Задачи по биологии альбинизм

1. Молекулярная генетика
2. Законы Менделя
3. Наследование признаков, сцепленных с полом
4. Наследование группы крови человека в системе АВО.

Задача 3
Одна из цепочек молекулы ДНК имеет следующий порядок нуклеотидов: АЦГ ТАГ ЦТА ГЦГ… Напишите порядок нуклеотидов в комплементарной цепочке ДНК.
Пояснение к решению задачи. Известно, что две цепочки в молекуле ДНК соединяются водородными связями между комплементарными нуклеотидами (А-Т, Г-Ц). Порядок нуклеотидов в известной цепочке ДНК:
А Ц Г Т А Г Ц Т А Г Ц Г
Т Г Ц А Т Ц Г А Т Ц Г Ц – порядок нуклеотидов в комплементарной цепочке ДНК.
Ответ: порядок нуклеотидов в комплементарной цепочке ДНК: ТГЦАТЦГАТЦГЦ

Задача 4
Порядок нуклеотидов в одной из цепочек молекулы ДНК следующий: АГЦТАЦГТАЦГА… Определите порядок аминокислот в полипептиде, закодированном этой генетической информацией.
Пояснение к решению задачи . Известно, что матрицей для синтеза полипептида является молекула и-РНК, матрицей для синтеза которой в свою очередь является одна из цепочек молекулы ДНК. Первый этап биосинтеза белка: транскрипция – переписывание порядка нуклеотидов с цепочки ДНК на и-РНК. Синтез и-РНК идет по принципу комплементарности (А-У, Г-Ц ). Вместо тимина в и-РНК азатистое основание урацил. Известная цепочка ДНК:
А Г Ц Т А Ц Г Т А Ц Г А…
У Ц Г А У Г Ц А У Г Ц У…-порядок нуклеотидов в и-РНК.
Одну аминокислоту кодируют три рядом расположенные нуклеотида цепочки и-РНК (кодоны) – разбиваем и-РНК на кодоны:
УЦГ, АУГ, ЦАУ, ГЦУ и по тадлице кодонов находим соответствующие им аминокислоты: УЦГ – соответствует серину, АУГ – метионину, ЦАУ – гисцидину, ГЦУ – аланину.
Ответ: порядок аминокислот в закодированном полипептиде : сер – мет – гис – ала…

Задача 5
Одна из цепочек молекулы ДНК имеет следующий порядок нуклеотидов: ГГЦАТГГАТЦАТ…
а ) Определите последовательность аминокислот в соответствуюшем полипептиде, если известно, что и РНК синтезируется на комплементарной цепи ДНК.
б ) Как изменится первичная структура полипептида, если выпадет третий нуклеотид?
Пояснение к решению задачи .
а ) Известно, что молекула и- РНК синтезируется по принципу комплементарности на одной из цепей молекулы ДНК. Нам известен порядок нуклеотидов в одной цепи ДНК и сказано, что и-РНК синтезируется на комплементарной цепи. Следовательно, надо построить комплементарную цепь ДНК, помня при этом, что аденин соответствует тимину, а гуанин цитозину. Двойная цепочка ДНК будет выглядеть следующим образом:
Г Г Ц А Т Г Г А Т Ц А Т…
Ц Ц Г Т А Ц Ц Т А Г Т А …
Теперь можно построить молекулу и – РНК. Следует помнить, что вместо тимина в молекулу РНК входит урацил. Следовательно:
ДНК: Ц Ц Г Т А Ц Ц Т А Г А Т…
И-РНК: Г Г Ц А У Г Г А У Ц А У….
Три рядом расположенных нуклеотида (триплет, кодон) и-РНК определяют присоединение одной аминокислоты. Соответствующие триплетам аминокислоты находим по таблице кодонов. Кодон ГГЦ соответствует гли, А УГ – мет, ГАУ – асп, ЦАУ – гис. Следовательно, последовательность аминокислот участка полипептидной цепи будет: гли – мет – асп – гис…
б ) Если в цепочке молекулы ДНК выпадет третий нуклеотид, то она будет выглядеть следующим образом:
ГГАТГГАТЦАТ…
Комплементарная цепочка: ЦЦТАЦЦТАГТА.
Информационная и-РНК: ГГАУГГАУЦАУ.
Произойдут изменения всех кодонов. Первый кодон ГГА соответствует аминокислоте гли, второй УУГ – три, третий АУЦ – иле, четвертый не полный. Таким образом, участок полипептида будет выглядеть:
Гли – три – иле…, т.е. произойдет значительное изменение порядка и количества аминокислот в полипептиде.
Ответ: а ) последовательность аминокислот в полипептиде: гли – мет – асп – гис…,
б ) после выпадения третьего нуклеотида последовательность аминокислот в полипептиде: гли – три – иле…

Задача 6
Полипептид имеет следующий порядок аминокислот: фен – тре – ала – сер – арг…
а ) Определите один из вариантов последовательности нуклеотидов гена, кодирующего данный полипептид.
б ) Какие т-РНК (с какими антикодонами) участвуют в синтезе этого белка? Напишите один из возможных вариантов.
Пояснение к решению задачи .
а ) Полипептид имеет следующую последовательность аминокислот: фен – тре – ала – сер – арг… По таблице кодонов находим один из триплетов, кодирующий соответствующие аминокислоты. Фен – УУУ, тре – АЦУ, ала – ГЦУ, сер – АГУ, арг – АГА. Следовательно, кодирующая данный полипептид и-РНК будет иметь следующую последовательность нуклеотидов:
УУУАЦУГЦУАГУАГА…
Порядок нуклеотидов в кодирующей цепочке ДНК: АААТГАЦГАТЦАТЦТ…
Комплементарная цепочка ДНК: ТТТАЦТГЦТАГТАГА…
б ) По таблице кодонов находим один из вариантов последовательности нуклеотидов и-РНК (как в предыдущем варианте). Антикодоны т-РНК комплементарны кодонам и-РНК:
и-РНК УУУАЦУГЦУАГУАГА…
антикодоны т-РНК ААА, УГА, ЦГА, УЦА, УЦУ
Ответ: а ) один из вариантов последовательности нуклеотидов в гене будет:
АААТГАЦГАТЦАТЦТ
ТТТАЦТГЦТАГТАГА,
б ) в синтезе этого белка будут участвовать т-РНК с антикодонами (один из вариантов): ААА, УГА, ЦГА, УЦА, УЦУ.

1.Одна из цепочек фрагмента молекулы ДНК имеет такую последовательность нуклеотидов: АГТГАТГТТГГТГТА… Какова будет структура второй цепочки молекулы ДНК?

2.Участок одной цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ТГААЦАЦТАГТТАГААТАЦЦА… Какова последовательность аминокислот в полипептиде, соответствующем этой генетической информации?

3.Участок одной нити ДНК имеет такую структуру: ТАТТЦТТТТТГТ… Укажите структуру соответствующей части молекулы белка, синтезированного при участии комплементарной цепи. Как изменится первичная структура фрагмента белка, если выпадет второй от начала нуклеотид?

4.Часть молекулы белка имеет такую последовательность аминокислот: сер – ала – тир – лей – асп… Какие т-РНК (с какими антикодонами) участвуют в синтезе этого белка? Напишите один из возможных вариантов.

5.Напишите один из вариантов последовательности нуклеотидов в гене, если кодируемый белок имеет следующую первичную структуру:

Ала – тре – лиз – асн – сер – глн – глу – асп…

Для успешного решения задач на законы Менделя необходимо уметь выписывать гаметы. Количество типов гамет, образуемых организмом, высчитывают по формуле N=2 n , где — количество признаков, по которым гетерозиготен организм. При выписывании гамет следует помнить, что из каждой пары аллельных генов в гамету попадает один.

1. Организмы, гомозиготные по любому количеству анализируемых признаков, образуют 1 тип гамет. Они гетерозиготны по нулю признаков.

P AA P aabb P AAbbCC
G A G ab G AbC

1. Организмы, гетерозиготные по 1 признаку, образуют 2 типа гамет.

P Aa P AaBB P AabbCC
G A a G AB aB G AbC abC

1. Организмы, гетерозиготные по 2 признакам, образуют 4 типа гамет. При вписывании гамет для дигибрида необходимо сначала доминантный ген первой пары выписать вместе с доминантным, а затем с рецессивным геном второй аллельной пары, далее рецессивный ген первой пары последовательно выписать с доминантным, а затем с рецессивным геном второй аллельной пары.

P AaBb
G AB Ab aB ab
P AaBbCC
G ABC AbC aBC abC

1. Организмы, гетерозиготные по 3 признакам, образуют 8 типов гамет. При вписывании гамет для тригибрида необходимо выписать 4 типа гамет, как для дигибрида, условно временно считая организм доминантной гомозиготой по 3 пере аллелей:

P AaBbDd
G ABD AbD aBD abD , а затем меняют ген D на d и получают еще 4 типа гамет:
P AaBbDd
G ABd Abd aBd ab
Задача 1. У гороха ген желтого цвета семян доминирует над зеленым. Какими по цвету окажутся семена гороха, если скрещено одно растение гетерозиготное с желтыми семенами с другим, с зелеными семенами?
Оформим условие в виде таблицы:

Генетическая запись решения
P Aa × aa
G A a a
Гетерозиготный организм дает 2 типа гамет, гомозиготный 1. В результате такого скрещивания вероятность получения семян желтого и зеленого цвета равная 1:1 (50%)
Ответ: равная вероятность получения семян желтого и зеленого цвета ( по 50%)

Задача 2. Красная окраска цветков у ночной красавицы определяется доминантным геном В, белая — рецессивным геном b. Гетерозиготы Bb имеют розовые цветки (промежуточное наследование). Скрещены 2 растения с розовыми цветками. Какой генотип будут иметь гибриды F1?

P Bb × Bb
G B b B b
F1 BB, Bb, Bb bb
красные розовые белые
Отношение фенотипов потомков F1 в будет: 1 часть – 25% красные (BB), 2 части розовые(Bb) – 50% и одна часть – 25% белые(bb).
Ответ: 25% потомков – доминантные гомозиготы с красными цветками, 50% — гетерозиготы с розовыми цветками и 25% — рецессивные гомозиготы с белыми цветками.

Задача 3. У человека близорукость (М) доминирует над нормальным зрением (м), а карий цвет глаз (В) над голубым(b).
А) Гетерозиготная кареглазая женщина с нормальным зрением вышла замуж за голубоглазого гетерозиготного близорукого мужчину. Определить возможные фенотипы и генотипы их детей.
Б) Отец и мать близорукие и кареглазые, а их первый ребенок — с нормальным зрением голубоглазый. Определить генотипы родителей.

P mmBb × Mmbb
G MB mb Mb mb
F1 MmBb mmBb Mmbb mmbb
Ответ: А) возможны 4 комбинации генов у потомков : один ребенок – кареглазый близорукий гетерозиготный по обеим парам аллелей; второй – кареглазый гетерозиготный с нормальным зрением; третий – голубоглазый близорукий гетерозиготный по второй паре аллелей и четвертый – голубоглазый с нормальным зрением. Вероятность рождения каждого – 25%.

Б) m b m b P M- B- M- B-

Родители близорукие и кареглазые. Это доминантные признаки, значит из генотипы должны содержать хотя бы один доминантный ген и каждой пары (М и В). Первый ребенок – с нормальным зрением, голубоглазый. Это рецессивные признаки, значит ребенок гомозиготен по обеим аллелям. (mmbb). Один ген из каждой пары аллелей ребенок получает от матери, другой – от отца. Следовательно, и мать, и отец должны иметь эти гены. Таким образом, родители являются дигетерозиготами. (MmBb)

1. У овса раннеспелость доминирует над позднеспелостью. От скрещивания раннеспелого сорта с позднеспелым получено 720 семян F ₁. От самоопыления гибридов в F ₁ было получено 344 растения F ₂. Сколько в F ₁ гетерозиготных растений? Сколько в F ₂ гетерозиготных растений?
2. При скрещивании двух морских свинок с черной шерстью получено потомство: пять черных свинок и две белых. Каковы генотипы родителей?
3. У человека ген немоглухоты является рецессивным, нормальное состояние контролируется его доминантной разновидностью. В семье здоровых по этому признаку родителей два сына и дочь нормальные, а один — немоглухой. Каковы возможные генотипы всех членов семьи? Ответ проиллюстрируйте составлением решетки Пеннета.
4. У ячменя раннеспелость (Р) доминирует над позднеспелостью (р). Скрещиваются две чистые линии. Во втором поколении раннеспелых форм получилось в три раза больше, чем позднеспелых. Каковы генотипы исходных родительских форм?
5. У дрозофилы серый цвет тела доминирует над черным. При скрещивании серых родителей все потомство оказалось серым. Что можно сказать о генотипах родителей и потомства?
6. У томатов нормальная высота растений доминирует над карликовостью. Определите генотипы скрещиваемых растений, если в их потомстве наблюдается расщепление по этим признакам в соотношении: а)1:1; б)3:1.
7. У крупного рогатого скота ген комолости (безрогости) доминирует над геном рогатости. Определите фенотипы потомства от следующих скрещиваний:

1. Голубоглазый мужчина, родители которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой глаза были голубые, а у матери карие (гомозигота). Каковы генотипы всех упомянутых здесь лиц? Какие глаза могут быть у детей от этого брака?
2. У человека ген длинных ресниц доминирует над геном коротких ресниц. Женщина с длинными ресницами, у отца которой ресницы были короткие, вышла замуж за мужчину с короткими ресницами. Какова вероятность рождения в данной семье ребенка с короткими ресницами (выразить в процентах)?
3. У родителей с брахидактилией (короткопалость) родился нормальный ребенок. Определите, какой ген является доминантным, и найдите генотипы родителей и ребенка.
4. Голубоглазая женщина выходит замуж за мужчину с карими глазами, мать которого имеет голубые глаза. Определите вероятность рождения в этой семье кареглазого ребенка.
5. Здоровая женщина выходит замуж за мужчину, больного диабетом. Определите фенотипы и генотипы потомства от этого брака, если известно, что ген сахарного диабета является рецессивным по отношению к нормальному гену.
6. У томата красная окраска плода доминирует над желтой. От скрещивания красноплодного сорта с желтоплодным получено 114 гибридов F _1. Гибриды F ₁ были скрещены с желтоплодным сортом, и в результате получилось 340 гибридных растений F _2. Сколько разных генотипов будет среди растений F ₂? Сколько красноплодных растений среди гибридов F ₁? Сколько желтоплодных растений среди гибридов F ₂?
7. У человека ген близорукости доминирует над геном нормального зрения. Можно ли в семье, где муж и жена близорукие, ожидать детей с нормальным зрением, если известно, что матери обоих супругов имели нормальное зрение. Найдите вероятность (в процентах) рождения ребенка с нормальным зрением.
8. У кошек короткая шерсть доминантна, а длинная – рецессивна. Короткошерстная кошка от скрещивания с длинношерстным котом принесла двух котят: короткошерстного и длинношерстного. Определить генотипы всех упомянутых животных.

1. У родителей, обладающих способностью ощущать вкус фенилтиокарбоната, родился ребенок, который этого вкуса не ощущает. Определите генотипы всех упомянутых лиц.
2. У человека ген полидактилии (многопалость) доминирует над геном нормального числа пальцев. Женщина, среди родственников которой этой аномалии не наблюдалось, выходит замуж за мужчину с полидактилией. Могут ли в этой семье родиться ребенок с полидактилией, если известно, что отец мужчины имел полидактилию, а мать была здорова? Определите вероятность этого события.

1. У родителей с нормальным слухом родился глухой ребенок. Супруги хотят иметь второго ребенка, но опасаются, не будет ли он тоже глухим, как и первый? Что могут им ответить в генетической консультации, если известно, что ген, обуславливающий глухоту, рецессивен по отношению к гену нормального слуха?
2. При скрещивании серых кур с белыми все потомство оказалось серым. При скрещивании F1 с белыми получено 185 особей, из которых было 91 белых и 94 серых. Каковы генотипы исходных форм и их потомков в обоих скрещиваниях? Как называется второй тип скрещивания?
3. В семье, где мать страдает мигренью (головные боли), а отец здоров, родилась девочка. Зная, что заболевание передаётся по наследству, насколько вероятно, что их ребенок унаследует болезнь матери, ели бабушка со стороны матери тоже была больна, а дедушка здоров? Среди родственников отца больных мигренью не было. Ген, обусловливающий мигрень, доминантен.
4. Аниридия (отсутствие радужки) наследуется как аутосомный доминантный признак. Какова вероятность рождения здоровых детей в семье, где один из родителей страдает аниридией, а другой нормален, если известно, что у больного родителя эту аномалию имел только отец?
5. Мужчина и женщина, больные сахарным диабетом, вступили в брак и обеспокоены вопросом: не будет ли у их ребенка аналогичного заболевания? Что им ответит генетик, если известно, что ген, обусловливающий данное заболевание, рецессивен по отношению к гену нормального состояния? Определить вероятность рождения в данной семье здорового ребенка.
6. У супругов с «римским» носом родился ребенок с прямым носом. Как это можно объяснить генетически? Какова вероятность рождения в этой семье ребенка с «римским» носом?
7. У человека карий цвет глаз доминирует над голубым. Кареглазый мужчина женился на голубоглазой женщине, родители которой имели карие глаза. От этого брака родился ребенок с голубыми глазами. Определить генотипы всех упомянутых лиц.
8. Мужчина, страдающий глаукомой, вступает в брак со здоровой женщиной. Могут ли быть в данной семье дети с вышеупомянутым заболеванием, если известно, что мать мужчины была здорова, а отец страдал глаукомой? Известно, что ген, вызывающий глаукому, является доминантным по отношению к аллельному гену.
9. У человека веснушки являются доминантным признаком. Какова вероятность рождения с веснушками в семье, где оба супруга не имеют веснушек, но их родители все имеют веснушки?
10. В семье у супругов с нормальной пигментацией родился ребенок альбинос. Как это можно объяснить генетически? Определите генотипы всех упомянутых лиц.

1. У человека близорукость доминирует над нормальным зрением, а праворукость – над леворукостью. Эти признаки наследуются независимо. Женщина-левша с нормальным зрением вступает в брак с близоруким мужчиной-правшой. Какие могут быть в этой семье дети, если известно, что отец мужчины был левша, а мать его имела нормальное зрение.
2. У человека свободная мочка уха доминирует над несвободной, а гладкий подбородок рецессивен по отношению к подбородку с треугольной ямкой. Эти признаки наследуются независимо. От брака мужчины с несвободной мочкой уха и треугольной ямкой на подбородке и женщины, имеющей свободную мочку уха и гладкий подбородок, родился сын с гладким подбородком и несвободной мочкой уха.

1. У собак черная окраска шерсти доминирует над коричневой, а коротконогость – над нормальной длиной ног. При скрещивании дигетерозигот было получено 480 щенков. Сколько среди них должно оказаться черных длинноногих и коричневых с длинными ногами?
2. У кроликов серая окраска шерсти доминирует над белой, а гладкая шерсть – над мохнатой. При скрещивании серых мохнатых кроликов с белыми гладкими в потомстве произошло расщепление 50% на 50%. Каковы генотипы исходных форм?
3. Известно, что у кур простой (листовидный) гребень (а) рецессивен по отношению к розовидному (А), а оперённые ноги (В) доминирует над голыми (в). Кур с листовидным гребнем и голыми ногами скрестили с дигетерозиготным петухом, имеющим розовидный гребень и оперённые ноги. Какая часть потомства унаследует оба признака матери?
4. Плоды томатов могут иметь красный и желтый цвет, быть голыми и опушенными. Известно, что гены желтой окраски и опушенности являются рецессивными. Из собранного в колхозе урожая помидоров оказалось 36 т красных неопушенных и 12 т красных опушенных. Сколько (примерно) в колхозном урожае может быть желтых пушистых помидоров, если исходный материал был гетерозиготным?
5. У человека некоторые формы близорукости доминируют над нормальным зрением, а цвет карих глаз — над голубыми. Гены не сцеплены. Какое потомство, и в каком отношении можно ожидать от брака гетерозиготного мужчины с женщиной, имеющей голубые глаза и нормальное зрение?
6. В семье, где родители хорошо слышали и имели: один — гладкие волосы, а другой — вьющиеся, родился глухой ребенок с гладкими волосами. Второй их ребенок хорошо слышал и имел вьющиеся волосы. Каковы возможные генотипы всех членов семьи, если известно, что ген вьющихся волос доминирует над гладкими, а нормального слуха над глухотой. Гены не сцеплены.
7. У кошек сиамской породы короткая шерсть (А) доминирует над длинной шерстью у персидской кошки (а), а чёрная окраска шерсти (В) персов доминантна по отношению к палевой окраске (в) сиамской породы. Скрестили сиамских кошек с персидскими. После скрещивания полученных гибридов между собой во втором поколении получили 48 котят. У сиамских кошек в роду животные с длинной шерстью не встречались, а у персидских котов в родословной не было палевой окраски.

1. У человека сварливый характер (А) и крючковатый нос (В) определяются доминантными аллелями генов. Мужчина с плохим характером и обычным носом вступает в брак с женщиной, у которой характер хороший, а нос как у Бабы – Яги. В семье родился ребёнок без этих тревожных признаков.

1. Темноволосая кареглазая женщина, гетерозиготная по первой аллели, вступила в брак со светловолосым кареглазым мужчиной, гетерозиготным по второму признаку. Каковы вероятные генотипы детей?
2. У человека карий цвет глаз доминирует над голубым, а праворукость доминирует над леворукостью, причем гены обоих признаков находятся в разных хромосомах. Кареглазый правша, гетерозиготный по обоим признакам, женится на голубоглазой правше, гомозиготной по обоим признакам. Какое потомство следует ожидать в этой семье?
3. Черная и короткая шерсть – доминантные признаки морской свинки. Черный короткошерстный гетерозиготный самец скрещивается с белой длинношерстной самкой. Каково соотношение фенотипов в первом поколении?
4. У морской свинки имеются два аллеля, определяющих черную или белую окраску шерсти, и два аллеля, определяющих короткую или длинную шерсть. При скрещивании между гомозиготами с короткой черной шерстью и гомозиготами с длинной белой шерстью у всех потомков в F ₁ шерсть была короткая и черная.

1. Какие аллели являются доминантными?
2. Каким будет соотношение различных фенотипов в F2?

1. У кошек черная окраска шерсти доминирует над палевой, а короткая шерсть – над длинной. Эти признаки наследуются независимо. От скрещивания черной короткошерстной кошки с черным короткошерстным котом получено три котенка: черный короткошерстный, черный длинношерстный и палевый длинношерстный.

1. Сколько типов гамет образуется у кота?
2. Сколько разных генотипов могли бы иметь котята от этого скрещивания?
3. Какова вероятность получения от данного скрещивания палевого короткошерстного котенка (выразить в частях)?

1. У человека брахидактилия – доминантный признак, а альбинизм – рецессивный. Какова вероятность рождения ребенка с двумя аномалиями у гетерозиготных по обоим признакам родителей?
2. У томатов высокий рост доминирует над карликовым, желтая окраска плодов рецессивна по отношению к красной, а гладкая кожица плодов доминирует над опушенной. Все эти признаки наследуются независимо. Гетерозиготное высокое растение с опушенными желтыми плодами скрещивалось с карликовым растением с гладкими красными плодами. Карликовое растение было потомком растения с желтыми опушенными плодами. От данного скрещивания получено 80 растений.

1. У томатов красная окраска плодов доминирует над желтой, а круглая форма плодов – над овальной, а высокий рост – над низким. Эти признаки наследуются независимо. Низкорослое растений с желтыми овальными плодами было скрещено с растением гетерозиготным по трем вышеупомянутым признакам. В результате этого скрещивания получено 600 гибридов F ₁ .

1. У человека праворукость доминирует над леворукостью, а карий цвет глаз доминирует над голубым. Эти признаки наследуются независимо. В брак вступают голубоглазый мужчина-правша, отец которого был кареглазым левшой, и кареглазая женщина-левша, мать которой была голубоглазой правшой. Определить генотипы всех упомянутых лиц и возможные генотипы и фенотипы будущих детей данной супружеской пары.

1. У человека отсутствие малых коренных зубов и полидактилия (шестипалость) являются доминантными признаками и наследуются независимо. Мужчина с полидактилией и отсутствием малых коренных зубов, гетерозиготный по обоим вышеуказанным генам, вступает в брак с женщиной, нормальной по этим признакам.

1. Сколько разных генотипов может быть среди детей в этой семье?
2. Какова вероятность, что в семье родится ребенок, который унаследует обе аномалии отца (выразить в процентах)?
3. Какова вероятность рождения в этой семье здорового ребенка (выразить в процентах)?

1. Мужчина с группой крови А женится на женщине с группой крови В, и у них родился ребенок с группой крови 0. Каковы генотипы всех трех? Какие еще генотипы, и с какими частотами можно ожидать в потомстве от таких браков?
2. Определите и объясните, какие группы крови возможны у детей, если у обоих родителей:

1. Окраска шерсти у кроликов контролируется серией множественных аллелей. При этом доминантный ген С обуславливает черную окраску, ген Сh – гималайскую (черные уши, лапы и кончик хвоста), а рецессивный ген с – альбинизм. Ген Сh является рецессивным по отношению к гену С и доминантным к с.

1. Сколько разных генотипов может получиться от скрещивания двух гималайских кроликов, которые являются потомками крольчихи-альбиноса?
2. Сколько разных фенотипов получится от скрещивания черного кролика с гималайским, если оба они гетерозиготны по гену альбинизма?

1. У человека темные волосы полностью доминируют над светлыми, а курчавые волосы неполностью доминируют над прямыми, и гетерозиготы имеют волнистые волосы. Эти признаки наследуются независимо. Темноволосая женщина с волнистыми волосами, мать которой имела светлые волосы, вступает в брак с курчавым светловолосым мужчиной.

1. Сколько разных фенотипов может быть среди детей от этого брака?
2. Какова вероятность рождения в этой семье ребенка со светлыми волосами (выразить в процентах)?
3. Какова вероятность рождения в этой семье ребенка, похожего на отца (выразить в процентах)?

1. У карпов линейность (расположение чешуи одной полоской) доминирует над чешуйчатостью. Гомозиготы по гену линейности нежизнеспособны.

1. Сколько разных генотипов будет среди мальков, полученных от скрещивания двух линейных особей?
2. Сколько разных фенотипов будет среди мальков, полученных от скрещивания двух линейных особей?
3. Сколько разных фенотипов получится в потомстве от скрещивания линейного карпа с чешуйчатым?

1. На мальчика с I группой крови претендуют две родительские пары. Супруги одной пары имеют I и IV группы крови, а другой – II и III . Какой паре принадлежит ребенок?
2. Цистинурия у человека наследуется как неполностью рецессивный признак: у гетерозигот отмечается лишь повышенное содержание цистина в моче, у гомозигот образуются цистиновые камни в почках. В семье один из супругов имеет повышенное содержание цистина в моче, а другой нормален в отношении анализируемого признака.

1. Сколько разных фенотипов может быть среди детей этой семьи?
2. Сколько разных генотипов может быть среди детей этой семьи?
3. Какова вероятность рождения в семье ребенка нормального в отношении анализируемого признака (выразить в процентах)?

1. Серповидноклеточная анемия у человека наследуется как неполностью доминантный признак. Ген, определяющий группу крови по системе АВО, наследуется независимо от гена серповидноклеточной анемии. В семье у супругов с III и IV группами крови и легкой формой анемии родилась девочка со II группой крови и тяжелой формой анемии.

1. Какова вероятность рождения в данной семье здорового ребенка (выразить в процентах)?
2. Какова вероятность рождения в данной семье ребенка с тяжелой формой анемии (выразить в процентах)?
3. Какова вероятность рождения в этой семье ребенка с легкой формой анемии и II группой крови (выразить в процентах)?

1. От скрещивания сортов земляники с красными и белыми ягодами получились гибриды F ₁ с розовыми ягодами, а в F ₂ оказалось примерно 1000 растений с белыми ягодами, 2000 – с розовыми и 1000 – с красными.

1. Сколько разных фенотипов получится от возвратного скрещивания гибрида F ₁ с белоплодным сортом?
2. Сколько разных генотипов получится от скрещивания гибрида F ₁ с белоплодным сортом?
3. Сколько разных фенотипов получится от скрещивания гибрида F ₁ с красноплодным сортом?

1. У львиного зева нормальный цветок полностью доминирует над пилорическим, а красная окраска цветка неполностью доминирует над белой. Гетерозиготы имеют розовую окраску. Гены окраски и формы цветка наследуются независимо. Скрещивался сорт львиного зева с красными нормальными цветками с сортом, имеющим белые пилорические цветки. Определить все генотипы и фенотипы гибридов F ₁ и F ₂. Можно ли вывести сорт львиного зева с розовыми цветками? Почему?
2. Одна из пород кур отличается укороченными ногами (такие куры не разрывают огородов). Этот признак – доминирующий. Управляющий им ген вызывает одновременно и укорочение клюва. При этом у гомозиготных цыплят клюв так мал, что они не в состоянии пробить яичную скорлупу и гибнут, не вылупившись из яйца. В инкубаторе хозяйства, разводящего только коротконогих кур, получено 3000 цыплят. Сколько среди них коротконогих?

1. У кур – белых леггорнов – окраска оперения контролируется двумя группами генов: W (белая окраска) доминирует над w (цветная); B (черная окраска) доминирует над b (коричневая).Дигетерозигота WwBb имеет белую окраску. Объясните проиходяшее в этом случае взаимодействие между генами и укажите численные соотношения фенотипов в поколении F ₂.
2. Окраска цветов у душистого горошка определяется двумя парами аллелей, R , r , S , s . При наличии, по крайней мере, одного доминантного гена из каждой пары аллелей цветки пурпурные; при всех других генотипах цветки белые. Каким будет соотношение фенотипов в потомстве от скрещивания двух растений RrSs с пурпурными цветками?
3. . У овса цвет зерен определяется двумя парами несцепленных генов. Доминантный ген одной из пар обуславливает черный цвет (А), доминантный ген другой пары (В) обуславливает серый. При этом ген черного цвета подавляет ген серой окраски. Рецессивные аллели обеих пар обуславливают белую окраску. Растения с каким цветом зерен и в каком соотношении будут получены при скрещивании дигетерозиготных растений?
4. У душистого горошка красная окраска цветка определяется доминантным геном (А), но только в том случае, если в другой несцепленной с ним паре имеется другой доминантный ген (В). Какое потомство и в каком отношении будут иметь растения F1, если для первого скрещивания взять растения с генотипами ааВВ и ААвв?
5. Интенсивность окраски семян пшеницы в красный цвет зависит от общего количества доминантных генов в двух неаллельных и несцепленных парах генов (такие гены обычно обозначаются одними и теми же буквами. Например, А1, А2, А3, а1, а2 . ). Самая яркая окраска проявляется в том случае, если все 4 аллеля представлены доминантными генами, неокрашенные зерна не содержат ни одного доминантного. Какие расщепления по фенотипу можно получить при скрещивании растений с генотипом А1 а1 А2 а2?
6. Наследование окраски оперения у кур определяется двумя парами неаллельных несцепленных генов, расположенных в аутосоме. Доминантный ген одной пары (А) определяет синтез пигмента меланина, что обеспечивает наличие окраски. Рецессивный ген (а) не приводит к синтезу пигмента и куры оказываются белыми (перьевой альбинизм). Доминантный ген другой пары (В) подавляет действие генов первой пары, в результате чего синтез пигмента не происходит, и куры также становятся альбиносами. Его рецессивный аллель (в) падавляющего действия не оказывает. Скрещиваются два организма гетерозиготные по двум парам аллелей. Определить в потомстве соотношение кур с окрашенным оперением и альбиносов.
7. Иногда группа крови у людей наследуется необычным путем, наблюдается « бомбейский феномен» .Девочка с первой группой ,отец которой имел также первую группу, а мать – третью ,вышла замуж за мужчину со второй группой .В семье родились две девочки: одна с четвертой группой ,другая – с первой. Такое необычное явление связано с эпистатическим рецессивным геном, способным подавлять действие генов А и В.Определите все возможные генотипы трех поколений в « бомбейском феномене»
8. Гибридные семена от скрещивания двух сортов ячменя со светло-пурпурными семенами оказались темно-пурпурными, а в F2 получилось примерно 900 темно-пурпурных семян, 600 светло-пурпурных и 100 белых.

1. Сколько получилось в F ₂ полностью гомозиготных светло-пурпурных семян?
2. Сколько разных генотипов среди светло-пурпурных семян F ₂?
3. Сколько типов гамет образует растение, выросшее из белого семени?
4. Сколько разных генотипов среди темно-пурпурных семян F ₂?
5. Сколько темно-пурпурных семян F ₂ полностью гомозиготны?

1. Скрещивалась порода собак с белой шерстью с породой, имеющей коричневую шерсть. Гибриды F ₁ получились с белой шерстью, а в F ₂ получилось 120 белых, 30 черных и 10 коричневых щенков.

1. Сколько типов гамет образует гибрид F ₁?
2. Сколько черных щенков F ₂ являются полностью гомозиготными?
3. Сколько разных генотипов среди белых щенков F ₂?
4. Сколько разных генотипов среди черных щенков F ₂?
5. Сколько коричневых щенков F ₂ полностью гомозиготны?

1. При скрещивании породы кур с белым оперением с породой, имеющей черное оперение, все цыплята F ₁ оказались черные. В возвратном скрещивании гибрида F ₁ с белой родительской формой было получено примерно 300 белых и 100 черных цыплят. Как это можно объяснить генетически?
2. От скрещивания двух растений пастушьей сумки с треугольными стручками было получено примерно 600 растений с треугольными стручками и 40 с округлыми.

1. Сколько разных генотипов среди полученных растений с треугольными стручками?
2. Сколько полностью гомозиготных растений среди полученных растений с треугольными стручками?
3. Сколько полностью гетерозиготных растений среди полученных растений с треугольными стручками?

1. От скрещивания двух пород кур с белым оперением гибриды F ₁ оказались тоже белые, а в F ₂ получилось 650 белых цыплят и 150 окрашенных.

1. Сколько белых цыплят F ₂ полностью гомозиготны?
2. Сколько разных генотипов среди окрашенных цыплят F ₂?
3. Сколько окрашенных цыплят полностью гомозиготны?

1. У человека цвет кожи контролируется несколькими парами неаллельных генов по типу кумулятивной полимерии. Если условно ограничиться двумя парами генов, то генотип негра следует записать 1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif» /> , а генотип белого – источник

   «Уроки биологии онлайн» — НЕкоммерческий проект. Автор — Шишловская Елена Леонидовна, учитель биологии МБОУ «Лицей «Серпухов», г. Серпухова Московской области

   В пределах генофонда популяции доля генотипов, содержащих разные аллели одного гена; при соблюдении некоторых условий из поколения в поколение не изменяется. Эти условия описываются основным законом популяционной генетики, сформулированным в 1908 г. английским математиком Дж. Харди и немецким врачом-генетиком Г. Вайнбергом. «В популяции из бесконечно большого числа свободно скрещивающихся особей в отсутствие мутаций, избирательной миграции организмов с различными генотипами и давления естественного отбора первоначальные частоты аллелей сохраняются из поколения в поколение».

   Хорошо известно, что этот закон применим лишь для идеальных популяций: достаточно высокая численность особей в популяции; популяция должна быть панмиксной, когда нет ограничения к свободному выбору полового партнера; практически должно отсутствовать мутирование изучаемого признака; отсутствует приток и отток генов и нет естественного отбора.

   Закон Харди-Вайнберга формулируется следующим образом:

   в идеальной популяции соотношение частот аллелей генов и генотипов из поколения в поколение является величиной постоянной и соответствует уравнению:

   где p 2 — доля гомозигот по одному из аллелей; p — частота этого аллеля; q 2 — доля гомозигот по альтернативному аллелю; q — частота соответствующего аллеля; 2pq — доля гетерозигот.

   Что значит “соотношение частот аллелей генов” и “соотношение генотипов” – величины постоянные? Чему равны эти величины?

   Пусть частота встречаемости какого-либо гена в доминантном состоянии (А) равна p, а рецессивного аллеля (а) этого же гена равна q (можно и наоборот, а можно и вообще одной буквой, выразив одно обозначение из другого) и понимая, что сумма частот доминантного и рецессивного аллелей одного гена в популяции равна 1, мы получим первое уравнение:

   Откуда берется само уравнение Харди-Вайнберга? Вы помните, что при моногибридном скрещивании гетерозиготных организмов с генотипами Аа х Аа по второму закону Менделя в потомстве мы будем наблюдать появление разных генотипов в соотношении 1АА : 2 Аа : 1аа.

   Поскольку частота встречаемости доминантного аллельного гена А у нас обозначена буквой р, а рецессивного аллеля а буквой q, то сумма частот встречаемости самих генотипов организмов (АА, 2Аа и аа), имеющих эти же аллельны гены А и а, будет тоже равна 1, то:

   2) p 2 AA + 2pqAa + q 2 aa = 1

   В задачах по популяционной генетике, как правило, требуется:
   а) найти частоты встречаемости каждого из аллельных генов по известному соотношению частот генотипов особей;

   б) или наоборот, найти частоту встречаемости какого-либо из генотипов особей по известной частоте встречаемости доминантного или рецессивного аллеля изучаемого признака.

   Так вот, подставляя известное значение частоты встречаемости какого-то из аллелей гена в первую формулу и найдя значение частоты встречаемости второго аллеля, мы всегда сможем по уравнению Харди-Вайнберга найти частоты встречаемости самих различных генотипов потомства.

   Обычно некоторые действия (из-за их очевидности) решаются в уме. Но, чтобы было ясно то, что и так очевидно, надо хорошо понимать, что собой представляют буквенные обозначения в формуле Харди-Вайнберга.

   Положения закона Харди-Вайнберга применимы и к множественным аллелям. Так, если аутосомный ген представлен тремя аллелями (А, а1 и а2), то формулы закона приобретают следующий вид:

   р 2 АА+ q 2 а1а1 + r 2 а2а2 + 2рqАа1 + 2рrАа2 + 2qrа1а2 = 1.

   «В популяции из бесконечно большого числа свободно скрещивающихся особей в отсутствие мутаций, избирательной миграции организмов с различными генотипами и давления естественного отбора первоначальные частоты аллелей сохраняются из поколения в поколение».

   Допустим, что в генофонде популяции, удовлетворяющей описанным условиям, некий ген представлен аллелями А₁ и А₂, обнаруживаемыми с частотой р и q . Так как других аллелей в данном генофонде не встречается, то р +q = 1. При этом q = 1—р.

   Соответственно особи данной популяции образуют р гамет с аллелем А ₁ и q гамет с аллелем А₂. Если скрещивания происходят случайным образом, то доля половых клеток, соединяющихся с гаметами А ₁ , равна р, а доля половых клеток, соединяющихся с гаметами A ₂, — q. Возникающее в результате описанного цикла размножения поколение F ₁ образовано генотипами A _l A ₁, A ₁ A ₂, A ₂ A ₂, количество которых соотносится как (р + q) (р + q) = р 2 + 2 pq + q 2 (рис. 10.2). По достижении половой зрелости особи AlAi и АгА2 образуют по одному типу гамет — A ₁ или A ₂ — с частотой, пропорциональной числу организмов указанных генотипов (р и q). Особи A ₁ A ₂ образуют оба типа гамет с равной частотой 2 pq /2.

   Рис. Закономерное распределение генотипов в ряду поколений в зависимости от частоты образования гамет разных типов (закон Харди—Вайнберга)

   Таким образом, доля гамет A ₁ в поколении F ₁ составит р 2 + 2pq/2 = р 2 + р(1—р) = p, а доля гамет А₂ будет равна q 2 + 2pq/2 = q 2 + + q ( l — q ) = q .

   Так как частоты гамет с разными аллелями в поколении fi в сравнении с родительским поколением не изменены, поколение F 2 будет представлено организмами с генотипами A _l A ₁ , A ₁ A ₂ и А₂А₂ в том же соотношении р 2 + 2pq + q 2 . Благодаря этому очередной цикл размножения произойдет при наличии р гамет A ₁ и q гамет А₂. Аналогичные расчеты можно провести для локусов с любым числом аллелей. В основе сохранения частот аллелей лежат статистические закономерности случайных событий в больших выборках.

   Уравнение Харди—Вайнберга в том виде, в котором оно рассмотрено выше, справедливо для аутосомных генов. Для генов, сцепленных с полом, равновесные частоты генотипов A _l A ₁ , A ₁ A ₂ и А₂А₂ совпадают с таковыми для аутосомных генов: р 2 + 2pq + q 2 . Для самцов (в случае гетерогаметного пола) в силу их гемизиготности возможны лишь два генотипа A ₁ — или А₂ —, которые воспроизводятся с частотой, равной частоте соответствующих аллелей у самок в предшествующем поколении: р и q. Из этого следует, что фенотипы, определяемые рецессивными аллелями сцепленных с хромосомой Х генов, у самцов встречаются чаще, чем у самок.

   Так, при частоте аллеля гемофилии, равной 0,0001, это заболевание у мужчин данной популяции наблюдается в 10 000 раз чаще, чем у женщин (1 на 10 тыс. у первых и 1 на 100 млн. у вторых).

   Еще одно следствие общего порядка заключается в том, что в случае неравенства частоты аллеля у самцов и самок разность между частотами в следующем поколении уменьшается вдвое, причем меняется знак этой разницы. Обычно требуется несколько поколений для того, чтобы возникло равновесное состояние частот у обоих полов. Указанное состояние для аутосомных генов достигается за одно поколение.

   Закон Харди — Вайнберга описывает условия генетической стабильности популяции. Популяцию, генофонд которой не изменяется в ряду поколений, называют менделевской. Генетическая стабильность менделевских популяций ставит их вне процесса эволюции, так как в таких условиях приостанавливается действие естественного отбора. Выделение менделевских популяций имеет чисто теоретическое значение. В природе эти популяции не встречаются. В законе Харди — Вайнберга перечислены условия, закономерно изменяющие генофонды популяций. К указанному результату приводят, например, факторы, ограничивающие свободное скрещивание (панмиксию), такие, как конечная численность организмов в популяции, изоляционные барьеры, препятствующие случайному подбору брачных пар. Генетическая инертность преодолевается также благодаря мутациям, притоку в популяцию или оттоку из нее особей с определенными генотипами, отбору.

   Задача 1. В популяции человека количество индивидуумов с карим цветом глаз составляет 51%, а с голубым – 49%. Определите процент доминантных гомозигот в данной популяции.

   Сложность решения подобных заданий в их кажущейся простоте. Раз так мало данных, то и решение должно быть как-будто очень короткое. Оказывается не очень.

   По условию подобного рода заданий нам, как правило, дается информация об общем количестве фенотипов особей в популяции. Поскольку фенотипы особей в популяции с доминантными признаками могут быть представлены как гомозиготными по генотипу особями АА, так и гетерозиготными Аа, то для определения частот встречаемости каких-то конкретных генотипов особей в этой популяции, необходимо предварительно вычислить частоты встречаемости аллелей гена А и а по отдельности.

   Как мы должны рассуждать при решении этой задачи?

   Поскольку известно, что карий цвет глаз доминирует над голубым, обозначим аллель, отвечающий за проявление признака кареглазости А, а аллельный ему ген, ответственный за проявление голубых глаз, соответственно, а. Тогда кареглазыми в исследуемой популяции будут люди как с генотипом АА (доминантные гомозиготы, долю которых и надо найти по условию задачи), так и — Аа гетерозиготы), а голубоглазыми – только аа (рецессивные гомозиготы).

   По условию задачи нам известно, что количество людей с генотипами АА и Аа составляет 51%, а количество людей с генотипом аа — 49%. Как, исходя из этих статистических данных (большая выборка должна быть, репрезентативная), можно вычислить процент кареглазых людей только с генотипом АА?

   Для этого вычислим частоты встречаемости каждого из аллельных генов А и а в данной популяции людей. Закон Харди-Вайнберга, применяемый для больших свободно скрещивающихся популяций, как раз и позволит нам сделать это.

   Обозначив частоту встречаемости аллеля А в данной популяции буквой q, имеем частоту встречаемости аллельного ему гена а = 1 – q. (Можно было бы обозначить частоту встречаемости аллельного гена а отдельной буквой, как в тексте выше – это кому как удобнее). Тогда сама формула Харди-Вайнберга для расчета частот генотипов при моногибридном скрещивании при полном доминировании одного аллельного гена над другим будет выглядеть вот так:

   q 2 AA+ 2q(1 – q)Aa + (1 – q) 2 aa = 1.

   Ну, а теперь уже все просто, вы наверняка все догадались, что в этом уравнении нам известно, а что следует найти?

   (1 – q) 2 = 0,49 – это частота встречаемости людей с голубыми глазами.

   Находим значение q: 1 – q = корень квадратный из 0,49 = 0,7; q = 1 – 0,7 = 0,3, тогда q2 = 0,09.
   Это значит, что частота кареглазых гомозиготных особей АА в данной популяции будет составлять 0,09 или доля их будет равна 9%.

   Задача 2. У клевера лугового поздняя спелость доминирует над скороспелостью и наследуется моногено. При апробации установлено, что 4% растений относятся к раннеспелому типу клевера, какую часть от позднеспелых растений составляют гетерозиготы?

   В данном контексте апробация означает оценку чистоты сорта. А что, разве сортом не является чистая линия как сорта гороха у Менделя, например. Теоретически “да”, но на практике (поля то большие – это не опытные делянки гениального Менделя) в каждом производственном сорте могут находиться в каком-то количестве и “мусорные” аллели генов.

   В данном случае с позднеспелым сортом клевера, если бы сорт был чистым, присутствовали бы только растения с генотипом АА. Но сорт оказался на момент проверки (апробации) не очень чистым, так как 4% особей составляли раннеспелые растения с генотипом аа. Значит в этот сорт “затесались” аллели а.

   Так вот, раз они “затесались”, то в данном сорте должны присутствовать и особи, хотя по фенотипу и позднеспелые, но гетерозиготные с генотипом Аа — их количество нам и надо определить?

   По условию задачи 4% особей с генотипом аа составят 0,04 часть от всего сорта. Фактически это q 2 , значит частота встречаемости рецессивного аллеля а равна q = 0,2. Тогда частота встречаемости доминантного аллеля А равна p = 1 – 0,2 = 0,8.

   Отсюда количество позднеспелых гомозигот p2 = 0,64 или 64%. Тогда количество гетерозигот Аа будет составлять 100% – 4% – 64% = 32%. Поскольку всего позднеспелых растений 96%, то доля гетерозигот среди них составит: 32 х 100 : 96 = 33,3%.

   При обследовании популяции каракульских овец было выявлено 729 длинноухих особей (АА), 111 короткоухих (Аа) и 4 безухих (аа). Вычислите наблюдаемые частоты фенотипов, частоты аллелей, ожидаемые частоты генотипов по формуле Харди-Вайнберга.

   Это задача по неполному доминированию, поэтому, распределение частот генотипов и фенотипов совпадают и их можно было бы определить, исходя из имеющихся данных. Для этого надо просто найти сумму всех особей популяции (она равна 844), найти долю длинноухих, короткоухих и безухих сначала в процентах (86.37, 13.15 и 0.47, соответственно) и в долях частот (0.8637, 0.1315 и 0.00474).

   Но в задании сказано применить для расчетов генотипов и фенотипов формулу Харди-Вайнберга и, к тому же, рассчитать частоты аллелей генов А и а. Так вот для расчета самих частот аллелей генов без формулы Харди-Вайнберга не обойтись.

   Обратите внимание, что в этой задаче, в отличие от предыдущей, для обозначения частот аллельных генов, мы будем пользоваться приемом обозначений не как в первой задаче, а как разбиралось выше в тексте. Понятно, что результат от этого не изменится, но вы будете в праве в будущем использовать любой из этих способов обозначений, какой вам кажется более удобным для понимания и проведения самих расчетов.

   Обозначим частоту встречаемости аллеля А во всех гаметах популяции овец буквой р, а частоту встречаемости аллеля а — буквой q. Помним, что сумма частот аллельных генов p + q = 1.

   Так как по формуле Харди-Вайнберга p 2 AA + 2pqAa + q 2 aa = 1 имеем, что частота встречаемости безухих q2 равна 0.00474, то извлекая квадратный корень из числа 0.00474 мы находим частоту встречаемости рецессивного аллеля а. Она равна 0.06884.

   Отсюда мы можем найти частоту встречаемости и доминантного аллеля А. Она равна 1 – 0.06884 = 0.93116.

   Теперь по формуле можем вычислить снова частоты встречаемости длинноухих (АА), безухих (аа) и короткоухих (Аа) особей. Длинноухих с генотипом АА будет р 2 = 0.931162 = 0.86706, безухих с генотипом аа будет q 2 = 0.00474 и короткоухих с генотипом Аа будет 2pq = 0,12820. (Вновь полученные числа, рассчитанные по формуле, почти совпадают с вычисленными изначально, что говорит о справедливости закона Харди-Вайнберга).

   Задача 4. Почему доля альбиносов в популяциях так мала

   В выборке, состоящей из 84 000 растений ржи, 210 растений оказались альбиносами, т.к. у них рецессивные гены находятся в гомозиготном состоянии. Определите частоты аллелей А и а, а также частоту гетерозиготных растений.

   Обозначим частоту встречаемости доминантного аллельного гена А буквой p, а рецессивного а – буквой q. Тогда, что нам может дать формула Харди-Вайнберга p 2 AA + 2pqAa + q 2 aa = 1 для применения её к этой задаче?

   Поскольку общая численность всех особей данной популяции ржи нам известна 84000 растений, а в частях это и есть 1, то доля гомозиготных альбиносных особей с генотипом аа равная q2, которых всего 210 штук, составит q2 = 210 : 84000 = 0,0025, тогда q = 0,05; p = 1 – q = 0,95 и тогда 2pq = 0,095.

   Ответ: частота аллеля а – 0,05; частота аллеля А – 0,95; частота гетерозиготных растений с генотипом Аа составит 0,095.

   Задача 5. Выращивали кроликов шиншилл, а получили брак в виде альбиносиков

   У кроликов окраска волосяного покрова “шиншилла” (ген Cch) доминирует над альбинизмом (ген Ca). Гетерозиготы CchCa имеют светло-серую окраску. На кролиководческой ферме среди молодняка кроликов шиншилл появились альбиносы. Из 5400 крольчат 17 оказались альбиносами. Пользуясь формулой Харди-Вайнберга, определите, сколько было получено гомозиготных крольчат с окраской шиншилла.

   А как Вы думаете, полученная выборка в популяции кроликов в количестве 5400 экземпляров, может позволить нам использовать формулу Харди-Вайнберга? Да выборка значительная, популяция изолированная (кролиководческая ферма) и действительно можно применить в расчетах формулу Харди-Вайнберга.Чтобы правильно её использовать, надо четко представлять что нам дано, а что требуется найти.

   Лишь для удобства оформления, обозначим генотип шиншилл АА (количество их нам и надо будет определить), генотип альбиносиков аа, тогда генотип гетерозиготных серячков будет обозначаться Аа.

   Если “сложить” всех кроликов с разными генотипами в изучаемой популяции: АА + Аа + аа, то это и будет в сумме 5400 штук особей.
   Да еще нам известно, что кроликов с генотипом аа было 17 штук. Как же нам теперь, не зная сколько было гетерозиготных серых кроликов с генотипом Аа, определить сколько в этой популяции шиншилл с генотипом АА?

   Как мы можем видеть эта задача является почти “копией” первой, только там нам даны были результаты подсчетов в популяции людей кареглазых и голубоглазых индивидов в %, а здесь фактически нам известна сама численность альбиносов кроликов 17 штук и всех гомозиготных шиншилл и гетерозиготных серячков в сумме: 5400 – 17 = 5383 штук.

   Примем 5400 штук всех кроликов за 100%, тогда 5383 кролика (сумма генотипов АА и Аа) составит 99,685% или в частях это будет 0,99685.

   q 2 + 2q(1 – q) = 0,99685 – это частота встречаемости всех шиншилл и гомозиготных (АА), и гетерозиготных (Аа).

   Тогда из уравнения Харди-Вайнберга: q2 AA+ 2q(1 – q)Aa + (1 – q)2aa = 1 , находим

   (1 – q) 2 = 1 – 0,99685 = 0,00315 — это частота встречаемости альбиносных кроликов с генотипом аа. Находим чему равна величина 1 – q. Это корень квадратный из 0,00315 = 0,056. А q тогда равняется 0,944.

   q 2 равняется 0,891, а это и есть доля гомозиготных шиншил с генотипом АА. Так как эта величина в % составит 89,1% от 5400 особей, то количество гомозиготных шиншилл будет 4811 шт.

   Задача 6. Определение частоты встречаемости гетерозиготных особей по известной частоте встречаемости рецессивных гомозигот

   Одна из форм глюкозурии наследуется как аутосомно-рецессивный признак и встречается с частотой 7:1000000. Определить частоту встречаемости гетерозигот в популяции.

   Обозначим аллельный ген, отвечающий за проявление глюкозурии а, так как сказано, что это заболевание наследуется как рецессивный признак. Тогда аллельный ему доминантный ген, отвечающий за отсутствие болезни обозначим А.

   Здоровые особи в популяции людей имеют генотипы АА и Аа; больные особи имеют генотип только аа.

   Обозначим частоту встречаемости рецессивного аллеля а буквой q, а доминантного аллеля А – буквой р.

   Поскольку нам известно, что частота встречаемости больных людей с генотипом аа (а это значит q 2 ) равна 0,000007, то q = 0,00264575

   Так как p + q = 1, то р = 1 — q = 0,9973543, и p2 = 0,9947155

   Теперь подставив значения р и q в формулу:

   найдем частоту встречаемости гетерозиготных особей 2pq в популяции людей:

   2pq = 1 — p 2 — q 2 = 1 – 0,9947155 – 0,000007 = 0,0052775.

   Задача 7. Как и предыдущая задача, но про альбинизм

   Альбинизм общий (молочно-белая окраска кожи, отсутствие меланина в коже, волосяных луковицах и эпителии сетчатки) наследуется как рецессивный аутосомный признак. Заболевание встречается с частотой 1 : 20 000 (К. Штерн, 1965). Определите процент гетерозиготных носителей гена.

   Так как этот признак рецессивный, то больные организмы будут иметь генотип аа — это их частота равна 1 : 20 000 или 0,00005.

   Частота аллеля а составит корень квадратный из этого числа, то есть 0,0071. Частота аллеля А составит 1 — 0,0071 = 0,9929, а частота здоровых гомозигот АА будет 0,9859.

   Частота всех гетерозигот 2Аа = 1 — (АА + аа) = 0,014 или 1,4%.

   Задача 8. Кажется, как все просто, когда знаешь как решать

   Популяция европейцев по системе групп крови резус содержит 85% резус положительных индивидуумов. Определите насыщенность популяции рецессивным аллелем.

   Нам известно, что аллельный ген, отвечающий за проявление резус положительной крови является доминантным R (обозначим частоту его встречаемости буквой p), а резус отрицательный – рецессивным r (обозначим частоту встречаемости его буквой q).

   Поскольку в задаче сказано, что на долю p 2 RR + 2pqRr приходится 85% людей, значит на долю резус-отрицательных фенотипов q 2 rr будет приходиться 15% или частота встречаемости их составит 0,15 от всех людей европейской популяции.

   Тогда частота встречаемости аллеля r или ”насыщенность популяции рецессивным аллелем” (обозначенная буквой q) составит корень квадратный из 0,15 = 0,39 или 39%.

   Задача 9. Главное знать что такое пенетрантность

   Врожденный вывих бедра наследуется доминантно. Средняя пенетрантность составляет 25%. Заболевание встречаются с частотой 6:10000. Определите число гомозиготных особей в популяции по рецессивному признаку.

   Пенетрантность — это количественный показатель фенотипической изменчивости проявления гена.

   Пенетрантность измеряется в процентном отношении числа особей, у которых данный ген проявился в фенотипе к общему числу особей, в генотипе которых этот ген присутствует в необходимом для его проявления состоянии (гомозиготном — в случае рецессивных генов или гетерозиготном — в случае доминантных генов). Проявление гена у 100% особей с соответствующим генотипом называется полной пенетрантностью, а в остальных случаях — неполной пенетрантностью.

   За изучаемый признак отвечает доминантный аллель, обозначим его А. Значит организмы, имеющие данное заболевание имеют генотипы АА и Аа.

   Известно, что фенотипически вывих бедра выявляется у 6 организмов из всей популяции (10000 обследованных), но это лишь одна четвертая часть из всех людей, реально имеющих генотипы АА и Аа (так как сказано, что пенетрантность составляет 25%).

   Значит на самом деле людей с генотипами АА и Аа в 4 раза больше, то есть 24 из 10000 или 0,0024 часть. Тогда людей с генотипом аа будет 1 – 0,0024 = 0,9976 часть или 9976 человек из 10000.

   Задача 10. Если болеют только мужчины

   Подагра встречается у 2% людей и обусловлена аутосомным доминантным геном. У женщин ген подагры не проявляется, у мужчин пенетрантность его равна 20% (В.П. Эфроимсон, 1968). Определите генетическую структуру популяции по анализируемому признаку, исходя из этих данных.

   Так как подагра выявляется у 2% мужчин, то есть у 2 человек из 100 с пенетрантностью 20%, то реально носителями генов подагры является в 5 раз больше мужчин, то есть 10 человек из 100.

   Но, так как мужчины составляют лишь пол популяции, то всего людей с генотипами АА + 2Аа в популяции будет 5 человек из 100, а, значит, 95 из 100 будут с генотипом аа.

   Если частота встречаемости организмов с генотипами аа составляет 0,95, то частота встречаемости рецессивного аллеля а в этой популяции равна корню квадратному из числа 0,95 = 0,975. Тогда частота встречаемости доминантного аллеля ”А” в этой популяции равна 1 – 0,975 = 0,005.

   Задача 11. Как мало людей устойчивых к ВИЧ инфекции

   Устойчивость к ВИЧ-инфекции связана с наличием в генотипе некоторых рецессивных генов, например, ССR и SRF. Частота рецессивного аллеля ССR-5 в русской популяции составляет 0,25%, а аллеля SRF – 0,05%. В казахской популяции частота этих аллелей соответственно – 0,12% и 0,1%. Рассчитайте частоты организмов, имеющих повышенную устойчивость к ВИЧ-инфекции, в каждой из популяций.

   Понятно, что повышенной устойчивостью к ВИЧ-инфекции будут обладать лишь гомозиготные организмы с генотипами аа. Организмы же с генотипами АА (гомозиготы) или Аа (гетерозиготы) не устойчивы к ВИЧ инфекции.

   В русской популяции устойчивых организмов по аллельному гену ССR будет О,25% в квадрате = 0,0625%, а по аллельному гену SRF 0,05% в квадрате = 0,0025%.

   В казахской популяции устойчивых организмов по аллельному гену ССR будет О,12% в квадрате = 0,0144%, а по аллельному гену SRF 0,1% в квадрате = 0,01%.

   источник