Задание 1
Задание 2
Задание 3
Задание 4
Список использованных источников
Задание 1. Какие гаметы и с какой частотой будут формировать особи следующих генотипов:
HHJjKkLLPp
AASsDDFfGg
XXCCVvBb
NNmmJjkkLlpp
Решение:
а) HHJjKkLLPp
Организм с данным генотипом гомозиготен по генам H и L, гетерозиготен по генам J, K, P. Таким образом, число генов, по которым организм гетерозиготен, равно 3. Подставив число 3 в формулу для определения количества сортов гамет, получаем 23=8 сортов гамет.
Определим сорта гамет.
Генотип: HHJjKkLLPp
Гаметы: HJKLP, HjKLP, HJkLP, HJKLp, HjKLp, HJkLp, HjkLP, HjkLp
При независимом комбинировании генов образование любого сорта гамет равновероятно, поэтому в данном случае все гаметы образуются с частотой 12,5%.
Задание 2. Проведите скрещивания следующих форм с использованием решетки Пеннета и проанализируйте полученное расщепление по фенотипу и генотипу.
а) qqAazzWw x QQAazzww
б) aaEERrtt x AaeerrTt
Решение:
а) qqAazzWw x QQAazzww
Организм с генотипом qqAazzWw гомозиготен по генам q, z, гетерозиготен по генам A, W. Таким образом, число генов, по которым организм гетерозиготен, равно 2. Подставив число 2 в формулу для определения количества сортов гамет, получаем 22=4 сорта гамет
Организм с генотипом QQAazzww гомозиготен по генам Q, z, и w гетерозиготен по гену A. Таким образом, число генов, по которым организм гетерозиготен, равно 1. Подставив число 1 в формулу для определения количества сортов гамет, получаем 21=2 сорта гамет
Проведите скрещивания следующих форм с использованием дихотомического метода и проанализируйте полученное расщепление по фенотипу и генотипу.
а) mmJJllPp x MMjjLlPp
б)ccVvbb x CcvvBb
Решение:
а) mmJJllPp x MMjjLlPp
По гену M возможная комбинация генов Mm – 100% или 1.
По гену J возможная комбинация генов Jj – 100% или 1.
Ген L дает расщепление 1:1 (½Ll:½ ll).
По гену P расщепление составит 1:2:1 или ¼ PP, 2/4 Pp и ¼ pp.
Проведите скрещивания следующих форм с использованием математического метода и проанализируйте полученное расщепление по фенотипу и генотипу.
а) QqaaZZ x QqAazz
б) qqAazzWw x QQAazzww
в) QqaaZz x qqAazz
г) aaEeRrtt x AAeerrTt
Решение:
а) QqaaZZ x QqAazz
По гену Q, вероятность появления генотипов 1:2:1 (¼QQ : 2/4Qq : ¼ qq).
По гену A, вероятность появления генотипов составит 1:1 (½Aa : ½aa).
По гену Z вероятность генотипа Zz = 1
Перемножим: (¼QQ + 2/4Qq + ¼ qq) (½Aa + ½aa)Zz = 1/8QQAaZz + 2/8QqAaZz + 1/8 qqAaZz + 1/8QQaaZz + 2/8QqaaZz + 1/8 qqaaZz
Расщепление по генотипу 1:2:1:1:2:1.
Задание 3. Дайте ответы на следующие два теоретические вопросы
1. Наследование признаков, сцепленных с полом.(XY , XO, ZW , ZO).
Сцепленное с полом наследование — наследование признаков, определяются генами половых хромосом. Характеризуется отклонением от стандартных Менделевское закономерностей наследования, в частности наблюдается разное расщепления потомства мужского и женского пола.
При определении пола по типу XY (XX — самка (гомогаметным пол), XY — самец (гетерогаментна пол)) существуют три группы генов половых хромосом, которые наследуются по-разному: гены расположены только в X-хромосоме гены расположены только в Y- хромосоме, и гены имеющиеся в обоих половых хромосомах. «Сцепленные с полом» преимущественно называют только локусы исключительно X-хромосомы; расположены только в Y-хромосоме гены называют Y-сцепленными, а признаки, которые они контролируют, — голандричнимы (т.е. имеющимися только у самцов). Гомологичные участки X- и Y-хромосом, а также и гены расположены в них, обозначают термином псевдоавтосомни, поскольку они наследуются так же как и обычные аутосомно гены.
2. Определение границ (локализация) микроделеции в гене
Появление, с одной стороны, прометафазного анализа хромосом, а с другой — методов молекулярно-генетического анализа, в частности метода флюоресцентной гибридизации in situ и методов обнаружения ДНК-полиморфных маркеров, часто встречающихся в геноме, позволило установить, что причиной ряда синдромов, тип наследования которых оставался неизвестным, так как они встречались почти всегда в виде изолированных случаев, являются микроделеции.
Микроделеции – это случайные мутации в генах человека, они мелкие и не всегда уловимы. Каждый человек носитель нескольких таких мутаций (12-15, по-разному), некоторые из них могут быть патогенными и при зачатии ребёнка с партнером, имеющим такую же мутацию есть вероятность рождения больного ребёнка.
Задание 4. Решите следующие 4 генетические задачи и поясните ход решения и полученные результаты.
1. У дрозофилы мухи дикого типа имеют серую окраску тела, но в результате мутации могут появиться формы, имеющие желтую и черную окраску тела. При скрещивании таких мутантных чернотелых самок с желтотелыми самцами в потомстве все мухи серые. Аллельны ли эти мутации? Объясните почему. Напишите схему скрещивания с учетом генов и хромосом.
В данном случае наблюдается сцепленное с полом наследование.
Так как самка и самец имели черную и желтую окраски соответственно, но при этом данные краски не наблюдались в результате скрещивания, то можно сделать вывод о том, что один из признаков определяется рецессивным геном, а другой доминантным. Так как в потомстве был только лишь серый тела, то можно предположить, что окраска самка (желтая) – определяется доминантным геном, который проявляется лишь в сочетании с хромосомой Y. Тогда черная окраска тела у самок определяется рецессивным геном.
ХАY – желтая окраска
ХаXa – черная окраска
2. При скрещивании двух сортов тыквы, имеющих белые плоды, F1 также белоплодное, а в F2 получается следующее расщепление: 12 белоплодных к 3 желтоплодным и 1 с зелеными плодами. Определите характер наследования окраски и генотипы всех форм. Как называется такой тип наследования?
Расщепление 12:3:1 соответствует доминантному эпистазу – один доминантный ген, например А, доминирует над другим доминантным геном, например В.
Следовательно, белая окраска плодов обусловлена присутствием доминантного гена А или наличием в генотипе доминантных генов двух аллелей АВ; желтая окраска плодов обусловлена геном В, а зеленая окраска плодов – генотипом аавв.
Значит фенотипам соответствуют следующие генотипы:
Зеленая окраска – ааbb.
3. У человека псевдогипертрофическая мускульная дистрофия (смерть в 10-20 лет) в некоторых семьях зависит от рецессивного сцепленного с полом гена. Болезнь зарегистрирована только у мальчиков. Почему? Если больные мальчики умирают до деторождения, то почему эта болезнь не элиминируется из популяции?
Такое заболевание как псевдогипертрофическая мускульная дистрофия наследуется по рецессивному механизму и передаётся от матери к сыновьям, которые умирают. У сыновей одна Х-хромосома и рецессивный ген проявляется в виде смертельной болезни.
4. При изучении панмиктической популяции было установлено, что гомозиготы по рецессивному гену а встречаются в популяции с частотой аа - 10%,. Предлагается вычислить частоты доминантных и рецессивных аллелей и генотипическую структуру популяции.
Частоты генотипов рассчитывают согласно закону Харди-Вайнберга:
p2 + 2pq + q2=1,
где p2 – частота гомозиготных особей по доминантному аллелю (генотип AA), 2pq - частота гетерозигот (генотип Aa), q2 – частота гомозигот по рецессивному аллелю (генотип aa).
Согласно условию задачи, частота гомозигот по рецессивному аллелю (ее) составляет 10% или 0,1 или q2 = 0,1.
Так как p + q = 1, то частота доминантного гена составит:
p = 1 – q = 1 – 0,316 = 0,684.
1. Пухальский, В. А. Введение в генетику: учебное пособие для студентов высших учебных заведений / В. А. Пухальский. - М.: ИНФРА-М, 2016 - 224 с.
2. Гуттман Б., Гриффитс Э, Сузуки Д., Куллис Т. Генетика / пер. с англ. О. Перфильева. - М.: Гранд-Фаир, 2004. - 448 с.
3. Общая и молекулярная генетика. — Новосибирск: Изд-во НГУ, 2002. – 459 с.
4. Лобашев, М. Е. Генетика / М.Е. Лобашев. - М.: Издательство Ленинградского Государственного Университета им. А. А. Жданова, 2002. - 752 c.
5. Никольский, В. И. Генетика / В.И. Никольский. - М.: Академия, 2010. - 256 c.
6. Курчанов, Н.А. Генетика человека с основами общей генетики: Учебное пособие / Н.А. Курчанов. - СПб.: СпецЛит, 2009. - 191 c.
7. Рубан, Э.Д. Генетика человека с основами медицинской генетики: Учебник / Э.Д. Рубан. - Рн/Д: Феникс, 2013. - 319 c.
8. Задачи по биологии: Задачник / сост. Т.Г. Рысьева, С.В. Дедюхин, Ю.А. Тюлькин. – 2-е изд., перераб. и доп. / Ижевск: Издательство «Удмуртский университет», 2010. 157с.
