Решение задач на кроссинговер и наследование, сцепленное с полом

Образцы решения задач

Правило: Процент кроссинговера отражает расстояние между генами: чем больше его величина, тем больше расстояние между генами (силы сцепления невелики), и наоборот, чем меньше величина кроссинговера, тем меньше расстояние между генами (силы сцепления между генами сильнее).

Расстояние между генами измеряют в процентах кроссинговера между ними или в морганидах (1% кроссинговера равен 1 морганиде).

Задача: Гены дальтонизма (цветовой слепоты) и «куриной слепоты» (ночной слепоты), наследующиеся через Х-хромосому, находятся на расстоянии 40 морганид друг от друга. Необходимо определить вероятность рождения детей с обеими аномалиями в семье, где жена имеет нормальное зрение (ее мать страдала «куриной слепотой», а отец был дальтоник), муж нормален в отношении обоих признаков. Обе патологии обусловлены рецессивными аллелями.

Решение:

Обозначим: Д- нормальное цветовое зрение, д – дальтонизм,

С- нормальное ночное зрение, с – «куриная слепота».

                   Жена: Х(Дс)Х(дС)               х                 Муж:    Х(ДС)У         

Гаметы: некроссоверные: Х(Дс), Х(дС),                                        Х(ДС), У    

 кроссоверные: Х(ДС), Х (дс)                                          

У жены образуется 4 типа гамет, т.к. пара гомологичных хромосом будет вступать в кроссинговер, образуя рекомбинантные гаметы с частотой 40%). Общая вероятность образования гамет у жены равна 1, тогда вероятность образования пары рекомбинантных гамет равна 0,4, а некроссоверов (без кроссинговера) – 0,6.

Перемножая вероятности встречающихся при оплодотворении гамет, получаем вероятности рождения детей с разными фенотипами.

Гаметы	Х (Дс) 0,3	Х(дС) 0,3	Х(ДС) 0,2	Х(дс) 0,2
Х(ДС) 0,5	0,15 Х(ДС)Х(Дс) здорова	0,15 Х(ДС)Х(дС) здорова	0,1 Х(ДС)Х(ДС) здорова	0,1 Х(ДС)Х(дс) здорова
У 0,5	0,15 Х(Дс)У кур. слепота	0,15 Х(дС)У дальтонизм	0,1 Х(ДС)У здоров	0,1 Х(дс)У кур. слепота, дальтонизм

 

Ответ: С вероятностью 10% мальчики в этой семье будут страдать обеими патологиями.

Задачи для самостоятельного решения

1. Гемофилия и дальтонизм наследуются рецессивно, сцеплено с Х-хромосомой. Расстояние между генами 9,8%. Женщина, мать которой была дальтоник, а отец гемофилик, вступила в брак со здоровым мужчиной. Определите вероятность рождения в этой семье детей с двумя аномалиями одновременно. Кроссинговер в половых хромосомах у мужчин практически не наблюдается.

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

3. В браке здоровых родителей родился сын-альбинос (аутосомно-рецессивный признак), страдающий дальтонизмом (сцепленный с Х-хромосомой признак). Оцените вероятность рождения второго сына здоровым.

Решение задач на Закон Харди-Вайнберга

Образцы решения задач

Задача: В родильных домах города Х из 48000 детей, родившихся в течение 10 лет, у 105 обнаружен патологический рецессивный признак, обусловленный генотипом rr. Определите генетическую структуру популяции города Х по данному заболеванию.

Решение:

Исходя из условий задачи можно определить частоту рождения больных детей с рецессивным генотипом. Q2= 105/48000=0,0022.

Частоту патологического аллеля q можно найти, извлекая корень квадратный из полученного числа = 0,047.

Теперь можно вычислить частоту нормального аллеля р, т.к. в сумме они дают единицу:

1-0,047= 0,953.

Используя закон Харди -Вайнберга, найдем все остальное:

Р2= 0,953 х 0,953 = 0,9082 (90,82%) – частота доминантных гомозигот.

2р q= 2 х 0,953 х 0,047 = 0,0896 (8,96%)- частота гетерозигот.

q2= 0,0022 (0,22%)- частота рецессивных гомозигот.

Задачи для самостоятельного решения

1. Частота встречаемости альбиносов определяется как 1:40000. Определите генотипическую структуру популяции.

2. В одном из районов тропической Африки частота серповидноклеточной анемии составляет 20%. Определите частоту нормального и мутантного аллеля в обследованном районе.

3. Алкаптонурия характеризуется окрашиванием хрящевых тканей и быстрым потемнением подщелоченной мочи и наследуется аутосомно-рецессивно. В старости при этой аномалии развивается артрит. Частота встречаемости заболевания: один на сто тысяч. Определите количество носителей в популяции, если число жителей равно 4000000.

Список рекомендуемой литературы для самостоятельного изучения       к I модулю

1. Александров А.А. Психогенетика. С.-Пб.: Питер, 2004. 192 с.
2. Алфимова М.В., Равич-Щербо И.В. Психогенетика. Хрестоматия. - 2008.-М.: Academia. 432 с.
3. Афонькин С.Ю. Секреты наследственности человека. Спб., 2002.- С. 32-78.
4. Большой психологический словарь / Под ред. Б.Г.Мещерякова, В.П. Зинченко. СПб.; М., 2003.
5. Бочков Н.П. Клиническая генетика. - М., 2001.
6. Дубинин Н.П., Карпец И.И., Кудрявцев В.Н. Генетика. Поведение. Ответственность. М., 1989.
7. Карузина И.П. Учебное пособие по основам генетики.- М.:Медицина, 1981.- С. 8-33.
8. Левонтин Р. Человеческая индивидуальность: наследственность и среда. М., 1993.
9. Малых С.Б., Егорова М.С., Мешкова Т.А. Основы психогенетики.- уч. пособие.- М.: «Епидавр», 1998. 742 с.
10. Талызина Н.Ф., Кривцова С.В., Мухаматулина Е.А. Природа индивидуальных различий: опыт исследования близнецовым методом.- М.: МГУ, 1991.
11. Тиходеев О.Н. Основы психогенетики. М.: Академия, 2011. - 320 с.
12. Фогель Ф., Мотульски А. Генетика человека. Т. III. М.; Мир, 1990.
13. Штерн К. Основы генетики человека. М., 1965.
14. Эрман Л., Парсонс П. Генетика поведения и эволюция. М, 1984.