Признаки сцепленные с полом у кур

Задача 1. Наследование признаков, сцепленных с полом

У кур пестрая окраска определяется доминантным геном, сцепленным с Х-хромосомой. Рецессивный ген определяет черную окраску. При скрещивании пестрой курицы с черным петухом были получены пестрые и черные куры. После их размножения получены гибриды F2. 1) Какой фенотип будут иметь петухи и куры в F1? 2) Какой фенотип будет у кур и петухов F2? 3) Какое расщепление по окраске будет наблюдаться в F2? 4) Какая часть петухов F2 может дать нерасщепляющееся потомство при скрещивании с черными курами?

Как известно, у кур женский организм является гетерогаметным, а мужской – гомогаметным. Обозначим гены пестрой и черной окраски как В и b. Поскольку гены окраски локализованы в половой Х-хромосоме, необходимо указать локализацию генов в половых хромосомах: Х В и Х b соответственно. Генотип рябой курицы будет Х B Y, а черного петуха – Х b Х b . Ген окраски, локализованный в Х-хромосоме, гомозиготен (не имеет аллельного гена в У-хромосоме), поэтому у гетерогаметного пола (у куриц) признак проявляется при наличии как доминантного, так и рецессивного гена. Решение задачи продемонстрировано на рис. 8.

Рис. 20. Сцепленное с полом наследование окраски у кур

Как видно из схемы скрещивания, наследование признака идет «крест-накрест», в результате получаются черные курицы и пестрые петухи F1. При этом петухи F1 гетерозиготны и дают два типа гамет с доминантным и рецессивным геном. В результате в F2 появляются курицы и петухи как пестрой, так и черной окраски в соотношении 1 : 1. Такое же соотношение по фенотипу сохраняется для всего потомства. Как видно из рисунка, пестрые петухи F2 гетерозиготны, а черные – гомозиготны, следовательно, лишь черные петухи дадут нерасщепляющееся потомство при скрещивании с черными же курами.

Таким образом, ответы на вопросы задачи: 1) в F1 петухи пестрые, а курицы черные; 2) в F2 среди кур и петухов наблюдается расщепление по окраске в соотношении 1 : 1; 3) в целом в F2 расщепление по фенотипу пестрые: черные куры в соотношении 1 : 1; 4) в F2 1 /2 петухов (черные) гомозиготна и даст стабильное потомство при скрещивании с черными курами.

Вопросы для самопроверки

1. Расщепление в потомстве при полном сцеплении генов.

2. Какие гаметы называется рекомбинантными, нерекомбинантными?

3. Чему равно расстояние между генами в группе сцепления?

4. Сколько типов гамет образуется при неполном сцеплении у дигетерозиготы?

5. Сколько генотипических классов формируется у дигерозиготы при неполном сцеплении?

176.212.181.8 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

«Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом»

Разделы: Биология

Оборудование: компьютер, мультимедиапроектор, экран (интерактивная доска), презентация в Power Point.

Особенность: изучение темы урока осуществляется на основе просмотра презентации “Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом”.

Тип урока: урок изучения новой темы.

Цель: сформировать у учащихся представление о генетике пола, наследовании признаков, сцепленных с полом.

1. Образовательные: сформировать понятия: аутосомы, гетерохромосомы, гомогаметный, гетерогаметный пол, сформировать представление о детерминации развития пола, признаках, сцепленных с полом, признаках наследуемых через Y-хромосому и Х-хромосому; познакомить учащихся с особенностями наследования половых хромосом, некоторыми патологическими состояниями человека, наследуемыми сцепленно с полом.

2. Воспитательные: формировать сознательное отношение к своему здоровью и здоровью потомков.

3. Развивающие: продолжить формирование умений и навыков решения генетических задач на сцепленное наследование генов, на наследование, сцепленное с полом, развивать мыслительные операции; терминологический аппарат.

1. Организационный момент.

Учитель приветствует учащихся. Объявляется тема, цель урока. (Приложение 1. Слайд презентации №1).

2. Изучение новой темы.

Генетика пола – важное и интересное направление современной генетики. Проблема происхождения половых различий, механизмов определения пола и поддержания определенного соотношения полов в группах животных организмов очень важна и для теоретической биологии, и для практики. Рассмотрим хромосомный набор человека. (Приложение 1. Слайд №2). Он содержит 22 пары хромосом, одинаковых у мужского и женского организма, и одну пару хромосом, по которой различаются оба пола. Хромосомы, одинаковые у обоих полов, называют аутосомами. Хромосомы, по которым мужской и женский пол отличаются друг от друга – это половые или гетерохромосомы. (Запишите определения в рабочую тетрадь). (Приложение 1. Слайд №3). Половые хромосомы у женщин одинаковы, их называют Х-хромосомами. У мужчин имеется Х-хромосома и одна Y-хромосома.

В результате гаметогенеза все яйцеклетки имеют по одной Х-хромосоме, а сперматозоиды – гаметы двух сортов: половина несет Х-хромосому, половина — Y-хромосому. (Приложение 1. Слайд №4). Пол потомка зависит от того, какой спермий оплодотворит яйцеклетку. Если яйцеклетка оплодотворяется сперматозоидом, несущим Х-хромосому, развивается женский организм. Если яйцеклетка оплодотворяется сперматозоидом, несущим Y-хромосому, развивается мужской организм. В результате случайного оплодотворения половина гамет получает Х-хромосому, другая половина Y-хромосому. Поэтому у раздельнополых организмов соотношение полов обычно составляет 1:1, т.е. самцы и самки встречаются одинаково часто.

Женщины (XХ) имеют одну Х-хромосому от отца и одну Х-хромосому от матери. Мужчина (XY) получает Х-хромосому только от матери. Этим обусловлена особенность наследования генов, расположенных в половых хромосомах. (Приложение 1. Слайд №5).

Пол, содержащий в своих клетках две Х-хромосомы, называется гомогаметным, так как он дает все гаметы одинаковые, а содержащий и Х– и Y-хромосомы, образующий два типа гамет – гетерогаметным. (Запишите определения в рабочую тетрадь).

Детерминация развития пола. (Приложение 1. Слайд №6).

1. У человека, большинства позвоночных, дрозофил, многих насекомых и двудомных растений гомогаметным является женский пол (XX), а гетерогаметным — мужской пол.

2. У птиц гомогаметным является мужской пол (XX), а гетерогаметным — женский пол (ХУ). Половые хромосомы у этих видов иногда обозначают буквами W и Z, при этом самцы обозначаются символами ZZ, а самки WZ.

3. У прямокрылых (кузнечиков) гомогаметным является женский пол (XX), а моногаметным — мужской пол (ХО).

4. Гаплоидия широко распространена у пчел и муравьев. У этих организмов нет половых хромосом: самки — это диплоидные особи, а самцы — гаплоидные. (Приложение 1. Слайд №7).

5. У некоторых животных определение пола зависит от внешних условий. Например, у морского червя бонелии, особи, которые в личиночной стадии остаются свободно плавающими, становятся самками, а личинки, прикрепившиеся к телу взрослой самки, превращаются в самцов в результате мускулинизирующего действия гормона, выделяемого самкой.

Признаки, наследуемые с половыми хромосомами X и У, получили название сцепленных с полом. (Приложение 1. Слайд №8).

Y-хромосому часто называют генетически инертной или генетически пустой, так как в ней очень мало генов. У человека на У-хромосоме располагается ряд генов, регулирующих сперматогенез, проявления антигенов гистосовместимости, влияющих на размер зубов и т. д. Известны аномалии, сцепленные с Y-хромосомой, которые от отца передаются всем сыновьям (чешуйчатость кожи, перепончатые пальцы, сильное оволосение на ушах). У-хромосома передается от отца всем его сыновьям, и только им. Следовательно, для генов, содержащихся только в У-хромосоме, характерно голандрическое наследование, т. е. они передаются только от отца к сыну и проявляются у самцов.

Х-хромосома несет много различных признаков. (Приложение 1. Слайд №9). Описано более 370 болезней сцепленных с ней. В женском организме (XX) каждый признак по генам, будет являться либо гомо-, либо гетерозиготным. Поскольку у особей мужского пола одна Х-хромосома, то все локализованные в ней гены, даже рецессивные, сразу же проявляются в фенотипе.

У человека некоторые патологические состояния наследуются сцеплено с полом. К ним относится, например, гемофилия (повышенная кровоточивость), дальтонизм (аномалия зрения, при которой человек недостаточно различает красный и зеленый цвета). (Приложение 1. Слайд №10). Дальтонизм, частичная цветовая слепота, один из видов нарушения цветового зрения. Это заболевание впервые описано в 1794г. Дальтонизм встречается у 8% мужчин и у 0,5% женщин.

Гемофилия — сцепленное с полом рецессивное заболевание, при котором нарушается образование фактора VIII, ускоряющего свертывание крови. (Приложение 1. Слайд №11).

Ген находится в Х-хромосоме. Кровоточивость при гемофилии проявляется с раннего детства. Даже лёгкие ушибы вызывают обширные кровоизлияния – подкожные, внутримышечные. Порезы, удаление зуба и др. сопровождаются опасными для жизни кровотечениями, могут вызвать смерть. Эта патологическая мутация в гене F8C была в генотипе наследника царского престола русского царя Алексея. (Приложение 1. Слайд №12). Молекулярный дефект в Х– хромосоме способен самым жестоким образом распоряжаться жизнью многих поколений его потомков. Гемофилия А поражает почти исключительно людей мужского пола. В среднем, один из 10 000 мальчиков рождается с этой патологией, и только в 70% случаев в его родословной можно найти указания на наследственную передачу мутантного гена. Это значит, что для каждой третьей семьи, в которой случилось такое несчастье, последнее является полной неожиданностью. Рассмотрим родословную потомков английской королевы Виктории. Предполагают, что ген гемофилии возник в результате мутации у самой королевы Виктории или у одного из ее родителей. Краткий обзор родословной (Приложение 1. Слайд презентации №13).

(Приложение 1. Слайд №14). В Кемеровской области в Беловском районе проживает коренное население – телеуты, у которых наблюдается гемофилия. Рассмотрим родословную наследования гемофилии у телеутов Кемеровской области. Гемофилия прослеживается в пяти поколениях. Об этом свидетельствует родословная. (Приложение 1. Слайд №15). Предполагают, что это вновь возникшая мутация, родоначальником которой был мужчина (либо его мать). Сейчас это заболевание широко распространилось в данной популяции. Если в мире в среднем от 6,6 до 18 больных приходится на 10000 мужчин, то у телеутов частота заболевания гемофилией 3 человека на 1000 мужчин, что превышает мировой уровень в сотни раз. Таким образом, можно говорить о высокой накопляемости гена гемофилии в популяции телеутов. Возникает серьёзная опасность для данной народности, поскольку численность её всего 3, 5тысячи человек.

Задача (Приложение 1. Слайд презентации №16).

Изучив родословную наследования гемофилии у телеутов можно найти семью, в которой женщина – носитель вышла замуж за здорового мужчину. От этого брака родилось двое детей: мальчик – гемофилик и девочка – предполагаемый носитель заболевания. Родители очень обеспокоены здоровьем своих детей и внуков. Дайте прогноз в отношении здоровья внуков в этой семье. (Разбирается в качестве примера учителем на схеме. Приложение 1. Слайд №17). Особи женского пола, гетерозиготные по любому из сцепленных с полом признаков, фенотипически нормальны, но половина их гамет несет рецессивный ген. Несмотря на наличие у отца нормального гена, сыновья матерей-носителей с вероятностью 50% будут страдать гемофилией. Вторая часть задачи с определением фенотипа потомства детей от брака здоровой женщины и мужчины – гемофилика решается на доске учащимися под контролем учителя. После формулирования ответа учащимся можно предложить найти на родословной подобную семью. (Приложение 1. Слайд №18).

Другие публикации:  Джеймс кори цикл пространство

3. Закрепление изученного материала.

а)Учащимся предлагается ответить на вопросы: (Приложение 1. Слайд презентации №19).

  1. Как называются хромосомы, одинаковые у обоих полов?
  2. Какие хромосомы называются половыми или гетерохромосомами?
  3. От чего зависит пол будущего потомка?
  4. Какой пол и почему называется гомогаметным?
  5. Какой пол называется гетерогаметным?
  6. Какой пол гомогаметен у человека, большинства позвоночных, многих насекомых и двудомных растений?
  7. Какой пол гомогаметен у птиц, бабочек, рептилий, хвостатых амфибий?
  8. Какие признаки называются сцепленными с полом?
  9. Почему у особей мужского пола в фенотипе сразу проявляются даже рецессивные признаки, связанные с Х -хромосомой?
  10. Приведите примеры заболеваний, сцепленных с полом?

б) Учащимся предлагается решить задачи по теме “Наследование сцепленное с полом” (Приложение 1. Слайд презентации №20).

1. Гипоплазия эмали наследуется как сцепленный с Х-хромосомой доминантный признак. В семье, где оба родителя страдали этой аномалией, родился сын с нормальными зубами. Каким будет второй сын?

2. У человека псевдогипертрофическая мускульная дистрофия заканчивается смертью в 10–20 лет. В некоторых семьях эта болезнь зависит от рецессивного сцепленного с полом гена. Болезнь зарегистрирована только у мальчиков. Если больные мальчики умирают до деторождения, то почему это заболевание не исчезает из популяции?

3. Гипертрихоз (вырастание волос на краю ушной раковины) наследуется как признак, сцепленный с У-хромосомой. Какова вероятность рождения детей и внуков с этим признаком в семье, где отец и дедушка обладали гипертрихозом?

Наследование признаков, сцепленных с полом. Генетика пола

Разделы: Биология

Задачи урока:

  • сформировать знания о хромосомном механизме определения пола, познакомить с особенностями строения половых хромосом, с аутосомами;
  • на базе научных биологических знаний воспитать у учащихся правильное отношение к проблеме пола;
  • развивать умения анализировать, обобщать, делать выводы, сравнивать, продолжить формирование навыков решения генетических задач.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Формы работы: индивидуальная, групповая.

Оборудование:

  • Портрет К. Корреса;
  • Сборник задач по общей биологии для поступающих в ВУЗы;
  • Таблица “Кариотип человека”.

I. Изучение нового материала

1. Определение пола, варианты определения пола.

Работа со словарем юного биолога

Пол — это совокупность морфологических, физиологических, биохимических, поведенческих и других признаков организма, обуславливающих репродукцию.

Пол организма, как и любой признак, развивается, с одной стороны, под влиянием генотипа, с другой — факторов внешней среды. Для различных организмов влияние генотипа и факторов внешней среды на определение пола различно, т.е. у одних организмов (человек, большинство млекопитающих) определяющим является генотип, у других (рыбы, некоторые черви) – фактор внешней среды.

Рассказ учителя, сопровождающийся составлением схемы (Приложение 1).

Рассмотрим основные способы определения пола у раздельнополых организмов.

Определение пола до слияния гамет. У коловраток, тлей, первичных кольчецов развиваются два сорта яйцеклеток: крупные и мелкие. В дальнейшем из крупных яйцеклеток появляются самки, а из мелких — самцы. Такое определение пола называют прогамным.

Определение пола после слияния гамет. У морского червя Bonellia viridis самка относительно большая, самец – мелких размеров. Он постоянно живет в половых путях самки. Личинка червя бисексуальна, развитие самца или самки из такой личинки зависит от случая. Если личинка попадает на хоботок самки, то она превращается в самца, если прикрепится к субстрату (опоре) — то в самку. Подобный тип определения пола называют эпигамным.

Определение пола в момент оплодотворения – сингамное. Это — генетическое определение пола, так как зависит от баланса хромосом. Довольно часто его называют хромосомным определением пола.

Определение пола без оплодотворения. Примером может служить дафнии – мелкие ракообразные. Партеногенетически размножающиеся самки дафний в нормальных условиях производят, как правило, себе подобных потомков женского пола. При ухудшении условий существования (понижение температуры, уменьшения количества солнечных лучей, нехватка пищи и др.) из обычных партеногенетических яиц могут развиваться не только самки, но и самцы.

* Переопределение пола можно наблюдать у атлантической сельди. Сельди живут небольшими стаями, в каждой из которой имеется один самец и несколько самок. Если самец погибает, то через некоторое время самая крупная самка превращается в самца.

2. Хромосомное определение пола.

Проблема

От чего же зависит появление мужских и женских особей?

Хромосомный набор человека (кариотип) содержит 22 пары хромосом (аутосом), одинаковые у мужского и женского организмов, и одну пару хромосом (половые), по которой различаются оба пола. Половые хромосомы у женщин одинаковые, их называют X-хромосомы, у мужчин имеется одна X-хромосома и другая Y-хромосома.

Согласно хромосомной теории пола К.Корренса (1907) пол, имеющий одинаковые половые хромосомы, называют гомогаметный, так как он дает один тип гамет, а имеющий разные – гетерогаметным, так как он образует разные типы гамет.

Таким образом, у человека хромосомный набор выглядит так:

  • женщина — 44 аутосомы + XX
  • мужчина — 44 аутосомы + XY

D настоящее время изучены пять типов генетического определения пола.

Задание: проанализируйте данные таблицы.

Типы генетического определения пола

Исходя из приведенных табличных данных следует, что у человека, дрозофилы и ряда других организмов гомогаметен женский пол, у бабочек, пресмыкающихся, птиц — гетерогаметен. У перепончатокрылых (пчелы, осы, наездники) самцы развиваются из неоплодотворенных яиц и имеют гаплоидный набор хромосом- n, а самки из оплодотворенных яиц имеют диплоидный набор хромосом — 2n.

3. Наследование признаков сцепленных с полом.

В том случае, когда гены ответственные за формирование какого-либо признака, расположены в аутосомах, наследование осуществляется независимо от того, какой из родителей (мать или отец) являются носителем изучаемого признака. Но ситуация резко изменяется, когда признаки определяются генами, лежащими в половых хромосомах.

Признаки, развитие которых обусловлено генами, расположенными в одной из половых хромосом, называют сцепленными с половыми хромосомами (гоносомное наследование). X- хромосома значительно больше по своим размерам Y-хромосомы (Приложение 2). В X и Y- хромосомах имеются гомологичные участки, содержащие аллельные гены (А). Но в X- хромосоме есть большой участок, которому нет гомологичного в Y-хромосоме (В). Признаки, развитие которых детерминируют гены, расположенные в негомологичном участке X- хромосомы, называются сцепленными с X- хромосомой. Таких признаков для человека описано около 200 (дальтонизм, гемофилия — рецессивные и доминантные — рахит, темная эмаль зубов и др.)

Голандрические признаки детерминируются генами, расположенными в негомологичном участке Y-хромосомы (С), и проявляются фенотипически только у мужчин и передаются от отца ко всем сыновьям. Таких генов описано 6 (ихтиоз, волосатость ушей, перепонка между пальцами ног и др.)

Работа у доски — решение генетической задачи.

Задача. Рецессивный ген гемофилии (несвертываемость крови) сцеплен с X- хромосомой (с полом). Отец девушки страдает гемофилией, тогда как мать в этом отношении здорова и происходит из семьи, благополучной по данному заболеванию. Девушка выходит замуж за здорового юношу. Что можно сказать о будущих сыновьях и дочерях.

Дано:

  • Объект: человек
  • Признаки: нормальная свертываемость крови- H, гемофилия- h

Определить: рождение в семье здоровых и больных сыновей и дочерей.

Решение: отец девушки – гемофилик, значит, единственная X- хромосома в его генотипе несет рецессивный ген. Мать девушки и ее предки здоровы: следовательно, полученная от нее дочерью вторая X- хромосома имеет доминантный ген нормальной свертываемости крови. Таким образом, генотип девушки X H X h , генотип юноши X H Y .

Ответ: все дочери будут фенотипически здоровы, но из них 50% могут оказаться носителями гена гемофилии, а сыновья 50% — здоровы, 50% — гемофилики.

Такое наследование получило название “крисс — кросс” (или крест-накрест) сыновья наследуют фенотипический признак матери, а дочери — признак отца.

II. Самостоятельная работа

Форма работы: групповая (класс делится на три группы).

Задача №126 (1 группа) — ген локализован в X- хромосоме.

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

Задача №134 (2 группа) — ген локализован в Y — хромосоме.

У человека в Y – хромосоме находится ген, определяющий развитие перепонки между вторым и третьим пальцами ног. Определите, какие будут дети и внуки у мужчины с перепонками между пальцами и какова их вероятность?

*Задача №131 (3 группа) — один ген локализован в аутосомах, другой в половой X-хромосоме.

Альбинизм определяется рецессивным аутосомным геном, а гемофилия – рецессивным геном, сцепленным с полом. Женщина – альбинос, отец которой был гемофиликом, выходит замуж за нормального мужчину, отец которого был альбиносом. Какова вероятность рождения в этой семье первых двух сыновей нормальными?

III. Закрепление

Фронтальный опрос

1. Какие типы определения пола вы можете назвать?

2. Какие хромосомы называются половыми?

3. Какой пол называется гомогаметным, и какой – гетерогаметным? Приведите примеры.

4. Почему рождается примерно одинаковое количество особей мужского и женского пола?

5. Как генетически определяется пол у человека?

6. Назовите генетические и физиологические факторы, определяющие пол у человека.

7. Что такое сцепление генов с полом?

8. Какие особенности наследования признаков, сцепленных с полом, вы можете назвать?

9. Что такое голандрические признаки? Приведите примеры.

10. О каких признаках говорят, что они ограничены полом?

11. Объясните, почему близкородственные браки часто приводят к понижению жизнеспособности потомства и его вырождению.

12. Объясните с позиции генетики, почему облысевших мужчин намного больше, чем женщин?

IV. Домашнее задание

1. Решить задачу

*Гипертрихоз (волосяной покров по краю раковины) передается как голандрический признак (через Y-хромосому), а полидактилия (шестипалость) – как доминантный аутосомный признак. В семье, где отец имел гипертрихоз, а мать – полидактилию, родилась нормальная в отношении обоих признаков дочь. Какова вероятность того, что следующий ребенок в семье будет также без обеих аномалий?

2. Глава 9.4, с. 285-289, терминология с. 290-291

Признаки сцепленные с полом у кур

  • Образовательный форум — онлайн помощь в учебе →
  • Помощь в решении задач →
  • Биология (Модераторы: Андрей Кавендиш, InfStudent) →
  • задача по генетике, наследование признаков, сцепленных с полом!

Автор Тема: задача по генетике, наследование признаков, сцепленных с полом! (Прочитано 17530 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

  • Образовательный форум — онлайн помощь в учебе →
  • Помощь в решении задач →
  • Биология (Модераторы: Андрей Кавендиш, InfStudent) →
  • задача по генетике, наследование признаков, сцепленных с полом!

Похожие темы (5)

  • © Webmath.ru — контрольные работы и курсовые работы на заказ
  • SMF 2.0.14 | SMF © 2017, Simple Machines
  • Карта сайта
Другие публикации:  Длительная температура после гриппа

Размер занимаемой памяти: 3.5 мегабайта.
Страница сгенерирована за 0.08 секунд. Запросов: 20.

Признаки сцепленные с полом у кур

В этом случае все гены Х-хромосомы будут находиться в гемизиготном состоянии у самок, а не у самцов. У кур наследуется сцепленно с полом полосатое оперение, которое определяется доминантным геном В. Если скрещивать полосатых кур (XY) с петухом (XX) рецессивной черной окраски, то петушки F1, получившие доминантный ген полосатости с X-хромосомой от матери, будут иметь полосатую окраску. Курочки, получившие рецессивную аллель от отца, оказываются черными. Обратное скрещивание курицы, имеющей черную окраску, с петухом, гомозиготным по доминантному гену полосатости, даст в F1 петухов и кур только полосатой окраски.

Таким образом, в данном примере, как и в случае с окраской глаз у дрозофилы, наследование признаков, сцепленных с полом, полностью соответствует распределению половых хромосом в мейозе и сочетанию их при оплодотворении.

Признаки сцепленные с полом у кур

Нормальная женщина (носитель)

Особей женского пола, гетерозиготных по любому из сцепленных с полом признаков, называют носителями соответствующего рецессивного гена. Они фенотипически нормальны, но половина их гамет несет рецессивный ген. Несмотря на наличие у отца нормального гена, сыновья матерей — носителей с вероятностью 50% будут страдать гемофилией.

От брака женщины — носителя с нормальным мужчи­ной могут родиться дети с различными фенотипами.

Один из наиболее хорошо документированных примеров наследования гемофилии мы находим в родословной потомков английской королевы Викто­рии. Предполагают, что ген гемофилии возник в результате мутации у самой королевы Виктории или у одного из ее родителей. На рис. 3 показано, как этот ген передавался ее потомкам.

7. Взаимодействие между генами

До сих пор рассматривались относи­тельно простые аспекты генетики: доминирование, моногибридное и дигибридное скрещивание, сцепле­ние, определение пола и наследование, сцепленное с полом. Известны, однако, и другие взаимодействия между генами, и возможно, что именно они опреде­ляют большую часть фенотипических признаков организма.

7.1. Неполное доминирование

Известны случаи, когда два или более аллелей не проявляют в полной мере доминантность или рецес­сивность, так что в гетерозиготном состоянии ни один из аллелей не доминирует над другим. Это явление неполового доминирования, или кодоминантность, представляет собой исключение из описанно­го Менделем правила наследования при моногибридных скрещиваниях. К счастью, Мендель выбрал для своих экспериментов признаки, которым не свойственно неполное доминирование; в противном случае оно могло бы сильно осложнить его первые исследования.

Неполное доминирование наблюдается как у рас­тений, так и у животных. В большинстве случаев гетерозиготы обладают фенотипом, промежуточным между фенотипами доминантной и рецессивной гомозигот. Примером служат андалузские куры, полученные в результате скрещивания чистопород­ных черных и «обрызганных белых» (splashed white) кур. Черное оперение обусловлено наличием аллеля, определяющего синтез черного пигмента меланина. У «обрызганных» кур этот аллель отсутствует. У гетерозигот меланин развивается не в полной мере, создавая лишь голубоватый отлив на оперении.

Поскольку общепринятых символов для обозна­чения аллелей с неполным доминированием не су­ществует, нам необходимо ввести для генотипов такие символы, чтобы сделать понятными при­веденные ниже схемы получения андалузских кур.

Возможны, например, такие обозначения: черные — В, «обрызганные» — b, W, B W или B BW . Результаты скрещивания между гомозиготными черными и «обрызганными» курами представлены в табл. 2.

При скрещивании между собой особей F1 от­ношение фенотипов в F2 отличается от менделевского отношения 3 : 1, типичного для моногибридного скрещивания. В этом случае получается отношение 1:2:1, где у половины особей F2 будет такой же генотип, как у F1 (табл. 3). Отношение 1 : 2 : 1 характерно для результатов скрещиваний при не­полном доминировании.

Признаки сцепленные с полом у кур

Классическая гемофилия наследуется как рецессивный сцепленный с Х-хромосомой признак. У-хромосома не содержит гена, контролирующего свертываемость крови. У собак в потомстве восемь щенков, половина из них самцы. У одного из них обнаружились признаки гемофилии. Определить вероятность гемофилии у остальных щенков.

Х H Х h

Х H У

Все самки здоровы, но половина из них – носительницы гена гемофилии; 50% самцов здоровы, 50% — больны гемофилией.

У дрозофилы ген, отвечающий за окраску глаз, локализован в Х-хромосоме.

Провели прямые и обратные скрещивания двух линий дрозофилы, различающихся по окраске глаз. Определить какое расщепление по фенотипу будет наблюдаться в F1 и F2 от этих скрещиваний?

А – красная окраска глаз;

а – белая окраска глаз.

Гаметы:

У

Потомков первого поколения скрещиваем между собой:

♀Х А Х А красные глаза

♂Х А У красные глаза

♀Х А Х а красные глаза

♂Х а У белые глаза

Расщепление F2: все самки будут с красными глазами, половина самцов – с красными глазами, половина – с белыми.

Гаметы:

У

В F1 самки наследуют признак отца (красные глаза), самцы – признак матери (белые глаза).

Анализируем второе гибридное поколение

♀Х А Х а красные глаза

♂Х А У красные глаза

♀Х а Х а белые глаза

♂Х а У белые глаза

Расщепление F2: у половины самцов и самок – красные глаза, у другой половины – белые глаза.

Рисунок 6 – Наследование цвета глаз у дрозофилы

1. У кур признаки полосатого оперения (А), серебристого (В) оперения и нормального роста (С) сцеплены с полом. Куры с указанными признаками спарены с золотистыми одноцветными карликовыми петухами и в потомстве анализирующего скрещивания получено: Авс – 262, АвС – 138, АВС – 542, Авс – 68, авС – 64, авс – 530, аВС – 130, аВс – 140. Каков порядок расположения генов в Z-хромосоме? Составьте схемы скрещивания. Определите наличие интерференции в данном районе.

2. У канареек ген зеленого оперения «В» и его аллель коричневого оперения «в» расположен в половой х-хромосоме. Наличие хохолка (С) и его отсутствие (с) определяются аутосомно. Какое будет потомство в F1 и в F2от скрещивания коричневой самки без хохолка с зеленым хохлатым самцом?

3. В потомстве у петухов, гетерозиготных по гену Pn, сцепленному с полом, независимо от кур, преобладают петушки. Соотношение петушков и курочек составляет 2 : 1. Объясните причину этого явления.

4. У кур породы виандот существуют две наследственно обусловленные формы полосатости: золотистая и серебристая. При спаривании серебристо-полосатой курицы с золотисто-полосатым петухом в F1все курочки приобрели золотистую полосатость, а петушки – серебристую. Определите, какой из двух аллелей – золотистой или серебристой полосатости – доминирует.

5. У дрозофилы имеется два сцепленных мутантных гена, определяющих киноварную окраску глаз (v–vermilion) и рассеченные крылья (c–cleftwings). Доминантные аллели этих генов определяют развитие признаков, характерных для мух дикого типа (красную окраску глаз и нормальные крылья). В одном из скрещиваний было получено следующее соотношение гибридовF2:

71 с киноварными глазами

65 с рассеченными крыльями

30 с киноварными глазами и рассеченными крыльями.

100 дикого типа

103 с рассеченными крыльями.

Являются ли данные гены сцепленными с полом или аутосомными? Каково расстояние между этими генами? Указать генотипы родителей и потомков.

6. Гипертрихоз (вырастание волос на мочке ушной раковины) у человека наследуется как признак сцепленный с У-хромосомой. Какова вероятность рождения детей с этой аномалией в семье, где отец обладает гипертрихозом?

7. У пчел ген, определяющий вислокрылость, проявляется у гетерозиготных особей, а у гомозигот вызывает гибель организма. Почему трутни никогда не бывают вислокрылыми? Какое получается потомство от скрещивания вислокрылой пчелы с трутнем?

8. У плимутроков сцепленный с полом доминантный ген полосатой окраски (В) в двойной дозе (ВВ) у однодневных цыплят проявляется в виде белого пятна на голове.

Можно ли по метке на голове определить пол цыплят: если полосатые куры спарены с чёрным петухом; если чёрные куры спарены с гомозиготным полосатым петухом?

В каком поколения можно достичь желаемого?

9. Кареглазая женщина с нормальным зрением, отец которой имел голубые глаза и страдал дальтонизмом (цветная слепота), выходит замуж за голубоглазого мужчину с нормальным зрением. Какое потомство можно ожидать от этой супружеской пары?

10. У тутового шелкопряда белый цвет грены (яиц) обусловлен доминантным геном, локализованным в Z-хромосоме. Рецессивный аллель вызывает темную окраску грены. При каких генотипах родителей можно по цвету грены разделить яички «на самцов» и «на самок»?

11. У курицы рецессивные гены пароксизма (нервные припадки) – w и альбинизма – а. сцеплены с полом. Скрестили гетерозиготного по этим парам генов петуха с нормальными курами не альбиносами. Из 74 полученных цыплят 16 были альбиносами. Предположим, что половина потомков была женского пола и % кроссинговера между генами w и а равен 10. Сколько особей, страдающих пароксизмом, можно обнаружить:

а) среди альбиносов?

в) среди не альбиносов?

12. У одной породы кур полосатость окраски обусловлена сцепленным с полом доминантным геном (В), а отсутствие – рецессивным геном (в). Наличие гребня на голове доминантным аутосомным геном (С), а его отсутствие рецессивным аллелем (с). Были скрещены две полосатые, имеющие гребни птицы и они дали в потомстве полосатых петухов с гребнем и не полосатых курочек, не имеющих гребни. Можно ли по такому расщеплению установить генотипы родительских особей?

13. В потомстве от спаривания ранооперившихся петухов с позднооперившимися курами выведены 22 позднооперившихся петушка и 26 ранооперившихся курочек. В обратном скрещивании и самки, и самцы оперялись поздно. Как наследуется этот признак?

14. У кур в 4-й хромосоме локализованы гены: D– вызывающий раздвоение гребня, М – вызывающий развитие дополнительных шпор, Ро– определяющий развитие дополнительных пальцев. Расстояние между генамиDи М равно 27,0% кроссинг, между М и Ро– 33,0 морганиды. Чему равно расстояние между генамиDи Ро? С какой частотой при анализирующем скрещиванием ди-гетерозиготыDdMmРоРоможно ожидать появления кур нормального фенотипа и кур с мутантными признаками?

15. У бронзовых индеек наследственно обусловленное дрожание тела (вибрация) передается через Z-хромосому. При спаривании вибрирующих индюков с нормальными самками в F1 все индюшки были вибрирующими, а индюки — нормальными. Какой из двух признаков доминирует? Каковы генотипы родителей?

16. У кошек сцепленные с полом гены черного и рыжего цвета шерсти аллельны и наследуются кодоминантно. При наличии в генотипе обоих генов формируется черепаховая окраска (трехшерстная). Будут ли получены в потомстве трехшерстные котята от спаривания трехшерстной кошки с черным котом? Какое потомство можно ожидать от спаривания черного кота с рыжей кошкой? Сколько половых хромосом должно быть у черепахового кота?

Наследование признаков, сцепленных с полом

При изложении менделевских закономерностей наследования признаков подчеркивалось, что направление скрещивания, т. е. то, от какого пола привносятся доминантные или рецессивные признаки, не имеет значения для расщепления по данным признакам в потомстве гибрида.

Это правильно для всех случаев, когда гены находятся в аутосомах, одинаково представленных у обоих полов. В том же случае, когда гены находятся в половых хромосомах, характер наследования и расщепления обусловлен поведением половых хромосом в мейозе и их сочетанием при оплодотворении. Генетическими исследованиями установлено, что Y-хромосома гетерогаметного пола в отличие от Х-хромосомы у дрозофилы почти не содержит генов, т. е. наследственно инертна.

Другие публикации:  Коклюш столбняк дифтерии это акдс

Внешний вид и хромосомные наборы (2n) самки и самца мухи-дрозофилы

Поэтому гены, находящиеся в Х-хромосоме, за некоторым исключением, не имеют своих аллельных партнеров в Y-хромосоме. Следовательно, признаки, гены которых находятся в половых хромосомах, должны наследоваться своеобразно: их распределение должно соответствовать поведению половых хромосом в мейозе. В силу этого рецессивные гены в Х-хромосоме гетерогаметного пола могут проявляться, как им не противостоят доминантные аллели в Y-хромосоме. Наследование признаков, гены которых находятся в X — и Y-хромосомах, называют наследованием, сцепленным с полом. Это явление было открыто Т. Морганом в исследованиях на дрозофиле.

Именно на этом объекте Т. Моргану с сотрудниками удалось генетическим методом показать роль хромосом в наследственности, и в частности роль половых хромосом, а также установить целый ряд общих генетических закономерностей.

Наследование при гетерогаметности мужского пола

От скрещивания белоглазых самцов дрозофилы с красноглазыми (дикого типа) самками в первом поколении все потомство (самки и самцы) оказывается красноглазым.

Наследование признаков, сцепленных с полом (окраска глаз) у мухи-дрозофилы

Это указывает на то, что красный цвет глаз является доминантным признаком, а белый — рецессивным. В потомстве гибридов в F2 происходит расщепление в отношении 3 красноглазых: 1 белоглазая муха, но при этом оказывается, что в норме белоглазыми бывают только самцы. На первый взгляд это кажется отступлением от менделевских закономерностей.

В случае реципрокного скрещивания, когда самка, гомозиготная по гену белых глаз, скрещивается с красноглазым самцом, расщепление наблюдается в первом же поколении в отношении белоглазых к красноглазым 1 : 1. При этом белоглазыми оказываются только самцы, а все самки — красноглазыми. В F2 появляются мухи с обоими признаками в равном отношении 1 : 1 как среди самок, так и среди самцов.

Наследование признаков, сцепленных с полом (окраска глаз) у мухи-дрозофилы. Реципрокное скрещивание

Такая закономерная связь наследования белоглазости с полом соответствует цитологической гипотезе о наследовании пола через половые хромосомы. Если предположить, что данный ген, контролирующий окраску глаз у дрозофилы, находится в X-хромосоме, тогда наследование белоглазости выглядит так, как это представлено на рисунках (на схеме не изображены аутосомы, поскольку по ним нет различия между мужским и женским организмом).

Если самка является гомозиготной по доминантному гену красной окраски глаз, находящемуся в Х-хромосоме, то этот ген вместе с половой хромосомой передается сыновьям F1, и поэтому они оказываются красноглазыми. Дочери F1 получают одну Х-хромосому с рецессивным геном белой окраски глаз от отца, а вторую Х-хромосому с доминантным геном — от матери. В силу доминирования гена красной окраски дочери оказываются также красноглазыми.

При реципрокном скрещивании дочери получают от отца одну из своих Х-хромосом, несущую доминантный ген красной окраски глаз, и одну Х-хромосому с рецессивным геном от матери, гомозиготной по гену белой окраски. Поэтому дочери F1 оказываются красноглазыми, а сыновья белоглазыми. Так как сыновья получают от матери свою единственную Х-хромосому с геном белых глаз, а от отца Y-хромосому, которая не содержит доминантной аллели красной окраски, то ген белых глаз у самца находится как бы в одной дозе. Такое состояние гена принято называть гемизиготным состоянием. Y-хромосома у дрозофилы в отношении абсолютного большинства известных признаков наследственно индифферентна. В то же время Х-хромосомы наследственно активны, и у самки каждый ген в гомологичной паре Х-хромосом представлен обоими членами аллельной пары. Для проявления рецессивного гена у самки дрозофилы необходимо, чтобы он присутствовал в обеих Х-хромосомах в гомозиготном состоянии.

Описанный тип наследования окраски глаз у дрозофилы оказался закономерным для всех организмов в отношении признаков, которые определяются генами, находящимися в Х-хромосомах. Так как половые хромосомы гомогаметного материнского организма передаются как сыновьям, так и дочерям, а единственная Х-хромосома гетерогаметного мужского пола — дочерям, то при определенном направлении скрещивания признаки, определяемые генами, находящимися в Х-хромосоме, наследуются крест-накрест, т. е. от матери — к сыновьям, а от отца — к дочерям; такое наследование признаков обычно называют наследованием крест-накрест (по английской терминологии — крисс-кросс).

Итак, наследование признаков, сцепленных с полом, полностью соответствует распределению половых хромосом в мейозе и сочетанию их при оплодотворении. На основании этого мы вправе сделать вывод о том, что гены, определяющие данные признаки, действительно находятся в половых хромосомах.

Для большей убедительности этого вывода рассмотрим еще одно скрещивание. Гены вызывают сложные физиологические изменения в процессе индивидуального развития организма. Они могут определять повышение и понижение жизнеспособности организмов вплоть до летального исхода. Такие гены могут быть рецессивными и доминантными. Рецессивные летальные гены действуют только в гомозиготном состоянии, доминантные вызывают гибель организма в гетерозиготном состоянии. Произведем скрещивание, в котором ямка дрозофилы будет гетерозиготной одновременно по двум генам — доминантному гену полосковидных глаз (В) и рецессивному гену с летальным действием (I), находящимся в Х-хромосоме: B I/B + I + .

Самец, с которым скрещивается самка указанного генотипа, в своей единственной Х-хромосоме несет рецессивный ген круглых глаз и доминантный ген нормальной жизнеспособности В + I + . Если действительно пол зависит от сочетания половых хромосом и указанные гены находятся в Х-хромосоме, то соотношение полов и расщепление по признаку формы глаз в потомстве будут находиться в точном соответствии.

Наследование признаков, сцепленных с полом у мухи-дрозофилы

На схеме видно, что расщепление по полу оказалось не 1♀ : 1♂, а 2♀ : 1♂.

Такое отношение возникло вследствие того, что одна из Х-хромосом самки, содержащая ген В и летальный ген I, сочетаясь с Y-хромосомой, должна была определить мужской пол. Но так как в этой хромосоме находился ген с летальным действием, то такие особи на стадии личинки гибнут. Именно потому, что летальный ген находился в Х-хромосоме вместе с геном В, самцов с полосковидными глазами в потомстве не появилось. Наследование летальных генов, сцепленных с полом, является одним из неопровержимых генетических доказательств нахождения генов в хромосомах. Наследование признаков, сцепленных с полом, имеет место у многих организмов: у ряда млекопитающих, птиц, рыб, насекомых.

У человека также известен ряд примеров наследования признаков, сцепленных с полом. К ним относятся, в частности, дальтонизм (цветная слепота) и гемофилия (медленная свертываемость крови), определяемые рецессивными генами. Так как у человека гетерогаметным полом является мужской, то подобные признаки чаще проявляются у этого пола, а передатчиком таких заболеваний оказывается женский пол, который несет эти гены в гетерозиготном состоянии. Если же эти гены оказываются у эмбриона женского пола в гомозиготном состоянии, то они, как правило, вызывают смерть (в случае гемофилии).

Однако полное сцепление с полом выявляется лишь в том случае, если Y-хромосома генетически инертна. Если в Y-хромосоме имеются аллели к генам, локализованным в Х-хромосоме, то характер наследования таких признаков изменяется. Так, если мать имеет рецессивные признаки: ах ах, а отец доминантные — AXAY, то в F1 все потомки будут гетерозиготными с доминантным проявлением признака, а в F2 получится обычное расщепление на 3 особи с доминантными признаками и I — с рецессивным, причем с рецессивным признаком будут только самки. В реципрокном скрещивании в F2 с рецессивным признаком будут только самцы.

В общем виде можно сказать, что если в F2 особи с рецессивными признаками имеют тот же пол, что и родители, то такой тип наследования называется частично сцепленным с полом. Он описан для наследования некоторых признаков человека (общая цветовая слепота, кожный рак).

Гены, локализованные в Y-хромосоме и не имеющие аллелей в Х-хромосоме, наследуются отлично от других. В этом случае они наследуются только от отца к сыну. Такой характер наследования известен у человека (например, волосатые уши), у рыб и др.

Наследование при гетерогаметности женского пола

Как же осуществляется наследование, сцепленное с полом, в том случае, когда гетерогаметным полом является женский, что имеет место, например у кур, шелкопрядов, у некоторых видов рыб и других животных? У них самки несут XY, а самцы — XX хромосомы. Если верна теория сцепленного с полом наследования, то, очевидно, в этом случае все гены Х-хромосомы будут находиться в гемизиготном состоянии не у самцов, а у самок.

У кур наследуется сцепленно с полом по типу крест-накрест Целый ряд признаков: полосатое оперение плимутроков, аспидная окраска ног австралорпов и т. д. Полосатое оперение плимутроков, обусловленное особым типом распределения пигмента по перу, определяется доминантным геном, находящимся в Х-хромосоме, и проявляется в присутствии генов, обусловливающих сплошную окраску — черную, как у австралорпов, красную — типа ньюгемпширов и др. Если скрещивать полосатых кур XY с петухом XX сплошной черной окраски (породы австралорп), имеющим в гомозиготном состоянии рецессивную аллель гена полосатости, который вызывает равномерное распределение окраски, то потомство в первые же дни после вылупления можно различить по полу. Петушки, получившие доминантный ген полосатости от матери, будут иметь белое пятнышко на голове. Оперившись, они приобретут полосатую окраску. Курочки, получившие рецессивный ген сплошной окраски, оказываются одноцветными, черными.

Наследование признаков, сцепленных с полом (окраска оперения) у кур

Реципрокное скрещивание курицы, имеющей сплошную черную окраску, с петухом, гомозиготным по доминантному гену полосатости, даст в F1 петухов и кур только полосатой окраски типа полосатых плимутроков.

Надо заметить, что в указанных случаях мы для простоты рассмотрели изолированное действие сцепленных с полом генов, определяющих распределение окраски, но в действительности известны гены, регулирующие выработку меланина, которые находятся как в половых хромосомах, так и в аутосомах.