Наследование генов, локализованных в Х-хромосоме
Следует помнить, что рецессивные признаки, кодируемые генами, расположенными в Х-хромосомах, всегда проявляются у мужчин, а у женщин – только в гомозиготном состоянии.
Задача 7-1
Классическая гемофилия передается как рецессивный, сцепленный с Х -хромосомой, признак. Мужчина, больной гемофилией, женился на здоровой женщине (все ее предки были здоровы). У них родилась здоровая дочь. Определить вероятность рождения больного гемофилией ребенка от брака этой дочери со здоровым мужчиной.
Решение
А – нормальная свертываемость, а – гемофилия.
1. Мужчина болен гемофилией, следовательно, его генотип – ХаY.
2. Женщина здорова, значит, она несет доминантный ген А. Все ее предки были здоровы (чистая линия), следовательно, она не является носительницей, и ее генотип – ХAХA.
3. Одну Х -хромосому дочь получила от матери, другую от отца. Мать могла передать ей только хромосому ХA, а отец – только Хa. Генотип дочери – ХAХa.
4. Генотип мужа дочери – ХAY, по условию задачи.
Схема брака
| P | ♀ХAХa здорова | × | ♂ХaY гемофилия | ||
| гаметы | 
|  
| |||
| F1 | ХAХa носитель | ХAY здоров | |||
| гаметы |
|
|
|
| |
| F2 | ХAХA здорова 25% | ХAХa носитель 25% | ХAY здоров 25% | ХaY гемофилия 25% |
Ответ
Вероятность рождения больного гемофилией ребенка – 25% (50% мальчиков будут страдать этим заболеванием).
Задача 7-2
У дрозофилы доминантный ген красной окраски глаз (W) и рецессивный ген белой окраски (w) находятся в Х -хромосомах. Белоглазая самка скрещивалась с красноглазым самцом. Какой цвет глаз будет у самцов и самок в первом и втором поколении?
Задача 7-3
Отсутствие потовых желез у людей – рецессивный признак, сцепленный с Х -хромосомой. Мужчина, у которого отсутствуют потовые железы, женился на женщине, в семье которой никогда не встречалось это заболевание. Какова вероятность рождения у них детей с подобной аномалией?
Задача 7-4
У человека гемофилия детерминирована сцепленным с Х -хромосомой рецессивным геном. Какова вероятность рождения больного ребенка от брака с генотипически здоровым партнером:
а) мужчины, брат которого страдает гемофилией;
б) здоровой женщины, имеющей такого брата?
Задача 7-5
Рецессивный ген дальтонизма (цветовой слепоты) располагается в Х -хромосоме. Женщина с нормальным зрением (отец ее был дальтоником) выходит замуж за мужчину с нормальным зрением, отец которого был дальтоником. Определить возможные фенотипы потомства.
Задача 7-6
Рецессивный ген дальтонизма локализован в Х -хромосоме. От брака женщины с нормальным зрением, родственники которой страдали дальтонизмом, и мужчины с нормальным зрением, у отца которого была цветовая слепота, родились три дочери с нормальным зрением и два сына с цветовой слепотой. Каковы генотипы родителей и потомства? От кого из родителей мальчики получили ген дальтонизма?
Задача 7-7
У человека цветовая слепота обусловлена рецессивным геном, сцепленным с Х -хромосомой. Нормальное зрение определяется доминантным аллелем этого гена. От брака родителей с нормальным зрением родился ребенок с цветовой слепотой. Определить генотипы всех членов семьи.
Задача 7-8
У дрозофилы есть пара аллельных генов, один из которых определяет развитие нормальных круглых глаз, а другой – полосковидных глаз. Скрещивается самка, имеющая полосковидные глаза, с круглоглазым самцом. Все потомство F1 имеет полосковидные глаза. Возвратное скрещивание самок из F1 с родителем привело к появлению потомства F2, в котором половина самок и половина самцов имело полосковидные глаза, а другая половина – круглые. Объясните характер наследования данного признака.
Задача 7-9
Потемнение зубов – доминантный признак, сцепленный с Х -хромосомой. У родителей, имеющих темные зубы, родилась дочь с темными и сын с белыми зубами. Какова вероятность рождения детей с белыми зубами в этой семье?
Наследование генов, сцепленных с Y-хромосомой
Признаки, детерминируемые генами, расположенными в негомологичных участках Y-хромосом, всегда проявляются у мужчин и никогда не встречаются у женщин.
Задача 7-10
Перепончатопалость передается через Y-хромосому. Определить возможные фенотипы детей от брака перепончатопалого мужчины и нормальной женщины.
Решение
1. Генотип мужчины – ХYА, так как он несет ген перепончатопалости (ген можно обозначать и заглавной, и строчной буквой, так как понятие доминантности или рецессивности в данном случае не имеет смысла).
2. Генотип женщины – ХХ, поскольку у нее отсутствует Y -хромосома, содержащая ген перепончатопалости.
Схема брака
| Р | ♀XX нормальная | × | ♂XYА перепончатопалый |
| гаметы | 
| 
| |
| F1 | ♀XX нормальная | ♂XYА перепончатопалый |
Ответ
Все девочки будут здоровы, а мальчики будут перепончатопалыми.
Задача 7-11
При скрещивании серых самок аквариумных рыбок «гуппи» с пестро окрашенным самцом в первом поколении получены серые самки и пестрые самцы в соотношении 1:1. Такое же соотношение наблюдалось во всех последующих поколениях. Как объяснить полученные результаты?
Задача 7-14
Рецессивные гены, кодирующие признаки гемофилии и дальтонизма, сцеплены с Х-хромосомой. Мужчина, больной гемофилией, женится на здоровой женщине, отец которой был дальтоником, но не гемофиликом. Какое потомство получится от брака их дочери со здоровым мужчиной?
Решение
А – нормальная свертываемость, а – гемофилия,
В – нормальное цветоощущение, b – дальтонизм.
Генотип мужчины – ХаВY, так как он несет признак гемофилии и не является дальтоником.
Отец женщины был дальтоником, следовательно, она получила от него рецессивный ген дальтонизма. Вторая аллель этого гена находится в доминантном состоянии, так как женщина является здоровой. По признаку гемофилии женщина гомозиготна, так как здорова (доминантный признак), и ее отец был здоров. Генотип женщины – ХАВХАb.
Генотип мужа дочери – ХАВY, так как он не страдает ни дальтонизмом, ни гемофилией.
По признаку гемофилии дочь является гетерозиготной, так как от отца она может получить только рецессивный ген, а от гомозиготной матери – только доминантный. Отец передал ей доминантный ген по признаку дальтонизма, а мать могла передать ей как доминантный, так и рецессивный ген. Следовательно, генотип дочери может быть ХаВХАb или ХаВХАВ. Задача имеет два варианта решения.
Ответ
В первом случае – 25% детей (половина мальчиков) будут болеть гемофилией, во втором – половина мальчиков будет страдать гемофилией, а половина – дальтонизмом.
Задача 7-15
Рецессивные гены гемофилии и дальтонизма связаны с Х-хромосомой. Какое потомство будет получено от брака мужчины, больного гемофилией, и женщины, больной дальтонизмом (гомозиготной по признаку отсутствия гемофилии)?
Задача 7-16
Мужчина, страдающий гемофилией и дальтонизмом, женился на здоровой женщине, не являющейся носительницей генов этих заболеваний. Какова вероятность, что у ребенка от брака его дочери со здоровым мужчиной: будет одно из этих заболеваний; будут обе аномалии? Кроссинговер между генами дальтонизма и гемофилии отсутствует.
Задача 7-17
В Х-хромосоме человека могут располагаться рецессивные гены, определяющие развитие гемофилии и дальтонизма. Женщина имеет отца, страдающего гемофилией, но не дальтонизмом, и здоровую по признаку гемофилии (гомозиготную) мать-дальтоника. Эта женщина выходит замуж за здорового мужчину. Какова вероятность рождения у нее ребенка с одной аномалией, если предположить, что кроссинговер между генами гемофилии и дальтонизма отсутствует?
Задача 7-18. Отец и сын – дальтоники, а мать различает цвета нормально. Правильно ли будет сказать, что в этой семье сын унаследовал дальтонизм от отца?
Ответ. Нет, неправильно.
Генотипы:
отец – XdY (d – ген дальтонизма);
мать – ХDХ? (D – ген нормального зрения);
сын – XdY.
Ген дальтонизма сцеплен с X -хромосомой, которую сын получает от матери. Следовательно генотип матери – ХDXd (носительница рецессивного гена), поэтому дальтонизм сын наследует от матери.
Задача 7-19. У родителей с нормальной свертываемостью крови родился сын, страдающий гемофилией. Объясните почему.
Ответ. Ген гемофилии (h) рецессивен и сцеплен с Х -хромосомой. Из условия задачи видим, что родители здоровы по этому признаку. Х -хромосому сын получает от матери. Следовательно: генотип отца – XHY, матери – XHXh, сына – XhY.
Причиной рождения больного сына следует считать мать – носительницу гена гемофилии.
Проверка.
Задача 7-20. Мужчина, страдающий глухонемотой и дальтонизмом, женился на женщине, нормальной по зрению и слуху. У них родились глухонемой сын и дочь – дальтоник с нормальным слухом. Какова вероятность рождения здорового ребенка от этого брака? Какова вероятность рождения ребенка, страдающего двумя аномалиями? Дальтонизм – рецессивный сцепленный с полом признак, а глухонемота – рецессивный аутосомный признак.
Решение. Запишем данные:
А – ген нормального слуха;
a – ген глухонемоты;
XD – нормальное зрение;
Xd – дальтонизм.
Сын – аа XDY.
Дочь – дальтоник.
Мать – здорова.
Отец – аа хdу.
Чтобы ответить на поставленные в задаче вопросы, следует определить генотип матери. Рассуждаем так: глухонемой сын получает рецессивные генотипы (а) как от отца, так и от матери, а дочь-дальтоник получает рецессивные гены (d) как от отца, так и от матери. Следовательно генотип матери – АаXDXd (гетерозиготна по обоим признакам).
Ответ: а) вероятность рождения здорового ребенка – 25%; б) вероятность рождения ребенка с обоими аномалиями – 25%.
Задача 7-21. У кошек желтая окраска шерсти определяется доминантным геном В, черная – b, гетерозигота (Вb) имеет черепаховую окраску шерсти. Ген В сцеплен с полом. Короткая шерсть доминирует над длинной и определяется аутосомным геном.
А) Какое потомство можно ожидать от короткошерстного черного кота и длинношерстной желтой кошки?
Б) Какое потомство можно ожидать от короткошерстных черного кота и черепаховой кошки. Может ли кот иметь черепаховую окраску шерсти?
Ответ:
| А) АаXBXb 50% | АаXBY50% |
50% – короткошерстных черепаховых кошек;
50% – короткошерстных желтых котов.
Б) Все короткошерстные:
25% – черепаховые;
25% – черные;
коты – 25% желтые;
25% – черные.
Коты черепаховую окраску имеют редко, только если в яйцеклетке будет 2 X -хромосомы.
Задача 7-22. Женщина-правша, оба родителя которой имеют нормальную свертываемость крови, выходит замуж за мужчину-правшу, страдающего гемофилией. Известно, что мать мужчины была левшой. Какое потомство следует ожидать от этого брака?
Ответ. Все правши. Девочки являются носительницами гена гемофилии, но фенотипически здоровы; мальчики здоровы.