Задача на явление сцепления генов, т.е. на кроссинговер
Задача 1
Какие типы гамет и сколько даст организм: а) при полном сцеплении генов А и В; б) если расстояние между генами А и В – 12 морганид?
Решение:
а) При полном сцеплении организм: дает два типа гамет: каждой по 50%.
б) Расстояние между генами 12 м показывает, что кроме не кроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 12%. Гаметы некроссоверные: ; их соотношение [(100% – 12%) : 2 = 44% ] по 44%. Кроссоверные гаметы: , их соотношение [ 12 : 2 = 6% ] по 6%.
При решении задачи использовались положения теории Моргана: 1) гены лежат в хромосомах; 2) при полном сцеплении гены, лежащие в одной хромосоме, наследуются только вместе; 3) при неполном сцеплении генов гены, лежащие в одной хромосоме, могут наследоваться как вместе, так и раздельно (появляются кроссоверные гаметы);
4) 1 морганида (м) = 1% кроссинговера, поэтому по расстоянию генов можно судить о количестве кроссоверных гамет (1м = 1% кроссоверных гамет).
Задача 2
Сколько типов гамет, и какие дает организм, имеющий две пары хромосом: а) при полном сцеплении; б) если расстояние между генами А и В равно 12 морганид?
Решение:
а) Хромосомы во время мейоза расходятся к полюсам независимо друг от друга, поэтому будет 4 типа гамет:
, по 25%.
б). Расстояние между генами 12 морганид, поэтому гаметы будут как некроссоверные, так и кроссоверные. Некроссоверные гаметы: , каждой по = 22%. Кроссоверные гаметы: , каждой по 12/4 =3%.
Задача 3 Гены А, В, и С лежат в одной хромосоме. Между генами АС кроссинговер проходит с частотой 12,7% , количество рекомбинантов по генам ВС – 23,3% , расстояние между генами АВ – 36 морганид. Построить генетическую карту по взаиморасположению этих генов в хромосоме.
Решение:
1) 1% кроссинговера равен 1 морганиде
2) Рекомбинанты – это организмы, образовавшиеся при слиянии кроссоверных гамет. Так как гены в хромосоме лежат линейно, чертим прямую линию и откладываем расстояние между генами, которое выражено в морганидах:
Гены в хромосомах лежат линейно, в определенных местах – локусах. Одна морганида соответствует одному проценту кроссинговера или рекомбинантных (кроссоверных) особей.
Задача 4
Расстояние между генами АВ равно 24 морганиды. Какова доля генотипов: и во втором поколении от скрещивания организмов ААвв и ааВВ?
Решение:
В Расстояние между генами АВ – 24 морганиды показывает, что эти гены неполностью сцеплены, расположены в одной хромосоме и кроссоверных особей по этим генам будет 24%.
Такие задачи решаем в виде хромосомных карт.
Кроссоверные организмы и гаметы отмечены звездочкой – (*).
Расстояние между генами – 24 морганиды показывает, что кроссоверных особей 24%. Доля каждого кроссоверного генотипа: 24 : 12 (на число кроссоверных особей) = 2%.
Доля каждого некроссоверного генотипа: (100% – 24%) : 4 (на число некроссоверных особей) = 19%.
Ответ:
Доля кроссоверного генотипа: — 2%, а доля некроссоверных генотипов: — 19%.
При решении задачи использовали: закон чистоты гамет и хромосомную теорию наследственности, взаимодействие генов – не полное сцепление.
Задача 5 У перца красная окраска плода доминирует над зеленной, а высокий рост стебля – над карликовым. Гены, определяющие окраску плода и высоту стебля, лежат в одной хромосоме, расстояние между их локусами 40 морганид.
Скрещено гетерозиготное по обеим признакам растение с карликовым, имеющим зеленую окраску плода.
Какое потомство и в каком соотношении можно ожидать от этого скрещивания? Какие законы генетики использовали при решении задачи и какое взаимоотношение генов наблюдается при наследовании данных признаков?
Решение:
А – ген, определяющий красную окраску плода; а – ген, определяющий зеленную окраску плода; В – ген, определяющий высокий рос стебля; в – ген, определяющий карликовость;
(Расстояние между генами) SAB = 40 морганид.
Так как SAB = 40м, то гены не полностью сцепленны. В связи с тем, что ген роста стебля и окраски плодов сцеплены, генотип растений записываем в виде хромосомной карты. Допустим, что у гетерозиготной особи гены А и В пришли от одного родителя, а гены а и в от другого родителя, тогда ее хромосомная карта будет: [ Но у гетерозиготного родителя может быть и иначе: гены А и в пришли то одного родителя, а гены а и В пришли от другого родителя. В этом случае соотношение кроссоверных гамет и некроссоверных будет иное и поэтому другая фенотипическая структура потомства.]
В условии задачи сказано, что расстояние между генами равно 40 морганидам. Это означает, что кроме нормальных гамет (некроссоверных) у особи: будут кроссоверные гаметы. Некроссоверные гаметы: наблюдаются в соотношении , а кроссоверные гаметы: по 40%/2 = 20% каждой.
Второй родитель будет имеет хромосомную карту: и один тип гамет: а____в.
Рассмотрим скрещивание:
Кроссоверные гаметы и организмы в таблице отмечены: (*)
Вероятность кроссоверных особей каждого генотипа: 40%/2 = 20% ; некроссоверных особей каждого типа = 30%. Взаимодействие генов: полное доминирование и неполное сцепление генов.
Законы генетики, которые использовали при решении задачи: закон чистоты гамет, хромосомная теория Моргана.
Задача 6 Жужелицу с коричневым и широким телом скрестили с самцом, имеющим узкое и зеленное тело. Гибриды первого поколения были коричневые с узким телом. Гибридную самку скрестили с самцом, имеющим зеленое и широкое тело.
Во втором поколении получили: 55 с коричневым и 290 с зеленым телом, имеющих узкое тело, а с широким телом: 49 зеленой и 304 коричневой окраской. Написать схему скрещивания, дать цитологическое обоснование.
Какое взаимодействие генов и каким законом генетики вы пользовались?
Решение:
Напишем фенотипическую схему первого скрещивания:
Из этой фенотипической схемы видно, что ген, определяющий коричневое тело, и ген, определяющий узкое тело, доминируют. Отсюда напишем дано:
Дано: А – ген, определяющий коричневое тело; а – ген, определяющий зеленое тело; В – ген, определяющий узкое тело;
в – ген, определяющий широкое тело.
Из фенотипического расщепления во F2 видно, что одна группа организмов имеет по 290 и 304 особей, а вторая – 49 и 55 особей, что значительно меньше. Поэтому можно предположить, что здесь неполное сцепление генов.
Найдем расстояние между генами А и В.
Расстояние между генами выражается в морганидах – 1 морганида равна 1% кроссинговера.
Взаимодействие генов: полное доминирование, неполное сцепление. Закон генетики, которые использовали при решении задачи: закон чистоты гамет, хромосомная теория Моргана. Записывая хромосомные карты организмов – даем цитологическое обоснование.
Задача 7 Воробьи, имеющие длинные крылья и серую окраску тела, скрестили с воробьями (самцами), имеющими черную окраску тела и короткие крылья. В первом поколении все воробьи были серые и длиннокрылые.
При скрещивании гибридов первого поколения с самцом из первого скрещивания, во втором поколении получили 18 – с серым телом и длинными крыльями, 1 – с черным телом и длинными крыльями, а коротких: 21 с черным телом и 2 с серым телом. Написать схему скрещивания.
Какое взаимодействие генов и какие законы использовали при решении задачи?
Решение:
Из первого скрещивания можно выяснить какие гены за что отвечают: А – длинные крылья, а – короткие крылья, В – серая окраска, в – черная окраска.
Из второго скрещивания становиться ясно, что ген окраски тела и длины крыльев не полностью сцеплены.
Взаимодействие генов: полное доминирование, неполное сцепление. Закон генетики: закон чистоты гамет, хромосомная теория Моргана.
Задача 8 Определить вероятность рождения детей одновременно с обеими аномалиями и здоровых в семье, где жена страдает дефицитом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа (А), ее отец был гемофилик и страдал дефицитом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, а мать здорова. Муж имел такой же генотип, как и отец женщины. Расстояние между генами 12 морганид. Дать цитологическое обоснование. Какими законами генетики пользовались?.
Решение:
Дано: А – глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа, а – норма; h – гемофилия, H – нормальное свертывание крови;
SАВ = 12 м.
Ход решения:
Расстояние между генами 12 м говорит о том, что задача на неполное сцепление генов, поэтому решением в хромосомном исполнении. Оба гена лежат в неаллельном участке Х-хромосомы.
это некроссоверные особи, их вероятность: = 22%.
кроссоверные особи, их вероятность: 12% : 4 = 3% Вероятность рождения детей с обеими аномалиями: 2 • 22% + 3% = 47% ; вероятность здоровых детей в семье: 22%.
При решении задачи применяли закон чистоты гамет, хромосомную теорию Моргана, сцепленное с полом наследование. Взаимодействие генов: полное доминирование, не полное сцепление генов.
Задача 9 Женщина, получившая аниридию (отсутствие радужной оболочки)от отца, а темную эмаль зубов от матери, вышла замуж за здорового мужчину. Какова вероятность рождения в этой семье детей с данными аномалиями, если локусы генов, определяющих эти признаки находятся в половых хромосомах на расстоянии 20 морганид.
Решение:
Дано: А – ген аниридии; а – ген нормы по радужной оболочке; В – ген темной эмали зубов; в – ген нормы;
SАВ = 20 морганид.
Это некроссоверные особи, их вероятность: =20%.
Это кроссоверные особи, их вероятность: 20% : 4 = 5%.
Вероятность рождения детей: с обеими аномалиями – 5% • 2=10%; норма – 5% • 2=10%; с аниридией – 20% •2= 40%; с темные зубы – 20% •2 = 40%.
Задача 10 У кареглазых родителей родился голубоглазый сын, который страдал дальтонизмом и гемофилией, а также пятеро детей – дальтоники. Каковы вероятные генотипы родителей?.
Решение:
Дано: А – карие глаза; а – голубые глаза; Д – нормальное зрение; д – дальтонизм; H – нормальное свертывание крови;
h – гемофилия.
сли у здоровых родителей родился сын дальтоник и гемофилик, то гены, определяющие эти заболевания он получил от матери через ее Х – хромосому.
Кроме того эти гены у матери лежали в разных Х – хромосомах, так как пятеро детей были только дальтониками (т.е. это некроссоверные организмы – их всегда больше, чем кроссоверных).
По цвету глаз родители гетерозиготные, потому что у них ребенок – голубоглазый.
Источник: http://buzani.ru/zadachi/genetika/786-yavleniya-stsepleniya-genov-krossingover-zadachi-1-10
Принципы решения задач на сцепленное наследование – Биофанат
Задачи на сцепленное наследование неаллельных генов по Т.Моргану, при сдаче ЕГЭ по биологии оказываются сложными еще для бОльшего количества учащихся, чем задания по дигибридному скрещиванию неаллельных генов по Г.Менделю.
Снова подчеркну, что задачи на сцепленное наследование неаллельных генов ни в коем случае нельзя путать с задачами на анализирование закономерностей наследования признака, сцепленного с полом, то есть признака организма, аллельные гены которого находятся только в половых хромосомах XХ или ХY.
Закон сцепленного наследования неаллельных генов Т.Моргана применяется в задачах по генетике для
генов, находящихся в обычных аутосомных хромосомах, поэтому имеющих одинаковое наследование у мужских и женских особей.
Хорошо бы уяснить и то, в чем закон сцепленного наследованияТ.Моргана является противоположностью третьему закону независимого наследования признаков Г.Менделя:
а) по третьему закону Менделя во втором поколении от скрещивания дигетерозигот (AaBb x AaBb) образуется каждым из родителей с равной вероятностью (по 25%) по четыре сорта гамет AB, Ab, aB, ab.
б) по закону сцепленного наследования Моргана от скрещивания дигетерозигот (без кроссинговера) будет образовываться с равной вероятностью (по 50%) всегопо два сорта гамет. Только AB и ab или Ab и aB (в зависимости от того какие аллели генов с какими являются сцепленными).
Итак, в задачах на сцепленное наследование надо определить какое потомство получится, если изучаемые признаки, находятся не в разных (как по Менделю), а в одной и той же паре гомологичных родительских хромосом, то есть относятся к одной группе сцепления.
А в чем проблема то
Поскольку анализируемые признаки в этом типе заданий относятся к одной группе сцепления, онии должны наследоваться по закону Моргана сцеплено или совместно.
Да, действительно, чаще всего так и происходит, но как вы помните, при образовании половых клеток в профазе I мейоза может происходить кроссинговер (обмен равноценными участками гомологичных хромосом).
Да, интересен русский язык: пишу “может происходить“, подразумевая, что может и не происходить!
Так вот, с какой вероятностью возможен кроссинговер между данными в задаче парами анализируемых признаков, то есть с какой вероятностью произойдет нарушение закона ихсцепленного наследования, что приведет к образованию у дигетерозигот не только двух пар основных гамет (как должно быть без кроссинговера), а дополнительно еще двух пар кроссоверных гамет (всего образуется четыре сорта гамет как-будто по Менделю, но не в равном соотношении) – это и предстоит определить.
Для того, чтобы лучше разобраться в теме сцепленного наследования, разберем подробно решения нескольких задач.
Очень важно помнить всего лишь следующее правило Т.Моргана:
вероятность нарушения сцепленного наследования или возникновения кроссинговера между неаллельными генами одной группы сцепления при мейозе прямо пропорциональна расстояниюмежду ними в хромосоме.
Я бы, как репетитор ЕГЭ по биологии, настоятельно рекомендовал это правило воспринимать вранге закона, так как именно оно настолько универсально, что позволяет устанавливатьгенетические карты организмов и на нем построено решение почти всех задач по сцепленному наследованию. В последних учебниках биологии это правило даже не выделено курсивом?!
Таким образом, что получается? Чем дальше изучаемые гены находятся друг от друга в данной паре гомологичных хромосом, тем с большей вероятностью при образовании половых клеток они будут наследоваться порознь, не совместно.
И последнее, самое главное определение. Поскольку о расстоянии между неаллельными генами в хромосоме можно судить по частоте перекреста между ними, была введена единица измерениярасстояния между генами: 1 сантиморган – сМ (более старый термин морганида). 1 сМ равен 1% перекреста.
Задача 1. На сцепленное наследование с кроссинговером
У человека гены А и В локализованы в аутосоме и растояние между ними 8 морганид. Какая вероятность рождения ребенка с генотипом и фенотипом матери, если ее генотип Аb//аВ, а генотип супруга аb//аb.
Без кроссинговера генотип матери способен образовать только такие гаметы как: Аb и аВ.
Поскольку указано расстояние между ними равное 8 морганидам, то это значит, что мы должны решать эту задачу с возможным протеканием кроссинговера. Кроссинговер обеспечит с вероятность 8% появление кроме основных гамет еще и рекомбинантных (кроссоверных) таких какАВ и аb.
Поскольку генотип отца гомозиготен по обоим признакам, то он образует хоть без кроссинговера, хоть с кроссинговером всего один «сорт» гамет аb.
Таким образом, мы получим потомков: Аb//аb, аВ//аb по 46%, и АВ//аb, аb//аb по 4%, то есть вероятность рождения ребенка гетерозиготного по обоим признакам как мать АаВb равна 4%.
Задача 2. Про бабочек с кроссинговером
У бабочки-парусника ген, обуславливающий окраску тела, и ген, контролирующий наличие выступа на крыле, являются доминантными и расположены на расстоянии 6 морганид. Какое потомство можно ожидать от скрещивания гетерозиготной по обоим признакам самки и неокрашенного самца без выступа на крыле?
Сказано, что доминантные аллели разных генов окраски тела самки бабочки (обозначим А) и формы края крыла (обозначим В) находятся в одной хромосоме.
Так как ещё известно, что она гетерозиготна по обоим признакам, значит в другой, гомологичной этой хромосоме, у неё „сидят“ рецессивные аллели этих двух признаков ав.
Про самца сказано, что он был с фенотипически рецессивным по обоими изучаемым признакам.
Итак, нам известны генотипы самки и самца бабочки парусника: АВ//ав и ав//ав. Самка без кроссинговера производит такие гаметы: АВ и ав (их будет образовываться при мейозе 94%). Самец — только ав (хоть с кроссинговером, хоть без кроссинговера — он ведь гомозиготный).
Кроссинговер обеспечит образование самкой при мейозе еще 6% вот такихрекомбинантных гамет: Ав и аВ.
Потомство: АВ//ав и ав//ав (47% цветных с выступом на крыле — как исходная самка и 47% неокрашенных без выступа — как исходный самец).
Ав//aв иаВ//ав (3% цветных без выступа и 3% неокрашенных с выступом на крыле).
Задача 3. Разводим кроликов (с кроссинговером)
У кроликов рецессивный ген белой пятнистости (голландские кролики) сцеплен с рецессивным геном, обуславливающим длинный волосяной покров ангорского типа. Кроссинговер на этом участке составляет 14 %.
Гомозиготного длинношерстного пятнистого кролика скрестили с особью дикого типа.
Какие фенотипы, и в каком соотношении должны иметь место в случае возвратного скрещивания гибридов первого поколения с голландским длинношерстным кроликом?
Обозначим:
А — однотонный окрас шерсти (дикий тип), В — нормальная (короткая) длина шерсти (дикий тип);
а — пятнистый окрас (голландский кролик), b — длинная шерсть (ангора).
P: ab//ab x AB//AB
G:….ab…………….AB
В этом первом скрещивании мы видим, что возможный кроссинговер при мейозе (образовании гамет) ни у одной из родительских форм (они обе дигомозиготы) не вызовет образования каких-либо новых рекомбинантных гамет: будут гаметы только ab и AB.
F1: .. AB//ab (все потомки в F1 получились дикого типа с однотонным окрасом и короткой шерстью, но уже дигетерозиготные).
Возвратное (обратное скрещивание с одним из родителей) скрещивание полученного гибрида с пятнистым длинношерстным даст:
P: AB//ab x ab//ab
G: AB, ab………….ab (такие гаметы образуются без кроссинговера их 86%)
F2: AB//ab, ab//ab, соответственно, таких однотонных короткошерстных и пятнистых длинношерстных потомков будет рождаться по 43%.
В результате кроссинговера первый организм образует еще и такие рекомбинантные гаметы как: Ab и aB, поэтому появятся еще с вероятностью 14 % кролики вот с такими генотипами: Ab//ab и aB//ab, то есть однотонные с длинной шерстью и пятнистые с короткой шерстью по 7%.
Источник: https://sites.google.com/site/biofanat/metodiceskaa-kopilka/obsaa-biologia/genetika/principy-resenia-zadac-na-sceplennoe-nasledovanie
Задачи на з. Моргана – Сайт учителя биологии Долбина Геннадия
Оcновы генетики. Законынаследственности
Генетика — наука, изучающая закономерностинаследственности и изменчивости. Мендель, проводя опыты по скрещиваниюразличных сортов гороха, установил ряд законов наследования, положивших началогенетике.
Он разработал гибридологический метод анализа наследования признаковорганизмами.
Этот метод предусматривает скрещивание особей с альтернативнымипризнаками; анализ исследованных признаков у гибридов без учета остальных;количественный учет гибридов.
Проводя моногибридное скрещивание (скрещивание поодной паре альтернативных признаков), Мендель установил закон единообразияпервого поколения.
Он гласит: при скрещивании двух гомозиготных организмов,отличающихся по одной паре альтернативных признаков, первое поколение гибридовединообразно как по фенотипу, так и по генотипу.
Этот закон так же называютзаконом доминирования, т. к. один из признаков проявляется, а другой -подавлен.
Если потомков первого поколения скрестить между собой,то во втором поколении исчезнувший в первом поколении признак проявляетсявновь. Это явление получило название второго закона Менделя или законарасщепления.
Он гласит: при скрещивании гибридов первого поколения между собой,во втором поколении наблюдается расщепление доминантных и рецессивных признаковв соотношении 3 :1. Генотипы второго поколения – АА, Аа, Аа, аа, то естьнаблюдается соотношение 1:2:1.
Расщепление признаков в потомстве при скрещиваниигетерозиготных особей объясняется тем, что гаметы генетически чисты, несуттолько один ген из аллельной пары. При образовании половых клеток в каждуюгамету попадает только один ген из аллельной пары (закон чистоты гамет).
Цитологической основой расщепления признаков примоногибридном скрещивании является расхождение гомологичных хромосом к разнымполюсам клетки и образование гаплоидных половых клеток в мейозе.
Генотип – совокупность генов организма, взаимодействующихмежду собой.
Фенотип – совокупность внешних признаков организма.
В опытах Мендель использовал разные способы скрещивания:моногибридное, дигибридное и полигибридное. При последнем скрещивании особиотличаются более чем по двум парам признаков. Во всех случаях соблюдается законединообразия первого поколения, закон расщепления признаков во втором поколениии закон независимого наследования.
Закон независимого наследования: каждая пара признаковнаследуется независимо друг от друга. В потомстве идет расщепление по фенотипу3 :1 по каждой паре признаков. Закон независимого наследования справедлив лишьв том случае, если гены рассматриваемых пар признаков лежат в различных парахгомологичных хромосом.
Гомологичные хромосомы сходны по форме, размерам игруппам сцепления генов. Поведение любых пар негомологичных хромосом в мейозене зависит друг от друга. Расхождение: их к полюсам клетки носит случайныйхарактер.
Независимое наследование имеет, большое значение для эволюции; таккак является источником комбинативной наследственности.
Сцепленное наследование
Организм любого вида имеет большое разнообразиепризнаков, которое обеспечивается тысячами генов. В то же время число хромосомневелико, так у человека их всего 23 пары. Следовательно, в каждой хромосомерасполагаются сотни и тысячи генов.
Наследование признаков, гены которыхнаходятся в одной хромосоме, исследовал американский генетик Т. Морган. Гены,расположенные в одной хромосоме, называют группой сцепления. Количество группсцепления в клетке равно гаплоидному набору хромосом.
Закон сцепленного наследования, открытый Морганом,гласит: гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления инаследуются вместе.
Дальнейшие исследования Моргана показали, что сцепление не всегда бываетабсолютным.
Причина тому — кроссинговер (обмен участками между гомологичнымихромосомами), который происходит в профазе первого деления мейоза. Кроссинговернарушает группы сцепления генов и ведет к появлению особей с перекомбинациейпризнаков.
Частота кроссинговера зависит от расстояния междугенами: чем ближе располагаются гены в хромосоме, тем меньше вероятностькроссинговера между ними и наоборот. Эта зависимость используется, длясоставления генетических карт хромосом, где по вероятности кроссинговерарассчитывается положение генов, в хромосоме. Расстояние между генамиопределяется по формуле:
X = (A + C)/N x100,
где X — расстояние между генами (в морганидах), А и С- количество кроссовертных особей, N – общее число особей.
Сцепленныепризнаки
Сцепленными признаками называются признаки, которые контролируютсягенами, расположенными в одной хромосоме. Естественно, что они передаютсявместе в случаях полного сцепления (закон Моргана).
Однако, в мейозе приконъюгации гомологичные хромосомы могут перекрещиваться (кроссинговер) иобмениваться гомологичными участками. В этом случае гены одной хромосомыпереходят в другую, гомологичную ей.
Чем ближе друг к другу расположены гены вхромосоме, тем сильнее между ними сцепление и тем реже происходит ихрасхождение при кроссинговере, и, наоборот, чем дальше друг от друга отстоятгены, тем слабее сцепление между ними и тем чаще возможно его нарушение.
Количество разных типов гамет будет зависеть отчастоты кроссинговера или расстояния между анализируемыми генами. Расстояниемежду генами исчисляется в морганидах: единице расстояния между генами,находящимися в одной хромосоме, соответствует 1% кроссинговера. Такаязависимость между расстояниями и частотой кроссинговера прослеживается толькодо 50 морганид.
Задача 7. Гемофилия и дальтонизм определяются рецессивнымигенами, расположенными в Х-хромосоме на расстоянии 9,8 морганиды. Какиетипы гамет и в каком количестве (в %) образуются у дигетерозиготнойженщины?
Решение
Изобразим схему кроссинговера между парой Х-хромосом.Надо учесть, что в это время каждая хромосома состоит из двух хроматид.
4Наблюдается неполное сцепление. Процентное соотношениекроссоверных и некроссоверных гамет определяется для генов Н и D.Оно составляет 9,8 морганиды, это значит, что 9,8% гамет образуется врезультате кроссинговера. Большая же часть гамет получит сцепленные гены.
Расчет:
100% – 9,8% = 90,2%.
Ответ. Кроссоверных гамет (Hd и hD) – 9,8%(4,9% Hd + 4,9% hD), некроссоверных (HD и hd)– 90,2% (45,1% HD + 45,1% hd).
Полная версия (с графикой) в приложении.
Источник: https://sites.google.com/site/dolbin2013/metodiceskaa-kopilka/publikacii/obsaa-biologia-1/zadaci-na-z-morgana
Решение задач на закон Моргана – сцепление групп (9, 10 класс)
Решение задач – Генетика 9, 10 класс.
Закон Моргана. Группы сцепления.
МКОУ «Хаилинская средняя школа»
Иванова Е.Н. – учитель химии и биологии.
Однако гены одной группы сцеплены не абсолютно.
Во время мейоза при конъюгации гомологичные хромосомы могут перекрещиваться (кроссинговер) и обмениваться идентичными участками, то есть гены одной хромосомы переходят в другую хромосому, гомологичную ей.
Тогда сцепленные гены расходятся в разные гаметы и наблюдается, таким образом, неполное сцепление генов. Дигетерозигота ВС в этом случае будет давать 4 типа гамет: вс
два типа со сцепленными генами (некроссоверные) ВС и вс и два типа с хромосомами, которые обменялись гомологичными участками (кроссоверные) – Вс и вС. Некроссоверных гамет всегда больше.
Чем дальше друг от друга расположены локусы в одной хромосоме, тем меньше действуют силы притяжения, тем чаще кроссинговер и обмен гомологичными участками.
И, наоборот, чем ближе расположены гены в хромосомах, тем больше силы сцепления и реже происходит обмен идентичными участками при кроссинговере. 1% перекреста между генами условились принимать за единицу расстояния между ними, которую в честь Т.
Моргана назвали морганидой. Зная процент кроссинговера между генами, мы можем говорить о расстоянии между ними. Допустим, что гены А и В относятся к одной группе сцепления и кроссинговер между ними 10%, значит, расстояние между ними 10 морганид.
Наоборот, зная расстояние между генами, находящимися в одной группе сцепления, мы можем определить процентное соотношение гамет у конкретного организма.
Пример: сколько типов гамет и в каком процентном соотношении дает дигетерозигота Сd, если известно, что расстояние между генами С и d равно 20 морганидам? cD
Решение:данная дигетерозигота будет давать 4 сорта гамет: 2 сорта кроссоверных (CD и cd), которые вместе составляют 20%, а порознь по 10%, и 2 сорта некроссоверных гамет (Cd и cD), составляющих вместе 80%, а порознь по 40%.
Так как количество кроссоверных гамет всегда меньше, чем некроссоверных, то по потомству, полученному при анализирующем скрещивании, можно определить тип наследования признака: независимое или сцепленное, а также расстояние между генами, если обнаружено сцепление генов.
Пример:у мух дрозофил темная окраска тела рецессивна по отношению к серой, короткие крылья – к длинным. В лаборатории скрещивались серые длиннокрылые самки с самцами, имеющими черное тело и короткие крылья.
В потомстве оказалось серых длиннокрылых особей 1394, черных короткокрылых – 1418, черных длиннокрылых – 287, серых короткокрылых – 288.
Определите тип наследования признаков и расстояние между генами, определяющими эти признаки.
Решение:по условию задачи самка дигетерозиготна, а самец — рецессивный. Если мы обозначим ген серой окраски буквой В, а черный – в, длинные крылья – V, короткие – v, то генотип самки будет BbVv, самца – bbvv.
По полученному потомству видно, что самка дает 4 типа гамет (самец – рецессивный и может давать только один тип гамет, а в потомстве – 4 группы особей, отличающихся по фенотипу), и что гены, отвечающие за цвет тела и длину крыльев, находятся в одной группе сцепления, т.к.
похожих на родителей особей больше, а непохожих – меньше.
Р: ♀ BV х ♂ вv
вv вv
Г: BV, вv, Bv, вV, вv
некроссо кроссо
верные верные
F: BV, вv Bv, вV
вv вv вv вv
некроссоверные кроссоверные
1394+1418 288+287
Если бы было независимое наследование, то самка давала бы 4 типа гамет в равном процентном соотношении, а в потомстве наблюдалось бы расщепление в соотношении
1: 1: 1: 1 (по 25 %). Такого не наблюдается, значит, гены находятся в одной группе сцепления и дают кроссоверные и некроссоверные гаметы. Зная количество рекомбинантнов в потомстве, можно определить расстояние между генами – оно будет равно сумме кроссоверных организмов.
Все потомство, по нашим данным, включает 3387 особей, а количество рекомбинантных форм – 575 (287 + 288), что составляет 17 %.
Таким образом, гены, отвечающие за окраску тела и длину крыльев, находятся в одной хромосоме, и расстояние между ними равно 17 % кроссинговера, или 17 морганидам.
Явление неполного сцепления генов имеет большое значение при составлении генетических карт, т.е. таких прямых, на которых указан порядок расположения генов в хромосоме и относительное расстояние друг от друга.
Генетические карты строятся на основе гибридологического анализа. Например, гены А, в, С лежат в одной хромосоме. Получено расстояние между ними в результате анализирующего скрещивания: S (Ав) – 10 морганид, S (вС) -14 морганид, S (АС) – 24 морганиды. Тогда гены в хромосоме располагаются таким образом:
А 10 % в 14 % С
24%
Задачи для самостоятельного решения:
Какие типы гамет дают дигетерозиготы Cd и тригетерозиготы OpS при отсутствии и наличии кроссинговера? cD oPS
Гены А и В находятся в одной группе сцепления, а ген С – в другой. Расстояние между генами А и В равно 20% кроссинговера. Какие типы гамет и в каком процентном соотношении будет давать тригетерозигота АаВвСс?
У дрозофилы гены А и В локализованы в двух разных парах аутосом, а гены М и N в одной и той же аутосоме. Написать генотипы особей, гетерозиготных по генам А и В и по генам М и N. Определите, сколько и какие типы гамет производят такие особи; объясните разницу в гаметообразовании у этих двух особей.
Гены О и Р находятся в одной группе сцепления, а ген М – в другой. Расстояние между генами О и Р равно 38 морганидам. Какие типы гамет и в каком процентном соотношении будет образовывать организм М ОР?
м ор
Если гены АВ сцеплены, и расстояние между ними равно 30 морганидам, то каков будет процент
генотипов ав и аB во втором поколении F2
ав аВ
от скрещивания организмов Ав и аВ
Ав аB
Пусть гены а и в сцеплены и показывают 10% кроссинговера. Какие генотипы будут у особей первого поколения от скрещивания АВ и ав? Какие гаметы и в каком
АВ
ав
соотношении будут образовывать особи первого поколения? Какие фенотипы и генотипы потомков ожидаются от скрещивания особи первого поколения с рецессивной гомозиготой?
Генотип самки St самца – st.
sT sT
При их скрещивании в первом поколении получено 8% рекомбинантов. Определите генотипы потомства и процент мух каждого фенотипического класса.
Материал – Веревкина Л.В. учебное пособие «СБОРНИК задач по биологии» Владивосток,2004
Источник: https://infourok.ru/reshenie-zadach-na-zakon-morgana-sceplenie-grupp-klass-1674050.html
Решение задач по общей и молекулярной генетике
|
Так, I (0) группа обусловлена рецессивным аллелем (i), над которым доминируют как аллель IA (II группа), так и аллель IB (III группа). Аллели IAIB в гетерозиготе определяют IV группу.
Задача 6. Какие группы крови будут у детей, если у матери I группа крови, а у отца – IV группа?
Дано:
i – I группа
IAIB – IV группа
Определить: F1
Ответ: в семье возможно рождение детей как со II, так и с III группой крови в соотношении 1 : 1.
Сцепленные признаки
Сцепленными признаками называются признаки, которые контролируются генами, расположенными в одной хромосоме. Естественно, что они передаются вместе в случаях полного сцепления (закон Моргана).
Однако, в мейозе при конъюгации гомологичные хромосомы могут перекрещиваться (кроссинговер) и обмениваться гомологичными участками. В этом случае гены одной хромосомы переходят в другую, гомологичную ей.
Чем ближе друг к другу расположены гены в хромосоме, тем сильнее между ними сцепление и тем реже происходит их расхождение при кроссинговере, и, наоборот, чем дальше друг от друга отстоят гены, тем слабее сцепление между ними и тем чаще возможно его нарушение.
Количество разных типов гамет будет зависеть от частоты кроссинговера или расстояния между анализируемыми генами. Расстояние между генами исчисляется в морганидах: единице расстояния между генами, находящимися в одной хромосоме, соответствует 1% кроссинговера. Такая зависимость между расстояниями и частотой кроссинговера прослеживается только до 50 морганид.
Задача 7. Гемофилия и дальтонизм определяются рецессивными генами, расположенными в Х-хромосоме на расстоянии 9,8 морганиды. Какие типы гамет и в каком количестве (в %) образуются у дигетерозиготной женщины?
Решение
Изобразим схему кроссинговера между парой Х-хромосом. Надо учесть, что в это время каждая хромосома состоит из двух хроматид.
Наблюдается неполное сцепление. Процентное соотношение кроссоверных и некроссоверных гамет определяется для генов Н и D. Оно составляет 9,8 морганиды, это значит, что 9,8% гамет образуется в результате кроссинговера. Большая же часть гамет получит сцепленные гены. Расчет:
100% – 9,8% = 90,2%.
Ответ. Кроссоверных гамет (Hd и hD) – 9,8% (4,9% Hd + 4,9% hD), некроссоверных (HD и hd) – 90,2% (45,1% HD + 45,1% hd).
Наследование признаков, сцепленных с полом
Сцепленными с полом называются признаки, гены которых расположены не в аутосоме (неполовой хромосоме), а в гетеросоме (половой хромосоме).
Хромосомы, определяющие пол у человека, различаются. Женщины имеют две крупных Х-хромосомы (XX – гомогаметный пол), а мужчины – одну Х-хромосому и одну Y-хромосому (XY – гетерогаметный пол). Следует иметь в виду, что у некоторых представителей животного мира распределение половых хромосом иное (см. Приложение 8).
Схема решения задач на наследование признаков, сцепленных с полом, иная, чем на аутосомное моногибридное скрещивание.
В случае, если ген сцеплен с Х-хромосомой, он может передаваться от отца только дочерям, а от матери в равной степени и дочерям, и сыновьям.
Если ген сцеплен с Х-хромосомой и является рецессивным, то у женщины он проявляется только в гомозиготном состоянии. У мужчин второй Х-хромосомы нет, поэтому такой ген проявляется всегда.
При решении задач этого типа используются не символы генов (А, а, В, b), как при аутосомном наследовании, а символы половых хромосом X, Y с указанием локализованных в них генов (XH, Xh).
Задача 8.Дочь дальтоника вышла замуж за сына дальтоника. Оба различают цвета нормально. Определите, каким будет зрение у их детей?
Дано:
XH – норма
Xh – дальтонизм
Опредеить F1
Решение
Женщина, вступившая в брак, различает цвета нормально, но ее отец – дальтоник. Следовательно, она гетерозиготна (XHXh).
Мужчина различает цвета нормально, хотя его отец – дальтоник, т. к. отец передает сыну Y-хромосому.
Ответ. У всех дочерей зрение будет нормальным. У сыновей расщепление по признаку 1 : 1, т.е. вероятность рождения больных детей 25%.
Взаимодействия неаллельных генов
В организме одновременно функционирует множество генов из разных аллелей, в том числе и расположенные в разных парах хромосом и распределяющиеся независимо друг от друга. Различают 3 типа взаимодействия неаллельных генов: эпистаз, комплементарность, полимерия.
Эпистаз – подавление действия генов одного аллеля генами другого. Различают эпистаз доминантный и рецессивный. В первом случае геном-подавителем является доминантный ген, во втором – рецессивный. Анализ при эпистазе ведется по схеме дигибридного скрещивания.
В случае скрещивания дигибридов при доминантном эпистазе расщепление в F1 оказывается 13 : 3 или 12 : 3 : 1, т.е. во всех случаях, когда присутствует доминантный ген-подавитель, подавляемый ген не проявится.
В случае скрещивания дигибридов при рецессивном эпистазе расщепление во втором поколении наблюдается в отношении 9 : 3: 4.
Задача 9. Белое оперение определяется двумя парами несцепленных неаллельных генов. В одной паре доминантный ген определяет окрашенное оперение, рецессивный – белое.
В другой паре доминантный ген подавляет окраску, рецессивный не подавляет окраску.
Определить расщепление по фенотипу в F2 при скрещивании белых птиц, имеющих генотип CCII, с белыми птицами, имеющие генотип ccii.
Дано:
С – окраска пера
с – отсутствие окраски
I – подавление гена окраски
i – отсутствие подавления
Определить F1 , F2
Ответ. F1 белого цвета, т.к. проявляется закон единообразия и явление доминантного эпистаза. В F2 происходит расщепление в соотношении 13 белых : 3 окрашенных (выделенные генотипы).
Комплементарность – явление, при котором определенный фенотип формируется лишь при совместном действии неаллельных генов и не может проявиться при раздельном действии каждого из генов.
Например, известно, что у некоторых растений пурпурная окраска возникает только при наличии двух доминантных генов (С и Р). Эти гены необходимы для появления ферментов, участвующих в синтезе пурпурного пигмента антоциана.
Если в генотипе имеется лишь один из доминантных генов (С_рр, ссР_) или оба доминантных гена отсутствуют, то цвет будет белым.
Задача 10. Каковы будут расщепления по фенотипу F1 и F2 при скрещивании душистого горошка с белыми цветами с генотипами ССрр и ссРР?
Дано:
С – синтез пропигмента
с – пропигмент не синтезируется
Р – синтез фермента, переводящего пропигмент в пигмент
р – фермент не синтезируется
Определить F1 , F2
Ответ. Гибриды F1 единообразны, пурпурного цвета. В F2 произошло расщепление по фенотипу в соотношении 9 пурпурных (выделенные генотипы) : 7 белых.
Полимерия – обусловленность количественного фенотипического признака суммарными действиями нескольких неаллельных генов (полигенов). Выраженность признака пропорциональна количеству генов в генотипе и зависит от количества доминантных генов, вносящих вклад в его развитие.
Поскольку неаллельные гены оказывают одинаковое действие на один и тот же признак, их принято обозначать одной буквой латинского алфавита с указанием пары с помощью индекса (A1A1A2A2).
У человека подобная закономерность прослеживается в наследовании пигментации кожи, роста, комплекции.
Задача 11. Цвет кожи человека определяется взаимодействием нескольких пар генов по типу полимерии, т.е. цвет кожи тем темнее, чем больше доминантных генов в генотипе.
Возможные генотипы и фенотипы цвета кожи:
черная кожа – A1A1A2A2
темная – A1A1A2a2
смуглая (мулат) – A1a1A2a2
светлая – A1a1a2a2
белая – a1a1a2a2
Если два мулата (A1a1A2a2) имеют детей, то можно ли ожидать среди них детей с черной, смуглой и белой кожей? Какую часть составят дети каждого типа?
Решение
Ответ. В этой семье возможны дети всех цветов кожи: 1 : 4 : 6 : 4 : 1, т.е.
черные – 1/16 темные – 4/16 смуглые – 6/16 светлые – 4/16
белые – 1/16
Продолжение следует
Источник: https://bio.1september.ru/article.php?ID=200401307
