3. Составление генетической карты хромосом

225. На каком расстоянии располагаются в хромосоме гены АВС, если известно, что кроссинговер между ними происходит со следующей частотой:

АВ = 5 %

ВС = 3 %

АС = 2 %

Алгоритм решения:

1. Размещаем на одной прямой те гены, расстояние между которыми наименьшее:

А С

─────────────────┴───┴──────────

2

2) от точки А откладываем отрезки в 5 М

в обе стороны, т.к. однозначно определить положение точки В нельзя.

(В) А С В

──────────┴────┴───┴────────┴──

2 3

3) Уточняем положение точки В по расстоянию ВС.

226. Гены P, Q, R, S локализованы в одной хромосоме. Составьте карту этой хромосомы, если известна частота рекомбинации между этими генами:

P – Q = 24 %

R – P = 14 %

R – S = 8 %

S – P = 6 %

R – Q = 10 %/

227. Частота кроссинговера между генами А и В – 13 %, между генами В и С – 10 %, между генами А и С – 23 %. Каков вероятный порядок расположения этих сцепленных генов в хромосоме?

228. У дрозофилы гены, ответственные за окраску тела (t), длину крыльев (sv), а также ген Pgm, кодирующий фермент фосфоглюкомутазу, находятся в одной хромосоме. Между генами sv и Pgm кроссинговер происходит с частотой 2,4%, между генами t и Pgm – с чатотой 30,6. Определите взаиморасположение генов t, Sv и Pgm в хромосоме, если расстояние между генами sv и t составляет 33 Морганиды.

229. Гены А, В, С находятся в одной группе сцепления. Между генами А и В кроссинговер происходит с частотой 7,4 %, между генами В и С – с частотой 2,9 %. Определите взаимное расположение генов А, В, С в хромосоме, если расстояние между генами А и С составляет 10,3 Морганиды.

230. Составьте карту хромосомы, содержащую гены А, В, С, Д, Е, если частота кроссинговера между генами С и Е равна 10 %, С и А-1%, А и Е-9 %, В и Е-6 %, А и В-3 %, В и Д-2 %, Е и Д-4 %.

231. Касл обнаружил, что кроссинговер между генами s и Cu (ген извитости волоса) равен 43,5 %, а между Cu и b – 45,2 %. Начертите карту хромосомы, показывающую наиболее вероятное расположение генов s, Cu и b.

232. Каковы возможные последовательности генов в хромосоме, если процент кроссинговера составляет: АВ – 3 %, ВД – 9 %, ВЕ – 10 %, АС – 8 %?

233. Каковы возможные последовательности генов в хромосоме, если процент кроссинговера составляет: MO – 2 %, MN – 8 %, LM – 12 %, KO – 6 %?

Глава 5. Генетика пола. Сцепленное с полом наследование

Хромосомы, по которым нет различий между самцом и самкой, называются аутосомами. Они не содержат генов, контролирующих признаки пола. Таким образом, хросомный комплекс любого организма состоит из аутосом и двух половых хромосом.

Схема генетической записи, поясняющей механизм наследования признаков пола:

P♀ ХХ *♂ ХУ

G Х Х У

F 1 ХХ; ХУ.

Фенотип ♀; ♂

У человека, большинства позвоночных (млекопитающих, рыб), многих насекомых (например, у клопа Ligaus – тощий клоп, дрозофилы), двудомных растений и многих других организмов пол определяется в момент образования зиготы (зиготически) и зависит от хромосомного набора гамет. Мужской пол у этих организмов гетерогаметный, содержит половые хромосомы ХУ и образует два сорта гамет по половым хромосомам; женский пол гомогаметный, содержит две одинаковые (Х) половые хромосомы и образует один сорт гамет. Таким образом, пол будущего ребенка определяется в момент оплодотворения и зависит от того, какую половую хромосому содержит мужская гамета (сперматозоид). Такой механизм определения пола получил название Ligaus.

У некоторых животных, например у птиц, бабочек, пресмыкающихся мужской пол гомогаметный, а женский – гетерогаметный. Определение пола в этом случае принято называть ZW-типом.

P♀ ZW *♂ ZZ

G W Z Z

F 1 ZW; ZZ.

Фенотип ♀; ♂

У части червей и большинства насекомых, в том числе – клопов (например, клоп Protenor), кузнечиков отсутствует У-хромосома. Женский пол имеет ХХ половые хромосомы, а мужской пол – на одну хромосому меньше – ХО. Такой тип определения пола получил название Protenor.

Кроме зиготического, существуют и другие механизмы определения пола. Например, у пчел и муравьев самец развивается из неоплодотворенных яиц и имеет, в отличие от самок, не диплоидный, а гаплоидный набор всех хромосом. Такой механизм называется гаплоидией. Половых хромосом у этих организмов нет.

У некоторых животных определение пола зависит от внешних условий. Так у морского червя бонелии, особи, которые в личиночной стадии остаются свободно плавающими, становятся самками, а личинки, прикрепляющиеся к организму взрослой самки, превращаются в самцов; у крокодилов пол развивающегося из яйца дитеныша зависит от температуры, при которой идет развитие этого яйца.

Существуют признаки, сцепленные с полом, т.е. гены этих признаков находятся в половых хромосомах. Так, у человека в Х-хромосоме могут находиться рецессивные гены таких болезней, как гемофилия (несвертывание крови) и дальтонизм (цветная слепота).

Проследим механизм наследования гена гемофилии.

Признак ген

Здоровый H

Гемофилик h

Так, как ген локализован в Х-хромосоме, будем использовать следующие сокращения

Х^h гемофилик

Х^H здоровый

Соотношение полов и признаков

Пол Норма Носители Больные

♀ Х^H Х^H Х^H Х^h Х^h Х^h

♂ Х^H У - Х^hУ

Больная гемофилией девочка рождается только в той семье, где отец больной, а мать – носительница этого гена, что бывает достаточно редко.

Мужской организм по генам, находящимся в Y-хромосоме называется гемизиготным.

При наследовании признаков, сцепленных с полом нарушается реципрокность скрещивания. В этих случаях имеет значение к какому полу принадлежит организм, обладающий данным признаком. Наследование признаков, при котором все сыновья проявляют признак матери, а все дочери – признак отца, называется крисс-кроссом. При крисс-кросс наследовании гомогаметный пол является рецессивной гомозиготой.

234. Какова вероятность рождения больного ребенка в семье, где отец здоров, а мать – носительница этого гена (фенотипически она здорова).