Наследование, сцепленное с полом

У человека, млекопитающих и некоторых других организмов особи женского пола имеют две одинаковые (гомологичные) половые хромосо­мы, которые принято обозначать буквой «X», т.е. женщины являются гомогаметными, поскольку все образующиеся яйцеклетки в норме содер­жат по одной Х-хромосоме. Особи мужского пола у людей и тех же видов животных имеют две разные по размерам и структуре половые хромосо­мы - «X» и «У». Следовательно, мужчины являются гетерогаметными, поскольку при сперматогенезе у них образуются сперматозоиды двух типов - 50% содержат Х-хромосому, а другие 50% - У-хромосому. У птиц, многих видов рыб, бабочек имеется противоположное соотношение - женский пол является гетерогаметным (содержит две разных хромосо­мы - W и Z), а мужской пол - гомогаметным (WW).

Те признаки организма, которые определяются аллелями, локализо­ванными в половых хромосомах, называются признаками, сцепленными с полом. Фенотипическое проявление функций этих аллелей будет нахо­диться в зависимости от пола особи. Поскольку Х- и У-хромосомы имеют разную структуру и многие их участки не гомологичны друг другу, значи­тельное число аллелей, локализованное в них, не образуют аллельных пар. Поэтому особи гетерогаметного пола чаще всего несут только по одному аллелю. Такое состояние, когда данный участок хромосомы и локализо­ванные в нем аллели представлены в единственном числе - называется гемизиготностью. Гемизиготность имеется у небольшого числа аллелей, локализованных только в У-хромосоме, и передача их идет исключитель­но по мужской линии, а сами признаки носят название голандрических. В результате гемизиготности признаки, сцепленные с полом, обязательно проявятся в фенотипе гетерогаметной особи, независимо от того, какой аллель унаследовала данная особь - доминантный или рецессивный.

Имеются также случаи, когда принадлежность к тому или иному полу определяет доминантный или рецессивный характер наследования какого-либо признака. Так проявляет себя ген облысения у людей. В этих случаях гены, контролирующие развитие признака, локализуются в аутосомах, но под влиянием половых гормонов они могут менять характер доминирования.

В приложении дана таблица наследования некоторых признаков человека, гены которых находятся в половых хромосомах.

Тип наследования признака, который определяется доминантным аллелем, локализованным в Х-хромосоме, обозначается как ХД-тип, а тип наследования признака, который определяется рецессивным аллелем, локализованным в Х-хромосоме, обозначается как ХР-тип.

Схема решения задач на наследование признаков, сцепленных с полом, иная, чем на аутосомное моногибридное скрещивание. В случае, если ген лежит в У хромосоме, он может передаваться из поколения в поколение только мужчинам. Если ген сцеплен с X хромосомой, он может передаваться от отца только дочерям, а от матери в равной степени доче­рям и сыновьям. Но если этот ген рецессивный, то он проявляется у жен­щин только в гомозиготном состоянии ХаХа. У мужчин второй хромосо­мы нет, поэтому такой ген проявляется всегда.

Задачи

112. Дальтонизм - одна из форм слепоты, заболевание, сцепленное с полом и
наследуемое по рецессивному гену. Проявление этого признака характерно

- для мужчин, хотя ген дальтонизма сцеплен с Х-хромосомой. Дочь дальтони­ка вышла замуж за сына дальтоника. Оба различают цвета нормально. Ука­жите генотипы родителей и первого поколения (F). Определите, каким будет зрение у второго поколения (сыновей и дочерей).

113.Отец и сын - дальтоники, а мать различает цвета нормально. Правильно ли будет сказать, что в этой семье сын унаследовал свой недостаток зрения от отца?

114.В семье отец и ребенок являются дальтониками, а мать различает цвета нор­мально. От кого из родителей мог унаследовать заболевание сын? А от кого дочь?

115. У дрозофиллы цвет глаз сцеплен с полом, рецессивный ген - «а» соответст­вует белому цвету глаз, доминантный «А» - красному цвету глаз. Эти гены
лежат в половой X хромосоме.

а) Какой цвет глаз должны иметь потомки мужского пола от красноглазой
самки дрозофиллы, если ее отец имел белые глаза?

б) Могут ли появиться красноглазые самцы от скрещивания белоглазой
самки с красноглазым самцом?

в) Могут ли появиться белоглазые самки от скрещивания белоглазой сам­ки и красноглазого самца?

116.Одна из форм гемералопии (куриная слепота) наследуется как рецессивный ген, сцепленный с Х-хромосомой. У здоровых родителей рождается сын с гемералопией. Оцените вероятность рождения в этой семье здоровых доче­рей и сыновей.

117.Ангедрозная эктодермальная дисплазия (отсутствие эмали на зубах) переда­ется как рецессивный и сцепленный с Х-хромосомой признак. В браке здоро­вой женщины и мужчины, больного такой дисплазией, рождаются больная девочка и здоровый сын. Определите вероятность следующего ребенка здо­ровым.

118.Нормальная женщина имеет сестру дальтоника. Может ли быть у нее сын с цветовой слепотой? Приведите цитологическое обоснование. Дальтонизм рецессивен, сцеплен с Х-хромосомой.

119.Дочка дальтоника выходит замуж за человека, у которого отец был здоров, а мать была носительницей дальтонизма, причем жених и невеста различают цвета нормально. Каким будет зрение у детей?

120.У дрозофилы ген окраски глаз находится в Х-хромосоме, при этом красные глаза доминируют над белыми. Каким получится потомство от скрещивания белоглазой самки с красноглазым самцом? А если самка будет иметь крас­ные глаза, а самец - белые?

121.У дрозофилы рецессивный ген желтой окраски тела находится в Х-хромосо­ме. В лаборатории получено потомство от скрещивания гомозиготной серой самки и желтого самца; серую самку из этого потомства скрестили также с серым самцом. Какими будут потомки от этого скрещивания?

122.У кур полосатая окраска доминирует над сплошной белой, этот ген находит­ся в W-хромосоме. Белых кур скрестили с полосатыми петухами и получили в потомстве полосатых петухоз и кур. Что получится, если полученных птиц скрестить между собой?

123.Черная окраска у кошек определяется аллелем В, а рыжая - аллелем в. Эти аллели взаимодействуют друг с другом по типу кодоминирования и сочета­ние Вв обусловливает пятнистую окраску кошек. Локализованы эти аллели в Х-хромосоме. Какова будет окраска котят, полученных при скрещивании: 1) черной кошки и рыжего кота; 2) рыжей кошки и черного кота; 3) пятни­стой кошки и рыжего кота.

124.Девушка, имеющая нормальное зрение, но отец которой обладал цветовой слепотой, выходит замуж за мужчину-дальтоника. Какое зрение можно ожи­дать у их детей?

125.Девочка имеет отца, который страдает дальтонизмом и гемофилией, и здоро­вую мать. Она выходит замуж за мужчину, не имеющего этих аномалий. Ка­кие у нее будут сыновья?

126.У человека мышечная дистрофия Дюшенна и полная цветовая слепота (протанопия) наследуются сцеплено с половой хромосомой X, рецессивно. Здоровая женщина с нормальным зрением (отец страдал мышечной дистро­фией, а мать протанопией) вышла замуж за мужчину, страдающего обоими заболеваниями. Какой прогноз рождения здоровых детей в этом браке?

127.У здоровой женщины родился сын гемофилик с нормальным зрением и дочь дальтоник с нормальной свертываемостью крови. Определите возмож­ные генотипы родителей по фенотипам детей. Оцените вероятность рожде­ния следующего ребенка здоровым.

128.Каков генотип и фенотип детей, родившихся от брака мужчины гемофилити-ка и женщины, страдающей дальтонизмом. Какие будут у них внуки, если их дети будут вступать в брак со здоровыми людьми?

129.Женщина карликового роста вышла замуж за мужчину нормального роста. Мужчина - дальтоник, а женщина - нет. Какими будут их внуки, если их дети будут вступать в брак со здоровыми особями? Карликовый рост -АД-признак.

130.Отец девушки страдает дальтонизмом и гипертонией, а мать здорова. Девуш­ка выходит замуж за юношу, который не имеет этих аномалий. Какими будут их дети и внуки, если они будут вступать в брак со здоровыми людь­ми. Гипертония - АД-признак.

131. У канареек сцепленный с полом ген В определяет зеленую окраску оперения, b - коричневую. Наличие хохолка зависит от аутосомного гена С, его отсут­ствие - от с. Зеленого хохлатого самца скрестили с коричневой самкой без хохолка и зеленого самца без хохолка скрестили с хохлатой коричневой сам­кой. Каким будет их потомство в F1 и F2?

132 Отец и сын в семье кареглазые гемофилитики, а мать имеет нормальную свертываемость крови и голубоглазая. Можно ли сказать, что сын унаследо­вал все признаки отца? Приведите цитологическое обоснование.

133 Гипоплазия эмали (тонкая зернистая эмаль, зубы светло-бурого цвета) насле­дуется как сцепленный с Х-хромосомой доминантный признак. В семье, где оба родителя страдали отмеченной аномалией, родился сын с нормальными зубами. Определите вероятность того, что следующий их ребенок будет тоже с нормальными зубами.

134. Нормальные в отношении зрения мужчина и женщина имеют:

1) сына - страдающего дальтонизмом и имеющего нормальную дочь;

2) нормальную дочь, имеющую одного нормального сына и одного сына дальтоника;

3) еще нормальную дочь, имеющую пятерых нормальных сыновей. Каковы генотипы родителей, детей и внуков?

135. Пигментный ретинит (прогрессирующее сужение поля зрения и усиливаю­
щаяся ночная слепота, нередко приводящая к полной слепоте) может насле­
доваться тремя путями: как ДЦ-признак, как АР-признак и как ХР-признак.
Определите вероятность рождения больных детей в семье, где мать больна
пигментным ретинитом и является гетерозиготной по всем трем парам генов,
а отец здоров и нормален по всем трем признакам.

136. Врожденный сахарный диабет обусловлен рецессивным аутосомным геном d, с пенетрантностью, у женщин – 90%, у мужчин – 70%. Определите вероятность рождения здоровых и больных детей в семье, где оба родителя являлись гетерозиготными носителями этого заболевания.

137. Арахнодактилия (паучьи пальцы) наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 30%. Определите вероятность появления аномалии у детей в семье, где оба родителя гетерозиготны по данному гену и у них уже родился один ребенок с паучьими пальцами.

138. Ретинобластома (злокачественная опухоль глаза) определяется редким доминантным аутосомным геном. Пенетрантность ретинобластомы составляет 60%. Какова вероятность рождения больных и здоровых детей в браке двух гетерозиготных родителей? В браке здоровой женщины с гетерозиготным больным мужчиной?

139. Подагра определяется доминантным аутосомным, геном. По некоторым данным пенетрантность гена в гетерозиготном состоянии у мужчин составляет 20%, а, у женщин практически равна нулю. Какова вероятность заболевания подагрой у детей в семье гетерозиготных родителей? Какова вероятность заболевания подагрой для детей в семье, где один из родителей гетерозиготен, другой нормален по анализируемому признаку?

140. Рост человека контролируется несколькими парами несцепленных генов, которые взаимодействуют по типу полимерии. Если пренебречь факторами среды и условно ограничиться лишь тремя парами генов, можно допустить, что в какой-то популяции самые низкорослые люди имеют все рецессивные гены и рост 150 см, самые высокие - доминантные гены и рост 180 см. Определить рост людей, гетерозиготных по всем трем парам гена роста.

А) - Низкорослая женщина вышла замуж за мужчину среднего роста. У них было 4 детей, которые имеют рост 165, 160, 155, 150 см. Определите генотипы родителей и их рост.

141. По данным шведских генетиков, некоторая форма шизофрении наследуется как доминантный аутосомный признак. При этом у гомозигот пенетрантность 100%, а у гетерозигот 20%.

А - определить вероятность заболевания детей в семье, где один из супругов гетерозиготен, а другой нормален в отношении анализируемого признака. В - определите вероятность заболевания детей в семье от брака двух гетерозиготных родителей.
142. Арахнодактилия наследуется как доминантный аутосомный признак с
пенетрантностью 30%. Определить вероятность появления обеих аномалий у
дсгси а семье, где ииа родителя гетерозиготны по ооеим парам генов. Лево-рукость - рецессивный аутосомный признак с полной пенетрантностью.
143. Отосклероз наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 30%. Гипертрихоз наследуется как признак, сцепленный с У-хромосомой с полным проявлением к 18 годам. Определите вероятность появления обеих аномалий у детей в семье, где жена нормальна и гомозиготна, а муж имеет обе аномалии, но мать его была нормальной гомозиготной женщиной.

144. Альбинизм у ржи наследуется как аутосомный рецессивный признак. На обследованном участке 84 тыс растений обнаружено 210 альбинистов. Определите частоту генов альбинизма у ржи.
145. На одном острове было отстреляно 10 тыс. лисиц. Из них оказалось 9991 рыжих и 9 белых особей. Рыжий цвет доминирует. Определите % соотношение рыжих гомозиготных, рыжих гетерозиготных и белых лисиц.
146. Альбинизм наследуется как рецессивный аутосомный признак. Заболевание встречается с частотой 1/20000. Вычислите количество гетерозигот в популяции.
147. Алькантонурия наследуется как аутосомный рецессивный признак. Заболевание встречается с частотой 1/10000. Вычислите количество гетерозигот в популяции.
148. Врожденный вывих бедра наследуется доминантно. Средняя пенетрантность 25%. Заболевание встречается с частотой 6/10000. Определите число гомозиготных особей по рецессивному гену.
149. Подагра встречается у 2% людей и обусловлена аутосомным доминантным геном. У женщин подагра не проявляется, у мужчин пенетрантность = 20%. Определите генетическую структуру популяции по анализируемому признаку, исходя из этих данных.