Примеры решения задач

Задачи к главе 6

§ 31 ● У человека умение лучше владеть правой рукой (праворукость) полностью доминирует над леворукостью. Женщина-правша, отец которой был леворуким, вышла замуж за мужчину-левшу. Какова вероятность рождения в этой семье ребенка-левши?

Решение

1. Введем обозначения генов:

А — праворукость (правша);

а — леворукость (левша).

2. Определим генотипы родителей и запишем ход скрещивания. Женщина правша, значит, она может иметь генотип АА или Аа. В условии также сказано, что ее отец был левшой (генотип аа), значит, дочь унаследовала от него ген а. Следовательно, генотип женщины Аа. Генотип ее мужа аа, т. к. по условию задачи он левша. Скрещивание можно записать любым способом (на выбор):

3. Итак, расщепление по фенотипу (и по генотипу) в потомстве составило 1 : 1. Вероятность рождения ребенка-правши — 50 %, левши — также 50 %.

Ответ: вероятность рождения ребенка-левши — 50 %.

§ 32 ● Все потомки, полученные от скрещивания растений львиного зева с широкими и узкими листьями, имеют средние по ширине листья. В результате скрещивания растений, имеющих средние листья, получено 80 растений львиного зева. Сколько из них имеют узкие листья, если расщепление соответствует теоретически ожидаемому? Как наследуется ширина листьев у львиного зева?

Решение

1. Гены, определяющие ширину листьев львиного зева, взаимодействуют по типу неполного доминирования, поскольку у гибридов проявляется промежуточный признак — средние листья. Значит, растения со средними листьями — гетерозиготы.

2. Из условия задачи неочевидно, какой признак является доминантным (широкие листья или узкие), а какой — рецессивным. При неполном доминировании это не важно, понятия «доминантный» и «рецессивный» в данном случае используются только ради удобства (в отличие от полного доминирования). Допустим, доминантный ген определяет широкие листья, а рецессивный — узкие (можно обозначить гены «наоборот», ответ задачи от этого не изменится). Введем обозначения генов, укажем фенотип гетерозиготных растений:

А — широкие листья;

а — узкие листья;

Аа — средние листья.

3. Запишем ход скрещивания растений со средними листьями:

4. В потомстве наблюдается расщепление 1 : 2 : 1. Общее количество потомков — 80, при этом узкие листья наследуют 25 %. Значит, количество растений с узкими листьями: 80 · 25 % : 100 % = 20.

Ответ: ширина листьев у львиного зева наследуется по типу неполного доминирования. Узкие листья имеют 20 растений.


● Мужчина с кровью I группы женился на женщине, имеющей кровь IV группы. Какова вероятность рождения в этой семье ребенка с кровью: а) I группы? б) II? в) III? г) IV?

Решение

1. Группы крови по системе АВ0 контролируются тремя генами, два из которых взаимодействуют по типу кодоминирования, что приводит к появлению крови IV группы. Введем обозначения, укажем соответствующие признаки (не забывая о IV группе крови):

I0 — I группа крови;

IA — II группа крови;

IB — III группа крови;

IAIB — IV группа крови.

2. Генотип человека с IV группой крови — только IAIB, с I — только I0I0, другие варианты исключены. Запишем ход скрещивания:

3. Расщепление в потомстве 1 : 1. Вероятность рождения ребенка с кровью II группы — 50 %, III — 50 %. Появление детей с кровью I или IV групп в этой семье невозможно.

Ответ: а) 0 %; б) 50 %; в) 50 %; г) 0 %.

§ 33 ● У человека резус-положительность полностью доминирует над резус-отрицательностью. В семье, где оба родителя резус-положительные, у матери кровь I группы, а у отца — III, родился резус-отрицательный ребенок с кровью I группы. Какова вероятность рождения у этих родителей резус-положительного ребенка с кровью III группы?

Решение

1. Введем обозначения генов:

I0 — I группа крови;

IA — II группа крови;

IB — III группа крови;

IAIB — IV группа крови;

D — резус-положительность (Rh+);

d — резус-отрицательность (Rh–).

2. Установим генотипы родителей. По условию задачи у резус-положительной матери кровь I группы, что позволяет записать часть ее генотипа (фенотипический радикал) следующим образом: I0I0D—  (или  ). У резус-положительного отца кровь III группы — запишем часть его генотипа в виде: IB—D— (или ). В условии сказано, что у этих родителей есть резус-отрицательный ребенок с кровью I группы — его генотип I0I0dd (или ). У ребенка в каждой аллельной паре один из генов получен от матери, другой — от отца. Значит, у обоих родителей в генотипе имеется как ген I0, так и ген d. Дополним генотипы родителей соответствующими генами и запишем скрещивание:

3. Построим решетку Пеннета, в ячейках которой укажем генотипы и фенотипы детей (F1):

4. Рассчитаем вероятность рождения резус-положительного ребенка с кровью III группы:  · 100 % = 37,5 %.

Ответ: вероятность рождения резус-положительного ребенка с кровью III группы равна 37,5 %.

§ 33-1 ● Фиолетовая окраска лепестков душистого горошка определяется взаимодействием двух неаллельных доминантных генов, расположенных в разных парах хромосом. При отсутствии одного из этих генов (или их обоих) фиолетовый пигмент не синтезируется, и цветки оказываются белыми. В результате самоопыления дигетерозиготного растения было получено 64 потомка. Сколько особей унаследовало белые цветки, если расщепление соответствовало теоретически ожидаемому?

Решение

1. Обозначим гены одной аллельной пары как А и а, другой — B и b. Укажем фенотипический радикал для растений, имеющих фиолетовые цветки:

А—В— — фиолетовые цветки.

Во всех остальных случаях цветки будут белыми.

2. Запишем скрещивание дигетерозиготных растений. Решетку Пеннета в данном случае использовать необязательно, т. к. в условии сказано, что неаллельные гены расположены в разных парах хромосом. Следовательно, эти гены будут наследоваться независимо и комбинироваться во всех возможных сочетаниях (третий закон Менделя). Поэтому потомство, полученное путем самоопыления дигетерозигот можно записать в виде:

9A—B— : 3A—bb : 3aaB— : 1aabb.

3. Таким образом, в потомстве наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 9 фиолетовых : 7 белых. Доля растений с белыми цветками составляет . Значит, из 64 потомков белую окраску лепестков унаследовали: 64 · 7 : 16 = 28 растений.

Ответ: белые цветки унаследовали 28 особей.


● У тыквы желтый цвет плодов доминирует над зеленым. Действие генов, определяющих желтую и зеленую окраску, может быть подавлено доминантным супрессором, расположенным в другой паре хромосом. При его наличии у растений формируются белые плоды. Какое расщепление по фенотипу будет наблюдаться в потомстве, полученном от скрещивания дигетерозиготных растений, имеющих белые плоды, с гетерозиготными желтоплодными?

Решение

1. Введем обозначения генов:

A — желтые плоды;

a — зеленые плоды;

I — белые плоды (супрессор — подавляет гены А и а);

i — не имеет фенотипического проявления.

2. Дигетерозиготные растения имеют генотип AaIi, гетерозиготные желтоплодные — Aaii (при наличии супрессора I желтая окраска не смогла бы проявиться). Запишем скрещивание:

3. Итак, среди потомков  будут иметь белые плоды,   — желтые и — зеленые.

Ответ: в потомстве будет наблюдаться расщепление по цвету плодов в соотношении 4 белые : 3 желтые : 1 зеленая.


● Оперенные ноги у кур доминируют над голыми. Этот признак контролируется двумя парами аллелей, локализованными в негомологичных хромосомах. Установлено, что данные неаллельные гены взаимодействуют по типу некумулятивной полимерии. Дигетерозиготную курицу подвергли анализирующему скрещиванию. Какова вероятность (%) появления в потомстве особей с оперенными ногами?

Решение

1. Введем обозначения генов. При этом учитываем, что полимерные гены принято обозначать одинаковыми буквами с цифровыми индексами (гены каждой аллельной пары должны иметь одинаковый индекс):

А1, A2 — оперенные ноги;

a1, a2 — голые ноги.

2. Дигетерозиготную курицу (А1а1А2а2) подвергли анализирующему скрещиванию, т. е. скрестили с рецессивным дигомозиготным самцом — а1а1а2а2. Запишем ход скрещивания. При определении фенотипа потомков не забываем, что тип взаимодействия генов — некумулятивная полимерия. Это значит, что у всех особей, имеющих в генотипе хотя бы один доминантный аллель, проявляется доминантный признак — оперенные ноги.

3. В потомстве происходит расщепление:  наследуют оперенные ноги и — голые. Следовательно, вероятность появления особей с оперенными ногами составляет 75 %.

Ответ: вероятность появления в потомстве особей с оперенными ногами — 75 %.

§ 34 ● У дрозофилы серая окраска тела доминирует над черной, а красные глаза — над пурпурными. Гены, контролирующие окраску тела и цвет глаз, находятся во второй паре хромосом на расстоянии 8 морганид друг от друга. Самку, гетерозиготную по обоим признакам (при этом серую окраску тела она унаследовала от одного родителя, а красный цвет глаз — от другого), скрестили с черным самцом, имеющим пурпурные глаза. Какова вероятность появления в потомстве: а) серых особей с красными глазами? б) черных особей с красными глазами?

Решение

1. Введем обозначения генов, укажем расстояние между ними:

А — серое тело;

а — черное тело;

В — красные глаза;

b — пурпурные глаза;

rfAB = 8 % (8 морганид).

2. Гены, определяющие окраску тела и цвет глаз, сцеплены. Дигетерозиготная самка унаследовала серую окраску тела (А) и красные глаза (В) от разных родителей, поэтому ее генотип следует записать как Ab//aB (или ). Черный самец с пурпурными глазами имеет генотип ab//ab (или ). Запишем скрещивание, учитывая, что у дигетерозиготной самки образуются два типа некроссоверных гамет в равном соотношении и два типа кроссоверных гамет также в равном соотношении. Для удобства выделим кроссоверные гаметы и особи звездочками (*):

3. Рассчитаем процентное соотношение особей в F1. Расстояние между генами — 8 морганид, значит, кроссинговер между ними протекает с вероятностью 8 %. Следовательно, общее количество кроссоверных особей составит 8 % (а особей каждого фенотипического класса — по 4 %). Общее количество некроссоверных особей равно: 100 % – 8 % = 92 % (т. е. каждый фенотипический класс — по 46 %).

Ответ: вероятность появления в потомстве: а) серых особей с красными глазами — 4 %; б) черных особей с красными глазами — 46 %.

§ 35 ● Дальтонизм обусловлен рецессивным геном, локализованным в Х-хромосоме. В одной семье мать страдает дальтонизмом, а отец нормально различает цвета. Какова вероятность рождения в этой семье: а) ребенка, нормально различающего цвета; б) дальтоника среди сыновей?

Решение

1. Введем обозначения генов:

А — нормальное цветоощущение (норма);

а — дальтонизм.

2. Генотип матери, страдающей дальтонизмом, — ХаХа (в хромосомной форме записи  ). Генотип здорового отца — ХАY (). Запишем ход скрещивания:

3. Вероятность рождения ребенка с нормальным цветоощущением — 50 %, причем это только девочки, и все они будут носительницами гена дальтонизма. Все сыновья в этой семье — дальтоники, поэтому вероятность рождения дальтоника среди сыновей — 100 %.

Ответ: а) вероятность рождения ребенка, нормально различающего цвета — 50 %; б) вероятность рождения дальтоника среди сыновей — 100 %.


● У канареек длина клюва — аутосомный признак, причем короткий клюв доминирует над длинным. Зеленая окраска перьев доминирует над коричневой, цвет оперения контролируется генами, локализованными в Z-хромосоме. Дигетерозиготного самца скрестили с зеленой самкой, имеющей длинный клюв. Какова вероятность появления в потомстве: а) зеленых особей с коротким клювом? б) коричневых самок с длинным клювом? в) зеленых особей с длинным клювом среди самцов?

Решение

1. Введем обозначения генов:

А — короткий клюв;

а — длинный клюв;

В — зеленая окраска;

b — коричневая окраска.

2. У птиц гетерогаметным полом являются самки, поэтому генотип зеленой самки, имеющей длинный клюв, нужно записать как aaZBW (). Самец дигетерозиготный — его генотип AaZBZb (). Запишем скрещивание:

3. Построим решетку Пеннета, в ячейках которой укажем генотипы и фенотипы потомства (F1):

4. Вероятность появления зеленых особей с коротким клювом (в данном случае пол особей не важен):  · 100 % = 37,5 %; коричневых самок с длинным клювом:  · 100 % = 12,5 %. Вероятность появления зеленых особей с длинным клювом среди самцов составляет  · 100 % =  · 100 % = 50 %.

Ответ: а) зеленых особей с коротким клювом — 37,5 %; б) коричневых самок с длинным клювом — 12,5 %; в) зеленых особей с длинным клювом среди самцов — 50 %.