Кроссинговер при наследовании заболеваний у человека

Эссенциальная пентозурия. Альбинизм

Задача 141.
Эссенциальная пентозурия¹ наследуется как рецессивный признак. Ген, отвечающий за ее развитие, находится в 14-ой хромосоме человека на расстоянии 6 сантиморганид от гена, обеспечивающего развитие альбинизма. У фенотипически здоровых родителей первый ребенок — альбинос, а у второго обнаружена пентозурия. Определить вероятность рождения фенотипически здорового ребенка, если известно, что дефектные гены у родителей находятся в разных хромосомах.
Решение:
L — нормальное содержание L-ксилулозы в моче;
l — эссенциальная пентозурия (повышенное содержание в моче  L-ксилулозы);
А — нормальная выработка пигмента;
а — альбинизм;
S_LA 6 сантиморганид (морганид).

Так как у фенотипически здоровых родителей первый ребенок — альбинос, а у второго обнаружена пентозурия, это возможно, если ген (a) и ген (l) присутствовали у обоих здоровых родителей и, учитывая, что дефектные гены у родителей находятся в разных хромосомах генотип обоих родителей, их генотипы имеют вид: Lа||lА.

Расстояние между генами 6 м показывает, что кроме некроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 6%. Гаметы некроссоверные: Lа| и lА|; их соотношение [(100% — 6%) : 2 = 47%] по 47%. Кроссоверные гаметы: *LА| и *la|, их соотношение [6 : 2 = 3%] по 3%.
Значит, женщина и мужчина будут иметь следующий набор гамет: Lа| — 47%; lА| — 47%; *LА| и *la| по 3%.

Схема скрещивания
Р: Lа||lА     х    Lа||lА
Г: Lа|; lА|        Lа|; lА|
      некроссоверные гаметы  
   *LА|; *lа|      *LА|; *lа|
      кроссоверные гаметы
F₁: 1Lа||La — 23,5%; 2Lа||lA — 47%; 1lA||lA — 23,5%; 2*LA||La — 1%; 2*La||la — 1%; 2*LA||lA — 1%; 1*LA||LA — 0,5%; 2*LA||la — 1%; 2*lA||la — 1%;
1*la||la — 0,5%.
Наблюдается 10 типов генотипа. Расщепление по генотипу — 1:2:1:2:2:2:1:2:2:1.
Фенотип:
1Lа||La — нормальная моча, альбинизм — 23,5%; 
Lа||lA — фенотипически здоровый ребенок — 47%;
lA||lA — больной пентозурией, нормальная пигментация — 23,5%; 
*LA||La — фенотипически здоровый ребенок  — 1%; 
*La||la — нормальная моча, альбинос — 1%; 
*LA||lA — фенотипически здоровый ребенок — 1%; 
*LA||LA — фенотипически здоровый ребенок — 0,5%; 
*LA||la — фенотипически здоровый ребенок — 1%; 
*lA||la — больной пентозурией, нормальная пигментация — 1%; 
*la||la — больной пентозурией, альбинос — 0,5%.
Наблюдаемый фенотип:
фенотипически здоровый ребенок — 50,5%;
больной пентозурией, нормальная пигментация — 24,5%; 
нормальная моча, альбинос — 24,5%; 
больной пентозурией, альбинос — 0,5%.
Наблюдается 4 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу — 50,5% : 24,5% : 24,5% : 0,5%.

Видео:Болезнь Штаргардта- центральная дистрофия сетчаткиСкачать

Таким образом, в данном браке вероятность рождения фенотипически здорового ребенка составляет 50,5%.
 

Болезнь Штаргардта и глазной альбинизм 

Задача 142.
Болезнь Штаргардта (дегенерация желтого пятна, приводящая к ранней слепоте) наследуется по доминантному типу, а глазной альбинизм — по рецессивному. Оба гена обнаруживаются в длинном плече шестой хромосомы на расстоянии 5 сантиморганид друг от друга. Определить вероятность рождения ребенка без патологии у супружеской пары, если известно, что отец имеет глазной альбинизм, а у матери диагностирована болезнь Штаргардта, которую она унаследовала от отца.
Решение:
А — дегенерация желтого пятна;
а — нормальное развитие желтого пятна;
В — нормальная пигментация глаза;
b — глазной альбинизм;
S_AB = 5 сантиморганид
Так как отец у отца отсутствует болезнь Штаргардта, но он имеет глазной альбинизм, то его генотип ab||ab. У матери диагностирована болезнь Штаргардта, которую она унаследовала от отца, нормальная пигментация глаза, то ее генотип — AB||aB.

Схема скрещивания
Р: AB||aB   х   ab||ab
Г: AB|; aB|     ab|
F₁: AB||ab — 50%;  aB||ab — 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотпу 1:1.
Фенотип:
AB||ab — болезнь Штаргардта, нормальная пигментация глаза — 50%;  
aB||ab — организм без патологии  — 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотпу 1:1. 

Выводы:
1) вероятность рождения ребенка без патологии у данной супружеской пары составляет 50%. 
 

Резус-фактор и овальная форма эритроцитов

Задача 143.
Мужчина (дигетерозиготен), имеющий положительный резус-фактор и овальную форму эритроцитов, женился на женщине с отрицательным резус-фактором и нормальными эритроцитами. Гены резус-фактора и формы эритроцитов находятся в одной аутосоме на расстоянии 3 морганиды. Какие генотипы и фенотипы будут у их детей?
Решение:
А — овальная форма эритроцита;
а — нормальная форма эритроцита;Расстояние между генами 30 м показывает, что кроме некроссоверных гамет есть кроссоверные гаметы, причем последних будет 30%. Тогда у гетерозиготного организма будут образовываться гаметы некроссоверные: Аrh-|, |аRh+; их соотношение [(100% — 30%) : 2 = 35%] по 35%, а кроссоверные гаметы: *ARh+|, *|arh-; их соотношение [30 : 2 = 15%] по 15% каждая. 
Rh — резус-положительность;
rh — резус-отрицательность.
Генотип мужчины — дигетерозигот- АRh||arh, женщина с отрицательным резус-фактором и нормальными эритроцитами — рецессивная дигомозигота arh||arh.

Схемаа скрещивания
Р: arh||arh х   АRh||arh
Г: arh|         АRh|; arh|
                некросс. гаметы (по 48,5% каждой)
                Аrh|; aRh|
                кросс. гаметы (по 1,5% каждой)
F₁: АRh||arh — 48,5%; arh||arh — 48,5%; Аrh||arh — 1,5%; aRh||arh — 1,5%.
Наблюдается 4 типа генотипа. Расщепление по генотипу — 48,5% : 1,5% : 1,5% : 48,5%.
Фенотип:
АRh||arh — овальная форма эритроцитов, положительный резус-фактор — 48,5%; 
arh||arh — нормальная форма эритроцитов, отрицательный резус-фактор — 48,5%; 
Аrh||arh — овальная форма эритроцитов, отрицательный резус-фактор — 1,5%; 
aRh||arh — нормальная форма эритроцитов, положительный резус-фактор — 1,5%.
Наблюдается 4 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу — 48,5% : 1,5% : 1,5% : 48,5%.

Ответ: расщепление и по генотипу и по фенотипу — 48,5% : 1,5% : 1,5% : 48,5%.
 

¹ Эссенциальная пентозурия повышенное содержание в моче  L-ксилулозы. Она проявляется в экскреции с мочой L-ксилулозы в количестве 1-4 г в сутки и обусловлена нарушением «стыка» глюкуронового пути обмена глюкозы и пентозофосфатного пути: в норме L-ксилулоза синтезируется из 3-кетогулоновой кислоты в глюкуроновом цикле и далее изомеризуется в D-изомер, включаемый в пентозофосфатный путь обмена углеводов. Изомеризация L-ксилулозы в D-ксилулозу идет через промежуточное образование ксилита и катализируется L-ксилулозоредуктазой[3] (НАДФ-зависимой ксилитдегидрогеназой КФ 1.1.1.10).