V Всероссийский дистанционный конкурс «Генетика вокруг нас, генетика внутри нас» (максимальное количество баллов – 100) Примерные ответы на задания конкурса Решение задач необходимо оформить в соответствии с существующими правилами и нормами! Приведите аргументы, подтверждающие Ваш ответ, если в этом есть необходимость. Задание №1 (до 20 баллов): В Краснодарском крае в одном из фермерских хозяйств собрали обильный урожай томатов. В собранном урожае гладких красных томатов оказалось больше всего – 36.5 т., красных пушистых – 12.2 т. Встречались в этом урожае и другие варианты фенотипов, например, томаты могли иметь красную или желтую окраску, быть гладкими или пушистыми. Определите массу наиболее редких желтых пушистых томатов в собранном урожае, если исходный материал, используемый для получения семян, был гетерозиготным по обоим признакам. Примерный ответ на задание Дано: Решение: М гладких красных – 36.5 т. М пушистых красных – 12.2 т. 1. Из условия задачи для томатов присущи следующие признаки: А – красные плоды а – желтые плоды В – гладкие плоды в – пушистые плоды Найти: маавв желтых пушистых - ? 2. Р АаВв G: АВ; Ав; аВ; ав: F1 х АаВв АВ; Ав; аВ; ав: AB Ab aB аb AB ААВВ ААВв АаВВ АаВв Ab ААВв ААвв АаВв Аавв aB AaBB AaBb aaBB аaBb ab AaBb Aabb aaBb аabb ♀ ♂ В F1 мы получим четыре фенотипических класса в соотношении 9:3:3:1 9 /16 – А_В_ 3 /16 – А_вв 3 /16 – ааВ_ 1 /16 – аавв – желтые пушистые 3. Maabb желтых пушистых (примерно) = 4 тонны Ответ: маавв желтых пушистых (примерно) = 4 тонны Задание №2 (до 20 баллов): После серии репортажей по телевидению о том, что в родильных домах медсестры путают новорожденных детей, в одном из сельских родильных домов роженица заявила, что ребенок, которого ей принесли (№1), не является её сыном. Она утверждала, что её ребёнка перепутали с другим. Кроме этого младенца на тот момент в родильном доме находился еще один новорожденный ребенок (№2). Группы крови этой женщины 0 и MN, вкуса фенилтиокарбамида (ФТК) она не чувствует (рецессив tt). Первый ребенок имеет группы крови А и N, чувствителен к ФТК; второй ребенок имеет группы крови 0 и М, вкуса ФТК не чувствует. Муж женщины умер, но у нее есть еще трое детей: первый – с группами крови А и М, чувствителен к ФТК; второй – с группами крови В и N, чувствителен к ФТК; третий – с группами крови А и MN, не чувствителен к ФТК. Можете ли вы сказать, какой из двух новорожденных является сыном этой женщины? Объясните свой ответ. Примерный ответ на задание Дано: 1. 2. 3. 4. tt - не чувствует ФТК Т - чувствует ФТК Группа крови 1 - АВ0 Группа крови 2 – МN 5. Генотип ♀ роженицы - 00MNtt 6. F1.1 – АNТ_ 7. F1.2 – 0Мtt_ Ранее рожденные дети: 1. АМТ_ 2. ВNТ_ 3. АМNtt Найти: Определить какой из двух новорожденных является сыном роженицы? Решение: 1. Анализируем генотип рожденных детей: Р ♀ 00MNtt F1 АМТ_ * роженицы и генотипы ранее ♂ --------?-------- (генотип умершего мужа) ВNТ_ АМNtt (ранее рожденные дети) На основе анализа определяем генотип мужа: Р ♀ 00MNtt F1 А0М_Тt * ♂ В0N_Тt АВMNТt (генотип умершего мужа) А0МNtt (ранее рожденные дети) 2. Анализируем генотипы семейной пары и генотипы детей находящихся в родильном доме: Р ♀ 00MNtt F1 * №1 А_N_Т_ ( №1 А0NNТt ♂ АВMNТt (генотип умершего мужа) №2 00М_tt №2 00ММtt ) Анализ показал, что у данной семейной пары не может быть ребёнка с группой крови – 00. Следовательно, ребёнок 1 один является родным для роженицы. В этот раз детей не перепутали и тревога была ошибочной. Ответ: Анализ показал, что у данной семейной пары не может быть ребёнка с группой крови – 00. Следовательно, ребёнок 1 один является родным для роженицы. В этот раз детей не перепутали, и тревога была ошибочной. Задание №3 (до 20 баллов): Генотип интересующего нас организма – MmnnPpZz. Аллели генов M и N расположены в одной паре гомологичных хромосом, а генов P и Z в других. Определите вероятности образования гамет различных сортов этим организмом. Определите вероятность появления организмов с генотипами mmnnPpzz и mmnnppzz при скрещивании организма MmnnPpZz с организмом MmnnPpZz. Примерный ответ на задание Дано: Аллели M и N наследуются сцеплено. Генотип организма – Мn P Z mn р z Найти: • Вероятность образования гамет различных сортов этим организмом - ? • Вероятность появления организмов с генотипами mmnnPpzz и mmnnppzz при скрещивании организма MmnnPpZz с организмом MmnnPpZz -? Решение: 1. Определим возможные варианты гамет у данного организма: Р Мn P Z mn р z G1 Мn P Z ; Мn P z ; Мn р Z ; Мn р z ; mn P Z ; mn P z ; mn р Z ; mn р z : Возможно образование восьми типов гамет, вероятность образования каждого типа равна 1/8 2. Определим вероятность появления организмов с генотипами mmnnPpzz Р Мn P Z mn р z * Мn P Z mn р z Генотипы одинаковы, следовательно, дадут одинаковые генотипы. G1 Мn P Z ; Мn P z ; Мn р Z ; Мn р z ; mn P Z ; mn P z ; mn р Z ; mn р z : Вероятность появления mmnnPpzz = 1/4 * 1/2 * 1/4 = 1/32 3. Определим вероятность появления организмов с генотипами mmnnppzz Р Мn P Z mn р z * Мn P Z mn р z Генотипы одинаковы, следовательно, дадут одинаковые генотипы. G1 Мn P Z ; Мn P z ; Мn р Z ; Мn р z ; mn P Z ; mn P z ; mn р Z ; mn р z : Вероятность появления mmnnрpzz = 1/4 * 1/4 * 1/4 = 1/64 Ответ: Возможно образование восьми типов гамет, вероятность образования каждого типа равна 1/8 G1 Мn P Z ; Мn P z ; Мn р Z ; Мn р z ; mn P Z ; mn P z ; mn р Z ; mn р z ; Вероятность появления mmnnPpzz = 1/4 * 1/2 * 1/4 = 1/32 Вероятность появления mmnnрpzz = 1/4 * 1/4 * 1/4 = 1/64 Задание №4 (до 20 баллов): Начинающий фермер решил заняться разведением кур. Очень быстро выяснилось, что экономически целесообразно как можно раньше устанавливать разные режимы кормления будущих курочек и петушков. Но у молодых цыплят нет заметных половых признаков. Возможно ли ген черной или рябой окраски, локализованный в X хромосоме, использовать для различения по полу цыплят, если известно, что рябая окраска доминирует и различия в окраске заметны после вылупления? Разработайте инструкцию для начинающего фермера по определению пола цыплят. Примерный ответ на задание Дано: Решение: Ген окраски сцеплен с Х хромосомой. Найти: У курицы ♀ набор половых хромосом ХУ У петуха ♂ набор половых хромосом ХХ В данной ситуации мы имеем признак, сцепленный с полом. Разработать инструкцию для начинающего фермера по определению пола цыплят. Необходимо взять черного петуха и скрестить с рябой курицей. В F1 все петухи будут рябыми, а куры черными. В итоге фермер без труда рассортирует петушков и курочек, используя такой маркер как цвет оперения. Р ♂ХчХч * ♀ХрУ G1 Хч Хч ; Хр У F1 ♂ХчХр ; ♀ХчУ Ответ: Если Р ♂ ХчХч * ♀ХрУ, то потомство будет F1 ♂ХчХр ; ♀ХчУ. У потомства по окраске можно будет четко определить пол. Задание №5 (до 20 баллов): Заболевание косточек среднего уха – отосклероз наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 30 %. Отсутствие боковых верхних резцов наследуется как сцепленный с X-хромосомой рецессивный признак с пенетрантностью 100 %. Определите вероятность рождения детей одновременно с обеими аномалиями в семье, где мать гетерозиготная в отношении обоих признаков, а отец имеет обе аномалии, хотя его мать была нормальной гомозиготной женщиной. Примерный ответ на задание Дано: Решение: А – отосклероз, пенетрантность 30% Хв – отсутствие боковых верхних резцов Найти: Вероятность появления в данной семье детей с проявившимися двумя недугами - ? ♀ ааХвХв Р ♀ АаХВХв * ♂ АаХвУ G1 АХВ ; АХв ; аХВ ; аХв : АХв ; АУ ; аХв ; аУ : F1 АХв АУ аХв аУ АХВ ААХВХв ААХВУ АаХВХв АаХВУ АХв ААХвХв ААХвУ АаХвХв АаХвУ аХВ АаХВХв АаХВУ ааХВХв ааХВУ аХв АаХвХв АаХвУ ааХвХв ааХвУ В данной семье мы ожидаем детей, у которых, в принципе, могут проявиться оба недуга с вероятностью 6/16. Но с учётом пенетрантности 30% в случае А вероятность будет иной. 6/ * 3/ = 11% 16 10 Ответ: В данной семье мы ожидаем детей, у которых могут проявиться оба недуга с вероятностью 11% (с учетом пенетрантности).