ZADANIA Z GENETYKI

Thalassemia (niedokrwistość Cooleya) jest rodzajem anemii, występującym często wśród ludności zamieszkującej okolice Morza Śródziemnego; stosunkowo rzadko spotyka się to schorzenie w innych okolicach. Występuje ona pod dwoma postaciami zwanymi major (groźniejsza) i minor. Osobniki dotknięte w silnym stopniu schorzeniem są homozygotyczne w stosunku do zmienionego genu, dotknięte w słabym stopniu - są heterozygotami. Osoby zdrowe są homozygotyczne w stosunku do normalnego allelu.

1. Mężczyzna dotknięty thalassemia minor poślubia kobietę zdrową. Jakich dzieci i w jakim stosunku mogą oni oczekiwać, jeśli chodzi o thalassemia? Przedstaw schematycznie możliwości łączenie się komórek rozrodczych rodziców, z których w tym małżeństwie urodzą się dzieci, oznaczając T - allel thalassemia, t - jego normalną alternatywę.

2. Ojciec i matka maja thalassemia minor. Jak istnieje szansa, że ich dziecko będzie:

1. dotknięte chorobą w słabym stopniu?

2. normalne?

Przedstaw schematycznie możliwe połączenia komórek rozrodczych w tym małżeństwie.

3. Dziecko choruje na thalassemia major. Czego, zgodnie z tym, co wiemy na temat thalassemia, można oczekiwać badając jego rodziców?

4. Thalassemia major w wieku dziecięcym jest prawie zawsze nieuleczalna. Jakiej zmianie ulegnie odpowiedź w zadaniach 1-3 w związku z tym faktem?

H. Nachtshein badał przez kilka lat dziedziczną anomalię krwinek białych u królików. Anomalia ta, zwana anomalią Pelgera, w zwykłej postaci wiąże się z zahamowaniem typowej segmentacji jąder niektórych krwinek białych. Stwierdzono, że anomalia ta nie powoduje szkodliwych skutków.

5. Kiedy Nachtshein skrzyżował króliki wykazujące typową anomalię Pelgera z normalnymi, utrzymującymi się w typie królikami, stwierdził wśród potomstwa: 217 osobników z anomalią Pelgera i 237 osobników normalnych. Jaka jest prawdopodobna podstawa genetyczna anomalii Pelgera?

6. Po skrzyżowaniu królików z anomalią Pelgera między sobą Nachtshein stwierdził w ich potomstwie: 223 króliki normalne, 439 z anomalią Pelegera i 39 królików skrajnie nienormalnych. Ta część potomstwa, poza wadliwymi krwinkami, wykazywała silną deformację układu kostnego i wkrótce po urodzeniu prawie całkowicie ginęła. Jak można zaklasyfikować, z punktu widzenia genetyki, te skrajnie nienormalne króliki? Dlaczego było ich tylko 39?

7. Podczas badań Nachtshein zaobserwował, że mniej więcej jeden człowiek na tysiąc (w Berlinie) dotknięty był anomalią Pelgera, bardzo podobną do tej opisanej u królików. U człowieka jest ona także dziedziczona jak zwykła cecha dominująca, ale nie zaobserwowano jej w stanie homozygotycznym. Czy można byłoby wytłumaczyć, dlaczego tak się dzieje, opierając się na analogii do zjawisk występujących u królików?

8. Opierając się na tej samej analogii, czego możemy oczekiwać pod względem genetycznym wśród potomstwa rodziców dotkniętych anomalią Pelgera?

9. Określ typy worków dla genów a/b w następujących tetradach uzyskanych z diploidu:

a + c / + b +:

a + + + b c a + + + b c

a + c + b + a b + + + c

a b + + + c a b + + + c

10. Przypuśćmy, że mamy do czynienia z jakimś organizmem wytwarzającym nieuporządkowane tetrady oraz że w wyniku krzyżówki xyz X +++ uzyskamy następujące tetrady:

xyz / xyz / +++ / +++ 94

xy+ / xy+/ ++z / ++z 86

xyz / x+z / +y+ / +++ 8

xy+ / +++ / +yz / ++z 12

Oblicz względne częstości tetrad: PD, TT i NPD dla każdej pary markerów (xy, xz i yz). Co można wnioskować o sprzężeniu tych markerów na podstawie stosunku PD/NPD. Pamiętając, że typy tetrad w przypadku niesprzężonych markerów powstają w wyniku crossing-over między centromerem i jednym z tych markerów; co można wnioskować o sprzężeniu z centromerem markerów x, y i z?

11. Małe drożdże segregujące przypominają fenotypowo małe drożdże uwarunkowane cytoplazmatycznie. Krzyżówka małych drożdży segregujących z normalnymi daje normalne mieszańce diploidalne. Jeśli dojdzie do wytworzenia worków, zawierają one dwa zarodniki normalne i dwa dające drożdże małe. Jak można zinterpretować te wyniki?

12. Aby jednostki mapowe u Neurospora były porównywalne z jednostkami stosowanymi np. dla map chromosomowych u Drosophila, należy przy obliczaniu odległości mapowej między genem i centromerem u Neurospora, podzielić procenty rozszczepienia w drugim podziale przez 2. Dlaczego jest to konieczne?

13. R. W. Barrat i L. Garnjobst zestawili dane dotyczące segregacji alleli A i a warunkujących typy koniugacyjne o Neurospora. Na 755 badanych worków stwierdzono 117 przypadków segregacji w drugim podziale. Oblicz procent segregacji w drugim podziale i odległość locus genu warunkującego typ koniugacyjny od centromeru danego chromosomu.

14. Skrzyżowano dwa szczepy o następujących genotypach: abc x ABC i otrzymano nieuporządkowane tetrady. Przeanalizowano 100 tetrad i uzyskano następujące wyniki

	PD	NPD	TT
a/b	43	41	16
a/c	48	52	0
b/c	84	0	16

Określ, czy geny ABC położone są na jednym chromosomie czy na różnych, czy są sprzężone z centromerem i wylicz możliwe odległości.

15. Stwierdzono, że u Neurospora dwa zmutowane geny (ag i thi) uniemożliwiają syntezę aminokwasu argininy i witaminy tiaminy. Po przeprowadzeniu krzyżówki, w której nastąpiła segregacja tych genów, stwierdzono następujące częstości różnych typów uszeregowania spor (podano tylko jeden zarodnik z każdej pary spor):

Para 1	Para 2	Para 3	Para 4
ag thi	ag thi	+ +	+ +	42
+ thi	+ thi	ag +	ag +	40
+ +	+ +	ag thi	ag thi	39
ag +	ag +	+ thi	+ thi	42

Jakie położenie zajmują na chromosomach geny ag i thi w stosunku do centromerów i względem siebie?

16. Wyjaśnij pojęcia: epistaza, dominowanie. Czym różni się epistaza od dominowania?

17. U świnek morskich czarna sierść (W) dominuje nad białą (w), a krótka sierść jest determinowana przez gen dominujący (L), podczas gdy długa przez jego recesywny allel (l). Geny W i L dziedziczą się niezależnie. Krzyżowano homozygotyczne zwierzęta o sierści czarnej i długiej z homozygotami o sierści białej i krótkiej. Wskazać:

1. Genotyp rodziców

2. Oczekiwany genotyp i fenotyp F1

3. Genotyp i fenotyp potomstwa z krzyżówek między osobnikiem z F1 a świnką o długiej i białej sierści.

18. Wyjaśnij przyczyny następujących liczbowych układów fenotypowych, otrzymanych w krzyżówkach: należy uwzględnić, iloma parami genów różnią się organizmy pokolenia rodzicielskiego (P - 1, 2, 3); czy zachodzi pełna czy niepełna dominacja (współdominacja), czy wyniki uzyskano w F2, czy krzyżówce wstecznej:

1. 3:1

2. 1:1

3. 1:2:1

4. 1:1:1:1

5. 9:3:3:1

6. 1:2:1:2:4:2:1:2:1.

U wielu rodzajów dzikich ssaków występuje szczególne rozmieszczenie barwnika sierści. Włosy na całej długości są czarne lub ciemnobrązowe, ale tuż poniżej ich szczytu występuje żółty prążek. Ten układ barw, zwany „agouti” (od dzikiego zwierzęcia, u którego opisano po raz pierwszy tę cechę) nadaje dzikim myszom, szczurom i królikom charakterystyczne „mysie” ubarwienie. Brak żółtego prążka powoduje, że zwierzęta są całkowicie czarne.

19. Kiedy ustalony ród myszy „agouti”, skrzyżuje się z „nie-agouti” całe pokolenie F1 ma umaszczenie typu „agouti”. Natomiast w pokoleniu F2 stosunek myszy „agouti” do „nie-agouti” przedstawia się jak 3:1. Przedstaw schemat tej krzyżówki, przyjmując następujące oznaczenia: A - „agouti”, a - „nie-agouti”. Podaj fenotypy, genotypy i komórki rozrodcze pokoleń F1 i F2.

20. Inne, dziedziczne odchylenie u myszy polega na zastąpieniu barwy czarnej typu dzikiego przez barwę brązową. Myszy o brązowym odcieniu „agouti” nazwano „cynamonowymi”. Gdy mysz typu dzikiego skrzyżujemy z myszami cynamonowymi, całe F1 jest typu dzikiego, a F2 wskazuje stosunek osobników typu dzikiego do cynamonowego jak 3:1. Przedstaw taką krzyżówkę przyjmując, że B - barwa czarna typu dzikiego, b - barwa brązowa typu cynamonowego.

21. Gdy utrzymujący się w typie szczep myszy cynamonowych skrzyżowano z ustalonym szczepem czarnych myszy „nie-agouti”, całe pokolenie F1 było typu dzikiego. Wyjaśnij, za pomocą schematu genetycznego, te „rewersję” do typu dzikiego.

22. Przedstaw schematycznie krzyżówkę testową dla F1 z poprzedniego zadania. Jakiego ubarwienia powstaną osobniki i w jakim stosunku liczbowym.

23. Gdy utrzymujący się w typie szczep myszy cynamonowych skrzyżowano z ustalonym szczepem czarnych myszy „nie-agouti”, całe pokolenie F₁ było typu dzikiego. W pokoleniu F2 obok typów rodzicielskich (myszy cynamonowe i czarne „nie-agouti”) oraz typu dzikiego, wystąpił typ o czwartym z kolei zabarwieniu - czekoladowym. Barwą czekoladową nazywamy jednolitą, intensywną barwę brązową. Jakie są pod względem genetycznym myszy barwy czekoladowej? Przedstaw schemat tej krzyżówki.

24. Jakich fenotypów i w jakich stosunkach liczbowych powinniśmy się spodziewać wśród potomstwa osobnika F1 z zadania nr 23 krzyżowanego wstecznie z rodzicem cynamonowym? A jakich z rodzicem „nie-agouti” (czarnym)? Przedstaw schematy tych krzyżówek.

25. Albinotyczne myszy białe o różowych oczach są homozygotyczne pod względem allelu recesywnego pary C/c, niezależnej od par A/a i B/b pod względem przekazywania genetycznego. Cztery różne, kojarzone w bliskim pokrewieństwie i przez to przypuszczalnie homozygotyczne albinotyczne linie skrzyżowano z ustalonym szczepem typu dzikiego, otrzymując w każdym przypadku liczne pokolenie F2. Jakie genotypy można przewidzieć dla linii albinotycznych na podstawie liczebności pokolenia F2 przedstawionego w tabeli:

F2 z linii	Liczba potomstwa
		Typ dziki	„nie-agouti” (czarny)	cynamonowy	czekoladowy	albinotyczny
1	87	0	32	0	39
2	62	0	0	0	18
3	96	30	0	0	41
4	287	86	92	29	164

Uwaga!

Wiadomo, że osobniki F1 Wszystkich krzyżówek myszy otrzymały ABC od rodzica typu dzikiego i c od rodzica albinotycznego. Zatem krzyżówki, z których otrzymano F2 można przedstawić jako A_B_Cc x A_B_Cc. W krzyżówkach tych samce i samice w każdym F1 mają ten sam genotyp. W F2, z linii 1, myszy cynamonowe musiały otrzymać allel b od każdego z rodziców. Wszystkie jednak barwne myszy mają zabarwienie typu agouti. Pokolenie F1 z linii 1 musiało zatem być AABbCc. Ponieważ otrzymały one od rodzica typu dzikiego - ABC, od rodzica albinotycznego musiały otrzymać - Abc, a jeżeli albinotyczna linia 1 jest homozygotyczna to jej genotyp musi być Aabbcc. Dla sprawdzenie zwróćmy uwagę, że otrzymany tu wynik odpowiada szczególnemu przypadkowi 9:3:4.

Odpowiedź można uzyskać o wiele szybciej pamiętając, że jest to zmieniony stosunek podwójnej heterozygoty (9:3:4) w przypadku heterozygotyczności w stosunku do albinizmu i pary alleli B-b.

26. Pewna krzyżówka daje w pokoleniu F2 zmodyfikowany stosunek rozszczepienia dla podwójnej heterozygoty 9 : 7. Jakiego stosunku fenotypowego powinniśmy oczekiwać w krzyżówce testowej osobnika F1?

27. Jakiego stosunku fenotypowego powinniśmy oczekiwać w krzyżówce testowej z osobnikiem F1 pochodzącym z krzyżówki dającej w F2 rozkład cech 13 : 3? To samo należy rozważyć dla osobników dających w F2 następujące stosunki fenotypowe:

1. 9:3:4

2. 12:3:1

3. 15:1

4. 9:6:1

5. 1:2:2:4:1:2:1:2:1

6. 3:6:3:1:2:1

7. 9:3:3:1

Przykład: stosunek 13 : 3 występuje wtedy, gdy dominujący allel jednego genu powoduje efekt fenotypowy nieodróżnialny od efektu powodowanego przez homozygotyczny allel recesywny niezależnego genu. A wiec, fenotypowy stosunek podwójnej heterozygoty 9A_B : 3A_bb : 3aa_B : 1aabb jest 13 : 3, ponieważ tylko trzeci fenotyp jest odróżnialny, a pierwszy, drugi i czwarty są takie same.

Świnie, odmiany Duroc Jersey, charakteryzują się czerwoną barwą sierści. Znane są również dwie, utrzymujące się w typie, linie o barwie piaskowej A i B. Jeżeli świnię barwy piaskowej, pochodzącą z którejś z tych linii, skrzyżowano z normalną świnią (barwy czerwonej), to F1 było barwy czerwonej, a w F2 zaobserwowano stosunek - 3 świnie barwy czerwonej : 1 barwy piaskowej.

28. Jeżeli skrzyżujemy świnię o piaskowej barwie szczeciny, z linii A, ze świnią także piaskową, pochodzącą z linii B, pokolenie F1 jest barwy czerwonej. Spróbuj wysunąć hipotezę pozwalającą na wytłumaczenie tego zjawiska, używając odpowiednich symboli genów i wypisując przypuszczalne genotypy i fenotyp.

29. Jeżeli osobniki pokolenia F1, z poprzedniego zadania, użyjemy jako rodziców w celu otrzymania F2, to można zaobserwować następujące stosunki liczbowe pod względem barwy sierści - 9 czerwonych : 6 piaskowych : 1 biała. Spróbuj zinterpretować to zjawisko. Sprawdź, czy wytłumaczenie to zgadza się z założeniem z zadnia poprzedniego. Jeżeli nie, spróbuj jeszcze raz odpowiedzieć na tamto pytanie.

U drobiu osobniki o genotypie rrpp mają grzebień pojedynczy; R_P_ grzebień orzeszkowy; rrP_ grzebień groszkowy, a R_pp grzebień różyczkowy.

30. Jakie typy grzebieni i w jakich stosunkach liczbowych wystąpią w pokoleniach F1 i F2 krzyżówki między osobnikami o grzebieniu pojedynczym a osobnikiem o grzebieniu orzeszkowym utrzymującym się w typie?

31. Jakie są genotypy rodziców krzyżówki: orzeszkowy x różyczkowy dającej potomstwo w następującym stosunku - 3 różyczkowe : 3 orzeszkowe : 1 groszkowy : 1 pojedynczy?

32. Jakie są genotypy krzyżówki: orzeszkowy x różyczkowy dającej w potomstwie wyłącznie osobniki o grzebieniach różyczkowych?

33. Jaki genotyp może mieć osobnik o grzebieniu fenotypowo orzeszkowym? Wypisz możliwe genotypy.

34. Z czego może wynikać w pokoleniu F2 następujący stosunek fenotypowy - 27 : 37?

Wskazówka: spróbuj założyć, że mamy do czynienia z potrójnymi heterozygotami.

35. Czy genetyczne wyjaśnienie stosunku 27 : 37 jest bardziej zbliżone do interpretacji 9 : 7, czy 15 : 1? Wyjaśnij to.

Wzorcowy typ pomidorów charakteryzuje się wysokim wzrostem, ma powcinane liście i purpurowo podbarwione łodygi (na skutek wytwarzania antocjanu), a miąższ dojrzałych owoców jest czerwony. Rośliny odchylające się od typu są karłowate, mają liście "ziemniaczane", łodygi zielone (brak synezy antocyjanu), a miąższ dojrzałych owoców jest żółty. Geny powodujące te zmiany są recesywne w stosunku do genów typu dzikiego i oznacza się je następującymi symbolami:

C/c - liście powcinane/liście ziemniaczane

D/d - wysoki wzrost/karłowatość

A/a - wytwarzanie antocyjanu/braku antocyjanu

R/r - czerwone zabarwienie miąższu/żółte zabarwienie miąższu owoców

36. Utrzymujące się w typie pomidory o purpurowych pędach skrzyżowane z pomidorami o pędach zielonych dają całe F1 o pędach purpurowych. Kiedy osobniki F1 zostały skrzyżowane wstecznie z roślinami o pędach zielonych, to potomstwo składało się z 482 osobników o pędach purpurowych i 523 o pędach zielonych. Przedstaw te krzyżówki, podaj odpowiednie genotypy, fenotypy i komórki rozrodcze.

37. Kiedy skrzyżowano utrzymującą się w typie linię pomidorów o pędach purpurowych i liściach ziemniaczanych z utrzymującą się w typie linia o pędach zielonych i liściach powcinanych, stwierdzono w F2 stosunek 9:3:3:1. Przedstaw za pomocą schematu, krzyżówkę między osobnikami F1 a rodzicem o pędach purpurowych i liściach powcinanych. Przedstaw za pomocą schematu, krzyżówkę testową z użyciem tego samego pokolenia F1. Jakiego stosunku fenotypowego należy oczekiwać w potomstwie każdej z tych krzyżówek?

38. Jaka część potomstwa F2 będzie genotypowo taka sama, jak linia rodzicielska o pędach zielonych i liściach ziemniaczanych? A jaka fenotypowo? Jaka część będzie genotypowo taka sama, jak linia o wysokim wzroście i pędach purpurowych oraz liściach powcinanych? A jaka część będzie identyczna fenotypowo?

39. Jaki genotyp i fenotyp w F1 będą miały rośliny powstałe ze skrzyżowania pomidorów o pędach purpurowych i liściach powcinanych (AACC) z pomidorami o pędach zielonych i liściach ziemniaczanych? Jaki będzie rozkład cech w krzyżówce wstecznej, gdy rośliny F1 skrzyżowane zostaną z rodem rodzicielskim o pędach zielonych i liściach ziemniaczanych, jeżeli założymy niezależną segregację par alleli A/a i C/c?

40. W F2, wyhodowanym z F1 (zadanie powyżej), MacArthur stwierdził 1790 roślin o pędach purpurowych i liściach powcinanych, 620 o pędach purpurowych i liściach ziemniaczanych, 623 rośliny o pędach zielonych i liściach powcinanych oraz 222 rośliny o pędach zielonych i liściach ziemniaczanych. Czy jest to zgodne z naszym założeniem niezależnego rozdziału tych dwóch par alleli?

41. U pomidorów okrągły kształt (O) dominuje nad wydłużonym (o), a gładka skóra (P) nad omszałą (p). Krzyżówki testowe osobników F1 heterozygotycznych pod względem tych par alleli dają, wg McArthura, następujące wyniki:

Gładkie okrągłe	Gładkie wydłużone	Omszone okrągłe	Omszone wydłużone
12	123	133	12

Czy te dwie pary sprzężonych alleli występowały w układzie cis czy trans? Oblicz procent rekombinacji.

42. Utrzymującą się w typie linię pomidorów o wzroście wysokim, pędach purpurowych i liściach powcinanych skrzyżowano z linią karłowatą, o pędach zielonych i liściach ziemniaczanych. Jakiego rodzaju komórki rozrodcze i w jakich stosunkach będą wytwarzały rośliny F1, zakładając niezależną segregację wszystkich trzech par alleli?

43. W tabeli podane są wyniki pięciu niezależnych krzyżówek pomidorów o różnych fenotypach. Jakie są najbardziej prawdopodobne genotypy rodziców w każdym przypadku?

Fenotypy krzyżowanych linii		Liczba roślin potomnych o cechach:
				pędy purpurowe, liście powcinane	pędy purpurowe, liście ziemniaczane	pędy zielone, liście powcinane	pędy zielone, liście ziemniaczane
A	pędy purpurowe , liście powcinane x pędy zielone, liście powcinane	321	101	310	107
B	pędy purpurowe, liście powcinane x pędy purpurowe, liście ziemniaczane	219	207	64	71
C	pędy purpurowe, liście powcinane x pędy zielone, liście powcinane	722	231	0	0
D	pędy purpurowe, liście powcinane x pędy zielone, liście ziemniaczane	404	0	387	0
E	pędy purpurowe, liście ziemniaczane x pędy zielone, liście powcinane	70	91	86	77

Przykład

Wiemy, że biorąca udział w krzyżówce A forma rodzicielska o pędach purpurowych i liściach powcinanych ma dominujący allel dla każdej pary genów, ale nie wiemy na podstawie jej fenotypu czy jest ona homo- czy heterozygotyczna. Można ją wobec tego oznaczyć jak A?C?. Podobnie druga forma rodzicielska jest aaC? Zadanie polega na usunięciu znaków zapytania.

W tym celu należy wykazać, że w analizowanym przykładzie potomstwo o pędach zielonych i liściach ziemniaczanych (aacc) musiało otrzymać allel recesywny z każdej pary genów od obu rodziców. A więc genotypy rodzicielskie muszą być: AaCc x aaCc. Przewidywany stosunek liczbowy potomstwa w poszczególnych klasach fenotypowych dla takiej krzyżówki wynosi 3:1:3:1, co dobrze zgadza się z wynikami liczbowymi podanymi w tabeli.

44. Jakie mogły być genotypy roślin, które po skrzyżowaniu wytworzyły:

35 roślin wysokich o czerwonych owocach,

31 roślin wysokich o żółtych owocach,

38 roślin karłowatych o czerwonych owocach,

33 rośliny karłowate o żółtych owocach?

45. Pokolenie F2 z tej krzyżówki składało się z 3084 roślin o pędach purpurowych i 1093 o pędach zielonych. Czy jest to zadawalająco zgodne ze spodziewanym teoretycznie rozkładem cech wśród potomstwa? Sprawdź, czy p jest większe od 0,05.

46. Kiedy ustalony ród o purpurowych pędach i ziemniaczanych liściach skrzyżowano z ustalonym rodem o zielonych pędach i liściach powcinanych, MacArthur zaobserwował w F1 247 roślin o pędach purpurowych, liściach powcinanych, 90 roślin o pędach purpurowych, liściach ziemniaczanych, 83 rośliny o pędach zielonych, liściach powcinanych i 34 rośliny o pędach zielonych, liściach ziemniaczanych. Oblicz spodziewaną w F2 liczbę roślin we wszystkich klasach fenotypowych (ogólna liczba badanych roślin wynosi 454), używając:

- metody szachownicy,

- metody prawdopodobieństwa, czyli metody ułamków.

Zbadaj testem χ² zgodność wyników doświadczalnych z teoretycznie przewidywanymi.

47. W pewnym eksperymencie śledzono dziedziczenie barwy kwiatów u dziwaczka. Skrzyżowano dwie rośliny o różowych kwiatach, które wydały następujące potomstwo: 42 rośliny o kwiatach czerwonych, 86 roślin o kwiatach różowych i 39 o kwiatach białych. Przedstaw krzyżówkę i używając testu χ² sprawdź, czy wyniki są zgodne z oczekiwaniem.

U Drosophilia geny cu (curled wings) i geny ss (spineless britles) są recesywne i umiejscowione na chromosomie 3. Barwa vermilion u Drospohila dziedziczy się jak gen recesywny sprzężony z płcią. Podobnie jak barwa oczu vermilion, biała barwa oczu (w) u Drosophila zależy od genu recesywnego sprzężonego z płcią.

48. Przyjmując jako rodziców samicę typu dzikiego i samca cu, ss przedstaw genotypy, gamety i fenotypy rodziców oraz pokolenia F1 i F2.

49. U D. melanogaster geny warunkujące cechę cn (cynobrowa barwa oka) i b (czarna barwa ciała) są sprzężone. Krzyżowano ze sobą podwójne heterozygoty. Podaj fenotypy, genotypy i gamety krzyżowanych muszek oraz genotypy i fenotypy nowych osobników.

50. Załóżmy, że w wyniku krzyżówek opisanych w poprzednim pytaniu, uzyskano w F2 następujące typy:

Dziki	292
Curled	9
Curled spinless	92
Spinless	7
Razem	400

Pamiętając, że u samca Drosophila nie występuje crossing-over odpowiedz, czy można w jakiś uzasadniony sposób określić odległość na mapie między genami cu i ss. Oblicz te odległość i objaśnij swoja metodę.

51. Jakie fenotypy powinniśmy stwierdzić u potomstwa krzyżówki pomiędzy samicą vermilion a samcem typu dzikiego?

52. Przypuśćmy, że samica vermilion (z poprzedniego zadania) miała skład genetyczny XX. Jakie fenotypy wystąpią u zdolnego do życia potomstwa pochodzącego z tej krzyżówki? Przedstaw schematycznie tę krzyżówkę uwzględniając fenotypy, genotypy rodzicielskie oraz gamety, genotypy i fenotypy F1.

53. Załóżmy, że gdy skrzyżowano białooką samicę z samcem typu dzikiego (w+) dała ona białookie samice i czerwonookie samce. Jak można wytłumaczyć ten wynik? Jak sprawdziłbyś swoje wyjaśnienie?

54. Załóżmy, że u Drosophila występują trzy pary alleli: +/x, +/y, +/z. Jak wskazują symbole każdy gen zmutowany jest recesywny w stosunku do alleli typu dzikiego. Po skrzyżowaniu samic heterozygotycznych pod względem tych trzech loci z samcami typu dzikiego, otrzymano następujące wyniki:

Płeć	Fenotyp	Liczba osobników
Samice	+ + +	1010
Samce	+ + +	30
		+ + z	32
		+ y +	441
		+ y z	1
		x + +	0
		x + z	430
		x y +	27
		x y z	39

Jakie było rozmieszczenie tych genów na obu chromosomach u heterozygotycznych samic? Oblicz odległości na mapie między tymi genami oraz współczynnik koincydencji. Na którym chromosomie Drosophila mogą znajdować się te geny?

55. 
    
    Załóżmy, że u Drosophila występują trzy pary alleli: +/n, +/o i +/p. Geny n, o i p są recesywne i sprzężone z płcią. Znajdują się one na chromosomie X w kolejności n-o-p, przy czym n jest oddalony o 12 jednostek od o, o jest natomiast oddalony o 10 jednostek od p. Współczynnik koincydencji dla tego odcinka chromosomu X wynosi 0,5. Określ jakie rodzaje i jakie częstości fenotypów powinny wystąpić w potomstwie składającym się z 2000 osobników otrzymanych po skrzyżowaniu samic o genotypie z samcami typu dzikiego.

56. U kukurydzy, na chromosomie 3, zidentyfikowano następujące pary alleli:

+/b - warunkuje barwę rośliny (intensywna, względnie słaba)

+/lg - warunkuje wykształcenie liścia z języczkiem lub bez języczka

+/v - roślina zielona, względnie zieleniejąca

Krzyżówka testowa między formą potrójnie recesywną i roślinami F1 heterozygotycznymi pod względem tych trzech par genów daje w potomstwie następujące fenotypy:

+ v lg	305
b + lg	128
b v lg	18
+ + lg	74
b v +	66
+ + +	22
+ v +	112
b + +	275
Razem	1000

Podaj kolejność genów, odległości na mapie pomiędzy genami oraz współczynnik koincydencji.

57. U kukurydzy geny an, br oraz f znajdują się na chromosomie 1. Na podstawie danych R. A. Emersona, podanych dalej, określ kolejność genów na chromosomie, odległość na mapie i genotypy rodziców homozygotycznych użytych do otrzymania heterozygoty.

Potomstwo krzyżówki testowej:

+ + +	88
+ + f	21
+ br +	2
+ br f	339
an + +	355
an + f	2
an br +	17
an br f	55
Razem	879

58. W serii krzyżówek testowych częstość rekombinacji między genami a i c wynosi 0,1; między genami a i b - 0,27; między b i c - 0,2. Ustal kolejność tych trzech genów. Wyjaśnij, dlaczego częstość rekombinacji między skrajnymi genami nie jest sumą częstości rekombinacji między dwoma parami.

59. Załóżmy, że mężczyzna, który nie choruje na hemofilię, ale którego ojciec był dotknięty ta chorobą, ożenił się z kobietą z rodziny, w której nie występowała nigdy hemofilia. Jakie istnieje prawdopodobieństwo wystąpienia tego schorzenia wśród ich dzieci?

60. Załóżmy, że kobieta, której ojciec był chory na hemofilię, ale która sama nie ma objawów tego schorzenia, poślubiła zdrowego mężczyznę. Jakie jest prawdopodobieństwo wystąpienia hemofilii u ich dzieci?

61. Jakie jest prawdopodobieństwo wystąpienia hemofilii wśród synów córki z małżeństwa z poprzedniego zadania, jeżeli kobieta ta poślubiła zdrowego mężczyznę?

62. Stwierdzono, że można odróżnić kobiety heterozygotyczne pod względem hemofilii od normalnych homozygotycznych kobiet. Okazało się, bowiem, że czas krzepnięcia krwi heterozygot jest dłuższy, ale nie na tyle długi, aby stanowić zagrożenie dla życia. Jak możesz zastosować tę wiadomość do poprzedniego zadania?

63. Rodzice (kobieta, której ojciec był chory na hemofilię, ale która sama nie ma objawów tego schorzenia i zdrowy mężczyzna) mają syna niedotkniętego hemofilią. Jakie jest prawdopodobieństwo, że następny syn także będzie zdrowy?

64. Przypuśćmy, że taka rodzina (jak w poprzednim zadaniu), będzie miała dwóch synów. Jakie jest prawdopodobieństwo, że obaj będą zdrowi?

65. Jeżeli rodzina, jak w zadaniu 59, będzie mieć sześciu synów, jakie jest prawdopodobieństwo, że trzech spośród nich będzie dotkniętych hemofilią, a trzech będzie zdrowych?

66. Rodzina z zadnia 59, oczekuje dziecka. Jakie jest prawdopodobieństwo, że będzie ono zdrowe? A jakie, że będzie dotknięte hemofilią?

67. Rodzina z zadania 59, ma sześcioro dzieci. Jakie jest prawdopodobieństwo, że dwoje z nich jest zdrowych a czworo dotkniętych hemofilią?

68. Gen na oczy piwne, dominuje nad genem na niebieska barwę oczu. Mężczyzna o piwnych oczach ma ośmioro dzieci o oczach piwnych z kobieta o oczach niebieskich. Jakie są genotypy rodziców i dzieci?

69. Mężczyzna o niebieskich oczach, którego rodzice mieli oczy piwne, ma z kobietą o oczach piwnych dziecko o oczach niebieskich. Jakie są genotypy wszystkich osób wymienionych w zadaniu?

70. Jeżeli oboje rodzice są heterozygotami heterozygotami oczach piwnych to:

1. jakie jest prawdopodobieństwo, że ich pierwsze dziecko będzie miało oczy niebieski?

2. Jakie jest prawdopodobieństwo, że drugie dziecko będzie miało oczy niebieskie, jeżeli pierwsze ma oczy piwne?

71. W przypadku wątpliwego ojcostwa, jakie grupy krwi u mężczyzny wykluczają podejrzenie, jeśli:

1. matka ma grupę krwi B, dziecko 0

2. matka ma grupę krwi B, dziecko AB

3. matka ma grupę krwi A, dziecko B

4. matka ma grupę krwi 0, dziecko 0

72. W określonej populacji ludzkiej 99% osób ma grupę krwi Rh+, co wiąże się z obecnością dominującego genu D. Jaka będzie częstotliwość genotypów Dd, DD, jeśli krzyżowanie jest przypadkowe?

73. Łaciata kotka ma miot liczący osiem kociąt: 1 samiec żółty, 2 samce czarne, 2 samice żółte i 3 samice łaciate. Zakładamy, że miot ten pochodzi od jednego ojca. Jaka była jego barwa?

74. Czarna kotka ma miot składający się z siedmiu kociąt: 3 czarne samce, 1 czarna samica i 3 łaciate samice. Zastanów się, jaki był przypuszczalnie ojciec?

75. Żółta kotka ma miot składający się z czterech kociąt: 1 żółte i 3 łaciate. Zakładając, że miot pochodzi od jednego ojca, jakiej płci jest żółte kocię?

76. Załóżmy, że chcemy sprawdzić czy u kotów, podobnie jak u myszy, osobniki o składzie genetycznym X0 są fenotypowo samicami. Jakiej barwy powinno być kocię płci żeńskiej - żółtej, szylkretowej czy czarnej, w zależności od tego, jakiej barwy byli jego rodzice?

77. Zdarza się, choć bardzo rzadko, że szylkretowe kocury są płodne. Jakie dane genetyczne sugerują, że takie kocury maja skład genetyczny XX?

78. Homozygoty w stosunku do recesywnych genów c i d skrzyżowano z dominującymi homozygotami ++. Mieszaniec pokolenia F1 skrzyżowano następnie z osobnikiem podwójnie recesywnym c,d. Uzyskano potomstwo:

903 osobniki ++

897 osobników cd

98 osobników +d

92 osobniki c+

Wyjaśnić wyniki i określić związek pomiędzy genami c i d.

79. W wyniku krzyżówki podwójnej heterozygoty AaBa z homozygotą recesywną aabb otrzymano następujące klasy osobników: AaBb - 24,

Aabb -176,

aaBb -184,

aabb - 16.

Jaki układ tych sprzężonych alleli występował u heterozygoty? Jak daleko od siebie leżą te geny na chromosomie.

80. Jaki byłby wynik krzyżówki pomiędzy homozygotą (c+) a homozygotą (+d) w stosunku do cech omawianych w zadaniu poprzednim, a następnie krzyżówki testowej mieszańca z podwójną homozygotą recesywną.

81. Psy rasy cocker-spaniel genotypie zawierającym gen A oraz B maja czarne umaszczenie, A_bb mają umaszczenie rude, aa_B - umaszczenie brązowe, a aabb - umaszczenie jasnożółte. Skrzyżowano czarnego psa z jasnożółtym, urodziło się jasnożółte szczenię. Jakiego stosunku genotypowego należy oczekiwać z krzyżówki tego czarnego psa z osobnikiem o tym samym, co on genotypie?

82. Krzyżówka daje w pokoleniu F2 rozszczepienie 9:7. 9/16 osobników o cesze C i 7/16 o cesze c. Jakiego rozszczepienia powinniśmy oczekiwać w krzyżówce testowej z pokoleniem F1?

83. Jeśli otrzymać z F1 pokolenie F2, to wystąpi w nim rozszczepienie w stosunku 9 : 3 : 4. Jakiego stosunku fenotypowego powinniśmy oczekiwać w krzyżówce testowej z F1?

84. Jeżeli w zamkniętej populacji występuje recesywny allel z częstością 0,2, a w drugiej równej liczebnie populacji allel ten nie występuje to:

1. w jakiej części osobników pierwszej populacji allel ten ujawni się w fenotypie?

2. po złączeniu obu populacji w jedną i osiągnięciu stanu równowagi, jaka będzie częstotliwość cechy recesywnej?

85. Indianie plemienia Hopi z zachodniej, górzystej i pustynnej części USA żyją w małych osadach, tworząc zamknięte populacje o wysokim stopniu krzyżowania się w pokrewieństwie. W populacjach występuje o wiele większy procent albinosów (1:200) niż w Europie (1:20000). Oblicz, jaki procent populacji Hopi stanowią heterozygoty z recesywnym genem albinizmu?

11

+ + p

n o +

^

---