Фруктозурия (нарушение усвоения фруктозы) имеет две формы. Одна протекает без клинически выраженных симптомов, вторая ведет к торможению физического и умственного развития. Обе наследуются как рецессивные не сцепленные между собой признаки. Один из супругов имеет повышенное содержание фруктозы в моче, следовательно, гомозиготен по фруктозурии, не проявляющейся клинически, но гетерозиготен по второй форме заболевания. Второй супруг в свое время прошел успешно курс лечения по второй форме фруктозурии, но гетерозиготен по бессимптомной ее форме. Какова вероятность рождения в этой семье детей, страдающих клинически выраженной формой фруктозурии?
Глаукома взрослых наследуется несколькими путями. Одна форма определяется доминантным аутосомным геном, другая - рецессивным тоже аутосомным не сцепленным с предыдущим геном.
1. Какова вероятность рождения ребенка с аномалией в случае, если оба родителя гетерозиготны по обеим парам патологических генов?
2. Какова вероятность рождения детей с аномалией в семье, где один из родителей гетерозиготен по обеим парам патологических генов, в другой нормален в отношении зрения и гомозиготен по обеим парам генов?
Окрашенность шерсти кроликов (в противоположность альбинизму) определяется доминантным геном. Цвет же окраски контролируется другим геном, расположенным в другой хромосоме, причем серый цвет доминирует над черным (у кроликов альбиносов гены цвета окраски себя не проявляют). Какими признаками будут обладать гибридные формы, полученные от скрещивания серых кроликов с альбиносами, несущими ген черной окраски? Предполагается, что исходные животные гомозиготны по обоим упомянутым здесь генам. Какая часть кроликов F2 окажется черной?
Какими признаками будут обладать гибридные томаты, полученные в результате опыления красноплодных растений нормального роста пыльцой желтоплодных карликовых томатов? Какой результат даст дальнейшее скрещивание таких гибридов? Известно, что красный цвет плодов – доминантный признак, карликовый же рецессивный. Все исходные растения гомозиготны; гены обоих признаков находятся в разных хромосомах.
Оперенность ног у кур (в противоположность голым) определяется доминантным геном. Гороховидный гребень доминирует над простым. Какими признаками будут обладать гибридные формы, полученные от скрещивания кур с гороховидными гребнями, имеющими оперенные ноги, с голоногими курами, имеющие простые гребни? Предполагается, что исходные животные гомозиготны по обоим упомянутым здесь генам. Какая часть F2 окажется с гороховидным гребнем и голыми ногами?
У дрозофилы доминантный ген, определяющий собой “лопастную” форму глаз, располагается в той же хромосоме, что и рецессивный ген укороченности тела. Гомозиготную укороченную дрозофилу с лопастными глазами скрестили с нормальной дрозофилой, имеющей круглые глаза и обычные размеры тела. Какими окажутся гибриды первого поколения F1 и каким будет потомство F2 полученное от скрещивания этих гибридов между собой?
У человека карий цвет глаз доминирует над голубым, а способность лучше владеть правой рукой доминирует над леворукостью, причем гены обоих признаков находятся в различных хромосомах. Кареглазый правша женится на голубоглазой левше. Какое потомство в отношении указанных признаков следует ожидать в такой семье? Рассмотрите два случая: когда юноша гомозиготен по обоим признакам и когда он по ним гетерозиготен.
Какими могут быть дети, если родители их кареглазые правши, гетерозиготные по обоим признакам?
Голубоглазый правша (его отец был левшой) женится на кареглазой левше из семейства, все члены которого в течение нескольких поколений имели карие глаза. Какое потомство в отношении этих двух признаков следует ожидать от такого брака?
Сцепление с полом.
Рецессивный ген гемофилии (несвертываемость крови) находится в X-хромосоме. Отец девушки страдает гемофилией, тогда как мать ее в этом отношении здорова и происходит из семьи, благополучной по этому заболеванию. Девушка выходит замуж за здорового юношу. Что можно сказать о их будущих сыновьях, дочерях, а также внуках обоего пола (при условии, что сыновья и дочери не будут вступать в брак с носителями гемофилии)?
У дрозофилы рецессивный ген желтой окраски тела находится в Х-хромосоме. В лаборатории получено потомство от скрещивания гомозиготной серой самки и желтого самца; серая самка из этого потомства в свою очередь скрещивается с серым самцом. Какими будут потомки от этого скрещивания и от дальнейших скрещиваний этих потомков с гомозиготными серыми дрозофилами?
У одного двудомного цветкового растения встречается иногда рецессивный ген «узкие листья», расположенный в Х-хромосоме. Гомозиготное широколистное растение было оплодотворено пыльцой узколистного. Выращенное из полученных семян женское растение было скрещено с широколистным мужским. Какими будут мужские и женские потомки от этого скрещивания и от дальнейших скрещиваний этих потомков с гомозиготными широколистными растениями? Система определения пола у данного растения такая же, как у дрозофилы и человека.
Отсутствие потовых желез у людей передается по наследству как рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. Не страдающий этим недостатком юноша женится на девушке, отец которой лишен потовых желез, а мать и ее предки здоровы. Какова вероятность, что сыновья и дочери от этого брака будут страдать отсутствием потовых желез? А каков прогноз в отношении внуков того и другого пола в предположении, что жены сыновей и мужья дочерей будут здоровыми людьми?
Отец и сын - дальтоники, а мать различает цвета нормально. Правильно ли будет сказать, что в этой семье сын унаследовал свой недостаток зрения от отца?
Мужчина с нормальной свертываемостью крови взволнован известием о том, что сестра его жены родила мальчика - гемофилика (он думает о здоровье своих будущих детей). В какой мере могло бы его успокоить сообщение, что среди родственников его жены по материнской линии гемофилия никогда не наблюдалась?
У молодых цыплят нет внешне заметных половых признаков, а между тем экономически целесообразно устанавливать для будущих петушков и курочек различные режимы кормления. Нельзя ли для выявления пола воспользоваться тем обстоятельством, что ген, определяющий черную или рябую окраску, находится в Х-хромосоме, причем рябая окраска доминирует?
Различие между обеими окрасками становится заметным сразу же после вылупления цыплят. Примите во внимание, что у птиц гетерогаметный пол - женский.
Молекулярная генетика.
Ионизирующая радиация способна иногда «выбивать» отдельные нуклеотиды из молекулы нуклеиновой кислоты без нарушения ее целостности. Допустим, что в одном случае из молекулы удален только один нуклеотид, в другом - три нуклеотида подряд, а в третьем - тоже три нуклеотида, но расположенные на некотором расстоянии друг от друга. Как это отразится на белке, синтезируемом на основе наследственной информации, закодированной в такой поврежденной молекуле? В каких случаях (из указанных трех) фактически образующийся, белок будет отличаться от нормального всего сильнее или всего слабее?
Белок состоит из 158 аминокислот. Какую длину имеет определяющий его ген, если расстояние между двумя соседними нуклеотидами в спирализованной молекуле ДНК (измерение вдоль оси спирали) составляет 3,4А?
Считая, что средняя относительная молекулярная масса аминокислоты около ПО, а нуклеотида - около 300, прикиньте, что тяжелее: белок или его ген?
Нуклеиновая кислота фага имеет относительную молекулярную массу порядка 10. Сколько, примерно, белков закодировано в ней, если принять, что типичный белок состоит в среднем из 400 мономеров, а молекулярная масса нуклеотида около 300?
Сколькими способами может быть закодирован в генах участок белка из следующих пяти мономеров:
пролин—лизин—гистидин—валин—тирозин,
если учесть существование «синонимов» в биохимическом коде наследственности? (Код наследственности приводится на с.81.)
Кровь
В родильном, доме перепутали двух мальчиков. Родители одного из них имеют первую и вторую группы крови, родителя другого - вторую и четвертую. Исследование показало, что дети имеют первую и вторую группы крови. Определите, кто чей сын. Возможно ли это сделать наверняка при других комбинациях групп крови (приведите примеры)? В каких случаях можно было бы обойтись без исследования крови отцов? (См. задачу 67).
При разведении норок стандартной окраски на одной звероводческих ферм в Висконсине (США) в результате мутации появились «платиновые» норки. Дальнейшие скрещивания показали, что платиновая окраска определяется одним рецессивным геном. Внешне очень похожие «платиновые» норки возникли результате мутации также и на другой ферме в Орегоне (США)} причем и в этом случае был установлен рецессивный характер на, ответственного за платиновую окраску. Однако когда скрестили «платиновую» норку из Висконсина с такой же по окраске норкой из Орегона и получили потомство, сразу же стало ясно, что орегонская норка имеет иной генотип, чем висконсинская (иными словами, имело место не повторение той же самой мутации, а новая мутация, затронувшая другой ген). Как это был выяснено? Какое значение может иметь этот факт для звероводства (мех «платиновой» норки значительно ценнее стандартного)?
«Платиновую» норку из Висконсина скрестили с «платиновой» норкой из Орегона, а затем полученные таким образ гибриды скрестили между собой. Каким будет потомство, ее рецессивные гены «платиновости» висконсинской и орегонской норок расположены в разных хромосомах? Если будет происходить расщепление, то в каком отношении?