Решение задач по генетике на наследование признаков сцеплённых с Х-хромосомой

Видео:ГЕНЕТИКА! Сцепленное с полом НАСЛЕДОВАНИЕ | Подготовка к ЕГЭ 2022 по БИОЛОГИИСкачать

Наследование цвета ног у кур как рецессивный сцепленый с Х-хромосомой

Задача 283.
При скрещивании курчавоперого петуха с зелеными ногами с курами, имевшими нормальное оперение и желтые ноги, в F₁ все петушки оказались курчавоперыми с желтыми ногами, а курочки — курчавоперыми с зелеными ногами. В F₂ появились петушки и курочки четырех фенотипов: 73 курчавоперые с желтыми ногами, 71 курчавоперые с зелеными ногами, 21 с нормальным оперением и желтыми ногами, 18 с нормальным оперением и зелеными ногами. Как наследуются признаки? Каковы генотипы исходных птиц? Какой результат вы ожидаете получить в F₁ и F₂ обратного скрещивания?
Решение:
А — аллель гена курчавости оперения у кур;
а — аллель гена нормального оперения у кур;
Х^В — аллель гена жёлтых ног у кур;
Х^b — аллель гена зелёных ног у кур.

У кур гетерогаметный пол (XY), у петухов гомогаметный пол (XX). Так как в F₁ все потомки независимо от пола курчавопёрые, то петух гомозиготен и курчавость – доминантный признак. По признаку окраса ног при скрещивании петуха с зелёными ногами в F₁ петушки оказались с жёлтыми ногами, а курочки — с зелёными, то, учитывая, что гомогаметный по полу петух мог нести два аллеля рецессивногоо гена зелёной окраски, а гетерогаметная по полу курочна — только один аллель доминантного гена, поэтому все потомство по данному признаку единообразно — все цыплята желтоногие. Значит, ген окраски ног (В) расположен в Х-хромосоме, а ген курчавопёрости (А) — в  аутосоме. Поэтому генотип исходного петуха — ААX^bX^b, курицы — aaX^BY.

1. Рассчитаем количество фенотипов, получим:

N_общ. = 73 + 71 + 21 + 18 = 183 шт.

Курчавоперые с желтыми ногами : курчавоперые с зелеными ногами : с нормальным оперением и желтыми ногами :

с нормальным оперением и зелеными ногами =  73/183 : 71/183 : 21/183 : 18/183 = 39,9% : 38,8% : 11,5% 6 9,9% примерно 4:4:1:1.

Схема скрещивания 
Р: aaX^BY    х     ААX^bX^b
Г: aX^B, aY        AX^b
F₁: AaXbY — 50%; AaXBXb — 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу — 1:1.
Фенотип:
AaX^bY — курчавоперость, зелёные ноги  — 50%; 
AaX^BX^b — курчавоперость, жёлтые ноги — 50%.
Наблюдаемый фенотип:
все курочки курчавоперые с зелёными ногами;
все петушки курчавоперые с жёлтыми ногами.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу — 1:1.

Схема скрещивания
Р: AaX^bY     х    AaX^BX^b
Г: AX^b, aX^b       AX^B, AX^b
   AY, aY            aX^B, aX^b
F₂: 1AAX^BX^b — 6,25%; 2AaX^BX^b — 12,5%; 1AAX^bX^b — 6,25%; 2AaX^bX^b — 12,5%; 1aaX^BX^b — 6,25%; 1aaX^bX^b — 6,25%; 1AAX^BY — 6,25%;
2AaX^BY — 12,5%; 1AAX^bY — 6,25%; 2AaX^bY — 12,5%; 1aaX^BY — 6,25%; 1aaX^bY — 6,25%.
Наблюдается 12 типов генотипа. Расщепление по генотипу — 1:2:1:2:1:1:1:2:1:2:1:1.
Фенотип:
AAX^BX^b — курчавоперые с желтыми ногами — 6,25%; 
AaX^BX^b — курчавоперые с желтыми ногами — 12,5%; 
AAX^bX^b — курчавоперые с зелеными ногами — 6,25%; 
AaX^bX^b — курчавоперые с зелеными ногами — 12,5%; 
aaX^BX^b — нормальное оперение с желтыми ногами — 6,25%; 
aaX^bX^b — нормальное оперение с зелёными ногами — 6,25%; 
AAX^BY — курчавоперые с желтыми ногами — 6,25%; 
AaX^BY — курчавоперые с желтыми ногами — 12,5%; 
AAX^bY — курчавоперые с зелеными ногами — 6,25%; 
AaX^bY — курчавоперые с зелеными ногами — 12,5%; 
aaX^BY — нормальное оперение с желтыми ногами — 6,25%; 
aaX^bY — нормальное оперение с зелёными ногами — 6,25%. 
Наблюдаемый фенотип:
курчавоперые с желтыми ногами — 37,5%;
курчавоперые с зелеными ногами — 37,5%;
нормальное оперение с желтыми ногами — 12,5%; 
нормальное оперение с зелёными ногами — 12,5%. 
Наблюдается 4 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу —  37,5% : 37,5% : 12,5% : 12,5% или 3:3:1:1.

Обратные скрещивания (возвратные скрещивания)¹

Схема скрещивания (1)
Р: aaX^BY   х     AaX^BX^b
Г: aX^B, aY       AX^B, AX^b, aX^B, aX^b
F1: AaX^BX^B — 12,5%; AaX^BX^b — 12,5%; aaX^BX^B — 12,5%; aaX^BX^b — 12,5%; AaX^BY — 12,5%; AaX^bY — 12,5%; aaX^BY — 12,5%; aaX^bY — 12,5%.
Наблюдается 8 типов генотипа. Расщепление по генотипу — 1:1:1:1:1:1:1:1.
Фенотип:
AaX^BX^B — курчавопёрость, жёлтые ноги — 12,5%; 
AaX^BX^b — курчавопёрость, жёлтые ноги — 12,5%; 
aaX^BX^B — нормальное оперение, жёлтые ноги — 12,5%; 
aaX^BX^b — нормальное оперение, жёлтые ноги — 12,5%; 
AaX^BY — курчавопёрость, жёлтые ноги — 12,5%; 
AaX^bY — курчавопёрость, зелёные ноги — 12,5%; 
aaX^BY — нормальное оперение, жёлтые ноги — 12,5%; 
aaX^bY — нормальное оперение, зелёные ноги — 12,5%.
Наблюдаемый фенотип по полу:
петушки курчавоперые с желтыми ногами — 25%;
петушки с нормальным оперением и желтыми ногами — 25%;
курочки курчавоперые с желтыми ногами — 12,5%;
курочки курчавоперые с зелёными ногами — 12,5%;
курочки с нормальным оперением и желтыми ногами — 12,5%;
курочки с нормальным оперением и зелёными ногами — 12,5%.
Наблюдаемый фенотип:
курчавоперые с желтыми ногами — 37,5%;
курчавоперые с зелёными ногами — 12,5%;
с нормальным оперением и желтыми ногами — 37,5%;
с нормальным оперением и зелёными ногами — 12,5%.
Наблюдается 4 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу — 3:1:3:1.

Схема скрещивания (2)
Р: aaX^bY    x    AAX^bX^b
Г: aX^b, aY       AX^b
F1: AaX^bX^b — 50%; AaX^bY — 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу — 1:1.
Фенотип:
AaX^bX^b — петушки курчавоперые с зелёными ногами — 50%; 
AaX^bY — курочки курчавоперые с зелёными ногами — 50%. 
Наблюдаемый фенотип:
всё потомство курчавоперые с зелёными ногами.

Выводы:
1) признак курчавости оперения наследуется по аутосомеому типу, а признак жёлтых ног — по типу сцепления с Х-хромосомой;
2) генотипы исходных птиц: петуха — ААX^bX^b, курицы — aaX^BY 
3) при обратном скрещивании исходной курицы с гибридным петухом из F₁ в потомстве появятся все петушки с жёлтыми ногами из которых половина курчавопёрые и другая половина — с нормальным оперением, а у курочек наблюдается 4 типа фенотипа; при обратном скрещивании исходного петуха с гибридной курицей из F₁ все потомство курчавоперые с зелёными ногами, что указывает на наследование зелёной окраски ног, как рецессивного сцеплённого с Х-хромосомой и на доминантный тип наследования курчавости оперения.

Видео:Задача по генетике. Сцепленное наследование. КроссинговерСкачать

Наследование недоразвитие зубной эмали у человека по типу сцепления с Х-хромосомой 

Задача 284.
У человека недоразвитие зубной эмали наследуется как рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой, а ахондроплазия (аномалия скелета) как аутосомно-доминантный. У родителей с ахондроплазией и нормальными зубами родился ребенок с нормальным строением скелета и темными зубами (недоразвитая эмаль). Какого пола этот ребенок? От кого ребенок унаследовал темные зубы? Докажите. Каковы генотипы родителей?
Решение:
А — ген ахондроплазии;
а — ген номального развития скелета;
X^B — нормальная эмаль зубов;
Х^b — тёмная эмаль;
aaX^bX^b — девочка с нормальным строением скелета и темными зубами;
aaX^bY — мальчик с нормальным строением скелета и темными зубами. 

Так как у родителей с ахондроплазией и нормальными зубами родился ребенок с нормальным строением скелета и темными зубами, то оба родителя по признаку строения скелета являются гетерозиготами (Аа), а по признаку эмали зубов (признак сцепленный с Х-хромосомой) мужчина не несёт этот ген в своём генотипе (XBY), а женщина со здоровыми зубами является носительницей гена тёмной эмали зубов, находящегося в одной из половых хромосом (XBXb). Тогда генотип женщины — ааX^BX^b, мужчины — aaX^BY.
Схема скрещивания
Р: ааX^BX^b       х        aaX^BY
Г: aX^B; aX^b              aX^B; aY
F₁: aaX^BX^B — 25%; aaX^BX^b — 25%; aaX^BY — 25%; aaX^bY — 25%.
Наблюдается 4 типа генотипа. Расщепление по генотипу — 1:1:1:1.
Фенотип:
aaX^BX^B — девочка с нормальным строением скелета и нормальной эмалью зубов — 25%; 
aaX^BX^b — девочка с нормальным строением скелета и нормальной эмалью зубов — 25%; 
aaX^BY — мальчик с нормальным строением скелета и нормальной эмалью зубов — 25%; 
aaX^bY — мальчик с нормальным строением скелета и темными зубами — 25%.
Наблюдаемый фенотип:
нормальное строение скелета и нормальная эмаль зубов — 75%;
нормальное строение скелета и темные зубы — 25%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу — 3:1.

Выводы:
1) генотипы родителей: мать — ааXBXb, отец — aaXBY;
2) ребенок с нормальным строением скелета и темными зубами является мальчиком;
3) темные зубы ребенок унаследовал от матери.

Признак наследования формы листьев у дрёмы сцеплен с Х-хромосомой

Задача 285.
Женское растение дрёмы, имеющее узкие листья, опыляют пыльцой мужского растения с нормальными листьями. В F1 женские растения имеют листья нормальные, а мужские — узкие. Какое получится потомство, если цветки женских растений F1 опылить пыльцой мужского растения, аналогичного отцовскому?
Решение:
В данной задаче показаны условия скрещивания мужских и женских растений, при которых произошло перераспледеление признаков на основе различия полов, можно считать, что признак наследования формы листьев сцеплен с Х-хромосомой. А то, что в F₁ все мужские растения получились с узкими листьями, а не с нормальными, указывает на то, что признак нормальных листьев является доминантным. Отсюда генотип родительского женского растения имеет вид: Х^аХ^а, а мужского — Х^АY.
Х^А — нормальные листья;
Х^а — узкие листья.
Что можно подтвердить схемой наследования формы листьев у растения дрёмы
Р: Х^аХ^а   х    ХАY
Г: Х^а          Х^А; Y
F₁: Х^АХ^а — 50%; Х^аY — 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу — 1:1.
Фенотип:
Х^АХ^а — растение с нормальными листьями — 50%; 
Х^аY- растение с узкими листьями — 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу — 1:1.

Схема скрещивания
Р: Х^АХ^а   х    Х^АY
Г: Х^А; Х^а      Х^А; Y   
F₁: Х^АХ^а — 25%; Х^АХ^а — 25%; Х^АY — 25%; Х^аY — 25%.
Наблюдается 4 типа генотипа. Расщепление по генотипу — 1:1:1:1.
Фенотип:
Х^АХ^а — женское растение с нормальными листьями — 25%; 
Х^аХ^а — женское растение с нормальными листьями — 25%; 
Х^АY — мужское растение с нормальными листьями — 25%; 
Х^аY — мужское растение с узкими листьями — 25%.
Наблюдаемый фенотип:
растения с нормальными листьями — 75%;
растения с узкими листьями — 25%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу — 3:1.

Выоды: 
1) при опылении женских растенй F₁ пыльцой мужского растения, аналогичного отцовскому (Х^АY) все женские растения в F₂ имеют нормальные листья — 1/2 мужских растений имеют узкие листья и 1/2 — узкие.
 

Специфическая форма рахита у человека наследуется по типу Х-сцепленного доминантного наследования

Задача 286.
У человека встречается специфическая форма рахита, вызванная недостатком фосфора в крови, которое не поддаётся лечению витамином D. В потомстве от браков 14 мужчин, больных данной формой рахита, со здоровыми женщинами родились 21 дочь и 16 сыновей. Все дочери страдают недостатком фосфора в крови, а все сыновья здоровы. Как наследуется данная форма рахита? Приведите доказательство в виде решения задачи. Чем отличается наследование этого заболевания от наследования гемофилии?
Решение:
X^D — аллель гена рахита;
X^d — аллель гена нормального обмена фосфора;
X^DY — мужчина больной рахитом;
X^d — здоровый мужчина;
X^DX^D — женщина больная рахитом;
X^DX^d — женщина больная рахитом;
X^dX^d — здоровая женщина.

Так как от браков 14 мужчин, больных данной формой рахита, со здоровыми женщинами родились дочери, которые все страдали недостатком фосфора в крови, а все сыновья здоровы, то данная мутация наследуется по типу Х-сцепленного доминантного наследования.
Наследование этого заболевания от гемофилии отличается тем, что у больных рахитом мужчин от браков со здоровыми женщинами все девочки рождаются с рахитом, а мальчики — все здоровые. В том же случае, от браков больных гемофилией мужчин с здоровыми женщинами все девочки приктически рождаются здоровыми, а среди мальчиков наблюдается рождение здоровых и страдающих гемофилией. Таким образом, от мужчин больных рахитом болезнь передаётся только всем родившимся девочкам, а от мужчин-гемофиликов — только некоторым мальчикам. 

Схема скрещивания
Р: X^dX^d    х    X^DY
Г: Xd           XD, Y
F₁: X^DX^d — 50%; X^dY — 50%.
Наблюдается 2 типа генотипа. Расщепление по генотипу — 1:1.
Фенотип:
X^DX^d — больные рахитом девочки — 50%; 
X^dY — здоровые мальчики — 50%.
Наблюдается 2 типа фенотипа. Расщепление по фенотипу — 1:1.

Выводы:
1) данная форма рахита наследуется по типу Х-сцепленного доминантного наследования;
2) наследование данной формы рахита от наследования гемофилии отличается тем, что от больные рахитом мужчины несут доминантную мутацию в Х-хромосоме, а мужчины-гемофилики — рецессивную мутацию в Х-хромосоме. Поэтому рахит от болльных мужчин передаётся только девочкам, а гемофилия от больных мужчин практически только мальчикам. 
 

¹Возвратное скрещивание (беккросс, от англ. backcross) — такое скрещивание, при котором происходит скрещивание гибрида F1 с одной из родительской форм. С помощью данного метода выявляют генотип. В природе является одним из путей возникновения культурных видов растений и называется интрогрессия.