Наследование цвета глаз у человека: формирование и закономерности. Задачи на сцепление с полом дигибридные Механизмы наследования цвета глаз у человека

У человека ген нормального слуха (В) доминирует над геном глухоты и находится в аутосоме; ген цветовой слепоты (дальтонизма – d) рецессивный и сцеплен с Х-хромосомой. В семье, где мать страдала глухотой, но имела нормальное цветовое зрение, а отец – с нормальным слухом (гомозиготен), дальтоник, родилась девочка-дальтоник с нормальным слухом. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, дочери, возможные генотипы детей и вероятность в будущем рождения в этой скмье детей-дальтоников с нормальным слухом и глухих.

Ответ

В – нормальный слух, b – глухота.

Мать страдает глухотой, но имеет нормальное цветовое зрение bbX D X _ .
Отец с нормальным слухом (гомозиготен), дальтоник BBX d Y.

Девочка-дальтоник X d X d получила одну X d от отца, а вторую от матери, следовательно мать bbX D X d .

P	bbX D X d	x	BBX d Y
G	bX D		BX d
	bX d		BY
F1	BbX D X d		BbX D Y	BbX d X d	BbX d Y
	девочки с норм. слухом и зрением		мальчики с норм. слухом и зрением	девочки с норм. слухом, дальтоники	мальчики с норм. слухом, дальтоники

Дочь BbX d X d . Вероятность рождения детей-дальтоников = 2/4 (50%). Все они будут иметь нормальный слух, вероятность рождения глухих = 0%.

У человека ген карих глаз доминирует над голубым цветом глаз (А), а ген цветовой слепоты рецессивный (дальтонизм - d) и сцеплен с Х-хромосомой. Кареглазая женщина с нормальным зрением, отец которой имел голубые глаза и страдал цветовой слепотой, выходит замуж за голубоглазого мужчину, с нормальным зрением. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и возможного потомства, вероятность рождения в этой семье детей-дальтоников с карими глазами и их пол.

Ответ

А – карие глаза, а – голубые глаза.
X D – нормальное зрение, X d – дальтонизм.

Кареглазая женщина с нормальным зрением А_X D X _ .
Отец женщины ааX d Y, он мог отдать дочери только аX d , следовательно, кареглазая женщина АаX D X d .
Муж женщины ааX D Y.

Р АаX D X d х ааX D Y

Вероятность рождения ребенка-дальтоника с карими глазами составляет 1/8, (12,5%), это мальчик.

Одна из форм анемии (заболевание крови) наследуется как аутосомный доминантный признак. У гомозигот это заболевание приводит к смерти, у гетерозигот проявляется в лёгкой форме. Женщина с нормальным зрением, но лёгкой формой анемии родила от здорового (по крови) мужчины-дальтоника двух сыновей - первого, страдающего лёгкой формой анемии и дальтонизмом, и второго, полностью здорового. Определите генотипы родителей, больного и здорового сыновей. Какова вероятность рождения следующего сына без аномалий?

Ответ

АА – смерть, Аа – анемия, аа – норма.
X D – нормальное зрение, X d – дальтонизм.

Женщина с нормальным зрением, но легкой формой анемии АаX D X _ .
Здоровый по крови мужчина-дальтоник ааX d Y.
Первый ребенок АаX d Y, второй ребенок ааX D Y.

Первый ребенок получил Y от отца, следовательно, X d он получил от матери, следовательно, мать АаX D X d .

Р АаX D X d х ааX d Y

Вероятность рождения следующего сына без аномалий составляет 1/8, (12,5%).

Глухота - аутосомный признак; дальтонизм - признак, сцепленный с полом. В браке здоровых родителей родился ребёнок глухой дальтоник. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и ребёнка, его пол, генотипы и фенотипы возможного потомства, вероятность рождения детей с обеими аномалиями. Какие законы наследственности проявляются в данном случае? Ответ обоснуйте.

Ответ

У здоровых родителей родился больной ребенок, следовательно, глухота и дальтонизм являются рецессивными признаками.

А - норм. слух, а - глухота
X D - норм. зрение, X d - дальтонизм.

Ребенок имеет аа, родители здоровы, следовательно, они Аа.
Отец здоров, следовательно он X D Y. Если бы ребенок был девочкой, то она бы получила от отца X D и не была дальтоником. Следовательно, ребенок мальчик, ген дальтонизма получил от матери. Мать здорова, следовательно огна X D X d .

Р АаX D X d х АаX D Y

	AX D	AY	aX D	aY
AX D	AAX D X D норм. слух норм. зрение девочка	AAX D Y норм. слух норм. зрение мальчик	AaX D X D норм. слух норм. зрение девочка	AaX D Y норм. слух норм. зрение мальчик
AX d	AAX d X D норм. слух норм. зрение девочка	AAX d Y норм. слух дальтоник мальчик	AaX d X D норм. слух норм. зрение девочка	AaX d Y норм. слух дальтоник мальчик
aX D	AaX D X D норм. слух норм. зрение девочка	AaX D Y норм. слух норм. зрение мальчик	aaX D X D глухота норм. зрение девочка	aaX D Y глухота норм. зрение мальчик
aX d	AaX d X D норм. слух норм. зрение девочка	AaX d Y норм. слух дальтоник мальчик	aaX d X D глухота норм. зрение девочка	aaX d Y глухота дальтонизм мальчик

Вероятность рождения ребенка с двумя аномалиями составляет 1/16 (6,25%).

В данном случае проявился третий закон Меделя (закон независимого наследования).

Форма крыльев у дрозофилы – аутосомный ген, ген окраски глаз находится в Х-хромосоме. Гетерогаметным у дрозофилы является мужской пол. При скрещивании самок дрозофил с нормальными крыльями, красными глазами и самцов с редуцированными крыльями, белыми глазами все потомство имело нормальные крылья и красные глаза. Получившихся в F1 самцов скрещивали с исходной родительской самкой. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы и фенотипы родителей и потомства в двух скрещиваниях. Какие законы наследственности проявляются в двух скрещиваниях?

Ответ

В первом поколении получено единообразное потомство (первый закон Менделя), следовательно родители были гомозиготы, F1 – гетерозиготы, у гетерозигот проявились доминантные гены.

А - нормальные крылья, а - редуцированные крылья
B - красные глаза, b - белые глаза

P AAX B X B x aaX b Y
F1 AaX B X b , AaX B Y

АaX В Y x AAX B X B

	AX В	аX В	AY	aY
AX B	AAX В X В	AaX В X В	AAX B Y	AaX B Y

Все потомство получилось с нормальными крыльями и красными глазами. Во втором скрещивании проявился третий закон Менделя (закон независимого наследования).

У дрозофилы гетерогаметным полом является мужской пол. Скрещивали самок дрозофилы с серым телом, красными глазами и самцов с чёрным телом, белыми глазами, всё потомство было единообразным по признакам окраски тела и глаз. Во втором скрещивании самок дрозофилы с чёрным телом, белыми глазами и самцов с серым телом, красными глазами в потомстве получились самки с серым телом, красными глазами и самцы с серым телом, белыми глазами. Составьте схемы скрещивания, определите генотипы и фенотипы родительских особей, потомства в двух скрещиваниях и пол потомства в первом скрещивании. Поясните, почему во втором скрещивании произошло расщепление признаков.

Ответ

А - серое тело, а - черное тело
X Е - красные глаза, X е - белые глаза

Поскольку в первом скрещивании всё потомство было единообразным, следовательно, скрещивали гомозигот:
Р АА X Е X Е х ааX е Y
F1 АаX Е X е, АаX Е Y (все с серым телом и красными глазами)

Второе скрещивание:
Р аа X е X е х ААX Е Y
F1 АаX е X Е, АаX е Y (самки с серым телом красными глазами, самцы с серым телом, белыми глазами)

Расщепление признаков во втором поколении произошло потому, что признак цвета глаз сцеплен с Х-хромосомой, и самцы получают Х-хромосому только от матери.

У человека наследование альбинизма не сцеплено с полом (А - наличие меланина в клетках кожи, а - отсутствие меланина в клетках кожи - альбинизм), а гемофилии - сцеплено с полом (X Н - нормальная свёртываемость крови, X h - гемофилия). Определите генотипы родителей, а также возможные генотипы, пол и фенотипы детей от брака дигомозиготной нормальной по обеим аллелям женщины и мужчины альбиноса, больного гемофилией. Составьте схему решения задачи.

Ответ

А - норма, а - альбинизм.
Х Н - норма, Х h - гемофилия.

Женщина ААХ Н Х Н, мужчина ааХ Н Х h .

Форма крыльев у дрозофилы – аутосомный ген, ген размера глаз находится в Х-хромосоме. Гетерогаметным у дрозофилы является мужской пол. При скрещивании двух дрозофил с нормальными крыльями и нормальными глазами в потомстве появился самец с закрученными крыльями и маленькими глазами. Этого самца скрестили с родительской особью. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и полученного самца F1, генотипы и фенотипы потомства F2. Какая часть самок от общего числа потомков во втором скрещивании фенотипически сходна с родительской самкой? Определите их генотипы.

Ответ

Поскольку при скрещивании двух дрозофил с нормальными крыльями получился ребенок с закрученными крыльями, следовательно А - нормальные крылья, а - закрученные крылья, родители Аа х Аа, ребенок аа.

Ген размера глаз сцеплен с Х-хромосомой, следовательно, самец с маленькими глазами получил от отца Y, а от матери ген маленьких глаз, но сама мать была с нормальными глазами, следовательно, она была гетерозигота. Х B - нормальные глаза, Х b - маленькие глаза, мать Х B Х b , отец Х B Y, ребенок Х b Y.

F1 AaX B X b x aaX b Y

Фенотипически сходно с родительской самкой будет F2 AaX B X b , их 1/8 (12,5%) от общего числа потомков.

Задача 1 . У человека ген карих глаз доминирует над геном голубых. Какова вероятность рождения голубоглазых детей в семье, где мать имела голубые глаза, а отец – карие, причем известно, что по данному признаку он гетерозиготен?

Решение: Запишем схему скрещивания.

Р: ♀ аа х ♂ Аа

голубые карие

G: (а) (А) , (а)

карие голубые

Ответ: вероятность рождения голубоглазого ребенка – 50%.

Задача 2. Фенилкетонурия наследуется как аутосомный рецессивный признак. В семье, где оба родителя были здоровы, родился больной фенилкетонурией ребенок. Какова вероятность того, что второй ребенок в этой семье также будет болен?

Решение. Р: ♀ А- х ♂ А-

Рассуждение. Так как оба родителя здоровы, то они могут иметь как генотип АА, так и генотип Аа. Поскольку первый ребенок в этой семье был болен, его генотип аа. По гипотезе чистоты гамет, один аллель гена организм получает от отца, а другой – от матери. Следовательно, оба родителя гетерозиготны по анализируемому признаку – Аа.

Теперь можно определить вероятность рождения второго ребенка больным:

Р: ♀ Аа х ♂ Аа

Норма норма

G: (А), (а) (А) , (а)

F 1: АА, 2 Аа, аа

Норма норма фенилкетонурия

Таким образом, 75%детей будут здоровы, а 25% - больны.

Ответ: 25%.

Задача 3. У некоторых пород крупного рогатого скота комолость доминирует над рогатостью.

А) При скрещивании комолых и рогатых животных родилось 14 рогатых и 15 комолых потомков. Определите генотипы родительских форм.

В) В результате скрещивания рогатых и комолых животный все 30 потомков были комолыми. Определите генотипы родительских форм.

С) Скрещивание комолых животных между собой дало 12 комолых и 3 рогатых теленка. Определите генотипы родительских форм.

Решение. Генотипы родителей можно определить по расщеплению в потомстве. В первом случае расщепление 1:1, следовательно имело место анализирующее скрещивание:

Р: ♀ Аа х ♂ аа

комолость рогатость

G: (А), (а) (а)

Комолость рогатость

Во втором случае имело место единообразие потомства, следовательно скрещивались гомозиготные рогатые и комолые животные:

Р: ♀ АА х ♂ аа

Норма норма

Комолость

В третьем случае имело место расщепление 3:1, которое возможно только при скрещивании двух гетерозигот:

Р: ♀ Аа х ♂ Аа

комолость комолость

G: (А), (а) (А) , (а)

F 1: АА, 2 Аа, аа

комолость комолость рогатость

75% - комолые

25% - рогатые

Ответ: А) Аа и аа

В) АА и аа

С) Аа и Аа

Задача 4. У человека карие глаза доминируют над голубыми, а праворукость над леворукостью.

1. Какова вероятность рождения леворукого голубоглазого ребенка в семье, где мать голубоглазая и праворукая (хотя ее отец был левшой), а отец имеет карие глаза и владеет преимущественно левой рукой, хотя его мать была голубоглазой правшой?

2. В семье кареглазых правшей родился ребенок-левша с голубыми глазами. Какова вероятность рождения следующего ребенка-правши с голубыми глазами?

♂--вв ♀ааВ-

Р: ♀ ааВ- х ♂А-вв

Рассуждение. Сначала необходимо определить генотипы родителей. Так как отец женщины был левшой, следовательно она гетерозиготна по гену В; мужчина же гетерозиготен по гену А, так как его мать имела голубые глаза.

Проверка. Запишем схему скрещивания:

Р: ♀ ааВв х ♂Аавв

Голуб., прав. Кар., лев.

G: (аВ), (ав) (Ав), (ав)

F 1: АаВв, ааВв, Аавв, аавв

Кар., прав. Гол., прав. Кар, лев. Голуб., лев.

Ответ: вероятность рождения ребенка голубоглазого левши – 25%.

Р: ♀ А-В- х ♂ А-В-

Кареглазый Кареглазый

Правша правша

Голубоглазый левша

Рассуждение. Так как, согласно гипотезе чистоты гамет, организм получает один аллель гена от одного родителя, а другой – от другого, то оба родителя гетерозиготны по обоим парам анализируемых генов; их генотип АаВв.

P: ♀ АаВв х ♂ АаВв

Кар. Прав. Кар. Прав.

Таким образом, вероятность рождения следующего ребенка-правши с голубыми глазами (генотип ааВв или ааВВ) равна 3/16 (или 18.75%).

На вопрос Ген карих глаз считается доминантным. Всегда- ли он выигрывает, если у второго родителя цвет глаз не карий? заданный автором старослужащий лучший ответ это 3:1, если я не забыл арифметику. То-есть у таких родителей трое детей будут кареглазых, а четвертый голубоглазый. Но если и сам кареглазый имеет прародителей с разным цветом глаз, вероятность, что ребенок голубоглазым будет возрастает МОЖЕТ БЫТЬ....

Ответ от Алина [гуру]
Нет, не всегда. У мамы глаза карие, у отца голубые. У меня карие, у сестренки голубые, у второй сестренки зеленые. У отца моего сына глаза карие, т. е. оба родителя имеют карие глаза, но у сына цвет глаз зеленый.

Ответ от Невроз [гуру]
нет, по-моему это глупости... если выигрывает не всегда с чего он доминантный то?

Ответ от Пособник [новичек]
Нет, нет и нет! У меня мама и папа кариглазые, а у меня голубые глаза! У мужа карие, а наши дети с голубыми! Вот!

Ответ от Алексей 11 [гуру]
к сожалению это так

Ответ от Лариса Павлова [гуру]
нет не всегда, у меня глаза серые а у мужа карии, у нашейдочки глазки серые как у меня

Ответ от ГЛАЗА ЗЕЛЁНЫЕ КОЛЕНКИ СИНИЕ [гуру]
В нашем случае выиграл карий))) у мну как Вы знаете зеленые глаза))

Ответ от Дайвер [активный]
не всегда но часто

Ответ от N. [гуру]
В школе это проходили, там есть расчёты по степнни вероятности, открывайте учебник "Общая биология".)

Ответ от Ђатьяна [гуру]
у меня глаза карие у мужа голубые, а дочка все таки в мужа с голубыми глазами, а это значит что карие не всегда доминируют

Ответ от Олька [новичек]
Не всегда!! ! Ребенок не обязательно наследует доминантный ген, но может унаследовать и рецессивный, если он был у предыдущих поколений). А у нас у кареглазых родителей-голубоглазая доча))

Ответ от Анна Жилина [активный]
у нас выиграл. у мужа карие, дочка тоже кареглазая.

Ответ от Kisa [эксперт]
Учебник биологии за 9 класс. Нет, не всегда.

Ответ от ~Подай Корону,Милый~ [гуру]
не всегда. у моего отца-карие, а у мамы- зеленые

Ответ от MarS [гуру]
У меня, у жены глаза карие, а у дочки - они голубые, как у дедушки. И.. . такой парадокс. У меня до семи лет глаза были голубыми, а потом резко оКАРИлись, то есть кариедоминировались:).... (у отца - голубые глаза, у мамы - карие).

Ответ от Ирина я [гуру]
Не всегда.

Ответ от Hyperv strat [новичек]
Мы не можем выделить все аллели. По сравнению со всеми распространенными аллелями - выигрывает. Но вдруг есть такой серо-буро-малиновый цвет, что его аллель более доминантный? Нельзя сказать точно.

Ответ от Вита [гуру]
не всегда

Ответ от Любовь семенова [гуру]
У меня глаза зеленые, у мужа карие, у дочери голубые.

Ответ от [email protected] [гуру]
Нет. У меня глаза карие, а у нашего папы голубые и у дочки глаза голубые.

Голубые и зеленые, их наследование обуславливает две пары генов. Оттенки этих цветов определяются индивидуальными особенностями организма распределять меланин в хроматофорах, которые располагаются в радужке. Влияют на оттенок цвета глаз также иные гены, которые отвечают за цвет волос и тон кожи. Для белокурых людей со светлой кожей типичны , а представители негроидной расы имеют темно-карие очи.

Ген, который отвечает только за окрас глаз, расположен в 15 хромосоме и носит название HERC2, второй ген - EYCL 1 находится в 19 хромосоме. Первый ген несет информацию относительно карего и голубого цвета, второй - о зеленом и голубом.

Доминантным в аллели HERC2 является карий цвет, в аллели EYCL 1 - зеленый цвет, а голубые глаза наследуются при наличии рецессивного признака в двух генах. В генетике принято обозначать доминанту заглавной буквой латинского алфавита, рецессивный признак – это строчная буква. Если в гене встречаются заглавные и строчные буквы - организм по этому признаку является гетерозиготным и у него проявляется доминирующий окрас, а скрытый рецессивный признак может унаследовать ребенок. Проявится у малыша «подавленный» признак при наследовании абсолютной рецессивной аллели от двух родителей. То есть у родителей вполне может родиться голубоглазый ребенок или с .

Используя латинские буквы, карий цвет глаз, который определяется геном HERC2, можно обозначить AA или Aa, голубым глазам соответствует набор аа. При наследовании признака ребенку передается по одной букве от каждого родителя. Таким образом, если у папы гомозиготный признак карих глаз, а мама голубоглазая, то расчеты выглядят так: AA+aa=Aa, Aa, Aa, Aa, т.е. у ребенка получиться может только набор Aa, который проявляется по доминанте, т.е. глаза будут карие. Но если папа гетерозиготный и имеет набор Aa, а мама голубоглазая - формула выглядит: Aa+aa=Aa, Aa, aa,aa, т.е. имеется вероятность в 50%, что ребенок у голубоглазой мамы будет с такими же глазами. У голубоглазых родителей формула наследования глаз выглядит: aa+aa=aa ,aa, aa, aa, в этом случае малыш наследует только рецессивную аллель aa, т.е. цвет его глаз будет голубым.

В аллели EYCL 1 признак окраса глаз наследуется таким же образом, как в гене HERC2, но только буква A обозначает зеленый цвет. Природой устроено так, что имеющийся доминантный признак карих глаз в гене HERC2 «побеждает» присутствующий зеленый признак в гене EYCL 1.

Таким образом, ребенок всегда наследует карий цвет глаз, если один из родителей имеет гомозиготный доминантный набор AA в гене HERC2. Если же родитель с карими глазами передает ребенку рецессивный ген а, т.е. признак голубых глаз, то окрас очей определяет наличие зеленого доминантного признака в гене EYCL 1. В случаях, когда родитель, обладающий зелеными глазами, не передает доминантный признак A, а «дарит» рецессивный аллель а – ребенок рождается с голубыми глазами.

Так как цвет глаз определяют два гена, его оттенки получаются от наличия непроявившихся признаков. Если у ребенка генетический набор AA в аллели HERC2 – в этом случае глаза будут темно карими. Наличие в гене HERC2 признака коричневых глаз по типу Aa, а в гене EYCL 1 рецессивного признака aa, обусловливает светло карие глаза. Гомозиготный признак зеленных глаз AA в локусе EYCL 1 определяет более насыщенный цвет, чем гетерозиготный набор Aa.

Цвет радужки формируется красящими пигментами (меланоцитами) и зависит от их концентрации в строме. Если вырабатывается небольшое количество красящего пигмента, глаза скорей всего будут светлыми (голубыми либо серыми). У обладателей карих и черных глаз меланоциты в строме находятся в больших количествах. Количество клеток, вырабатывающих красящий пигмент, определяется на уровне формирования генотипа и является наследственным фактором.

Многие новорожденные появляются на свет с голубой светлой радужкой. Происходит это из-за того, что механизм выработки меланина еще полностью не налажен. Приблизительно к шести месяцам количество меланоцитов увеличивается и глаза крохи могут изменить цвет на более темный. Если малыш родился с карими глазками, возможность того, что они в перспективе станут голубыми равна нулю, так как карий является преобладающим цветом, а голубой более слабым (рецессивным).

Механизмы наследования цвета глаз у человека

Невозможно с абсолютной точностью предугадать какой цвет радужной оболочки будет у крохи. Законы Менделя говорят о том, что цвет радужки наследуется по той же схеме, что и окрас волос. Гены программирующие темные цвета, считаются более сильными (доминирующими), а гены, создающие светлый цвет - более слабыми. При формировании фенотипа доминирующий ген берет верх над рецессивным задавая глазам более сильный и насыщенный цвет

Основные ситуации взаимодействия генов

Кареглазый родитель и голубоглазый родитель (АА и аа)
Ребенок такой пары будет иметь генотип Аа, это значит что генотип его кареглазого отца АА, а матери аа. В ходе слияния, доминирующие гены вступили во взаимосвязь с рецессивными и создали пару Аа, где гены отца преобладают. Вероятность того, что глаза ребенка будут иметь карий цвет - равна 90%. Бывают и исключения, в основном под них, почему-то попадают именно девочки, поэтому возможность рождения голубоглазой малышки тоже вполне реальна, хоть и всего в 10% от общих случаев.

Кареглазый родитель (генотип Аа) и родитель с голубыми глазами (аа)
В данной ситуации после слияния появятся четыре следующих генотипа: Аа, Аа, аа, аа. Шансы обоих генотипов уравниваются, так как в вероятность рождения кареглазого либо голубоглазого ребенка одинакова (50 на 50).

Кареглазые родители (генотип Аа)
В этом случае мы видим образование трех пар доминирующего генотипа Аа, поэтому в 75% у данной пары родиться ребенок с карими глазами.

Оба родителя с голубыми глазами (генотип аа)
В такой тандеме вероятность рождения ребенка с глазами как у родителей равняется почти 100%, так как генотип данной пары абсолютно не содержит в себе доминирующий ген «А», отвечающий за темный окрас радужной оболочки.

По отношению к самому редкому цвету глаз - зеленому, голубой будет доминировать, формируя, поэтому вероятность рождения малыша с зелеными глазами будет равняться 40%. Если же один родитель имеет карие глаза, а другой зеленые, их ребенок:

• в 50% случаев родиться с карими глазами;
• в 37% случаев с зелеными;
• и в 13% случаев будет иметь голубые глаза.

В последнее время учеными генетиками было выявлено еще 4 дополнительных гена,которые влияют на механизм унаследования цвета радужки глаз. Было выяснено, что за механизм формирования цвета радужки также отвечают гены прародителей, а также их предков до 16 колена. Поэтому если у родителей с карими глазами рождается ребенок с глазами цвета неба, это может быть результатом преобладания генов бабушки или дедушки.

Механизм наследования цвета это довольно сложный генетический процесс, который определяется взаимодействием доминантных и рецессивных генов. На формирование количества меланоцитов и их расположение также и другие наследственные факторы и географическое нахождение человека.