4.4. Наследование признаков, контролируемых аутосомными и сцепленными с полом генами

270. Две красноглазые длиннокрылые особи дрозофилы при скрещивании между собой дали следующее потомство:

• самки: 154 красноглазых длиннокрылых, 48 красноглазых с зачаточными крыльями;
• самцы: 98 красноглазых длиннокрылых, 95 белоглазых длиннокрылых, 27 красноглазых с зачаточными крыльями, 30 белоглазых с зачаточными крыльями.

Какова генетическая обусловленность этих признаков? Каковы генотипы родителей и потомков?

271. Известный своими исследованиями в области молекулярной генетики Бензер обратился к классической дрозофиле и получил у нее серию поведенческих мутаций в X-хромосоме. Самыми интересными из его коллекции мутантов были мухи с патологической реакцией на эфирный наркоз, которые получили название "обморочных мутантов", так как падали в обморок от малейшего шума. Однажды исследователь скрестил такую "обморочную" самку с самцом с черным телом. Как и следовало ожидать, в первом поколении все мухи оказались серыми и только самцы F₁ легко падали в обморок. Как по-вашему, какая часть потомства F₂ и какого пола будет черной и столь слабонервной одновременно?

272. Ниже даны типы скрещиваний дрозофилы и фенотип потомства F₁:

Какие выводы о доминантности и рецессивности, и о характере наследования признаков можно сделать на основании результатов приведенных скрещиваний?

273. Допустим, что ген "шерстистых" волос у человека доминантен и расположен в одной из аутосом. Мужчина с обычными волосами, не страдающий дальтонизмом, вступает в брак с женщиной, тоже не страдающей дальтонизмом. У них рождается сын-дальтоник с "шерстистыми" волосами. Каковы генотипы всех трех индивидуумов?

274. У кур полосатая окраска оперения определяется доминантным, сцепленным с полом геном B, черная - b; темная окраска кожи зависит от аутосомного гена S, белая - s; розовидный гребень - R, листовидный - r. Аутосомный ген C в гетерозиготном состоянии (Cc) обуславливает коротконогость, а в гомозиготном (CC) имеет летальный эффект; особи, несущие оба нормальных аллеля (cc), имеют нормальную длину ног. Черный темнокожий петух с розовидным гребнем скрещен с полосатой темнокожей курицей с листовидным гребнем. Оба родителя коротконогие. Среди цыплят 6 полосатых темно-кожих петушков, 2 полосатых белокожих петушка, 5 черных темнокожих курочек, 2 черные белокожие курочки. Все цыплята с розовидным гребнем. Каковы генотипы родительских особей? Сколько цыплят из 15 родившихся теоретически должны быть коротконожками?

275. У канареек сцепленный с полом ген B определяет зеленую окраску оперения, b - коричневую. Наличие хохолка зависит от аутосомного гена C, его отсутствие - c. Зеленого хохлатого самца скрещивают с коричневой самкой без хохолка. Каковы будут F₁, F₂ и потомки обоих возвратных скрещиваний? Какой результат ожидается в реципрокном скрещивании? Оба родителя зеленые хохлатые. От них получено 2 птенца: зеленый хохлатый самец и коричневая без хохолка самочка. Определите генотипы родителей. Какого потомства следует ожидать от их скрещивания по типу "брат-сестра"?

276.

 Жила на свете кошечка,
 Проворна и смела
 И шерстка у ней рыжая,
 Пушистая была.

 К ней котик черный, гладенький
 Нередко приходил
 И разговоры нежные
 С той кошкой заводил.

 В положенные сроки
 Родилось шесть котят,
 Слепые, гладкошерстные
 И вечно есть хотят.

 Три самки многоцветные,
 Три рыженьких самца...
 Пусть, мать гомозиготная,
 А генотип отца?

 В F2 же катавасия:
 Есть кошки двух мастей
 И двух мастей есть котики,
 пушистых часть детей...

277. У человека аниридия (тип слепоты) зависит от доминантного аутосомного гена, а оптическая атрофия (другой тип слепоты) - от рецессивного сцепленного с полом гена. Мужчина с оптической атрофией женился на женщине с аниридией. Какие у них могут быть дети? Какие дети могут быть у матери с оптической атрофией и у отца с аниридией?

278. Гипертрихоз (вырастание волос по краю ушной раковины) передается через Y-хромосому, а полидактилия (шестипалость) - доминантный аутосомный ген. В семье, где отец имел гипертрихоз, а мать полидактилию, родилась нормальная в отношении обоих признаков дочь. Какова вероятность того, что следующий ребенок в этой семье также будет без обеих аномалий?

279. Гипертрихоз наследуется как сцепленный с Y-хромосомой признак, который проявляется лишь к 17 годам жизни. Одна из форм ихтиоза (чешуйчатость и пятнистое утолщение кожи) наследуется как рецессивный, сцепленный с X-хромосомой признак. В семье, где женщина нормальна по обоим признакам, а муж является обладателем только гипертрихоза, родился мальчик с признаками ихтиоза. Определите вероятность проявления у этого мальчика гипертрихоза. Определите вероятность рождения в этой семье детей без обеих аномалий и какого они будут пола.

280. Пигментный ретинит (прогрессирующее сужение поля зрения и усиливающаяся ночная слепота, нередко приводящая к полной слепоте) может наследоваться тремя путями: как аутосомный доминантный признак, как аутосомный рецессивный и как рецессивный, сцепленный с X-хромосомой. Определите вероятность рождения больных детей в семье, где мать больна пигментным ретинитом и является гетерозиготной по всем трем парам генов, а отец здоров и нормален по всем трем признакам.

281. Внимательно рассмотрите предложенную на рис. 8 родословную. Как наследуется каждый из трех признаков? Какова вероятность того, что дети пробанда (A) будут иметь ту же аномалию, которой он страдает?

Рис. 8. Родословная к задаче 281. Условные обозначения: 1 - первый признак, 2 - второй признак, 3 - третий признак

282. В семье, где жена имеет первую группу крови, а муж - IV, родился сын дальтоник с III группой крови. Оба родителя различают цвета нормально. Определите вероятность рождения в этой семье здорового сына и возможные его группы крови. Дальтонизм наследуется как сцепленный с X-хромосомой признак.

283. Отосклероз (поражение стремечка, приводящее к глухоте) наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 30%. Гипертрихоз (вырастание волос на краю ушной раковины) наследуется как признак, сцепленный с Y-хромосомой с полным проявлением к 17 годам. Определите вероятность проявления одновременно обеих аномалий у детей в семье, где жена нормальна и гомозиготна, а муж имеет обе аномалии, но мать его была нормальной гомозиготной женщиной.

284. Отосклероз (очаговое заболевание косточек среднего уха, способное вызвать глухоту) наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 30%. Отсутствие боковых верхних резцов наследуется как сцепленный с X-хромосомой рецессивный признак с пенетрантностью 100%. Определите вероятность рождения детей с обеими аномалиями одновременно в семье, где мать гетерозиготна в отношении обоих признаков, а отец нормален по обеим парам генов.

285. Женщина с группой крови А и нормальной свертываемостью крови (здоровая) выходит замуж за здорового мужчину с группой крови B. От этого брака родилось три ребенка: Катя - здоровая, с группой крови A, Витя - здоровый с группой крови 0, Глеб - гемофилик с группой крови А. Известно, что родители женщины были здоровые, мать имела группу крови 0, а отец AB. У мужчины отец и мать здоровы, группы крови A и B соответственно. Объясните, от кого Глеб унаследовал гемофилию. Определите генотипы всех членов семьи.

286. У одной женщины отец страдает цветовой слепотой. Двое ее братьев, а также дядя с материнской стороны больны гемофилией. Муж этой женщины дальтоник, их сын страдает гемофилией, а дочь - дальтоник. Какова вероятность того, что эта дочь является носительницей гемофилии?

287. Способность различать вкус фенилтиокарбамида (ФТК) обусловлена доминантным аутосомным геном T, люди, не различающие вкус данного вещества, имеют генотип tt. Женщина с нормальным зрением, различающая вкус ФТК, вышла замуж за дальтоника, неспособного различать вкус фенилтиокарбамида. У них было две дочери, не страдавшие дальтонизмом и различающие вкус ФТК, и четыре сына, ни один из которых не страдал дальтонизмом, причем два различали вкус фенилтиокарбамида, а два - не различали. Каковы генотипы родителей и их детей? Определите вероятность гетерозиготности матери по гену дальтонизма.

288. Черепаховая (двухцветная черная с рыжими пятнами) кошка скрестилась с белым голубоглазым котом. В помете было 6 котят: 1 кошка белая голубоглазая, 1 кошка черепаховая (двухцветная I кошка рыжая, 1 котик белый голубоглазый, 1 котик рыжий и 1 котик черный Возвратно скрестили отца с рыжей дочерью и получили трех белых голубоглазых котят, одного рыжего самца и одну трехцветную (с черными, рыжими и белыми пятнами) кошечку. Возвратно скрестили мать с белым голубоглазым сыном и получили двух белых голубоглазых котят, самца и самку, двух черных, самца и самку, и одну двухцветную черепаховую кошечку. Объясните характер наследования окраски шерсти у кошек. Напишите генотипы родителей и потомков всех рассмотренных скрещиваний.

289. Какое расщепление в F₂ следует ожидать от скрещивания двух линий дрозофил с ярко-красными глазами, если этот признак у них контролируется разными рецессивными генами, которые расположены в X-хромосоме и тесно сцеплены между собой?

290. В лаборатории имелись две линии дрозофил с ярко-красными глазами, полученные ранее из двух разных источников. Однажды самца линии № 1 скрестили с самкой из линии № 2. В первом поколении все самки оказались с нормальными темно-красными глазами, а самцы - все с ярко-красными. В F₂ и у самок и у самцов наблюдалось расщепление по цвету глаз:

• самки - 120 с ярко-красными глазами, 72 с темно красными,
• самцы - 112 с ярко-красными глазами, 67 с темно-красными.

Какое расщепление теоретически должно быть во втором поколении реципрокного скрещивания, если самку из линии № 1 скрестить с самцом из линии № 2?

291. При скрещивании самца дрозофилы с коричневыми глазами с самкой с ярко-красными глазами в первом поколении самки оказались дикого типа (темно-красные глаза), а самцы имели ярко-красные глаза. Во втором поколении наблюдалось расщепление: 36 с темно-красными, 35 - с ярко-красными, 11 - с коричневыми и 12 - с белыми глазами. В реципрокном скрещивании все особи первого поколения имели нормальные глаза, а в F₂ у самок наблюдалось расщепление: 92 мухи с нормальными глазами, 30 - с коричневыми; а у самцов расщепление было примерно следующим: 3 части мух с темно-красными глазами, 3 - с ярко-красными, 1 - с коричневыми, 1 часть с белыми. Дайте генетическое объяснение наблюдаемым фактам.

292. В одном из опытов были скрещены самки и самцы дрозофилы, обладающие белыми глазами, но при-надлежащие к генетически отличным чистым линиям. В первом поколении и самки, и самцы обладали нормальными красными глазами. Скрещивание гибридных особей между собой дало во втором поколении следующее расщепление по окраске глаз:

• самки - 9 - красноглазые, 3 - с ярко-красными глазами, 3 - с коричневыми, 1 - белоглазые;
• самцы - 17 - белоглазые, 9 - красноглазые, 3 - с коричневыми глазами, 3 - с ярко-красными глазами.

Найдите генетическое объяснение полученному результату и определите генотипы родительских мух и гибридов первого поколения. Проверьте правильность определения, расписав результаты расщепления во втором поколении гибридов.

293. Скрещивается белая курица с бурым петухом. В F₁ все цыплята черные, а в F₂ получено следующее расщепление:

• среди петушков 61 черный и 19 бурых;
• среди курочек 10 бурых, 32 черных и 41 белая.

Как наследуется окраска оперения у кур?

294. Рябой (полосатый) петух, имеющий простой гребень, при скрещивании с рябой курицей, обладавшей ореховидным гребнем, дал следующее потомство:

1. рябых петухов с розовидным гребнем - 4,
2. рябых петухов с ореховидным гребнем - 5,
3. рябых кур с розовидным гребнем - 2,
4. нерябых кур с розовидным гребнем - 3,
5. рябых кур с ореховидным гребнём - 2,
6. нерябых кур с ореховидным гребнем - 2.

Объясните результаты скрещивания, определите генотипы родителей.

295. У небольшой рыбки Aplocheilus дикая форма имеет коричневую окраску. Известны также голубая, красная и белая разновидности. Было проведено скрещивание:

Определение пола происходит по типу XY, но пол удается определить только в годовалом возрасте, поэтому распределение по полу указано для особей, достигших годовалого возраста.

Как наследуется окраска у этих рыбок?

296. Как-то после посещения Страны Чудес Алисе стало грустно, одиноко и очень захотелось с кем-нибудь поговорить. И вдруг она увидела ослепительную улыбку, повисшую в воздухе, затем появились уши, лапы, хвост и к огромной радости Алисы у камина сидел Чеширский Кот и широко разевал рот. В этот вечер и произошло знакомство Чеширского Кота с Диной, пушистенькой беленькой кошечкой Алисы. Дину совершенно покорила улыбка Чеширского Кота, и ее кошачье сердце с тех пор принадлежало только ему. В Зазеркалье Дина появляется уже с котятами, но, к сожалению, ни дочери, ни сыновья не улыбались так очаровательно, как папа, хотя котики постоянно куда-то исчезали и приносили много хлопот маме. Прошло время и Дина стала бабушкой четырех прелестных внучат: двух совершенно неулыбчивых кошечек и двух котиков, один из которых появлялся и исчезал, при этом постоянно улыбаясь, и был вылитой копией деда- его так и звали Чеширский Кот младший. Но любимым бабушкиным внуком был толстенький неулыбчивый котик, которого Дина ласково назвала Бегемотиком. Он вырос впоследствии в знаменитого Бегемота и с годами еще больше развил способность исчезать в одном месте и появляться совершенно в другом. Предложите объяснение характера наследования признаков улыбчивости и способности исчезать в ряду потомков Чеширского Кота и запишите все скрещивания в генетической символике.

297. Пробанд - юноша, страдающий ночной слепотой. У него сестра и брат с нормальным зрением. Мать пробанда имеет пять братьев и одну сестру. У сестры матери нормальное зрение. Она состоит в браке с нормальным по зрению мужчиной и имеет сына с цветовой слепотой. Три брата матери страдают одновременно ночной и цветовой слепотой, один брат - только ночной слепотой и один брат только цветовой слепотой. Бабка и дед пробанда по линии матери имеют нормальное - зрение. У бабки один брат с ночной слепотой и еще один брат и пять сестер с нормальным зрением. Все сестры бабки замужем за мужчинами с нормальным зрением. У двух сестер бабки по одному сыну, страдающему одновременно ночной и цветовой слепотой. У третьей сестры - два сына с цветовой слепотой и дочь с нормальным зрением, имеющая от брака с мужчиной с нормальным зрением сына тоже с нормальным зрением. У четвертой сестры четыре сына с ночной слепотой и три сына с нормальным зрением. У пятой сестры один сын с ночной слепотой и две дочери с нормальным зрением. Обе дочери пятой сестры замужем за нормальными в отношении зрения мужчинами и имеют по два сына с нормальным зрением. Прабабушка (мать бабушки со стороны матери пробанда) и ее супруг с нормальным зрением. Сестра прабабушки, также с нормальным зрением, была замужем за нормальным в отношении зрения мужчиной и имела дочь с нормальным зрением, от брака которой с нормальным мужчиной есть внук с цветовой слепотой и внучка с нормальным зрением. Составьте родословную семьи и определите генотипы родителей прабабушки. Какова вероятность рождения детей с нормальным зрением в семье пробанда при условии, если он вступит в брак с женщиной, происходящей из семьи, благополучной по анализируемым заболеваниям?

Решение задачи № 271. Признак необычного поведения передается от матери к сыну, что свидетельствует о локализации соответствующего гена в X-хромосоме и его рецессивности. У самцов дрозофилы данный ген присутствует в гемизиготном состоянии. Обозначим X-хромосому, несущую рецессивный аллель, как X⁰, а X-хромосому с доминантным аллелем данного гена как X⁺. Ген, контролирующий окраску тела, не сцеплен с половыми хромосомами и расположен на одной из аутосом. Такой вывод следует из того, что все особи F₁ имели серую окраску тела. Это показывает также, что серая окраска доминирует над черной. Обозначим этот ген символом A. Распишем данное скрещивание в генетической символике.

Во втором поколении должно наблюдаться расщепление по окраске тела в отношении 3 серые: 1 черные, поскольку оба родителя гетерозиготны по данному гену. В отношении поведения половина самцов и самок будет нормальной (X⁺X⁰ и X⁺Y) и половина - "обморочной" (X⁰X⁰ и X⁰Y). В итоге расщепление будет следующим: (3 серые: 1 черные) (1 нормальные: 1 "обморочные") = 3 нормальных серых : 3 "обморочных" серых : 1 нормальных черных: 1 "обморочных" черных. Такое расщепление будет наблюдаться как среди самок, так и среди самцов. К такому же выводу можно прийти, построив решетку Пеннета.

Ответ: ¹/₈ часть особей второго поколения будет черной и "обморочной" одновременно.