Решение задач по классической генетике Этапы решения типовых генетических задач

Р

У дрозофилы серый и черный цвет тела – аутосомные признаки, за которые отвечают разные аллели одного гена. При скрещивании двух мух примерно 75% потомства имело серое тело, остальные – черное.

Каковы генотипы и фенотипы скрещиваемых мух?

_____________________________________________________________________

Решение.

1. 
   Скрещиваемые особи анализируются по одному признаку – цвету глаз. Поэтому для обозначения генов достаточно взять только одну букву алфавита – букву “А”. Поскольку в условии задачи не сказано, какой из изучаемых признаков является доминантным, а какой – рецессивным, то таблица “признак - ген” имеет следующий вид.
   

2. 
   Сделаем краткую запись скрещивания, обозначив место неизвестных признаков родительских особей знаком вопроса (?).
   

Если в F₁ на мух с серым телом приходится 75%, то на мух с черным телом приходится 100 – 75 = 25%. Таким образом, между особями потомства имеет место соотношение (расщепление) по фенотипу в следующей пропорции: 3 серое тело : 1 черное тело.

Из теории известно, что при моногибридном скрещивании такой результат получается при скрещивании гетерозиготных особей, имеющих генотип Аа, друг с другом. Причем 3/4 особей потомства будет иметь доминантный признак, а 1/4 - рецессивный признак. Это позволяет нам предположить, что серое тело – доминантный признак, черное тело – рецессивный признак, а родительские особи гетерозиготны и имеют серое тело.

Продолжим оформление модифицированной таблицы “признак - ген” и напишем фенотипы и генотипы родительских особей в краткую запись скрещивания.

4. 
   Если наши рассуждения верны, то при скрещивании гетерозиготных серых мух друг с другом в потомстве действительно должны появиться особи с серым и черным телом в соотношении 3 : 1. Найдем F₁ и проверим правильность наших рассуждений и выводов.
   

Полидактилия (многопалость) и катаракта (помутнение хрусталика) – доминантные аутосомные признаки человека. Аллели, обусловливающие развитие этих признаков, и аллели, отвечающие за развитие пятипалости и нормального зрения, расположены в одной паре гомологичных хромосом и тесно сцеплены друг с другом. В брак вступили мужчина и женщина. Женщина здорова, а мужчина страдает полидактилией и катарактой. Их сын здоров.

1. 
   Эта задача – на дигибридное скрещивание, так как супруги и их сын анализируются по двум аутосомным признакам: количеству пальцев и прозрачности хрусталика. Поэтому для записи генов будем использовать две буквы алфавита: “А” и “В. Оформим модифицированную таблицу “признак - ген”. В условии прямо сказано, какой из признаков является доминантным, а какой рецессивным. Поэтому модифицированная таблица “признак-ген” имеет следующий вид.
   

2. 
   Оформим краткую запись скрещивания. Гены, отвечающие за количество пальцев и прозрачность хрусталика, расположены в одной паре гомологичных хромосом и тесно сцеплены друг с другом. Аллели этих генов будут наследоваться преимущественно вместе. Поэтому при решении задачи удобнее использовать не генную, а хромосомную запись, так как она наглядно показывает, какие именно аллели изучаемых генов расположены в каждой из гомологичных хромосом. Используя условные обозначения, сделаем краткую запись скрещивания, указывая только те сведения, которые содержатся в условии задачи.
   

3. 
   Краткую запись скрещивания используем для решения задачи и оформления хода решения. Сначала расставим точки на месте предполагаемых аллелей в генотипах всех упомянутых в условии задачи особей. При этом учитываем, что аллели генов “А” и “В” расположены в одной паре хромосом. После этого краткая запись приобретает следующий вид.
   

Верхние точки в каждой записи генотипа - это места, оставленные для записи аллелей генов “А” и “В” в одной (верхней) хромосоме, а нижние точки в каждом генотипе – это места, оставленные для записи аллелей генов “А” и “В” в другой (нижней) хромосоме, гомологичной первой хромосоме. Точка, расположенная в каждой записи генотипа слева, - это место, оставленное для записи аллеля гена “А”, а точка, расположенная в каждой записи генотипа справа, - это место, оставленное для записи аллеля гена “В”.

4. 
   Теперь, используя таблицу “признак – ген”, напишем те аллели генов, наличие которых в генотипе каждой особи можно определить, зная лишь ее собственный фенотип.
   

После того, как мы запишем аллели всех особей, найденные нами по их личному фенотипу, краткая запись скрещивания приобретает следующий вид.

Запись аллеля рядом с точкой означает, что в условии задачи отсутствовали прямые сведения об аллеле, и мы нашли аллель по личному фенотипу особи.

5. 
   Найдем недостающие аллели генов “А” и “В” и расположение яллеля В в генотипе мужчины, используя для этого сведения о ранее найденном нами генотипе ребенка. При этом следует учитывать, что ребенок имеет комбинации только тех аллелей, которые он получил вместе с хромосомами от своих родителей.
   

Таким образом, краткая запись скрещиванияусловия задачи приобретает следующий вид.

6. Теперь, когда генотипы родителей нам известны, мы можем ответить на основной вопрос задачи: чему равна вероятность рождения в этой семье ребенка, страдающего обоими заболеваниями?

Сделаем это, поэтапно решая задачу в той последовательности, которая рекомендуется для простых типовых задач: сначала напишем план по гаметам и типы гамет, затем генотипы и фенотипы потомства, после чего найдем численное значение вероятности.

1 2

а b А В

Р ♀ х ♂

а b а b

Типы гамет а b А В ; а b ;

1 2 1 х 2 = 2

F₁ А В а b

Расщепление по генотипу 1 : 1

а b а b
= р

Расщепление по фенотипу 1 полидактилия : 1 пятипалость

катаракта нормальное зрение
р (полидактилия, нормальное зрение) = 1/(1 + 1) = 1/2
Ответ: вероятность рождения в этой семье ребенка, страдающими обоими заболеваниями, равна 1/2.
В предлагаемой ниже задаче особи анализируются по признаку, , формирование которого зависит от комбинаций неальтернативных признаков, то есть, это задача на взаимодействие аллелей разных генов..