ГДЗ: Параграф § 55 / Биология 10 класс

Множественное действие гена, или плейотропия, — это явление, при котором один ген влияет на развитие или проявление нескольких различных признаков организма одновременно. Это происходит потому, что продукт гена (например, белок-фермент) участвует в нескольких метаболических путях или процессах, которые, в свою очередь, определяют формирование разных фенотипических характеристик.

• Множественное действие гена (Плейотропия): Один ген контролирует несколько признаков.
• Множественный аллелизм: Несколько (более двух) аллелей одного гена существуют в популяции, но они все контролируют один и тот же признак (например, группы крови).

Схема Скрещивания

Родители (P): \( \text{Q } A a \times \text{ \(\sigma\) } A a \)

Гаметы (G): \( A, a \times A, a \)

Потомство (\( F_1 \)): \( A A, A a, A a, a a \)

Обоснование и Результат

Ген \( A \) в гомозиготном состоянии \( A A \) является летальным, то есть такие организмы погибают на эмбриональной стадии и не рождаются.

• Генотип \( A A \) — гибель (1/4 потомства).
• Генотипы \( A a \) и \( a a \) — жизнеспособны.

Таким образом, из четырех возможных генотипов выживают только три. Если принять, что ген \( A \) определяет доминантный признак (фенотип \( A \cdot \)), а ген \( a \) — рецессивный признак (фенотип \( a a \)), то расщепление по генотипу среди жизнеспособного потомства будет \( A a : a a \) как \( 2 : 1 \). Расщепление по фенотипу также будет \( A \cdot : a a \) как \( 2 : 1 \).

Ответ: Соотношение генотипов и фенотипов среди жизнеспособного потомства будет \( 2 : 1 \).

Определение Генотипов

• Сын (I группа крови): Генотип \( i^0 i^0 \). Поскольку ребенок получил по одному аллелю от каждого родителя, оба родителя должны быть гетерозиготами по рецессивному аллелю \( i^0 \).
• Мать (II группа крови): Генотип \( I^A i^0 \).
• Отец (III группа крови): Генотип \( I^B i^0 \).

Схема Скрещивания

Родители (P): \( \text{Q } I^A i^0 \times \text{ \(\sigma\) } I^B i^0 \)

Гаметы (G): \( I^A, i^0 \times I^B, i^0 \)

Потомство (\( F_1 \)): \( I^A I^B \) (IV гр.), \( I^A i^0 \) (II гр.), \( I^B i^0 \) (III гр.), \( i^0 i^0 \) (I гр. — сын)

Возможность Переливания

Нет, переливание крови родителей ребенку невозможно в большинстве случаев (кроме экстренных ситуаций, когда переливается только плазма, или используется специальная обработка).

• У родителей (II и III группы) в эритроцитах присутствуют агглютиногены A и B соответственно (или оба, если бы были IV группы).
• У ребенка (I группа) в плазме присутствуют агглютинины \( \alpha \) и \( \beta \), которые атакуют агглютиногены A и B.
• При переливании крови матери (\( I^A \)) или отца (\( I^B \)) ребенку (\( i^0 i^0 \)) произойдет реакция агглютинации (склеивание эритроцитов) из-за взаимодействия антигенов донорской крови (A или B) с антителами \( \alpha \) и \( \beta \) в крови реципиента (ребенка), что приведет к гемолизу и может стать причиной смерти.

Важно: I группа крови (\( i^0 i^0 \)) является универсальным донором (может отдавать кровь всем), но универсальным реципиентом ей быть не может, так как содержит оба агглютинина.

Анализ Условия

• Летальный генотип (гибель): \( A A \) (гомозигота по доминантному гену, безволосость).
• Нормальная шерсть: Рецессивный признак, генотип \( a a \).
• Безволосость (жизнеспособные): Гетерозиготный генотип \( A a \).

Определение Генотипов

Первое скрещивание: «Скрещивание двух догов с нормальной шерстью» дало потомство с гибелью (т.е. \( A A \)).

Это противоречит условию, что нормальная шерсть — это \( a a \). В контексте плейотропии ген \( A \) влияет и на шерсть, и на жизнеспособность. Предположим, что условие задачи подразумевает, что скрещивались безволосые доги, которые являются жизнеспособными, т.е. гетерозиготами (\( A a \)) — это распространенная формулировка для этой классической задачи.

Допустим, что "нормальная шерсть" в условии ошибочно и речь о "безволосых, но жизнеспособных" догах:

• Самец 1: \( A a \) (безволосый, жизнеспособный)
• Самка 1: \( A a \) (безволосая, жизнеспособная)

Второе скрещивание: «Тот же самец (\( A a \)) с другой самкой, имеющей нормальную шерсть», потомства \( A A \) не было. Это подтверждает, что самка 2 имеет генотип \( a a \).

• Самец 1: \( A a \) (безволосый)
• Самка 2: \( a a \) (нормальная шерсть)

Схемы Скрещивания

Скрещивание 1 (предполагаемые безволосые гетерозиготы):

P: \( \text{Q } A a \times \text{ \(\sigma\) } A a \)

\( F_1 \): \( A A, A a, A a, a a \)

• \( A A \) — гибель (25%)
• \( A a \) — Безволосые (50%)
• \( a a \) — Нормальная шерсть (25%)

Вероятность гибели потомков в первом скрещивании: \( 1 / 4 \times 100\% = 25\% \).

Скрещивание 2:

P: \( \text{Q } a a \times \text{ \(\sigma\) } A a \)

\( F_1 \): \( A a, a a \)

• \( A a \) — Безволосые (50%)
• \( a a \) — Нормальная шерсть (50%)

В этом скрещивании потомства \( A A \) не будет, что соответствует условию.

Возможные генотипы особей:

• Самец 1: \( A a \)
• Самка 1: \( A a \)
• Самка с нормальной шерстью: \( a a \)