Решение задач по генетике

4. Явление сцепленного наследования и кроссинговер

При решении задач на сцепленное наследование, где рассматривается передача по наследству от родителей к потомству как минимум двух признаков (или заболеваний), следует прежде всего учесть специфику этой темы.
Гены, контролирующие передачу по наследству двух определенных интересующих нас признаков (болезней), локализованы в одной и той же хромосоме. Соответственно, передача этих генов от родителей к потомству будет происходить одновременно, т.е. вместе с хромосомой при мейозе в одну и ту же формирующуюся гамету неизбежно попадают и эти гены (гемофилии и дальтонизма).
Известно, что, если гены локализованы на крайне незначительном расстоянии друг от друга, их считают тесно (полно) сцепленными (т.е. кроссинговер, или перекрест, не обнаруживается).
Если же гены локализованы в одной и той же хромосоме на значительном расстоянии друг от друга, скорее всего речь должна идти о неполном сцеплении: почти наверняка кроссинговер произойдет. Нетрудно догадаться, что чем дальше гены расположены друг от друга в пределах хромосомы, тем выше вероятность того, что кроссинговер произойдет.
Следовательно, на основании того, как часто идет кроссинговер, можно делать справедливый вывод, насколько далеко рассматриваемые гены расположены друг от друга (что, как известно, и лежит в основе построения генетических карт).
Расстояние между генами, локализованными в одной и той же хромосоме, измеряется в морганидах, или в процентах (отношение числа кроссоверных особей к общему числу потомства).

Задача. Известно, что ген гемофилии и ген дальтонизма – это рецессивные гены, локализованные в Х-хромосоме; расстояние между ними определено в 9,8 морганиды. Здоровая девушка, мать которой дальтоник, а отец – гемофилик, выходит замуж за мужчину, родители которого здоровы (относительно рассматриваемых заболеваний). Определить, какова вероятность появления в этой семье здоровых детей (девочек, мальчиков).

Решение. Прежде чем составить таблицу «Ген–признак» (табл. 12) и схему скрещивания (схема 8), необходимо указать на некоторые особенности того, как это следует делать в случае, если рассматриваемые гены локализованы в одной и той же паре хромосом.

Таблица 12

Схема 8

1. При решении задач на сцепленное наследование и кроссинговер Х-хромосому удобнее всего изображать в виде вертикальной прямой, на которой (непременно!) точками указывать места локализации данных генов.

2. В самом низу таблицы следует записывать величину кроссинговера (в %), информация о которой содержится в условии задачи.

3. При этом Y-хромосома изображается полустрелкой.

Решетка Пеннета (табл. 13), несомненно, несколько громоздка, но анализ ее результатов, как всегда, призван помочь сделать единственно правильный вывод.

Таблица 13

По горизонтали, как обычно, – типы гамет женского организма. при таком генотипе, как в данной задаче, можно ожидать возникновения четырех типов гамет.

Два первых типа гамет называются некроссоверными (или исходными, родительскими) гаметами, так как они абсолютно ничем не отличаются от хромосом, которые имеются у родительских форм:

Два вторых типа гамет – это так называемые кроссоверные (или гибридные, дочерние) гаметы, возникшие в результате кроссинговера. Их хромосомы являют собой результат кроссинговера:

Как видно из анализа решетки Пеннета, в этой семье вероятность рождения здоровых и больных детей (как дочерей, так и сыновей) оказывается следующей:

мальчики – 2,45% от всех детей без гемофилии и без дальтонизма, а все остальные мальчики в этой семье будут либо с каким-либо одним из перечисленных заболеваний, либо с двумя одновременно. Таким образом, может считаться, что данной семье крайне повезло, если у нее будут дочери, а не сыновья, так как 100% дочерей не будут страдать ни одним из перечисленных заболеваний.