Генетические задачи с решением и ответами по биологии на тему «Моногибридное скрещивание» (первый, второй законы Менделя, анализирующее и неполное (промежуточное) доминирование, наследование групп крови системы АВО (наследование по типу кодоминирования). Основные правила, помогающие в решении генетических задач Правило 1. Если при скрещивании двух фенотипически одинаковых особей в их потомстве наблюдается расщепление признаков в соотношении 3: 1, то эти особи гетерозиготны (моногибридное скрещивание при полном доминировании). Правило 2. Если при скрещивании фенотипически одинаковых (по одной паре признаков) особей в первом поколении гибридов происходит расщепление признака на три фенотипические группы в соотношении 1: 2: 1, то это свидетельствует о неполном доминировании и о том, что родительские особи гетерозиготны. (моногибридное скрещивание при неполном доминировании). Правило 3. Если в результате скрещивания особей, отличающихся друг от друга фенотипически по одной паре признаков, получается потомство, у которого наблюдается расщепление по той же паре признаков в соотношении 1: 1, то одна из родительских особей была гетерозиготна, а другая – гомозиготна по рецессивному признаку (анализирующее скрещивание). Анализирующее скрещивание – это скрещивание особи с доминантным признаком, но неизвестным генотипом с особью гомозиготной по рецессивному признаку, генотип которой известен (аа). Генотип особи с доминантным признаком определяется по результатам скрещивания: 1) если потомство при анализирующем скрещивании неизвестного организма – доминантная гомозигота (АА); единообразно, значит генотип 2) появление рецессивных фенотипических признаков в потомстве в соотношение 1:1 указывает на то, что неизвестный вид гетерозиготен по рассматриваемым аллелям (Аа). Наличие той или иной группы крови определяется парой генов (локусов), каждый из которых может находиться в трех состояниях (JA, JB или j0). Генотипы и фенотипы лиц с разными группами крови приведены в таблице 1. Таблица 1. Наследование групп крови системы АB0: Группа I (0) II (A) III (B) IV (AB) Генотип j0j0 JAJA, JAj0 JBJB, JBj0 JAJB 1 Примеры генетических задач: 1. Двух серых крыс скрестили с белым самцом. Первая самка принесла 7 серых крысят, у второй самки родились 5 белых и 4 серых крысенка. Верных ответов: 2 А) 2 - ♀доминантная гомозигота, (F) гетерозигота. В) 2 - ♀гетерозигота, (F) рецессивная гомозигота, гетерозигота. С) 1 - ♀гетерозигота, (F) доминантная и рецессивная гомозигота. D) 1 - ♀ доминантная гомозигота, (F) гетерозигота. Е) 1 - ♀рецессивная гомозигота, (F) гетерозигота. G) 2 - ♀ гетерозигота, (F) доминантная гомозигота, гетерозигота. Ответ:В, D . Пояснение: Дано: А - серая окраска а - белая окраска фР ♀сер. х ♂бел. 1) фF1 – 7 сер. 2) фF1 – 4 сер:5 бел Найти: гF1 - ? Решение: 1 скрещивание: гР ♀ АА х ♂аа фР сер. бел G гF1 фF1 А а Аа 7 сер (100%) Все потомство серые (единообразны), значит оба родители были гомозиготные (генотип первой самки –АА, генотип самца - аа). 2 скрещивание: гР ♀Аа х ♂аа фР сер. бел G А, а а гF1 Аа : аа фF1 4 сер: 5 бел (1:1) В потомстве происходит расщепление 1:1 (5 белых : 4 серых), значит вторая самка является гетерозиготной (генотип её - Аа). 2. В результате скрещивания мух дрозофилл с красными глазами было получено 400 потомков. Из них 300 были красноглазыми, а остальные – кареглазыми. Определи генотипы родительских (Р) особей и потомства (F1). А) (Р) ♀ гетерозигота и ♂ гетерозигота, (F) доминантная гомозигота. В) (Р) ♀ доминантная гомозигота и ♂ гетерозигота, (F) рецессивная гомозигота, гетерозигота. С) (Р) ♀ гетерозигота и ♂ гетерозигота, (F) рецессивная и доминантная гомозигота, гетерозигота. 2 D) (Р) ♀ рецессивная гомозигота и ♂ гетерозигота, (F) рецессивная и доминантная гомозигота, гетерозигота. Е) (Р) ♀ гетерозигота и ♂ доминантная гомозигота, (F) доминантная гомозигота, гетерозигота. Ответ: С. Пояснение: Дано: А – красные глаза а – белые глаза фР ♀ кр. х ♂ кр. фF1– 300кр:100бел Найти: гР-? гF1 - ? Решение: гР ♀ Аа х ♂Аа фР кр. кр. G А, а А,а гF1 1АА : 2Аа : 1аа фF1 кр : кр : бел (3 кр :1 бел) 300 кр : 100 бел (3 :1) В потомстве получено 400 потомков. Из них 300 были красноглазыми, а остальные – кареглазыми, то есть наблюдается расщепление признаков в соотношении 3: 1, значит родительские особи гетерозиготные (Аа). 3. Известно, что красный цвет плодов томатов доминирует над желтым. Определи фенотип потомства, полученного в результате скрещивания гетерозиготных растений. А) 100% красные плоды В) 100% желтые плоды С) 25% красных плодов : 75% желтых плодов D) 75% красных плодов : 25% желтых плодов Е) 50% красных плодов : 50% желтых плодов Ответ: D. Пояснение: Дано: А – красные плоды а – желтые плоды гР ♀ Аа х ♂ Аа Найти: фF1 - ? Решение: гР ♀ Аа х ♂Аа фР кр. кр. G А, а А, а гF1 1АА : 2Аа : 1аа фF1 кр : кр : ж . (3 кр :1 ж) или (75% красных: 25% желтых). 3 4. У людей карий цвет глаз доминирует над голубым. Определи вероятность (%) рождения голубоглазых детей в семье кареглазых родителей. Известно, что мать гетерозиготна по данному признаку, а отец гомозиготен. А) 75% В) 100% С) 25% D) 50% Е) 0% Ответ: Е. Пояснение: Дано: А – карий а – голубой фР ♀ кар.(гетер.) х ♂ кар. (гомозиг). Найти: % гол-? Решение: гР ♀ Аа х ♂АА фР кар. кар. G А, а А гF1 АА : Аа фF1 кар : кар (100%) Вероятность рождения голубоглазых детей в семье кареглазых родителей составляет 0%. 5. 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? Ответ: генотип самки – Аа, то есть она НЕ чистопородна. Пояснение: Дано: А – коричневая а – голубая фР ♀ кор. х ♂ гол. фF1 – 2 кор:1гол Найти: ♀ чистопородна -? Решение: гР ♀ Аа х ♂аа фР кор. гол. G А, а а гF1 Аа : аа (1:1) фF1 2кор : 1гол (1:1) По генотипу коричневых щенков установить генотип матери невозможно. Голубой щенок от каждого из родителей получил ген голубой окраски. Следовательно, мать гетерозиготна (нечистопородна). 4 6. Скрестили черных кроликов, оба кролика гетерозиготны. 1). Какова вероятность рождения белого кролика в F1? 2). Каковы генотипы родителей? 3). Каковы генотипы и фенотипы потомства кроликов? Ответ: 1). В потомстве при данном скрещивании кроликов вероятность рождения белого кролика составляет 25%. 2). Самка и самец гетерозиготы, они оба имеют генотип - Аа. 3). Генотипы кроликов: АА - черный мех - 25%; Аа - черный мех - 50%; аа - белый мех - 25%. Пояснение: Дано: А – черный а – белый фР ♀ чер (гет)х ♂чер (гет) Найти: % бел -? гР-? гF1-? фF1-? Решение: гР ♀ Аа х ♂Аа фР чер. чер. А, а G А, а гF1 1АА : 2Аа : 1аа (1 :2 :1) фF1 чер : чер : бел (3 чер : 1 бел) - (75% чер: 25% бел.) или (строим решетку Пиннета) G♂ ♀ A a A a AA чер Aa чер Aa чер аa бел 7. У томатов красный цвет доминирует над желтым. Какое потомство можно ожидать от красной гетерозиготы и желтой особи. Каковы генотипы родителей и гибридов первого поколения и фенотипы потомков? Ответ: гР:♀ Аа х ♂аа ; гF1 Аа :аа ; фF1 кр:желт. (1:1). Пояснение: Дано: А – красный а – желтый фР ♀кр.(гетер) х ♂желт. Найти: гР-? гF1- ? ф F1- ? Решение: гР ♀ Аа х ♂аа фР кр. ж. G А, а а гF1 Аа : аа (1:1) фF1 кр : ж. (1 :1) или (50%кр :50% ж.). 5 При скрещивании гетерозиготы с рецессивной гомозиготой происходит расщепление по генотипу и фенотипу 1:1. 8. У человека кареглазость – доминантный признак, а голубоглазость – рецессивный. Сын имеет голубые глаза, дочь карие. Какова окраска глаз у родителей, если со стороны матери и дед и бабушка голубоглазые? Ответ: окраска глаз у родителей: мама – голубые (аа), папа – карие (Аа). Пояснение: Дано: А – карий а – голубой сын – гол. дочь – карие дед и баб мамы - гол Найти: фР -? Решение: аа аа гР♀ аа х ♂Аа фР гол. кар. G а А, а гF1 Аа : аа (1:1) фF1 кар : гол. (1:1) Генотип матери (аа), так как получила один ген от деда (а), а другой от бабушки (а), которые оба голубоглазые. В потомстве происходит расщепление цвета глаз 1:1 ( сын с голубыми глазами, дочь - с карими), то генотип отца будет гетерозиготен (Аа). 9. Какое потомство получится по генотипу и фенотипу гетерозиготного черного кролика с таким же кроликом? Ответ: по генотипу: 1:2:1 (1АА:2Аа:1аа) или 25%:50%:25%. по фенотипу: 3:1 (3 чер.: 1бел) или 75%:25%. Пояснение: Дано: А – черная окраска а- белая окраска фР ♀ чер. (гетер) х ♂ чер (гетер). Найти: гF1-? фF1-? Решение: гР ♀ Аа х ♂Аа фР чер. чер. G А, а А, а гF1 1АА:2Аа :1аа (1:2:1) фF1 чер: чер :бел (3 чер :1 бел) или (75% чер:25% бел.) 6 при скрещивании или построить решетку Пиннета) G♂ ♀ A a A a AA чер Aa чер Aa чер аa бел 10. У человека нормальный слух – доминантный признак, а глухота – рецессивный. Определи вероятность (%) рождения глухонемого ребенка в семье от брака глухонемой женщины с мужчиной с нормальным слухом (гетерозиготным по данному признаку). Ответ: вероятность рождения глухонемого ребенка составляет – 50%. Пояснение: Дано: А – норма а- глух. фР ♀ глух. х ♂ норм. (гетер.). Найти: % вероятности рождения глухон. ребенка - ? Решение: гР ♀ аа х ♂ Аа фР глух. норм. G а А, а гF1 Аа : аа (1:1) фF1 норм : глух (1:1) или (50% норм.:50%глух.) Если один из родителей гомозиготен по рецессивному признаку, а другой гетерозиготен по данному признаку, то происходит в потомстве расщепление по генотипу и фенотипу 1:1. 11.У человека кареглазость – доминантный признак, а голубоглазость – рецессивный. Каким будет потомство у кареглазой гетерозиготной женщины и голубоглазого мужчины? Описать все генотипы и фенотип. Ответ: гР ♀ Аа х♂аа; гF1 Аа :аа; фF1 50%кар : 50%гол. Пояснение: Дано: А – кареглазый а – голубоглазый фР ♀ кар.(гетер.) х ♂ гол. Найти: гР -? гF1-? фF1-? Решение: гР ♀ Аа х ♂аа фР кар. гол. G А, а гF1 фF1 а Аа : аа (1:1) кар : гол (1:1) или (50%:50%) 7 12. У свиней белая щетина доминирует над черной. Установите генотипы родителей, если: 1) при спаривании чернощетинной свиньи с белым хряком получено 12 белых поросят. 2) при спаривании чёрной свиньи с белым хряком получено 6 белых и 8 чёрных поросят. Ответ: 1) при 1 скрещивании: гР ♀ аа х ♂АА (если расщепления не происходит, то обе родительские формы являются гомозиготами – аа и АА; 2) при 2 скрещивании гР♀аа х ♂Аа (если происходит расщепление потомства 1:1, то генотипы родителей аа и Аа). Пояснение: Дано: А – белая щетина а – черная щетина гР ♀ чер. х ♂ бел. 1). фF1 – 12 бел. 2).фF1 – 6 бел:8 чер Найти: гР - ? Решение: 1 скрещивание: гР ♀ аа х ♂АА фР чер. бел G гF1 фF1 а А Аа 12 бел (100%) 2 скрещивание: гР ♀аа х ♂ Аа фР бел. чер. G а А, а гF1 Аа : аа (1:1) фF1 8чер: 6 бел (1:1) 1 скрещивание: так как при спаривании чернощетинной свиньи с белым хряком получено 12 белых поросят, все потомство имеет доминантный признак - наблюдается единообразие гибридов F1, то один из родителей гомозиготен по рецессивному признаку (аа), а второй - по доминантному признаку (АА). F1:Аа - белая щетина - 100%. Наблюдается один тип генотипа и фенотипа. 2 скрещивание: так как при спаривании чёрной свиньи с белым хряком получено 6 белых и 8 чёрных поросят (расщепление 1:1) , то белая свинья является гетерозиготой (Аа) по признаку окраски щетины - наблюдается расщепление по фенотипу (1:1). Наблюдается 2 типа генотипа и 2 типа фенотипа. Расщепление и по генотипу и по фенотипу - 1:1. 8 13. У растения ночная красавица красная окраска цветов неполно доминирует над белой, и поэтому гетерозиготные особи имеют розовые цветы. При каком варианте скрещивания все потомство будет иметь розовую окраску цветов? Какая окраска будет доминировать в потомстве от скрещивания растений с розовыми цветами? Ответ: Все потомство будет иметь розовую окраску (Аа) при скрещивании гомозиготных особей с красной (АА) и белой (аа) окраской цветов. От скрещивания растений с розовыми цветками доминирует красный цвет цветков. Пояснение: Дано: А – красные цветы а – белые цветы Аа – розовые цветы 1) фР ♀ кр. х ♂ бел. 2)фР ♀ роз. х ♂ роз. Найти: гР-? гF1-? фF1-? Решение: 1 скрещивание: гР ♀ АА х ♂аа фР кр. бел. G А а гF1 Аа фF1 роз. (100%) 2 скрещивание: гР ♀ Аа х ♂Аа фР роз. роз. G А,а А, а гF1 1АА : 2Аа : 1аа (1:2:1) фF1 кр. : роз.: бел (1:2:1) 25%: 50%: 25%. При неполном доминировании (промежуточном характере наследования) расщепление по генотипу и фенотипу совпадает (1 :2 :1). 14. У земляники красная окраска ягод неполно доминирует над белой, и поэтому гетерозиготные особи имеют розовые ягоды. Какое потомство следует ожидать от скрещивания двух растений с розовыми ягодами? Запишите генотипы и фенотипы потомства. Ответ: 25% доминантных гомозигот с красными ягодами (АА), 50% гетерозигот с промежуточной окраской плодов – розовой (Аа) и 25% рецессивных гомозигот с белыми ягодами (аа). Пояснение: Дано: А – красные плоды а – белые плоды 9 Аа – розовые плоды фР ♀ роз. х ♂ роз. Найти: гF1-?фF1-? Решение: гР ♀ Аа х ♂Аа фР роз. роз. G А,а А, а гF1 1АА : 2Аа : 1аа (1:2:1) фF1 кр. : роз.: бел. (1:2:1) 25%: 50%: 25%. (или строим решетку Пиннета) G♂ ♀ A a A a AA кр Aa роз Aa роз аa бел При неполном доминировании (промежуточном характере наследования) расщепление по генотипу и фенотипу совпадает (1 :2 :1). 15. У мальчика I группа, у его сестры – IV. Что можно сказать о группах крови их родителей? Ответ: у родителей II (JAj0) и III (JBj0 ) группы крови. Пояснение: Дано: фF1 I : IV Найти: гР -? фР-? гF1-? Решение: гР ♀ JAj0 и ♂ JBj0 фР II III A 0 G J , j JB , j0 гF1 JAJB : JAj0 : JBj0 j0j0 фF1 IV II III I 1.Генотип мальчика – j0j0, следовательно, каждый из его родителей несет ген j0. 2.Генотип его сестры – JAJB, значит, один из ее родителей несет ген JA, и его генотип – JAj0 (II группа), а другой родитель имеет ген JB, и его генотип JBj0 (III группа крови). 16. У отца III группа крови, у матери – I. Могут ли дети унаследовать группу крови матери? Ответ: дети могут унаследовать группу крови матери I (j0j0), если отец гетерозиготен (генотип - JВ j0). 10 Пояснение: Дано: фР ♀ I : ♂ III Найти: могут ли дети иметь группу крови матери -? Решение: У матери - I группа крови – генотип j0j0, у отца - III группа крови (генотип JВJВ или JВj0). Поэтому возможны два варианта потомства: 1 вариант: гР ♀ j0j0 и ♂ JВJB фР I III 0 G j JB гF1 JBj0 фF1 III Дети НЕ унаследуют группу крови матери, если отец гомозиготен (JВJB). 2 вариант: гР ♀ j0j0 и ♂ JВ j0 фР I III 0 G j JB, j0 гF1 JBj0 : j0j0 фF1 III I Дети унаследуют группу крови матери, если отец гетерозиготен (JBj0). 17. У отца IV группа крови, у матери – I. Может ли ребенок унаследовать группу крови своего отца? Ответ: нет НЕ может ребенок унаследовать IV (JAJB) группу отца. Пояснение: Дано: фР ♀ I : ♂ IV Найти: фF1 группа отца-? Решение: гР ♀ j0j0 и фР I G j0 гF1 JAj0 : фF1 II ♂ JAJB IV A J , JB JBj0 III 18. Родители имеют II и III группы крови. Какие группы следует ожидать у потомства? Ответ: у ребенка может быть любая группа крови. 11 Пояснение: Дано: фР ♀ II : ♂ III Найти: группы крови у ребенка-? Решение: II группе крови может соответствовать генотип JAJA или JAj0. III группе крови может соответствовать генотип JВJВ или JВj0. Задача имеет 4 варианта решения: 1 вариант: гР ♀ JAj0 х ♂ JBj0 фР II III G JA, j0 JB , j0 гF1 JAJB : JAj0 : JBj0 : j0j0 фF1 IV II III I 2 вариант: гР ♀ JAJА и ♂ JBJB фР II III G JA JB гF1 JAJB фF1 IV 3 вариант: гР ♀ JAJA и ♂ JBj0 фР II III A B 0 G J J ,j A B A0 гF1 J J : J j фF1 IV II 4 вариант: гР ♀ JAJ0 и ♂ JBJB фР II III G JA, j0 JB гF1 JAJB : JBj0 фF1 IV III 19. В родильном доме перепутали двух детей. Первая пара родителей имеет I и II группы крови, вторая пара – II и IV. Один ребенок имеет II группу, а второй – I группу. Определить родителей обоих детей. Ответ: Первая пара – родители второго ребенка. Вторая пара – родители первого ребенка. 12 Пояснение: Дано: фР(1пара) ♀ I : ♂ II фР(2пара) ♀ II : ♂ IV фF1- II фF1- I Найти Р детей- ? Решение: Первая пара родителей: У одного родителя - I группа крови – генотип j0j0. У второго родителя - II группа крови ( генотип JAJA или JAj0), поэтому возможны 2 варианта потомства: 1 вариант: гР ♀ j0j0 и ♂ JАJА фР I II 0 G j JА A0 гF1 J j фF1 II 2 вариант: гР ♀ j0j0 и ♂ JА j0 фР I II 0 А 0 G j J ,j A 0 гF1 J j : j0j0 фF1 II I Первая пара может быть родителями и первого, и второго ребенка Вторая пара родителей У одного родителя II группа (JAJA или JAj0). У второго – IV группа (JAJB), поэтому также возможны два варианта потомства: 1 вариант: гР ♀ JАJА х ♂ JАJВ фР II IV G JА JА, JВ гF1 JAJА : JАJВ фF1 II IV 2 вариант: гР ♀ JА j0 и ♂ JАJВ фР II IV G J А , j0 JА, JВ гF1 JAJA : JАJВ : JA j0 : JВ j0 фF1 II IV II III Вторая пара НЕ может являться родителями второго ребенка (с I группой крови), поэтому является родителями первого ребенка (со II группой крови). 13