Четвертый способ может быть использован только при изучении брака родителей, гетерозиготных по всем изучаемым генам. Частоту встречаемости разных фенотипов можно определить по формуле 3n , где n -число доминантных признаков (генов). Вначале определяем возможные фенотипы потомков: А_В_ (кареглазые, праворукие), А_вв (кареглазые, леворукие), ааВ_ (голубоглазые, праворукие), аавв (голубоглазые, леворукие), а затем расставим с помощью формулы 3n их частоту встречаемости: 9А_В_, 3А_вв, 3ааВ_, 1аавв. Как видно, вероятность рождения ребенка с интересующими нас признаками, вычисленная различными способами равна 9/16.
Задача. Растение томата с красными двугнездными плодами скрещено с растением, имеющим красные многогнездные плоды. Получено 459 растений красноплодных и 153 растения желтоплодных, все растения были двугнездными. Каковы генотипы родителей и потомков?
Определим характер наследования изучаемых признаков. Анализ проведем отдельно по каждой паре признаков. При скрещивании красноплодных растений между собой, часть потомков оказалась желтоплодными, следовательно, красная окраска плодов доминантна по отношению к желтой, а родители были гетерозиготны. При скрещивании двугнездных и многогнездных растений все потомки оказались двугнездными, следовательно, двугнездность доминирует над многогнездностью, а оба родителя гомозиготны по этому признаку. Изобразим схему скрещивания:
| Дано: А – красная окраска а –желтая окраска В – двугнездность в - многогнездность | Решение: Р ♀ АаВВ х ♂ Аавв F 1 459 А_Вв, 153 ааВв |
| Найти : Р, F1 |
Ответ: Генотипы родителей: материнская особь - АаВВ, отцовская – Аавв.
Задача. Глаукома взрослых наследуется несколькими путями. Одна форма глаукомы определяется доминантным аллелем аутосомного гена, другая – рецессивным, несцепленным с предыдущим. Какова вероятность рождения ребенка без аномалий в случае, если оба родителя гетерозиготны по двум генам? В соответствии с условием задачи, введем обозначения аллелей: А – доминантная форма глаукомы, а – норма, В – норма, в - рецессивная форма глаукомы. Изобразим схему брака:
| Дано: А – доминантная форма глаукомы а –норма В – норма в – рецессивная форма глаукомы | Решение: Р ♀ АаВв х ♂ АаВв . Проведем анализ дигибридного брака, как двух моногибридных: 1)Р ♀ Аа х ♂ Аа 2) Р ♀ Вв х ♂ Вв F1 АА, 2 Аа, аа; Р1 =1/4; F1ВВ, 2 Вв, вв; Р2 = 3/4. В соответствии с теоремой умножения вероятностей, вероятность рождения ребенка без аномалий равна Р =Р1 х Р2= 1/4 х 3/4 . |
| Найти : Р (ааВ_) |
Ответ : вероятность рождения ребенка без аномалий 3/16.
Задача. Родители имеют вторую и третью группы крови. Какие группы крови могут быть у их детей?
Родители со второй и третьей группами крови могут быть как гомозиготными, так и гетерозиготными. У гетерозиготных родителей возможно появление большего разнообразия потомков по группам крови, поэтому предположим, что оба родителя гетерозиготны. Обозначения аллелей традиционные для задач на группы крови. Известно, что группа крови человека определяется геном I, имеющим три аллеля: i, IА, IВ. Группа крови определяется наличием на поверхности эритроцитов агглютиногенов. При этом:
i- определяет отсутствие агглютиногенов (1 группа);
IА- определяет наличие агглютиногена А (2 группа);
IВ- определяет наличие агглютиногена В (3 группа);
IAIB – определяет наличие как агглютиногена А, так и агглютиногена В ( 4 группа).
Изобразим схему брака:
| Дано: i - 1 – О IA - 2 – А IB -3 – B IAIB - 4 – AB | Решение: Р ♀ IAi x ♂ IBi F1 IAIB, IAi, IBi, ii Таким образом, у родителей со второй и третьей группами крови могут родиться дети с любой группой крови, причем с равной вероятностью. |
| Найти : F1 |
Ответ: у родителей со второй и третьей группами крови могут родиться дети с любой группой крови, причем с равной вероятностью.
Задача. В родильном доме в одну ночь родилось четыре младенца, обладавших, как было установлено впоследствии, первой, второй, третьей и четвертой группами крови. Отцу одного из них показалось, что его ребенка подменили. Группы крови четырех родительских пар были следующие : первая и первая; четвертая и первая; вторая и третья; третья и третья. Помогите родителям найти своих детей.
Определим, дети, с какими группами крови могли родиться у каждой пары родителей:
| Дано: i - 1 – О IA - 2 – А IB -3 – B IAIB - 4 – AB | Решение: 1. Р ♀ ii x ♂ ii 2. P ♀ IAIB x ♂ ii F1 ii F1IAi , IBi 3. P ♀ IAi x ♂ IBi 4. P♀ IBi x ♂ IBi F1 IAIB, IAi, IBi, ii F1 IBIB, 2 IBi, ii |
| Найти : F1 |
Подчеркнуты генотипы, которые являются детьми данной пары родителей. У первой пары родителей мог быть только ребенок с 1 группой крови. Ребенок с 4 группой крови мог быть только у третьей пары родителей. У четвертой пары родителей мог быть ребенок с 1 или 3 группой крови, но ребенок с 1 группой крови родился у первой пары родителей, следовательно, у четвертой пары родителей родился ребенок с третьей группой крови. У второй пары родителей мог быть ребенок со 2 или 3 группой крови, но ребенок с третьей группой крови родился у четвертой пары родителей, следовательно, у второй пары родителей родился ребенок со 2 группой крови.
Ответ: У первой пары родителей родился ребенок с 1 группой крови, у второй пары родителей – со 2 группой, у третьей пары родителей – с 4 группой, у четвертой пары – с 3 группой.
Задача. Мать имеет резус-положительную кровь первой группы, а ребенок – резус-отрицательную кровь второй группы. Определите возможные генотипы отца. Резус-положительная кровь доминирует над резус-отрицательной.
Введем обозначение аллелей. D - резус-положительная группа крови, d - резус-отрицательная группа крови. Обозначение гена I традиционное для задач на группы крови. Запишем схему брака:
| Дано: D – резус-положительная группа крови d – резус-отрицательная группа крови i - 1 – О IA - 2 – А IB -3 – B IAIB - 4 – AB | Решение: P ♀ D_ii x ♂ _____ F1 ddIA_ Следовательно, генотип матери Ddii, а фенотипический радикал отца - _dIA_ . Определим возможные генотипы отца: DdIAIA, DdIAi, DdIAIB, ddIAIA, ddIAi, ddIAIB. |
| Найти: генотип отца |
Задача. У кареглазых родителей со второй группой крови родился голубоглазый сын с первой группой крови. Определите вероятность рождения в этой семье следующего ребенка фенотипически похожего на своих родителей.
Появление у кареглазых родителей голубоглазого ребенка свидетельствует о том, что карие глаза доминантны по отношению к голубым, а родители были гетерозиготны. Обозначим аллели: А – карие глаза, а - голубые глаза. Обозначение гена I традиционное для задач на группу крови. Появление у родителей со второй группой крови ребенка с первой группой свидетельствует о гетерозиготности родителей и по гену I. Изобразим схему брака:
| Дано: i - 1 – О IA - 2 – А IB -3 – B IAIB - 4 – AB | Решение: P ♀ АаIAi x ♂ AaIAi F1 9 A_IА_, 3A_ii, 3aaIА_, 1aaii Нас интересует вероятность появления в потомстве детей с фенотипическим радикалом A_IА_, которая составляет 9/16. |
| Найти: Р (А_IА_) |
Ответ: вероятность рождения кареглазого ребенка со второй группой крови составляет 9/16.
Задача. В семье здоровых родителей, где отец имел вторую, а мать – четвертую группу крови родился сын – гемофилик с третьей группой крови. Какова вероятность рождения следующего ребенка здоровым со второй группой крови? Двух следующих здоровых со второй группой крови? Гемофилия – рецессивный, сцепленный с полом признак.
Введем обозначение аллелей: ХН – нормальная свертываемость крови, хh – гемофилия. Обозначение групп крови традиционное: ii - 1 группа, IA_ - 2 группа, IB_ - 3 группа, IAIB - 4 группа. Тот факт, что у здоровых родителей родился больной сын, свидетельствует о том, что его мать была носительницей аллеля гемофилии. Запишем схему брака:
| Дано: ХH – нормальная свертываемость крови, Хh – гемофилия. i - 1 – О IA - 2 – А IB -3 – B IAIB - 4 – AB | Решение: Р ♀ IAIB XHxh x ♂ IAi XHY F1 IBi xhY Решим эту задачу, проанализировав два моногибридных брака: а) Р ♀ IAIB x ♂ IAi F1 IAIA, IAi, IAIB, IBi Р1 = 1/2 б) Р ♀ ХHxh x ♂ XHY F1 XHXH, XHxh, XHY, xhY Р2 = 3/4 Р3 = Р1 х Р2 = 1/2 х 3/4 = 3/8 (вероятность рождения здорового ребенка со 2 группой крови), Р4 = Р3 х Р3 = 3/8 х 3/8 = 9/64 (вероятность рождения двух следующих детей здоровыми со второй группой крови). |
| Найти : Р1 (IA_XH_) Р2= Р1 х Р1 |
Ответ: 3/8, 9/64