Известно, что мутирование происходит в различных направлениях. Однако это многообразие подчиняется определенной закономерности, обнаруженной в 1920 году Н.И. Вавиловым. При сравнении признаков различных сортов культурных растений и близких к ним дикорастущих видов обнаружилось много общих наследственных изменений. Это позволило Н.И. Вавилову сформулировать закон гомологических рядов в наследственной изменчивости: «Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть существование параллельных форм у других видов и родов». У колосовых злаков – мягкой и твердой пшеницы и ячменя – известны формы с длинными и короткими остями, вздутиями вместо остей, безостые. У пшеницы, ячменя, овса встречаются три основные окраски колоса – белая, красная и черная. Н.И. Вавилов указал, что гомологические ряды часто выходят за пределы родов и даже семейств. Короткопалость отмечена у представителей многих отрядов млекопитающих: у крупного рогатого скота, овец, собак, человека. Альбинизм наблюдается во всех классах позвоночных животных. Закон гомологических рядов позволяет предвидеть возможность появления мутаций, еще не известных науке, которые могут использоваться в селекции для создания новых ценных для хозяйства форм. В 1920 году, когда был сформулирован закон, еще не знали озимой формы твердой пшеницы, но существование ее было предсказано и через несколько лет такую форму обнаружили в Туркмении.

Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости имеет прямое отношение к изучению наследственных болезней человека. Вопросы лечения и профилактики наследственных заболеваний не могут быть решены без исследования на животных с наследственными аномалиями, подобными встречающимся у человека. Согласно закону Вавилова, мутации, аналогичные болезням человека, должны встречаться у животных. Действительно, многие мутации, обнаруженные у животных, могут служить моделями наследственных болезней человека. Так, у собак наблюдается гемофилия, сцепленная с полом. Альбинизм встречается у грызунов, кошек, собак, у ряда птиц. Моделями для изучения мышечной дистрофии могут служить мыши, крупный рогатый скот, лошади; эпилепсии – кролики, крысы, мыши; аномалии в строении глаза – грызуны, собаки, свиньи. Наследственная глухота существует у морских свинок, мышей и собак. Пороки развития в строении лица, гомологичные «заячьей губе» и «волчьей пасти», бывают у мышей, собак и свиней. Кроме уже известных мутаций путем воздействия мутагенных факторов можно получить у лабораторных животных много новых аномалий, сходных с теми, которые встречаются у человека, что позволит разрабатывать методы лечения этих заболеваний.

Глава IV. Ситуационные задачи

Задачи на взаимодействие аллельных генов

Задача №1

Болезнь Вильсона (нарушение обмена меди) наследуется как аутосомный рецессивный признак. Какова вероятность рождения больных детей в семье, где один из супругов страдает анализируемым заболеванием, а другой здоров, здоровы были также его родители, братья, сестры. Какими законами генетики пользовались? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №2

Доминантный ген Д определяет развитие у человека окостеневшего и согнутого мизинца на руке, что представляет неизвестные неудобства для него. Ген в гетерозиготном состоянии вызывает развитие такого мизинца только на одной руке. Может ли родиться ребенок с нормальными или двумя ненормальными руками у супругов, имеющих дефект мизинца только на одной руке? Какими законами генетики пользовались? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №3

Слияние нижних молочных резцов наследуется как аутосомный доминантный признак. В одной семье у первенца обнаружили, что нижние резцы срослись. Родители не помнят, была ли у них эта аномалия. Определите возможные генотипы родителей, и для каждого варианта рассчитайте вероятность рождения следующего ребенка без аномалии. Какими законами генетики пользовались? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №4

Доминантный ген Д обуславливает появление у человека голубых склер. Голубые склеры сами по себе – безвредный признак, но вместе с ними у человека развивается глухота и хрупкость костей. Мужчина с голубыми склерами женился на женщине с нормальными склерами. Какова вероятность рождения у них нормальных детей и с указанными пороками? Какими законами генетики пользовались? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №5

 Желтый и серый цвет мышей определяется двумя аллельными и аутосомными генами. При скрещивании желтых мышей между собой получено 2386 желтых и 1235 серых. В дальнейшем скрещивались желтые мыши с серыми. Определите соотношение цветковых окрасок в потомстве от 2-го скрещивания. Какими законами генетики пользовались? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №6

Доминантный ген брахидактилии (укороченные пальцы) у человека в гомозиготном состоянии приводит к гибели на ранних стадиях развития, а) какова вероятность, что у двух страдающих брахидактилией супругов родится нормальный ребенок? Б) какого соотношения фенотипов следует ожидать у потомков от брака нормальной женщины и страдающего брахидактилией мужчины? Какими законами генетики пользовались? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №7

При скрещивании растений гетисов, имеющих оранжевые цветы, с растениями, имеющими желтые цветы, всё потомство было с чёрными крапинками на ярко вишнёвых листьях венчика. Во втором поколении, при скрещивании гибридов между собой, только 50% были похожи на родителей. Дать схему скрещивания. Какими законами генетики пользовались? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №8

При скрещивании аквариумных рыбок гуппи крупной расы между собой в потомстве оказалось: 21 особь очень мелкие, 17 средних, 39 похожих на родителей. Какое взаимодействие генов и какими законами генетики пользовались при решении задач?

Задача №9

Родители Rh по системе Rh имеют II и III группы крови по системе АВО. У них родился ребенок с I группой крови и Rh . Какова вероятность рождения следующего ребенка Rh с I группой крови? Какими законами генетики пользовались? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №10

У родителей с III группой крови родился сын с I группой крови и альбинос. Определите вероятность рождения второго ребенка здоровым и возможные группы его крови. Альбинизм наследуется как рецессивный аутосомный признак. Какими законами генетики пользовались? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №11

На одного Rh ребёнка, имеющего группы крови МN и АВ, претендуют две родительские пары: 1) мать Rh с группой крови АВ, М; отец – Rh с группой крови 0, МN; 2) мать Rh с группой крови А, М; отец – Rh с группой крови В, N. Какой паре принадлежит ребенок? Какими законами генетики пользовались? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №12

 Рыжеволосый (доминантный признак) и без веснушек мужчина и русоволосая женщина с веснушками (доминантный признак) имеют пятерых детей. Определите вероятность, рождения у таких родителей детей с рыжими волосами и веснушками и не рыжих без веснушек. Какими законами генетики пользовались? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №13

Желтая морская свинка при скрещивании с белой всегда дает кремовых потомков. Скрещивание кремовых свинок между собой дает расщепление: 1 желтая, 1 белая, 2 кремовых. Какого потомства следует ожидать при скрещивании кремовой свинки с белой? Какими законами генетики пользовались? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №14

У кареглазых родителей со 2 и 3 группами крови по системе АВО имеется четверо детей. Двое голубоглазых имеют 1 и 4 группы крови, двое кареглазых – со 2 и 3 группами крови. Определите вероятность рождения следующего ребенка кареглазым и с 1 группой крови. Какими законами генетики пользовались? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №15

Известно, что хорея Гентингтона – заболевание, проявляющееся после 35-40 лет и сопровождающееся прогрессирующим нарушением функции головного мозга, и положительный резус-фактор наследуются как несцепленные аутосомно-доминантные признаки. Отец является дигетерозиготным по этим генам, а мать имеет отрицательный резус и здорова. Составьте схему решения задачи и определите генотипы родителей, возможного потомства и вероятность рождения здоровых детей с хореей Гентингтона. Какими законами генетики пользовались при решении задачи? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №16

Растение дурман с пурпурными цветками (А) и гладкими коробочками (в) скрестили с растением, имеющим пурпурные цветки и колючие коробочки. В потомстве получены следующие фенотипы: с пурпурными цветками и колючими коробочками, с пурпурными цветками и гладкими коробочками, с белыми цветками и гладкими коробочками, с белыми цветками и колючими коробочками. Составьте схему решения задачи. Какими законами генетики пользовались при решении задачи? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №17

Мужчина с Rh и 4 группой крови женился на женщине с Rh⁺ и 3 группой крови. У отца женщины была Rh и1 группа крови. В семье имеется два ребенка: первый – с Rh и 3 группой крови, второй – с Rh⁺ и 1 группой крови. Судебно – медицинская экспертиза установила, что один из детей - внебрачный. Составьте схему решения задачи и определите внебрачного ребенка. Какими законами генетики пользовались при решении задачи? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №18

У кроликов имеется серия множественных аллелей, определяющих окраску шерсти. Ген дикой окраски (агути) С доминирует над всеми остальными окрасками. Ген шиншилловый (c^ch) и гималайский (c^h) доминируют над геном белой окраски. Гетерозигота от шиншилловой и гималайской окраски дает светло-серую окраску. Селекционер скрестил кроликов дикой окраски с шиншилловыми и получил 81 крольчонка. Их них 41 с окраской агути, 19 – шиншилловых, 21 – альбинос. Составьте схему решения. Какими законами генетики пользовались при решении задачи?

Задача №19

У львиного зева красная окраска цветов частично доминирует над белой окраской, так что у гибридов цветки розовые. Узкие листья частично доминируют над широкими – у гибридов листья обладают промежуточной шириной. Растение с красными цветками и средними листьями скрещиваются с растениями с розовыми цветками и средними листьями. Каким будет генотип и фенотип потомства от этого скрещивания. Какими законами генетики пользовались при решении задачи? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №20

У норок коричневая окраска меха доминирует над голубой. Скрестили коричневую самку с самцом голубой окраски. Среди потомства два щенка коричневых и один голубой. Чистопородна ли самка? Какими законами генетики пользовались при решении задачи? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №21

Скрестили пестрых петуха и курицу. Получили 26 пестрых, 12 черных и 13 белых цыплят. Как наследуется окраска оперения у кур? Какими законами генетики пользовались при решении задачи? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №22

 Платиновые лисицы иногда ценятся выше серых. Какие пары наиболее выгодно скрещивать для получения платиновых лисиц, если известно, что платиновость и серебристость определяются аллельными генами, платиновость доминирует над серебристостью, но в гомозиготном состоянии ген платиновости вызывает гибель зародыша. Какими законами генетики пользовались при решении задачи? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №23

Полидактилия (шестипалость), близорукость и отсутствие малых коренных зубов передаются как доминантные аутосомные признаки. Какова вероятность рождения детей без аномалии в семье, где оба родителя страдают тремя недостатками, но гетерозиготны по всем трем признакам. Какими законами генетики пользовались при решении задачи? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №24

У здоровых родителей с 4 группой крови по системе АВ0, родился сын со 2 группой крови и страдающей мукополисахаридозом (аутосомное заболевание). Определите вероятность рождения в этой семье здоровых детей и их группу крови. Какими законами генетики пользовались при решении задачи? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №25

Наследственный зоб – генетически гетерогенное заболевание, т.е. наследуется по аутосомно-рецессивному и аутосомно-доминантному типу. Определите вероятность рождения больных детей у дигетерозиготных по обоим генам супругов. Какими законами генетики пользовались при решении задачи? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №26

У здоровых родителей первый ребенок умер в раннем возрасте от муковисцидоза. Второй ребенок в семье умер от этого заболевания, в то время когда должен был родиться третий. Какова вероятность рождения этого ребенка здоровым? Какими законами генетики пользовались при решении задачи? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.

Задача №27

Глухота может быть обусловлена нарушением развития улитки внутреннего уха и дефектом развития слухового нерва. Эти нарушения обусловлены рецессивными аутосомными генами, лежащими в разных парах хромосом. Глухой мужчина вступает в брак с глухой женщиной. Они имеют разные причины глухоты и по второй паре гетерозиготны. Какова вероятность рождения в этой семье глухих и здоровых детей. Какими законами генетики пользовались при решении задачи? Назовите тип взаимодействия между аллельными генами.