(задачи из Кириленко А.А., Колесников С.И. «Биология. Подготовка к ЕГЭ 2010», учебно-методическое пособие, изд-во «Легион», Ростов-на-Дону, 2009г).
Задача 1. Мужчина с I группой крови, больной гемофилией, женился на здоровой женщине (все её предки здоровы) со II группой крови. У них родилась здоровая дочь с I группой крови. Определите: генотипы родителей, генотип дочери и вероятность рождения больного гемофилией сына с IV группой крови от брака этой дочери со здоровым мужчиной с IV группой крови.
Решение задачи: данная задача на дигибридное скрещивание, т.к. рассмотрены наследование двух несцепленных друг с другом признаков. Первый признак - наследование гемофилии (необходимо учитывать, что ген гемофилии сцеплен с X хромосомой); второй признак – группа крови (сцеплен с J хромосомой).
А * Н Н о о h
Р ♀ J J Х Х х ♂ J J Х У
II группа крови, здорова I группа крови, больной гемофилией
А Н * Н о h о
Г J Х, J Х J X, J У
А о Н h A о H
F1 ♀ J J Х Х ♂ J J Х У
II группа крови, здорова II группа крови, здоров
носительница гена
* о Н h * о H
♀ J J Х Х ♂ J J Х У
I группа крови, здорова I группа крови, здоров
носительница гена
Так как у данной супружеской пары родилась здоровая дочь с I группой крови, следовательно мать является гетерозиготной.
А о Н Н о о h
Р ♀ J J Х Х х ♂ J J Х У
II группа крови, здорова I группа крови, больной гемофилией
А Н о Н о h о
Г J Х, J Х J X, J У
А о Н h A о H
F1 ♀ J J Х Х ♂ J J Х У
II группа крови, здорова II группа крови, здоров
носительница гена
о о Н h о о H
♀ J J Х Х ♂ J J Х У
I группа крови, здорова I группа крови, здоров
носительница гена
о о Н h А В H
♀ J J Х Х х ♂ J J Х У
о Н о h А H A В H B
Г J Х, J Х J X, J У, J Х, J У
А о Н H A о H
F2 ♀ J J Х Х ♂ J J Х У
II группа крови, здорова II группа крови, здоров
B о Н H B о H
♀ J J Х Х ♂ J J Х У
III группа крови, здорова III группа крови, здоров
А о Н h A о h
♀ J J Х Х ♂ J J Х У
II группа крови, здорова II группа крови, больной гемофилией
носительница гена
B о Н h B о h
♀ J J Х Х ♂ J J Х У
III группа крови, здорова III группа крови, больной гемофилией
носительница гена
А о Н Н о о h
Ответ: генотип родителей - ♀ J J Х Х и ♂ J J Х У
II группа крови, здорова I группа крови, больной гемофилией
о о Н h
генотип дочери - ♀ J J Х Х
I группа крови, здорова
носительница гена
А В h
вероятность рождения сына больного гемофилией с IV гр.крови ♂ J J Х У - 0%.
Задача 2. У дрозофилы серая окраска тела (А) доминирует над черной (а). признак окраски тела наследуется по аутосомному типу, а доминантный ген красной окраски глаз (W) и рецессивный ген белой окраски глаз (w) локализованы в Х-хромосоме. Белоглазая самка с серым телом скрещивалась с красноглазым самцом с черным телом, в потомстве появилась самка с признаками самца. Определите генотипы родителей, генотип появившейся самки, а также фенотипы и генотипы других потомков от этого скрещивания.
Решение задачи: задача на дигибридное скрещивание, т.к. рассмотрены наследование двух несцепленных друг с другом признаков. Первый признак - окраски тела дрозофилы наследуется по аутосомному типу, второй признак – окраска глаз локализована в Х-хромосоме.
А – серая окраска тела
а – черная окраска тела
W
X – красноглазая особь
w
X – белоглазая особь
w w W
Р ♀ А * Х Х х ♂ а а Х У
белоглазая с серым телом красноглазый с черным телом
w w W
Г A Х, * Х a X, a У
W * w
F1 ♀ aa Х Х ♂ Aa Х У
красноглазая с черным телом белоглазый с серым телом
W w w
♀ Aa Х Х ♂ *a Х У
красноглазая с серым телом белоглазая с * телом
Так как в потомстве появилась красноглазая самка с черным телом, следовательно самка мать будет гетерозиготна по первому признаку.
w w W
Р ♀ А а Х Х х ♂ а а Х У
белоглазая с серым телом красноглазый с черным телом
w w W
Г A Х, а Х a X, a У
W w w
F1 ♀ aa Х Х ♂ Aa Х У
красноглазая с черным телом белоглазый с серым телом
W w w
♀ Aa Х Х ♂ аa Х У
красноглазая с серым телом белоглазый с черным телом
w w W
Ответ: генотипы родителей - ♀ А а Х Х и ♂ а а Х У
белоглазая с серым телом красноглазый с черным телом
W w
генотип появившейся самки - ♀ aa Х Х
красноглазая с черным телом
генотипы и фенотипы остальных потомков данного скрещивания -
w W w w
♂ Aa Х У ♀ Aa Х Х ♂ аa Х У
белоглазый с серым телом красноглазая с серым телом белоглазый с черным телом
Задача 3. На основании родословной установите характер наследования признака, выделенного черным цветом (доминантный или рецессивный, сцеплен или не сцеплен с полом), генотипы детей в первом и во втором поколениях.
| Условные обозначения
|
Ответ: 1) признак рецессивный;
2) генотипы родителей: мать – аа, отец – АА или Аа;
3) генотипы детей: сын и дочь гетерозиготы – Аа (допускается иная генетическая символика, не искажающая смысла решения задачи).
Задача 4. Женщина с темными зубами (ее отец имеет белые зубы) вышла замуж за перепончатопалого мужчину с белыми зубами. Потемнение зубов – доминантный признак, сцепленный с Х-хромосомой, а перепончатопалость передается через У-хромосому (В). определите: генотипы родителей, фенотипы и генотипы возможных потомков; вероятность рождения перепончатопалой девочки с белыми зубами.
Решение задачи: задача на дигибридное скрещивание, первый признак – потемнение зубов сцеплен с Х-хромосомой, а второй признак – перепончатопалость сцеплен с У-хромосомой.
А
Х - потемнение зубов
а
Х - белые зубы
В
У - перепончатопалость
У - норма
А а а В
Р ♀ Х Х х ♂ Х У
А а а В
Г Х, Х Х, У
А а А В а а а В
F1 ♀ Х Х ♂ Х У ♀ Х Х ♂ Х У
потемнение зубов потемнение зубов белые зубы белые зубы
перепончатопалость перепончатопалость
А а а В
Ответ: генотипы родителей - ♀ Х Х и ♂ Х У
А а А В а а а В
Генотипы и фенотипы потомков: ♀ Х Х ♂ Х У ♀ Х Х ♂ Х У
потеем - е зубов потем - е зубов белые зубы белые зубы
перепон - ть перепон – ть
Вероятность рождения перепончатопалой девочки с белыми зубами составляет 0%, т.к. ген перепончатопалости сцеплен с У-хромосомой.
Задача 5. Единственный ребенок кареглазых родителей с нормальной свертываемостью крови родился больным гемофилией и с голубыми глазами (карий цвет – доминантный аутосомный признак, а гемофилия – рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой признак). Определите генотипы родителей, генотип ребенка и его пол.
Решение задачи: задача на дигибридное скрещивание, первый признак – цвет глаз является аутосомным признаком, а второй признак – гемофилия, сцеплен с Х-хромосомой.
А – карий цвет глаз
а – голубой цвет глаз
H
X – нормальная свертываемость
h
X – гемофилия
H * H
Р ♀ А * Х Х х ♂ A * Х У
кареглазая с норм. сверт. кареглазая с норм. сверт.
H * Н * Н Н
Г A Х, А Х, * Х, * Х А X, А У, * Х, * У
F1
| ♂ ♀ | Н A Х | А У | Н * Х | * У |
| Н A Х | Н Н ♀ААХХ карегл. норм. сверт. | Н ♂ААХУ карегл. норм. сверт. | Н Н ♀А*ХХ карегл. норм. сверт | Н ♂А*ХУ карегл. норм. сверт |
| * А Х | Н * ♀ААХХ карегл. норм. сверт. | * ♂ААХУ карегл.?. сверт. | Н * ♀А*ХХ карегл. норм. сверт | * ♂ А*ХУ карегл.?. сверт. |
| Н * Х | Н Н ♀А*ХХ карегл. норм. сверт. | Н ♂А*ХУ карегл. норм. сверт. | Н Н ♀**ХХ ? глазая норм. сверт | Н ♂**ХУ ? глазая норм. сверт |
| * * Х | Н * ♀А*ХХ карегл. норм. сверт. | * ♂А*ХУ карегл.?. сверт. | Н * ♀**ХХ ? глазая норм. сверт | h ♂ ааХУ голубоглазый, гемофилик |
Так как в браке кареглазых родителей с нормальной свертываемостью крови родился единственный ребенок - больным гемофилией и с голубыми глазами, следовательно родители будут гетерозиготны по обеим признакам.
H h H
Р ♀ А а Х Х х ♂ A a Х У
кареглазая с норм. сверт. кареглазая с норм. сверт.
H h Н h Н Н
Г A Х, А Х, a Х, a Х А X, А У, a Х, a У
F1
| ♂ ♀ | Н A Х | А У | Н a Х | a У |
| Н A Х | Н Н ♀ААХХ карегл. норм. сверт. | Н ♂ААХУ карегл. норм. сверт. | Н Н ♀АaХХ карегл. норм. сверт | Н ♂АaХУ карегл. норм. сверт |
| h А Х | Н h ♀ААХХ карегл. норм. сверт. (носит) | h ♂ААХУ карегл. гемофилик | Н h ♀АaХХ карегл. норм. сверт (носит) | h ♂ АaХУ карегл. гемофилик |
| Н a Х | Н Н ♀АaХХ карегл. норм. сверт. | Н ♂АaХУ карегл. норм. сверт. | Н Н ♀aaХХ голубоглазая норм. сверт | Н ♂aaХУ голубоглаз. норм. сверт |
| h a Х | Н h ♀АaХХ карегл. норм. сверт. (носит) | h ♂АaХУ карегл. гемофилик | Н h ♀aaХХ голубоглазая норм. сверт (носит) | h ♂ ааХУ голубоглазый, гемофилик |
Ответ: H h H
Генотип родителей ♀ А а Х Х и ♂ A a Х У
кареглазая с норм. сверт. кареглазая с норм. сверт.
h
генотип ребенка ♂ ааХУ (голубоглазый, гемофилик).
Задача 6. Единственный ребенок близоруких кареглазых родителей имеет голубые глаза и нормальное зрение (карий цвет глаз и близорукость – доминантные, аутосомные признаки). Определите: генотипы родителей, генотип ребенка и фенотипы возможных потомков.
Решение задачи:
А – карий цвет глаз
а – голубые глаза
В – близорукость
в – нормальное зрение
Р ♀ АаВв х ♂ AaВв
Г AВ, Ав, аВ, ав AВ, Ав, аВ, ав
F1 аавв
голубоглазый норм. зрение
Так как в браке кареглазых близоруких родителей родился единственный ребенок -, голубоглазый с нормальным зрением, следовательно родители будут гетерозиготны по обеим признакам.
Р ♀ АаВв х ♂ AaВв
Г AВ, Ав, аВ, ав AВ, Ав, аВ, ав
F1
| ♂ ♀ | АВ | Ав | аВ | ав |
| АВ | ААВВ кариглазый близорукий | ААВв кариглазый близорукий | АаВВ кариглазый близорукий | АаВв кариглазый близорукий |
| Ав | ААВв кариглазый близорукий | ААвв Кариглазый норм. зрение | АаВв кариглазый близорукий | Аавв Кариглазый норм. зрение |
| аВ | АаВВ кариглазый близорукий | АаВв кариглазый близорукий | ааВВ голубоглазый близорукий | ааВв голубоглазый близорукий |
| ав | АаВв кариглазый близорукий | Аавв Кариглазый норм. зрение | ааВв голубоглазый близорукий | аавв голубоглазый норм. зрение |
Ответ: генотипы родителей - ♀АаВв и ♂ АаВв;
генотип и фенотип ребенка - аавв (голубоглазый с нормальным зрением).
Задача 7. При скрещивании шиншилловых кроликов (сплошная серая масть) в потомстве наблюдается расщепление 3:1 (3 шиншилловых: 1 белый). Определите генотипы родителей и потомков, а также тип взаимодействия генов.
Решение задачи: наследование окраски шерсти у кроликов происходит по принципу множественного аллелизма. Черная окраска всегда доминирует, белый цвет шерсти – рецессивный признак, но у животных встречаются еще сплошная серая окраска (шиншилла). Ген шиншилловой окраски по отношению к черной всегда рецессивна, а по отношению к белой всегда доминантны. По условию задачи при скрещивании двух шиншилловых кроликов в потомстве произошло расщепление (3:1), следовательно, родительские формы гетерозиготны и имеют генотип - ch
а а
ch ch
Р ♀ а а х ♂ а а
ch ch
Г а, а а, а
ch сh ch ch
F1 а а а а а а а а
шинш-ые шинш-ые шинш-ые белые
Ответ: ch ch
Генотипы родителей - ♀ а а и ♂ а а;
ch сh ch ch
Генотипы потомков - а а; а а; а а; а а
шинш-ые шинш-ые шинш-ые белые
Тип взаимодействия генов – множествненный аллелизм.
Задача 8. При скрещивании дигетерозиготных растений душистого горошка с пурпурными цветками наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 9:7 (9пурпурных:7 белых). Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы потомков и тип взаимодействия генов.
Решение задачи: при скрещивании растений с белыми цветками (А*вв или ааВ*) все потомство имеет пурпурную окраску (А*В*). Такое явление наблюдается при комплементарном взаимодействии неаллельных доминантных генов.
Р ♀ АаВв х ♂ AaВв
пурпурные пурпурные
Г AВ, Ав, аВ, ав AВ, Ав, аВ, ав
F1
| ♂ ♀ | АВ | Ав | аВ | ав |
| АВ | ААВВ пурпурные | ААВв пурпурные | АаВВ пурпурные | АаВв пурпурные |
| Ав | ААВв пурпурные | ААвв белые | АаВв пурпурные | Аавв белые |
| аВ | АаВВ пурпурные | АаВв пурпурные | ааВВ белые | ааВв белые |
| ав | АаВв пурпурные | Аавв белые | ааВв белые | аавв белые |
Ответ: генотипы родителей - ♀АаВв и ♂ АаВв;
генотип и фенотип – 9 пурпурных (А*В*): 7 белых (А*вв, ааВ* или аавв);
1ААВВ(п): 2ААВв(п):2АаВВ(п):4АаВв(п):1ААвв(б):2Аавв(б):1ааВВ(б):2ааВв(б):1аавв(б).
Тип взаимодействия - комплементарном взаимодействии неаллельных доминантных генов
Задача 9. От черепаховой кошки родилось несколько котят, один из которых оказался черным котом. Каковы генотипы родителей и потомства? Определите тип взаимодействия генов.
Решение задачи: признак «окраска шерсти кошек» сцеплен с Х-хромосомой, поэтому
В В
Х Х - черная окраска шерсти
В в
ХХ - черепаховая окраска шерсти
в в
ХХ - рыжая окраска шерсти
В
ХУ - черный кот
в
ХУ – рыжий кот
В в В
Р ♀ Х Х х ♂ Х У
черепаховая кошка черный кот
В в В
Г Х, Х Х, У
В В В В в в
F1 ♀ Х Х ♂ Х У ♀ Х Х ♂ Х У
черная кошка черный кот черепаховая кошка рыжий кот
Черный кот мог родиться и от скрещивания черепаховой кошки с рыжим котом.
В в в
Р ♀ Х Х х ♂ Х У
черепаховая кошка рыжий кот
В в в
Г Х, Х Х, У
В в В в в в
F1 ♀ Х Х ♂ Х У ♀ Х Х ♂ Х У
черепаховая кошка черный кот рыжая кошка рыжий кот
Ответ: В в В
1)генотипы родителей - ♀Х Х (черепаховая кошка) и ♂ Х У(черный кот)
В В В В в в
генотипы потомков - ♀ Х Х; ♂ Х У; ♀ Х Х; ♂ Х У
черная кошка черный кот череп. кошка рыжий кот
В в в
2)генотипы родителей - ♀Х Х (черепаховая кошка) и ♂ Х У(рыжий кот)
В в В в в в
генотипы потомков ♀ Х Х; ♂ Х У; ♀ Х Х; ♂ Х У
черепаховая кошка черный кот рыжая кошка рыжий кот
Задача 10. У человека карий цвет глаз (А) доминирует над голубым, нормальная пигментация кожи (В) – над альбинизмом. Гены обоих признаков находятся в различных хромосомах. Кареглазый мужчина – альбинос, мать которого была голубоглазой, женился на голубоглазой женщине – альбиносе. Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы потомков.
Решение задачи:
А – карий цвет глаз
а – голубые глаза
В – нормальная пигментация
в – альбинизм
Р ♀ аавв х ♂ Aавв
Г ав Ав, ав
F1 Аавв аавв
кареглазый альбинос голубоглазый альбинос
Ответ: генотипы родителей - ♀ аавв и ♂Aавв
генотипы потомков - Аавв (кареглазый альбинос) и аавв (голубоглазый альбинос).
Задача 11. Женщина выходит замуж за больного гемофилией. Какими будут дети, если: 1) женщина здорова и не несет ген гемофилии; 2) женщина здорова, но несет ген гемофилии; 3) женщина больна гемофилией?
Решение задачи:
H
X – нормальная свертываемость
h
X – гемофилия
Н Н h
1)Р ♀ХХ х ♂ ХУ
здорова больной гемофилией
Н Н h
Г Х, Х X, У
Н h H
F1 ♀ХХ; ♂ХУ
здорова здоров
носительница гена
Н h h
2)Р ♀ХХ х ♂ ХУ
здорова больной гемофилией
носительница гена
Н h h
Г Х, Х X, У
Н h H h h h
F1 ♀ХХ; ♂ХУ; ♀ХХ; ♂ХУ
здорова здоров больна гемофилией болен гемофилией
носительница гена
h h h
3)Р ♀ХХ х ♂ ХУ
больна гемофилией болен гемофилией
h h h
Г Х, Х X, У
h h h
F1 ♀ХХ; ♂ХУ
больна гемофилией болен гемофилией
Ответ: 1) девочки носительницы гена гемофилии, мальчики здоровы;
2) 50% дочерей и 50% сыновей будут здоровы;
3) все дети больны гемофилией.
Задача 12. У человека карий цвет глаз доминирует над голубым, а способность лучше владеть правой рукой – над леворукостью, причем гены обоих признаков находятся в различных хромосомах. Оба родителя кареглазые правши, гетерозиготные по обоим признакам. Какова вероятность рождения: 1) кареглазого (-ой) правши; 2) кареглазого (-ой) левши; 3) голуглазого (-ой) левши?
Решение задачи:
А – карий цвет глаз
а – голубые глаза
В – правша
в – левша
Р ♀ АаВв х ♂ AaВв
Г AВ, Ав, аВ, ав AВ, Ав, аВ, ав
F1
| ♂ ♀ | АВ | Ав | аВ | ав |
| АВ | ААВВ кариглазый правша | ААВв кариглазый правша | АаВВ кариглазый правша | АаВв кариглазый правша |
| Ав | ААВв кариглазый правша | ААвв кариглазый левша | АаВв кариглазый правша | Аавв кариглазый левша |
| аВ | АаВВ кариглазый правша | АаВв кариглазый правша | ааВВ голубоглазый правша | ааВв голубоглазый правша |
| ав | АаВв кариглазый правша | Аавв кариглазый левша | ааВв голубоглазый правша | аавв голубоглазый левша |
Ответ: генотипы родителей - ♀АаВв и ♂ АаВв;
вероятность рождения -кареглазого (-ой) правши 9/16 или 56%;
кареглазого (-ой) левши 3/16 или 18,8%;
голуглазого (-ой) левши 1/16 или 6,25%.
Задача 13. В родильном доме перепутали двух детей. Родители одного из них имеют I и IV группы крови, родители другого – II и III. Исследование показало, что дети имеют II и IV группы крови. Определите, кто чей ребенок.
Решение задачи:
1 супружеская пара:
о о А В
Р ♀ J J х ♂ J J
о А B
Г J J, J
А о В о
F1 J J J J
II группа крови III группа крови
У данной супружеской пары могут быть дети II и III группы крови.
2 супружеская пара:
А А В В
Р ♀ J J х ♂ J J
А B
Г J J
А В
F1 J J
IV группа крови
А о В В
Р ♀ J J х ♂ J J
А о B
Г J J J
А В В о
F1 J J J J
IV группа крови III группа крови
А о В o
Р ♀ J J х ♂ J J
А о B o
Г J J J J
А В A o В о o o
F1 J J J J J J J J
IV II III I
У второй супружеской пары могут быть дети I, II, III и IV группы крови.
Ответ:
1) у родителей с I и IV группами крови могут быть дети со II и III группой крови;
2) у родителей с группами крови II и III могут быть дети с группами I, II, III и IV.
3) ребенок со II группой крови принадлежит первой супружеской паре, а ребенок с IV группой крови – второй паре.
Задача 14. Изначально популяция состояла из 70% особей с генотипом АА и 30% - с генотипом аа. Определите в процентах частоты генотипов АА, Аа и аа после установления в популяции равновесия.
Решение задачи: Частоту трех возможных генотипов можно выразить уравнением:
(p + q)² = p² + 2pq + q² = 1, где p² - частота АА, 2pq – частота гетерозигот Аа, q² - частота аа.
Частота аллелей данного гена в популяции будет 0,7А: 0,3а.
То есть, p² (АА): 2pq (Аа): q² (аа) = 0,7² (АА): 2 х 0,7 х 0,3 (Аа): 0,3² (аа) = 0,49 (АА): 0,42 (Аа): 0,09 (аа).
Ответ: частота генотипа АА р²=0,49; частота генотипа Аа 2рq= 0,42; частота генотипа аа q²= 0,09.
Задача 15. По родословной, представленной на рисунке,установите характер наследования признака, обозначенного черным цветом (доминантный или рецессивный, сцеплен или не сцеплен с полом). Определите генотипы детей в первом и во втором поколениях.
Решение задачи: При анализе родословной было установлено, что исследуемый признак рецессивный и не сцеплен с полом.
А – доминантный признак
а – исследуемый признак.
Р ♀ Аа х ♂ Aa
Г A а A а
F1 АА; ♀ Аа; ♂ Аа; аа
♀ Аа х ♂ Aa
Г A а A а
F1 АА; Аа; Аа; ♀ аа
Ответ: Исследуемый признак рецессивный и не сцеплен с полом; генотипы детей 1-го поколения: дочь Аа и сын Аа; генотип дочери 2-го поколения – аа.