Взаимодействие неаллельных генов

7.1. У лошадей доминантный аллель (В) одного гена определяет вороной цвет шерсти, а рецессивный аллель этого же гена (в) – рыжий. Доминантный аллель (А) другого гена подавляет фенотипический эффект аллелей В и в. Лошади, в генотипе которых присутствует аллель А имеют серую шерсть. Рецессивный аллель эпистатического гена не имеет своего собственного фенотипического проявления.

а) Какое расщепление по цвету произойдет среди потомков от скрещивания двух серых дигетерозиготных лошадей?

б) При скрещивании серого жеребца с несколькими гетерозиготными вороными кобылами получено потомство, 1/2 которого составили серые жеребята, 3/8 - вороные и 1/8 - рыжие. Каков генотип жеребца?

7.2. У некоторых пород кур цвет оперения зависит от взаимодействия двух генов.Доминантный аллель одного гена определяет наличие цветного оперения, а его рецессивный аллель – белого. Доминантный аллель другого гена подавляет образование пигмента. Куры, в генотипе которых присутствует этот аллель, а также куры, гомозиготные по рецессивному аллелю первого гена, имеют белое оперение. Белого петуха скрестили с двумя курами. При скрещивании с белой курицей получено потомство, 7/8 которого имеет белое оперение и 1/8 - цветное, а при скрещивании с пигментированной курицей 5/8 потомков имеет белое оперение и 3/8 –цветное. Определить генотипы петуха и кур родительского поколения, потомства от двух скрещиваний.

7.3. У кур доминантные аллели двух генов в отдельности детерминируют развитие розовидного и гороховидного гребня. Вместе они определяют развитие ореховидного гребня. При наличии в генотипе только рецессивных аллелей обоих генов образуется простой листовидный гребень. При скрещивании петуха с розовидным гребнем и курицы с ореховидным получено потомство, 3/8 которого обладает ореховидным гребнем, 3/8 - розовидным, 1/8 гороховидным и 1/8 простым. Каковы генотипы родителей и потомства?

7.4. Растение, гомозиготное по рецессивным аллелям трех неаллельных генов, имеет высоту 32 см, а гомозиготное по доминантным аллелям этих генов - 50 см. Принимаем, что фенотипический эффект каждого доминантного аллеля одинаков и суммируется. В F2 от скрещивания этих растений получено 192 потомка. Сколько из них, теоретически, будет иметь генетически обусловленный рост 44 см?

7.5. От скрещивания зеленых и алых меченосцев в первом поколении все рыбки были кирпично-красного цвета, во втором - 46 кирпично-красного, 5 лимонного, 16 алого и 14 зеленого. Как генетически детерминирован признак? Определить генотипы исходных рыб. Что получится, если скрестить алых рыб с лимонными?

7.6. Красный цвет луковицы лука определяет доминантный аллель, а желтый цвет - рецессивный аллель аутосомного гена. Фенотипическое проявление этого гена возможно лишь при наличии в генотипе доминантного аллеля другого гена, который не сцеплен с первым. Гомозиготы по рецессивному аллелю второго гена имеют луковицы белого цвета. Краснолуковичное растение скрестили с желтолуковичным. Растения нового поколения имели красные, желтые и белые луковицы. Определить генотипы родителей и потомства.

7.7. В научной литературе описан “Бомбейский феномен”. В семье, где отец имел кровь первой группы, а мать третьей, родилась девочка с кровью первой группы. Она вышла замуж за мужчину с кровью второй группы, и у них родились две девочки: первая - с кровью четвертой группы, вторая - первой. Появление в третьем поколении девочки с кровью четвертой группы вызвало недоумение. Некоторые генетики склонны объяснять это явление наличием в генотипе рецессивного аллеля редкого эпистатического гена, способного подавлять действие аллелей, определяющих вторую и третью группы крови. Принимая эту гипотезу:

а) установить вероятные генотипы индивидов всех трех поколений;

б) определить вероятность рождения детей с кровью первой группы в семье первой дочери из третьего поколения, если она выйдет замуж за мужчину с таким же генотипом, как у нее.

7.8. Уши кроликов породы баран имеют длину 40 см, которая зависит от присутствия в генотипе только доминантных аллелей двух несцепленных неаллельных генов. Беспородные кролики имеют уши длиной 20 сантиметров, что обусловлено сочетанием в их генотипе только рецессивных аллелей этих генов. Каким будет расщепление по длине ушей среди гибридов второго поколения от скрещивания кроликов пароды баран с беспородными кроликами?

7.9. Растения фасоли одного сорта имеют семена белого цвета, а другого сорта – коричневого цвета. У гибридов первого поколения от скрещивания растений этих сортов семена оказались пурпурными. 636 растений второго поколения дали пурпурные семена, 215- коричневые и 285- белые. Как это можно объяснить? Определить генотипы родителей и потомства.

7.10. От скрещивания растений ржи, относящихся к разным сортам (первый сорт имеет красные ушки на листьях и желтое зерно, второй сорт ржи обладает белыми ушками и белым зерном), получены гибриды первого поколения с красными ушками и зеленым зерном. Во втором поколении произошло расщепление: 360 растений с красными ушками и зеленым зерном, 117 растений с красными ушками и желтым зерном, 164 растения с красными ушками и белым зерном, 122 растения с белыми ушками и зеленым зерном, 42 растения с белыми ушками и желтым зерном, 54 растения с белыми ушками и белым зерном. Как генетически детерминированы признаки? Определить генотипы родителей и потомства.

7.11. После скрещивания собак с коричневой и с белой шерстью получено большое число белых щенков. В потомстве от многочисленных скрещиваний гибридов первого поколения между собой оказалось 60 белых, 16 черных и 5 коричневых особей. Каковы генотипы родителей и потомков? Что получится от скрещивания белых и черных гомозиготных собак?

7.12. От скрещивания меченосцев, имевших два черных пятна на хвосте, с рыбами без пятен получены гибриды с черной полосой на хвосте. Среди рыб второго поколения 54 имели черную полосу на хвосте, 16 - два черных пятна, 28 не имели ни пятен, ни черной полосы на хвосте. Как генетически детерминирован признак? Определить генотипы исходных рыб и гибридов первого поколения.

7.13. Цвет шерсти у мышей определяют два неаллельных не сцепленных гена. Доминантный аллель первого гена обусловливает серый цвет, рецессивный аллель - черный. Рецессивный аллель второго гена подавляет фенотипическое проявление аллелей первого гена, а доминантный аллель не является эпистатическим.

а) Определить генотип родителей и потомства, если при скрещивании серых мышей получено 82 серых, 35 белых, 27 черных особей.

б) Определить генотипы родителей и потомства, если при скрещивании серых мышей получено 58 серых и 19 черных особей.

7.14. У овса цвет зерна контролируют два неаллельных несцепленных гена. Доминантный аллель одного из них обусловливает черный цвет зерна и эпистатирует над доминантным аллелем другого гена, обусловливающим серый цвет зерна. При наличии в генотипе у растений только рецессивных аллелей обоих генов зерно имеет белый цвет. Скрестили растения, выросшие из белых семян с растениями, выросшими из черных семян. Созревшие на них семена высеяли и в следующем поколении у половины растений зерно было черного цвета, у половины - серого. Определить генотипы родителей и потомства.

7.15. Скрестили растения ржи зеленозерного и белозерного сортов. У гибридов первого поколения семена были зеленого цвета. 89 растений второго поколения имели семена зеленого цвета, 28 - желтого, 39 - белого. Как генетически детерминирован признак? Семена какого цвета дадут гибриды первого поколения, если их скрестить с гомозиготными растениями желтозерного и белозерного сортов?

7.16. После самоопыления зеленого растения гороха были получены семена, а затем 670 зеленых и 43 светло-зеленых растений. В чем причина расщепления по фенотипу среди растений нового поколения? Определить генотип исходного растения зеленого цвета. После скрещивания растения гороха с таким же генотипом и фенотипом как у исходного растения со светло-зеленым потомком получено 480 растений. Сколько, теоретически, будет среди них светло-зеленых особей?

7.17. Масть лошадей контролируют три не сцепленных неаллельных гена. Различным мастям соответствуют следующие генотипы:

А_В_Е_ – саврасая А_ввее – соловая

А_В_ее – мышастая aaВ_ее – бурая

ааВ_Е_ – гнедая ааввЕ_ – буланая

А_ввЕ_ – булано-саврасая ааввее – рыжая

а) Каким будет расщепление по фенотипу среди потомков от скрещивания рыжих и тригетерозиготных саврасых лошадей?

б) Среди многочисленных потомков от скрещивания бурых и булано-саврасых лошадей есть рыжий жеребенок. Какой еще масти могут быть жеребята?

7.18. При скрещивании крольчихи с шерстью нормальной длины черного цвета с белым короткошерстным самцом в первом поколении все крольчата имели признаки матери. Среди крольчат второго поколения произошло расщепление: 31 с черной шерстью нормальной длины, 9 с голубой шерстью нормальной длины, 13 с белой шерстью нормальной длины, 8 с черной короткой шерстью, 3 с голубой короткой шерстью, 4 с белой короткой шерстью. Определить генотипы родителей, потомков первого и второго поколений и генетическую детерминацию признаков.

7.19. Цвет зерен пшеницы контролируют два не сцепленных неаллельных гена, причем их доминантные аллели обусловливают красный цвет, а рецессивные - белый. Из красных зерен получено 75% краснозерных растений, но с различной степенью окраски семян и 25% белозерных. Определить генотипы исходных растений и их потомства.

7.20. Скрестили растения левкоя двух сортов, один из которых имеет махровые красные цветки, а другой - махровые белые. Гибриды первого поколения имели простые красные цветки, а гибриды второго поколения обладали родительскими признаками в разных сочетаниях: 68 растений с махровыми белыми цветками, 275 с простыми красными, 86 с простыми белыми, 213 с махровыми красными. Как генетически детерминированы цвет и форма цветков? Определить генотипы родителей и потомков.

7.21. Высота растения сорго, гомозиготного по рецессивным аллелям четырех неаллельных полимерных генов, равна 40 см. Высота растения, гомозиготного по доминантным аллелям этих четырех генов, равна 240 см. Скрестили растения, имеющие генотипы А1А1а2а2А3А3а4а4и а1а1а2а2а3а3А4А4. Какова высота стебля у этих растений? Какова ожидаемая высота растений первого поколения? Указать возможные фенотипы растений второго поколения и частоту встречаемости каждого фенотипа.

7.22. От скрещивания белых и голубых кроликов в первом поколении получено 28 черных крольчат, а во втором поколении 67 черных, 27 голубых и 34 белых. Сколько генов детерминируют цвет шерсти у кроликов? Определить генотипы родителей и потомства.

7.23. Скрестили норок двух линий с бежевым и серым цветом шерсти. Гибриды первого поколения имели коричневый мех. Во втором поколении произошло расщепление: 14 серых, 46 коричневых, 5 кремовых, 16 бежевых норок. Как можно объяснить появление в первом поколении норок с коричневой шерстью, а во втором с кремовой? Каким будет потомство от скрещивания коричневых норок из первого поколения с кремовыми?

7.24. У кукурузы одного сорта початок состоит из 20 рядов зерен, а у другого - из 8 рядов. Потомки от скрещивания растений этих сортов имели початки, в среднем, с 14 рядами зерен. Растения второго поколения фенотипически неоднородны, число рядов зерен в их початках варьирует от 8 до 20, причем, примерно в одном из каждых 32 початков столько же рядов зерен, сколько у одного из растений родительского поколения. Сколько генов контролируют данный признак?

7.25. При скрещивании растения земляники белоплодного безусого сорта с растением земляники красноплодного усатого сорта в первом поколении все растения оказались красноплодными усатыми. Во втором поколении произошло расщепление: 331 с красными плодами и усами, 235 с красными плодами без усов, 88 с белыми плодами и усами и 98 с белыми плодами без усов. Как генетически детерминированы признаки? Определить генотипы исходных растений. Как можно получить гомозиготные растения с усами и красными плодами?

7.26. Цвет оперения у кур детерминирован двумя несцепленными неаллельными генами. Доминантный аллель одного гена определяет цветное оперение, рецессивный - белое. Доминантный аллель другого гена подавляет фенотипическое действие доминантного аллеля первого гена, а рецессивный не имеет собственного фенотипического выражения.

а) При скрещивании белых кур получено потомство из 1680 цыплят, 315 из которых имели цветное оперение, остальные белое. Определить генотипы родителей и цветных цыплят.

б) На птицеферме скрестили белых кур с цветными и получили 5050 белых цыплят и 3033 цветных. Определить генотипы родителей и потомства.

в) От скрещивания белых и цветных кур получено 915 цветных и 916 белых цыплят. Определить генотипы родителей и потомства.

7.27. У человека имеется несколько форм наследственной близорукости. Умеренная форма (от –2,0 до –4,0) и высокая (выше –5,0) передаются как доминантные не сцепленные между собой признаки. В семье, где мать была близорукой, а отец имел нормальное зрение, родились дочь и сын. У дочери оказалась умеренная форма близорукости, а у сына высокая. Какова вероятность рождения следующего ребенка без аномалий, если известно, что у матери близорукостью страдал только один из родителей? Следует иметь в виду, что у людей, имеющих гены обеих форм близорукости, проявляется только одна – высокая.

7.28. От скрещивания нескольких черных собак породы кокер-спаниель получено потомство четырех мастей: девять черных щенков, три рыжих, три коричневых и один светло-желтый. В дальнейшем черного кокер - спаниеля скрестили со светло-желтым. От этого скрещивания в помете был светло-желтый щенок. Каким будет расщепление по фенотипу в потомстве от скрещивания того же черного спаниеля с собакой одинакового с ним генотипа?

7.29. У попугайчиков-неразлучников цвет оперения определяют два несцепленных гена. Доминантный аллель одного гена определяет желтый цвет перьев, а доминантный аллель другого гена – голубой цвет. Наличие в генотипе доминантных аллелей обоих генов (в любых дозах) обусловливает зеленый, а только рецессивных – белый цвет оперения. а) При скрещивании зеленых попугайчиков между собой получено потомство из 55 зеленых, 18 желтых, 17 голубых и 6 белых птиц. Сколько, теоретически, среди них должно быть гомозигот по обеим парам аллелей? б) Зоопарк получил заказ на белых попугайчиков. Однако от скрещивания имеющихся зеленых и голубых особей не удалось получить белых птиц. Определить генотипы имеющихся в зоопарке птиц.

7.30. У разводимых в звероводческих хозяйствах норок цвет меха контролируют два несцепленных неаллельных гена. Доминантные аллели обоих генов определяют коричневый цвет меха, а рецессивные - платиновый. При скрещивании каких норок разного цвета все потомство окажется коричневым?

7.31. Рост человека контролируют несколько пар аллелей несцепленных полимерных генов. Если пренебречь факторами среды и допустить, что рост контролируют лишь три гена, то самые низкорослые люди будут иметь только рецессивные аллели и рост 150см, а самые высокие – только доминантные аллели и рост 180см.

а) Определить рост людей, гетерозиготных по всем трем парам аллелей.

б) Низкорослая женщина вышла замуж за мужчину среднего роста. У них было четверо детей, которые имели рост 165, 160, 155 и 150 сантиметров. Определить генотипы родителей и их рост.

7.32. Скрестили растения люцерны с пурпурными и желтыми цветками. В первом поколении все растения оказались с зелеными цветками. Во втором поколении получено 890 растений с зелеными цветками, 311 с пурпурными цветками, 306 с желтыми цветками и 105 с белыми цветками. Сколько, теоретически, гомозигот среди растений с пурпурными цветками?

7.33. При скрещивании гомозиготных красноколосых остистых растений пшеницы с гомозиготными белоколосыми безостыми в первом поколении все растения оказались с красными колосьями, безостыми. Во втором поколении 564 растения имели безостые красные колосья, 184 растения имели остистые красные колосья, 38 растений оказались безостыми белоколосыми и 10- остистыми белоколосыми. Потомство от анализирующего скрещивания составили 103 красных безостых, 90 красных остистых, 30 белых безостых и 27 белых остистых растения. Определить генотипы исходных растений и гибридов первого поколения.

7.34. Овцы одной породы имеют длину шерсти в среднем 40см, а другой – 10см. Допустим, что различия между породами зависят от комбинации аллелей трех полимерных генов. Какой фенотип будут иметь гибридные овцы первого и второго поколений?

7.35. Скрестили растения льна двух сортов, один из которых имеет розовые цветки и простые лепестки венчика, а другой – белые цветки и простые лепестки. Растения первого поколения имели розовые цветки с простыми лепестками. Среди растений второго поколения произошло расщепление по фенотипу: 40 с розовыми простыми лепестками, 8 с розовыми гофрированными лепестками, 4 с белыми гофрированными лепестками и 14 с белыми простыми лепестками. Как детерминированы цвет и тип лепестков венчика?

7.36. От скрещивания двух карликовых растений кукурузы получены гибридные растения нормальной высоты. Среди растений второго поколения 452 имели нормальную высоту и 352 были карликовыми. Определить генотипы растений всех поколений.

7.37. Предположим, что в двух высокоинбредных линиях овса урожай составил 4 г и 10 г на растение соответственно. Растения этих линий скрестили и приблизительно у 1/64 особей второго поколения урожай составил 10 г на растение. Сколько генов контролируют различия между инбредными линиями?

7.38. От скрещивания кур белых без хохла с курами белыми хохлатыми получены белые хохлатые цыплята. Во втором поколении кроме 39 белых хохлатых и 12 белых без хохла появились 4 рыжих птицы без хохла и 9 рыжих хохлатых. Определить генотипы особей второго поколения. Какова доля гетерозигот среди 39 белых хохлатых кур второго поколения?

7.39. Арахнодактилия детерминирована доминантным аллелем аутосомного гена с 30% пенетрантностью, умение владеть левой рукой – рецессивным аллелем аутосомного гена со 100% пенетрантностью. Определить вероятность рождения левши с арахнодактилией в семье, где родители являются гетерозиготами по обеим парам аллелей.

7.40. Подагру детерминирует доминантный аллель аутосомного гена, пенетрантность которого у мужчин равна 20%, а у женщин – 0%. Какова вероятность развития болезни у мужчины, если его родители гетерозиготы? Какова вероятность развития болезни у обоих сыновей в семье, где один из родителей гетерозиготен, а другой гомозиготен по рецессивному аллелю?

7.41. Черепно-лицевой дизостоз (преждевременное заращение черепных швов, незаращение большого родничка) детерминирован доминантным аллелем аутосомного гена, пенетрантность которого равна 50%. Определить вероятность рождения больных детей в семье, где один из родителей гетерозиготен, а другой гомозиготен по рецессивному аллелю.

7.42. Синдром Ван дер Хеве детерминирован доминантным аллелем аутосомного гена с плейотропным эффектом. Основными симптомами заболевания являются хрупкость костей, врожденная глухота, голубая склера. Голубую склеру имеют 100% обладателей мутантного аллеля, хрупкие кости - 63%, глухота характерна для 60%.

а) Мужчина с голубой склерой и нормальным слухом, но без признаков хрупкости костей вступил в брак со здоровой женщиной из благополучной в отношении синдрома семьи. Определить вероятность рождения детей с хрупкими костями, если известно, что у мужчины признаками синдрома обладал лишь один из родителей.

б) Определить вероятность рождения здоровых детей, не принимая во внимание наличие голубой склеры, у гетерозиготных родителей.

7.43. По данным шведских ученых некоторые формы шизофрении детерминированы доминантным аллелем аутосомного гена, пенетрантность которого у гомозигот составляет 100 %, а у гетерозигот – 20%. Определить вероятность рождения больных детей в семье, где один из супругов гетерозиготен, а другой гомозиготен по рецессивному аллелю. Какова вероятность рождения здоровых детей в семье, где оба супруга являются гетерозиготами?

7.44. Карий цвет глаз – доминантный признак. Ретинобластома, злокачественная опухоль глаза, развивается при наличии в генотипе доминантного аллеля одного из аутосомных генов с пенетрантностью 60%. Какова вероятность рождения голубоглазых детей, у которых может развиться ретинобластома, в семье, где родители являются дигетерозиготами? Чему равна вероятность рождения в этой семье здоровых кареглазых детей?

7.45. Ангиоматоз (резкое расширение и новообразование сосудов сетчатки, дегенерация нервных элементов сетчатки) возникает при наличии в генотипе доминантного аллеля аутосомного гена, пенетрантность которого равна 50%. Определить вероятность того, что у носителей этого аллеля ребенок будет здоров.

7.46. В Северной Ирландии изучили наследование глухонемоты в нескольких семьях. В одной из таких семей у здоровых родителей родилось 8 детей, четверо из которых (два сына и две дочери) были глухонемыми. В другой семье у глухонемых родителей было три дочери и один сын, все глухонемые. Глухонемой сын из первой семьи был женат на одной из дочерей из второй семьи и все их дети, дочь и три сына, были глухонемыми. Один из этих трех сыновей женился на глухонемой девушке, не состоящей в родстве с этими семьями, и их шестеро сыновей были здоровы. Составить родословную и дать объяснение приведенным фактам.

7.47. Форма плодов у тыквы может быть сферической, дисковидной, а также удлинённой и она детерминирована двумя парами аллелей несцепленных неаллельных генов.

а) От скрещивания растений двух сортов со сферической формой плода получено потомство, которое скрестили между собой, после чего на них созрели плоды дисковидной формы. Семена, взятые из дисковидных плодов, дали фенотипически неоднородное потомство: 916 растений имели дисковидные плоды, 616 – сферические и 116 – удлинённые. Определить генотипы исходных растений и всех потомков первого и второго поколения.

б) От скрещивания тыкв двух сортов с дисковидными и с удлиненными плодами получено потомство: 1/4 с дисковидными, 2/4 со сферическими и 1/4 с удлинёнными плодами. Определить генотипы родителей и потомков.