Решение задач по генетике Учебно-методическое пособие Рекомендовано методической комиссией биологического факультета для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 022300 «Физическая культура и спорт»

4. Наследование признаков, сцепленных с полом.

Гены, расположенные в половых хромосомах, называются сцепленными с полом.

Решение типовой задачи

Гипоплазия эмали наследуется как сцепленный с Х-хромосо­мой доминантный признак. В семье, где оба родителя страдали отме­ченной аномалией, родился сын с нормальными зубами. Какова вероятность рождения следующего сына с аномалией зубной эмали?

Д ано: Решение задачи:

Полосатая окраска (В) или ее отсутствие (в) сцеплены с полом,

А гены наличия гребня (С) или его отсутствие (с) с локализованы в од­ной из пар аутосом. Две полосатые птицы (самец и самка) с нормаль­ным гребнем дали двух цыплят: полосатого петушка с гребешком и

Неполосатую курочку без гребешка. Определить: генотипы родительских пар; ожидаемое распределение потомства по полу, полосатости и наличию или отсутствию гребня в дальнейшем от скрещивания этих особей.

Классическая гемофилия передается как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой, признак. Мужчина, больной гемофилией, женился на женщине, не имеющей этой болезни. У них рождаются нормальные дочери и сыновья, кото­рые вступают в брак с нестрадающими гемофилией лицами. Обнару­жится ли у внуков вновь гемофилия, и какова вероятность появления больных детей в семьях дочерей и сыновей? Мужчина, больной гемофилией, вступает в брак с нормальной женщиной, отец которой страдал гемофилией. Определите вероятность рождения в этой семье здо­ровых детей.

Пигментный ретинит (прогрессирующее сужение поля зрения усиливающаяся ночная слепота, нередко приводящая к полной слепоте может наследоваться тремя путями: как аутосомный доминантный признак, как аутосомный рецессивный и как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой. Определите вероятность рождения больных детей в семье, где мать больна пигментным ретинином и является гетерозиготной по всем трем парам генов, а отец нормален по всем трем признакам и здоров.

У молодых цыплят нет заметных половых признаков, а между тем экономически целесообразно установить для будущих петушков и курочек различные режимы кормления. Нельзя ли для выявления пола воспользоваться тем обстоятельством, что ген, определяющий черную или

Рябую окраску, находится в Z-хромосоме, причем рябая окраска доми­нирует? Различия между обеими окрасками становятся заметными сразу же после вылупления цыплят.

У индеек бронзовой породы наблюдается наследственный при­ знак своеобразного дрожания («вибрирование»), обусловленный рецессивным геном v, сцепленным с полом. Жизнеспособность такой птицы нормальная. При спаривании нормальной индейки с «вибриру­ющим» индюком получено 36 потомков. Все потомки женского пола

Аномальны, а потомки мужского пола нормальны. Каковы их генотипы? Как объяснить это явление?

У бронзовых индеек вибрация (дрожание) тела передается ге­ном, сцепленным с полом (с Z-хромосомой). При спаривании вибрирующих индюков и нормальных самок в F, все самки были вибрирую­щими, а самцы — нормальными. Определите, какой из двух признаков доминирует, и установите генотипы родителей.

Известно, что «трехшерстные» кошки — всегда самки. Это обусловлено тем, что гены черного и рыжего цвета шерсти аллельны и находятся в Х-хромосоме, но ни один из них не доминирует, а при со­четании рыжего и черного цвета формируются «трехшерстные» особи. Какова вероятность получения в потомстве «трехшерстных» котят от скрещивания «трехшерстной» кошки с черным котом? Какое потомство можно ожидать от скрещивания черного кота с рыжей кошкой?

Гипоплазия эмали наследуется как сцепленный с Х-хромосо­мой доминантный признак. В семье, где оба родителя страдали отме­ченной аномалией, родился сын с нормальными зубами. Каким будет их второй сын?

У человека ген, вызывающий одну из форм цветовой слепоты, или дальтонизм, локализован в Х-хромосме. Состояние болезни вызывается рецессивным геном, состояние здоровья — доминантным. Девушка с нормальным зрением, отец которой страдал цветовой слепотой, выходит замуж за нормального мужчину, отец которого так­же страдал цветовой слепотой. Какое зрение следует ожидать у детей от этого брака?

Мужчина и женщина с нормальным зрением имеют:

А) сына-дальтоника, имеющего нормальную дочь;

Каковы генотипы родителей, детей и внуков?

Гипертрихоз наследуется как признак, сцепленный с Y-xpoмосомой. Какова вероятность рождения детей с этой аномалией в се­мье, где отец страдает гипертрихозом?

Гипертрихоз наследуется как рецессивный, сцепленный с Y-хромосомой признак, который проявляется лишь к 17 годам жизни. Одна из форм ихтиоза наследуется как рецессивный признак, сцепленных с Х-хромосомой. В семье, где женщина нормальна по обоим признакам,

Страдает гипертрихозом, родился мальчик с признаками ихтиоза. Определите вероятность проявления у этого мальчика гипертрихоза. Определите вероятность рождения в этой семье детей без обеих аномалий, какого они будут пола.

У человека псевдогипертрофическая мускульная дистрофия (смерть в 10—20 лет) в некоторых семьях зависит от рецессивного сцепленного с полом гена. Болезнь зарегистрирована только у мальчи­ков. Почему? Если больные мальчики умирают до деторождения, то по­чему эта болезнь не элиминируется из популяции?

В Северной Каролине (США) изучали появление в некоторых семьях лиц, характеризующихся недостатком фосфора в крови. Это явление было связано с заболеванием специфической формой рахита, не поддающейся лечению витамином D. В потомстве от браков 14 муж­чин, больных этой формой рахита, со здоровыми женщинами родились 21 дочь и 16 сыновей. Все дочери страдали недостатком фосфора в крови, а все сыновья были здоровы. Какова генетическая обусловлен­ность этого заболевания? Чем оно отличается от гемофилии?

Ангидрозная эктодермальная дисплазия (отсутствие потоотде­ления, нарушение терморегуляции) передается у людей как рецессив­ный, сцепленный с Х-хромосомой признак. Юноша, не страдающий, этим недостатком, женится на девушке, отец которой лишен потовых желез, а мать и ее предки здоровы. Какова вероятность того, то дети от этого брака будут страдать отсутствием потовых желез?

Нормальная женщина выходит замуж за мужчину, больного ангидрозной дисплазией. У них рождаются больная девочка и здоровый сын. Определите вероятность рождения следующего ребенка без аномалии.

Кареглазая женщина с нормальным зрением, отец которой имел голубые глаза и страдал цветовой слепотой, выходит замуж за го­лубоглазого мужчину, с нормальным зрением. Какого потомства можно ожидать от этой пары, если известно, что ген карих глаз наследуется как аутосомный доминантный признак, а ген цветовой слепоты — как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой?

Гипертрихоз передается через Y-хромосому, а полидактилия — как доминантный аутосомный признак. 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?

Женщина правша с карими глазами и нормальным зрением вышла замуж за мужчину правшу, голубоглазого и дальтоника. У них родилась голубоглазая дочь левша, страдающая дальтонизмом. Какова вероятность того, что следующий ребенок в этой семье будет голубоглазым, левшой и дальтоником, если известно, что карий цвет глаз и умение владеть правой рукой — доминантные аутосомные несцепленные между собой признаки, а дальтонизм — рецессивный, сцепленный Х-хромосомой признак? Какой цвет глаз возможен у больных детей?

Вавилов Ю. Л. Сборник задач по генетике (методическое пособие для практических занятий), Нижний Новгород: Издательство Нижегородского госуниверситета, 2008.- 101с.

Гинтер Е. К Медицинская генетика: Учебник М., Медицина , 2003, 448с.

Жимулев И. Ф. Общая и молекулярная генетика, изд. Новосибирского ун-та, Сибирское университетское издательство, Новосибирск, 2002, 459с.

Решение задач по генетике

Государственное образовательное учреждение

Подписано к печати. Формат 60×84 1/16

Отпечатано в типографии госуниверситета им. Н. И.Лобачевского

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов факультета физической культуры и спорта ннгу, обучающихся по направлению.

Рекомендовано методической комиссией факультета вычислительной математики и кибернетики для студентов высших учебных заведений, обучающихся.

Рекомендовано методической комиссией биологического факультета для студентов высших учебных заведений очной формы обучения

Рекомендовано методической комиссией факультета международных отношений для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям.

Рекомендовано методической комиссией факультета международных отношений для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям.

Рекомендовано методической комиссией филологического факультета для студентов ннгу, обучающихся по специальности 021500

Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по экономическим специальностям, магистрантов.

Учебно-методическое пособие разработано на основании требований Государственного образовательного стандарта высшего профессионального.

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов гуманитарных высших учебных заведений, обучающихся по специальностям «Связи.

Рекомендовано методической комиссией филологического факультета для студентов ннгу, обучающихся по направлению подготовки 030601.

Гипоплазия эмали наследуется, как сцепленный с Х-хромосомой доминантный признак

1) Что такое сцепленное с полом насл.? Объясните сцепленное с Х-хромосомой насл.

Наследование, сцепленное с полом — наследование какого-либо гена, находящегося в половых хромосомах.

А) Доминантное – признак чаще встречается у женщин, т. к имеет две Х-хромосомы. Женщины с домин. признаком передают его в равной степени дочерям и сыновьям, а мужчины-только дочерям. Сыновья никогда не насл. от отцов Х-сцеп. признака.

Б)Рецессивное – признак проявл. У гомозиготных мужчин, которые наследуют признак от матерей с домин. Фенотипом, являющихся носительницами рецесс. аллеля.

2) Другие типы наследования:

А) Аутосомно-доминантное насл. – признак в равной мере встреч. у мужчин и у женщин и прослеживается в каждом поколении.

Б)Аутосомно-рецессивное насл. – признак прослеживается лишь у гомозиготной по данному аллелю особи.

В) Y-сцепленное насл. – признак проявляется только у представителей мужского пола в каждом поколении.

3) 100% т. к. мальчики усваивают Х-хромосому только от матери.

4) Нет, т. к. женщины наследуют одну Х-хромосому у матери, другую у отца. Следует, что содержащая доминантный ген Х-хромосома отца перейдёт к девочке, ген проявится с вероятностью в 100%

5) Заболевания, сцепленные с Х-хромосомой:

Фолликулярный кератоз – кожное забол., характеризующееся потерей ресниц, бровей, волос. Тяжелее протекает у гомозиготных мужчин, чем у гетерозиготных женщин.

Гемофилия – несвёртываемость крови. Передаётся от матери к сыну.

Ситуационная задача №1

У здоровых родителей родился сын…..

Ответ:1) Миодистрофия Дюшенна встречается с частотой 3:10 000 живорождённых мальчиков. Генетически она относится к Х-сцепленным рецессивным летальным нарушениям. При клинической картине миодистрофии Дюшенна у девочек следует исключить моносомию по Х-хромосоме (синдром Тернера). Возможность развития миодистрофии Дюшенна у девочек с кариотипом 46,XX не исключается из-за инактивации Х-хромосомы с нормальным аллелем во всех (или почти всех) клетках на ранних стадиях развития (16-32-клеточная бластоциста).

2)Комбинативная изменчивость. МЕХАНИЗМЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ: 1- разнообразие гамет:а) независимое наследование б) сцепленное наследование; 2- случайная встреча гамет; 3- случайный подбор родительских пар.

3)Изменчивость бывает: генотипическая(изменение генотипа причина изменения признака)бывает мутационная и комбинативная; фенотипическая (влияние среды, но генотип не менятся).

Ситуационная задача №2

В развитых странах наблюдается увеличение……

Ответ: Основные теории старения:

— гипотеза ошибок – согласно этой теории во время синтеза ДНК могут происходить ошибки, которые повлияют на структуру белков, ферментов. С возрастом количество ошибок и поломок увеличивается.

— гипотеза свободных радикалов – согласно ей увеличивается накопление свободных радикалов в процессе обмена веществ, они могут соединяться с ДНК, РНК и вызвать изменения их структуры. Поэтому один из способов борьбы со старением – применение антиоксидантов ( витамины С, Е, каротин, селен)

— теория В. М. Дильмана – причина старения заключается в нарушении гормональной регуляции организма.

— теория И. П. Павлова – перенапряжения нервной системы – стрессы ускоряют процессы старения.

Индивидуальные темпы старения, как и развития, могут существенно различаться у людей одинакового хронологического возраста. Курение, наркомания, алкоголизм ускоряют темпы старения и как следствие сокращают продолжительность жизни. Характер питания оказывает существенное влияние на состоянии здоровья человека. Так употребление жирной мясной пищи приводит к развитию атеросклероза, инсультам, инфарктам. Ожирение – фактор повышенного риска смерти.

Процесс старения проявляется на молекулярном, субклеточном и клеточном уровнях. Снижается интенсивность молекулярной репарации ДНК, снижается уровень транскрипции, трансляции. В клетках уменьшается количество митохондрий. Типичной чертой старения нервных клеток является нарастающее с возрастом накопление в цитоплазме пигмента липофусцина. В кардиомиоцитах обнаружена деструкция микрофибрилл, во многих клетках накапливаются свободные радикалы. В настоящее время доказано существование генетического контроля процессов старения. Несмотря на все указанные механизмы старения можно противостоять наступлению старости. У человека существует специальные приспособительные механизмы торможения старости, например, высокий уровень социально-трудовой активности, сохранение умственной и физической работоспособности до глубокой старости. Продлевает жизнь также прием низко калорийной пищи, систематические физические упражнения и т. п. До настоящего времени видовая продолжительность жизни человека не определена. Достоверные максимальные сроки жизни редко превышают 120 лет. По-видимому, достижение медицинской и других наук помогут человечеству увеличить продолжительность жизни.

Ситуационная задача №3

В практике стоматолога встречаются….

Ответ:1)Как с т. з филогенеза можно объяснить эти пороки?

Ответ: Это атавистические пороки развития зубной системы, связанные с недоразвитием органов на том этапе морфогенеза, когда они рекапитулировали (повторили) предковое состояние, т. е эти аномалии когда-то являлись нормой для более или менее отдаленных предков.

3. Гипоплазия эмали наследуется, как сцепленный с х-хромосомой доминантный признак.

1) Что такое сцепленное с полом насл.? Объясните сцепленное с Х-хромосомой насл.

Наследование, сцепленное с полом — наследование какого-либо Гена, находящегося в Половых хромосомах.

А) Доминантное – признак чаще встречается у женщин, т. к имеет две Х-хромосомы. Женщины с домин. признаком передают его в равной степени дочерям и сыновьям, а мужчины-только дочерям. Сыновья никогда не насл. от отцов Х-сцеп. признака.

Б)Рецессивное – признак проявл. У гомозиготных мужчин, которые наследуют признак от матерей с домин. Фенотипом, являющихся носительницами рецесс. аллеля.

2) Другие типы наследования:

А) Аутосомно-доминантное насл. – признак в равной мере встреч. у мужчин и у женщин и прослеживается в каждом поколении.

Б)Аутосомно-рецессивное насл. – признак прослеживается лишь у гомозиготной по данному аллелю особи.

В) Y-сцепленное насл. – признак проявляется только у представителей мужского пола в каждом поколении.

3) 100% т. к. мальчики усваивают Х-хромосому только от матери.

4) Нет, т. к. женщины наследуют одну Х-хромосому у матери, другую у отца. Следует, что содержащая доминантный ген Х-хромосома отца перейдёт к девочке, ген проявится с вероятностью в 100%

5) Заболевания, сцепленные с Х-хромосомой:

Фолликулярный кератоз – кожное забол., характеризующееся потерей ресниц, бровей, волос. Тяжелее протекает у гомозиготных мужчин, чем у гетерозиготных женщин.

Гемофилия – несвёртываемость крови. Передаётся от матери к сыну.

Ситуационная задача №1

У здоровых родителей родился сын…..

Ответ:1) Миодистрофия Дюшенна встречается с частотой 3:10 000 живорождённых мальчиков. Генетически она относится к Х-сцепленным рецессивным летальным нарушениям. При клинической картине миодистрофии Дюшенна у девочек следует исключить моносомию по Х-хромосоме (синдром Тернера). Возможность развития миодистрофии Дюшенна у девочек с кариотипом 46,XX не исключается из-за инактивации Х-хромосомы с нормальным аллелем во всех (или почти всех) клетках на ранних стадиях развития (16-32-клеточная бластоциста).

2)Комбинативная изменчивость. МЕХАНИЗМЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ: 1- разнообразие гамет:а) независимое наследование б) сцепленное наследование; 2- случайная встреча гамет; 3- случайный подбор родительских пар.

3)Изменчивость бывает: генотипическая(изменение генотипа причина изменения признака)бывает мутационная и комбинативная; фенотипическая (влияние среды, но генотип не менятся).

Ситуационная задача №2

В развитых странах наблюдается увеличение……

Ответ: Основные теории старения:

Гипотеза ошибок – согласно этой теории во время синтеза ДНК могут происходить ошибки, которые повлияют на структуру белков, ферментов. С возрастом количество ошибок и поломок увеличивается.

Гипотеза свободных радикалов – согласно ей увеличивается накопление свободных радикалов в процессе обмена веществ, они могут соединяться с ДНК, РНК и вызвать изменения их структуры. Поэтому один из способов борьбы со старением – применение антиоксидантов ( витамины С, Е, каротин, селен)

Теория В. М. Дильмана – причина старения заключается в нарушении гормональной регуляции организма.

Теория И. П. Павлова – перенапряжения нервной системы – стрессы ускоряют процессы старения.

Индивидуальные темпы старения, как и развития, могут существенно различаться у людей одинакового хронологического возраста. Курение, наркомания, алкоголизм ускоряют темпы старения и как следствие сокращают продолжительность жизни. Характер питания оказывает существенное влияние на состоянии здоровья человека. Так употребление жирной мясной пищи приводит к развитию атеросклероза, инсультам, инфарктам. Ожирение – фактор повышенного риска смерти.

Процесс старения проявляется на молекулярном, субклеточном и клеточном уровнях. Снижается интенсивность молекулярной репарации ДНК, снижается уровень транскрипции, трансляции. В клетках уменьшается количество митохондрий. Типичной чертой старения нервных клеток является нарастающее с возрастом накопление в цитоплазме пигмента липофусцина. В кардиомиоцитах обнаружена деструкция микрофибрилл, во многих клетках накапливаются свободные радикалы. В настоящее время доказано существование генетического контроля процессов старения. Несмотря на все указанные механизмы старения можно противостоять наступлению старости. У человека существует специальные приспособительные механизмы торможения старости, например, высокий уровень социально-трудовой активности, сохранение умственной и физической работоспособности до глубокой старости. Продлевает жизнь также прием низко калорийной пищи, систематические физические упражнения и т. п. До настоящего времени видовая продолжительность жизни человека не определена. Достоверные максимальные сроки жизни редко превышают 120 лет. По-видимому, достижение медицинской и других наук помогут человечеству увеличить продолжительность жизни.

Ситуационная задача №3

В практике стоматолога встречаются….

Ответ: 1)Как с т. з филогенеза можно объяснить эти пороки?

Ответ: Это атавистические пороки развития зубной системы, связанные с недоразвитием органов на том этапе морфогенеза, когда они рекапитулировали (повторили) предковое состояние, т. е эти аномалии когда-то являлись нормой для более или менее отдаленных предков.