потребность в аневрине (витамине В1), пара-аминобензойной кислоте и рибофлавине, соответственно. Мутация в гене suA супрессирует мутацию аd20 (потребность в аденине), поэтому гомозиготы suA / suA ad20 / ad20 растут на синтетической среде без аденина. Гетерозиготный диплоид содержит нормальные аллели генов аnА, pabaA, riboA и suA в одном гомологе хромосомы I, а мутантные аллели — в другом. Кроме того, диплоид гомозиготен по мутации в гене ad20 (ad20 и suA локализованы в разных плечах хромосомы I). Для анализа митотического кроссинговера Понтекорво и Кейфер отобрали в потомстве вегетативно растущего диплоида рекомбинанты suA/suA. Анализ генотипов у 261 рекомбинанта обнаружил следующее расщепление: su / su an+ / an ribo+ / ribo paba+ / paba — 59 su / su an+ / an ribo / ribo paba+ / paba — 21 su / su an / an ribo / ribo paba+ / paba

— 181

Установите порядок изученных генов в хромосоме I. Определите, где это возможно, расстояния между генами и между генами и центромерой. Какая селективная среда была использована для отбора рекомбинантов suA / suA? 17. У дрозофилы рецессивный ген cut (ct), обусловливающий вырезки на крыльях, и рецессивный ген tan (t) обусловливающий, темную окраску тела, сцеплены с полом. Можно ли установить расстояние между этими генами, скрещивая гетерозиготную самку с самцом, доминантным по обоим признакам? Объясните.

9

18. У дрозофилы кроссинговер между генами b-vg составляет 17%. Определите, какое будет F2 от скрещивания линий bvg x b+vg+ и bvg+ х b+vg (vg - зачаточные крылья, vg+ - нормальные крылья, b - черное тело, b+ - серое тело). 19. Допустим, что гены А и В у дрозофилы сцеплены с полом, и кроссинговер между ними равен 20%. Каково будет потомство в следующих скрещиваниях: ♀AB//ab x ♂аb/; ♀Аb // аВ х ♂ab / ? 20. Скрещены две линии мышей: в одной из них животные имеют извитую шерсть нормальной длины, в другой - длинную прямую. Гибриды F1 с нормальной прямой шерстью. В анализирующем скрещивании получено 27 мышат с нормальной прямой шерстью, 99 - с нормальной извитой, 98 - с длинной прямой и 24 - с длинной извитой. Определите расстояние между генами. 21. У дрозофилы во второй хромосоме в локусе 48,5 находится ген черного тела, в локусе 54,5 расположен ген зазубренного края крыла, а в локусе 5,5 - ген, определяющий увеличенные размеры фасеток глаз. Все эти гены рецессивные. Определите вероятность фенотипов потомства от скрещивания гибридной самки с самцом со всеми рецессивными признаками, если гибридная самка получена от скрещивания самки дикого типа с самцом со всеми указанными рецессивными признаками. 22.

Имеется генотип А//а

ВС//bс. Расстояние между генами В и С

составляет 40%. Определите пропорцию всех сортов гамет, образуемых этой тригетерозиготой. 23. От скрещивания самцов дрозофилы с темпо-коричневыми глазами и волосатым телом с самками дикого типа в F1, все мухи были дикого типа. В возвратном скрещивании самок из F1 с исходным самцом получили расщепление: 1264 мухи дикого типа, 8 — с красными глазами и волосатым телом, 5 — с темно-коричневыми глазами и нормальным телом и 1277 — с темно-коричневыми глазами и волосатым телом. Как наследуются признаки? 10

Определите генотипы исходных мух и гибридов F1. Какое расщепление вы ожидаете получить в потомстве от скрещивания гибридов F1 между собой? 24. Скрещиваются две породы кроликов: у одной из них животные имеют черную шерсть нормальной длины и белый жир, у другой - коричневую короткую шерсть и желтый жир. У гибридов шерсть черная нормальной длины и белый жир. В анализирующем скрещивании получилось следующее расщепление: Длина шерсти Окраска жира Окраска шерсти. Нормальная

белая

черная

44

Короткая

желтая

черная

19

Нормальная

желтая

черная

20

Короткая

белая

черная

45

Нормальная

желтая

коричневая

43

Нормальная

белая

коричневая

18

Короткая

желтая

коричневая

44

белая

коричневая

17

Короткая

Определите, как наследуются признаки? 25. У дрозофилы рецессивный ген (b) обусловливает черное тело, а ген р — пурпурный цвет глаз. Их доминантные аллели — ген серого тела (В) и ген красного цвета глаз (Р). При скрещивании дигетерозитотной самки с таким же по фенотипу гомозиготным самцом получено 43% потомков серого цвета с пурпурными глазами, 43% — с черным телом и красными глазами и по 7% потомков с проявлением доминантных и рецессивных признаков. Как наследуются эти гены, и какой генотип потомков? 26. У дрозофил признаки окраски тела и длины крыльев сцеплены. Темная окраска тела рецессивна по отношению к серой, короткие крылья к длинным. В лаборатории скрещивались серые длиннокрылые самки, гетерозиготные по обоим признакам, с самцами имеющими черное тело и короткие крылья. В 11

потомстве

оказалось:

серых

длиннокрылых

особей

—

1387,

черных

короткокрылых — 1402, черных длиннокрылых — 285, серых короткокрылых — 286. Определите расстояние между генами окраски тела и длины крыльев. 27. У крыс темная окраска шерсти доминирует над светлой, розовый цвет глаз над красным. Оба признака сцеплены. В лаборатории от скрещивания розовоглазых

темношерстных

крыс с красноглазыми

светлошерстными

получено потомство: светлых красноглазых — 27, темных розовоглазых 30, светлых розовоглазых 27, темных красноглазых 29. Определите расстояние между генами. 28. При спаривании дигибридного хряка (АаВb) с рецессивными свиноматками получено следующее расщепление в F1, по фенотипу: поросят с двумя доминантными признаками (А...В...) — 30, с двумя рецессивными признаками (aabb) — 32, поросят фенотипа A...bb — 5 и фенотипа ааВ... — 3. Как наследуются эти признаки, и какое расстояние между контролирующими их генами? 29.

При скрещивании курицы, дигетерозиготной по генам А и В, с

рецессивным петухом, получено следующее расщепление потомства по фенотипу: А...В...; A...bb; aaB...; aabb = 25%, 25%, 25%, 25%, соответственно. Определите, как наследуется гены А, а и В, b — сцеплено или они свободно комбинируются? 30. У мухи дрозофилы ген нормального цвета глаз доминирует над геном белоглазия, ген ненормального строения брюшка над геном нормального строения. Обе пары расположены в Х-хромосоме на расстоянии 4 морганид. Определите вероятные генотипы и фенотипы потомства от скрещивания гетерозиготной по обоим признакам самки с самцом, имеющим нормальный цвет глаз и нормальное строение брюшка.

12

31. У дрозофилы кроссинговер между генами b и d составляет 30%. Определите, какое будет потомство F2 от скрещивания мух линий bbdd x BBDD и bbDD x BBdd. 32. У кроликов «английский» тип окраски (белая пятнистость) доминирует над обычной (сплошной), а короткая шерсть — над длинной (ангорской). От возвратного скрещивания кроликов F1 с кроликами со сплошной окраской и шерстью ангорского типа было получено 463 некроссоверных особей, 68 — кроссоверных. Сколько кроликов из полученных в F1, были короткошерстными с «английским» типом окраски и сколько их было в F2? 33.

Гены А и В наследуются сцепленно, расстояние между ними в

единицах кроссинговера равно 25%. При скрещивании дигетерозиготной особи с рецессивной особью было получено 56 потомков. Сколько из них имеет оба признака в доминантном и оба признака в рецессивном состоянии? Сколько всего было кроссоверных особей? 34. При скрещивании особей AaBb x aabb получено следующее количество потомков: 805 АаВb, 796 aabb, 106 Aabb, 110 ааВb. Как наследуются эти признаки? Происходит ли кроссинговер по гену А, и какой процент кроссоверных особей будет получено по гену В? 35. Гены D, Е и F локализованы в указанном порядке в одной хромосоме. Между D и Е перекрест составляет 9%, а между D и F — 24%. Каков перекрест между генами Е и F? 36. У кур ген S определяет серебристую пигментацию пера, a Dw — нормальные размеры тела. Ген s определяет золотистую окраску, a dw — карликовость. При анализирующем скрещивании получено потомство: 13 серебристых нормальных, 14 золотистых карликовых, 189 золотистых нормальных и 192 серебристых карликовых. Провести полный генетический анализ. Определить процент кроссинговера.

13

37. Гены А, В, С расположены в одной хромосоме в указанном порядке. Между генами А и В перекрест составляет 22%, а между В и С — 8%. Гомозиготная по генам ABC самка скрещена с особью, гомозиготной по авс. Какие будут гаметы в F1? Каково будет потомство от возвратного скрещивания F1 с авс? 38. У кур рецессивный летальный ген рх (пароксизма) и al (неполного альбинизма) сцеплены с полом. Цыплята, больные пароксизмом, погибают до 15-недельного возраста. При скрещивании нормальных кур-неальбиносов с гетерозиготными петухами получено 148 цыплят, из которых 32 были альбиносами. Сколько особей может быть с признаками пароксизма среди альбиносов и неальбиносов? Какой тип скрещивания следует провести, чтобы сразу же после вылупления цыплят можно было выявить петухов-носителей гена рх? 39. При возвратном скрещивании получены животные со следующими фенотипами: 54 РрВb — комолые черные, 6 Ppbb — комолые красные, 54 ppbb —рогатые красные, 6 ррВb — рогатые черные. Какой тип наследования этих признаков? Можно ли определить генотипы родителей? 40.

У тонкорунных овец породы прекос установлено сцепление гена

крипторхизма и комолости. Комолость обусловлена доминантным геном Р, крипторхизм — рецессивным геном. Бараны, гомозиготные по гену комолости, в большинстве случаев были гомозиготными и по гену крипторхизма. Как правило, в стадах прекосов ежегодно рождалось около 50% нормальных комолых баранов, 12—25% комолых двухсторонних крипторхов и 25—28% нормальных рогатых баранов. Составить схему наследования крипторхизма. Какой генотип имеют нормальные бараны-производители? Селекционеры предлагают комолых баранов спаривать с матками с зачаточными рожками или костными шишками на месте рогов, а рогатых

14

баранов — лишь с абсолютно комолыми. В чем состоит обоснование такого подбора? Удастся ли избежать рождения крипторхов при таком подборе? 41.

Особи двух разных линий лабораторных белых мышей были

неспособны давать полноценный иммунный ответ на введение синтетического полипептида ГАТ (глутаминовая кислота, аланин, тирозин). При скрещивании их между собой все гибриды F1, оказались реактивными, способными к полноценному

иммунному

ответу.

Среди

потомков

F2

наблюдалось

расщепление: 75 ареактивных и 25 реактивных. Сколько генов отвечает за нормальный иммунный ответ на введение синтетического полипептида ГАТ у лабораторных мышей? Напишите генотипы всех особей, участвовавших в скрещивании. 42. Приживление, либо отторжение трансплантанта у человека в основном определяется совместимостью донора и реципиента по генам основного комплекса гистосовместимости (HLA). Этот комплекс локализуется в шестой группе сцепления и представлен четырьмя генами. Ген А имеет 34 аллельных варианта, В — 41, С — 6 и D — 7 аллелей. Какова должна быть вероятность рождения двух идентичных по всем четырем генам комплекса гомозиготных индивидов, если предположить, что в популяции все аллельные варианты встречаются с одинаковой частотой? Для облегчения расчетов предположим, что все четыре гена тесно сцеплены и кроссинговера между ними не происходит. 43. У человека локус резус-фактора сцеплен с локусом, определяющим форму эритроцитов, и находится от него на расстоянии 3 морганид. Резусположительность и эллиптоцитоз (эритроциты эллиптической формы) доминантные признаки. Один из супругов гетерозиготен по обоим признакам. При этом резус-положительность он унаследовал от одного родителя, а эллиптоцитоз - от другого. Второй супруг резус-отрицателен и имеет нор-

15

мальные

эритроциты.

Определите

процентные

соотношения

вероятных

фенотипов детей в этой семье. 44. Женщина, мать которой дальтоник, а отец гемофилик, вступает в брак с мужчиной, страдающим обоими заболеваниями. Определите вероятность рождения детей в этой семье одновременно с обеими аномалиями. Расстояние между генами гемофилии и дальтонизма равно 9,8%. Оба признака рецессивные, сцепленные с полом. 45. Гены цветовой и ночной слепоты сцеплены с полом и находятся на расстоянии 48% друг от друга. Определите вероятность рождения детей одновременно с обеими аномалиями в семье, где жена имеет нормальное зрение, но мать ее страдала ночной слепотой, а отец - цветовой слепотой, муж же нормален в отношении обоих признаков. 46. Если у нормальной женщины родилось 8 сыновей: один гемофилик, страдающий цветовой слепотой, двое других - гемофилики, четверо с цветовой слепотой и один нормальный по обоим признакам, то какой генотип вероятен для нее? Оба признака сцеплены с полом. 47. У человека резус-положительность и эллиптоцитоз определяются доминантными генами, расположенными в одной из аутосом на расстоянии 3 морганид. Рецессивные гены цветовой и ночной слепоты находятся в Ххромосоме на расстоянии около 48 морганид. Девушка, мать и все предки которой резус-положительны с эллиптоцитозом и нормальным зрением, а отец резус-отрицателен с эритроцитами нормальной формы, цветовой и ночной слепотой, выходит замуж за юношу, резус- отрицательного с нормальными эритроцитами, цветовой и ночной слепотой. Определите вероятность появления возможных фенотипов детей в этой семье. 48. Синдром дефекта ногтей и коленной чашечки определяется полностью доминантным аутосомным геном. На расстоянии 10 морганид от него находится локус групп крови по системе АВО. Один из супругов имеет II 16

группу крови, другой III. Тот, у которого II группа крови, страдает дефектами ногтей и коленной чашечки. Известно, что его отец был с I группой крови и не имел этих аномалий, а мать — с IV группой крови имела оба дефекта. Супруг, имеющий III группу крови, нормален в отношении гена дефекта ногтей и коленной чашечки и гомозиготен по обеим парам анализируемых генов. Определите вероятность рождения в этой семье детей, страдающих дефектами ногтей и коленной чашечки и возможные группы крови их. 49.

Катаракта и полидактилия у человека обусловлены доминантными

аутосомными тесно сцепленными (т.е. не обнаруживающими кроссинговера) генами. Однако сцепленными могут быть необязательно гены указанных аномалий; но и ген катаракты с геном нормального строения кисти и наоборот. 1. Женщина унаследовала катаракту от своей матери, а полидактилию от отца. Ее муж нормален в отношении обоих признаков. Чего скорее можно ожидать у их детей: одновременного появления катаракты и полидактилии, отсутствия обоих этих признаков или наличие только одной аномалии катаракты или полидактилии? 2. Какое потомство можно ожидать в семье, где муж нормален, а она гетерозиготна по обоим признакам, если известно, что мать жены тоже страдала обеими аномалиями, а отец ее был нормален. 3. Какое потомство можно ожидать в семье у родителей, гетерозиготных по обоим признакам, если известно, что матери обоих супругов страдали только катарактой, а отцы —только полидактилией? 50. Определите генотип гетерозиготного родителя, порядок расположения генов, расстояние между генами и коинциденцию, исходя из следующего расщепления в анализирующем скрещивании: АbС - 104

аbс - 180

аВс - 109

АВс - 221

аВС - 5

Аbс-5

аbС - 191

АВС - 169

17

51.

Составьте карту хромосомы по результатам анализирующего

скрещивания у дрозофилы: Cv+ct+v - 73

cv+ctv+ - 759

cvct+v -766

cvct+v+ -158

cv+ct+v+ - 2

cv+ctv - 140

cvctv+ - 80

cvctv - 2

Киноварная окраска глаз (v) рецессивна по отношению к красной (v+); отсутствие поперечной жилки (cv) - по отношению к присутствию ее (cv+); наличие вырезки на крыльях (ct) - по отношению к нормальным крыльям (ct+). 52. На основании I и II анализирующих скрещиваний установить порядок четырех генов, расстояния между ними, генотипы гетерозиготных родителей и величину совпадения: I II

+ + + - 669

ab+ - 139

а ++ - 3

+ +с - 121

+ bс - 2

а+с - 2280

авс -658

+b+ - 2215

b++ -341

b+d -90

+cd -376 ;

bcd -8 +++ - 14

++d - 153

+c+ - 64

bc+ - 141.

53. У наземной улитки Cepea nemoralis цвет раковины определяется тремя генами одного локуса: U — коричневый, uI — розовый, u — желтый. Ген коричневой окраски доминирует над розовым и желтым, ген розовой — над желтым. С локусом окраски тесно сцеплены гены распределения окраски (полосатости). Ген В определяет равномерное распределение желтой, розовой или коричневой окраски, ген bI определяет появление широкой темной полосы на общем фоне, ген b — несколько узких полос (несколько упрощено). Ген В доминирует над b1 и b, ген bI — над геном b (Меттнер Л., Грегг Т., 1972). В четырех опытах скрещивались коричневые улитки с равномерной окраской и розовые с широкой полосой. Генотипы одной улитки были uuIbbI, второй UuIBbI. В одном варианте скрещивания потомство получилось в отношении: 2 коричневых гладких, 1 розовый с широкой полосой и 1 желтый с узкими полосами. Во втором скрещивании получилось: 2 части коричневых гладких, 1 - розовых с узкими полосами и 1 — желтых с широкой полосой. В двух остальных скрещиваниях получилось по 4 фенотипа в равных количествах: коричневые с широкой полосой, коричневые с узкими полосами, 18

розовые равномерно окрашенные и желтые с равномерной окраской. Определите, в каком порядке были сцеплены гены у родителей во всех 4 вариантах скрещивания. 54. Самку дрозофилы с желтым телом (и), глазами цвета киновари (v) и обрезанными краями крыльев (ct) скрещивали с самцом дикого типа N (мухи этого типа имеют тело желтовато-серого цвета, красные глаза и длинные крылья). В F1 все самки были с признаками дикого типа, а самцы желтые, с глазами цвета киновари и обрезанными крыльями. При скрещивании особей первого поколения между собой в F1 получены следующие фенотипы: 1782 — дикий тип; 441 — желтый цвет тела; 294 — глаза цвета киновари; 55 — обрезанные края крыльев; 1715 — желтый, киноварный, обрезанные крылья; 470 — киноварный, обрезанные крылья; 266 — желтый, обрезанные крылья. На основании этих данных построить карту хромосом для генов u, v, ct и указать расстояние между локусами. 55. Лейкоцитарные антигены человека (система HLA) образуют основной комплекс гистосовместимости, который представлен 4 основными генами А,В,С,Д локализованными в шестой хромосоме, между которыми наблюдается полное сцепление. При этом каждый ген имеет большое количество аллельных форм, каждая из которых обозначается арабской цифрой. Можно ли исключить отцовство одного из претендентов на ребенка на основании исследования гаплотипов. Приведите цитологическое доказательство.

Мать 1 Отец (?) 2 Отец (?) Ребенок

Гаплотип HLA А 1,3 1,3 11,26 1,11

В 8,44 17,14 7,12 8,12

56. В литературе описан случай рождения дизиготных близнецов от разных отцов. Доказательством послужил анализ гаплотипов системы HLA, представленных в таблице. Укажите какой ребенок родился от какого отца, приведите цитологическое доказательство.

19

Гаплотип HLA А Мать 1 Отец (?) 2 Отец (?) 1 Ребенок 2 Ребенок

11,2 2,3 2,24 2 2,24

В 27,44 15 7,54 15,44 54,44

57. В роддоме перепутали двух детей. Определите какой супружеской паре принадлежит какой ребенок, используя

данные гаплотипов системы HLA,

приведите цитологическое доказательство. Пробанды 1 –я семья Мать Отец 2-я семья Мать Отец Дети 1 ребенок 2 ребенок

А 2 12,27 2,18 2,12 2,12 2

20

В 17,35 2,27 18,31 4,35 2,35 4,18