ген окраски кошек сцеплен с полом
Ген окраски кошек сцеплен с полом
Ген короткой шерсти (А) у кошек доминирует над геном длинной шерсти (а) и наследуется аутосомно. Ген окраски кошек сцеплен с Х-хромосомой. Чёрная окраска определяется геном ХВ, рыжая – геном Хb. Гетерозиготы имеют черепаховую окраску. Длинношёрстная кошка черепаховой окраски была скрещена с рыжим короткошёрстным (Аа) котом. Определите генотипы и фенотипы родителей и потомства, а также вероятность рождения чёрной кошки. Объясните результат скрещивания. Какие законы наследования проявляются в этих скрещиваниях?
Схема решения задачи включает:
♀ аа Х ВХ b длинная шерсть черепаховая кошка
♂ АаХ b Y короткошёрстный рыжий кот
1) Р ♀аа Х ВХ b × ♂АаХ b Y
2) Генотипы и фенотипы потомства F1
AaX B X b 1 короткошёрстная черепаховая кошка
аaХ В Х b 1 длинношёрстная черепаховая кошка
аaX B Y 1 длинношёрстный чёрный кот
AaX B Y 1 кроткошёрстный чёрный кот
АаХ b Y 1 короткошёрстный рыжий кот
ааХ b Х b 1 длинношёрстная рыжая кошка
АaХ b Х b 1 короткошёрстная рыжая кошка
ааХ b Y 1 длинношёрстный рыжий кот
3) Наследование, сцепленное с полом, независимое наследование аутосомных признаков.
4) Чёрной кошки в потомстве быть не может, так как проявляется неполное доминирование
от составителей сайта РешуЕГЭ
4) Чёрной кошки в потомстве быть не может, так как проявляется кодоминирование.
Кодоминантность – форма взаимоотношений аллелей, при которой оба аллеля проявляются у гетерозиготного организма в равной степени.
почему черепаховая окраска не может быть кодоминированием?
Кодоминантность – форма взаимоотношений аллелей, при которой оба аллеля проявляются у гетерозиготного организма в равной степени.
У человека альбинизм наследуется как аутосомный рецессивный признак, а дальтонизм, как признак, сцепленный с Х-хромосомой. Определите генотипы родителей, а также возможные генотипы и фенотипы потомства и их процентное соотношение от брака гетерозиготной по первому признаку здоровой женщины, не несущей гена дальтонизма, и мужчины дальтоника и альбиноса. Какие законы наследования проявляются в данном случае?
Схема решения задачи включает:
1) Р ♀ АаХХ → ♂ aaХ d Y
2) F1 Аа ХХ d девочки-носительницы гена дальтонизма: здоровы
АаХY здоровые по обоим признакам мальчики
ааХY мальчики-альбиносы, не дальтоники
3) Девочки будут в 25 % альбиносами и здоровы (носительницами дальтонизма) и 25% с нормальной пигментацией (не альбиносы) и здоровы (носительницами дальтонизма),
25 % мальчиков – здоровы по обоим признакам,
25 % альбиносы, не дальтоники.
(ИЛИ, все дети не дальтоники, но половина девочек и половина мальчиков альбиносы).
4) По гену альбинизма проявляется независимое наследование признака, а ген дальтонизма сцеплен с Х-хромосомой.
У отца вторая группа крови и нормальное зрение(Х D ), у его матери – первая группа; жена имеет первую группу крови и нормальное зрение, но является носительницей дальтонизма. Составьте схему решения задачи. Определите возможные генотипы родителей, фенотипы и генотипы детей. Укажите вероятность рождения дальтоника.
Схема решения задачи:
1) генотипы родителей:
♀i 0 i 0 X D X d (гаметы ♀i 0 X D ;i 0 X d ),
♂ I A i 0 X D Y — т.к. его мать имела первую группу крови, то одну гамету он получил от матери — i 0
(гаметы ♂ I A X D ; I A Y; i 0 X D ; i 0 Y);
2) возможные генотипы и фенотипы детей:
девочки вторая группа крови нормальное зрение: I A i 0 X D X D и I A i 0 X D X d
девочки первая группа крови нормальное зрение: i 0 i 0 X D X D и i 0 i 0 X D X d
мальчик вторая группа крови нормальное зрение: I A i 0 X D Y
мальчик первая группа крови нормальное зрение: i 0 i 0 X D Y
мальчик вторая группа крови дальтоник: I A i 0 X d Y
мальчик первая группа крови дальтоник: i 0 i 0 X d Y
3) Вероятность рождения ребенка дальтоника 1/4 (25%)
В данном случае проявляется закон независимого наследования признаков между первым и вторым признаком, кодоминирование по первому признаку (группа крови) и сцепленное с Х-хромосомой по второму признаку (дальтонизм).
Наследование пестрой окраски меха у кошек, как пример мозаичной экспресси гена
Решение задач по генетике на наследование черепаховой окраски меха у кошек
В данном случае наблюдается явление при котором каждый из аллелей проявляет своё действие, и ни один аллель не подавляет действие другого. В результате у гетерозигот формируется новый признак, пестрая окраска кошки. Это пример такого типа взаимодействия аллельных генов, который называется мозаичной экспрессией (проявлением) гена или мозаицизмом.
Схема скрещивания рыжего кота с черной кошкой
Выводы:
1. Два котенка имеют черную окраску шерсти, все они коты.
2. Четверо котят имели черепаховую окраску, все они кошки.
3. Два кота были черными.
Схема скрещивания черного кота с рыжей кошкой
Выводы:
4. Все шесть котят-кошек были черепаховыми.
5. Двое котят имели рыжую масть, оба коты.
Таким образом, черепаховые кошки – это всегда гетерозиготы по гену рыжего цвета, кошки-мозаики, лоскутные кошки, у которых на окрасу меха то один ген включен, то другой.
Схема скрещивания рыжего кота с пестрой кошкой
1 Всё дело в том, что в каждой клетке котенка-девочки во время эмбрионального развития работает только одна из двух имеющихся у нее Х-хромосом, а вторая инактивируется («выключается»). Инактивация Х-хромосомы происходит случайным образом: может быть «выключена» любая из двух Х-хромосом, присутствующих в клетке. Поскольку у гетерозиготных кошек одна хромосома несет аллель В, а другая – аллель b, в некоторых клетках «работает» B, а b инактивируется, в то время в других «работает b, а B инактивируется. В первых клетках проявляется рыжий окрас, а во вторых – черный. Гетерозиготная кошка Bb оказывается «смесью» из этих двух типов клеток. Инактивация Х-хромосом происходит в процессе внутриутробного развития, и поэтому последующие поколения клеток сохраняют именно ту инактивированную хромосому, которая была у клетки – их «предка». Другими словами, рыжее пятно на шерсти такой кошки происходит от единственной клетки, в которой активным остался аллель В, а черное – от клетки, в которой при инактивации активным оказался b. Это явление называется мозаичной экспрессией (проявлением) гена или мозаицизмом.
Задания части 2 ЕГЭ по теме «Половые клетки, определение пола, сцепление с полом»
1. У матери, не являющейся носителем гена гемофилии, и больного гемофилией отца родились две дочери и два сына. Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы детей, если ген гемофилии является рецессивным и сцеплен с Х-хромосомой.
2. У здоровых родителей сын болен гемофилией. Определите генотипы родителей, их сына, вероятность рождения больных детей и носителей гена гемофилии у этих родителей, если ген гемофилии (h) является рецессивным и сцеплен с полом.
3. Охарактеризуйте функции половых клеток животных и человека.
Функция яйцеклетки – накопление питательных веществ для развития зародыша. Функция сперматозоида – достижение яйцеклетки и проникновение в нее. Обе гаметы передают в зиготу свою наследственную информацию.
4. Женщина, носительница рецессивного гена гемофилии, вышла замуж за здорового мужчину. Определите генотипы родителей, а у ожидаемого потомства – соотношение генотипов и фенотипов.
5. В чем заключается сходства и различия яйцеклеток лягушки и человека?
Сходства: это крупные неподвижные клетки с одинарным набором хромосом. Отличие: яйцеклетка лягушки гораздо больше по размерам и содержит гораздо больше питательных веществ.
6. Здоровая женщина, имеющая отца с цветовой слепотой, выходит замуж за здорового мужчину. Какие возможны дети, если ген цветовой слепоты локализован в Х-хромосоме?
7. Схема какого процесса изображена на рисунке? Ответ поясните. Как называется зона, обозначенная на рисунке цифрой 3, каким способом в ней делятся клетки? Какой набор хромосом имеют образовавшиеся в этой зоне клетки?
1) сперматогенез, так как все образующиеся клетки одинаковы;
2) зона 3 – это зона созревания, в ней клетки делятся мейозом;
3) эти клетки имеют гаплоидный набор хромосом
8. Почему пол ребенка зависит от отца, а не от матери?
1) Пол человека определяется половыми хромосомами: женский ХХ, мужской ХY.
2) Все женские гаметы несут Х-хромосому, а мужские бывают двух типов: с Х- или Y-хромосомой.
3) Именно от того, какая мужская гамета сольется с яйцеклеткой, зависит пол ребенка.
9. У кошек ген В определяет черную окраску шерсти, а ген b – рыжую. Гены локализованы в Х-хромосомах. От черной кошки родились два черепаховых и три черных котенка. Составьте схему решения задачи. Определите генотип кошки, генотип и фенотип кота, генотип и пол полученного потомства. Объясните получение потомства черепаховой окраски.
10. Женщина, хорошо различающая цвета, вышла замуж за мужчину-дальтоника. У них родился сын, страдающий дальтонизмом, и девочка, нормально различающая цвета. Ген дальтонизма рецессивен и находится в Х-хромосоме. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы и фенотипы родителей и потомков. С какой вероятностью у дочери может родиться страдающий дальтонизмом ребенок?
11. У кошек ген В определяет черную окраску шерсти, а ген b – рыжую. Наличие обоих этих аллелей в генотипе дает черепаховую окраску. Ген локализован в Х-хромосоме. Какое по генотипу и фенотипу потомство следует ожидать от кошки с черепаховой окраской и рыжим котом и от той же кошки с черным котом? Составьте схему решения задачи. Определите генотипы самки и самцов.
12. Как определить пол человека, если в распоряжении исследователя есть его клетки?
1) Пол определяется по паре половых хромосом, находящихся в кариотипе.
2) У мужчин эта пара состоит из набора, обозначаемого ХY, а у женщин – ХХ.
XII. Наследование признаков, сцепленных с полом
Наследование признаков, сцепленных с полом, у кошек
Как объясняется этот необычный тип наследования? Вы, наверное, уже догадались, что это как-то связано с половыми хромосомами. И, действительно, подобный способ передачи признаков называется наследованием, сцепленным с полом.
Гены, сцепленные с полом, находятся в Х-хромосоме. Они отличаются от генов аутосом тем, что у организмов гетерогаметного пола (XY) они не имеют партнеров; Y-xpoмосома вообще несет очень мало генов. Организмы гетерогаметного пола не могут поэтому быть гетерозиготными по генам, сцепленным с полом.
Черная и рыжая окраска кошек обусловлена аллелями сцепленного с полом гена. Ни один из них не доминирует над другим, и поэтому в гетерозиготе проявляется и черная, и рыжая окраска, т. е. кошка оказывается трехцветной. Этим объясняется, что все трехцветные кошки являются самками. Поскольку у млекопитающих самец имеет Х- и Y-хромосомы, он не может быть гетерозиготным по черной и рыжей окраске.
В записанных в табл. 11 генотипах аллели, определяющие черную и рыжую окраску, обозначены буквами В и b. Y-хромосома не несет аллелей этого гена, поэтому самец имеет только один аллель.
Таблица 11
Рис. 27 иллюстрирует наследование черной и рыжей окраски у кошек. Он показывает картину наследования любого гена, сцепленного с полом, в тех случаях, когда мужской пол является гетерогаметным (XY). Правила передачи по наследству гена, сцепленного с полом, такие же, как и правила передачи всей Х-хромосомы. Вы уже, очевидно, сформулировали эти правила после выполнения заданий к главе XI. Самые важные из них:
Рис. 27. Наследование черной (В) и рыжей (6) окраски у кошек
1. Все котята мужского пола наследуют ген черной или рыжей окраски от матери и никогда не наследуют его от отца.
Самец наследует все гены, сцепленные с полом, от матери.
3. Кот передает ген рыжей и черной окраски своим дочерям и никогда не передает его сыновьям.
Самец передает гены, сцепленные с полом, дочерям.
4. Кошка (♀) передает гены рыжей или черной окраски как сыновьям, так и дочерям.
Самка передает гены, сцепленные с полом, как сыновьям, так и дочерям.
Наследование признаков, сцепленных с полом, у человека
Хорошо известен и довольно широко распространен у человека ген, сцепленный с полом, который вызывает так называемую цветовую слепоту (дальтонизм). Дальтоники не отличают красный цвет от зеленого, хотя они сами узнают об этом нередко лишь после специальных обследований. Красный и зеленый свет или окрашенные предметы обычно отличаются не только по цвету, но и по яркости; так, например, водитель, страдающий дальтонизмом, тем не менее различает сигналы светофора.
Ген, вызывающий дальтонизм (сb), рецессивен по отношению к своему нормальному аллелю. В табл. 12 записаны возможные генотипы и соответствующие им фенотипы.
Таблица 12
Отсюда следует, что среди представителей каждого пола встречаются только два различных фенотипа: люди с нормальным зрением и дальтоники (ср. с табл. 11). Понятно, что это обусловлено рецессивностью гена cb.
На основании табл. 12 можно сформулировать несколько важных правил наследования рецессивного признака, сцепленного с полом.
1. Все мужчины с нормальным фенотипом имеют одинаковые генотипы, т. е. несут нормальный аллель в своей единственной Х-хромосоме.
3. Из первых двух правил вытекает третье. Мужчина с нормальным фенотипом не может передавать по наследству рецессивную аномалию, сцепленную с полом, в отличие от женщины, тоже имеющей нормальный фенотип.
Знание этой закономерности не столь важно при таких несерьезных дефектах, как дальтонизм, но очень существенно при тяжелых заболеваниях, обусловленных генами, сцепленными с полом, например при гемофилии (несвертывание крови).
У людей, страдающих гемофилией, отсутствует компонент крови, необходимый для ее быстрого свертывания при ранении. Такие люди теряют необычно большое количество крови даже при легких ранениях, и операции, безвредные для других (например, удаление зуба), для них могут представлять опасность Здоровые мужчины, в роду которых передается сцепленный с полом ген, вызывающий гемофилию, могут быть уверены, что они не несут этот ген, в то время как у здоровых женщин не может быть такой уверенности. Было бы очень важно уметь выявлять ген, вызывающий гемофилию, у здоровых женщин путем исследования крови, подобно тому как выявляется ген анемии. В настоящее время делаются попытки разработать такую методику.
4. У женщин дальтонизм проявляется, если она получила два соответствующих гена, а мужчине достаточно одного такого гена. Этим и объясняется то, что среди мужчин дальтоники встречаются чаще, чем среди женщин.
В качестве примера наследования, сцепленного с полом, рассмотрим два брака: менаду гетерозиготной женщиной, несущей ген дальтонизма, либо с нормальным мужчиной, либо с мужчиной-дальтоником. Эти браки можно записать так:
Таким образом, именно генотип матери, и только матери определяет генотип сыновей по генам, сцепленным с полом, тогда как генотип дочерей зависит от обоих родителей.
Рис. 28. Родословная, иллюстрирующая наследование гемофилии
Рассмотренная родословная представляет собой типичный случай наследования рецессивного признака, сцепленного с полом. Вот схема этого типа наследования. Пораженный мужчина имеет нормальную жену. Все его дети и внуки от сыновей оказываются нормальными. Среди его внуков от дочерей часть мальчиков страдает гемофилией, в то время как все девочки здоровы. Однако некоторые из них в дальнейшем могут иметь больных сыновей.
Наследование признаков, сцепленных с полом, у дрозофилы
На рис. 29, а показано скрещивание белоглазого самца с красноглазой самкой; в результате образуется только красноглазое потомство. Все самки F1 гетерозиготны (+w) и будут иметь в потомстве белоглазых сыновей, независимо от генотипа самца. Это скрещивание соответствует браку между мужчиной, страдающим гемофилией, и здоровой женщиной (см. рис. 28).
На рис. 29, б изображено реципрокное скрещивание (красноглазого самца с белоглазой самкой), которое дает иные результаты F1 состоит из белоглазых самцов и красноглазых (гетерозиготных) самок. Такое наследование, называемое наследованием крест-накрест, бывает при скрещивании самки, гомозиготной по рецессивному гену, сцепленному с иолом, с самцом, несущим доминантный аллель этого гена.
Наследование признаков, сцепленных с полом, у птиц
У птиц, в отличие от млекопитающих, гетерогаметным является женский пол (XY). Поэтому все правила наследования признаков, сцепленных с полом, для самцов и самок млекопитающих у птиц, наоборот, относятся соответственно к самкам и самцам. Так, курица не может быть гетерозиготной по гену, сцепленному с полом Она наследует все гены, сцепленные с полом, от отца и передает их только своим сыновьям. Петух, наоборот, может быть гетерозиготным по генам, сцепленным с полом; он получает эти гены от обоих родителей и передает их как сыновьям, так и дочерям.
Для получения наследования крест-накрест у птиц самца, гомозиготного по рецессивному гену, сцепленному с полом, скрещивают с самкой, несущей доминантный аллель этого гена. Хорошим примером является скрещивание между петухом, имеющим сплошную окраску, и «полосатой» курицей (с белыми полосами). Ген, определяющий белые полосы, сцеплен с полом, он доминантен. Обозначив его буквой В, запишем это скрещивание:
Наследование крест-накрест признаков оперения используется на птицеводческих фермах, так как оно позволяет легко определять пол вылупившихся цыплят по их пуховому оперению.
Выводы
1. Гены, находящиеся в Х-хромосоме, называются сцепленными с полом. У них нет партнерных генов в Y-хромосоме.
2. Наследование признаков, сцепленных с полом, у видов (таких, как дрозофила и млекопитающие), мужской пол которых является гетерогаметным (XY), подчиняется следующим правилам.
Самцы не могут быть гетерозиготными по генам, сцепленным с полом. Любой ген, доминантный или рецессивный, всегда проявляет свое действие у самцов. В тех случаях, когда из поколения в поколение передается рецессивная аномалия, сцепленная с полом, нормальные самцы не несут этого гена и, естественно, не могут его передавать следующим поколениям.
Самки могут быть гомозиготными или гетерозиготными по генам, сцепленным с полом. При наследовании рецессивной аномалии, сцепленной с полом, фенотипически нормальные самки могут передавать аномальный ген своему потомству. Самец наследует гены, сцепленные с полом, от матери и передает их своим дочерям. Самка наследует гены, сцепленные с полом, от обоих родителей и передает их как сыновьям, так и дочерям.
У видов, подобных птицам, женский пол которых гетерогаметен, приведенные выше правила наследования для самцов справедливы для самок, и, наоборот, правила наследования для самок справедливы для самцов.
Задание
1. Каких детей можно ждать от брака: а) между нормальным мужчиной и женщиной, страдающей дальтонизмом; б) между мужчиной и женщиной, каждый из которых страдает дальтонизмом, и в) между мужчиной, страдающим дальтонизмом, и нормальной женщиной, отец которой был дальтоником?
2. У некоторых пород домашней птицы серебристое (белое) и золотистое (коричневое) оперение определяется парой генов, сцепленных с полом. Ген серебристого оперения (S) доминирует над геном золотистого оперения (s). Как нужно проводить скрещивание, чтобы можно было определять пол вылупившихся цыплят по их пуховому оперению?
Ген окраски кошек сцеплен с полом
Ген короткой шерсти (А) у кошек доминирует над геном длинной шерсти (а) и наследуется аутосомно. Ген окраски кошек сцеплен с Х-хромосомой. Чёрная окраска определяется геном ХВ, рыжая – геном Хb. Гетерозиготы имеют черепаховую окраску. Длинношёрстная кошка черепаховой окраски была скрещена с рыжим короткошёрстным (Аа) котом. Определите генотипы и фенотипы родителей и потомства, а также вероятность рождения чёрной кошки. Объясните результат скрещивания. Какие законы наследования проявляются в этих скрещиваниях?
Схема решения задачи включает:
♀ аа Х ВХ b длинная шерсть черепаховая кошка
♂ АаХ b Y короткошёрстный рыжий кот
1) Р ♀аа Х ВХ b × ♂АаХ b Y
2) Генотипы и фенотипы потомства F1
AaX B X b 1 короткошёрстная черепаховая кошка
аaХ В Х b 1 длинношёрстная черепаховая кошка
аaX B Y 1 длинношёрстный чёрный кот
AaX B Y 1 кроткошёрстный чёрный кот
АаХ b Y 1 короткошёрстный рыжий кот
ааХ b Х b 1 длинношёрстная рыжая кошка
АaХ b Х b 1 короткошёрстная рыжая кошка
ааХ b Y 1 длинношёрстный рыжий кот
3) Наследование, сцепленное с полом, независимое наследование аутосомных признаков.
4) Чёрной кошки в потомстве быть не может, так как проявляется неполное доминирование
от составителей сайта РешуЕГЭ
4) Чёрной кошки в потомстве быть не может, так как проявляется кодоминирование.
Кодоминантность – форма взаимоотношений аллелей, при которой оба аллеля проявляются у гетерозиготного организма в равной степени.