Взаимодействие аллельных и неаллельных генов.

Взаимодействие аллельных генов.

2.1.1. Неполное доминирование.

При неполном доминировании у гетерозигот функционируют оба гена, поэтому признак фенотипически проявляется в виде промежуточной формы. Например, рецессивная мутация гена, отвечающего за синтез нормального гемоглобина (НbА), будет проявляться фенотипически в виде аномального гемоглобина (НbS), содержание которого в крови может колебаться в пределах 24-45%. Потомство от брака двух гетерозигот приведет к расщеплению как по генотипу, так и по фенотипу в соотношении 1:2:1.

Задачи

19. У львиного зева растения с широкими листьями при скрещивании между собой всегда дают потомство с широкими листьями, а растения с узкими листьями – потомство только с узкими листьями. При скрещивании узколистной особи с широколистной возникают растения с листьями промежуточной ширины.

1. Каким будет потомство от скрещивания двух особей с листьями промежуточной ширины?

2. Что получится, если скрестить узколистное растение с растением, имеющим листья промежуточной ширины?

20. Одна из форм цистинурии наследуется как аутосомный рецессивный признак. Но у гетерозигот наблюдается лишь повышенное содержание цистина в моче, у гомозигот – образование цистиновых камней в почках. Определите возможные формы проявления цистинурии у детей в семье, где один супруг страдал этим заболеванием, а другой имел лишь повышенное содержание цистина в моче.

21. Талассемия наследуется как неполностью доминантный аутосомный признак. У гомозигот заболевание заканчивается смертельным исходом в 90-95% случаев, у гетерозигот проходит в относительно легкой форме. Какова вероятность рождения здоровых детей в семье, где один из супругов страдает легкой формой талассемии, а другой нормален в отношении анализируемого признака?

22. Семейная гиперхолистеринемия наследуется по аутосомно-доминантному типу. У гетерозигот это заболевание выражается в высоком содержании холестерина в крови, у гомозигот, кроме того, развиваются ксантомы (доброкачественная опухоль) кожи и сухожилий, атеросклероз. Определите возможную степень развития гиперхолестеринемии у детей в семье, где оба родителя имеют лишь высокое содержание холестерина в крови.

2.1.2. Кодоминирование. Множественные аллели.

Возможно совместное доминирование двух аллельных генов (кодоминирование), когда оба аллельных гена в гетерозиготном состоянии проявляются фенотипически. Таким образом наследуется IV группа крови (АВ) по системе АВО. Иногда в популяции оказывается не два (одна пара) аллельных гена, а три, четыре и более(множественные аллели). Возникают они в результате нескольких мутаций одного локуса хромосомы. У каждой особи аллельных генов может быть не более двух, но в популяции их число практически неограниченно. Чем больше аллельных генов, тем больше возможности для комбинации признаков. Например, у человека множественными аллелями являются гены, отвечающие за группы крови по системе АВО, за синтез гемоглобина (HbA, HbS, HbC и др.), за синтез иммуноглобулинов (A, F, G, M и т.д.) и др.

Задачи

23. У морских свинок окраска шерсти определяется пятью аллельными генами: С, с^k, с, c^о и с^а. Ген С полностью доминирует над всеми остальными. Как в гомозиготном, так и в гетерозиготном состоянии он обусловливает стопроцентное содержание пигмента меланина в шерстном покрове и дает темную окраску. Ген с^а в гомозиготном состоянии обусловливает отсутствие пигмента и дает белую окраску. При различных комбинациях остальных генов формируется окраска различной степени интенсивности, что зависит от количества образующегося пигмента. Определите характер окраски потомства от скрещивания морских свинок со следующими генотипами:

1) Сс^k х Сс^о; 2)Сс^k х с^ос^а; 3) Сс^а х Сс^а.

Известно (Н.П. Дубинин, 1976), что особи с генотипом с^kc^k дают 88% меланина; с^kс^о – 65%; с^ос^о – 31%; с^ос^а – 14%; сс^а – 3%; с^kc^a – 40%.

24. Родители имеют II и III группы крови. Какие группы крови можно ожидать у их детей?

25. В роддоме перепутали двух мальчиков. Родители одного из них имеют I и II группы крови, родители другого – II и IV группу. Исследование показало, что дети имеют I и IV группы крови. Определите, кто чей сын.

26. Родители имеют II и III группы крови. У них родился ребенок с I группой крови и больной серповидноклеточной анемией (аутосомный тип наследования с неполным доминированием, несцепленный с группами крови). Определите вероятность рождения больных детей с IV группой крови.

27. В одной семье у кареглазых родителей имеется четверо детей. Двое голубоглазых имеют I и IV группы крови, двое кареглазых – II и III группы. Определите вероятность рождения следующего ребенка кареглазым с I группой крови.

28. При разборе судебного дела об отцовстве установлено, что у ребенка IV группа крови, у матери II , а у предполагаемого отца – I. К какому выводу должен прийти судмедэксперт?

Плейотропия.

Возможно такое наследование, когда один ген обусловливает развитие нескольких признаков. Это явление получило название плейотропии. У человека плейотропный ген, отвечающий за синтез фермента фосфофруктокиназы (PFK), контролирует биохимические процессы, связанные с периодом жизни эритроцитов крови.

Мутация данного гена приводит к недостаточности фермента, с чем связано развитие заболевания несфероцитарной гемолитической анемии (НСГА). Наряду с гематологическими симптомами (анемия, желтуха, увеличение селезенки) наблюдается выраженная миопатия (мышечная слабость).

Задачи

29. Платиновые лисицы иногда ценятся выше, чем серебристые, что диктуется модой. В это время звероводческие хозяйства стараются получить как можно больше платиновых щенков. Какие пары наиболее выгодно скрещивать для получения платиновых лисиц, если известно, что платиновость и серебристость определяются аллельными аутосомными генами, платиновость доминирует над серебристостью, но в гомозиготном состоянии ген платиновости вызывает гибель зародыша?

30. Гетерозиготный бык голштинской породы несет доминантный ген, вызывающий отсутствие шерсти. В гомозиготном состоянии этот ген ведет к гибели теленка. Определите вероятность рождения нежизнеспособного теленка от скрещивания этого быка с одной из его дочерей от нормальной коровы.

31. Одна из пород кур отличается укороченными ногами. Признак этот доминантный. Определяющий его 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 3 000 цыплят. Сколько среди них коротконогих?

Пенетрантность.

Не всегда наследуемый признак проявляется фенотипически. Например, отосклероз (наследственная глухота) наследуется как доминантный аутосомный признак, а проявляется фенотипически только в 30% случаев. То есть из 100 человек, имеющих в генотипе ген отосклероза, заболевание проявляется только у 30 человек. В этом случае говорят о неполной пенетрантности признака. Для определения пенетратности признака используют формулу:

Задачи

32. По данным шведских генетиков (К. Штерн, 1965), некоторые формы шизофрении наследуются как доминантные аутосомные признаки. При этом у гомозигот пенетрантность равна 100%, у гетерозигот – 20%.

1. Определите вероятность заболевания детей в семье, где один из супругов гетерозиготен, а другой нормален в отношении анализируемого признака.

2. Какова вероятность появления больных детей от гетерозиготных по гену шизофрении родителей?

33. Отосклероз наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 30%. Гипертрихоз 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, а муж имеет обе аномалии, но мать его была нормальной и гомозиготной женщиной.

34. Отосклероз наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 30%. Отсутствие верхних боковых резцов наследуется как сцепленный с Х-хромосомой рецессивный признак с полной пенетрантностью. Определите вероятность появления у детей обеих аномалий одновременно в семье, где мать гетерозиготна в отношении обоих признаков, а отец нормален по обоим парам генов.

35. Карий цвет глаз доминирует над голубым и определяется аутосомным геном с полной пенетрантностью. Ретинобластома (злокачественная опухоль глаза) определяется другим доминантным аутосомным геном. Пенетрантность ретинобластомы составляет 60%.

1. Какова вероятность рождения голубоглазых детей больными от брака гетерозиготных по обоим признакам родителей?

2. Какова вероятность рождения кареглазых детей здоровыми от брака гетерозиготных родителей по обоим признакам?

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: