Решение ситуационных генетических задач

Алгоритм разбора задачи:

1)выписать условия задачи с использованием генетических символов;

2)определить тип взаимодействия генов;

3)определить генотипы родителей;

4)провести скрещивание и рассчитать вероятные генотипы потомства в зависимости от поставленной задачи.

5) выписать ответ.

Пример разбора задачи по алгоритму:

Редкий ген а вызывает у человека наследственную анофтальмию (отсутствие глазных яблок). Аллельный ген А обуславливает нормальное развитие глаз. У гетерозигот глазные яблоки уменьшены. Мужчина, гетерозиготный по данному гену, женился на женщине с нормальным развитием глаз. Какое расщепление по фенотипу можно ожидать в потомстве?

1) Записываем условия задачи с использованием генетических символов:

АА – нормальные глазные яблоки

аа – отсутствие глазных яблок

Аа – глазные яблоки уменьшены

2) Тип взаимодействия аллельных генов – неполное доминирование.

3)Определяем генотипы родителей. В условии задачи сказано, что женщина имеет нормальное зрение, следовательно ее генотип АА;

Мужчина гетерозиготен, значит он имеет генотип – Аа.

3)Определяем вероятные генотипы и фенотипы потомства от данного брака:

Р: АА х Аа

G: А А. а

F₁: 1АА: 1Аа

Норма уменьшены

4) С вероятностью по 50% (1:1)могут родиться дети с нормальными глазными яблоками и с уменьшенными глазными яблоками.

Работа 1. Решите задачи на взаимодействие аллельных генов:

1. Серповидно-клеточная анемия (изменение нормального гемоглобина А на гемоглобин S) наследуется как неполностью доминантный аутосомный признак. Заболевание у гомозиготных особей приводит к смерти обычно до полового созревания; гетерозиготные особи жизнеспособны, анемия у них чаще всего проявляется субклинически. Интересно, что малярийный плазмодий не может использовать для своего питания S-гемоглобин, поэтому люди, имеющие эту форму гемоглобина, не болеют малярией.

а) Какова вероятность рождения детей, устойчивых к малярии, в семье, где один из родителей гетерозиготен, а другой гомозиготен по гену нормального гемоглобина?

б) Какова вероятность рождения детей, устойчивых к малярии, в семье, где оба родителя устойчивы к малярии?

2. При разборе судебного дела об отцовстве установлено, что у ребенка IV группа крови, у матери – II, а у предполагаемого отца – I. К какому выводу должен прийти судмедэксперт? Ответ поясните.

3. Резус- положительная женщина II группы крови, отец которой был резус- отрицательным I группы, вышла замуж за резус- отрицательного мужчину I группы. Какова вероятность того, что ребенок унаследует оба признака отца?

Работа 2. Решите задачи на взаимодействие неаллельных генов:

1. У человека нормальный слух определяется комплементарными генами С и Е, один из видов врожденной глухоты – рецессивными аллелями этих генов с и е. От брака мужчины и женщины, страдающих глухотой, все дети имели нормальный слух. 1)Определить генотипы родителей и детей. 2)Определить вероятность рождения больных детей от брака гетерозиготных по обоим признакам родителей.

2. У тыквы ген А подавляет развитие окраски плодов. Его рецессивный аллель а не мешает окраске развиваться. Ген В определяет желтый цвет плодов, а его рецессивная аллель а – зеленый цвет. Какая окраска плодов будет при следующих скрещиваниях:

а) АаВв х АаВв, б) Аавв х ааВВ, в) Аавв х ааВв, г) ааВв х аавв?

3. У душистого горошка ген А вызывает образование пропигмента, а ген В – фермента, под влиянием которого из пропигмента образуется пигмент. Таким образом, для развития пурпурной окраски цветков необходимо присутствие в генотипе обоих доминантных генов. Их рецессивные аалели определяют белую окраску цветков. Два пурпурных душистых горошка, скрещенных между собой, дали 1080 пурпурных и 840 белых потомков. Каковы генотипы родителей и потомства?

4. Допустим, что синяя окраска цветков василька определяется двумя парами неаллельных генов А и В, взаимодействующих по типу кумулятивной полимерии. Их рецессивные аллели определяют белую окраску. При скрещивании двух растений с синей окраской в потомстве оказалось 75 растений с синей окраской цветков и 5 растений с белой окраской цветков. При этом интенсивность окраски варьировала. Каковы генотипы родителей и потомства?

Работа 3. Решите задачу на плейотропное действие гена:

1. У каракульских овец доминантный ген А вызывает развитие серой окраски шерсти. В гомозиготном состоянии этот ген приводит к недоразвитию желудка и гибели ягнят. Рецессивная аллель гена обуславливает развитие черной окраски шерсти. Какое расщепление по генотипу можно ожидать от скрещивания двух серых овец? Дайте характеристику гена.

Литература:

Основная:

1.Учебник "Биология" в 2х томах под ред. В.Н. Ярыгина, 2008, т. 1.

2.Учебник «Биология с общей генетикой», А.А. Слюсарев, 2011.

3.Лекции по биологии.

Дополнительная:

1.Чебышев Н.В. Биология, М., 2005.

2.Косых А.А., Родина Н.Е Задачи по общей и медицинской генетике, Киров, 2001.

Методические указания подготовлены: доцентом кафедры, к.б.н. Родиной Н.Е., зав.кафедрой, проф. Косых А.А. ___________________________________________

Методические указания утверждены на заседании кафедры № 10 от «02.04.2012».

Зав. кафедрой: ________________________

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«КИРОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ»

Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Кафедра биологии

Методические указания для студентов 1 курса

Специальность лечебное дело

к практическому занятию по дисциплине биология

Тема: Сцепленное наследование. Генетика пола. Сцепленное с полом наследование.

Цель: Изучить основные положения хромосомной теории наследственности, сцепленное наследование и явление кроссинговера. Используя теоретические положения хромосомной теории наследственности, научится делать выводы по наследованию признаков в потомстве при сцеплении генов и кроссинговере.

Задачи:

1. Изучить особенности сцепленного наследования признаков.

2. Изучить цитологические механизмы рекомбинативной изменчивости.

3. Освоить навыки решения ситуационных генетических задач на сцепленное наследование и кроссинговер.

Студент должен знать:

А) до изучения темы:

1. Основные положения хромосомной теории наследственности.

2. Особенности наследования сцепленных признаков.

3. Сущность и биологическое значение сцепления генов и кроссинговера.

Б) после изучения темы:

1. Особенности решения задач на сцепленное наследование.

2. Варианты сцепленного с полом наследования у человека.

Студент должен уметь:

1. Отличать по результатам анализирующего скрещивания сцепленное наследование от несцепленного.

2. На основании данных о фенотипах детей сделать вывод о генотипе родителей.

3. Решать задачи на сцепленное наследование и кроссинговер.

Содержание занятия:

1.Вводный контроль. Проводится в виде тестовых заданий. Тестовые задания включают 10 вариантов по 5 вопросов.

2.Беседа по теме занятия:

1. Сформулируйте основные положения хромосомной теории.

2. Что такое группа сцепления? Приведите примеры групп сцепления у человека.

3. В чем состояние явление неполного сцепления генов и каковы его причины?

4. Как по результатам анализирующего скрещивания можно определить характер наследования признаков?

5. Как определяется расстояние между генами в хромосоме и сила сцепления между ними?

6. Назовите особенности наследования признаков, сцепленных с полом.

7. Какие принципы лежат в основе составления генетических карт хромосом?

8. В чем заключаются особенности генетического картирования у человека?