Главная » День ГИБДД » Определение генотипа родителей по фенотипу детей.

Определение генотипа родителей по фенотипу детей.

Образец решения задачи

на определение генотипа и фенотипа родителей

по генотипу и фенотипу потомков

Задача: Нормальный слух у человека обусловлен доминантным геном А , а наследственная глухонемота определяется рецессивным геном а . От брака глухонемой женщины с нормальным мужчиной родился глухонемой ребёнок. Определите генотипы родителей.

Ход решения задачи:

1. Делаем краткую запись условия задачи:

Дано:

А- нормальный слух

а- глухонемота

Генотип Р - ?

2. Определяем генотипы родителей.

По условию задачи женщина глухонемая, у неё фенотипически проявляется рецессивный признак, поэтому её генотип однозначен - аа. Мужчина - с нормальным слухом, у него фенотипически проявляется доминантный признак. Организм, у которого проявляется доминантный признак, может иметь два варианта генотипа - АА или аа . Так как по условию задачи точно определить генотип отцовского организма невозможно, но зная, что он содержит доминантный ген, запишем его генотип как А - .

3. Записываем схему скрещивания:

Решение:

Р ♀ аа × ♂ А -

4. Под генотипом подписываем фенотип:

Р ♀ аа × ♂ А -

глухонемая норм. слух

5. Записываем генотип и фенотип потомства F 1 :

В потомстве появился глухонемой ребёнок. У него фенотипически проявляется рецессивный признак, поэтому его генотип однозначен - аа .

Р ♀ аа × ♂ А -

глухонемая норм. слух

глухонемой

6. Анализируем генотипы родителей и потомства.

Аа .

7. Переписываем схему скрещивания, используя установленные генотипы родителей:

Р ♀ аа × ♂ А а

глухонемая норм. слух

8. Записываем типы гамет родителей:

Р ♀ аа × ♂ А а

глухонемая норм. слух

9. Получаем потомков F 1 :

F1 аа Аа

глухонемой норм. слух

10. Проводим анализ скрещивания:

В F1 произошло расщепление 1:1. Такое расщепление получается при скрещивании гетерозиготной особи с особью, гомозиготной по рецессивному признаку. Следовательно, установленные нами генотипы родителей верны.

Краткая запись решения задачи:

Р ♀ аа × ♂ А -

глухонемая норм. слух

глухонемой

Зная, что каждая особь F1 получает один ген от материнского организма и один ген от отцовского, видно, что от отцовского организма она получила рецессивный ген. Следовательно, генотип ♂ - Аа .

Р ♀ аа × ♂ А а

глухонемая норм. слух

F1 аа Аа

глухонемой норм. слух

По генотипу: 1(Аа ) : 1(аа )

Аа - гетерозиготный организм

аа - гомозиготный организм по рецессивному гену.

По фенотипу: 1: 1(50% или 1/2 глухонемых: 50% или 1/2с нормальным слухом).

Ответ: генотип ♀- аа, ♂- Аа.

Многие мамы в ожидании малыша часто думают, каким он родится, какого цвета глазки и волосы у него будут, какой носик, губки и рост. Будет ли он похож на родителей или унаследует черты кого-то из родственников? Генетика может дать ответы на эти вопросы еще до рождения крохи.

Опираясь на законы генетики, давайте рассмотрим алгоритмы, по которым чаще всего формируется внешность ребенка.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:

Цвет глаз

Если у папы глаза темно-карие, а у мамы голубые, то у ребенка с большой вероятностью будут именно карие глазки. Ген карих глаз является доминантным (сильным), а голубой — рецессивным (слабым). Если у обоих родителей карие глаза, то у них вряд ли родиться ребенок с зелеными, серыми или голубыми глазками. Пройдет время — и они начнут темнеть, постепенно превращаясь в карие.

А вот если оба родителя голубоглазые, то и малыш с большой долей вероятности будет иметь голубой оттенок глаз.

Доминантные признаки

Если хотя бы у одного родителя есть ямочки на щеках, нос с горбинкой (или большой/кривой) или оттопыренные уши, то очень велика вероятность, что и у ребеночка будет эта особенность внешности. Дело в том, что эти, как нами принято считать, недостатки, являются доминантными признаками и «проклевываются» во внешности малыша.

Но, как правило, проявляется только одна такая особенность, реже — две сразу.

Цвет волос

Ген темных волос перевешивает ген светлых, поскольку его пигмент является сильным. Если оба родителя — светлые, то ребеночек тоже родиться блондином или светло-русым. А если папа — яркий брюнет, а мама — блондинка, то волосы у малыша будут темными или русыми.

Интересный факт: у ребенка, который родился темным от такой комбинации в будущем свои дети могут быть светленькими. Дело в том, что дети смешанных генов получают и сильный ген отца, и слабый матери. Позже, слабый ген может «объединиться» со слабым геном партнера — и внешность ребенка будет светлой.

Также ребенок может быть совсем не похож на вас, если унаследует блуждающие гены дальних родственников. Так в семье шатенов может вдруг появиться на свет рыженький малыш, а также бывают случаи, когда у белокожих родителей рождался темнокожий ребенок, если в роду даже несколько поколений назад были мулаты.

instagram @sarahdriscollphoto

Кудри или гладкий волос

Волнистость и кудрявость волос — также доминантный признак, который, скорее всего, проявится у ребенка, если хотя бы у одного из родителей он есть.

Рост ребенка

Если верить генетикам, то рост ребенка — среднее арифметическое роста родителей. В основном так и получается: у высоких мам и пап вырастают рослые детки, а у невысоких — низенькие или среднего роста. Также ребенок может значительно перерасти своих родителей, если занимается видами спорта, которые помогают вытянуться, например, баскетболом.

Секреты генетики

Еще давно люди стали замечать, что мальчики в основном похожи на мам, а девочки — на пап. На этот счет даже пословица есть, которая гласит, что если девушка похожа на папу — счастливой будет.

Действительно, мальчики чаще всего похожи на своих мам, поскольку наследуют от них только одну Х-хромосому, которая отвечает за внешние данные.

А вот с внешностью девочки — не все так однозначно, поскольку ребенок берет одну Х-хромосому от мамы, а одну — от отца, поэтому может быть похожим на обоих родителей.

При решении задач этого типа нужно иметь в виду, что генотип родителей в ряде случаев устанавливается по их фенотипу. Это относится к следующим случаям:

1) Если родитель имеет рецессивный признак, он всегда гомозиготен (аа).

2) При промежуточном наследовании и неполном доминировании родители с генотипами АА, Аа и аа имеют фенотипические различия и их генотип устанавливается по фенотипу.

3) При наличии у родителя двух кодоминантных аллелей (например, I A I B) он отличается по фенотипу от особей, имеющих лишь один из двух кодоминантных аллелей (например, I A I A или I B I B) и его генотип устанавливается по фенотипу.

В экспериментальных исследованиях генотип родителя с доминантным признаком можно установить, проведя анализирующее скрещивание (схема 7). Из приведенного на схеме примера видно, что если при анализирующем скрещивании 100% потомков имеют доминантный признак, т.е. все они единообразны, то родитель имеющий доминантный признак гомозиготен. Если же в потомстве происходит расщепление в отношении 1: 1 , то родитель с доминантным признаком гетерозиготен.

Если задача относится к определению генотипа растений или животных, от которых получено многочисленное потомство, то генотип родителей обычно (но не всегда) можно установить по расщеплению в F1. При этом возможны следующие случаи:

Р АА Х аа Аа Х аа

Fа Аа Fа Аа аа

100% доминанты 50% домин. : 50% рецесс.

Схема 7. Анализирующее моногибридное скрещивание.

1) Расщепление в F1 в отношении 1: 1. Аа х аа , и доказывает, что доминантный родитель uе-терозиготен Аа (см. схему II).

2) Расщепление в F1 по фенотипу в отношении З: 1. Это возможно только при скрещивании типа Аа х Аа и доказывает, что оба родителя доминантны и гетерозиготны.

3) Расщепления в F1 нет, и все дети имеют рецессивный признак. Это возможно лишь в том случае, если оба родителя рецессивны (аа х аа).

4) Расщепления в F1 нет, и все дети имеют доминантный признак. В этом случае один или оба родителя гомозиготны по доминантному приз-

Гладкие гладкие

F1 3/4 гладкие ¼ морщин

Схема 8. Определение генотипа родителей.

наку. При этом, если один из родителей имеет доминантный, а другой – рецессивный признак, установить генотип доминантного родителя можно: он гомозиготен. Если же оба родителя имеют доминантный признак, то установить их генотип по потомству (без расщепления в F1) нельзя, так как или оба они или только один из них гомозиготен.3:1, то оба родителя гетерозиготны. Следовательно, мы можем записать, что их генотип Bb. Тогда запись решения задачи будет выглядеть так, как показано на схеме 9.

Задача 12 . У человека ген праворукости доминирует над геном леворукости. Женщина – левша вышла замуж за мужчину – правшу, отец которого был левшой. Какова вероятность рождения детей – левшей в этой семье?

Решение . Обозначим гены:

А - праворукость

а - леворукость

Так как женщина левша, она гомозигтна по гену а (её генотип аа). Ёе муж правша, следовательно – в его генотипе должен быть ген А. Известно, что его отец был левшой, поэтому мужчина должен быть гетерозиготным: Аа. Записываем генотипы родителей, их гаметы и генотипы детей в F 1:

Р ♀ аа – ♂ Аа

Гомозиготные особи образуют только один вид гамет. В данном случае у женщины гаметы содержат рецессивный ген а. Гетерозигиты образуют два типа гамет А и а. При слиянии мужских гамет с женскими может быть два варианта генотипов Аа и аа в равном соотношении 1:1. Значит на долю левшей аа приходится ½ или 50% всего потомства.

Ответ: вероятность рождения детей-левшей в данной семье равна 50%.

Задача 13. Фенилкетонурия (нарушение обмена фенилаланина) определяется аутосомным рецессивным геном. В семье здоровых родителей родился ребёнок с фенилкетонурией. Определить генотипы родителей и вероятность того, что следующий ребёнок будет здоровым.

Решение : Обозначим гены:

А – нормальный обмен фенилаланина

а – фенилкетонурия

Так как родители были здоровы, в их генотипах имеется доминантный ген А. Поскольку у них родился больной ребёнок с генотипом аа, в генотипах родителей должен быть рецессивный ген а, т.е. родители должны быть гетерозиготны. Выписываем генотипы родителей, все возможные виды гамет и генотипы в Г 1:

Р ♀ Аа – ♂ Аа

F 1 АА, Аа, Аа, аа

здоровые больной

Так как родители гетерозиготны, они образуют по 2 типа гамет: А и а. При слиянии мужских и женских гамет образуется 4 генотипа, один из которых аа (1/4 часть) соответствует больному фенилкетонурией, З:АА, Аа, Аа (т.е. ¾ части) соответствует здоровым. Так как всё потомство составляет 1 часть или 100%, то вероятность здорового ребёнка будет ¾ или 75%.

Ответ: вероятность рождения здорового ребёнка в данной семье равна 75%.

Задача 14. Одна из форм цистинурии (нарушение обмена 4 аминокислот) обусловлена аутосомным рецессивным геном. У гомозигот по этому гену наблюдается образование цистиновых камней в почках, а у гетерозигот - лишь повышенное содержание цистина в моче. Определить вероятность рождения здоровых детей в семье, где один из супругов был здоров, а второй имел повышенное содержание цистина в моче.

Решение. Обозначим гены:

А – нормальный обмен

а – цистинурия

Поскольку один супруг здоров, его генотип АА; второй имеет повышенное содержание цистина в моче, значит его генотип – Аа.

Р ♀ АА – ♂ Аа

У женщины образуется один вид гамет А, поэтому что она гомозиготна АА, у мужчины – два вида гамет А и а, так как он гетерозиготен. В F 1 возможны два вида генотипов АА и Аа. АА – здоровый, Аа – соответствует повышенному содержанию цистина в моче. АА составляет ½ или 50% от всего потомства.

Ответ: вероятность рождения здоровых детей в данной семье равна 50%.

Задача 15 . У крупного рогатого скота ген комолости (отсутствие рогов) доминирует над геном рогатости. Какое потомство можно ожидать от скрещивания комолого быка с рогатыми коровами, если известно, что в прошлом от этого быка у одной из коров был рогатый телёнок?

Решение . Обозначим гены:

А – комолость

а – рогатость

Поскольку от комолого быка был рогатый телёнок с генотипом аа, генотип быка должен быть Аа.

Р ♀ аа х ♂Аа

комол. рогатый

У рогатой коровы генотип аа, она образует один тип гамет а, у быка с генотипом Аа формируется два типа гамет А и а. При их слиянии с женскими гаметами а образуются генотипы Аа и аа в равном соотношении, те. по 50%.

Ответ: от скрещивания комолого быка с генотипом Аа с рогатым коровами можно ожидать в потомстве 50% комолых и 50% рогатых телят.

Задача 16 . Ген чёрной окраски крупного рогатого скота доминирует над геном красной. Какое потомство можно ожидать от скрещивания чёрного быка с чёрной коровой, если известно, что они гетерозиготны?

Задача 17. У мухи дрозофилы ген серой окраски тела доминирует над геном чёрной окраски. Чёрная самка скрещена с серым гетерозиготным самцом. Какое потомство можно ожидать в первом поколении?

Задача 18 . Кохинуровые норки (светлая окраска с чёрным крестом на спине) получаются в результате скрещивания белых норок с тёмными. При скрещивании белых норок между собой получается белое потомство, а при скрещивании тёмных – тёмное. Какое потомство можно ожидать от скрещивания:

а) чёрных норок с кохинуровыми?

б) кохинуровых норок с белыми?

в) кохинуровых норок между собой?

Задача 19. У человека полидактилия (многопалость) обусловлена доминатным аутосомным геном. Женщина, имеющая нормальное количество пальцев, вышла замуж за мужчину, гетерозиготного по гену полидактилии. Какова вероятность рождения шестипалых детей в этой семье?

Задача 20 . У человека ахондроплазия (карликовость за счёт укорочения скелета конечностей) детерминирована доминантным аутосомным геном. Нормальная женщина вышла замуж за мужчину с ахондроплазией. Какова вероятность рождения здоровых детей в данной семье?

Задача 21 . Одна из форм цистинурии (мочекаменная болезнь) детерминирована рецессивным аутосомным геном. У гомозигот по этому гену наблюдается образование камней в почках, а у гетерозигот – повышенное содержание цистина в моче. Определите возможные формы проявления цистинурии в семье где муж страдал этим заболеванием, а жена имела повышенное содержание цистина в моче.

Задача 22 . У человека ген праворукости доминирует над геном леворукости. Женщина – левша вышла замуж за мужчину правшу, отец которого был левшой. Определите вероятность рождения левшей в этой семье.

Задача 23 . У человека альбинизм (отсутствие пигментации) обусловлен рецессивным аутосомным геном. У родителей с нормальной пигментацией родился сын-альбинос. Какова вероятность рождения следующего ребёнка с нормальной пигментацией?

1) Если родитель имеет рецессивный признак, он всегда гомозиготен (аа).

Р АА Х аа Аа Х аа

Fа Аа Fа Аа аа

100% Доминанты 50% домин. : 50% рецесс.

Схема 7. Анализирующее моногибридное скрещивание.

1) Расщепление в F1 в отношении 1: 1 . Это возможно только при скрещивании типа Аа х аа , и доказывает, что доминантный родитель uе-терозиготен Аа (см. схему II).

2) Расщепление в F1 по фенотипу в отношении З: 1 . Это возможно только при скрещивании типа Аа х Аа и доказывает, что оба родителя доминантны и гетерозиготны.

3) Расщепления в F1 нет, и все дети имеют рецессивный признак. Это возможно лишь в том случае, если оба родителя рецессивны (аа х аа ).

гладкие гладкие

F1 3/4 гладкие ¼ морщин

Схема 8. Определение генотипа родителей.

Разберем задачу (схема 8). У гороха гладкая поверхность семян доминирует над морщинистой. При скрещивании двух растений с гладкими семенами, генотип которых неизвестен, в первом поколении получено расщепление ¾ гладких: ¼ морщинистых.

Р Bb X Bb

Запишем известные из условия задачи данные о признаках и генах в таблицу схемы 8. При записи генотипа родителей выписываем ген В, детерминирующий доминантный признак – гладкую поверхность семян, а вместо второго гена, который нам неизвестен, ставим знак вопроса. Так как в F1 у потомков произошло расщепление по паре изучаемых признаков в отношении 3:1, то оба родителя гетерозиготны. Следовательно, мы можем записать, что их генотип Bb . Тогда запись решения задачи будет выглядеть так, как показано на схеме 9.