к выведению какого гибрида люди отношения не имеют
К выведению какого гибрида люди отношения не имеют
Подробное решение параграф § 66 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. 2014
1. Что такое гетерозис?
Явление гетерозиса наблюдалось ещё до открытия законов Менделя И. Г. Кёльрейтером, термин «гетерозис» (в переводе с греческого языка — изменение, превращение), в 1908 Г. Шулл описал гетерозис у кукурузы
У растений (по А. Густафсону) выделяют три формы гетерозиса: т. н. репродуктивный гетерозис, в результате которого повышается плодородность гибридов и урожайность, соматический гетерозис, увеличивающий линейные размеры гибридного растения и его массу, и приспособительный гетерозис (называемый также адаптивным), повышающий приспособленность гибридов к действию неблагоприятных факторов окружающей среды
2. Какие виды гибридизации вам известны?
Ответ. В селекции растений используется такой метод, как гибридизация. При этом скрещивают организмы, отличающиеся наследственностью, то есть одной и более парами аллелей генов, а следовательно одним или несколькими внешними признаками. Этот метод селекции включает инбридинг (внутривидовую гибридизацию) и аутбридинг (отдаленную, или межвидовую гибридизацию).
Издавна люди наблюдали процесс естественной гибридизации. Так, животные-гибриды – мулы – были известны еще 2000 лет до нашей эры. Впервые искусственную гибридизацию произвел ученый-садовод Т. Фэрчайлд, который скрестил два вида гвоздик. Научные основы генетики были заложены Менделем, который проводил опыты по гибридизации гороха. Заключается в том, что при оплодотворении происходит слияние двух различных по генотипу половых клеток с образованием зиготы, из которой развивается новый организм, наследующий признаки обоих родителей. Естественная гибридизация происходит в природе, искусственная осуществляется человеком в селекции или с другими целями. При этом у покрытосеменных цветки материнского растения опыляются пыльцой другого вида или сорта.
В селекции растений гибридизация используется чрезвычайно широко. Если данный метод необходим с целью соединения желательных свойств исходных организмов, это «комбинационная селекция». В том случае, когда преследуется цель получения и отбора генотипов более лучшего качества, по сравнению с родительскими формами, говорят о «трансгрессивной селекции».
В растениеводстве распространена гибридизация форм в пределах одного вида, или внутривидовая. В результате использования этого метода было создана большая часть сортов культурных растений. Отдаленная гибридизация является более сложным и трудоемким методом развития гибридов. Основная проблема при получении отдаленных гибридов – несовместимость гамет скрещиваемых форм и стерильность полученных гибридов.
Технологические процессы гибридизации различных сельско-хозяйственных культур существенно различаются между собой. Для получения гибридных форм кукурузы растения двух сортов высевают рядами поочередно, а султаны на материнских растениях срезают за несколько дней до цветения. У культур с перекрестным опылением цветков, например, ржи, используют кастрацию цветков материнских растений. У плодовых деревьев кастрация выполняется за 1-2 дня до того, как распустятся бутоны, а женские цветки изолируют, накрывая марлей. После раскрывания бутонов на рыльца пестиков наносят заранее заготовленную пыльцу. Из гибридных семян выращивают новые растения, помещая семена в специальную питательную среду и обеспечивая благоприятные условия для роста.
Цель использования отдаленной гибридизации (аутбридинга) – получение сортов растений, обладающих ценными урожайными свойствами, устойчивых к заболеваниям и вредителям. Удачными примерами скрещивания различных видов растения служат межвидовые гибриды подсолнечника, отличающиеся иммунитетом к паразитам и болезням и содержащие более 50% масла в семенах; пшеницы с высокой урожайностью и другими ценными качествами; табака высшего качества; картофеля; капусты; редиса, и т.д
3. В чем опасность близкородственного скрещивания?
Одно из важных последствий инбридинга – повышение частоты проявления вредных рецессивных аллелей. Обычно такие аллели находятся в популяции в гетерозиготном состоянии и их проявление подавлено нормальным доминантным аллелем. Переход вредных аллелей в гомозиготное состояние ухудшает приспособленность потомства, снижает его плодовитость, жизнеспособность и устойчивость к болезням. Происходит вырождение потомства, или инбредная депрессия. Однако в природных популяциях самоопыляющихся растений инбредная депрессия не возникает, несмотря на высокую степень гомозиготности: естественный отбор выбраковывает вредные рецессивные аллели по мере их перехода в гомозиготное состояние.
В селекции для создания пород и сортов, у которых были бы максимально выражены хозяйственно ценные признаки, проводят в каждом поколении искусственный отбор лучших родителей. При этом для получения однородных линий организмов с устойчивыми желаемыми признаками систематически повышают гомозиготность путём инбридинга. Чтобы избежать его вредных последствий, скрещивают организмы из различных (независимых) инбредных линий. Таким образом, удаётся сохранить гомозиготность по желаемым признакам, а вредные аллели перевести в гетерозиготное состояние. Кроме того, таким способом получают эффект, обратный инбредной депрессии, – гетерозис, широко используемый в селекции.
Вопросы после § 66
1. С чем связаны особенности селекции животных.
Ответ. Методы селекции животных те же, что и методы селекции растений, но при их применении селекционерам приходится учитывать ряд особенностей, характерных для животных. Животные размножаются только половым путем, а количество особей в потомстве невелико. В связи с этим при подборе селекционеру важно определить наследственные признаки, которые непосредственно у производителей могут не проявляться, например наследственные признаки самцов по жирномолочности или яйценоскости. Поэтому значительную роль приобретает оценка животных по их родословной и по качеству их потомства. Часто большое значение имеет учет экстерьера, т. е. совокупности внешних признаков животного. К основным направлениям селекции животных относят:
– сочетание высокой продуктивности с приспособленностью пород к условиям среды конкретных природных зон;
– повышение роли качественных показателей продуктивности животных (жирномолочность, соотношение мяса, жира и костей у мясных животных, качество меха и шерсти и т. д.);
– выведение пород интенсивного типа, снижающих экономические затраты;
– повышение устойчивости к заболеваниям и др.
2. Почему массовый отбор в селекции животных практически не применяется?
Ответ. Массовый отбор практически не применяется из-за небольшого количества особей в потомстве.
3. В связи с чем при создании новых пород животных, как правило, сочетают методы близкородственной и неродственной гибридизации?
Ответ. В селекции животных применяют два вида гибридизации: родственную (инбридинг) и неродственную (аутбридинг).
Родственное скрещивание между братьями и сестрами или между родителями и потомством ведет к гомозиготности и часто сопровождается ослаблением животных, уменьшению их устойчивости к неблагоприятным факторам среды, снижению плодовитости и т. д. Тем не менее инбридинг применяют в селекции животных с целью закрепления в породе характерных хозяйственно ценных признаков. Как правило, близкородственное скрещивание ведется в нескольких линиях внутри породы. Для устранения неблагоприятных последствий инбридинга используют неродственное скрещивание разных линий или даже разных пород. Это скрещивание сопровождается строгим отбором, что позволяет усиливать и поддерживать ценные качества породы.
Сочетание близкородственного скрещивания с неродственным широко применяется селекционерами для выведения новых пород животных. Так, известный селекционер М. Ф. Иванов, используя эту методику, создал высокопродуктивную породу свиней Белая степная украинская, породу овец Асканийская рамбулье и др.
Межвидовые гибриды лошади с ослом (мул), одногорбого и двугорбого верблюдов (нар), яка с крупным рогатым скотом и других с древних времен используются человеком. Эти гибриды обладают повышенной выносливостью по сравнению с родителями.
В некоторых случаях отдаленная гибридизация домашних животных с дикими предками дает плодовитое потомство и может быть использована в селекции. Так, в результате скрещивания тонкорунных овец мериносов с диким бараном архаром были получены тонкорунные архаромериносы, которые могут круглогодично пастись на высокогорных пастбищах. В результате скрещивания крупного рогатого скота с горбатым зебу получены ценные группы молочного скота.
В селекции животных, кроме описанных выше методов, применяют искусственное осеменение (введение полученной от высокоценных самцов спермы в половые пути самки с целью ее оплодотворения) и полиэмбрионию (искусственное образование нескольких зародышей из одной зиготы ценных пород с последующим их введением в матку беспородных животных). Эти методы позволяют в несколько раз увеличить скорость получения потомства от ценных производителей.
4. Какой метод используется для получения бройлерных цыплят? На каком явлении он основан?
Ответ. Важным направлением в селекции животных является использование явления гетерозиса. Особенно широко это направление применяется в птицеводстве, например для получения бройлерных цыплят.
5. Почему рождение овечки Долли можно рассматривать как важное событие с биологической точки зрения, но не как перспективное направление в селекции животных?
Ответ. В последующем были клонированы из исходного материала (клетки молочной железы) ещё четыре овечки, которые также носят клички Dollies. Проведённое позднее исследование 13 клонированных овец достигших возраста 7-9 лет показало что все они находятся в полном здравии, признаков каких-либо болезней пока не выявлено (если не считать некоторые проявления остеоартрита у некоторых из них).
В дальнейшем британскими и другими учёными были проведены эксперименты по клонированию различных млекопитающих, включая лошадей, быков, кошек, собак. В них также использовалась технология замещения ядер ооцита ядрами соматических клеток, взятых у живых взрослых теплокровных животных (мышь, коза, свинья, корова). Также проводились эксперименты по той же технологии с клонированием замороженных мёртвых животных.
Важно отметить, что продолжительность жизни клонированных животных, если они достигают половозрелого возраста, как правило, не отличается сколь-нибудь существенно от продолжительности жизни обычных животных данного вида.
Клонирование может быть использовано как для сохранения вымирающих видов, так и для воспроизводства трансгенных, искусственных видов и пород. Но такие простые методы, как те, что применялись при получении Долли, не могут решить проблему генетического многообразия. Для её решения необходимо разрабатывать более дорогие и гибкие подходы.
Клонирование может быть также использовано для восстановления вымерших животных. Так, в 2009 году было объявлено о восстановлении одного из видов испанских коз, уже вымерших в неволе и в природе. Группой учёных из Оксфордского университета под руководством Бет Шапиро (англ. Beth Shapiro) ведутся эксперименты по генетической реконструкции вымершей птицы дронта. В перспективе клонирование может быть использовано для восстановления даже таких животных, как мамонты и динозавры.
Успех эксперимента с Долли вызвал моментальную и обширную реакцию общества. Диапазон мнений был очень широк: от уподобления удачи сотворению Евы из ребра Адама до трудов доктора Франкенштейна, способных погубить весь человеческий род.
Клонирование Долли поставило перед обществом ряд этических и философских вопросов. Последнее связано прежде всего с тем, что по прогнозам некоторых учёных оставалась дистанция лишь в десяток лет до клонирования человека.
Со стороны учёных вне оспаривания самого факта опыта критиковались его невысокая эффективность (выжила только 1 из 277 яйцеклеток) и недостаточная частота — научный подход требует устойчивой повторяемости опыта и анализа большего массива результатов.
►Обсудите проблему возможности клонирования животных с биологической, хозяйственной и этической точек зрения.
Ответ. Репродуктивное клонирование может позволять исследователям клонировать животных с потенциальной выгодой для областей медицины и сельского хозяйства. Например, те же самые Шотландские исследователи, которые клонировали Долли, получили другую овцу. Она была генетически модифицирована, чтобы давать молоко, которое содержит человеческую основу белка для крови. Есть надежда, что в дальнейшем этот белок может отбираться из молока и подаваться человеку в чистом виде, это очень поможет людям, у которых низкая свертываемость крови. Так же можно использовать животных, для того чтобы тестировать на них новые виды лекарств и обычную продукцию, предназначенную для человека. Большое преимущество использования клонированных животных для проверки на таблетки состоит в том, что все они являются генетически идентичными, что означает, что их реакция на таблетки должна быть боле менее сходной, чем у животных с различным генетическим набором.
Печально, но этот детеныш, который развивался в матке у своей мамы-заместителя погиб всего лишь через три дня после своего рождения. Этот опыт был перенят и уже через два года, в 2003 году, ученые создают клон особи вола, так же стоящего на грани исчезновения. Вскоре 3 африканских диких кошки были клонированы из замороженных эмбрионов, которые были использованы в качестве ДНК. Несмотря на то, что некоторые эксперты считают, что клонирование спасает особи, стоящие на гране вымирания; некоторые ученые считают, что клонирование несет негативный характер, так как все особи имею генетически идентичный набор хромосом, что в целом играет отрицательную роль, так как для выживания разновидности необходимы разные варианты ДНК.
Другая потенциальная проблема заключается в возрасте хромосомы клонируемой клетки. Все клетки проходят их нормальные стадии деления. Кончик хромосомы, который называется теломером, с каждым делением укорачивается. Через какое-то время теломер становится настолько маленьким, что клетка не может больше делиться, и в конечном итоге погибает. Это обычный процесс старения, который присущ всем типам клеток. Следовательно, клоны, созданные от клетки, принятой от взрослой особи, могут иметь хромосомы, которые уже короче, чем нормальная, и это может повлиять на быстрое старение клонированной особи. И действительно, Долли, которая была клонирована от клетки шестилетней овцы, имела хромосомы, теломеры которого были короче, чем у овец ее возраста. Долли умерла в возрасте 6 лет, приблизительно половина продолжительности жизни овцы, которая составляет 12 лет. Работы по клонированию позвоночных, начатые на амфибиях в начале 1950-х годов и интенсивно продолжающиеся уже более пяти десятилетий, в последние годы широко обсуждаются не только с точки зрения масштаба научных достижений, но и с этических, социальных, биологических и ряда иных позиций.
Ведь чем ближе вероятность создания клонированного человека, тем выше настороженность в обществе, вызванная такими «далеко идущими» перспективами.
Сообщение о существовании Долли, как уже отмечалось, имело немедленный и в основном негативный отклик со стороны общественного мнения и вызвало шквал законодательных ограничений. Опасения были связаны с открывающейся перспективой клонирования людей. Заговорили как о непосредственной опасности таких экспериментов, так и об этической стороне вопроса.
Обсуждалась также возможность клонирования одного из партнеров в семьях, по каким-либо причинам не имеющим детей, и проблема отношений в социуме к клонированным людям. Но все эти фантазии пока не имеют под собой реальной научной основы, так как вряд ли существующая техника клонирования, которую можно без натяжек назвать штучной и дорогостоящей, может в ближайшем будущем поставить перед обществом реальные практические проблемы. В тоже время не вызывает сомнения, что скоро техника клонирования из культуры клеток займет соответствующее место в медицине.
К выведению какого гибрида люди отношения не имеют
Подробное решение параграф § 51 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Пасечник В.В., Каменский А.А., Рубцов A.M. Углубленный уровень 2019
Вопрос 1. Что такое биотехнология?
Биотехнология — это прикладная наука, которая разрабатывает и внедряет в производство промышленные методы с использованием живых организмов и биологических процессов.
Вопрос 2. Что такое мутации? Какие они бывают?
Мутации — внезапно возникающие естественные (спонтанные) или вызываемые искусственно (индуцированные) стойкие изменения наследственных структур живой материи, ответственных за хранение и передачу генетической информации.
По характеру изменения генетического аппарата М. делят на геномные, хромосомные и генные, или точковые.
Вопрос 3. Какие методы используют в селекции?
Подбор родительских пар, гибридизация: неродственная (аутбридинг), близкородственная (инбридинг), отбор массовый и индивидуальный, Метод испытания производителей по потомству (у животных), Экспериментальное получение полиплоидов (у растений), экспериментальный мутагенез, генетическая инженерия.
Вопрос 4. Какие проблемы решает генная инженерия?
Методы генной инженерии позволяют ввести в генотип одних организмов (например,бактерий) гены других организмов (например, человека). Генная инженерия позволила решить проблемы промышленного синтеза микроорганизмами различных человеческих гормонов, например инсулина и гормона роста. Путем создания генетически модифицированных растений она обеспечила появление сортов, устойчивых к холодам, заболеваниям и вредителям. И т.д.
Вопрос 5. Используя дополнительные источники информации, подготовьте презентацию о достижениях в области биотехнологии.
Биотехнология — это использование организмов, биологических систем или биологических процессов в промышленном производстве для решения технологических задач.
К отраслям биотехнологии относятся генная, хромосомная и клеточная инженерия, клонирование сельскохозяйственных растений и животных, использование микроорганизмов в хлебопечении, виноделии, производстве лекарств и др.
Использование бактерий для брожения, производство лекарств из растений, селекция и многое другое использовалось ещё в древности, даже без понимания сути самих процессов.
В данный момент с помощью биотехнологий мы получаем антибиотики (пенициллин, стрептомицин, эритромицин и др.), фермент амилазу, аминокислоты, молочную и лимонную кислоты, аспергилловую плесень, витамины группы В, синтезируются различные гормоны (гормон роста, инсулин) и т.д. Созданы бактерии, которые используют при очистке сточных вод, бактерии, которые разлагают нефть при нефтяных разливах и многие другие.
Биотехнологии позволят решать проблемы, которые стоят перед человеком 21 века. С помощью CRISPR/Cas9 мы, возможно, в будущем сможем лечить наследственные заболевания. Генно — инженерные организмы помогут решить проблемы нехватки пресной воды и всемирного голода.
Вопрос 6. Проанализируйте свой рацион питания на предмет наличия в нём трансгенных продуктов.
Сорта кукурузы, риса, картофеля, устойчивые к вредителям и не требующие использования пестицидов имеют трансген этой устойчивости (может мы именно такие продукты и едим). Лосось также трансгенный продукт (его ДНК дополнили геном, активирующим выработку гормона роста). Покупая продукты в магазине, мы не всегда можем знать, что морковь свежая может быть трансгенной. Из трансгенных продуктов или нет делают колбасу, печенье, рыбные палочки и многое другое, мы не знаем. Даже выращивая овощи, фрукты, животных в домашнем хозяйстве мы не знаем точно, какие они были изначально. Т. е. можно сказать, что большинство продуктов, которые мы едим, можно назвать трансгенными.
Вопрос 7. Почему методы клеточной и генной инженерии считаются перспективными в селекции и биотехнологии?
Использование данных методов позволяет получить необходимые результаты в более краткие сроки. Так на выведение нового сорта растений потребуется пару лет, а не десятилетий (при обычном массовом отборе и гибридизации).
В результате этих методов создаются культуры превосходящие родительские формы во многих отношениях (урожайность, размеры и т.д.).
Клеточная инженерия создает новые жизнеспособные клетки из клеток разных органов и тканей или клеток разных организмов, объединяя их с помощью специальных приемов, разработанных учеными.
Генная инженерия направлена на конструирование новых, не существующих в природе, сочетаний генов. Позволяет получить заданные качества генетически модифицированных организмов.
ЗАДАЧИ НА МОНОГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ
Используя алгоритм решения, приведённый на с. 275, решите следующие генетические задачи.
1. В семье, где оба родителя являются брюнетами, родился ребёнок — блондин. Какой признак является доминантным? Каковы генотипы всех членов этой семьи?
Доминантным признаком является темная окраска волос. Если проявился рецессивный признак, значит, родители были его носителями, поэтому генотипы мамы и папы одинаковы — Аа, а у ребенка — аа.
2. Представителей одной из разновидностей бабочки бражника мёртвая голова (Acherontia atropos), чьи гусеницы имеют жёлтую окраску, скрестили с представителями разновидности, где гусеницы тёмно — серые. Гибридные гусеницы F1, оказались жёлтыми. В F2 получилось примерно 1200 жёлтых и 400 тёмно — серых личинок.
а) Сколько разных генотипов среди жёлтых гусениц F2?
Два разных генотипа — АА и Аа.
б) Сколько получилось в F2 гомозиготных гусениц?
1. 1200+400=1600 2. 1600/4=400 3. 400×2=800 (АА и аа гусениц).
в) Сколько разных фенотипов получится от скрещивания гибрида F1, с породой, имеющей тёмно — серых гусениц?
Получится два разных фенотипа: Аа — желтые гусеницы и аа — темно — серые.
г) Сколько разных фенотипов в F2?
Два. Жёлтые и тёмно — серые личинки.
д) Сколько разных генотипов в F2?
2. На звероферме получен приплод в 225 соболей. Из них 167 животных имеют чёрный мех и 58 — жёлтый. Определите генотипы исходных форм, если известно, что чёрный мех доминирует над жёлтым.
Генотипы исходных форм — ♀Аа и ♂Аа.
ЗАДАЧИ НА НЕПОЛНОЕ ДОМИНИРОВАНИЕ И КОДОМИНИРОВАНИЕ
Используя алгоритм решения, приведённый на с. 281, решите следующие генетические задачи.
1. У собак чёрный цвет шерсти доминирует над коричневым. Чёрная самка скрещивалась с коричневым самцом. Получено 3 чёрных и 3 коричневых щенка. Определите генотипы родителей и потомства.
Генотипы родителей — ♀ Аа и ♂аа.
Генотипы потомства — Аа (черн.) и аа (коричн.).
2. Ген курчавых волос доминирует над геном прямых волос. Гетерозиготы имеют волнистые волосы. Определите вероятность рождения курчавого ребёнка, если оба родителя имеют волнистые волосы.
Вероятность рождения курчавого ребёнка — 25% или ¼.
3. В родильном доме перепутали двух девочек. Родители одной из них имеют II и I группы крови, а родители другой — II и IV группы крови. Исследование показало, что оба ребёнка имеют II группу крови, однако одна при этом гомозиготна, а другая — гетерозиготна по данному признаку. Определите, кто из них чья дочь, а также возможные генотипы детей и родителей.
Ответ: у первых родителей (II (IАIА или IАI0) и I (I0I0) группы крови) может быть только ребенок гетерозиготный (IАI0). Значит гомозиготная девочка (IАIА) будет у родителей со II (IАIА) и IV (IАIВ) группами крови.
4. При каком генотипе родителей дети не могут унаследовать группу крови ни от отца, ни от матери?
Если у родителей гомозиготны II (IАIА) и III (IВIВ) группы крови, у ребенка будет IV группа крови (IАIВ).
ЗАДАЧИ НА ДИГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ
Используя алгоритм решения, приведённый на с. 275, решите следующие генетические задачи.
1. Врождённая близорукость наследуется как доминантный признак, отсутствие веснушек — как рецессивный признак. У отца наблюдается врождённая близорукость и отсутствие веснушек, а у матери — нормальное зрение и веснушки. В семье трое детей, двое близорукие без веснушек, один с нормальным зрением и с веснушками. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и родившихся детей. Рассчитайте вероятность рождения детей близоруких и с веснушками. Объясните, какой закон имеет место в данном случае.
Если отец bb, то все его дети имеют b, значит второй ребенок aaBb.
Если мать aa, то все её дети имеют a, значит первый ребенок Aabb.
Если первый ребенок имеет bb, то он взял одну b от матери и одну от отца, значит мать aaBb.
Если второй ребенок имеет аа, то он взял одну а от матери и одну от отца, значит отец Aabb.
Ответ: вероятность рождения близоруких детей с веснушками 25%, работает закон независимого наследования.
2. Скрестили два сорта флоксов: один имеет красные блюдцевидные цветки, другой — красные воронковидные цветки. В потомстве было получено 3/8 красных блюдцевидных, 3/8 красных воронковидных, 1/8 белых блюдцевидных и 1/8 белых воронковидных. Определите доминантные гены и генотипы родительских форм, а также их потомков.
3. У морских свинок чёрная шерсть доминирует над белой, а курчавая — над гладкой. Скрестили белую гладкую свинку с гетерозиготным чёрным курчавым самцом. Какая часть потомков будет иметь белую гладкую шерсть?
ЗАДАЧИ НА СЦЕПЛЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ И КРОССИНГОВЕР
Используя алгоритм решения, приведённый на с. 296, решите следующие генетические задачи.
1. У домашних кошек ген, вызывающий отсутствие окраски в доминантном проявлении (W), находится в одной хромосоме с геном, вызывающим полоски на шерсти (тоже в доминантном проявлении, Т). Окрашенную кошку без полосок скрестили с белым котом, имеющим серебристые полоски (окрас «шиншилла»). При скрещивании родившихся котят между собой в потомстве оказалось 75% «шиншилл», а 25 % котят были окрашены и не имели полосок. Определите генотипы родителей и потомства в двух скрещиваниях. Составьте схему решения задачи. Объясните полученные результаты. Какой закон наследственности проявляется во втором случае?
Ответ: во втором случае проявляется закон сцепленного наследования, открытый Морганом: гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются вместе.
3. Расстояние между генами А и В (а также а и b в гомологичной хромосоме) составляет 8 морганид. Определите процент гамет каждого типа, продуцируемых дигетерозиготным организмом.
Определяем типы гамет. У организма с данным генотипом наблюдается неполное сцепление генов. Значит, он будет давать четыре типа гамет. Некроссоверные — АВ и аb и кроссоверные — Аb и аВ.
Определим процентное соотношение гамет. Расстояние между генами в 8 морганид говорит нам, что вероятность кроссинговера составляет 8 %. Таким образом, общее количество кроссоверных гамет составит те же 8 %. Поскольку таких гамет у нас два типа, рассчитываем количество каждого из них. Получаем по 4 % Аb и аВ.
Итак, всего гамет — 100%. Находим общее количество некроссоверных гамет — 92%. Делим на два и получаем количество каждого типа некроссоверных гамет АВ и аb — по 46%.
Ответ: данный организм будет давать четыре типа гамет. По 46% некроссоверных АВ и аb и по 4% кроссоверных Аb и аВ.
4. Гены, влияющие на наличие резус — фактора и форму эритроцитов, находятся в одной хромосоме на расстоянии 3 — х морганид. Женщина получила от отца доминантный ген Rh, обусловливающий резус — положительность, и доминантный ген Е, обусловливающий эллиптическую форму эритроцитов, а от матери — рецессивные гены резус — отрицательности rh и нормальной формы эритроцитов (е). Её супруг резус — отрицателен и имеет нормальную форму эритроцитов. Определите вероятность рождения ребёнка, фенотипически сходного по этим признакам: а) с матерью; б) с отцом.
Всего гамет — 100%. 100 — 3=97% некроссоверных гамет. Делим на два и получаем количество каждого типа некроссоверных гамет Rh E и rh e — по 48,5%.
НАСЛЕДОВАНИЕ, СЦЕПЛЕННОЕ С ПОЛОМ
Используя алгоритм решения, приведённый на с. 303, решите следующие генетические задачи.
1. Женщина — правша с карими глазами и нормальным зрением выходит замуж за мужчину — правшу, голубоглазого и дальтоника. У них родилась голубоглазая дочь — левша и дальтоник. Какова вероятность того, что следующий ребёнок в этой семье будет левшой и страдать дальтонизмом, если известно, что карий цвет глаз и умение владеть преимущественно правой рукой — доминантные аутосомные не сцепленные между собой признаки, а дальтонизм — рецессивный сцепленный с Х — хромосомой признак? Определите, какой цвет глаз возможен у больных детей.
Ответ: у больных детей может быть карий и голубой цвет глаз. А вероятность того, что следующий ребёнок в этой семье будет левшой и страдать дальтонизмом — 12,5%.
2. Алкогольная зависимость определяется доминантным аутосомным геном (А), а потребность в курении табака — сцепленным с полом рецессивным геном (b). Курящий и пьющий мужчина женится на женщине, которая не курит и не пьёт. Мужчина гетерозиготен по гену алкоголизма, а женщина гетерозиготна по гену табакокурения. Определите:
1) С какой вероятностью в этой семье могут родиться дети со склонностью к алкоголизму?
2) С какой вероятностью могут родиться дети со склонностью к курению?
3) С какой вероятностью могут родиться дети со склонностью к курению и алкоголизму одновременно?
4) С какой вероятностью эти дети будут мальчиками?
Ответ: мальчики со склонностью к курению и алкоголизму одновременно в этой семье не родяться.
3. У нормальной по зрению и свёртываемости крови женщины родилось 8 сыновей: четыре дальтоника, два гемофилика, один нормальный по обоим признакам и один дальтоник, страдающий гемофилией. Как это можно объяснить? Определите предполагаемые генотипы женщины и всех её сыновей, а также расстояние между генами дальтонизма и гемофилии.
H — норм. свертываемость
Информация о заболеваниях находится в Х хромосоме, в профазе мейоза происходит конъюгация и кроссинговер (сближение и обмен участками хромосом) — в результате такое многообразие генотипов сыновей.
Предполагаемый генотип женщины ХDhХdH.
ХdHY — 4 дальтоника;
ХDhY — 2 гемофилика;
ХDHY — 1 нормальный по обоим признакам;
ХdhY — 1 дальтоник, страдающий гемофилией.
Процент кроссинговера можно найти по формуле х = ((а+b)×100 %)/n,
где х— расстояние между генами; а, b — число кроссоверных особей каждой кроссоверной группы; n — общее число потомков в опыте.
Найдем расстояние между генами в нашей задаче:
х = ((4+2)×100 %)/8 = 600/8=75% или 75 морганид.
Ответ: расстояние между генами дальтонизма и гемофилии равно 75 морганид.
4. У сероглазых родителей сын с голубыми глазами. Голубые глаза были также у деда мальчика со стороны матери и у брата его отца. Составьте родословную этой семьи и на основе этой родословной попробуйте определить, как наследуется серый и голубой цвет глаз, если признак контролируется одним геном, и каковы наиболее вероятные генотипы членов этой семьи.
Серый и голубой цвет глаз наследуется независимо и не сцеплен с полом. Генотипы членов этой семьи представлены на схеме (у бабушки мальчика по материнской линии вместо прочерка может быть как А, так и а; у дедушки мальчика по отцовской линии вместо прочерка также может быть или А или а).