Тема №6. Наследование признаков, сцепленных с полом
Цитологические исследования показали, что у животных особи мужского и женского пола отличаются по хромосомным наборам. Хромосомы, по которым отличаются особи мужского и женского пола, называются половыми хромосомами. Те из них, которые одинаковы у особей обоих полов и являются парными у одного из полов, получили название Х-хромосом. Непарная половая хромосома, имеющаяся у организмов одного пола и отсутствующая у другого, была названа Y-хромосомой. Те хромосомы, по которым мужской и женский пол не различаются, называются аутосомами. Пол, образующий одинаковые гаметы в отношении половых хромосом, называется гомогаметным, тот, который производит гаметы двух сортов, - гетерогаметным.
Гомогаметный женский пол - XX и гетерогаметный мужской пол - XY имеют двукрылые насекомые, млекопитающие (в том числе и человек), из растений дрема. У птиц, чешуекрылых насекомых, некоторых рыб и других наоборот, женский пол - гетерогаметный, а мужской гомогаметный.
Оказалось, что у многих организмов Y-хромосома, в отличие от Х-хромосомы, наследственно инертна, т.к. не содержит генов. Поэтому гены, находящиеся в X хромосоме, аллелей в Y-хромосоме, как правило, не имеют. В результате рецессивные гены, находящиеся в X хромосоме, могут проявляться.
Признаки, определяемые генами, находящимися в X и V хромосомах, называются признаками, сцепленными с полом. В определенном направлении скрещивания признаки, определяемые генами, находящимися в Х-хромосоме наследуются крест-накрест, т.е. от матери к сыновьям, от отца к дочерям. Сцеплено с полом наследуются такие признаки, как дальтонизм и гемофилия у человека, окраска глаз и цвет тела у дрозофилы, окраски оперения некоторых пород кур и т.д. Гены дальтонизма, находящиеся в половой хромосоме, можно обозначить как XY (Y-хромосома инертна), генотип женщины, носителя гена дальтонизма - Хл.
|
|
В случае, если ген какого-либо признака находится в Y-хромосоме, Х-хромосома может быть инертной. Например, у человека наследственная болезнь - гипертрихоз (вырастание волос на крае ушной раковины) определяется геном, находящимся в Y - хромосоме. Генотип больного гипертрихозом мужчины – XY. Этот ген передается только по мужской линии.
При решении задач на сцепленное с полом наследование генотипы в схемах скрещивания принято записывать в хромосомном выражении. Большую помощь в анализе задач данного раздела могут оказать генеалогические схемы.
Примеры решения задач
Задача. Две красноглазые длиннокрылые особи дрозофилы при скрещивании между собой дали следующее потомство: самки: 154 красноглазых длиннокрылых, 48 красноглазых с зачаточными крыльями; самцы: 98 красноглазых длиннокрылых, 95 белоглазых длиннокрылых, 27 красноглазых с зачаточными крыльями, 30 белоглазых с зачаточными крыльями. Какова генетическая обусловленность этих признаков? Каковы генотипы родителей и потомков?
|
|
Решение: Поскольку при скрещивании фенотипически одинаковых особей в первом поколении наблюдается расщепление по обоим признакам, можно предположить, что особи гетерозиготны по этим признакам. Из условия видно, что и у самцов, и у самок расщепление по форме крыльев происходит в отношении примерно 3:1. Можно заключить, что окраска крыльев обусловлена действием одной пары аллелей А и а), расположенных в аутосоме, причем зачаточные крылья - рецессивный признак, и оба родителя гетерозиготны по этому признаку.
Расщепление по цвету окраски глаз наблюдается только у особей мужского пола в соотношении примерно 1:1, у всех самок глаза одинаковые. Очевидно, такой характер расщепления обусловливается тем, что признак сцеплен с полом, и самцы в потомстве оказываются двух типов в силу гетерозиготности самки, взятой в скрещивание.
Самец, взятый в скрещивание, имел красные глаза, следовательно, в его X хромосоме был ген красноглазости. Поскольку в потомстве среди большего числа не было белоглазых мух, можно сказать, что белая окраска глаз - рецессивный признак. Следовательно, окраска глаз и форма крыльев наследуются независимо друг от друга, так как определяющие их гены располагаются в разных хромосомах.
|
|
Исследуемые признаки:
– длина крыльев: Ген А – длинные крылья
Ген а – зачаточные крылья
– окраска глаз: Ген В – красные
Ген b – белые
Запишем скрещивание:
Р АаХВХЬ х АаXB Y
красноглазые длиннокрылые красноглазые длиннокрылые
Гаметы: АХB, АХb, аХB, аХb; АХB, AY, aXB, aY
Находим F2 строим решетку Пеннета.
♀ ♂ | АХB | АХb | аХB | аХb |
АХB | AAХBХB длин. кр., красногл | AАХBХb длин. кр., красногл | AаХBХB длин. кр., красногл | AaХBХb длин. кр., красногл |
AY | AАХBY длин. кр., красногл | ААХbY длин. кр., белогл. | AaХBY длин. кр., красногл | АaХbY длин. кр., белогл. |
aXB | AaХBХB длин. кр., красногл | AaХBХb длин. кр., красногл | ааХBХB зачат. кр. красногл | аaХBХb зачат. кр. красногл |
aY | AaХBY длин. кр., красногл | АaХbY длин. кр., белогл. | АaХBY длин. кр., красногл | aaХbY зачат.кр. белогл. |
генотипы потомков ♀ AAХBХBдлин. кр.,красногл.;
AАХBХb длин. кр., красногл.
AаХBХB длин. кр., красногл.
AaХBХb длин. кр., красногл.
|
|
AaХBХB длин. кр., красногл.
AaХBХb длин. кр., красногл.
ааХBХB зачат. кр., красногл.
аaХBХb зачат. кр., красногл.
♂ AАХBY длин. кр., красногл
ААХbY длин. кр., белогл.
3AaХBY длин. кр., красногл.
2АaХbY длин. кр., белогл.
aaХbY зачат.кр., белогл.
Расщепление по фенотипу для самки составило 6 длин. кр., красногл.: 2 кор. кр., красногл. (3:1). Расщепление для самца составило 3 длин. кр., красногл., 3 длин. кр., белогл., 1 зачат.кр., белогл., 1 зачат.кр., красногл.
Ответ: генотипы родителей ♀ АаХВХЬ , ♂ АаXB Y ;
Задача: Классическая форма гемофилии передается как рецессивный, сцепленный с Х - хромосомой признак. Мужчина, больной гемофилией, вступает в брак со здоровой женщиной, отец которой страдал гемофилией. Дайте прогноз относительно здоровья их будущих детей.
Дано:
признак (свертываемость крови) Ген ХH – норма, генотип♀ ХHХH, ХHXh
♂ ХHY
Ген Xh – гемофилия, генотип ♂ ХhY
Решение: Известно, что у женщины с нормальной свертываемостью крови был отец – гемофилик. Рассуждая об определении пола, можно прийти к выводу, что от отца дочь получает Х-хромосому, в данном случае – содержащую ген гемофилии, т.е генотип женщины ХHXh (говорят, что она – носительница гена гемофилии).
Р: ♀ ХHXh х ♂ ХhY
Гаметы: ХH Xh Хh Y
F1
♀ ♂ | ХH | Xh |
Хh | ♀ ХH Хh норма | ♀ Xh Хh норма |
Y | ♂ ХH Y гемофилия | ♂ Xh Y гемофилия |
Ответ: в этой семье с вероятностью 50% могут рождаться как здоровые, так и больные дети.
Задачи для решения
1. Рецессивный ген b, обуславливающий черное тело у мухи дрозофилы, локализован во 2-ой паре хромосом. В той же хромосоме находится рецессивный ген V, детерминирующий рудиментарные крылья. В 3-ей паре хромосом локализован рецессивный ген S, определяющий глаза цвета сепии (светло коричневый).
А) Сколько и какие типы гамет продуцирует дигетерозиготный по черному телу и зачаточным крыльям самец BbVv? Ответ: два типа гамет с генами BV и bv.
Б) Сколько и какие типы гамет продуцирует тригетерозиготный по черному телу, зачаточными крыльями и глазам цвета сепии самец BbVvSs? Ответ: четыре типа гамет с генами BVS, bvS, BVs и bvs.
В) Сколько и какие типы гамет продуцирует дигетерозиготная по черному телу и зачаточным крыльям самка BbVv? Ответ: четыре типа гамет BV, bv, Bv и bV.
Г) Сколько и какие типы гамет продуцирует тригетерозиготная по черному телу, зачаточными крыльями и глазам цвета сепии самка BbVvSs? Ответ: восемь типов гамет (4 некроссоверных и 4 кроссоверных) BVS, bvS, BVs, BvS, Bvs, bVS и bVs.
2. Длинные крылья мухи дрозофилы доминируют над рудиментарными. Какое можно ожидать соотношение между числом особей в потомстве с нормальными и рудиментарными крыльями, если скрестить две гетерозиготные особи с нормальными крыльями. Ответ: Соотношение по фенотипу 3:1 (три с нормальными крыльями, а один – с рудиментарными). Соотношение по генотипу 1:2:1 (1 гомозиготная доминантная: 2гетерозиготных:1 рецессивная).
3.У мухи дрозофилы серая окраска тела (Е) доминирует над темной (е), а длинные крылья (V) – над рудиментарными (v). При скрещивании гомозиготных серых мух с длинными крыльями получено потомство F-1, которое оказалось фенотипически единообразным. Каков будет фенотип и генотип у потомства, если скрестить гибридов F-1 между собой? Ответ: По фенотип потомство F02 окажется серой окраски с длинными крыльями (ЕV), серой окраски с рудиментарными крыльями (Еv), темной окраски с длинными крыльями (еV) и темной окраски с рудиментарными крыльями (еv) в соотношении 9:3:3:1. По генотипу гетерозиготным и гомозиготным в соотношении 12:4.
4. Дигетерозиготная самка по генам А и В скрещивается с самцом, рецессивным по обоим генам. В результате этого получено потомство, у которого имеется расщепление по фенотипу: АВ – 47%, Аb – 3%, аВ - 3%, ab – 47%. Какой тип наследования признаков имеется в данном случае? Можно ли определить расстояние между генами А и В. Ответ: Наследование признаков происходит по типу неполного сцепления генов. Расстояние между генами А и В равно 6 морганид.
5. Тестовое задание о гетерогаметности. Ответ: к сведению. Млекопитающие, человек, дрозофила, рыбы и многие насекомые: гаметы спермии (Х и У), яйцеклетки (Х и Х), то есть гетерогаметный пол у самца. Клоп, кузнечики: спермии (Х и 0), яйцеклетки (Х и Х), то есть гетерогаметный пол у самца. Все птицы, чешуекрылые, многие рыбы: спермии (Х и Х), яйцеклетки (Х и У), то есть гетерогаметный пол у самки. Моль: спермии (Х и Х), яйцеклетки (Х и 0), то есть гетерогаметный пол у самки. У пчелы самки диплоидны, а самцы гаплоидны (♀ 2n, ♂n). Известны, сравнительно редкие виды, у которых пол не наследуется, а является модификацией. Например, у одного морского червя (бионелия виридис) отдельно живущие личинки превращаются в самок, а личинки, поселяющиеся на самке или близ нее, - в самцов.
6. Пробанд страдает ночной слепотой. Его два брата также больны. По линии отца пробанда страдающих ночной слепотой не было. Мать пробанда больна. Две сестры и два брата матери пробанда здоровы. Они имеют только здоровых детей. По материнской линии дальше известно, что бабушка больна, дедушка здоров, сестра бабушки больна, а брат здоров, прадедушка (отец бабушки) страдал ночной слепотой, сестра и брат прадедушки были больны, прапрадедушка болен, его брат, имеющий больную дочь и двух больных сыновей, также болен. Жена пробанда, ее родители и родственники здоровы. Определите вероятность рождения больных детей в семье пробанда.
7. Пробанд страдает легкой формой серповидноклеточной анемии. Его супруга здорова. Она имеет дочь также с легкой формой анемии. Мать и бабушка пробанда страдали этой же формой серповидноклеточной анемии, остальные сибсы матери и ее отец здоровы. У жены пробанда есть сестра, больная легкой формой анемии, вторая сестра умерла от анемии. Мать и отец жены пробанда страдали анемией, кроме того известно, что у отца было два брата и сестра с легкой формой анемии и что в семье сестры отца двое детей умерли от серповидноклеточной анемии. Определите вероятность рождения детей с тяжелой формой анемии в семье дочери пробанда, если она выйдет замуж за такого же мужчину, как ее отец.
8. Пробанд имеет белый локон в волосах надо лбом. Брат пробанда без локона По линии отца пробанда аномалий не отмечено. Мать пробанда с белым локоном. Она имеет трех сестер. Две сестры с локоном, одна без локона. У одной из теток пробанда со стороны матери сын с локоном и дочь без локона. Третья тетка пробанда со стороны матери без локона имеет двух сыновей и одну дочь без локона. Дед пробанда по линии матери и двое его братьев имели белые локоны, а еще двое были без локонов. Прадед и прапрадед также имели белый локон надо лбом. Определите вероятность рождения детей с белым локоном надо лбом, если пробанд вступит в брак со своей двоюродной сестрой, имеющей этот локон.
9. Молодожены нормально владеют правой рукой. В семье женщины было две сестры, нормально владеющие правой рукой, и три брата - левши. Мать женщины правша, отец - левша. У отца есть сестра и брат - левши и сестра и два брата - правши. У матери женщины есть два брата и сестра - все правши. Мать мужа - правша, отец - левша. Бабушка и дедушка со стороны матери и отца мужа нормально владеют правой рукой. Определите вероятность рождения в этой семье детей, владеющих левой рукой.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 1763; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!