Пример решения задач на сцепленное с полом наследование

ГЕНЕТИКА ПОЛА

Хромосомный механизм определения пола

Цель занятия: изучить хромосомный механизм определения пола. Знать типы хромосомного определения пола. Научиться отличать признаки, сцепленные с полом, от признаков, ограниченных полом и зависимых от пола. Составлять схемы скрещивания и решать задачи на наследования признаков, гены которых локализованы в половых хромосомах.

Материалы и оборудование: схемы, таблицы, методические пособия, индивидуальные задания.

Содержание и методика проведения занятия. Пол, как и любой другой признак организма, наследственно детерминирован. Важнейшая роль в генетической детерминации пола принадлежит хромосомному аппарату. Хромосомы, по которым различаются особи мужского и женского пола, получили название половых хромосом. Те половые хромосомы, которые являются парными у одного из полов, называются Х-хромосомами. Непарная половая хромосома, имеющаяся только у особей одного пола и отсутствующая у другого, называется У-хромосомой. Сочетание половых хромосом приводит к появлению гомогаметных и гетерогаметных по полу организмов.

Типы хромосомного определения пола

Тип определения пола	Набор половых хромосом		Организмы
Тип определения пола	♀	♂	Организмы
1. ХУ (дрозофильный)	ХХ	ХУ	Млекопитающие, амфибии, рептилии, многие беспозвоночные
2. ХУ	ХУ	ХХ	Птицы, бабочки, некоторые рыбы
3. ХО	ХХ	ХО	Кузнечики, клопы
4. ХО	ХО	ХХ	Моль, тля

Механизм хромосомного определения пола

1-й вариант (первый тип определения пола):

Р: ♀ ХХ × ♂ ХУ

G Х Х У

F ХХ, ХУ

♀ ♂

соотношение полов 1: 1.

2-й вариант (второй тип определения пола):

Р: ♀ ХУ × ♂ ХХ

G Х У Х

F XX, XУ

♂ ♀

соотношение полов 1: 1.

3-й вариант (третий тип определения пола):

Р ♀ ХХ × ♂ ХО

G Х Х О

F ХХ ХО

♀ ♂

соотношение полов 1: 1.

4-й вариант (четвертый тип определения пола):

Р ♀ ХО × ♂ ХХ

G Х О Х

F ХХ ХО

♂ ♀

соотношение полов 1: 1.

Гетерогаметные и гемизиготные особи образуют два типа гамет.

Генетические термины

Половые хромосомы – пара хромосом, по которым особи разного пола отличаются друг от друга.

Гомогаметный пол – пол с одинаковыми половыми хромосомами (ХХ), дающий гаметы одного сорта.

Гетерогаметный пол – пол с разными половыми хромосомами (ХУ), дающий два типа гамет.

Гемизиготный пол – пол, в паре половых хромосом которого присутствует одна Х-хромосома (ХО).

Сцепленные с полом признаки – признаки, гены которых локализованы в половых хромосомах (Х и У).

Голландрический тип наследования связан с наследованием признаков, гены которых расположены в У-хромосоме и передаются от отца только сыновьям.

Пример решения задач на сцепленное с полом наследование

Признаки, гены которых локализованы в половых хромосомах (Х или У), называются сцепленными с полом.

Для всех организмов при определенном скрещивании признаки, определяемые генами, находящимися в Х-хромосоме, наследуются крест-накрест (англ. крисс-кросс), т. е. от матери – к сыновьям, а от отца – к дочерям:

А. Ген находится в Х-хромосоме.

Пример. У мухи-дрозофилы красный цвет глаз является доминантным признаком, а белый – рецессивным. Гены, определяющие цвет глаз, локализованы в Х-хромосоме. При скрещивании белоглазых самцов дрозофилы с красноглазыми (дикого типа) самками в первом поколении все потомство оказывается красноглазым. Рассчитайте процент белоглазых самцов у гибридов второго поколения.

Дано:

Х^А – красный цвет глаз

Х^а – белый цвет глаз

Найти:

% ♂ с белыми глазами среди гибридов F₂.

Решение:

красноглазые белоглазые

Р: ♀ Х^А Х^А × ♂ Х^аУ

G Х^А Х^аУ

F₁ ♀Х^А Х^а♂ Х^АУ

красноглазые все

Р: ♀ Х^АХ^а × ♂ Х^АУ

G Х^АХ^а Х^А У

F₂ ♀Х^АХ^А♂Х^АУ ♀Х^АХ^а ♂Х^аУ – генотип

красный цвет красный цвет красный цвет белый цвет – фенотип

В F₂ расщепление по генотипу 1: 1: 1: 1;

по фенотипу 3: 1;

по полу 2: 2 (1: 1).

Самцов дрозофилы в F₂ две части: одна часть – красноглазые, вторая – белоглазые. Можно найти процент белоглазых самцов:

100 % – 2 части

Х – 1 часть

100 × 1

Х = –––––––––– = 50 %.

Ответ: в F₂ белоглазых самцов 50 %.

Б. Ген находится в Х- и У-хромосомах.

Пример. У азиатской щучки (Aplocheilus) коричневая окраска определяется геном В, а голубая – в. Ген В может находится в Х- и У-хромосомах, а его аллель в никогда не встречается в У-хромосоме. При скрещивании голубой самки с гомозиготным коричневым самцом в F₁получено 50 мальков, а в F₂– 180.

Определите, какое количество самок голубой окраски получено в F₂, учитывая, что у этой рыбки гетерогаметным является мужской пол.

Дано:

Признак	Ген	Генотип
Голубая окраска Коричневая окраска	Х^в Х^В, У^В	Х^вХ^в Х^ВХ^В, Х^ВХ^в, Х^ВУ^В

Найти:

%♀ с голубой окраской в F₂.

Решение:

Р: ♀ Х^в Х^в × ♂ Х^ВУ^В

G Х^в Х^ВУ^В

F₁ ♀Х^В Х^в♂ Х^вУ^В

коричневые коричневые

Р: ♀ Х^В Х^в × ♂ Х^вУ^В

G Х^ВХ^в Х^в У^В

F₂ ♀Х^ВХ^в♂Х^ВУ^В ♀Х^вХ^в ♂Х^вУ^В – генотип

коричневые коричневые голубые коричневые – фенотип

В F₂все самцы (♂) будут иметь коричневую окраску, а среди самок (♀) произошло расщепление: ½ коричневых и ½ голубых. Учитывая то, что всего в F₂получено 180 мальков, а расщепление по полу 2: 2, следует, что в потомстве 90 ♀ и 90 ♂. Из всего общего количества самок ½ имеет голубую окраску, это составляет 45 особей.

В. Один признак является аутосомным, другой сцеплен с Х-хромосомой.

Пример. У кур ген полосатой окраски В доминирует над геном черной окраски оперения в и находится в половой Х-хромосоме, а наличие гребня доминирует над его отсутствием и обусловлено аутосомным геном. Скрестили черную без гребня курицу с петухом, дигетерозиготным по обоим признакам. Было получено 840 цыплят.

Определите количество полосатых без гребешков цыплят.

Дано:

Признак	Ген	Генотип
Полосатое оперение	Х^В	Х^ВХ^В, Х^ВХ^в, Х^ВУ
Черное оперение	Х^в	Х^вХ^в, Х^вУ
Наличие гребня	А	АА, Аа
Отсутствие гребня	а	аа