Определение фенотипа и генотипа детей по генотипу родителей при полном доминировании. Тайны генетики: что наследуют дети от родителей

ЗАДАЧА 1 . Мужчина со свободной мочкой уха (аутосомно-доминантный признак), чьи родственники имели такой же признак, женится на девушке с приросшими ушными раковинами. Определите генотипы и фенотипы их детей.

РЕШЕНИЕ. Обозначим признаки: А - свободная мочка уха, а – приросшая мочка уха. В задаче оговаривается, что все родственники мужчины имели свободную мочку уха, значит он, по-видимому, представляет собой чистую линию (гомозиготу АА), девушка имеет рецессивный фенотип, значит ее генотип - аа. Когда установлены генотипы родителей, надо определить образуемые ими гаметы. У мужчины гаметы одного типа – А, у девушки тоже одного типа – а. При слиянии гамет возможны дети только с генотипом Аа и фенотипом – свободная мочка уха.

Схема задачи выглядит следующим образом

Р: АА х аа

G А а

F1 Аа

ОТВЕТ: В задаче проявляется первый закон Менделя – единообразие первого поколения.

ЗАДАЧА 2. Наличие пигмента в волосах у человека доминирует над альбинизмом (отсутствие пигмента). Муж и жена гетерозиготны по пигментации волос. Возможно ли рождение у них ребенка альбиноса?

РЕШЕНИЕ . Вначале делаются обозначения: А - наличие пигмента, а - отсутствие пигмента. В задаче сразу оговорено, что родители гетерозиготны, значит они имеют генотипы Аа х Аа, первый родитель дает гаметы А и а, и второй также дает гаметы А и а, тогда при встрече гамет отца и матери могут появиться дети с генотипами: АА, Аа, Аа, аа. Схема решения задачи следующая:

Р: Аа х Аа

G А,а А,а

F1 АА, Аа, Аа, аа

ОТВЕТ: да, в этой семье может родиться ребенок альбинос с вероятностью 25%. Проявляется второй закон Менделя – закон расщепления.

ЗАДАЧА 3. У человека преимущественное владение правой рукой (правша) доминирует, над владением левой рукой (левша). Какова вероятность рождения ребенка левши у женщины-правши, отец которой был левшой, и мужчины – левши.

РЕШЕНИЕ . Обозначив гены: А - праворукости, а - леворукости, необходимо определить генотипы предполагаемых родителей.

Поскольку о фенотипе женщины сказано, что она - правша, следовательно, ее генотип может быть АА или Аа. Кроме того, известно, что ее отец был левшой, т.е. он мог иметь генотип только аа. Следовательно, с его гаметой дочка могла получить только рецессивный ген а. Таким образом, генотип женщины однозначно - Аа.Что же касается генотипа мужчины, то здесь ситуация более простая. Так как по условию задачи он левша, то его генотип имеет два рецессивных гена аа. На основании этого записываются генотипы обоих родителей - Р: Аа х аа. Поскольку при мейозе гомологичные хромосомы расходятся в разные гаметы, то у матери образуются гаметы: А и а, а у отца гаметы: а и а.

Соединив гены женских и мужских гамет, можно определить все возможные варианты генотипов у потомков (F1):

Аа, Аа, аа, аа

правши левши

Первые два варианта генотипов потомков Аа гетерозиготные. Доминантный ген определил доминирущий признак - праворукость. Два других генотипа аа соответствуют рецессивному признаку леворукости. Следовательно, соотношение указанных фенотипов составляет 1:1.

ЗАДАЧА 4. Голубоглазый мужчина, оба родителя которого имели карие глаза, женится на кареглазой женщине, чья мать была кареглазой, а отец голубоглазым. От этого брака родилось двое детей - кареглазая дочь и голубоглазый сын. Каковы генотипы всех указанных лиц, если учесть, что ген голубых глаз рецессивен? Какова вероятность рождения голубоглазых детей в этой семье?

РЕШЕНИЕ : Для решения задачи надо установить генотипы родительской пары, в данном случае как своеобразные подсказки даются генотипы детей, а также бабушек и дедушек. Поколения записываются в отдельные строки друг под другом. Следуя условию задачи, запишем родословную:

А_ х А_ А_ х аа

Р: аа х А_

F1 А_ , аа

Теперь остается восстановить генотипы всех указанных лиц. Поскольку у родительской пары родился голубоглазый ребенок (F1) следовательно оба имели рецессивный ген голубоглазости (а), значит кареглазая женщина имеет гетерозиготный генотип. Голубоглазый мужчина (аа) мог родиться у кареглазых родителей только в случае, если они оба были гетерозиготны (Аа). То, что у женщины был голубоглазый отец доказывает ее гетерозиготность. Мать женщины могла иметь с одинаковой вероятностью генотип АА или Аа. В результате рассуждений генотипы выглядит следующим образом:

Р1: Аа х Аа и Аа (АА) х аа

Р 2: аа х Аа

G а А,а

F1 Аа, аа, Аа, аа

Первый родитель (мужчина) дает гаметы одного вида - а. Второй родитель (женщина) дает гаметы двух видов - А и а. Поскольку все гаметы имеют равную вероятность встречи, то вероятность рождения голубоглазых и кареглазых детей в этой семье одинакова и равна 50%. Такое скрещивание, когда среди потомков наблюдается фенотипическое расщепление 1:1, называется анализирующим, и в генетике применяется для установления генотипа особи с доминантным признаком. Если родительская особь имеет генотип Аа, то при скрещивании с чистой линией по рецессивному гену (аа), она даст фенотипическое расщепление 1: 1, а при генотипе АА все потомки расщепления не будет, т.е. все потомки фенотипически одинаковы.

ЗАДАЧА 5. В семье, где оба родителя кареглазые, родилась голубоглазая девочка. Определите генотипы родителей и ребенка. Какова вероятность рождения в этой семье второго голубоглазого ребенка?

РЕШЕНИЕ . В этой задаче не оговаривается, какой признак доминантный, а какой – рецессивный. Это надо установить самим. Если родители имеют одинаковый признак, а рождается ребенок с альтернативным признаком, значит родители были гетерозиготны по доминантному признаку (Аа), а ребенок имеет рецессивный признак (аа). Значит А- кареглазость, а – голубоглазость. Схема задачи выглядит так:

Р: Аа х Аа

G А,а А,а

F1 АА, Аа, Аа, аа

ОТВЕТ : генотип голубоглазой девочки – аа, вероятность рождения второго голубоглазого ребенка – 25 %, так как сколько бы голубоглазых детей не рождалось в этой семье, вероятность их появления остается постоянной.

Определить генотипы (совокупность генов данного организма) родителей можно, зная генотипы детей, в идеале нескольких. Генотипы можно частично или даже полностью составить по фенотипам (совокупностям всех признаков и свойств организма).

Инструкция

Решайте задачи по определению генотипа родителей с известными фенотипами по следующему алгоритму:
1. Определите какие признаки являются доминантными(проявляются как в гомозиготном, так и в гетерозиготном состоянии), а какие рецессивными(проявляются только в гомозиготном состоянии). Попытайтесь это по условию задачи. Если по условию определить не получается, воспользуйтесь специальными таблицами, в которых указаны доминантные и рецессивные признаки.
2. Нарисуйте условие задачи схематично, используя общепринятые обозначения: А, В – доминантные гены, а, b – рецессивные гены.
3. Из схемы будет видно какими являются недостающие гены: доминантными или рецессивными.
Если же известны генотипы детей, задача упрощается. Записывайте генотипы детей, затем анализируйте какой из пары генов мог пойти от матери или отца.

Разберитесь подробнее на примере задачи. У Захара и Елисея глаза серые, а у их сестры Алефтины - зелёные. Мать этих детей сероглазая, хотя оба её родителя имели зелёные глаза. Ген, ответственный за цвет глаз расположен в неполовой хромосоме (аутосоме). Определить генотипы родителей и детей.
По линии матери видите, что серый цвет глаз, это рецессивный признак, т.к. он проявляется только в гомозиготном состоянии, т.е. при встрече двух одинаковых генов. В гетерозиготном же состоянии этот признак вытесняет доминантный ген, в данном случае отвечающий за зеленый цвет глаз.
Записывайте решение так: А – ген, отвечающий за зеленый цвет глаз(доминантный), а – ген, отвечающий за серый цвет глаз(рецессивный). Обозначьте известные признаки буквами.
P: мать: ааотец: __
G: мать: aотец: __
F: aa, aa, Aa
Далее рассуждайте так: если у сыновей серые глаза(признак, который проявляется в гомозиготном состоянии), один ген у них от матери, а другой от отца, следовательно, у отца тоже имеется рецессивный ген. Если у дочери присутствует доминантный ген, то он точно пошел от отца, т.к. у матери его быть не может(из-за того что ее глаза серого цвета).
Составляйте полную схему:
P: мать: ааотец: Аа
G: мать: aотец: А, а
F: aa, aa, Aa
Задача решена.

Определить генотипы (совокупность генов данного организма) родителей можно, зная генотипы детей, в идеале нескольких. Генотипы можно частично или даже полностью составить по фенотипам (совокупностям всех признаков и свойств организма).

Инструкция

• Решайте задачи по определению генотипа родителей с известными фенотипами по следующему алгоритму:
  1. Определите какие признаки являются доминантными(проявляются как в гомозиготном, так и в гетерозиготном состоянии), а какие рецессивными(проявляются только в гомозиготном состоянии). Попытайтесь это сделать по условию задачи. Если по условию определить не получается, воспользуйтесь специальными таблицами, в которых указаны доминантные и рецессивные признаки.
  2. Нарисуйте условие задачи схематично, используя общепринятые обозначения: А, В – доминантные гены, а, b – рецессивные гены.
  3. Из схемы будет видно какими являются недостающие гены: доминантными или рецессивными.
  Если же известны генотипы детей, задача упрощается. Записывайте генотипы детей, затем анализируйте какой из пары генов мог пойти от матери или отца.
• Разберитесь подробнее на примере задачи. У Захара и Елисея глаза серые, а у их сестры Алефтины - зелёные. Мать этих детей сероглазая, хотя оба её родителя имели зелёные глаза. Ген, ответственный за цвет глаз расположен в неполовой хромосоме (аутосоме). Определить генотипы родителей и детей.
  По линии матери видите, что серый цвет глаз, это рецессивный признак, т.к. он проявляется только в гомозиготном состоянии, т.е. при встрече двух одинаковых генов. В гетерозиготном же состоянии этот признак вытесняет доминантный ген, в данном случае отвечающий за зеленый цвет глаз.
  Записывайте решение так: А – ген, отвечающий за зеленый цвет глаз(доминантный), а – ген, отвечающий за серый цвет глаз(рецессивный). Обозначьте известные признаки буквами.
  P: мать: аа отец: __
  G: мать: a отец: __
  F: aa, aa, Aa
  Далее рассуждайте так: если у сыновей серые глаза(признак, который проявляется в гомозиготном состоянии), один ген у них от матери, а другой от отца, следовательно, у отца тоже имеется рецессивный ген. Если у дочери присутствует доминантный ген, то он точно пошел от отца, т.к. у матери его быть не может(из-за того что ее глаза серого цвета).
  Составляйте полную схему:
  P: мать: аа отец: Аа
  G: мать: a отец: А, а
  F: aa, aa, Aa
  Задача решена.

Установленные Менделем закономерности дают возможность предсказать генотипы и фенотипы потомства, если известны генотипы родителей.

Для наглядности рассмотрим способы их решения на примере задач 1 и 2.

Задача 1. Желтый цвет семян гороха доминирует над зеленым. Цветки гомозиготного желтого гороха опылены пыльцой зеленого гороха. Определить фенотип и генотип потомства, полученного от этого крещивания.

Приступая к решению задачи, нужно, прежде всего, научиться кратко записывать её условия. Они включают: а) сведения о признаках и детерминирующих их аллельных генах; б) сведения о генотипе родителей.

Сведения о признаках и генах удобно записывать в виде таблицы, состоящей из двух строк и двух столбцов (схема 2). В первом столбце выписываем признаки (желтый и зеленый цвет горошин). В условиях задачи не сказано, какими буквами обозначают гены, детерминирующие эти признаки, но нам известно, что две вариации одного и того же признака (цвет горошин) определяются парой аллельных генов, которые нужно обозначить одной и той же буквой (доминирующий ген большой, а его рецессивный аллель - малой). Буквы можно выбирать произвольно, например,
А и а.

F1 Аа - гетерозигота

Фенотип – желтые

Схема 2. Запись условия задачи 1.

После этого можно приступить к записи второй группы условий. В задаче дано, что цветки гомозиготного желтого гороха опылены пыльцой зеленого гороха. Это условие, согласно принятому нами обозначению генов, мы должны записать следующим образом: буквой Р- обозначаются родители, формулой АА - генотип гомозиготного желтого гороха, а формулой аа - генотип зеленого гороха (рецессивный организм всегда гомозиготен, поэтому в условиях задачи это не оговаривается).

Записав условие задачи, приступаем к её решению - определению генотипа и фенотипа потомства. Исходя из генотипов родителей устанавливаем, сколько и какие типы гамет образует каждый из них.

Нетрудно видеть, что при мейозе первый из родителей (гомозиготный желтый горох), цветы которого мы опыляем, производит один тип яйцеклеток - с геном А, а второй родитель, от которого мы берем пыльцу, производит тоже один тип спермиев - с геном а. Типы гамет нужно выписать в отдельной строке, под строкой Р (родители). Ниже, в третьей строке, выписываем генотипы детей (F1), образующихся в результате слияния гамет родителей, отвечая тем самым на вопрос задачи о генотипе потомства.

Фенотип потомства записываем под его генотипом. Таким образом полная запись условий и решения задачи должна иметь следующий вид (схема 2).

Как показывает схема 2, все потомство, полученное от скрещивания гомозиготного желтого гороха с зеленым, генотипически единообразно (генотип Аа ) и имеет желтую окраску семян.

Если при моногибридном скрещивании родители гетерозиготны, решение задачи несколько усложняется. Рассмотрим это на примере задачи 2.

Согласно условию, гетерозиготный желтый горох скрещивается с таким же по генотипу и фенотипу растением. Требуется определить генотип и фенотип потомства. Записав согласно условию задачи генотипы родителей, определим, сколько и какие типы гамет они образуют (схема 3). Так как каждый из родителей образует два типа гамет, то при оплодотворении возможны различные комбинации половых клеток, которые могут быть определены с помощью решетки Пеннета из 4-х клеток. Сверху, над столбцами, выписываем типы сперматозоидов, а слева, напротив строк, типы яйцеклеток. После этого в каждую клетку решетки, соответственно пересечениям строк и столбцов, вписываем гены гамет, получая генотипы потомков.

Схема 3. Анализ скрещивания двух гетерозигот.

Задачи.

7. У человека карий цвет глаз (В) доминируют над голубым (b).

а) Гомозиготный кареглазый мужчина женился на голубоглазой женщине. Какой цвет глаз будет у их детей?

б) Гетерозиготный кареглазый мужчина женился на гетерозиготной кареглазой женщине. Можно ли от этого брака ожидать рождение голубоглазого ребенка?

8. У кролика черная пигментация шерсти доминирует над альбинизмом (отсутствие пигмента, белая шерсть и красные глаза).

а) Какой цвет шерсти будет у гибридов F 1 и F2 при скрещивании гомозиготного черного кролика с альбиносом?

б) Какой цвет шерсти будет в F1 при скрещивании гетерозиготного черного кролика с белым?

9. У человека полидактилия (шестипалость) детерминирована доминантным геном -Р.

а) От брака гетерозиготного шестипалого мужчины и женщины с нормальным строением кисти, родились два ребенка: пятипалый и шестипалый. Каковы генотипы этих детей?

б) Гомозиготный шестипалый мужчина женился на пятипалой женщине. От этого брака родился один ребенок. Каков его фенотип и генотип?

10. Муж и жена гетерозиготны по гену брахидактилии (короткопалость), который наследуется как доминантный признак. Определить расщепление по генотипу и фенотипу у их детей.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФЕНОТИПА И ГЕНОТИПА ДЕТЕЙ ПО ГЕНОТИПУ РОДИТЕЛЕЙ ПРИ НЕПОЛНОМ ДОМИНИРОВАНИИ И ДОМИНИРОВАНИИ, ЗАВИСЯЩЕМ ОТ ВНЕШНИХ
И ВНУТРЕННИХ УСЛОВИЙ.

Задачи этого раздела отличаются от предыдущих тем, что обычные отношения полного подавления доминантным геном рецессивного отсутствуют. Различают несколько видов нарушения полного доминирования.

1. Неполное доминирование. В этом случае гетерозиготные организмы (Аа) хотя и имеют признак, обусловленный доминантным геном (А), но отличаются от гомозигот (АА) меньшей степенью развития признака. Например, у человека редкий ген а, обусловливает полное отсутствие глаз – анофтальмию. Его аллель ген - А детерминирует у гомозигот (АА) нормальное развитие глазного яблока. Однако у гетерозигот (Аа) глазные яблоки уменьшены. Следовательно, при неполном доминировании имеют место три фенотипа: полное развитие доминантного признака (при генотипе АА), менее выраженное развитие доминантного признака (при генотипе Аа) и полное отсутствие доминантного признака (при генотипе аа).

Определить генотипы (общность генов данного организма) родителей дозволено, зная генотипы детей, в идеале нескольких. Генотипы дозволено отчасти либо даже всецело составить по фенотипам (общностям всех знаков и свойств организма).

Инструкция

1. Решайте задачи по определению генотипа родителей с знаменитыми фенотипами по дальнейшему алгорифму:1. Определите какие знаки являются доминантными(проявляются как в гомозиготном, так и в гетерозиготном состоянии), а какие рецессивными(проявляются только в гомозиготном состоянии). Попытайтесь это сделать по условию задачи. Если по условию определить не получается, воспользуйтесь особыми таблицами, в которых указаны доминантные и рецессивные знаки.2. Нарисуйте условие задачи схематично, применяя общепризнанные обозначения: А, В – доминантные гены, а, b – рецессивные гены.3. Из схемы будет видно какими являются недостающие гены: доминантными либо рецессивными.Если же знамениты генотипы детей, задача упрощается. Записывайте генотипы детей, после этого анализируйте какой из пары генов мог пойти от матери либо папы.

2. Разберитесь подробнее на примере задачи. У Захара и Елисея глаза серые, а у их сестры Алефтины – зелёные. Мать этих детей сероглазая, правда оба её родителя имели зелёные глаза. Ген, ответственный за цвет глаз размещен в неполовой хромосоме (аутосоме). Определить генотипы родителей и детей.По линии матери видите, что серый цвет глаз, это рецессивный знак, т.к. он проявляется только в гомозиготном состоянии, т.е. при встрече 2-х идентичных генов. В гетерозиготном же состоянии данный знак вытесняет доминантный ген, в данном случае отвечающий за зеленый цвет глаз.Записывайте решение так: А – ген, отвечающий за зеленый цвет глаз(доминантный), а – ген, отвечающий за серый цвет глаз(рецессивный). Обозначьте знаменитые знаки буквами.P: мать: аа папа: __G: мать: a папа: __F: aa, aa, AaДалее рассуждайте так: если у сыновей серые глаза(знак, тот, что проявляется в гомозиготном состоянии), один ген у них от матери, а иной от папы, следственно, у папы тоже имеется рецессивный ген. Если у дочке присутствует доминантный ген, то он верно пошел от папы, т.к. у матери его быть не может(из-за того что ее глаза серого цвета).Составляйте полную схему:P: мать: аа папа: АаG: мать: a папа: А, аF: aa, aa, AaЗадача решена.

Полезный совет
Решайте все поэтапно, не спеша, и тогда все ваши задачи будут решены.