Основы генетики

Основы генетики

1.Почему генетикам необходимо знать гетерозиготность генотипов в популяциях человека?

     ОТВЕТ: Для выявления наследственных заболеваний.

2.Каковы причины сцепленного наследования генов?

      ОТВЕТ: Расположение генов в одной хромосоме.

3.Почему соматические мутации не передаются по наследству при  половом размножении?

     ОТВЕТ: Возникают в клетках тела и исчезают со смертью организма.

4.Какова причина рождения детей с синдромом Дауна?

      ОТВЕТ: Геномная  мутация, т.е. наличие лишней хромосомы в 21-ой паре.

5.Что представляет собой гибридологический метод изучения наследственности?

       ОТВЕТ: Подбор и скрещивание родительских форм, отличающихся рядом признаков и анализ наследования признаков потомством.

6.С помощью какого метода можно выявить болезнь Дауна?

     ОТВЕТ: Цитогенетического (изучив и посчитав количество хромосом под микроскопом).

7.С какими структурами связана цитоплазматическая наследственность листьев томата?

     ОТВЕТ: С хлоропластами и митохондриями, так как в них есть свои молекулы ДНК, свои гены.

8.Почему в фенотипе мух дрозофил длинные крылья встречаются чаще у серых особей?

      ОТВЕТ: Гены «длинных крыльев» и «серого тела»  расположены  в  одной хромосоме и поэтому наследуются сцеплено, т.е. вместе.

9.Что представляет собой генофонд?

       ОТВЕТ: Совокупность  генов всех особей популяции и вида.

10.  Какова сущность гипотезы чистоты гамет?

     ОТВЕТ: В гетерозиготных особях разные аллели не «смешиваются», сохраняют свои свойства, сохраняются в «чистоте», и в гаметы отходит только один из аллелей.

11.  У матери, не являющейся носителем гена гемофилии, и больного гемофилией отца родились 2 дочери и 2 сына. Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы детей, если ген гемофилии является рецессивным и сцеплен с полом.

   ОТВЕТ: генотипы родителей  Х^Н Х^Н     и    Х^hУ; генотипы потомства - Х^Н Х^h   и       Х^Н У; дочери – носительницы гена гемофилии, а сыновья – здоровы.

12.  Отец имеет короткие ресницы (рецессивный аутосомный  ген), а мать – длинные (доминантный ген), трое их детей имеют длинные ресницы, а двое – короткие. Определите виды гамет и генотипы родителей, а также генотипы потомства.

ОТВЕТ: Так как  в потомстве наблюдается расщепление 1:1, значит  отец имеет генотип аа, а мать – Аа.  Гаметы отца – а, гаметы матери – А, а. Генотипы детей Аа (с длинными ресницами), аа (с короткими ресницами).

13.  Какова вероятность того, что зрячая собака несет ген слепоты, если от скрещивания  с такой  же собакой, родился один слепой  щенок?  (нормальное  зрение  - доминантный признак)

ОТВЕТ: Так как слепой щенок родился от скрещивания двух зрячих собак, значит,  оба родителя имели рецессивный ген слепоты, т.е. вероятность равна 100%.

14.  При неоднократном скрещивании серого кролика с гетерозиготной серой самкой, все их потомство было серым. Какой можно сделать вывод по этим результатам?

ОТВЕТ: Отсутствие расщепления в потомстве  говорит, что самец был гомозиготным и серая окраска является доминантным.

15.  Какое потомство получится при скрещивании  гомозиготной  комолой (безрогой) коровы с рогатым быком, если ген комолости доминирует? Какие законы наследственности подтверждаются  при этом?

ОТВЕТ: А – комолость,  а  - рогатость;

Р                         АА           Х            аа 

                         Ком.                          Рог.

ГАМЕТЫ (G)      А                          а

 

F₁                                       Аа

                                      комолые

ОТВЕТ: Все потомство будет комолой. Закон доминирования или единообразия, правило чистоты гамет.

16.  От брака кареглазой женщины и голубоглазого мужчины  родилась голубоглазая девочка.

Ген карих глаз доминирует. Каковы генотипы родителей и какова вероятность рождения  кареглазых детей?

ОТВЕТ: Потомство всегда получает от родителей только один ген из аллелей. Так как родилась голубоглазая девочка, значит, она один ген голубоглазости  получила от матери, т.е. она была гетерозиготной  по этому признаку и ее генотип  - Аа. Генотип голубоглазого отца – аа (рецессивный признак проявляется только в гомозиготном состоянии)

Р                         Аа           Х             аа 

                          Кар.                             Гол.

ГАМЕТЫ (G)      А, а                         а

 

F₁

                                   Аа             аа

                                  Кар.          Гол.

                                     1       :       1

ОТВЕТ: Аа  и аа; вероятность рождения кареглазых детей – 50%

17.  У человека нерыжие волосы доминируют над рыжими. Отец и мать гетерозиготные  нерыжие. У них восемь детей. Сколько среди них может оказаться рыжих? Есть ли однозначный ответ на вопрос?

ОТВЕТ: Так как родители гетерозиготны, они несут по одному гену рыжих  волос. Теоретически у них могут родиться 2 рыжих ребенка (25%). Но встреча гамет при оплодотворении идет случайно и  поэтому в данной семье могут родиться все нерыжие или все рыжие.

18.  Черная окраска  меха у норок доминирует над голубой. Как доказать чистопородность двух черных норок, приобретенных звероводческой фермой?

ОТВЕТ: Черная окраска может быть и у гетерозиготных, и у гомозиготных особей. Но чистопородные особи гомозиготны и не дают расщепления в потомстве. Чтобы узнать генотипы купленных норок, нужно их скрестить с голубыми норками. Если в потомстве появились голубые норки, значит,  норка была не чистопородная, т. е. гетерозиготная (Аа);  если расщепления нет -  гомозиготная (АА).

19.  Кареглазая правша вышла замуж за голубоглазого левшу. У них родился голубоглазый левша. Определите генотип матери (карие глаза и праворукость доминируют).

ОТВЕТ: Так как у   их ребенка проявились рецессивные гены  по обоим признакам, он получил от каждого родителя по одному из них, т.е. мама была гетерозиготной по двум признакам и ее генотип: АаВв.

20.  Черная окраска шерсти (А) доминирует над белой (а), а мохнатая шерсть (В) над гладкой (в). Какого расщепления по фенотипу следует ожидать от скрещивания двух гетерозиготных по двум признакам  кроликов?

ОТВЕТ: Так как родители дигетерозиготны, они имеют генотип АаВв, а при таком скрещивании, в потомстве проявляется расщепление по фенотипу – 9:3:3:1.

21.  Какова вероятность рождения голубоглазого (а), светловолосого (в) ребенка от брака голубоглазого темноволосого отца с генотипом ааВв и кареглазой светловолосой матери с генотипом Аавв?

ОТВЕТ: Р                             Аавв           Х                ааВв 

                                               К.с.                                     Г. т.

        

  ГАМЕТЫ (G)                Ав,    ав                  аВ,      ав

                    АаВв       Аавв          ааВв           аавв

                      К.т.            к.с               г.т.            г.с.

                        1        :     1      :   1          :     1

ОТВЕТ: 25%.

22.  При скрещивании двух сортов томата с красными шаровидными и желтыми грушевидными плодами в первом поколении все плоды шаровидные, красные. Определите генотипы родителей, гибридов первого поколения, соотношение фенотипов второго поколения.

ОТВЕТ:

1) генотипы родителей: красные шаровидные плоды – ААВВ,
желтые грушевидные плоды – ааbb

2) генотипы F₁: красные шаровидные АаВb

3) соотношение фенотипов F₂:

         9 – красные шаровидные
         3 – красные грушевидные
         3 – желтые шаровидные
         1 – желтые грушевидные

23.  Голубоглазый мужчина , оба родителя которого кареглазые, женился на кареглазой женщине, мать которой голубоглазая, а отец – кареглазый. От брака родился голубоглазый сын. Составить родословную и указать генотипы всех родственников.

ОТВЕТ: 1) Вначале составляем схему родословной и подписываем фенотипы.

2) Затем, записываем генотипы  лиц, имеющих рецессивный признак, т.е.гомозиготных по этому гену.

3) Эти лица передают (родители) или получают (дети) по одному рецессивному гену, поэтому эти гены записываем в генотипе детей или родителей.

4) У лиц, имеющих доминантный признак, записываем в генотипе  вначале  один  доминантный ген. А по схеме выяснится их гомозиготность или  гетерозиготность

.

24.  Какие группы крови возможны у детей, если у матери  первая группа крови, а у отца – четвертая?

РЕШЕНИЕ: Первая группа обусловлена генотипом ОО, четвертая – АВ. Аллели  А и В  доминантны по отношению к аллели О.

Р          ОО   Х      АВ

G          О                 А  и  В

F₁            

           

                 АО              ВО

      2 группа          3 группа

ОТВЕТ:  Дети  будут иметь 2  и 3 группы крови.

25.  Гены окраски шерсти кошек расположены в Х-хромосоме. Черная окраска определяется геном Х^B     рыжая – Х^b , гетерозиготы имеют черепаховую окраску. От черной кошки и  рыжего кота родились один черепаховый и один черный котенок. Определите генотипы родителей и потомства, возможный пол котят. Решение:

Р                         Х^B Х^B           х      Х^b  У    

G                        Х^B              У        Х^b     

       

           

   F₁                         Х^В У          Х^B Х^b

ОТВЕТ: генотип черной кошки Х^B Х^B  , генотип рыжего кота -  Х^b  У, генотипы котят: черепахового -  Х^B Х^b

Черного – Х^В У, пол котят: черепаховая – самка, черный  - самец.

26.  Двух черных самок мыши скрещивали с коричневым  самцом. Первая самка в нескольких пометах дала 20 черных и 17 коричневых потомков, а вторая – 33 черных. Определите генотипы родителей и потомков, ответ поясните.

ОТВЕТ: Так как  в потомстве второй черной  самки не было расщепления, все потомство было черным, значит, что черная окраска доминирует и генотип самца – аа, генотип второй самки – АА. В потомстве первой самки наблюдается расщепление 1:1, значит, генотип первой самки  - Аа. Генотипы потомства  от первой самки – Аа (20 черных) и аа (17 коричневых), генотип потомства от второй самки – Аа (единообразие – 33 черных).

27.  В семье, где родители имеют нормальное цветовое зрение, сын – дальтоник. Гены нормального цветового зрения (D) и дальтонизма (d)  располагаются в Х- хромосомах. Определите генотипы родителей, сына дальтоника и вероятность рождения детей, носителей гена дальтонизма.

ОТВЕТ:  Генотипы родителей: мать –Х^DХ^d,   отец Х^DУ; генотип сына – дальтоника -Х^d У; вероятность рождения носителей гена дальтонизма ( Х^DХ^d) – 25%.

28.  Докажите, что  генотип  является целостной системой.

ОТВЕТ: Генотип является целостной системой, потому что  между  аллельными и неаллельными генами существуют взаимодействия (доминирование, кодоминирование, комплементарность и др.), один ген может влиять на развитие нескольких признаков, несколько генов могут влиять на развитие одного признака.

29.  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.

   ОТВЕТ:  генотипы родителей: матери -   Х^Н Х^h    , отца -  Х^HУ; генотип сына - Х^h У;  вероятность появления больных детей – 25% (сыновья), 25% сыновей – здоровы,  дочери – здоровы  (Х^Н Х^H  , Х^Н Х^h    ), но  половина дочерей -  носительницы гена гемофилии

 (Х^Н Х^h ).

30.  Какова сущность хромосомной теории наследственности Т.Моргана?

ОТВЕТ:  Гены расположены в хромосоме линейно. Гены одной хромосомы образуют группу сцепления, и поэтому они наследуются вместе. Число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом. Нарушение сцепления генов происходит в процессе кроссинговера, частота которого зависит от расстояния между генами – чем больше расстояние между генами, тем больше частота кроссинговера.

31.  Мужчина с нормальным зрение женился на женщине-дальтонике (рецессивный ген d сцеплен с Х-хромосомой). Определите генотипы родителей, соотношение фенотипов и генотипов в потомстве.

ОТВЕТ: Генотипы родителей: матери – Х^dХ^d  , отца Х^DУ; генотипы потомства: все дочери являются носительницами гена  дальтонизма - Х^DХ^d, все сыновья – дальтоники - Х^d У; соотношение больных и здоровых детей – 1:1 или 50%:50%.

32.  Скрестили два растения львиного зева с красными и белыми цветками. Их потомство оказалось  с розовыми цветками. Определите генотипы родителей, гибридов первого поколения и тип наследования признака.

ОТВЕТ: Появление  промежуточного признака в потомстве показывает на неполное доминирование признака. Генотипы родительских растений (Р): АА и аа. Гаметы: А и а. Генотипы первого поколения : Аа.

33.  По родословной, представленной на рисунке, установите характер наследования признака, выделенного черным цветом (доминантный или рецессивный, сцеплен или несцеплен с полом), генотипы детей в первом и втором поколении.  

ОТВЕТ:  1) Признак доминантный,  так как передается всегда потомству, не сцеплен с полом, так как передается в равной степени как дочерям, так и сыновьям. 2) генотипы детей в  F₁           женщины – аа  и Аа

Мужчины – аа и Аа. Генотипы потомков F₂  мужчина – Аа.  Генотипы родителей: женщина: аа, мужчина Аа.     

34.  При скрещивании томата с пурпурным стеблем (А) и красными плодами (В) и томата с зеленым стеблем и красными плодами получили 722 растения с пурпурным стеблем и красными плодами и 231 растение с пурпурным стеблем и желтыми плодами. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, потомства в первом поколении и соотношение генотипов и фенотипов у потомства.

ОТВЕТ:    генотипы родителей: пурпурный стебель, красные плоды – AABb (гаметы: AB и Ab); зеленый стебель, красные плоды –aaBb (гаметы aB и аb); генотипы потомства в F₁: AaBB, AaBb, Aabb; соотношение генотипов и фенотипов в  F₁:
пурпурный стебель, красные плоды – 1 AaBB : 2 AaBb
пурпурный стебель, желтые плоды – 1 Aabb.

35.  По изображенной на рисунке родословной установите характер проявления признака (доминантный, рецессивный), обозначенного черным цветом. Определите генотип родителей и детей в первом поколении.

ОТВЕТ: 1) признак рецессивный;

2) генотипы родителей: мать - аа, отец - АА или Аа;

3) генотипы детей: сын и дочь гетерозиготы - Аа (допускается: иная генетическая символика, не искажающая смысла решения задачи, указание только одного из вариантов генотипа отца).

36.  Отсутствие малых коренных зубов у человека наследуется как доминантный аутосомный признак. Определите возможные генотипы и фенотипы родителей и потомства, если один из супругов имеет малые коренные зубы, а у другого они отсутствуют и он гетерозиготен по этому признаку. Какова вероятность рождения детей с этой аномалией?

ОТВЕТ: Генотипы и фенотипы Р: аа – с малыми коренными зубами, Аа – без малых коренных зубов; генотипы и фенотипы потомства: Аа – без малых коренных зубов, аа – с малыми коренными зубами; вероятность рождения детей без малых коренных зубов – 50%.

37.  Что лежит в основе комбинативной изменчивости организмов? Ответ поясните.

ОТВЕТ: В основе комбинативной изменчивости лежат следующие процессы:

1. кроссинговер приводит к изменению сочетания генов в гомологичных хромосомах;
2. мейоз, в результате которого происходит независимое расхождение хромосом в гаметы;
3. случайное сочетание гамет при оплодотворении.

38.  По родословной, представленной на рисунке, установите характер наследования признака, выделенного черным цветом (доминантный или рецессивный, сцеплен или не сцеплен с полом), генотипы детей в первом и во втором поколении.

ОТВЕТ:

1)      признак доминантный, не сцеплен с полом;

2)      генотипы детей 1 поколения: дочь Аа, дочь аа, сын Аа;

3)      генотипы детей 2 поколения: дочь Аа

1                                                                                                       2

Условные обозначения             мужчина             женщина                                        брак                       Дети одного брака                    – проявление исследуемого               признака

40.  По родословной человека, представленной на рисунке, установите характер наследования признака "маленькие глаза", выделенного черным цветом (доминантный или рецессивный, сцеплен или не сцеплен с полом). Определите генотипы родите­лей и потомков F(1, 2, 3, 4, 5).

ОТВЕТ: 1) признак рецессивный, не сцеплен с полом (так как передается и дочерям и сыновьям); 2) генотипы родителей: Аа х Аа; 3) генотипы потомков в F1: 1,2- Аа; 3 – АА или Аа; 4, 5 - аа.