Задачі.

№1. У крупної рогатої худоби червона масть неповно домінує над білою. Гетерозиготи коричневі. Коричневого бика схрестили з коровами усіх трьох мастей. Яка ймовірність появи від цього бика коричневого теляти в кожному з трьох схрещень?

№2. Безрогі корови були схрещені з такими же биками. В потомстві отримано 62 безрогих та 20 рогатих телят. Які були генотипи батьків? Які генотипи телят?

№3. Які фенотипічні та генотипічні класи утворилися при самоопиленні гібриду АаВв?

№4. У томатів пурпурний колір стебла та розсічена форма листка – домінантні ознаки. Батьки мали пурпурне стебло та розсічене листя. В потомстві 722 рослини мали пурпурне стебло та розсічене листя. Визначити генотипи батьків.

№5. У людини гемофілія зчеплена зі статтю рецесивним геном 1 г. в сім’ї мати та батько здорові, а дитина хвора гемофілією. Хто із батьків передав дитині алель гену гемофілії?

№6. У гарбуза білий колір плодів домінує над жовтим. Яким буде потомство від схрещення гомозиготних білого і жовтого гарбузів? Який результат схрещення однієї із рослин першого покоління з жовтим гарбузом?

№7. Чорні морські свинки з кучерявою шерстю при схрещенні одна з одною дали кучерявого білого та гладенького чорного потомків. Яких ще потомків можна чекати у цих батьків?

№8. Які ознаки будуть у гібридних томатів, отриманих від опилення червоно-плодних рослин нормального росту пилком жовто-плодних карликових рослин форм? Які рослини можна чекати при розмноженні гібридів? Червоний колір плодів та нормальний ріст рослин – домінантні ознаки, вихідні норми – гомозиготи.

№9. У голубоокого темноволосого батька та кароокої світловолосої мати четверо дітей. Кожна дитина відрізняється від іншої по збігу названих ознак. Визначити генотипи батьків.

№10. Гени В та в, які беруть участь у визначенні масті кішки, локалізовані в Х – хромосоми. Ген В дає рижу масть, ген в – чорну, гетерозиготи Вв мають рябу (черепахову) масть. У рябої кішки від чорного кота чотири кошеняти (два з них Жіночої статі). Визначити масть кошенят.

№11. Діти батька, хворого на гемофілію (рецесивний ген h) та здорової мами одружуються зі здоровими людьми. Яка можливість появи гемофілії у онуків?

№12. Чоловік з полидактемією (додаткові пальці на руках) одружився на нормальній жінці. У них п’ятеро дітей, усі з полидактемією. Один з дітей одружився на нормальній жінці. Яка можливість появи у них дітей з полидактемією?

Основні теоретичні відомості

Стать, як і будь-яка інша ознака організму, спадково детермінована. Важлива роль в генетичній детермінації статі, у збереженні певного співвідношення статей належить хромосомному апарату.

Хромосоми, за якими відрізняються особини чоловічої та жіночої статей, одержали назву статевих хромосом. Ті з них, які є парними в одної зі статей, називають Х-хромосомами. Непарна статева хромосома, яка є лише в особин однієї статі і відсутня в іншої, була названа У-хромосомою.

Хромосоми, за якими чоловіча й жіноча стать не відрізняються, називають аутосомними. Таким чином, у дрозофіли особини обох статей мають по 6 однакових аутосом й статеві хромосоми ХХ у самок та ХУ – у самців. Оскільки у самок Х-хромосоми парні, то внаслідок мейозу в них будуть утворюватись однакові яйцеклітини, кожна з одною Х-хромосомою. Стать, що утворює однакові статеві гамети, називають гомогаметною. У самця будуть утворюватись сперматозоїди двох видів: з Х-хромосомою або У-хромосомою в рівних кількостях, відповідно до механізму мейозу, тому чоловічу стать дрозофіли називають гетерогаметною. За хромосомною теорією спадковості стать організму визначається в момент запліднення.

Існують чотири основні типи визначення статі.

Тип визначення статі	Організми	Соматичні клітини			Гамети			Гетерогаметна стать
		♀	♂	яйцеклітини		сперматозоїди
ХУ	Людина, ссавці, комахи ряду Двокрилих, деякі риби, рослина куколиця та інші	ХХ	ХУ	Х і Х		Х і У	чоловіча
ХУ	Птахи, комахи ряду Лускокрилих, деякі риби	ХУ	ХХ	Х і У		Х і Х	жіноча
ХО	Коники, клопи (Protenor)	ХХ	ХО	Х і Х		Х і О	чоловіча
ХО	Міль (Fumea)	ХО	ХХ	Х і О		Х і Х	жіноча

У людини описано декілька випадків спадкування зчеплених з Х-хромосомою ознак, які в гемізиготному стані спричиняють розвитку тієї чи іншої форми патології. З трьох добре вивчених форм гемофілії дві визначаються рецесивними генами, локалізованими в Х-хромосомі. Вони обумовлюють неповноцінність чинників зсідання крові, часті кровотечі, особливо небезпечні у внутрішніх органах, і врешті – ранню смерть. Гемофілією хворіють майже завжди чоловіки. Захворювання жінок малоймовірне, тому що вони повинні мати відповідний рецесивний ген в обох Х-хромосомах. Одну з таких хромосом жінка обов’язково одержить від батька, але чоловіки, які страждають гемофілією, рідко доживають до репродуктивного віку. У той же час половина синів жінки-носія гемофільного гена у вегетативному стані («кондуктора») одержить цей ген та захворіє.

Аналогічно успадковується дальтонізм (нездатність розрізняти червоний і зелений кольори). Вказані відмінності у величині гетероморфних статевих хромосом ведуть до генного дисбалансу. Дійсно, якщо в У-хромосомі людини міститься всього декілька генів, то в Х-хромосомі їх вже зараз відомо біля 150. Не менш значні відмінності за кількістю генів між Х- та У-хромосомами дрозофіли.

Ознаки, які визначаються генами, що знаходяться Х-хромосомах, називають ознаками, зчепленими зі статтю. Цю закономірність відкрив Т.Г. Морган в дослідах з дрозофілами.

На генетичних схемах Х-хромосому ще позначають прямою рискою (-), а У-хромосому неповною стрілкою (⇁).

Механізми хромосомного визначення статі неоднакові в різних видів. У людини статево визначальною є У-хромосома, і у випадку анеуплоїдії при будь-якому числі Х-хромосом, У-хромосома обумовлює розвиток чоловічої статі. У дрозофіли У-хромосома не є визначальною для розвитку чоловічої статі. Розвиток жіночої або чоловічої статі у цього виду залежить від співвідношення кількості Х-хромосом і кількості наборів аутосом.

За відношення , що дорівнює 1, розвивається самка, за= 0,5 – самець. Якщо це співвідношення змінюється, то ознаки змінюються в бік інтерсексуальності або суперсексуальності. Якщо>1, розвивається суперсамка, < 0,5 – суперсамець, 0,5 <<1 – інтерсекс.

Існують інші механізми спадкування статі. Так, у перетинчастокрилих самки диплоїдні, а самці – первинногаплоїдні. Внаслідок цього самки гетерозиготні за генами, які контролюють стать, а самці гомозиготні за цими генами.

Зчепленими зі статтю називаються ознаки, гени яких розташовані в статевих хромосомах. Х- та У-хромосоми цитологічно й генетично нерівнозначні. В Х- і У-хромосомах є гомологічні ділянки, які мають алель ні гени. Проте як в Х-, так і в У-хромосомі є диференціальні ділянки. Гени, локалізовані в диференціальній ділянці Х-хромосоми у гетерогаметною статі, подані одною алеллю і є непарними гемізиготними. У гомогаметної статі ці гени парні. Гени, локалізовані в не гомологічній ділянці У-хромосоми, називають голандричними. Спадкування ознак, зчеплених зі статтю, відрізняється від спадкування аутосомних ознак і не підпорядковується правилам Менделя. Основні особливості спадкування ознак, зчеплених зі статтю такі:

1. Результати прямого і зворотного схрещування неоднакові.

2. Самки і самці по-різному успадковують ознаки. Спадкування ознак, зчеплених з Х- і У-хромосомами відбувається неоднаково. Ознаки, зчеплені з Х-хромосомою, у певних схрещуваннях передаються від матері синам, а від батька – дочкам, тобто «хрест-навхрест». Ознаки, зчеплені з У-хромосомою, передаються по лінії гетерогаметною статі.

Під час аналізу ознак, зчеплених зі статтю, необхідно в запис схрещування, крім умовного позначення генів, вводити позначення хромосом.