Е. Н. Маслак
Решение задач по молекулярной биологии и генетике
Элективный курс
Продолжение. См. № 6, 7, 8/2009
Задача № 21
Мужчина, страдающий дальтонизмом и глухотой, женился на хорошо слышащей женщине с нормальным зрением. У них родился сын глухой и страдающий дальтонизмом и дочь с хорошим слухом и страдающая дальтонизмом. Возможно ли рождение в этой семье дочери с обеими аномалиями, если глухота – аутосомный рецессивный признак?
Ответ: вероятность рождения дочери с обеими аномалиями 12,5%.
Задачи на взаимодействие генов
Задача № 22
Форма гребня у кур определяется взаимодействием двух пар неаллельных генов: ореховидный гребень определяется взаимодействием доминантных аллелей этих генов; сочетание одного гена в доминантном, а другого в рецессивном состоянии определяет развитие либо розовидного, либо гороховидного гребня; особи с простым гребнем рецессивны по обоим аллелям. Каким будет потомство при скрещивании двух дигетерозигот?
Дано:
| А*В* – ореховидный А*bb – розовидный ааВ* – гороховидный ааbb – простой |
|
| P: | ♀ АаВb ♂ АаВb |
Ответ:
9/16 – с ореховидными,
3/16 – с розовидными,
3/16 – с гороховидными,
1/16 – с простыми гребнями.
Задача № 23
Коричневая окраска меха у норок обусловлена взаимодействием доминантных аллелей. Гомозиготность по рецессивным аллеям одного или двух этих генов дает платиновую окраску. Какими будут гибриды от скрещивания двух дигетерозигот?
Дано:
| А*В* – коричневая А*bb – платиновая ааВ* – платиновая ааbb – платиновая |
|
| P: | ♀ АаВb ♂ АаВb |
Ответ:
9/16 – коричневых,
7/16 – платиновых норок.
Задача № 24
У люцерны наследование окраски цветков – результат комплементарного взаимодействия двух пар неаллельных генов. При скрещивании растений чистых линий с пурпурными и желтыми цветками в первом поколении все растения были с зелеными цветками, во втором поколении произошло расщепление: выросло 890 растений с зелеными цветками, 306 – с желтыми, 311 – с пурпурными и 105 – с белыми. Определите генотипы родителей.
Ответ: ААbb и ааВВ.
Задача № 25
У кроликов рецессивный ген отсутствия пигмента подавляет действие доминантного гена наличия пигмента. Другая пара аллельных генов влияет на распределение пигмента, если он есть: доминантный аллель определяет серую окраску (т.к. вызывает неравномерное распределение пигмента по длине волоса: пигмент скапливается у его основания, тогда как кончик волоса оказывается лишенным пигмента), рецессивный – черную (т.к. он не оказывает влияния на распределение пигмента). Каким будет потомство от скрещивания двух дигетерозигот?
Дано:
| А*В* – серая окраска А*bb – черная ааВ* – белая ааbb – белая |
|
| P: | ♀ АаВb ♂ АаВb |
Ответ:
9/16 – серых,
3/16 – черных,
4/16 – белых крольчат.
Задача № 26
У овса цвет зерен определяется взаимодействием двух неаллельных генов. Один доминантный обусловливает черный цвет зерен, другой – серый. Ген черного цвета подавляет ген серого цвета. Оба рецессивных аллеля дают белую окраску. При скрещивании чернозерного овса в потомстве отмечено расщепление: 12 чернозерных : 3 серозерных : 1 с белыми зернами.
Определите генотипы родительских растений.
Дано:
| А*В* – черная окраска А*bb – черная ааВ* – серая ааbb – белая |
|
| P: | ♀ черная ♂ черный |
в F1 – 12 черн., 3 сер., 1 бел.
Ответ: АаВb и АаВb.
Задача № 27
Цвет кожи человека определяется взаимодействием генов по типу полимерии: цвет кожи тем темнее, чем больше доминантных генов в генотипе: если 4 доминантных гена – кожа черная, если 3 – темная, если 2 – смуглая, если 1 – светлая, если все гены в рецессивном состоянии – белая. Негритянка вышла замуж за мужчину с белой кожей. Какими могут быть их внуки, если их дочь выйдет замуж за мулата (АаВb)?
Дано:
ААВВ – черная кожа
АаВВ, ААВb – темная кожа
АаВb, ААbb, ааВВ – смуглая кожа
Ааbb, ааВb – светлая кожа
ааbb – белая кожа
P1: ♀ ААВВ × ♂ ааbb
P2: ♀ АaВb × ♂ AаBb
Ответ: вероятность рождения внуков с черной кожей – 6,25%, с темной – 25%, со смуглой – 37,5%, со светлой – 25%, с белой – 6,25%.
Задача № 28
Наследование яровости у пшеницы контролируется одним или двумя доминантными полимерными генами, а озимость – их рецессивными аллелями. Каким будет потомство при скрещивании двух дигетерозигот?
Дано:
| А*В* – яровость А*bb – яровость ааВ* – яровость ааbb – озимость |
|
| P: | ♀ АаВb ♂ АаВb |
Ответ:
15/16 – яровых,
1/16 – озимых.
Игра «Бег с барьерами»
Игра проходит в 5 этапов, т.к. проверяется умение решать 5 типов задач (на моногибридное скрещивание; неполное доминирование; дигибридное скрещивание; наследование, сцепленное с полом; взаимодействие генов).
I этап. Ученики получают карточки с задачей № 1 (всего 5 вариантов) и решают задачу, записывая ответ.
II этап. Ученик выбирает карточку, на лицевой стороне которой напечатан ответ, полученный им в предыдущей задаче, и решает задачу № 2.
III–V этапы. Ученик продолжает выбирать карточки с получающимися у него ответами и решает задачи № 3–5.
Последний ответ ученик сообщает учителю, который проверяет ответы, пользуясь «ключом».
Если ответ верный, значит, ученик все «барьеры преодолел» – все задачи решил верно.
Если ответ неверный, значит, ученик какую-то задачу решил неверно и перешел на «беговую дорожку» другого варианта – учитель, пользуясь ключом ответов, проверяет все его задачи.
Оценка выставляется по количеству решенных верно задач.
Задача № 1 (на моногибридное скрещивание).
Карточка 1. Розовидный гребень – доминантный признак у кур, простой – рецессивный. Каким будет потомство, если скрестить гетерозиготных кур с розовидными гребнями и гомозиготных петухов с простыми?
Карточка 2. Гетерозиготную черную крольчиху скрестили с таким же кроликом. Определить потомство по генотипу и фенотипу, если черный мех доминирует над серым.
Карточка 3. Скрещены гетерозиготный красноплодный томат с гомозиготным красноплодным. Определите потомство по генотипу и фенотипу, если красная окраска плодов доминирует над желтой.
Карточка 4. У овса устойчивость к головне доминирует над восприимчивостью. Растение сорта, восприимчивого к головне, скрещено с растением гомозиготным по устойчивости к этому заболеванию. Каким будет потомство?
Карточка 5. У фасоли черная окраска кожуры доминирует над белой. Определить окраску семян, полученных в результате скрещивания гомозиготных растений с черной окраской семенной кожуры.
Задача № 2 (на неполное доминирование).
В скобках указан ответ на первую задачу.
Карточка 6 (1/2 Аа; 1/2 аа). При скрещивании между собой чистопородных белых кур и таких же петухов потомство оказывается белым, а при скрещивании черных кур и черных петухов – черным. Потомство от белой и черной особей оказывается пестрым. Какое оперение будет иметь потомство пестрых кур?
Карточка 7 (АА; Аа; Аа; аа). При скрещивании между собой чистопородных белых кур и таких же петухов потомство оказывается белым, а при скрещивании черных кур и черных петухов – черным. Потомство от белой и черной особей оказывается пестрым. Какое оперение будет иметь потомство белого петуха и пестрой курицы?
Карточка 8 (1/2 АА; 1/2 Аа). Растения красноплодной земляники при скрещивании между собой всегда дают потомство с красными ягодами, а растения белоплодной земляники – с белыми. В результате скрещивания этих сортов друг с другом получаются розовые ягоды. Каким будет потомство, если скрестить гибриды с розовыми ягодами?
Карточка 9 (Аа). Растения красноплодной земляники при скрещивании между собой всегда дают потомство с красными ягодами, а растения белоплодной земляники – с белыми. В результате скрещивания этих сортов друг с другом получаются розовые ягоды. Какое потомство получится, если красноплодную землянику опылить пыльцой гибридной земляники с розовыми ягодами?
Карточка 10 (АА). У львиного зева растения с широкими листьями при скрещивании между собой дают потомство тоже с широкими листьями, а растения с узкими листьями – только потомство с узкими листьями. В результате скрещивания широколистной и узколистной особей возникают растения с листьями промежуточной ширины. Каким будет потомство от скрещивания двух особей с листьями промежуточной ширины?
Задача № 3 (на дигибридное скрещивание).
В скобках указан ответ на вторую задачу.
Карточка 11 (1/4 белых; 1/2 пестрых; 1/4 черных). Голубоглазый праворукий юноша (отец его был левшой) женился на кареглазой левше (все ее родственники – кареглазые). Какими будут дети от этого брака, если карие глаза и праворукость – доминантные признаки?
Карточка 12 (1/2 пестрых; 1/2 белых). Скрещивали кроликов: гомозиготную самку с обычной шерстью и висячими ушами и гомозиготного самца с удлиненной шерстью и стоячими ушами. Какими будут гибриды первого поколения, если обычная шерсть и стоячие уши – доминантные признаки?
Карточка 13 (1/4 красных; 1/2 розовых; 1/4 белых). У душистого горошка высокий рост доминирует над карликовым, зеленые бобы – над желтыми. Какими будут гибриды при скрещивании гомозиготного высокого растения с желтыми бобами и карлика с желтыми бобами?
Карточка 14 (1/2 красных; 1/2 розовых). У фигурной тыквы белая окраска плодов доминирует над желтой, дисковидная форма – над шаровидной. Как будут выглядеть гибриды от скрещивания гомозиготной желтой шаровидной тыквы и желтой дисковидной (гетерозиготной по второй аллели).
Карточка 15 (1/4 узких; 1/2 промежуточной ширины; 1/4 широких). У томатов красный цвет плодов доминирует над желтым, нормальный рост – над карликовым. Какими будут гибриды от скрещивания гомозиготных желтых томатов нормального роста и желтых карликов?
Задача № 4 (на наследование, сцепленное с полом).
В скобках указан ответ на третью задачу.
Карточка 16 (AaBa; Aabb). У дрозофилы доминантный ген красной окраски глаз и рецессивный ген белой окраски глаз находятся в Х-хромосоме. Какой цвет глаз будет у гибридов первого поколения, если скрестить гетерозиготную красноглазую самку и самца с белыми глазами?
Карточка 17 (AaBb). Отсутствие потовых желез у людей передается по наследству как рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. Не страдающий этим заболеванием юноша женился на девушке без потовых желез. Каков прогноз в отношении детей этой пары?
Карточка 18 (Aabb). Какое может быть зрение у детей от брака мужчины и женщины, нормально различающих цвета, если известно, что отцы у них были дальтониками?
Карточка 19 (aaBb; aabb). Какое может быть зрение у детей от брака мужчины и женщины, нормально различающих цвета, если известно, что отец у мужчины был дальтоник?
Карточка 20 (aaBb). Могут ли дети мужчины-дальтоника и женщины, нормально различающей цвета (отец которой был дальтоник), страдать дальтонизмом?
Задача № 5 (на взаимодействие генов).
В скобках указан ответ на четвертую задачу.
Карточка 21 (♀1/2 кр.; 1/2 бел.; ♂ 1/2 кр.; 1/2 бел.). Форма гребня у кур определяется взаимодействием двух пар неаллельных генов: ореховидный гребень определяется взаимодействием доминантных аллелей этих генов; сочетание одного из генов в рецессивном, а другого в доминантном состоянии определяет развитие либо розовидного, либо гороховидного гребня. Особи с простым гребнем являются рецессивными по обоим генам. Каким будет потомство от скрещивания двух дигетерозигот?
Карточка 22 (♀ здоровы; ♂ больны). Окраска мышей зависит в простейшем случае от взаимодействия двух генов. При наличии гена А мыши окрашены, у них вырабатывается пигмент. При наличии гена а – пигмента нет, и мышь имеет белый цвет. Конкретный цвет мыши зависит от второго гена. Его доминантный аллель В определяет серый цвет мыши, а рецессивный b – черный цвет. Скрестили черных мышей Ааbb с белыми ааВВ. Каким будет F2?
Карточка 23 (♀ здоровы; ♂ 1/2 больны). У тыквы дисковидная форма плода определяется взаимодействием двух доминантных генов А и В. При отсутствии в генотипе любого из них получаются плоды сферической формы. Сочетание рецессивных аллелей обоих генов дает удлиненную форму плодов. Определить фенотипы потомства, полученного от скрещивания двух сортов тыквы с дисковидными плодами, имеющими генотипы АаВb.
Карточка 24 (♀ здоровы; ♂ здоровы). Коричневая окраска меха у норок обусловлена взаимодействием двух доминантных генов А и В. Гомозиготность по рецессивным аллелям одного или двух этих генов дает платиновую окраску. При скрещивании двух платиновых норок ааВВ и ААbb все гибриды нового поколения были коричневыми. Каким будет потомство этих коричневых норок?
Карточка 25 (♀ 1/2 больны; ♂ 1/2 больны). Ген А у кур подавляет действие гена черного цвета В. У кур с генотипом А – белый цвет. При отсутствии гена В куры тоже имеют белый цвет (т.е. гомозиготные по рецессивному гену – белые). Каким будет второе поколение от скрещивания белых леггорнов (ААВВ) и белых виандотов (ааbb)?