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.

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.

Ваш вклад в генетику ребенка определяется в момент зачатия. Половина его приходится на яйцеклетку, а другая половина на сперматозоид. Поэтому не имеет значения, на кого будет похож ребенок, и вы, и ваш супруг с точки зрения его наследственности осуществили равный вклад.

Процесс влияния на параметры вашего ребенка удивительно сложен, но очень легко понять естественное правило, которому он подчиняется. Чтобы лучше разобраться в том, как вы и ваш супруг влияете на параметры ребенка, следует сначала прояснить некоторые базовые положения генетики.

ГЕНЫ И ХРОМОСОМЫ

Ваше тело состоит из миллионов клеток, каждая из них является копией оплодотворенной яйцеклетки, из которой вы получились, и ядра (центры) этих клеток содержат копии всех ваших генов. Гены представляют собой чертежи, являющиеся для вашего организма заданием на формирование, когда вы были эмбрионом, и определяющие его функции сейчас. Эти чертежи закодированы в ДНК.

Данная кислота влияет на то, как будет выглядеть ваш ребенок. Цвет глаз и острота зрения, структура волос, форма носа, группа крови, телосложение и многие другие параметры ребенка определяются его генами, которые он наследует от вас, а вы унаследовали от своих родителей. В каждой из миллионов клеток находится примерно 30 000 генов, поэтому трудно представить, насколько они малы, - их можно увидеть только в очень мощный микроскоп. Сочетание этих генов и делает каждого человека неповторимым.

Гены не плавают свободно внутри клетки, они системно упакованы в структуры, называемые хромосомами. Обычно в каждой клетке ваш ребенок имеет 46 хромосом, которые связаны в пары. Одна хромосома из каждой пары ваша, а другая - вашего партнера. Отдельная хромосома несет тысячи генов и является достаточно большой, чтобы ее можно было увидеть в мощный микроскоп.

ВАША ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА

На кого вы больше похожи - на мать или отца? У вас есть одна пара генов для каждого из параметров: один ген от матери и один от отца. Для одних параметров ваши оба родителя, возможно, дали вам один и тот же вариант гена, для других - разные. Иногда один вариант гена превалирует над другим, в других случаях оба в равной степени влияют на результат. Именно общее влияние комбинации всех генов определяет вашу наследственную структуру.

Разнообразие - это пряность жизни

Многие гены существуют во множестве различных форм, напоминая огромное число рецептов для выпечки шоколадного торта. Если бы этого не было, все люди выглядели бы совершенно похожими, и мир бы оказался очень скучным местом. Поскольку существует огромное множество генов, которые вы наследуете от своих

родителей, вы являетесь генетически уникальным созданием, если только у вас нет одинакового близнеца. Даже ваши братья и сестры будут генетически другими, поскольку их генетическая наследственность полностью зависит от неповторимого сочетания генов, частично полученных от яйцеклетки и частично от сперматозоида, что проявится в вашем ребенке и любых других детях, которых вы родите впоследствии.

Некоторые гены формируются неправильно. Если оба гена из пары ненормальны, то это может привести к таким проблемам, как фиброз-но-кистозная дегенерация или серповидно-клеточная анемия.

На кого будет похож ваш ребенок?

Если вы и ваш супруг полностью передали весь набор из 46 хромосом в яйцеклетку и сперматозоид, то ваш ребенок в своих клетках будет иметь 92 хромосомы, и их число будет удваиваться с каждым поколением. Такая система работать не будет. Вместо этого при образовании яйцеклеток и сперматозоидов клетки проходят специальное деление, при котором внутри каждой образуется определенное число хромосом, поэтому каждая яйцеклетка и сперматозоид содержат только 23 хромосомы. Таким образом, для любой заданной хромосомы вы дадите своему ребенку либо ту, что получили от своей матери, либо ту, которую получили от отца; ваш супруг сделает то же самое.

Ваш ребенок получит некоторые хромосомы, которые вы унаследовали от обоих родителей,

поэтому он может иметь, например, телосложение и цвет волос вашего отца, но цвет его глаз будет как у вашей матери. Если в будущем вы планируете увеличить семью, ваш следующий ребенок унаследует несколько измененную комбинацию и станет еще одним уникальным добавлением к вашей семье.

Нефункционирующий ген

Ваш ребенок может унаследовать гены, о существовании которых вы и не подозревали. Например, у ребенка могут оказаться рыжие волосы, даже если ни вы, ни ваш супруг таковых не имеете. Это происходит вследствие того, что некоторые гены преобладают, а некоторые подавляются, и в парах формирующихся хромосом преобладающие гены «затирают» информацию, записанную на рецессивных генах. Поэтому и вы, и ваш супруг можете нести ген черных волос, который преобладает, и ген рыжих волос, который подавляется. В каждом из вас доминирует ген черных волос. Однако если вы оба передали своему ребенку ген рыжих волос, то преобладающий ген будет отсутствовать, и у ребенка будут рыжие волосы.

Как хромосомы определяют пол ребенка

Как и физические параметры, пол вашего ребенка закладывается в момент зачатия. Из 23 пар хромосом только одна определяет, кто получится - мальчик или девочка. Этой решающей парой являются хромосомы пола: X и Y. Девочки имеют две Х-хромосомы, мальчики - одну Х-хромосому и одну Y-хромосому. Из-за способа, которым порождаются яйцеклетка и сперматозоид, все яйцеклетки содержат одну Х-хромосому. Половина сперматозоидов содержат Х-хромосому, другая половина - Y-хромосому. При оплодотворении, когда сперматозоид и яйцеклетка объединяют свои хромосомы, получается девочка, если сперматозоид нес Х-хромосому, и мальчик, если он нес Y-хромосому. По иронии судьбы исторически женщин порицали за то, что они не рожают мальчиков, хотя пол ребенка всегда определяется отцовским сперматозоидом, оплодотворившим яйцеклетку

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.

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.

Гаметы матери / гаметы отца
	Аа	аа
	Аа	аа

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.