4.2. Наследование признаков, сцепленных с полом

240. При скрещивании самки дрозофилы с нормальными крыльями и самца, имеющего обрезанные на концах крылья, в F₁ все особи оказались дикого фенотипа, а во втором поколении получили 53 мухи с нормальными закругленными крыльями и 17 - с обрезанными, причем все 17 особей оказались самцами. В реципрокном скрещивании самки с обрезанными крыльями и нормального самца уже в первом поколении выщепилось 42 самца с обрезанными крыльями и 40 нормальных самок. Как наследуется форма крыла у дрозофилы? Какого расщепления следует ожидать во втором поколении реципрокного скрещивания?

241. Было проведено скрещивание дрозофил двух линий, различающихся электрофоретической подвижностью фермента 6-фосфоглюконатдегидрогеназы (6-ФГД):

В реципрокном скрещивании у самок также наблюдались три полосы, а у самцов - одна "медленная". Объясните полученные результаты.

242. Во Франции Дрие обнаружил трех бесшерстных телят. Все они были мужского пола. Родители двух из них были нормальные корова и бык. Кроме этих двух бычков от скрещивания родилась нормальная телка. Третий бесшерстный бычок родился от возвратного скрещивания нормальной телки с ее нормальным отцом, от которого с другими неродственными коровами было получено 180 нормальных телят. Можно ли на основании этих данных определить, как наследуется бесшерстность? Напишите возможные генотипы всех особей, которые упомянуты в задаче. Как можно проверить Ваше предположение?

243. У кошек рыжая окраска шерсти контролируется геном 0, локализованным в X-хромосоме; аналогичного локуса в Y-хромосоме нет. Кошки с генотипом 0/+ имеют черепаховую окраску из чередующихся черных и рыжих пятен. Какое потомство ожидается от следующих скрещиваний.

Почему так редки черепаховые коты? Напишите возможный генотип черепахового кота.

244. У одного двудомного цветкового растения встречается иногда рецессивный ген "узкие листья", локализованный в X-хромосоме. Гомозиготное широколистное растение было оплодотворено пыльцой узколистного. Выращенное из полученных семян женское растение обладало широкими листьями и было скрещено с широколистным мужским. Какими будут мужские и женские потомки от этого скрещивания и от дальнейших скрещиваний этих потомков с гомозиготными широколистными растениями? Система определения пола у этого растения такая же, как у дрозофилы и у человека.

245. Отец и сын - дальтоники, а мать различает цвета нормально. Правильно ли будет сказать, что в этой семье сын унаследовал свой недостаток от отца?

246. У человека псевдогипертрофическая мускульная дистрофия (смерть в 10-20 лет) в некоторых семьях зависит от рецессивного, сцепленного с полом гена. Болезнь зарегистрирована только у мальчиков. Почему? Если больные мальчики умирают до деторождения, то почему эта болезнь не элиминируется из популяции?

247. В приведенной на рис. 7 родословной королевы Виктории Английской, среди потомков которой многие страдали гемофилией, укажите носителей этой наследственной аномалии для каждого поколения. От кого в частности унаследовал гемофилию царевич Алексей?

Рис. 7 Родословная по гемофилии к задаче 247

Укажите возможные генотипы Елены (4), Леопольда Герцога Олбани (6) и Беатрисы (7).

В родословной цифрами обозначены: 1. Виктория Английская; 2. Альберт; 3. Алиса Гессенская; 4. Елена; 5. Христиан; 6. Леопольд Герцог Олбани; 7. Беатриса; 8. Ирина; 9. Александра Федоровна; 10. Алиса Аталонская; 11. Виктория Евгения; 12. Генрих; 13. Николай II; 14. Альфонс XII; 15. Вольдемар; 16. Царевич Алексей; 17. Виконт Трематон; 18. Альфонс; 19. Гонсало.

248. В Северной Каролине изучали появление в некоторых семьях лиц, характеризующихся недостатком фосфора в крови. Это явление было связано с заболеванием специфической формой рахита, не поддающейся лечению витамином D. В потомстве от браков 14 мужчин, больных этой формой рахита, со здоровыми женщинами родились 21 дочь и 16 сыновей. Все дочери страдали недостатком фосфора в крови, а все сыновья были здоровы. Какова генетическая обусловленность этого заболевания? Чем оно отличается от гемофилии?

249. Ангидрозная эктодермальная дисплазия (отсутствие потоотделения, нарушение терморегуляции) передается у людей как рецессивный, сцепленный с X-хромосомой признак. Юноша, не страдающий этим недостатком, женится на девушке, отец которой лишен потовых желез, а мать и ее предки здоровы. Какова вероятность того, что дети от этого брака будут страдать отсутствием потовых желез?

Нормальная женщина выходит замуж за мужчину, больного ангидрозной эктодермальной дисплазией. У них рождаются больная девочка и здоровый сын. Определите вероятность рождения следующего ребенка без аномалии.

250. Женщина, страдающая цветовой слепотой, имеет нормальных по этому признаку родителей и брата. Какова вероятность того, что ее первый сын будет дальтоником?

251. Классическая гемофилия передается как рецессивный, сцепленный с X-хромосомой признак. Мужчина, больной гемофилией, женится на женщине, не имеющей этого заболевания. У них рождаются нормальные дочери и сыновья, которые все вступают в брак с лицами, не страдавшими гемофилией. Обнаружится ли у внуков вновь гемофилия и какова вероятность появления больных в семье дочери и в семье сына?

Мужчина, больной гемофилией, вступает в брак с женщиной, отец которой страдал гемофилией. Определите вероятность рождения в этой семье здоровых детей.

252. Гипоплазия эмали (тонкая зернистая эмаль, зубы светло-бурого цвета) наследуется как сцепленный с X-хромосомой доминантный признак. В семье, где оба родителя страдали отмеченной аномалией, родился сын с нормальными зубами. Определите вероятность того, что следующий из их детей также будет с нормальными зубами.

253. Роза и Алла - родные сестры и обе, как и их родители, страдают ночной слепотой. У них есть еще сестра с нормальным зрением, а также брат и сестра, страдающие ночной слепотой. Роза и Алла вышли замуж за мужчин с нормальным зрением. У Аллы было две девочки и четыре мальчика, страдающие ночной слепотой. У Розы - два сына и дочь с нормальным зрением и еще один сын, страдающий ночной слепотой. Попробуйте определить генотипы Розы и Аллы, их родителей и всех детей. Составьте родословную семьи. Какова вероятность появления у Розы и Аллы внуков, страдающих ночной слепотой, при условии, что все их дети вступят в брак с лицами, нормальными в отношении зрения?

254. У собак некоторых пород известна мутация укорочения когтей на лапах, мутация рецессивна. При скрещивании суки, имеющей короткие коготки, с нормальным кобелем в F₁ все щенки имели нормальные когти, а в F₂ короткие коготки появились у половины самок. В реципрокном скрещивании все особи первого поколения имели нормальные коготки, а во втором поколении короткие коготки были обнаружены у половины щенков мужского пола. Как наследуется длина когтей у собак? Запишите оба скрещивания в генетической символике.

255. Известно, что недостаток образования некоторых половых гормонов у мужчин связан с наличием в Y-хромосоме рецессивного аллеля гена, ответственного за синтез антигена H-Y. Как будет наследоваться гормональная недостаточность в ряду поколений? От кого юноша унаследовал этот дефект, от матери или от отца?

256. У мужчины по краю ушной раковины сильно развит волосяной покров. У его отца, деда и прадеда уши также были волосатыми. В отличие от известного утверждения братьев Стругацких ("Понедельник начинается в субботу"), этот признак никак не сказывался на их умственных способностях. У двух сыновей мужчины уши волосатые, а у дочери края ушной раковины лишены волосяного покрова. Составьте родословную данной семьи и определите характер наследования признака, если известно, что со стороны супруги мужчины ни у кого в родословной признак волосатых ушей никогда не проявлялся.

257. Фактор "К" у кур является рецессивным, летальным и сцепленным с полом. Гомозиготы по гену, его определяющему, гибнут до вылупления. От скрещивания петуха № 248 с группой кур получено 200 цыплят, из которых половина петушков и половина курочек. От скрещивания петуха № 51 с теми же курами получено 210 цыплят, из которых 70 курочек. Определите генотипы петухов и кур.

258. Мутация, придающая скорлупе яиц зеленовато-голубую окраску (по сравнению с нормальной белой), обусловлена мутированием одного гена и является доминантной. Какими скрещиваниями и с помощью каких критериев можно в течение двух поколений выяснить, является ли указанный ген аутосомным или сцепленным с полом, если имеется только одна такая курица, которая несет зеленовато-голубые яйца?

259. Селекционеры в некоторых случаях могут определить пол только что вылупившихся цыплят. При каких генотипах родительских форм можно это сделать, если известно, что гены "золотистого" (коричневого) и "серебристого" (белого) оперения расположены в Z-хромосоме и геи "золотистого" оперения рецессивен по отношению к "серебристому"? Не забудьте, что у кур гетерогаметным полом является женский. Чаще всего X-хромосому в этом случае обозначают Z, а F-хромосому, если она имеется,- W.

260. У наездника Mormoniella самки развиваются из оплодотворенных яиц (2n), а самцы - из неоплодотворенных (n) с последующей диплоидизацией соматических клеток. Гетерозиготная самка (Aa) скрещивается с самцом, имеющим рецессивный аллель данного гена. Какое расщепление ожидается у потомков F₂ и F₃ этого скрещивания, если аллель A неполно доминирует над аллелем a?

Решение задачи № 241. При скрещивании самок дрозофилы, имеющих "быстрый" фермент 6-фосфоглюконатдегидрогеназу, с самцом, имеющим "медленный" фермент, у самцов F₁ наблюдалась только одна "быстрая" полоса фермента при электрофорезе. Из этого можно заключить, что раз рассматриваемый признак наследуется, крискросс (от матери к сыновьям), то ген, ответственный за синтез 6-ФГД, локализован в X-хромосоме дрозофилы, а в Y-хромосоме аналогичный локус отсутствует. Обозначим аллель, ответственный за синтез фермента с высокой электрофоретической подвижностью,- X^A, а аллель, отвечающий за синтез фермента с малой подвижностью,- X^a.

У самок F₁ прямого скрещивания появились три полосы фермента: "быстрая", "медленная" и более широкая "промежуточная". Наличие одновременно "быстрой" и "медленной" полос вполне объяснимо, если предположить кодоминантность аллелей. Таким образом, при наличии в генотипе особи X^A и X^a синтезируются как "быстрые", так и "медленные" молекулы фермента 6-ФГД. Такое предположение вполне подтверждается результатами реципрокного скрещивания, где одновременно обе полосы появились в F₁ опять-таки только у особей женского пола. В генетической символике данная пара реципрокных скрещиваний может быть записана следующим образом:

Что касается появления у самок в обоих скрещиваниях третьей "промежуточной" полосы, то это явление можно объяснить, предположив, что активный фермент образуется при соединении друг с другом двух идентичных (кодируемых одним генетическим локусом) субъединиц. Причем у гетерозиготной особи каждая субъединица с одинаковой вероятностью объединится с "быстрой" или "медленной":

В таком случае, действительно, "гибридных" молекул фермента 6-ФГД будет в два раза больше, чем молекул "быстрого" (AA) или "медленного" (aa) класса, и промежуточная полоса будет окрашиваться вдвое интенсивнее остальных.