Задачи по генетике

Дигибридное скрещивание

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

1. У человека свободная мочка уха (А) доминирует над несвободной, а подбородок с треугольной ямкой (В) – над гладким подбородком. У мужчины – несвободная мочка уха и подбородок с треугольной ямкой, а у женщины – свободная мочка уха и гладкий подбородок. У них родился сын с несвободной мочкой уха и гладким подбородком.

а) Сколько типов гамет образуется у мужчины?
б) Сколько разных фенотипов может быть у детей в этой семье?
в) Сколько разных генотипов может быть у детей в этой семье?
г) Какова вероятность рождения ребенка со свободной мочкой уха и гладким подбородком?
д) Какова вероятность рождения ребенка с треугольной ямкой на подбородке?
е) Какова вероятность того, что в этой семье два раза подряд родятся рецессивные гомозиготы?
ж) Какова вероятность того, что в этой семье четыре раза подряд родятся рецессивные гомозиготы?

1. Краткая запись условий задачи.

Ген А – свободная мочка уха;
ген а – несвободная мочка уха;
ген В – подбородок с треугольной ямкой;
ген b – гладкий подбородок.

2. Фенотипы и схема скрещивания.

Генотипы родителей можно определить по генотипу сына, так как из двух аллелей каждого гена он один аллель получает от матери, а другой – от отца. Таким образом, генотипы определяются однозначно:

4. Гаметы: у отца генотип ааВb, поэтому может быть только два сочетания генов в гаметах: аВ и аb; у матери генотип Ааbb, поэтому могут быть лишь два сочетания – Аb и аb.

5. Составление решетки Пеннета.

6. Анализ решетки (в соответствии с вопросами).

а) У мужчины два типа гамет – аВ и аb (других сочетаний генов быть не может).
б) У детей возможны четыре разных фенотипа:

– свободная мочка, треугольный подбородок (генотип АаВb);
– свободная мочка, гладкий подбородок (генотип Ааbb);
– несвободная мочка, треугольный подбородок (генотип ааВB);
– несвободная мочка, гладкий подбородок (генотип ааbb).

в) Число генотипов соответствует числу фенотипов и равно четырём.
г) Фенотип ребёнка со свободной мочкой уха и гладким подбородком соответствует генотипу: Ааbb. Такой генотип может образоваться в одном случае из четырёх возможных вариантов (см. решётку), следовательно, вероятность его образования 1/4=25%.
д) Треугольная ямка на подбородке соответствует генотипам АаВb и ааВb. (Для простоты можно искать только ген В с его радикалом В_). Такие генотипы образуются в двух случаях из четырёх возможных (см. решётку), т.е. с вероятностью 2/4 = 1/2 = 50%.
е) Генотип рецессивной гомозиготы – ааbb. Такой генотип может образоваться в одном случае из четырёх, т.е. с вероятностью 1/4. Поскольку при совместном появлении нескольких событий вероятности перемножаются, то 1/4 х 1/4 = 1/16. Так как мы договорились выражать вероятность для наглядности в процентах, т.е. искать число возможных событий среди сотни, поэтому в нашем случае 1 событие произойдет среди 16, а среди 100 можно определить это число с помощью пропорции: 1 из 16, Х из 100. Откуда Х = 100/16 = 6% (число допустимо округлить).
ж) Рождение четырёх таких детей подряд равно произведению вероятностей: 1/4 х 1/4 х 1/4 х 1/4/ = 1/256. Как и в предыдущем случае, определяем значение вероятности с помощью пропорции: 1 событие из 256, Х из 100, отсюда 100/256 = 0,4%.

7. Ответ: 2/4/4/25/50/6/0,4.

2. У дурмана красная окраска цветков (А) доминирует над белой, а шиповатые семенные коробочки (В) – над гладкими. Скрещивали гетерозиготные растения и получили 64 потомка.

а) Сколько типов гамет есть у каждого родительского растения?
б) Сколько разных генотипов образуется при таком скрещивании?
в) Сколько получится растений с красными цветками?
г) Сколько получится растений с белыми цветками и шиповатыми семенными коробочками?
д) Сколько разных генотипов будет среди растений с красными цветками и гладкими семенными коробочками?

1. Краткая запись условий задачи.

Ген А – красная окраска;
ген а – белая окраска;
ген В – шиповатые коробочки;
ген b – гладкие коробочки.

2. Фенотипы и схема скрещивания.

Р Гетерозигота х Гетерозигота

F1 = 64

3. Генотипы.

4. Гаметы: гетерозигота по двум генам (дигетерозигота) образует 4 типа гамет: АВ, Аb, аВ, аb (четыре возможных сочетания из двух элементов по два).

5. Составление решетки Пеннета.

6. Анализ решетки (в соответствии с вопросами).

а) Каждый родитель образует 4 типа гамет: АВ, Аb, аВ, аb.
б) Образуются генотипы: 4АаВb, 2ААВb, 2АаВВ, 2Ааbb, 2ааВb, 1ААВВ, 1ААbb, 1ааВВ, 1ааbb (всего 9 разных генотипов).

в) Растения с красными цветками будут иметь один ген А, а второй ген А или а, т.е. их генотипы АА или Аа в общем виде можно обозначить как А_, для облегчения анализа таблицы. Таких генотипов в таблице 12 из 16, но растений в потомстве получилось 64. Для определения числа растений с красными цветками можно составить пропорцию: 12 генотипов А_ из 16 генотипов, а Х – из 64 растений. Отсюда Х = (12 х 64)/16 = 48 растений.

г) Фенотип растений с белыми цветками и шиповатыми коробочками легче искать по обобщённому генотипу: ааВ_ (в решетке они выделены курсивом). Таких генотипов в таблице три, следовательно, для ответа на следующий вопрос можно составить еще одну пропорцию: 3 генотипа ааВ_ из 16, а Х генотипов из 64 растений. Отсюда Х = (3 х 64)/16 = 12 растений.

д) Растения с красными цветками и гладкими семенными коробочками имеют генотипы: ААbb или Ааbb, т.е. два различающихся генотипа.

7. Ответ: 4/9/48/12/2.

3. У томатов круглые плоды (А) доминируют над грушевидными, а красная окраска плодов (В) – над жёлтой. Растение с круглыми красными плодами скрестили с растением, обладающим грушевидными желтыми плодами. В потомстве все растения дали круглые красные плоды.

а) Какими цифрами отмечены ниже генотипы родителей?
б) Какими цифрами отмечены ниже генотипы гибридов?
в) Сколько типов гамет образует гибридное растение?
г) Какое расщепление по фенотипу должно быть в потомстве, если растение с грушевидными жёлтыми плодами скрестить с дигетерозиготным (по этим признакам) растением?
д) Какое расщепление по фенотипу должно быть в потомстве, если растение с грушевидными жёлтыми плодами скрестить с любой частичной гетерозиготой?

1) ААВВ, 2) ааbb, 3) ААbb, 4) ааВВ, 5) АаВb, 6) АаВВ, 7) Ааbb, 8) ААВb, 9) ааВb.

1. Краткая запись условий задачи.

Ген А – круглый плод;
ген а – грушевидный плод;
ген В – красный плод;
ген b – жёлтый плод.

Генотипы потомков можно определить на основе генотипов родительских растений с грушевидными жёлтыми плодами, так как один из двух генов достается потомку от одного родителя, а другой – от другого. Следовательно:

Генотипы родительских растений с красными круглыми плодами пока остаются неясными и придется предположить 4 возможных варианта строения их генотипов: 1)АаВb,
2) ААВb, 3) АаВВ, 4) ААВВ.

Чтобы проверить все четыре предположения необходимо составить 4 решётки Пеннета:

круглые, красные

Только вариант 4 дает результат, соответствующий условию задачи (в потомстве только один фенотип), следовательно, генотип искомого родительского растения – ААВВ.

6. Анализ решеток.

а) Генотипы родительских растений отмечены в условии задачи номерами 1 и 2.
б) Генотипы гибридов отмечены в условии задачи номером 5.
в) Гибридное растение, т.е. растение из F1 образует четыре типа гамет: АВ, Аb, аВ, аb.
г) Если растение с грушевидными жёлтыми плодами скрестить с дигетерозиготным по этим признака растением, то в потомстве будет наблюдаться расщепление по фенотипу 1:1:1:1. (см. решетку 1).
д) А если скрещивание провести с любой частичной гетерозиготой, то расщепление по фенотипу 1:1 (см. решетки 2 и 3).

7. Ответ: (1,2)/5/4/1:1:1:1/1:1.

Продолжение следует