Как решать задачи по генетике на сцепленное наследование

Итак, мы имеем генотип организма AB//ab. Такой генотип без кроссинговера образовывал бы всего два сорта гамет AB и ab.

Но, так как дано расстояние между генами, значит, нам надо учесть еще тот факт, что будут образовываться за счет кроссинговера дополнительно еще другие, так называемые рекомбинантные (или кроссоверные) гаметы Ab и aB.

Так как величина кроссинговера прямо пропорциональна расстоянию между генами, значит доля рекомбинантных гамет будет 10% от общего количества гамет. Итак, получим: AB и ab по 45%; Ab и aB – по 5%.

11. Гены А и В локализованы в одной паре гомологичных хромосом и абсолютно сцеплены. Какие типы гамет образуются у особей с генотипами: а) ААВВ; б) АаВb; в) ааbb?

a) AB; б) AB, ab; в) ab.

12. Гены А и В локализованы в одной и той же аутосоме. а) Сколько и какие типы некроссоверных и кроссоверных гамет образуются у дигетерозиготной женщины, у которой доминантные гены находятся в одной хромосоме, а их рецессивные аллели – в другой? б) Сколько и какие типы некроссоверных и кроссоверных гамет образуются у дигетерозиготного мужчины, у которого доминантные гены находятся в одной хромосоме, а их рецессивные аллели -в другой?

Вопросы а) и б) имеют совершенно одинаковое решение, так как это фактически один и тот же вопрос. Дигетерозиготный генотип и женщины, и мужчины здесь одинаковый: AB//ab. И некроссоверных (исходных, родительских), и кроссоверных (или рекомбинантных) гамет будет по 2 штуки. AB, ab – некроссоверные гаметы; Ab, aB – кроссоверные.

13. В анализирующем скрещивании от дигетерозиготы АаВb были получены следующие количественные результаты фенотипических классов потомства: АВ – 903 особи, Аb – 101 особь, аВ – 98 особей и аb – 898 особей. Объясните расщепление.

Мы видим, что в потомстве от анализирующего скрещивания АаВb х ааbb возникло четыре фенотипических класса. Если бы гены А и В наследовались независимо, то следовало ожидать расщепления в равном соотношении по 25% всех типов особей (1:1:1:1).

Преобладание форм с фенотипом АВ и аb свидетельствует о сцепленном наследовании и о расположении генов в родительском генотипе в транс-положении. Потомки рекомбинантного типа Аb и аВ могли появиться только в результате кроссинговера между генами А и В у дигетерозиготы.

Определяем процент кроссинговера или величину К:

К = (101+ 98) х 100% : 2000 = 9,9%.

Ответ: гены А и В локализованы в одной хромосоме на расстоянии 9,9% кроссинговера.

14. Самка и самец дрозофилы гетерозиготны по генам А и В. У обоих животных эти гены находятся в одной аутосоме на расстоянии 10 морганид. Какой процент сперматозоидов и яйцеклеток имеют гены А и В?

И сперматозоидов, и яйцеклеток с геномами АВ будет по 45%.

15. Если расстояние между генами в группе сцепления составляет 12,6 морганид, то вероятность рекомбинации генов равна: а) 6,3%; б) 12,6%; в) 25,2%; г) 87,4%.

Вероятность рекомбинации (или частота кроссинговера) прямо пропорциональна расстоянию между генами, то есть правильный ответ б) 12,6%.

16. Расстояние между генами А и В, расположенными в одной группе сцепления, равно 4,6 единицы кроссинговера. Определить, какие типы гамет и в каком процентном отношении образуют особи генотипа AB//ab.

Некроссоверные (нерекомбинантные) гаметы AB и ab. Их 95,4% (или по 47,7% каждой).

Кроссоверные (рекомбинантные) гаметы Ab и aB. Их 4,6% (или по 2,3% каждой).

17. Расстояние между генами В и С в генотипе A//a BC//bc 40 морганид. Определить пропорцию типов гамет АВС и AВc (в %)?

Поскольку, нам указали расстояние между В и С в 40 морганид (правильнее было бы сантимМорганов), значит на долю исходных (не рекомбинантных) гамет ABC, Abc, aBC, abc приходится – 60%. Тогда доля гамет с геномом АВС (или Аbc) будет составлять 60% : 4 = 15%.

Не случайно выделил слово «геном», так как про гаметы мы не должны говорить «генотип гамет». Это грубейшая ошибка, допускаемая многими составителями заданий. Генотип есть у диплоидных соматических клеток организма, что мы и пишем обычно первой или третьей строчкой при решении задач: Р – генотип родителей и F – генотип потомства, а для гамет, которые всегда гаплоидные, надо произносить только слово «геном».

На долю кроссоверных гамет ABс, AbС, aBс, abС будет приходиться 40% или доля гамет с геномом АВс (или АbС) будет равна 40% : 4 = 10%.

18. Генотип Drosophila melanogaster АD//ad. Гены расположены на расстоянии 16 морганид (М) друг от друга. Какие типы гамет и с какой вероятностью могут образовать мухи с таким генотипом?

Поскольку в задании указывается расстояние между генами, её следует решать как на сцепленное наследование с кроссинговером.

Без кроссинговера образовывались бы только гаметы AD и ad по 50%. Цифра, показывающая расстояние между генами, равное 16 М (а правильнее было бы 16 сМ), говорит нам о том, что вероятность кроссинговера между генами составляет 16%. Значит всего кроссоверных гамет Ad и aD будет 16% (или по 8% каждой). Тогда гамет AD и ad будет по 42%.

19. Если расстояние между генами А и b 20 морганид, то какова будет пропорция генотипов AaBb и aabb в анализирующем скрещивании (в %)?

У первого организма сцепленными в одной из гомологичных хромосом являются гены А и b (соответственно в другой – гены а и В) или Ab//aB (транс-положение).

Раз говорится об анализирующем скрещивании, значит, второй организм имеет генотип aabb.

Поскольку указано расстояние между генами А и b, равное 20 морганидам, значит помимо исходных гамет Ab и aB (которых 80%), будут образовываться с вероятностью 20% еще и такие гаметы как AB и ab (по 10%).

Значит и организмов с генотипами AaBb и aabb будет тоже по 10%.

20. Если расстояние между генами А и b 20 морганид, то какова будет пропорция генотипов Ааbb и ааВb в анализирующем скрещивании?

Это задание очень похоже на предыдущее. Привожу его лишь для того, чтобы было понятно насколько важно правильно прочитать вопрос задания.

Имеем из условия задания, что у первого организма сцепленными в одной из гомологичных хромосом являются гены А и b (соответственно в другой гомологичной ей хромосоме сцепленными будут гены а и В).

Раз говорится об анализирующем скрещивании, значит, второй организм имеет генотип aabb.

Поскольку указано расстояние между генами А и b, равное 20 морганидам, значит помимо исходных гамет Ab и aB, которых у первого организма 80% (по 40% каждой), будут образовываться с вероятностью 20% еще и такие гаметы как AB и ab (по 10%).

Значит и организмов с генотипами Aabb и aaBb будет 100% – 20% = 80% или по 40% каждого.

21. Расстояние между генами A и B, расположенными в одной группе сцепления, равно 8,4 морганиды. Определите вероятность образования гамет AB у дигетерозиготы, если одна из родительских особей имела генотип aaBB?

Дигетерозигота (то есть особь с генотипом АаBb) могла получиться от скрещивания родительской особи ааBB (генотип которой нам дан в задаче) с другой родительской особью, имеющей обязательно генотип ААbb (иначе бы у нас не образовалась дигетерозиготная особь АаBb).

Без кроссинговера (то есть в норме) «наша» дигетерозигота состоит из хромосом, в одной из которых аллель А сцеплен с аллелем b (эта хромосома ей досталась от найденной нами родительской особи), а в другой хромосоме будут сцепленными a c B (доставшиеся от данной в задаче родительской особи). То есть генотип дигетерозиготы будет выглядеть так Аb//aB.

То есть «наша» дигетерозигота при мейозе в норме будет образовывать только гаметы Ab и aB. Так как нам известно, что расстояние между изучаемыми генами равно 8,4 морганиды (правильнее, конечно, писать 8,4 сантиморган), то это значит, с вероятностью 8,4% дигетерозигота при мейозе будет образовывать в результате кроссинговера кроме исходных гамет Ab и aB, еще и гаметы AB и ab (по 4,2% каждой).

Значит, вероятность образования гамет АВ равна 4,2%.

22. Известно, что гены А и В расположены в одной хромосоме. В анализирующем скрещивании получено потомство: AaBb – 940, Aabb – 98, aaBb – 102, aabb – 860. Определите расстояние между генами А и В (в %)?

Имеем по условию задания генотип первого организма AB//ab. Второго, гомозиготного по рецессиву (так как сказано, что скрещивание анализирующее) – ab//ab.