Образец решения задачи
на определение генотипа и фенотипа родителей
по генотипу и фенотипу потомков
Задача: Нормальный слух у человека обусловлен доминантным геном А , а наследственная глухонемота определяется рецессивным геном а . От брака глухонемой женщины с нормальным мужчиной родился глухонемой ребёнок. Определите генотипы родителей.
Ход решения задачи:
1. Делаем краткую запись условия задачи:
Дано:
А- нормальный слух
а- глухонемота
Генотип Р - ?
2. Определяем генотипы родителей.
По условию задачи женщина глухонемая, у неё фенотипически проявляется рецессивный признак, поэтому её генотип однозначен - аа. Мужчина - с нормальным слухом, у него фенотипически проявляется доминантный признак. Организм, у которого проявляется доминантный признак, может иметь два варианта генотипа - АА или аа . Так как по условию задачи точно определить генотип отцовского организма невозможно, но зная, что он содержит доминантный ген, запишем его генотип как А - .
3. Записываем схему скрещивания:
Решение:
Р ♀ аа × ♂ А -
4. Под генотипом подписываем фенотип:
Р ♀ аа × ♂ А -
глухонемая норм. слух
5. Записываем генотип и фенотип потомства F 1 :
В потомстве появился глухонемой ребёнок. У него фенотипически проявляется рецессивный признак, поэтому его генотип однозначен - аа .
Р ♀ аа × ♂ А -
глухонемая норм. слух
глухонемой
6. Анализируем генотипы родителей и потомства.
Аа .
7. Переписываем схему скрещивания, используя установленные генотипы родителей:
Р ♀ аа × ♂ А а
глухонемая норм. слух
8. Записываем типы гамет родителей:
Р ♀ аа × ♂ А а
глухонемая норм. слух
9. Получаем потомков F 1 :
F1 аа Аа
глухонемой норм. слух
10. Проводим анализ скрещивания:
В F1 произошло расщепление 1:1. Такое расщепление получается при скрещивании гетерозиготной особи с особью, гомозиготной по рецессивному признаку. Следовательно, установленные нами генотипы родителей верны.
Краткая запись решения задачи:
Р ♀ аа × ♂ А -
глухонемая норм. слух
глухонемой
Зная, что каждая особь F1 получает один ген от материнского организма и один ген от отцовского, видно, что от отцовского организма она получила рецессивный ген. Следовательно, генотип ♂ - Аа .
Р ♀ аа × ♂ А а
глухонемая норм. слух
F1 аа Аа
глухонемой норм. слух
По генотипу: 1(Аа ) : 1(аа )
Аа - гетерозиготный организм
аа - гомозиготный организм по рецессивному гену.
По фенотипу: 1: 1(50% или 1/2 глухонемых: 50% или 1/2с нормальным слухом).
Ответ: генотип ♀- аа, ♂- Аа.
В предыдущих параграфах принималось, что каждый ген действует только на один признак. Фактически многие гены действуют одновременно на несколько признаков организма. В этом проявляется множественное (плейотропное) действие гена. Так, например, ген арахнодактилии вызывает значительное удлинение конечностей и фаланг пальцев на руках и ногах (паучьи пальцы), нарушение положения хрусталика глаза и порок сердца (синдром Марфана). В некоторых случаях одни проявления действия гена наследуются доминантно, а другие проявления того же гена рецессивно.
Разберем задачу 22 а). У каракульских овец ген Wдетерминирует серую окраску шерсти и аномалию желудка (отсутствие рубца). При этом серая окраска проявляется как доминантный признак, а аномалия желудка - как рецессивный. Ягнята, не имеющие рубца, погибают после перехода с молочного питания на грубый корм. Генwобуславливает черную окраску шерсти и нормальное развитие рубца. В задаче ставится вопрос, как будет происходить расщепление по цвету шерсти и строению желудка при скрещивании двух серых овец. При решении этой задачи необходимо учесть, что взрослые серые овцы не могут быть гомозиготны, так как при генотипеWWпроявляется действие гена W на желудок и ягнята гибнут вскоре после рождения. Отсюда следует, что скрещиваться могут только гетерозиготные особиWw. Решение задачи приведено на схеме 10.
Схема показывает, что в первом поколении происходит расщепление в отношении: I серая с аномалией желудка к 2 серым с нормальным желудком и к 1 черной с нормальным желудком (расщепление 1:2:1).
Схема 10. Решение задачи 22-а.
Задачи
22. У каракульских овец ген W обладает плейотропным действием. Он вызывает доминантную серую окраску шерсти - ширази и в гомозиготном состоянии обусловливает аномалию развития желудка, при которой рубец (один из 4-х отделов сложного желудка жвачных) не развивается. Аномалия приводит к гибели ягнят, после прекращения питания молоком матери. Ген - w обусловливает рецессивную черную пигментацию шерсти и доминирует над геном W в отношении развития рубца.
а) Скрещены две особи ширази между собой. Как будет происходить расщепление, учитывая сочетание цвета шерсти и строения желудка?
б) Какая часть ягнят F 1 погибает после отъема от матери при скрещивании ширази между собой?
в) Скрещена серая особь с черной. Как будет происходить расщепление по цвету шерсти и строению желудка?
г) Будет ли происходить генетически обусловленная гибель ягнят при скрещивании серой овцы с черным бараном?
23. У мышей ген доминантной желтой пипментации шерсти - Yобладает рецессивным летальным действием (генотипYYприводит к гибели эмбриона). Его аллель - у вызывает рецессивную черную пигментацию и обусловливает жизнеспособность мышей.
а) Скрещены две желтые особи. Какое расщепление не окраске шерсти ожидается в первом поколении?
б) Желтая мышь скрещена с черной. Какой цвет шерсти ожидается в F 1 ?
§ 6. Определение генотипа родителей по фенотипу детей
При решении задач этого рода нужно иметь в виду, что генотип родителей в ряде случаев устанавливается по их фенотипу. Это относится к следующим случаям:
1) Если родитель имеет, рецессивный признак (а), он всегда гомозиготен (аа).
2) При промежуточном наследовании и неполном доминировании родители с генотипами АА, Аа и аа имеют фенотипические различия и их генотип устанавливается по фенотипу.
3) При наличии у родителя двух кодоминантных аллелей (например I A I B) он отличается по фенотипу от особей, имеющих лишь один из двух кодоминантных аллелей (например от I A I A и от I B I B) и его генотип устанавливается по фенотипу.
Следовательно, в задачах на определение генотипа родителей по потомству преследуется цель, указать генотип доминантного родителя, установив, гомозиготен он или гетерозиготен. Если такая задача встает по отношению к растениям или животным, то ставится анализирующее скрещивание. Для этого организм с доминирующим признаком, генотип которого нужно установить, скрещивается с рецессивным. При этом возможны два случая, разобранные на схеме 11. Схема показывает, что если при анализирующем скрещивании 100% детей имеет доминирующий признак, то доминантный родитель гомозиготен. Если же в потомстве происходит расщепление в отношении 1: 1, то доминантный родитель гетерозиготен.
С помощью анализирующего скрещивания генотип можно установить во всех без исключения случаях. В практике, часто приходится устанавливать генотип родителей без постановки анализирующего скрещивания по потомству, которое имеется в наличии.
Схема 11. Анализирующее моногибридное скрещивание.
Если задача относится к определению генотипа растении или животных, от которых получено многочисленное потомство, то генотип родителей обычно (но не всегда) можно установить по расщеплению в F 1 . При этом возможны следующие случаи:
1) Расщепление в F 1 в отношении 1:1. Это возможно только при скрещивании типа Аа х аа, и доказывает, что доминантный родитель гетерозиготен (Аа) (см. схему 11).
2) Расщепление в F 1 в отношении 3:1. Это возможно только при скрещивании типа Аа х Аа и доказывает, что оба родителя доминантны и гетерозиготны.
3) Расщепления в F 1 нет, и все дети имеют рецессивный признак. Это возможно лишь в том случае, если оба родителя рецессивны (аа х аа).
4) Расщепления в F 1 нет и все дети имеют доминантный признак. В этом случае один, или оба родителя гомозиготны по доминантному признаку. При этом, если один из родителей имеет доминантный, а другой рецессивный признак, то установить генотип доминантного родителя можно; он гомозиготен. Если же оба родителя имеют доминантный признак, то установить их генотип по потомству (без расщепления вF 1) нельзя, так как или оба или только один из них гомозиготен.
Разберем задачу 24 а). У гороха гладкая поверхность семян доминирует над морщинистой. При скрещивании двух гладких растений, генотип которых неизвестен, в первом поколении, получено (расщепление в отношении 3 гладких к 1 морщинистому. Определить генотип родителей.
Запишем данные о доминировании в таблицу «признак-ген» и выпишем в генетическую схему все известные из условий задачи сведения о родителях и детях (см. схему 12).
Схема 12. Запись условий задачи 24-а.
При записи генотипа родителей выписываем, известное из условий задачи, наличие у них гена В, детерминирующего гладкую поверхность семян. Вместо второго гена, который нам неизвестен, ставим знак вопроса. Во второй строке (гаметы) мы можем написать, что оба родителя дают гаметы с геном В. Имеется ли второй тип гамет, из условий задачи неизвестно. В третьей строке выписываем потомство. В отношении рецессивных потомков нужно написать их генотип, помня что рецессивные организмы всегда гомозиготны. Доминантные потомки F 1 имеют ген В, а второй ген в условиях задачи не указан. Задача может быть решена двумя способами.
1-й способ. Известно, что расщепление в F 1 в отношении 3: 1 происходит только в том случае, если скрещиваются два доминантных гетерозиготных родителя. Так как в нашем опыте имеет место расщепление 3:1, то оба родителя гетерозиготны. Поэтому мы можем дать ответ:
Р..... ВЬ х ВЬ
Решая задачу этим способом, мы пользуемся готовым правилом, не разбирая задачу по существу. Поэтому целесообразно решить задачу и вторым способом, который в дальнейшем поможет нам решать и более сложные задачи.
2-ой способ. При втором способе мы исходим из генотипа детей. Генотип потомков с доминантным признаком нам неизвестен, но рецессивные потомки всегда гомозиготны. Их генотип -bb. Из этих двух генов, один получен через яйцеклетку от матери, а другой через спермий от отца. Следовательно, и мать и отец, кроме гамет с аллелем В продуцируют гаметы с аллелем b, что мы и вписываем в таблицу. И наконец, у родителей продуцирующих гаметы с геном - b, этот ген должен быть в их генотипе. Следовательно генотип родителей:
Р....... Bb х Bb
Ход решения задачи показан на схеме 13.
Схема 13. Решение задачи 24-а вторым способом.
В практике медицинской генетики (и в некоторых других областях) встречаются задачи, когда потомство малочисленно. Например, у пары супругов родился только один ребенок. Можно ли в этих случаях установить генотип доминантного родителя. Решение таких задач возможно не всегда, но в ряде случаев может быть получен вполне достоверный ответ. При этом первый из рассмотренных выше способов решения задачи неприменим. В малых семьях возможны значительные отклонения от классических соотношений 3:1 и 1:1. Поэтому задачи нужно решать вторым способом.
Рассмотрим задачу 28 б). У человека ген, вызывающий наследственную глухонемоту (s), рецессивен по отношению к гену нормального слуха (S). От брака наследственно глухонемой женщины с нормальным мужчиной родился глухонемой ребенок. Определить генотипы родителей.
Заполним таблицу «признак-ген» и напишем известные из условий задачи данные о родителях и детях в виде генетической схемы. Решение задачи вторым способом приведено на схеме 14.
Схема 14. Решение задачи 28-б.
Генотип отца по условиям задачи был неизвестен и мы обозначили его двумя символами - Sи? Было неизвестно также продуцирует ли отец один или два типа гамет. На схеме 14 этот вопрос решен исходя из фенотипа его ребенка.
Задачи
24. У гороха гладкая поверхность семян доминирует над морщинистой.
а) При скрещивании двух растений с гладкими семенами в F 1 получено расщепление в отношении 3 гладких к 1 морщинистому. Определить генотип родителей?
б) При скрещивании двух растений с гладкими семенами, все потомство имеет гладкие семена. Можно ли установить генотип родителей?
в) При опылении растения с гладкими семенами, пыльцой растения с морщинистыми семенами, все потомство имеет гладкие семена. Можно ли установить генотип родителей?
г) При опылении растения с морщинистыми семенами, пыльцой растения с гладкими семенами, половина потомства имеет морщинистые, а половина гладкие семена. Определить генотип родителей.
25. Рецессивный ген blackдетерминирует черную окраску тела дрозофилы. Мухи дикой расы имеют серое (полосатое) тело.
а) Среди потомства, полученного от скрещивания черной мухи с серой, половина потомков имеют черное тело, а половина - серое. Определить генотип родителей.
б) При скрещивании серой мухи с черной, оказалось что все потомство имеет серую пигментацию тела. Определить генотип родителей.
в) При скрещивании двух серых мух установлено, что все их потомство имеет серую пигментацию тела. Можно ли
установить генотип родителей?
26. У крупнрго рогатого скота ген комолости (Р) доминирует над геном рогатости (р).
а) От скрещивания рогатой коровы с комолым быком
родился рогатый теленок. Определить генотип коровы, быка и теленка.
б) Комолая корова при скрещивании с рогатым быком принесла двойню. При этом один теленок был комолым, а другой рогатым. Определить генотипы родителей и детей.
27. У человека доминантный ген - Dвызывает аномалию развития скелета - черепно-ключичный дизостоз (изменение костей черепа и редукция ключиц).
а) Женщина с нормальным строением скелета вышла замуж за мужчину с черепно-ключичным дизостозом. Ребенок от этого брака имел нормальное строение скелета. Можно ли по фенотипу ребенка определить генотип его отца?
б) Женщина, страдающая черепно-ключичным дизостозом вышла замуж за мужчину с нормальным строением скелета. Ребенок от этого брака унаследовал от матери дефект скелета. Можно ли определить генотип матери?
в) Оба родителя страдают черепно-ключичным дизостозом. Ребенок от этого брака имеет нормальное строение скелета. Определить генотипы обоих родителей и ребенка.
28. У человека рецессивный ген sдетерминирует врожденную глухонемоту.
а) Наследственно глухонемой мужчина женился на женщине с нормальным слухом. Их ребенок имеет нормальный слух. Можно ли определить генотип матери?
б) Наследственно глухонемая женщина вышла замуж за мужчину с нормальным слухом. У них родился глухонемой ребенок. Можно ли определить генотип родителей?
29. У человека I группа крови обусловлена рецессивным геном I°, II группа геном I А,IIIгруппа геном I В. Аллели I А и I В кодоминантны и их сочетание детерминирует IV группу крови.
а) При определении групп крови у ребенка и его родителей установлено следующее: группа крови ребенка - I; матери - I; отца - II. Определить генотип отца ребенка.
б) Ребенок имеет I группу, его мать - II, отец - III группу. Определить генотипы родителей.
в) Группы крови у матери II, у отца III. Можно ли установить их генотип, если у их ребенка IV группа крови?
Цели: уметь определить генотип и фенотип детей по генотипу родителей, а также генотип родителей по фенотипу детей; уметь прогнозировать проявление признаков в потомстве;
Моногибридное скрещивание
Задача 1. Определите вероятность рождения светловолосых и темноволосых детей, если оба родителя гетерозиготные и темноволосые.
Ген A – темные волосы, ген a – светлые волосы
F1: AA; Aa; Aa; aa
Вероятность рождения светловолосых детей – 25 % и темноволосых – 75 %.
Задача 2. Сращение пальцев – доминантный признак. Какова вероятность в % рождения детей со сросшимися пальцами, если один из родителей гетерозиготен, а второй имеет нормальную кисть?
Решение. Ген А определяет сращение пальцев, ген а – нормальную кисть
Вероятность рождения детей со сросшимися пальцами – 50 %.
Задача 3. В семье один из супругов страдает альбинизмом, а второй – здоров. У них родились два ребенка: один здоров, а второй болен альбинизмом. Какова вероятность в % рождения последующего ребенка с альбинизмом?
Решение. Гетерозигота Aa – здоровый ребенок; гомозигота aa – ребенок, больной альбинизмом.
Вероятность рождения ребенка с альбинизмом – 50 %
Задача 4. У человека карий цвет глаз доминирует над голубым.
Гомозиготный кареглазый мужчина женился на гетерозиготной кареглазой женщине. Будут ли у них голубоглазые дети?
Гомозиготный кареглазый мужчина женился на голубоглазой женщине. Какой цвет глаз унаследуют их дети?
Гетерозиготный кареглазый мужчина женился на гетерозиготной кареглазой женщине. Определить вероятность рождения ребенка с голубыми глазами.
Задача 5. Ген курчавости – доминантный. У курчавой матери и гладковолосого отца два ребенка: курчавый и гладковолосый. Определить генотипы родителей и их детей.
Задача 6. У курчавого отца (его мать имела курчавые, а отец гладкие волосы) и гладковолосой матери первый ребенок с курчавыми волосами. Какие волосы могут быть у следующих детей?
Задача 7. У здоровых супругов двое детей больны фенилкетонурией (заболевание, наследуемое по рецессивному типу), трое детей здоровы. Какова вероятность, что здоровым будет и шестой ребенок, которому предстоит родиться?
Задача 8. Аутосомно-доминантный ген, вызывающий в гомозиготном состоянии резкую деформацию конечностей, обуславливает у гетерозигот укорочение пальцев (орахидактилию). Укажите вероятность (в %) наличия той патологии у детей, если брахидактилией страдают оба родителя.
Задача 9. Ген альбинизма является рецессивным по отношению к гену, обусловливающему нормальную пигментацию. Укажите (в %) вероятность рождения альбиноса в семье, где оба родителя альбиносы.
Задача 10. Женщина-альбинос вышла замуж за здорового мужчину и родила альбиноса. Какова вероятность (в %), что второй ребенок тоже окажется альбинос?
Задача 11. Редкий в популяции ген а вызывает у человека наследственную анофтальмию (безглазие), аллельный ген А обуславливает нормальное развитие глаз, у гетерозигот глазные яблоки уменьшены.
Супруги гетерозиготны по гену А. Определить расщепление по фенотипу и генотипу в потомстве.
Мужчина, геторозиготный по гену А, женился на женщине с нормальными глазами. Какое расщепление по фенотипу ожидается в потомстве?
Задача 12. Ретинобластома (опухоль сетчатки глаз) обусловлена доминантным геном, пенетрантность которого составляет 70%. В медико-генетическую консультацию обратилась Анни Браун с просьбой определить вероятность данного заболевания у ее младшего сына. Анни и ее супруг здоровы, но у их старшего сына Ганса возникла ретинобластома. Кроме того, отец Питера в юности был прооперирован по поводу ретинобластомы. У матери Питера и родителей Анни, а также у ее сибсов, этого заболевания не было. Ответьте на вопрос, интересующий пробанда.
Множественный аллелизм. Наследование групп крови
Решение типовых задач
Задача 1. У мальчика группа крови – 0, а у его сестры – АВ. Определите генотипы их родителей и тип взаимодействия генов у сестры.
P+ IA I0 x > IB I0
G IA I0, IB I0
F IAIB I B I0 IAI0 I0 I0
Задача 2. У детей группа крови A, у отца –0. Какая группа крови у матери?
P IA I A x I0 I 0
G IA, I A, I0, I 0
F IA I0; IA I0; IA I 0; IA I0
Задача 3. Гетерозиготная женщина со второй группой крови вышла замуж за гетерозиготного мужчину с третьей группой крови. Какие группы крови могут иметь дети?
P + IA I0 x > IB I0
G IA, I0, IB, I0
F IAIB; I B I0; IAI0; I0 I0
Дети могут иметь все группы крови с вероятностью 25 %.
Задачи для самостоятельного решения
Задача 4. Женщина с I группой крови вышла замуж за мужчину, гомозиготного по II группе крови. У них родился ребенок. Какую группу крови и какой генотип он имеет?
Задача 5. Женщина с I группой крови вышла замуж за мужчину, гетерозиготного по III группе крови. Какие группы крови могут иметь их дети?
Задача 6. Мать гомозиготная по II группе крови, отец - по III. Какую группу крови унаследуют их дети?
Задача 7. Какую группу крови могут иметь дети, если их родители гетерозиготны по II и III группам крови?
Задача 8. Гетерозиготная женщина со II группой крови вышла замуж за мужчину с I группой. Какие группы крови возможны у их детей и какие исключаются?
Задача 9. Родители гетерозиготны по III группе крови. Определить вероятность рождения ребенка с той же группой крови.
Задача 10. В родильном доме перепутали двух мальчиков. Родители одного из них имеют I и II группы крови, родители другого - II и IV. Исследование показало, что дети имеют I и II группы крови. Определите родителей детей.
Задача 11. У матери и ребенка II группа крови, у мужа - I, у подозреваемого в отцовстве - IV. Можно ли установить истинное отцовство? Поможет ли в этом тот факт, что у матери I группа крови?
Задача 12. У матери II группа крови, у ребенка – III. Группа крови отца неизвестна. Чью кровь (отца или матери) можно перелить ребенку? Можно ли перелить кровь отца, не определяя ее группу?
Задача 13. У мальчика группа крови IV, резус положительный, а у его брата – I, резус отрицательный. Каковы группы крови у родителей?
Задача 14. Богатый канадский коммерсант Жан Мазепе, скончавшийся в весьма преклонном возрасте, завещал весь свой капитал своей второй жене Марии и двум малолетним сыновьям от этого брака – Пьеру и Шарлю. Дети Мазепы от первого брака - Анна и Лизи - обратились в суд, требуя признать завещание незаконным и лишить Марию и ее детей права на наследство. В заявлении, которое представил суду адвокат Анны и Лизи, было сказано, что Пьер и Шарль - не сыновья Мазепы. Основания для обвинения Марии в супружеской неверности и отказа ей и ее детям в праве на наследство послужили данные о несоответствии групп крови у Мазепы и мальчиков, которых он считал своими сыновьями. Мария и первая супруга Мазепы имеют первую группу крови, такая же группа определена у Анны и Лизи. Сам Мазепа имел IV группу крови. Группа крови у Пьера - III, у Шарля - II. Что постановил суд?
Дигибридное скрещивание
Примеры решения типовых задач
Задача 1. У человека сложные формы близорукости доминируют над нормальным зрением, карий цвет глаз – над голубым. Кареглазый близорукий мужчина, мать которого имела голубые глаза и нормальное зрение, женился на голубоглазой женщине с нормальным зрением. Какова вероятность в % рождения ребенка с признаками матери?
Ген A определяет развитие близорукости, a – нормальное зрение, ген B– карие глаза и ген b – голубые глаза.
F1 AaBb; Aabb; aaBb; aabb
Голубые глаза и нормальное зрение имеет ребенок с генотипом aabb. Вероятность рождения такого ребенка составляет 25 %.
Задача 2. У человека рыжий цвет волос доминирует над русым, а веснушки – над их отсутствием. Гетерозиготный рыжеволосый без веснушек мужчина женился на русоволосой женщине с веснушками. Определить в % вероятность рождения ребенка рыжеволосого с веснушками.
Ген A определяет рыжий цвет волос, a – русый, ген B – наличие веснушек, b – отсутствие веснушек.
P: Aabb x aaBB
Рыжеволосый ребенок с веснушками имеет генотип AaBb. Вероятность рождения такого ребенка составляет 50 %.
Задача 3. Ген A определяет шестипалость (полидактилия), ген a –-нормальную кисть. Ген B определяет наличие веснушек, а b– их отсутствие.
Гетерозиготная женщина с нормальной кистью, имеющая веснушки вступила в брак с шестипалым гетерозиготным мужчиной, у которого нет веснушек. Какова вероятность рождения у них ребенка с нормальной кистью и без веснушек?
P: aaBb x Aаbb
F1 AaBb; Aabb; aaBb; aabb
Вероятность рождения ребенка с генотипом aabb (c нормальной кистью, без веснушек) составляет 25 %.
Задача 4. Гены, определяющие кактаракту и рыжие волосы, находятся в разных парах хромосом. Рыжеволосая с нормальным зрением женщина вышла замуж за светловолосого мужчину с катарактой. С какими фенотипами у них могут родиться дети, если мать мужчины имеет такой же фенотип, как и жена?
Ген а определяет развитие светлых волос, ген А – рыжих волос. Ген B определяет развитие катаракты, а b – нормальное зрение.
G ab AB Ab aB ab
F1 AaBb; Aabb; aaBb; aabb
Фенотипы детей: светловолосый с катарактой; светловолосый без катаракты; рыжеволосый с катарактой; рыжеволосый без катаракты.
Задачи для самостоятельного решения
Задача 1. У человека карий цвет глаз доминирует над голубым, а способность лучше владеть правой рукой - над леворукостью, причем гены обоих признаков находятся в разным парах хромосом.
Кареглазый правша женится на голубоглазой левше. Какие признаки можно ожидать, у их потомства, если мужчина гомозиготен по обоим признакам?
Задача 2. Голубоглазый правша жениться на кареглазой правше. У них родилось двое детей кареглазый левша и голубоглазая правша. От второго брака у этого же мужчины с другой кареглазой правшой родились 9 кареглазых детей. Все они были правши. Каковы генотипы каждого из родителей?
Задача 3. Кареглазый правша женился на голубоглазой правше. Их первый ребенок левша и имеет голубые глаза. Какие признаки будут у дальнейших потомков этой пары?
Задача 4. Рыжеволосый (доминантный признак) и без веснушек мужчина и русоволосая женщина с веснушками (доминантный признак) имеют 5 детей. Определите вероятность рождения у таких родителей детей с рыжими волосами и с веснушками и не рыжими без веснушек.
Наследование, сцепленное с полом
Выше было показано, что если гены, ответственные за формирование признака, расположены в аутосомах, то наследование осуществляется независимо от того, кто из родителей (мать или отец) является носителем данного признака. Однако признаки могут определяться генами, лежащими в половых хромосомах. В этом случае наследование признака зависит от того, кто из родителей является носителем данного признака.
Ген, расположенный в Х-хромосоме, является сцепленным с полом.
Схема наследования гемофилии
Гемофилия определяется рецессивным геном h, а нормальная свертываемость крови детерминируется доминантным геном H.
P + Х H Х h x > Х H У
G Х H, Х h, x Х H, У
F Х H Х H; Х H Х h; Х HУ; Х h У
Вероятность рождения ребенка с гемофилией составляет 25 %, а среди сыновей – 50 %. Одна из дочерей является гетерозиготным носителем гена h.
Схема наследования дальтонизма
Дальтонизм (нарушение цветного зрения) определяется рецессивным геном d, а нормальное зрение детерминируется доминантным геном D.
P+ Х DХ d x > ХD У
G Х D, Х d, x Х D, У
F Х D Х D; Х DХ d; Х D У; Х d У
Вероятность рождения ребенка с дальтонизмом составляет 25 %, а среди сыновей – 50 %. Одна из дочерей является гетерозиготным носителем гена d.
Задачи для самостоятельного решения
Задача 1. Ген дальтонизма – рецессивный. У родителей, имеющих нормальное зрение, две дочери с нормальным зрением, а сын – дальтоник. Каковы генотипы родителей?
Задача 2. Гемофилия – наследственное рецессивное заболевание, сцепленное с Х-хромосомой. Мужчина – гемофилик женился на здоровой женщине, отец которой болел гемофилией. Каковы генотипы мужа и жены? Какой фенотип будет у их детей?
Задача 3. У женщины сын – гемофилик. Какова вероятность, что у ее сестры сын также будет гемофилик? В каком случае вероятность выше: если ген гемофилии получен женщиной от отца или от матери?
Задача 4. Отец и сын дальтоники. Правильно ли будет сказать, что сын унаследовал болезнь от отца?
Задача 5. Отсутствие потовых желез у человека передается по наследству как рецессивный признак, сцепленный с X – хромосомой. Здоровый юноша женился на девушке, отец которой лишен потовых желез, а мать и ее предки здоровы. Какова вероятность, что дети от этого брака будут страдать отсутствием потовых желез?
Задача 6. У нормальных в отношении зрения мужчины и женщины есть:
Сын, страдающий дальтонизмом, но имеющий нормальную дочь,
Нормальная дочь с нормальным сыном и с сыном-дальтоником,
Нормальная дочь с пятью нормальными сыновьями. Каковы вероятные генотипы родителей, их детей и внуков?
Задача 7. У человека альбинизм обусловлен аутосомным рецессивным геном. Отсутствие потовых желез проявляется как сцепленный с полом рецессивный признак. У одной супружеской пары, нормальной по этим признакам, родился сын с обеими указанными аномалиями. Указать генотипы отца и матери.
Задача 8. Альбинизм и отсутствие потовых желез – рецессивные признаки, но первый зависит от аутосомного гена а, а второй – от гена б, находящегося в Х-хромосоме.
Аравийский шейх Махмуд, владелец нефтяных месторождений, был альбиносом и не имел потовых желез. Его сын Джалиль и дочь Лейла имеют нормальный фенотип. После смерти Махмуда управление фирмы на себя взял его младший брат Анис (тоже альбинос без потовых желез), но наследником фирмы он не является. Согласно завещанию, оставленному Махмудом, все имущество должен получить тот из его детей, у которого родится девочка-альбинос без потовых желез. По совету своей матери Лейла вышла замуж за своего дядю Аниса, а Джалиль женился на его фенотипически нормальной дочери Сауд. Каковы их шансы получить нефтяные вышки?
Ваш вклад в генетику ребенка определяется в момент зачатия. Половина его приходится на яйцеклетку, а другая половина на сперматозоид. Поэтому не имеет значения, на кого будет похож ребенок, и вы, и ваш супруг с точки зрения его наследственности осуществили равный вклад.
Процесс влияния на параметры вашего ребенка удивительно сложен, но очень легко понять естественное правило, которому он подчиняется. Чтобы лучше разобраться в том, как вы и ваш супруг влияете на параметры ребенка, следует сначала прояснить некоторые базовые положения генетики.
ГЕНЫ И ХРОМОСОМЫ
Ваше тело состоит из миллионов клеток, каждая из них является копией оплодотворенной яйцеклетки, из которой вы получились, и ядра (центры) этих клеток содержат копии всех ваших генов. Гены представляют собой чертежи, являющиеся для вашего организма заданием на формирование, когда вы были эмбрионом, и определяющие его функции сейчас. Эти чертежи закодированы в ДНК.
Данная кислота влияет на то, как будет выглядеть ваш ребенок. Цвет глаз и острота зрения, структура волос, форма носа, группа крови, телосложение и многие другие параметры ребенка определяются его генами, которые он наследует от вас, а вы унаследовали от своих родителей. В каждой из миллионов клеток находится примерно 30 000 генов, поэтому трудно представить, насколько они малы, - их можно увидеть только в очень мощный микроскоп. Сочетание этих генов и делает каждого человека неповторимым.
Гены не плавают свободно внутри клетки, они системно упакованы в структуры, называемые хромосомами. Обычно в каждой клетке ваш ребенок имеет 46 хромосом, которые связаны в пары. Одна хромосома из каждой пары ваша, а другая - вашего партнера. Отдельная хромосома несет тысячи генов и является достаточно большой, чтобы ее можно было увидеть в мощный микроскоп.
ВАША ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА
На кого вы больше похожи - на мать или отца? У вас есть одна пара генов для каждого из параметров: один ген от матери и один от отца. Для одних параметров ваши оба родителя, возможно, дали вам один и тот же вариант гена, для других - разные. Иногда один вариант гена превалирует над другим, в других случаях оба в равной степени влияют на результат. Именно общее влияние комбинации всех генов определяет вашу наследственную структуру.
Разнообразие - это пряность жизни
Многие гены существуют во множестве различных форм, напоминая огромное число рецептов для выпечки шоколадного торта. Если бы этого не было, все люди выглядели бы совершенно похожими, и мир бы оказался очень скучным местом. Поскольку существует огромное множество генов, которые вы наследуете от своих
родителей, вы являетесь генетически уникальным созданием, если только у вас нет одинакового близнеца. Даже ваши братья и сестры будут генетически другими, поскольку их генетическая наследственность полностью зависит от неповторимого сочетания генов, частично полученных от яйцеклетки и частично от сперматозоида, что проявится в вашем ребенке и любых других детях, которых вы родите впоследствии.
Некоторые гены формируются неправильно. Если оба гена из пары ненормальны, то это может привести к таким проблемам, как фиброз-но-кистозная дегенерация или серповидно-клеточная анемия.
На кого будет похож ваш ребенок?
Если вы и ваш супруг полностью передали весь набор из 46 хромосом в яйцеклетку и сперматозоид, то ваш ребенок в своих клетках будет иметь 92 хромосомы, и их число будет удваиваться с каждым поколением. Такая система работать не будет. Вместо этого при образовании яйцеклеток и сперматозоидов клетки проходят специальное деление, при котором внутри каждой образуется определенное число хромосом, поэтому каждая яйцеклетка и сперматозоид содержат только 23 хромосомы. Таким образом, для любой заданной хромосомы вы дадите своему ребенку либо ту, что получили от своей матери, либо ту, которую получили от отца; ваш супруг сделает то же самое.
Ваш ребенок получит некоторые хромосомы, которые вы унаследовали от обоих родителей,
поэтому он может иметь, например, телосложение и цвет волос вашего отца, но цвет его глаз будет как у вашей матери. Если в будущем вы планируете увеличить семью, ваш следующий ребенок унаследует несколько измененную комбинацию и станет еще одним уникальным добавлением к вашей семье.
Нефункционирующий ген
Ваш ребенок может унаследовать гены, о существовании которых вы и не подозревали. Например, у ребенка могут оказаться рыжие волосы, даже если ни вы, ни ваш супруг таковых не имеете. Это происходит вследствие того, что некоторые гены преобладают, а некоторые подавляются, и в парах формирующихся хромосом преобладающие гены «затирают» информацию, записанную на рецессивных генах. Поэтому и вы, и ваш супруг можете нести ген черных волос, который преобладает, и ген рыжих волос, который подавляется. В каждом из вас доминирует ген черных волос. Однако если вы оба передали своему ребенку ген рыжих волос, то преобладающий ген будет отсутствовать, и у ребенка будут рыжие волосы.
Как хромосомы определяют пол ребенка
Как и физические параметры, пол вашего ребенка закладывается в момент зачатия. Из 23 пар хромосом только одна определяет, кто получится - мальчик или девочка. Этой решающей парой являются хромосомы пола: X и Y. Девочки имеют две Х-хромосомы, мальчики - одну Х-хромосому и одну Y-хромосому. Из-за способа, которым порождаются яйцеклетка и сперматозоид, все яйцеклетки содержат одну Х-хромосому. Половина сперматозоидов содержат Х-хромосому, другая половина - Y-хромосому. При оплодотворении, когда сперматозоид и яйцеклетка объединяют свои хромосомы, получается девочка, если сперматозоид нес Х-хромосому, и мальчик, если он нес Y-хромосому. По иронии судьбы исторически женщин порицали за то, что они не рожают мальчиков, хотя пол ребенка всегда определяется отцовским сперматозоидом, оплодотворившим яйцеклетку
Вот если можно было бы во время беременности «отсортировать» родительские гены! Хорошие - взять, плохие типа «нос картошкой» - отбраковать. А впрочем… Как жить без тайны и возможности самому создавать свою жизнь, невзирая даже на гены?
Известный американский генетик Роберт Пломин говорил: «Каждый из нас есть абсолютно уникальный духовный и генетический эксперимент, который никогда больше не повторится». Это не может не льстить и не вызывать желания передать свои лучшие генетические «уникальности» будущему потомству. Давай же разберемся, что конкретно могут унаследовать от нас наши детки, как правильно развивать их наследственные способности.
Свет мой, зеркальце, скажи!
Со всем, что касается внешности ребенка, математика проста. Существует два вида генов - доминантные и рецессивные. Первый вид нейтрализует действие второго. То есть если у папы глаза карие, а у мамы голубые, то, вероятнее всего, цветом глаз малыш пойдет в папу! К доминантным признакам генетики относят также смуглую кожу, веснушки, круглую форму лица, ямочки на подбородке и щеках, густые брови, длинные ресницы, нос с горбинкой, пухлые губы и так далее… Если же и папа, и мама - носители рецессивного признака, например, голубого и серого цвета глаз, то «победитель» определится в ходе честной «борьбы». К сожалению, исход этого «поединка» спрогнозировать не удастся.
Это интересно! Если в роду не было рыжих родственников, а тут, ни с того ни с сего, на свет появляется рыженький малыш, не вспоминайте сразу шутку «про соседа». Природа делает исключения!
Гениями не рождаются!
По мнению Ричарда Нисбетта, профессора социальной психологии Мичиганского университета, величина IQ зависит от наследственности меньше чем на 50 %. То есть гарантии, что гены гениальных родителей передадутся по наследству их отпрыскам, никто не даст. А если все-таки и передадутся, то не факт, что проявят себя: слишком велико влияние среды, в которой воспитывается ребенок. Среда, кстати, делится на два типа: общесемейная (делает членов семьи похожими друг на друга) и индивидуальная (делает членов семьи непохожими друг на друга).
Среда и IQ
Многочисленные исследования показывают, что в детстве наибольшее влияние на интеллект ребенка оказывает общесемейная среда. Начиная с предподросткового возраста, существенно возрастает влияние генетики и индивидуальной среды. Именно поэтому в раннем детстве огромное значение имеет общение с ребенком, даже если сам малыш еще не умеет разговаривать.
Это интересно! Женщины, во время беременности занимающиеся физкультурой, имеют больше шансов родить одаренного малыша! Грудное вскармливание также стимулирует рост коэффициента интеллекта (приблизительно на шесть единиц).
Талант по наследству
Прав был Пифагор, когда говорил: «Не из каждого дерева можно выточить Меркурия». Верно и обратное утверждение: даже самые уникальные гены могут просто захиреть и зачахнуть, если человек попадет в неадекватную среду. Ученые настаивают, что у каждого из нас присутствуют гены какой-нибудь одаренности. Главное - обеспечить их правильной «почвой» для «произрастания». У знаменитого немецкого музыканта Иоганна Себастьяна Баха было 10 детей, и все они музицировали. Но Бах - один!
Это интересно! Согласно выводам ученых, творческие способности человека менее всего зависят от наследственности. То есть у каждого человека есть возможность открыть в себе какие-либо способности и развить их, независимо от того, были его родители людьми искусства или нет.
Формирование характера
Если бы характер передавался по наследству, то сестры с братьями по манере поведения были бы похожи друг на друга как две капли воды, разве не так? Врожденная застенчивость или задатки лидера с пеленок - все это в жизни, конечно, случается. Но и первое, и второе качество не является неизменной константой на всю оставшуюся жизнь. Например, знаменитый комик Джим Керри признавался: «Я знаю, в это трудно поверить, но в юности я был крайне робок и стеснителен. До сумасшествия. Самым жутким годом был для меня первый курс в университете, когда я был абсолютным аутсайдером и никто, я повторяю, никто не хотел со мной даже разговаривать. Если бы не кропотливая работа над собой, над своим характером, я не уверен, смог бы я сделать хоть что-нибудь в этой жизни».
Принимайте и любите своего ребенка таким, каков он есть. И не забывайте, что гены дедушки-тихони - это вовсе не приговор.
Это интересно! На характер человека влияет период внутриутробного развития. Если мамочка в это время окружает малыша хорошим настроением и теплом, беседует ним, а еще лучше - поет, то и ребенок, следовательно, родится более гармоничным.
Здоровье и наследственность
Ученые давно подтвердили факт существования наследственных заболеваний (к ним относят, например, маниакальный синдром, шизофрению, слабоумие и умственную отсталость). Обусловлены такие заболевания различными хромосомными и генными мутациями. Это - плохая новость. Но есть и хорошая: наследственная предрасположенность к определенному заболеванию далеко не всегда перерастает в заболевание. Генетики говорят, что в благоприятных условиях мутировавший ген может и не проявить своей агрессивности. Важно помнить, что здоровый способ жизни - лучшая профилактика! Этот закон справедлив и для случаев, когда родители обладают «богатырским» здоровьем. Даже с такой, казалось бы, «идеальной» наследственностью здоровье малыша можно подорвать, если не следить за его образом жизни.
Генетический паспорт
Благодаря достижениям геномики каждый человек может получить свой генетический паспорт, по сути - генетическую «расшифровку» своего организма. В таком паспорте может быть указна склонность к болезням, а также генетически обусловленное отношение к различным видам спорта, перечень вредных продуктов, неблагоприятных климатических условий, неприемлемых условий труда.
