Загальна біологія. Збірник задач

Задачі на зчеплене спадкування ознак

687. Дигетерозиготну кукурудзу, що має червоне гладеньке насіння, схрестили з гомозиготною рецесивною. Алелі, що визначають забарвлення і структуру поверхні насінини, зчеплені не повністю: перехрещування між ними становить 8%. У першому поколінні одержали 1600 зерен кукурудзи. Скільки з них (теоретично) будуть червоними зморшкуватими (білий колір насінини і зморшкувата поверхня — рецесивні ознаки)?

Розв’язання

688. У дрозофіли гени забарвлення тіла й будови крил локалізовані в одній із шести аутосом. Самку з сірим тілом і нормальними крилами схрестили із чорнотілим короткокрилим самцем (обидві ознаки — рецесивні). У першому поколінні одержали 52 сірі мушки з нормальними крилами, 253 сірих короткокрилих, 50 чорних короткокрилих і 245 чорних з нормальними крилами. Визначте вихідні групи зчеплення і відстань між аналізованими генами в хромосомі.

Розв'язання

689. Гени, що визначають наявність резус-фактора і форму еритроцитів, локалізовані в одній аутосомі на відстані 4 морганіди. Від батька жінка отримала домінантний ген резус-позитивності (D) і домінантний ген еліптичної форми еритроцитів (Е), а від матері — рецесивні гени резус-негативності (d) і нормальної форми еритроцитів (е). Її чоловік має нормальну форму еритроцитів і негативний резус-фактор крові. Визначте ймовірність народження дитини, схожої до батька за фенотипом.

Розв’язання

695. У людини рецесивний ген с зумовлює кольорову сліпоту (протанапію), а рецесивний ген d — м’язову дистрофію Дюшена. Обидві ознаки успадковуються, як зчепленні зі статтю. Гени локалізовані в Х-хромосомі. Здорова жінка з нормальним зором, батько якої страждає м’язовою дистрофією, а мати — порушенням кольорового зору, взяла шлюб зі здоровим чоловіком, який має нормальний зір. Від цього шлюбу народилося 8 хлопчиків. Один хлопчик був здоровим, 3 страждали м’язовою дистрофією, 3 — кольоровою сліпотою і 1 — обома захворюваннями. Визначте відстань між генами с і d.

Розв’язання

696. Дигетерозиготну за генами С і D самку дрозофіли схрестили із самцем, рецесивним за обома генами. У результаті одержали потомство в такому співвідношенні: 33% з фенотиповим радикалом С—D— ; 17% з радикалом С—dd; 17% з радикалом ccD — і 33% — ccdd. Як успадковуються ознаки? Визначте відстань між генами.

Розв’язання

697. Здорова жінка має 6 синів. Два з них страждають дальтонізмом, але мають нормальне зсідання крові. Три страждають гемофілією, але мають нормальний зір, а один хворий на дальтонізм і гемофілію. Запишіть генотипи матері й синів. Чому сини здорової жінки мають три різні генотипи?

Розв’язання

698. Унаслідок схрещування самки дрозофіли, дигетерозиготної за генами М і N із самцем, який має рецесивні гени m і n, одержано таке розщеплення за фенотипом: MN : Mn : mN : mn = 47% : 3% : 3% : 47%.

  • 1. Чи відбувається в цьому випадку зчеплене успадковування, чи вільне комбінування генів?
  • 2. Як комбінуються гени в парних хромосомах?
  • 3. Визначте відстань між генами М і N.

Розв’язання-відповідь

  • 1. У цьому випадку спостерігається зчеплене успадковування. Якби гени М і N або m і n містилися в різних хромосомах, то вони вільно комбінувалися б і на кожен ген припадало б розщеплення 25% : 25% : 25% : 25%. Реально на кожен ген припадає розщеплення 47% : 3% : 3% : 47%. Тому гени М і N містяться в одній хромосомі і передаються зчеплено. Тільки завдяки обміну ділянками хромосом (кросинговеру) можливий обмін генами.
  • 2. Якщо гени М і N містяться в одній хромосомі, то й гени m і n містяться в одній хромосомі. Це дві гомологічні хромосоми, між якими відбувається кросинговер. Тому одна гомологічна хромосома має гени М і Ν, а друга — m i n.
  • 3. Хромосома з генами М і N мала загальну кількість змін: 47 + 3 = 50. Цю кількість можна прийняти за 100%, а 3 становитиме х%:

699. Катаракта й полідактилія в людини зумовлені домінантними аутосомними тісно зчепленими генами. Проте зчепленими можуть бути не обов’язково гени вказаних аномалій, але й гени катаракти з генами нормальної будови кисті, і гени нормального зору з генами полідактилії.

  • 1. Жінка успадкувала катаракту від своєї матері, а полідактилію від батька. Її чоловік нормальний щодо цих ознак. Чого можна очікувати в їхніх дітей: одночасного виявлення катаракти і полідактилії; відсутності обох цих захворювань чи наявності тільки однієї аномалії — катаракти або полідактилії?
  • 2. Якими будуть діти, якщо батьки гетерозиготні за обома ознаками і відомо, що обидві бабусі мали тільки катаракту, а обидва дідусі — тільки полідактилію?

Розв’язання

700. У людини в одній аутосомі локалізовані домінантний ген синдрому дефекту нігтів та колінної чашечки і гени груп крові системи АВО на відстані 10 морганід. Жінка з II групою крові, що страждає дефектом нігтів і колінної чашечки (батько її мав І групу крові і не мав цих аномалій, а мати — IV групу крові і обидві аномалії), одружилась з чоловіком, який має III групу крові, нормальний стосовно дефекту нігтів і колінної чашечки та гомозиготний за обома парами аналізованих генів. Визначте вірогідність народження в цій сім’ї дітей із синдромом дефекту нігтів і колінної чашечки та їхні групи крові.

Розв’язання

701. Класична гемофілія і дальтонізм успадковуються як рецесивні ознаки, зчеплені з Х-хромосомою. Відстань між генами становить 9,8 морганід.

  • 1. Дівчина, батько якої дальтонік-гемофілік, а мати здорова і походить з родини, у якій не траплялись згадані аномалії, одружилась із здоровим чоловіком. Визначте імовірні фенотипи й генотипи дітей у цьому шлюбі.
  • 2. Дівчина, мати якої дальтонік, а батько — гемофілік, одружилася із чоловіком дальтоніком-гемофіліком. Визначте імовірність народження в цій сім’ї дитини з обома аномаліями.

Розв’язання

702. У гороху гладенька поверхня насіння і наявність вусиків зумовлені домінантними генами з однієї групи зчеплення (зморшкувата поверхня насіння та відсутність вусиків — рецесивні ознаки). Для досліду висіяли дигетерозиготні рослини, одержані в результаті міжсортового схрещування (ААвв х ааВВ). Скільки рослин (у %) у новому поколінні будуть фенотипно подібними до батьківських форм, якщо відстань між генами становить 20% кросинговеру, а перехрещування хромосом відбувається лише під час мікроспорогенезу (утворення сперміїв)?

Розв’язання

703. Гени, що контролюють групи крові людини за системою АВО й синдром дефекту нігтів і колінної чашечки, локалізовані в дев’ятій хромосомі. Частота кросинговеру між локусами цих генів становить у жінок 14%, а в чоловіків — 8%. Патологічний синдром контролюється домінантним геном. Визначте фенотипи дітей, якщо в жінки II група крові (гетерозиготна) і ймовірність захворювання (обидві ці ознаки вона успадкувала від батька), а в чоловіка — III група крові (гетерозиготна) і обидві ознаки та групу крові він успадкував від свого батька.

Розв’язання

704. У томатів високе стебло (В) домінує над карликовим (b), а куляста форма плоду (К) — над грушоподібною (k). Гени В і К зчеплені і дають 20% кросинговеру. Дигібрид зі зчепленими генами був використаний в аналізуючому схрещуванні. Якими будуть фенотипи та генотипи отриманих рослин і кількісні співвідношення між ними?

Розв’язання

705. У дрозофіли гени сірого забарвлення тіла (А), чорного забарвлення тіла (а), довгих крил (В) і зачаткових крил (b) зчеплені і розташовані на відстані 17 морганід один від одного. Яке потомство одержимо від схрещування:

  • а) самця з генотипом АаВb та самки з генотипом aabb (можливі два варіанти розв’язку);
  • б) самки з генотипом АаВb та самця з генотипом aabb, якщо відомо, що ген А зчеплений з геном В (можливі два варіанти розв’язку)?

Розв’язання

707. Від схрещування самки дрозофіли з генотипом АаВb та самця з генотипом aabb отримали 360 мух. Скільки з них (теоретично) повинні відрізнятися за фенотипом від материнської особини, якщо домінування генів А і В повне й успадковуються вони зчеплено, а відстань між ними становить 10% перехрещування?

Розв’язання

708. Від схрещування високої рослини томата з круглими плодами та карликової рослини, що має грушеподібні плоди, отримали 81 високу рослину з круглими плодами, 79 карликових з грушеподібними плодами, 22 високих з грушеподібними плодами і 17 карликових з круглими плодами. Від схрещування іншої високої рослини з круглими плодами та карликової рослини з грушеподібними плодами отримали 21 високу рослину з грушеподібними плодами, 18 карликових з круглими плодами, 5 високих з круглими плодами і 4 карликових з грушеподібними плодами. Визначте генотипи двох вихідних високих рослин з круглими плодами. Які рослини утворяться внаслідок схрещування їх між собою і в якому співвідношенні?

Розв’язання

709. У людини відсутність потових залоз і альбінізм зумовлені двома зчепленими аутосомними рецесивними генами. Відстань між ними становить 20% кросинговеру. У подружжя, нормального за обома ознаками, народилась дочка з обома згаданими аномаліями. Яка ймовірність того, що й друга дочка теж матиме обидві аномалії?

Розв’язання

710. У курей ранній розвиток оперення домінує над пізнім, а рябе забарвлення пір’я — над чорним. Ці гени містяться в одній парі аутосом і перехрещування між ними становить 12% (тільки у півнів). Гомозиготну чорну з раннім розвитком оперення курку схрестили з гомозиготним рябим із пізнім розвитком оперення півнем. У другому поколінні (F2) одержали 120 курчат. Скільки серед них було рябих курочок з раннім розвитком оперення?

Розв’язання

Ранній розвиток оперення, рябі — 50%;

ранній розвиток оперення, чорні — 25%;

пізній розвиток оперення, рябі — 25%.

Усіх курчат — 120, з них 50% — рябі з раннім розвитком оперення. Теоретично половина з них — курочки.

120 : 2 = 60 (курчат) рябих з раннім розвитком оперення.

60 : 2 = 30 (курочок) рябих з раннім розвитком оперення.

Відповідь. 30 рябих курочок з раннім розвитком оперення.

712. У кукурудзи жовтий колір ендосперму і гладенька поверхня насінин зумовлені генами А і В, що локалізовані в одній парі гомологічних хромосом, і перехрещування між ними становить 30%. Схрестили дигетерозиготну рослину кукурудзи з кукурудзою, генотип якої — Aabb. Скільки рослин із жовтими гладенькими зернами можна отримати в першому поколінні гібридів?

Розв’язання

713. Генотип самки дрозофіли — ВbСс, а самця — bbcc. У результаті схрещування одержали 350 мух. Скільки з них (теоретично) повинні відрізнятися за фенотипом від батьківських особин? Відомо, що домінантні гени В і С містяться в одній з двох гомологічних хромосом і відстань між ними становить 8% кросинговеру.

Розв’язання

714. У кроликів один з типів плямистості домінує над суцільним забарвленням шерсті, а нормальна шерсть — над ангорською. Від схрещування плямистого кроля, який має нормальну шерсть, із суцільно забарвленою ангорською кролицею в F1 отримали плямистих кроленят з нормальною шерстю. Від схрещування гібридів F1 із суцільно забарвленими ангорськими кроликами у F2 отримали 26 плямистих ангорських кроленят, 144 ангорських з суцільним забарвленням, 157 плямистих з нормальною шерстю і 23 кроленят з нормальною шерстю, що мали суцільне забарвлення. Чи існує взаємозалежність у спадкуванні плямистості й довжини шерсті? Яка відстань між досліджуваними генами?

Розв’язання

Розв’язання-відповідь

  • 1. Відстань між генами, локалізованими в Х-хромосомі, після схрещування дигетерозиготної самки з рецесивним самцем визначити можна. Із цією метою необхідно підрахувати розщеплення за фенотипом в усього потомства (самців і самок) у F1.
  • 2. Відстань між генами, локалізованими в Х-хромосомі, після схрещування дигетерозиготної самки з домінантним самцем визначити можна. Із цією метою необхідно підрахувати розщеплення за фенотипом тільки серед самців F1.

716. У пацюків чорне забарвлення шерсті домінує над сірим, а рожевий колір очей — над червоним. Гени, які детермінують ці ознаки, успадковуються зчеплено. Від схрещування чорних пацюків, що мають рожеві очі з червоноокими сірими отримали: чорних з рожевими очима — 73 пацюки; сірих з рожевими очима — 24; чорних із червоними очима — 26, сірих із червоними очима — 77. Визначте відстань між досліджуваними генами.

Розв’язання

717. У першому поколінні від схрещування сріблястих довгохвостих курей із золотистими короткохвостими півнями одержали 34 золотистих короткохвостих курочки і 29 сріблястих довгохвостих півників. Від схрещування цих гібридів між собою в другому поколінні одержали (півнів і курочок): 282 сріблястих довгохвостих, 20 золотистих довгохвостих, 26 сріблястих короткохвостих і 276 золотистих короткохвостих. Як успадковуються ці ознаки? Визначте генотипи батьків і гібридів обох поколінь. Визначте відстань між досліджуваними генами.

Розв’язання

718. Ген кольорової сліпоти і ген нічної сліпоти знаходяться на відстані 50 морганід і успадковуються через Х-хромосому. Обидві ознаки рецесивні.

  • 1. Визначте вірогідність народження дітей з обома аномаліями одночасно в сім’ї, де дружина має нормальний зір (у її матері була нічна сліпота, а в батька кольорова сліпота), а чоловік нормальний щодо обох ознак.
  • 2. Визначте вірогідність народження дітей з обома аномаліями одночасно в сім’ї, де дружина гетерозиготна за обома ознаками, які успадкувала від свого батька, а в чоловіка є обидві форми сліпоти.

Розв’язання

719. У дрозофіли ген нормального кольору очей домінує над геном білих очей, ген дефективної будови черевця — над геном нормальної будови. Обидві пари генів розміщені в Х-хромосомі на відстані 3 морганіди. Визначте вірогідні генотипи й фенотипи потомків від схрещування гетерозиготної за обома ознаками самки із самцем, який має нормальний колір очей і нормальну будову черевця.

Розв’язання

720. Гладенька форма насінин кукурудзи домінує над зморшкуватою, а жовте забарвлення — над білим. Обидві ознаки зчеплені. Від схрещування рослини з жовтим гладеньким насінням з білим зморшкуватим насінням отримали 4152 рослини із жовтим гладеньким насінням, 149 рослин із жовтим зморшкуватим, 152 рослини з білим гладеньким та 4163 рослини з білим зморшкуватим насінням. Визначте відстань між генами.

Розв’язання

721. У людини локус резус-фактора знаходиться на відстані 3 морганіди від локуса, який визначає форму еритроцитів і зчеплений з ним (К. Штерн, 1965). Резус-позитивність й еліптоцитоз визначаються домінантними аутосомними генами. Дружина гетерозиготна за обома ознаками. Резус-позитивність вона успадкувала від матері, а еліптоцитоз — від батька. Чоловік — резус-негативний і має нормальні еритроцити.

Визначте співвідношення вірогідних генотипів і фенотипів дітей в цій сім’ї.

Розв’язання

722. Від схрещування мишей, що мають хвилясту коротку шерсть з мишами, що мають пряму й довгу шерсть, у першому поколінні гібридів отримали тварин, що мають пряму коротку шерсть. В аналізуючому схрещуванні цих гібридів одержали таке розщеплення: 27 мишенят мали коротку пряму шерсть, 99 — коротку хвилясту, 98 — довгу пряму, 24 — довгу хвилясту. Як успадковуються ці дві пари ознак? Яка відстань між досліджуваними генами?

Розв’язання

723. У рослини синє забарвлення квіток домінує над білим, жовтий колір рослини — над зеленим. Дві гетерозиготні рослини схрестили з двома рецесивними гомозиготними. У результаті одержали:

Забарвлення

Схрещувані рослини

Квітки

Рослини

1-а пара

2-а пара

сині

зелені

88

23

сині

жовті

12

170

білі

зелені

8

190

білі

жовті

92

17

Які генотипи обох гетерозиготних рослин? Визначте частоту кросинговеру для обох схрещувань.

Розв’язання

724. У дрозофіли рецесивний ген чорного кольору тіла й ген, який детермінує пурпурний колір очей, розташовані в другій хромосомі (аутосомі) в локусах 48,5 і 54,5. Їх нормальні алелі — домінантні гени сірого тіла й червоного кольору очей. Схрестили самку із чорним тілом та червоними очима із самцем, який має сіре тіло й пурпурні очі. Отримані гібридні самки були схрещені з самцем, який має обидві рецесивні ознаки. Якого потомства слід чекати від цього схрещування?

Розв’язання

Відповідь. Відстань між генами становить 6 морганід.

Вірогідність появи серед гібридів другого покоління мух із:

сірим тілом і пурпурними очима становить 47%;

чорним тілом і червоними очима — 47%;

сірим тілом і червоними очима — 3%;

чорним тілом і пурпурними очима — 3%.

725. У дрозофіли рецесивний ген se (sepia — коричнювато-чорний колір очей) і рецесивний ген h (hairy — додаткові волоски на тілі) зчеплені з однією аутосомою. Унаслідок схрещування дигетерозиготної самки з самцем, що має рецесивні ознаки, одержали таке розщеплення за фенотипом: se+h+ — 49,75%, se+h — 0,25%, seh+ — 0,25%, seh — 49,75%. Визначте відстань між генами.

Розв’язання

За умовою задачі батьківські особини мали дві зчеплені домінантні (se+ і h+ ) і дві рецесивні (se і h) алелі. Більшість мух є некросоверними: це мухи із двома домінантними або двома рецесивними ознаками. Кросоверні мухи належать до двох комплементарних фенотипних класів, де перша ознака є домінантною, а друга — рецесивною. Всього одержано 0,5% кросоверних мух (0,25% + 0,25%). Це свідчить про те, що відстань між генами se і h становить 0,5% кросинговеру, що дорівнює 0,5 морганіди.

Відповідь. Відстань між генами становить 0,5 морганіди.

727. Рецесивна самка дрозофіли із жовтим забарвленням тіла, кіноварними очима, обрізаними краями крил схрещена із самцем, який має сіре забарвлення тіла, червоні очі й нормальні крила. В отриманому потомстві всі самці жовті, з кіноварними очима й обрізаними краями крил, а всі самки — сірі, червоноокі, з нормальними крилами. З’ясуйте, у яких хромосомах локалізовані гени кольору тіла, кольору очей та форми краю крила?

Розв’язання

728. У дрозофіли гени червоного, білого й абрикосового забарвлення очей є алеломорфами. Відомо, що гени жовтого тіла й білих очей зчеплені і дають 1,5% кросинговеру. Який відсоток кросинговеру спостерігається між генами жовтого тіла й абрикосових очей?

Розв’язання-відповідь

Алеломорфи (алелі, алельні гени) — різні форми одного і того ж гена, що містяться в однакових ділянках (локусах) гомологічних (парних) хромосом. Алеломорфи визначають варіанти розвитку однієї і тієї ж ознаки. Отже, 1,5% кросинговеру відбуватиметься між генами жовтого тіла і абрикосових очей.

729. У дрозофіл гени забарвлення тіла й форми крил зчеплені. Чорний колір тіла рецесивний щодо сірого, а короткі крила рецесивні щодо довгих. У лабораторії схрещували сірих довгокрилих самок, гетерозиготних за обома ознаками, із самцями, які мають чорне тіло й короткі крила. У потомстві виявилося 1394 сірих довгокрилих мух, чорних короткокрилих — 1418, чорних довгокрилих — 287 і сірих короткокрилих — 288. Визначте відстань між генами.

Розв’язання

730. Бетсон, Пеннет, Сандерс у 1905 році схрестили запашний горошок із блакитними квітками, який мав пилок видовженої форми, з горошком, що мав червоні квітки і пилок круглої форми. У першому поколінні гібридів всі рослини мали блакитні квітки і видовжений пилок.

У другому поколінні гібридів (від аналізуючого схрещування рослин з F1 та рецесивних за обома ознаками батьківських рослин) отримали розщеплення за фенотипом на 4 групи:

блакитні квітки, видовжений пилок — 1528 рослин;

блакитні квітки, круглий пилок — 106 рослин;

червоні квітки, видовжений пилок — 116 рослин;

червоні квітки, круглий пилок — 1531 рослин.

Як успадковуються ці ознаки? Визначте генотипи батьківських рослин і гібридів в обох поколіннях.

Розв’язання