Наследование сцепленное с полом задачи с решениями

07.02.2018 Выкл. Автор admin

Решение задач по генетике с использованием законов Г.Менделя

IV. И еще одно умение, без которого невозможно решить задачу, – определять, к какому разделу она относится: моно-, ди- или полигибридное скрещивание; наследование, сцепленное с полом, или наследование признаков при взаимодействии генов. Это позволяет учащимся выбрать необходимые для решения задачи законы, закономерности, правила, соотношения. С этой целью можно дать текст какой-либо задачи и предложить определить, к какому разделу она относится. Учащиеся должны помнить, что наследуются гены, а не признаки.

Упражнение 6. Одна из пород кур отличается укороченными ногами (такие куры не разрывают огородов). Этот признак – доминирующий. Управляющий им 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 3000 цыплят. Сколько среди них коротконогих?

Упражнение 7. В медицине имеет большое значение различие между четырьмя группами человеческой крови. Группа крови является наследственным признаком, зависящим от одного гена. Ген этот имеет не две, а три аллели, обозначаемые символами А, В, . Лица с генотипом 00 имеют первую группу крови, с генотипами АА или А0 – вторую, BB или В0 – третью, АВ – четвертую (мы можем сказать, что аллели А и В доминируют над аллелью , тогда как друг друга они не подавляют). Какие группы крови возможны у детей, если у их матери – вторая группа крови, а у отца – первая?

Ответ: обе задачи на моногибридное скрещивание, так как речь идет об одном гене. (Ключевые слова выделены в тексте задач.)

Все генетические задачи, какой бы темы они ни касались (моно- или полигибридное скрещивание, аутосомное или сцепленное с полом наследование, наследование моно- или полигенных признаков), сводятся к трем типам: 1) расчетные; 2) на определение генотипа; 3) на определение характера наследования признака.

В условии расчетной задачи должны содержаться сведения:
– о характере наследования признака (доминантный или рецессивный, аутосомный или сцепленный с полом и др.);
– прямо или косвенно (через фенотип) должны быть указаны генотипы родительского поколения.
Вопрос расчетной задачи касается прогноза генетической и фенотипической характеристик потомства. Приведем пример задачи расчетного типа.

Задача 2. У человека ген полидактилии (многопалости) доминирует над нормальным строением кисти. У жены кисть нормальная, муж гетерозиготен по гену полидактилии. Определите вероятность рождения в этой семье многопалого ребенка.

Решение этой задачи начинается с записи ее условия и обозначения генов. Затем определяются (предположительно) генотипы родителей. Генотип мужа известен, генотип жены легко установить по фенотипу – она носительница рецессивного признака, значит, гомозиготна по соответствующему гену. Следующий этап – написание значений гамет. Следует обратить внимание на то, что гомозиготный организм образует один тип гамет, поэтому нередко встречающееся написание в этом случае двух одинаковых гамет не имеет смысла. Гетерозиготный организм формирует два типа гамет. Соединение гамет случайно, поэтому появление двух типов зигот равновероятно: 1:1.

Р: аа х Аа
гаметы: (а) (А) (а)
F1: Аа, аа,
где: А – ген полидактилии, а – нормальный ген.

Ответ: вероятность рождения многопалого ребенка составляет примерно 50%.

Обратите ваше внимание на недопустимость давать ответ в такой форме: «Один ребенок в семье родится нормальным и один многопалым» или еще хуже: «Первый ребенок будет многопалым, а второй нормальным». Сколько и каких детей будет у супругов, точно сказать нельзя, поэтому необходимо оперировать понятием вероятности.
В условии задачи на определение генотипа должна содержаться информация:
– о характере наследования признака;
– о фенотипах родителей;
– о генотипах потомства (прямо или косвенно).
Вопрос такой задачи требует характеристики генотипа одного или обоих родителей.

Задача 3. У норок коричневая окраска меха доминирует над голубой. Скрестили коричневую самку с самцом голубой окраски. Среди потомства два щенка коричневых и один голубой. Чистопородна ли самка?

Записываем условие задачи, вводя обозначения генов. Решение начинаем с составления схемы скрещивания. Самка обладает доминантным признаком. Она может быть как гомо- (АА), так и гетерозиготной (Аа). Неопределенность генотипа обозначаем А_. Самец с рецессивным признаком гомозиготен по соответствующему гену – аа. Потомки с коричневой окраской меха наследовали этот ген от матери, а от отца – ген голубой окраски, следовательно, их генотипы гетерозиготны. По генотипу коричневых щенков установить генотип матери невозможно. Голубой щенок от каждого из родителей получил ген голубой окраски. Следовательно, мать гетерозиготна (нечистопородна).

Р: Aa х aa
гаметы: (А) (а) (а)
F1: 1 Aa : 1 aa ,
Где: А – ген коричневой окраски меха, а – ген голубой окраски меха.

Ответ: генотип самки – Аа, то есть она нечистопородна.

В условиях задач на установление характера наследования признака:
– предлагаются только фенотипы следующих друг за другом поколений (то есть фенотипы родителей и фенотипы потомства);
– содержится количественная характеристика потомства.
В вопросе такой задачи требуется установить характер наследования признака.

Задача 4. Скрестили пестрых петуха и курицу. Получили 26 пестрых, 12 черных и 13 белых цыплят. Как наследуется окраска оперения у кур?

При решении этой задачи логика рассуждения может быть следующей. Расщепление в потомстве свидетельствует о гетерозиготности родителей. Соотношение близкое к 1 : 2 : 1 говорит о гетерозиготности по одной паре генов. Согласно полученным долям (1/4 белые, 1/2 пестрые, 1/4 черные), черные и белые цыплята гомозиготны, а пестрые гетерозиготны.
Обозначение генов и генотипов с последующим составлением схемы скрещивания показывает, что сделанный вывод соответствует результату скрещивания.

Р: A + A х A + A
пестрые пестрые
гаметы: (А + ) (А) (А + ) (А)
F1: 1А + А + : 2А + A : 1AA
черные пестрые белые

Ответ: окраска оперения у кур определяется парой полудоминантных генов, каждый из которых обуславливает белый или черный цвет, а вместе они контролируют развитие пестрого оперения.

Использование на уроках иллюстрированных задач

Задачи по генетике можно подразделить на текстовые и иллюстрированные. Преимущество иллюстрированных задач перед текстовыми очевидно. Оно основано на том, что зрительное восприятие изображений активизирует внимание и интерес учащихся, способствует лучшему осмыслению условия задачи и изучаемых закономерностей.

1. Какая окраска шерсти у кроликов доминирует?
2. Каковы генотипы родителей и гибридов первого поколения по признаку окраски шерсти?
3. Какие генетические закономерности проявляются при такой гибридизации?

1. Доминирует темная окраска шерсти.
2. Р: АА х аа; F1 : Aa.
3. Мы наблюдаем проявления правил доминирования признаков и единообразия первого поколения.

Рисунки могут быть схематичными.

1. Какая форма плода томата (шаровидная или грушевидная) доминирует?
2. Каковы генотипы родителей и гибридов 1 и 2 поколения?
3. Какие генетические закономерности, открытые Менделем, проявляются при такой гибридизации?

1. Доминирует шаровидная форма плода.
2. Р: аа х АА; F1 : Аа; F2 : 25% АА, 50% Аа, 25% аа.
3. Законы единообразия гибридов первого поколения (I закон Менделя) и закон расщепления (II закон Менделя).

1. Каковы генотипы родителей и гибридов F1, если красная окраска и круглая форма плодов томата – доминантные признаки, а желтая окраска и грушевидная форма – рецессивные признаки?
2. Докажите, что при таком скрещивании проявляется закон независимого распределения генов.

1. Р: АаВb х ааВb; F1: АаBB, 2AaBb, Aabb, aaBB, 2aaBb, aabb.
2. Наследование признака окраски плодов томата идет независимо от их формы, а именно отношение числа красных плодов к желтым равняется:
(37% + 14%) : (37% + 12%) = 1 : 1,
а круглой формы к грушевидным:
(37% + 37%) : (14% + 12%) = 3 : 1.

Решение типовых задач с использованием законов Г.Менделя

Решение задач на моногибридное скрещивание при полном доминировании обычно трудностей не вызывает.
Поэтому остановимся лишь на примере решения задач на наследование отдельного признака при неполном доминировании.

Задача 8. Растения красноплодной земляники при скрещивании между собой всегда дают потомство с красными ягодами, а растения белоплодной земляники – с белыми ягодами. В результате скрещивания обоих сортов друг с другом получаются розовые ягоды. Какое потомство возникает при скрещивании между собой гибридных растений земляники с розовыми ягодами? Какое потомство получится, если опылить красноплодную землянику пыльцой гибридной земляники с розовыми ягодами?

При скрещивании между собой растений с розовыми ягодами получается 25% красноплодных, 50% с розовыми ягодами и 25% белоплодных.
Растения с розовыми ягодами (КБ) – гибриды F1. При скрещивании КБ х КБ образуются гаметы двух сортов: К несут признак красноплодности и Б признак белоплодности. Пользуясь решеткой Пеннета, внося обозначения гамет, определяем генотип и фенотип получившихся растений.

Генетика пола. Сцепленное с полом наследование. — 9 класс Пасечник (рабочая тетрадь)

136. Рассмотрите в учебнике схему расщепления по признаку пола. Проанализируйте ее и определите, чем отличаются хромосомные наборы у самца и самки дрозофилы.
Самки дрозофилы могут производить только 1 вид гамет (с Х половой хромосомой), их называют гомогаметным полом. Самца производят 2 вида гамет, их называют гетерогаметным полом (Х, Y половые хромосомы). Если при оплодотворении с яйцеклеткой сольется сперматозоид с Х-хромосомой, то разовьется самка, если с Y- то самец. То есть пол будущей особи определяется во время оплодотворения.

Другие публикации:  Требования к загадкам в разных возрастных группах

137. Запишите, как называются хромосомы:
Одинаковые у обоих полов – аутосомы.
Разные у обоих полов – половые хромосомы.

138. Прочитайте условие задачи. Проанализируйте условие задачи и заполните пропуски в предложенном алгоритме решения задачи на наследование признаков, сцепленных с полом.
У человека ген, вызывающий гемофилию, рецессивен и находится в Х-хромосоме, а альбинизм обусловлен аутосомным рецессивным геном. У родителей, нормальных по этим признакам, родился сын альбинос и гемофилик. 1) Какова вероятность (%) того, что у их следующего сына проявятся оба аномальных признака? 2) Какова вероятность (%) рождения в этой семье здоровых дочерей?

Решение:
Х° — наличие гемофилии (рецессивен), Х – отсутствие гемофилии.
А – нормальный цвет кожи
а – альбинос.
Генотипы родителей:
Мать — Х°ХАа
Отец – ХУАа.
Составим решетку Пеннета

Ответ: вероятность проявления признаков альбинизма и гемофилии (генотип Х°Уаа) – у следующего сына — 6. 25%. Вероятность рождения здоровых дочерей – (генотип ХХАА) – 6, 25%.

139. Решите задачу.
У человека отсутствие потовых желез зависит от рецессивного, сцепленного с полом гена. В семье отец и сын имеют эту аномалию, а мать здорова. 1) Какова вероятность (%), что сын унаследует вышеуказанный признак от отца? 2) Какова вероятность (%) рождения в этой семье дочери с отсутствием потовых желез?

Решение.
Гены:
Х – отсутствие болезни
Х° — болезнь.
Так как признак сцеплен с Х хромосомой, и болен сын, значит мать – носитель болезни (гетерозигота). Генотипы родителей и потомства:

Расщепление: больных дочерей 25%, дочерей носителей 25%, больных сыновей 25%, здоровых сыновей 25%.
1) 25
2) 25.

140. Решите задачу.
У кошек гены рыжего и черного цвета аллельны и локализованы в Х=хромосоме. Они передаются независимо, в связи с чем гетерозиготы имеют пеструю окраску. 1) Какое количество разных фенотипов можно получить при скрещивании трехцветной кошки с черным котом? 2) Какова вероятность (%) появления трехцветного кота?

Решение.
Х – черный цвет, Х° — рыжий цвет, Х°Х – пёстрый цвет.
Генотипы родителей и потомства:

1 пёстрая кошка: 1 черная кошка: 1 рыжий кот: 1 черный кот.
Ответ:
1) 3
2) 0.

Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом

Разделы: Биология

Цели урока.

  • Сформировать у учащихся систему знаний о генетическом определении пола у человека и наследовании, сцепленным с полом; понятие о механизме хромосомного определения пола. Выявить цитологические основы этого явления.
  • Научить учащихся правильно объяснять приблизительно равную вероятность рождения мальчика или девочки; научить решать задачи по данной теме.
  • Развивать у учащихся умения сравнивать, анализировать, делать самостоятельно выводы; сформировать познавательный интерес к изучению научных проблем, связанных с генетикой пола.
  • Оборудование: таблицы “Мейоз”, “Хромосомный механизм определения пола”, “Наследование гемофилии”; задачи по данной теме и справочные материалы.

    I. Организационный момент.

    II. Изучение нового материала по плану:

    1. Генетика пола.
    2. Хромосомный механизм определения пола.
    3. Различные формы определения пола.
    4. Соотношение полов.
    5. Наследование, сцепленное с полом.

    III. Закрепление. Решение задач по теме, беседа по вопросам.

    Опорные точки урока:

  • Теоретическая и практическая значимость знаний механизмов наследования пола у различных организмов
  • Соотношение особей разного пола у раздельнополых организмов (животных, людей) равное 1:1, сходство его с расщеплением признаков при скрещивании рецессивной гомозиготы с гетерозиготой
  • Аутосомы и половые гетерохромосомы различных организмов. Зависимость пола организма от набора половых хромосом, который формируется в момент оплодотворения.
  • Случайный характер соединения половых клеток в зиготе. Закономерность общего результата появления потомков разного пола в соотношении 1:1, определяемая большим числом равновероятных встреч гамет, — статистическая закономерность.
  • Сцепленное с полом наследование некоторых жизненно- важных признаков — особый тип наследования. Наследование гемофилии, дальтонизма и других болезней и признаков как доказательство зависимости формирования признаков от пола.
  • Практическое значение изучения сцепленного с полом наследования признаков. Использование закономерностей сцепленного с полом наследования в селекционной работе.
  • 1. Генетика пола

    Генетика объяснила сущность удивительной и важной проблемы:
    равное распределение женских и мужских особей в поколениях животных и людей

    Беседа с учащимися по вопросам:

  • Для какого способа размножения характерно образование гамет?
  • Какой набор хромосом они имеют?
  • Какая часть сперматозоида и яйцеклетки является носителем генетической информации?
  • Как называется оплодотворенная яйцеклетка, и какой набор хромосом она имеет?
  • Половое размножение очень широко распространено в природе, связано с формированием мужских и женских половых клеток.

    Для начала вспомним, что представляет собой хромосомный набор клеток человека.

    В кариотипе человека из 46 хромосом 44 одинаковы у всех особей, независимо от пола (эти хромосомы называют аутосомами), а одной парой хромосом, называемых половыми, женщины отличаются от мужчин. Это общебиологическая закономерность для всех живых организмов, размножающихся половым путем.

    Диплоидная клетка организма человека: 46 хромосом =23 пары гомологичных хромосом, из которых 22 пары — аутосомы + 1 пара половые хромосомы: у мужчины — ХY; у женщины — ХХ. У человека гетерогаметным является мужской пол, а женский гомогаметный. В соматической клетке мужчины — разные половые хромосомы. В соматической клетке женщины — одинаковые половые хромосомы.

    Пол можно рассматривать как один из признаков организма, как правило, определяется генами. Механизм же определения пола имеет иной характер — хромосомный.

    2. Хромосомный механизм определения пола

    Согласно хромосомной теории К.Корренса (1907), пол будущего потомка определяется сочетанием половых хромосом в момент определения. Пол, имеющий одинаковые половые хромосомы, называют гомогаметным, так как он дает один тип гамет, а имеющий разные-гетерогаметным, так как он образует два типа гамет. У человека, млекопитающих, мухи дрозофилы гомогаметный пол женский, а гетерогаметный — мужской.

    У мужского пола в процессе гаметогенеза формируется 2 типа гамет в равной пропорции, так как мужской пол — гетерогаметный: Х-сперматозоиды и Y-сперматозоиды.

    Поскольку у женского пола половые хромосомы одинаковы, так как женский пол — гомогаметный, то каждая яйцеклетка несет Х-хромосому.

    Эта биологическая закономерность, обусловленная механизмом мейоза.

    Учащимся предлагается ответить на вопросы:

    От чего зависит рождение женских и мужских особей?

    Для чего можно использовать таблицу “Хромосомный механизм определения пола”:

    У дрозофилы всего 8 хромосом: 6 аутосом и 2 половые хромосомы, хромосомный набор самца – 6+ XY, самки — 6+ХХ. хочется отметить, что теоретически соотношение полов должно быть 1:1. Эта статистическая закономерность, обеспечиваемая условием равновероятной встречи гамет. Пол будущего организма всегда определяет гетерогаметный пол (т.е. мужской), именно потому, что гаметы с Х- и Y- хромосомой образуются у мужского пола в равных количествах.

    Каким образом половые различия в хромосомных наборах самцов и самок поддерживаются в процессе размножения?

    В чем же отличие “Х” хромосомы от “У” хромосомы?

    Отличаются по строению: Y-хромосома состоит как бы из двух участков — одного гомологичного Х-хромосоме, а другого негомологичного. А так же по набору генов, которые в них находятся.

    Основные положения.

  • Кариотип подавляющего большинства видов животных организмов включает аутосомы — хромосомы одинаковые у представителей обоих полов, и гетерохромосомы, по которым оба пола отличаются друг от друга.
  • В половых хромосомах помимо генов, определяющих половую принадлежность, содержатся гены, не имеющие отношения к признакам того или иного пола.
  • Аллельные гены в X- и Y-хромосомах наследуются в соответствии с законами Менделя.
  • Существует четыре основных типа хромосомного определения пола.

  • Мужской пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х-, 50% и — хромосому (млекопитающие, двукрылые, жуки, клопы).
  • Мужской пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х- , 50% — не имеют половой хромосомы (кузнечики).
  • Женский пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х-, 50% — Y хромосому (птицы, пресмыкающиеся, хвостатые амфибии, шелкопряд).
  • Женский пол гетерогаметен; 50% гамет несут Х-, 50% — не имеют половой хромосомы (моль).
  • Работа со справочными материалами

    Существует 3 формы определения пола:

    1. Прогамное определение пола. Осуществляется до оплодотворения в процессе онтогенеза. Так происходит, в частности. У коловраток при этом образуются яйцеклетки разных размеров — крупные и мелкие. После оплодотворения из крупных яиц развиваются самки, а из мелких — самцы.
    2. Сингамное определение пола, происходящее при оплодотворении, определяется половыми хромосомами. Этот тип является наиболее распространенным.
    3. Эпигамное (метагамное) определение пола зависит не от присутствия, соотношения или плоидности хромосом, а от интенсивности действия факторов окружающей среды, что может расцениваться как модификационная изменчивость. Ярким примером тому является детерминация пола у крокодилов. Из отложенных самкой яиц в зависимости от температуры окружающей среды могут вылупляться или юные самцы или самки. Весьма оригинально определяется пол у морского червя бонеллии (Bonellia viridis) из типа кольчатые черви. Если его личинка развивается в одиночестве, то из нее вырастает подвижная самка, ведущая самостоятельный образ жизни. Если она проникает в половые пути самки, то живет там как паразит, в связи, с чем его строение сильно упрощено.

    4. Соотношение полов

    Учащимся предлагается ответить на вопрос:

    Почему у раздельнополых организмов (в том числе и у людей) соотношение полов составляет 1:1?

    Работа со справочными материалами

    Учащимся предлагается сделать самостоятельные выводы.

  • На протяжении любого периода жизни мужские индивидуумы менее жизнеспособны, чем женские
  • Но естественный отбор направлен к тому, чтобы обеспечить создание равного количества особей обоего пола к моменту наступления половой зрелости.
  • Можно предположить, что сперматозоид, содержащий Y- хромосому более подвижен, более жизнеспособен или обладает большей способностью оплодотворить яйцеклетку, чем сперматозоид, содержащий Х — хромосому.
  • 5. Наследование, сцепленное с полом

    Генетические исследования установили, что существуют признаки, которые определяются генами, лежащими в половых хромосомах.

    Наследование признаков, гены которых локализованы в Х- или Y- хромосомах, называют наследованием, сцепленным с полом.

    Х-хромосома человека содержит ряд генов, рецессивные аллели которых определяют развитие тяжелых аномалий (гемофилия, дальтонизм). Эти аномалии чаще встречаются у мужчин, хотя носителями чаще бывают женщины. У мужчин эти гены гемизиготны, их рецессивные аллели

    вызывают заболевания: X h Y — мужчина, больной гемофилией; X d Y- дальтоник.

    Пример: наследование гемофилии: Н — нормальная свертываемость крови; h- гемофилия.

    1) Мать имеет нормальную свертываемость крови и является гомозиготной по этому признаку (X H Х H ),отец страдает гемофилией (Х h Y) тогда схема скрещивания:

    Все дети фенотипически здоровы, но дочери гетерозиготны по гену гемофилии и являются носителями гена гемофилии.

    2) Рассмотрим наследование, сцепленное с полом на примере дальтонизма:

    Дальтоники — это люди, неспособные различать цвета. Болезнь имеет наследственный характер. Введем необходимые обозначения:

    А — ген. отвечающий за формирование нормальной способности различать цвета.

    а — ген, обусловливающий нарушение способности различать цвета (дальтонизм);

    Х — женская хромосома, несущая ген нормального различения цветов;

    Х d — женская хромосома, несущая ген дальтонизма.

    Х D Х D — здоровая девочка;

    Х D Х d — девочка — носитель;

    Х D Y- здоровый мальчик;

    Х d Y- мальчик-дальтоник.

    У мальчиков, получивших от своей матери хромосому с геном а, будет наблюдаться дальтонизм.

    Можно ожидать, что половина сыновей гетерозиготной по данному гену женщины будет дальтониками. Женщины-дальтоники встречаются крайне редко.

    Известно, что Х-хромосомы генетически активны, как любая из аутосом. Y-хромосомы — генетически инертны, у человека лишь некоторые гены, не являющиеся жизненно важными, локализуются в ней (гипертрихоз — волосатые уши, некоторые формы аллергий, диспепсии),

    такие признаки передаются только от отца к сыну. Такой тип наследования по мужской линии называется голандрический.

    Законы передачи признаков, сцепленных с Х-хромосомами. Были впервые изучены Т. Морганом на дрозофилах.

    Решение задач и обсуждение вопросов.

    1) Вопросы для обсуждения.

    1. в чем состоят особенности половых хромосом?
    2. В чем заключается генетический механизм определения пола?
    3. Какие признаки, наследование которых сцеплено с полом, вам известны у человека?
    4. установите генотип женщины, у которой половина сыновей больна цветовой слепотой?
    5. Что такое наследование, сцепленное с полом?
    6. От кого из родителей мальчик получает Х-хромосому?
    7. Когда определяется пол цыпленка: до оплодотворения или в момент оплодотворения?
    8. Почему у детей появляются новые признаки, не свойственные родителям?
    9. Влияет ли среда на формирование и проявление признаков организма?
    10. По какой хромосоме у человека произошло сцепление признаков: дальтонизма, гемофилии?

    Серебристая курица из породы белый виандот скрещена с золотистым (коричневым) петухом породы леггорн. Определить соотношение и расщепление групп гибридов по фенотипу и генотипу.

    Примечание: указанные признаки сцеплены с полом: доминантный ген серебристой окраски (С) локализован в одной Х-хромосоме, аллельный ему рецессивный ген золотистой окраски (с) — в другой Х-хромосоме. У птиц женский пол — гетерогаметный, а мужской — гомогаметный.

    Черепаховую (пятнистую) кошку скрестили с рыжим котом. Как произойдет расщепление гибридов по фенотипу и генотипу (по окраске и по полу)? Почему?

    От родителей, по фенотипу имеющих нормальное зрение, родилось несколько детей с нормальным зрением и один мальчик — дальтоник (не различает красный и зеленый цвета) Чем это объяснить? Каковы генотипы родителей и детей?

    Какие дети могли бы родиться от брака гемофилика с женщиной, страдающей дальтонизмом (а в остальном имеющей вполне благополучный генотип)?

    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) — факторы внешней среды.

    Иногда факторы внешней среды оказывают существенное влияние на определение пола и у млекопитающих. Так, у крупного рогатого скота при одновременном развитии двух разнополых близнецов бычки рождаются нормальными, а телочки часто — интерсексами. Это объясняется более ранним выделением мужских половых гормонов и влиянием их на пол второго близнеца.

    А. Соотношение полов.

    Различают первичное соотношение полов, точнее, соотношение эмбрионов и вторичное — соотношение мальчиков и девочек среди новорожденных.

    Теоретически соотношение полов в момент оплодотворения должно быть близким 1:1, так как встреча яйцеклетки со сперматозоидом, содержащим Х- или Y- половую хромосому, равновероятна.

    При обследовании у человека обнаружено, что на 100 женских зигот образуется 140-160 мужских (первичное соотношение полов)

    К моменту рождения на 100 девочек приходится 103-105 мальчиков 9 (вторичное соотношение полов).

    Третичное соотношение полов (постнатальный период) к 20-ти годам на 100 девушек приходится 100 юношей; к 50-ти годам на 100 женщин — 85 мужчин, а к 85-ти годам на 100 женщин — 50 мужчин.

    Отсюда напрашивается вывод о большей жизнестойкости женского организма, что может быть объяснено, наряду с другими причинами, мозаицизмом женского организма по половым хромосомам.

    Выводы по уроку.

  • Пол организма определяется в момент оплодотворения и зависит от хромосомного набора зиготы.
  • Формирование пола связано с комбинацией половых хромосом.
  • 6. Наследование, зависимое от пола

    У овец ген Р обуславливает комолость, а ген Р’ – рогатость. Доминирование этой пары аллелей зависит от пола. У баранов рогатость доминирует над комолостью, а у овец комолость доминирует над рогатостью. Какое потомство F1 можно ожидать от скрещивания рогатой овцы с комолым бараном?

    1. Овца рогатая (рецессивный для самок признак), следовательно, ее генотип – ххР’P’ .
    2. Баран комолый (признак, рецессивный для самцов), значит, его генотип – хуРР .

    Схема скрещивания

    В потомстве будет 50% комолых овец и 50% рогатых баранов

    Облысение, начинающееся со лба, является признаком, доминантным у мужчин и рецессивным у женщин (поэтому лысые мужчины встречаются чаще). Признак кодируется аутосомным геном. Облысевший мужчина (гетерозиготный по гену лысости) женился на женщине с нормальными волосами, мать которой была лысой. Определить возможные генотипы потомства.

    У мужчин аутосомный ген лысости S выступает как доминантный, а у женщин он рецессивен. Женщина, имеющая лысого брата, выходит замуж за лысого мужчину. Отец женщины также был лысым. У них родился нормальный сын и рано облысевшая дочь, которая вышла замуж за нормального мужчину. Какова вероятность рождения сына, склонного к раннему облысению, у этой пары?

    Читайте также другие темы главы VII «Наследование генов, локализованных в половых хромосомах»:

    Задачи на сцепленное с полом наследование признаков

    Сцепленное наследование признаков черного и рыжего цвета шерсти у кошек

    Задача 1
    Известно, что «трехшерстные» кошки — всегда самки. Это обусловлено тем, что гены черного и рыжего цвета шерсти аллельны и находятся в Х – хромосоме. Ни один из них не доминирует, а при сочетании рыжего и черного цвета формируются «трехшерстные» особи.
    1. Какова вероятность получения в потомстве «трехшерстных» котят от скрещивания «трехшерстной» кошки с черным котом?
    2. Какое потомство можно ожидать от скрещивания черного кота с рыжей кошкой?
    Решение:
    Интересное сочетание: гены черного и рыжего цвета не доминируют друг над другом, а в сочетании дают «трехшерстную» масть. Здесь наблюдается кодоминирование (взаимодействие генов). Возьмем: А – ген отвечающий за черный цвет, В – ген отвечающий за рыжий цвет; гены А и В равнозначны и аллельны ( А=В ), но эти гены находятся в Х – хромосоме. Поэтому мы обозначаем ген черного цвета Х A , ген рыжего цвета – Х В .

    По условия пункта 1 скрещиваются трехшерстная кошка с черным котом.

    По условиям пункта 2 скрещиваются рыжая кошка с черным котом:

    При решении задачи использовали закон чистоты гамет и сцепленное с полом наследование. Взаимодействие генов: кодоминирование. Вид скрещивания: моногибридное.

    У человека гемофилия передается как рецессивный сцепленный с Х – хромосомой признак

    Задача 2
    Классическая гемофилия передается как рецессивный сцепленный с Х – хромосомой признак.
    1. Мужчина, больной гемофилией, жениться на женщине, не имеющей этого заболевания. У них рождаются нормальные дочери и сыновья, которые все вступают в брак с не страдающими гемофилией лицами. Обнаружится ли у внуков вновь гемофилия, и какова вероятность появления больных в семье дочери или сына?
    2. Мужчина, больной гемофилией, вступает в брак с нормальной женщиной, отец которой страдал гемофилией.
    Определите вероятность рождения в этой семье здоровых детей.
    Решение:

    По условиям пункта 1 ясен генотип больного мужчины: Х h . Так как женщина не страдает гемофилией, у нее обязательно должен быть доминантный ген «нормы» — Х H . Второй ген женщины также доминантный (Х H ), в генотип женщины Х H Х H . Генотипы детей от такого брака:

    Иначе говоря, все мальчики будут здоровы, гена гемофилии у них не будет, а все девочки будут гетерозиготными – в рецессиве у них будет ген гемофилии.
    Если все мальчики в последствии вступят в брак со здоровыми в отношении гемофилии лицами (Х H Х H ), гемофилия у внуков не проявится. Если дочери (Х H Х h ) вступят в брак со здоровыми мужчинами (Х H Y), вероятность проявления гемофилии у внуков будет равна1/4, или 25%. По полу это будут мальчики:

    По условиям пункта 2 в брак вступает больной мужчина (генотип X h Y) с женщиной, не страдающей болезнью. Следовательно, у женщины один ген обязательно «норма» – Х H . Но второй ген из этой пары у нее должен быть геном гемофилии – Х h , так как отец этой женщины страдал гемофилией, а женщина получает всегда одну Х – хромосому от матери, а вторую – от отца. Генотип женщины – Х H Х h . Вероятность рождения здоровых детей в этой семье равна 1/2. Девочки с генотипом Х h Х h погибают.

    Задача 3
    У человека классическая гемофилия наследуется как сцепленный с Х – хромосомой рецессивный признак. Альбинизм (отсутствие пигментации) обусловлен аутосомным рецессивным геном. У одной супружеской пары, родился сын с обеими аномалиями. Какова вероятность того, что у второго сына в этой семье проявится также обе аномалии одновременно?
    Решение:

    По условиям задачи оба родителя нормальны, следовательно, у них обязательно есть по доминантному гену из каждой пары Х H и А. Сын имеет обе аномалии, его генотип Х h Yаа. Х – хромосому с геном гемофилии он мог унаследовать только от матери. Один из генов альбинизма сын получил от матери, другой — от отца. Таким образом, генотип матери Х H Х h Аа, генотип отца Х H YАа. При таком браке вероятны генотипы детей:

    Вероятность того, что следующий ребенок будет сыном, равна 1/2. Из числа сыновей лишь 1/8 может иметь одновременно обе аномалии. Для вычисления окончательного результата вероятности перемножаются: 1/2 х 1/8=1/16.

    Гипертрихоз передается как сцепленный с Y — хромосомой признак

    Задача 4
    Гипертрихоз (вырастание волос на краю ушной раковины) передается через Y – хромосому, а полидактилия (шестипалость) – как 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 будет также без обеих аномалий?
    Решение:
    В условиях задачи ген гипертрихоза обозначим звездочкой (*), находящейся в Y*– хромосоме, в Х – хромосоме нет гена аллельного гену гипертрихозу:

    Так как отец имел гипертрихоз и был пятипалым, его генотип XY*aa. У матери не было гипертрихоза (и не могло быть, так как у нее нет Y — хромосомы), но она была шестипалой. Следовательно, у нее должен быть хотя бы один ген шестипалости – А. В этой семье родилась нормальная девочка. Ее генотип ХXаа. Один ген пятипалости она получила от отца, а второй ген пятипалости могла получить только от матери. На основе этого решаем, что мать была гетерозиготна по гену шестипалости. Ее генотип ХХАа. Вероятны генотипы детей:

    Без обоих аномалий возможна лишь 1/4 детей, или 25%.

    Наследование отсутствия потовых желез у человека как рецессивного сцепленного с полом признака

    Задача 5
    У человека отсутствие потовых желез проявляется как сцепленный с полом рецессивный признак. Глухота, то есть отсутствие слуха, обусловлено аутосомным рецессивным геном. У супружеской пары, нормальной по этим признакам, родился сын с обоими аномалиями. Определите возможные генотип родителей и вероятность рождения ребенка с таким же генотипом как первый. Дать цитологическое обоснование.
    Решение:

    ак как оба родителя были здоровы, значит ген отсутствия потовых желез является рецессивным и находиться в Х – хромосоме у женщины, т.к. она имеет две Х – хромосомы (в одной Х – хромосоме доминантный ген нормы, а в другой Х – хромосоме – рецессивный ген. Оба родителя гетерозиготы по гену глухоты, потому что у них родился больной сын

    Вероятность рождения в этой семье больного ребенка с обоими аномалиями (ааХ b Y) — 1/16 или 0,0625%.

    Цитологическое обоснование.
    (Гены находятся в хромосомах: — Х-хромосома с генами, — У)

    Взаимодействие генов: полное доминирование. Законы генетики, которые использовали при решении задачи: чистоты гамет, сцепленное с полом наследование, закон независимого наследования признаков.

    Задача 6
    У дрозофилы гены определяющие окраску глаз, локализованы в Х – хромосоме. Доминантный аллель W детерминирует красную окраску глаз, его рецессивный аллель w – белую. Скрещивали гомозиготную красноглазую самку с белоглазым самцом. В F1 получили 48 потомков. От скрещивания их между собой получено 192 мухи в потомстве F2.
    Определите:
    1. Сколько женских особей было в F1?
    2. Сколько самцов в F1 имело красную окраску глаз?
    3. Сколько самок F1было красноглазых?
    4. Сколько самцов в F2 было белоглазых?
    5. Составить схему скрещивания.
    Решение:
    Х W – ген определяющий красные глаза
    Х w – ген определяющий белые глаза

    1). Скрещивание гомозиготной красноглазой самки с белоглазым самцом:

    Соотношение особей в потомстве 1:1. По фенотипу все особи красноглазые.
    Поэтому:
    1. Женских особей в F1 было 48:2=24особи.
    2. В F1 все самцы (24особи) имели красные глаза.
    3. Все самки в F1 были красноглазыми (24 особи).

    2). Скрещивание между собой гибридов F1:

    Соотношение особей в потомстве 1:1:1:1
    Поэтому: в F2 белоглазых самцов было (192:4; х2 = 96 особей).
    Взаимодействие генов: полное доминирование. Законы генетики: закон чистоты гамет и сцепленное с полом наследование.

    Задача 7
    Селекционеры в некоторых случаях могут определить пол только что вылупившихся цыплят.
    При каких генотипах родительских форм, возможно это сделать, если известно, что гены золотистого (коричневого) и серебристого (белого) оперения расположены в Х – хромосоме и ген золотистого оперения рецессивен по отношению к серебристому? Не забудьте, что у кур гетерогенным полом является женский!
    Решение:
    А – ген серебристого окрашивания
    а – ген золотистого окрашивания

    При скрещивании серебристой курочки с золотистым петушком курочки будут все золотистые, а петушки серебристые. Таким образом, петушки с серебристой окраской оперения будут иметь генотип Х A Х a , а курочки с золотистой окраской оперения — Х A Y.

    Задача 8
    Гипертрихоз наследуется как сцепленный с У – хромосомой признак, который проявляется лишь к 17 годам жизни. Одна из форм ретинита (ночная слепота) наследуется как рецессивный, сцепленный с Х – хромосомой признак. В семье, где женщина по обоим признакам здорова, а муж является обладателем только гипертрихоза, родился мальчик с ретинитом. Определить вероятность проявления у этого мальчика гипертрихоза. Определить вероятность рождения в этой семье детей без обоих аномалий и какого, они будут пола.
    Решение:
    X A – ген нормального ночного зрения;
    Х a –ген ночной cлепоты;
    Y* — ген гипертрихоза;
    Y – ген нормы

    Соотношение особей в потомстве 1:1:1:1
    Вероятность проявления у первого сына гипертрихоза – 100%. Вероятность рождения здоровых детей – 50% (они будут только девочки).

    Задача 9
    У человека есть несколько форм стойкого рахита. Одна из его форм наследуется доминантно сцеплено с полом, вторая рецессивно – аутосомная. Какова вероятность рождения больных детей, если мать гетерозиготная по обоим формам рахита, а отец здоровый все его родственники здоровы?
    Решение:
    Х А – рахит (первая форма);
    Х a – норма;
    В – норма;
    b – рахит (вторая форма).
    Из условия задачи видно, что генотип женщины X А X a Bb, а мужчины — X a YBB – он гомозиготен по второй паре генов, т.к. все его родственники здоровы.

    Вероятность больных детей 4/8 или 50%. Взаимодействие генов: полное доминирование. Законы генетики, которые использовали при решении задач: закон чистоты гамет, сцепленное с полом наследование, закон независимого комбинирования признаков.

    Задача 10
    У некоторых пород кур гены, определяющие белый цвет и полосатую окраску оперения, сцеплены с Х – хромосомой, полосатость доминирует над белой сплошной окраской. Гетерогаметный пол у кур женский. На птицеферме белых кур скрестили с полосатыми петухами и получили полосатое оперение как у петушков, так и у кур. Затем скрестили особи, полученных от первого скрещивания, между собой и получили 594 полосатых петушка и 607 полосатых и белых курочек. Определите генотипы родителей и потомков первого и второго поколения.
    Решение:
    Х А – полосатые;
    Х a – белые
    У кур гетерогаметный пол, у петухов гомогаметный. Если в F1 все потомки независимо от пола полосатые, то петух гомозиготен и полосатость – доминантный признак. Во втором поколении наблюдается расщепление признака, поэтому петушок в F2 будет гетерозиготен.
    a)