Наследование, сцепленное с полому человека.

 

Гомогаметный пол у человека представлен парой гомологичных хромосом (XX) и развитие признаков будет зависеть от характера взаимодействия между генами (Х^Л или X").

Гетерогаметный пол у человека (XY) представлены гомологичными участками (XY) и негомологичными участками (X) и (Y). Гены в них представлены в единичной дозе в гемизиготном состоянии. Признаки будут определяться представительством генов.

На рисунке представлена цитологическая схема гетерологичных половых хромосом.

 

 

Ниже представлена схема наследования гемофилии. Тип наследования рецессивный сцепленный с негомологичным участком X - хромосомы.

Примеры решения задач на различные типы сцепленного наследования.

Образование гамет при сцеплении генов.

 

ЗАДАЧА 1. У дрозофилы гены Р и R находятся в одной хромосоме. Сколько типов гамет образуют особи со следующими генотипами?

а) Самец с генотипом

б) Самка с генотипом

а) Самец образует два типа гамет при полностью сцепленном наследовании: PR ирг

б) Самка образует четыре типа гамет при частично сцепленном наследовании: PR Pr pR pr

ЗАДАЧА 2. У дрозофилы гены D и Е сцеплены и находятся в одной паре аутосом с рецессивными генами, а гены М и m в другой паре хромосом. Какие группы гамет образуют особи со следующим генотипом?

а) Самец с генотипом

б) Самка с генотипом

По условию задачи: самец при полностью сцепленном наследовании образует 4 типа гамет: DEM Dem deM dem. Самка при частично сцепленном наследовании 8 типов гамет: DEM Dem deM dem DeM Dem dEM dEm

ЗАДАЧА З. У человека гены резус - антигенов детерминируются тремя парами тесно - сцепленных генов CDE/cde. Какие гаметы образуются у женщины и мужчины с генотипом:

По условию задачи у обоих полов при полностью сцепленном наследовании образуются два типа гамет: CDE и cde

ЗАДАЧА 4. У дрозофилы рецессивный ген black (b) детерминирует пурпурный цвет глаз, располагается в одной паре аутосом на расстоянии 6 морганид. Какие гаметы и в каком количестве образуют особи с генотипом

По условию задачи особи образуют 4 типа гамет:

ВР Вр ЬР Ьр

ВР и Ьр - некроссоверные, Вр и ЬР - кроссоверные

По условию задачи расстояние между генами b и В равно 6 морганид. Следовательно соотношение гамет будет составлять:

ЗАДАЧА 5. У человека гены системы крови АВО и Luteran находятся в хромосоме № 9 на расстоянии 15 морганид. Какие типы гамет и в каком количестве образуется у человека с генотипом:

В обоих случаях образуется по 4 типа гамет в соотношениях: а)

42,5% 7,5% 7,5% 42,5%

6) J^Alu J^ALU J°lu J^ALU

42,5% 7,5% 7,5% 42,5%

ЗАДАЧА 6. При скрещивании дигетерозиготной самки дрозофилы по генам М и N с рецессивным самцом получено потомство с расщеплением по фенотипу:

MN Mn mN мп

47% 3% 3% 47%

Определить расстояние между генами М и N.

Расстояние между генами равно проценту кроссинговера между ними по условию задачи оно равно: 3%+3%=6% или морганид.

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ.

Самостоятельная работа студентов.

 

Решение ситуационных задач на сцепленное наследование: гаметообразование, сцепление генов и кроссинговер, сцепление с полом.

ЗАДАЧА 1. У дрозофилы гены D и Е и их рецессивные аллели находятся в одной паре хромосом. Какие типы некроссоверных и кроссоверных гамет образуют особи следутопгих генотипов:

а) Самец с генотипом б) Самка с генотипом

ЗАДАЧА 2. У человека по данным некоторых родословных, доминантный ген элиптоцитоза Е1 и ген, обуславливающий наличие резус -антигена в эритроцитах локализованы в одной и той же аутосоме на расстоянии 3 морганид. Какие типы гамет и в каком количестве образуют особи со следующими генотипами:

а) у женщины с генотипом

б) у мужчины с генотипом

ЗАДАЧА 3. У дрозофилы рецессивный ген белоглазия white (w) находится в X - хромосоме в локусе 1.5, а доминантный ген изменения формы брюшка - abnormal (А) в той же хромосоме в локусе 4.5. Определить типы и количество гамет у особей следующих генотипов:

а) самка с генотипом

б) у белоглазого самца с нормальным брюшком.

ЗАДАЧА 4. У человека рецессивный ген гемофилии (h) и рецессивный ген цветовой слепоты (с) локализованы в X - хромосоме на расстоянии приблизительно 9.8 морганид. Какие типы гамет и в каком количестве образуют особи, имеющие следующий генотип:

Женщина с генотипом: Мужчина с генотипом

ЗАДАЧА 5. У дрозофилы признаки окраски тела и форма крыльев сцеплены. Темная окраска тела рецессивная по отношению к серой, короткие крылья к длинным. В лаборатории скрещивались серые длиннокрылые самки, гетерозиготные по обоим признакам с рецессивными по обоим признакам самцами. В потомстве оказалось: серых длиннокрылых особей 1394, черных короткокрылых 1418, серых короткокрылых 288, черных длиннокрылых 287. Определить вероятные генотипы и фенотипы потомства и расстояние между генами.

ЗАДАЧА 6. У человека локус резус - фактора сцеплен с локусом эллиптоцитоза и находиться на расстоянии 3 морганид. Резус -положительность и эллиптоцитоз определяются доминантными аутосомными генами. Один из супругов гетерозиготен по обоим признакам, при этом резус -положительность он унаследовал от одного родителя, эллиптоцитоз от другого. Второй супруг резус - отрицателен и имеет нормальные эритроциты. Определить вероятные соотношения генотипов и фенотипов детей в этой семье.

ЗАДАЧА 7. Катаракта и полидактилия у человека обусловлены доминантными аутосомными тесно сцепленными (не образующими кроссинговер) генами. Какое потомство можно ожидать в семье, где муж нормален, а женщина гетерозиготна по обоим признакам, если известно, что мать жены также страдала обеими аномалиями, а отец ее был нормален.

ЗАДАЧА 8. Рецессивный ген Sepia (S) обуславливает у дрозофилы глаза цвета сепии, а рецессивный ген hairy (h) волосатость. При скрещивании дигетерозиготной самки по этим генам с рецессивным самцом получено следующее расщепление по фенотипу: SH - 49,75%, Sh - 0,25%, sH - 0,25%, sh - 49,75%. Определить расстояние между генами s и h.

ЗАДАЧА 9. Рецессивный ген bent (b), детерминирующий у дрозофилы развитие изогнутых крыльев, находится в IV хромосоме в локусе 0,0. Рецессивный ген eyeless (e) детерминирует безглазие. При скрещивании дигибридной по генам b и е нормальной самки с. рецессивным по этим признакам самцом получено потомство: нормальных по обоим признакам мух -49,55%, с нормальными глазами и изогнутыми крыльями 0,45%, безглазых мух с нормальными крыльями 0,45%, безглазых мух с изогнутыми крыльями 49,55%.

а) Установить в какой хромосоме и в каком локусе находится ген безглазия (е).

б) Вычертить элементарную карту хромосомы, расположив в ней гены b и е с указанием расстояния между ними.

ЗАДАЧА 10. Гены L, М, N относятся к одной группе сцепления.

а) В опыте установлено, что расстояние между генами L и М равно 5 морганидам, а между генами М и N - 3 морганидам. Определить расстояние между генами L и N.

б) В дополнительном опыте установлено, что расстояние между генами L и N равно 2 морганидам. Изобразить графически положение генов L, М, N в хромосоме и расстояние между ними.

ЗАДАЧА 11. Классическая гемофилия наследуется как рецессивный, сцепленный с X - хромосомой признак. Мужчина, больной гемофилией, женится на женщине, не имеющей заболевания. У них рождаются нормальные дочери и сыновья, которые вступают в брак с не страдающими гемофилией лицами. Обнаружиться ли у внуков вновь гемофилия и какова вероятность появления в семьях дочерей и сыновей?

ЗАДАЧА 12. У человека ген, вызывающий одну из форм цветовой слепоты или дальтонизм, локализован в X - хромосоме и рецессивен по отношению к нормальному зрению. Девушка, имеющая нормальное зрение, отец которой обладал цветовой слепотой, выходит замуж за нормального мужчину, отец которого также страдал цветовой слепотой. Какое зрение ожидать у детей от этого брака?

ЗАДАЧА 13. Гипоплазия эмали наследуется как сцепленный с X -хромосомой доминантный признак. В семье, где оба родителя страдали аномалией зубов, родился сын с нормальными зубами. Каким будет их второй сын?

ЗАДАЧА 14. Гипертрихоз наследуется как признак, сцепленный cY-хромосомой. Какова вероятность рождения детей с этой аномалией в семье, где отец обладает гипертрихозом? Может ли передаваться признак, сцепленный с полом, от отца к сыну.

ЗАДАЧА 15. У мужа и жены нормальное зрение, а сын - дальтоник. Каковы генотипы родителей?

ЗАДАЧА 16. Если мужчина с цветовой слепотой женится на нормальной женщине и они имеют двоих детей, сына с цветовой слепотой и нормальную дочь, что можно сказать о генотипе матери?

ЗАДАЧА 17. У здоровых родителей трое детей. Один сын болен гемофилией и умирает в 15 - летнем возрасте. Другой сын и дочь здоровы. Какова вероятность наследования заболевания у детей в этой семье.

ЗАДАЧА 18. Классическая гемофилия и дальтонизм наследуются как рецессивно сцепленные с X - хромосомой признаки. Расстояние между генами равно 9,8 морганид. Девушка, отец которой страдает одновременно гемофилией и дальтонизмом, а мать здорова и происходит из благополучной семьи, выходит замуж за здорового мужчину. Определить вероятные фенотипы детей от этого брака.

ЗАДАЧА 19. Синдром дефекта ногтей и коленной чашечки определяется полностью доминантным аутосомным геном. На расстоянии 10 морганид от него находится локус группы крови системы АВО. Один из супругов имеет II группу крови и страдает дефектом коленной чашечки, второй имеет III группу крови нормален в отношении дефекта ногтей и коленной чашечки и гомозиготен по обеим парам генов. Известно, что у первого супруга отец был с I группой крови, а мать с IV группой и имела оба дефекта. Определить вероятность рождения в этой семье детей, страдающих дефектом ногтей и коленной чашечки и возможные группы крови их.

ЗАДАЧА 20. В диплоидном наборе гороха содержатся 14 хромосом, дрозофилы - 8, человека - 46. Сколько групп сцепления имеют эти организмы?

Форма исходного и заключительного контроля знаний:

Тестовый контроль, устный контроль, контрольная ситуационная задача.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.

 

ОСНОВНАЯ:

1. Ярыгин В. Н., Биология. 2004. Т. 1 стр. 237 - 246

2. Ярыгин В. Н., Биология. 1984. стр. 26-30, 83 - 87

3. Слюсарев А. А., Жукова С. В. Биология 1987. стр. 79 - 84

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ:

Н. П. Дубинин. Общая генетика. - М.: Наука, 1986.

 

РАЗДЕЛ II