Задача по генетике: наследование групп крови и болезней
Решение задачи по генетике: разбор наследования групп крови, цистинурии, дисплазии и гемофилии. Подробные расчёты вероятностей и объяснение генотипов родителей.
Условие задачи:
- Цистинурия — аутосомно-рецессивный признак; у гетерозигот наблюдается лёгкая форма болезни.
- Дисплазия — доминантный, сцепленный с полом признак.
- Гемофилия — рецессивный, сцепленный с полом признак.
Мужчина с III группой крови: его мать болела цистинурией, отец имел I группу крови. Он женился на женщине с IV группой крови; её отец страдал дисплазией, в остальном был нормален. В семье родился сын‑гемофилик.
Вопросы:
- Какова вероятность рождения детей, имеющих IV (AB) группу крови и одновременно имеющих любые две из перечисленных болезней (цистинурия, дисплазия, гемофилия)?
- Какова вероятность рождения сыновей с III (B) группой крови, больных дисплазией?
- Могут ли дочери в этой семье быть кондукторами (носительницами) только гемофилии, не являясь носительницами и/или больными по другим признакам?
Задачи по генетике часто включают анализ наследования групп крови и аутосомно-половых признаков, таких как цистинурия, дисплазия и гемофилия. В этой семье вероятность рождения детей с IV (AB) группой крови и двумя болезнями составляет 3/32, сыновей с III (B) и дисплазией — 1/4 среди сыновей, а дочери вполне могут быть носительницами только гемофилии без других патологий. Разберём генотипы родителей и расчёты шаг за шагом — это классика для задач на генетику с решением.
Содержание
- Генотипы родителей по всем признакам
- Наследование групп крови
- Цистинурия: аутосомно-рецессивный признак
- Дисплазия и гемофилия: сцепленные с полом признаки
- Вероятность рождения детей с IV (AB) группой и двумя болезнями
- Вероятность сыновей с III (B) и дисплазией
- Дочери-носительницы только гемофилии
- Источники
- Заключение
Генотипы родителей по всем признакам
Сначала разберёмся с родителями — без точных генотипов никуда. Мужчина: группа крови III (B), то есть I^B i. Его мать болела цистинурией (cc), отец — нормальный по этому признаку (CC), так что мужчина Cc — лёгкая форма, как у гетерозигот. По дисплазии и гемофилии нормален: X^d Y (где d — нормальный аллель дисплазии, H — нормальный для гемофилии, но уточним позже).
Женщина: IV (AB), I^A I^B. Её отец болел дисплазией (X^D Y, норм по остальному), мать нормальна, так жена X^D X^d. Но есть сын-гемофилик (X^h Y), значит, жена передала X^h — она гетерозигота по гемофилии (X^H X^h). Поскольку два гена на X-хромосоме, фаза такая: от отца X^{D H} (дисплазия + норм гемо), от матери X^{d h} (норм дисп + гемо). По цистинурии жена нормальна (CC), отец её тоже (“в остальном нормален”).
Почему именно такая фаза? Сын-гемофилик получил X^{d h} от матери — классика для задач генетики, где учитывается конкретный потомок. Рекомбинацию игнорируем, как в школьных примерах.
| Признак | Мужчина (отец) | Женщина (мать) |
|---|---|---|
| ABO | I^B i | I^A I^B |
| Цистинурия | Cc | CC |
| Дисплазия/Гемо (X) | X^{d H} Y | X^{D H} / X^ |
Наследование групп крови
Группы крови — аутосомный признак с множественными аллелями (I^A, I^B, i). Скрещивание I^B i × I^A I^B даёт:
| От отца | От матери | Группа у ребёнка |
|---|---|---|
| I^B (½) | I^A (½) | IV (AB) — ¼ |
| I^B (½) | I^B (½) | III (BB) — ¼ |
| i (½) | I^A (½) | II (A) — ¼ |
| i (½) | I^B (½) | III (B) — ¼ |
Итого: IV (AB) — ¼, III (B) — ½ (BB + B). Независимо от пола и болезней — удобно для задач по генетике на группы крови.
А что насчёт Рhesus? Не упомянуто, пропускаем.
Цистинурия: аутосомно-рецессивный признак
Cc × CC. Дети: ½ CC (норм), ½ Cc (лёгкая форма болезни). “Имеет болезнь” — да, для Cc тоже, раз указано “лёгкая форма”. Вероятность цистинурии у любого ребёнка — ½. Автосомно, пол не влияет. Простая моногибридная задача генетика.
Дисплазия и гемофилия: сцепленные с полом признаки
Дисплазия — доминант X-сцепленный (D > d). Гемофилия — рецессив X-сцепленный (h < H). У матери две X: X^{D H} и X^{d h} — передаёт поровну (½ каждая).
У сыновей (X от матери + Y от отца):
- ½ X^{D H} Y: дисплазия (болен), гемо норм.
- ½ X^{d h} Y: дисплазия норм, гемо болен.
Обратите внимание: дисплазия и гемофилия у мальчиков взаимоисключающи — не бывают вместе без рекомбинации.
У дочерей (X^{d H} от отца + X от матери):
- ½ X^{d H} / X^{D H}: дисплазия (D), гемо норм (HH).
- ½ X^{d H} / X^{d h}: дисплазия норм (dd), гемо-носительница (H h, норм фенотип).
- Никто не болен гемофилией (нет hh).
Классические задачи генетика на сцепленное наследование.
Вероятность рождения детей с IV (AB) группой и двумя болезнями
“Любые две болезни”: цистинурия + дисплазия, цистинурия + гемофилия или дисплазия + гемофилия. Учитываем пол (½ мальчик, ½ девочка), AB — ¼ (независимо).
Среди мальчиков (½):
- Цист + дисп: ½ (цист) × ½ (дисп) = ¼
- Цист + гемо: ½ × ½ = ¼
- Дисп + гемо: 0
- Итого две болезни: ½
- С AB: ½ × ¼ = ⅛ от мальчиков, или (½ пол) × ¼ AB × ½ = 1/16 общей.
Среди девочек (½):
- Гемо больна: 0
- Цист + дисп: ½ × ½ = ¼
- Остальное: 0
- Итого: ¼
- С AB: ½ × ¼ × ¼ = 1/32 общей.
Общая вероятность: 1/16 + 1/32 = 3/32.
Могут быть мальчики с цист+дисп (AB) или девочки с цист+дисп (AB). Интересно, правда?
Вероятность сыновей с III (B) группой крови, больных дисплазией
Вопрос про сыновей — считаем среди них (условная вероятность для родившегося сына).
- III (B): ½ (как выше).
- Дисплазия у сына: ½ (X^{D H} Y).
- Независимо: ½ × ½ = ¼.
Если общая среди детей — × ½ (пол), но фраза “рождения сыновей” подразумевает среди сыновей. Стандарт для задач по генетике.
Вероятность сыновей с III (B) группой крови, больных дисплазией
Дочери-носительницы только гемофилии
Да, могут. Носительница гемофилии: H h (норм фенотип), только от матери X^{d h} (½).
Не носитель/больная другими:
- Дисплазия: уже d d в этом случае — норм.
- Цистинурия: CC (½, не Cc).
Итого: ½ (X^{d h}) × ½ (CC) = ¼ среди дочерей. Такие девочки — чистые кондукторы только гемофилии. Вопрос “могут ли” — ответ да.
Источники
Поскольку конкретных внешних ссылок в анализе нет, опираемся на стандартные школьные учебники по генетике (типа “Биология 10 класс” или задачи ЕГЭ). Для проверки — Yandex Wordstat данные по “задачи по генетике” (20506 запросов/мес).
Заключение
В этих задачах по генетике ключевое — разобрать генотипы с учётом фазы на X-хромосоме и лёгкой формы цистинурии у гетерозигот. Вероятности: 3/32 для AB + две болезни, 1/4 сыновей B + дисплазия, да для дочерей-носительниц только гемофилии. Такие расчёты тренируют на ЕГЭ и олимпиадах — пробуйте сами на других примерах наследования групп крови или сцепленных признаков!