杂型合子黑色豚鼠(Bb)相互交配:(a)前三个后代依次为黑、白、黑或白、黑、白的概率是多少?(b)在三个后代中是2黑和1白(不按顺序)的概率是多少?
解:(a) P Bb(黑)×Bb(黑)
F1 3/4(黑)+1/4(白)
令p=黑色后代的概率=3/4,q=白色后代的概率=1/4,则
后代为黑、白和黑概率=p·q·p=p2q
后代为白、黑和白概率=q·p·q=pq2
概率相加=p2q+pq2=3/16。
(b)考虑产生2黑1白的方式:
后代顺序
概率
第一
第二
第三
黑
黑
白
=(3/4)(3/4)(1/4)=9/64或
黑
白
黑
=(3/4) (1/4) (3/4) =9/64或
白
黑
黑
= (1/4) (3/4)(3/4) =9/64
概率相加=3(3/4)2(1/4)=27/64
由上分析可知,一旦确定了产生2黑1白的方式(3种),总概率就等于3(3/4)2(1/4)=27/64。
带有完全隐性致死基因的一头杂型合子公牛和32头母牛交配,每一母牛生3头小牛。其中12头母牛生有死产小牛(一头或多于一头),所以这些母牛必定是致死基因携带者。在这群体中还可能有多少头携带者母牛尚未鉴定。
解:一杂型合子母牛同一杂型合子公牛交配生3头小牛,没有死产(全为正常)小牛的概率可作如下计算:
生正常小牛的概率是3/4,所以3头小牛都是正常的概率=(3/4)3=27/64,这也就是不能鉴定出携带者母牛(生3头小牛时)的概率。于是,能鉴定出携带者母牛的概率是(1-27/64)=37/64。令X=该群体杂型合子(携带者)母牛头数,则(37/64)X=12。解得X=21。由于其中12头已鉴定出来,在该群体中可能还有9头母牛携带者尚未鉴定出来。
豚鼠黑毛和白毛分别由显性基因B和其隐性等位基因b控制。假定Ⅱ1和Ⅱ4没有携带隐性等位基因b(除非有相反的实验证据)。计算Ⅲ1×Ⅲ2的后代白毛的概率。
解: 由于Ⅱ2个体为白色(bb),Ⅰ1和Ⅰ2必然都为杂型合子(Bb)。如果Ⅲ1或Ⅲ2为白色,就可推出Ⅱ1和Ⅱ4个体是杂型合子;现实验事实不是这样。这就导致我们假定:Ⅲ1和Ⅲ2是杂型合子(Bb)。在这情况下,Ⅱ3也必须是杂型合子(为使Ⅲ2携带隐性等位基因)。根据分析可确定:Ⅱ1是杂型合子,因为它的双亲(Ⅱ1和Ⅱ2)是BB和bb。注意,Ⅱ3是黑色,Ⅰ1×Ⅰ2的黑色后代是杂型合子的概率为2/3。所以在该系谱中,Ⅲ1必为杂型合子。于是Ⅲ1和Ⅲ2的后代是白毛的概率为(2/3)(1/2)(1/4)=1/12。
果蝇中一常染色体的隐性基因(tra)纯合时,雌果蝇(X/X)转化为不育的雄蝇。基因(tra)在雄性(X/Y)中没有效应。对tra位点来说是杂型合子的雌蝇(+/tra)与纯合隐性(tra/tra)雄蝇杂交,F1,F2的期望性比各为多少?
解:我们用“/”把同源染色体或其上的等位基因分开,用“,”把非等位基因对分开。
亲本 X/X,+/tra × X/Y, tra/tra
正常 雌 正常 雄
配子 X + Xtra X tra Ytra
F1
配子 配子
X+
X tra
X tra
X/X, +/tra 正常 雌
X/X, tra/tra “转化”雄
X tra
X/Y, +/tra 正常 雄
X/Y, tra/tra 正常 雄
F1:的期望性比为3/4雄:1/4雌
F2:由于在F1中的“转化”,雄蝇没有生育能力,所以在F2共有二种交配类型,每一种交配频率为1/2。
第一种:X/X,+/tra雌 × X/Y, + /tra 雄
配子
配子
X+
X tra
X+
X/X, +/+ 雌
X/X, +/tra 雌
Xtra
X/X, +/tra 雌
X/X, +/tra “转化”雄
Y+
X/Y, +/+ 雄
X/Y, +/tra 雄
Ytra
X/Y, +/tra 雄
X/Y, tra/tra 雄
这一类交配类型中F2的性比为3/8 雌 :5/8 雄 。由于这种类型的交配频带率仅为所有可能交配类型的1/2,所以它们占整个F2后代中的性比为1/2×3/8=3/16雌 :1/2×5/8=5/16雄
第二种:X/X,+/tra 雌 × X/Y, tra/tra 雄
这个交配类型与样本的交配类型一样,后代中有3/4雄、1/4雌,又由于这种交配的频率为1/2,所以它们占整个F2后代中的性比为(1/2)(3/4)=3/8雄:(1/2)(1/4)=1/8雌。
将两种交配类型所产生的雌雄后代分别相加得:雌 =3/16+1/8=5/16, 雄=5/16+3/18=11/16,整个F,雌雄性比为5:11。
已知人类的血友病(hemophilia)是一种隐性性连锁基因(h)引起的。试根据下图家系的信息,回答以以下几个问题:(a)如果Ⅱ2与一正常男性结婚,她的第一个男孩患血友病的概率是多少?(b)假设她的第一个孩子是血友病患者,她的第二个孩子是患血友病的男孩的概率是多少?(c)如果II3与一血友病男性结婚,她的第一个孩子为正常的概率是多少?(d)如果I1的母亲表型正常,她的父亲表型如何?(e)如果I1的母亲表型为血友病,她的父亲表型如何?
解:
由于II4是一男性血友病患者(hY),所以血友病基因(h)必在X染色体上,而这条X染色体来自他的母亲(I1)。由于I1表型正常,所以她必须是血友病基因的携带者,即杂型合子(Hh)。I2和II1都是正常男性(HY),所以II2是女性携带者(Hh)的概率为1/2。一女性携带者同一正常男性结婚,它们的孩子是血友病男孩的概率为1/4。由于II2是杂合子的概经为1/2,所以II2产生一血友病男孩的概率为1/4×1/2=1/8。
由于她的每一个孩子是血友病患者,她必然是血友病基因的携带者,所以携带者母亲(Hh)与一正常男性结婚,其后从中有1/4是血友病男孩。
II3有1/2的可能是血友病基因携带者(Hh)。她与一血友病男人(hY)结婚;期望其孩子(男和女)有1/2患血友病。II3是携带者并产生一血友病孩子的概率就为1/2×1/2=1/4,所以她的第一个孩子是正常的概率应为3/4。
从已给的信息不可能推断I1父亲的表现型,因为I1 的父亲可能是正常的,也可能患血友病;这两种情况,在I1的正常母亲的基因型合适的条件下,均可生杂合子的正常女儿(Hh)。
HH × Hy =Hh(I1)
Hh × HY =Hh(I1)
(e) 当I1的母亲为血友病时,其父亲必然是具有正常等位基因(HY),即表现型正常。
6、亲本 AbC/aBc×abc/abc
染色体图 a 10 b 20 c
干涉 40%
在上述条件下,预测子代表现。
解:步骤1 三因子杂种亲本产生的配子决定了亲本类型、单互换型(共有两个区,每区一种)和双互换型。
F1
步骤1
步骤2至步骤5
亲本型
AbC
35.6%
71.2%
aBc
35.6%
单互换型
ABc
4.4%
8.8%
(区1)
abC
4.4%
单互换型
Abc
9.4%
18.8%
(区2)
aBC
9.4%
双互换型
ABC
0.6%
1.2%
abc
0.6%
100.0%
步骤2 两个图距和符合系数三个数相乘,可算出期望双互换频率:
0.1(0.2)0.6=0.012 或1.2%
这两种双互换应相等,各占有 0.6%。
步骤3 计算区Ⅱ(在b和c间)内的单互换并校正(因在这区也涉及了双互换):
20%-1.2%=18.8%
同理,这两个单互负各占9.4%。
步骤4 区1(要a和b间)的单互换仿步骤3计算:10%-1.2%=8.8%
该两单互换各占4.4%
步骤5 总加所有单互换和双互换型,并以100减去这个和,即得亲本型百分数:
100-(8.8+18.8+1.2)=71.2%
每一亲本类型为35.6%
为方便起见,不必写出子代完整的基因型和表现型。便如,三因子杂种亲本产生的配子AbC和测交亲本产生的配子abc结合时,基因型显然是AbC/abc;而表现型,在这三个位点分别表现显性、隐性和显性性状。
对子代结果进行预测的第二种方法,需要利用互换和(或)非互换概率的相互关系。但这种方法只适用于无干涉情况。
7、西红柿的连锁群V有三个隐性:a,不产生花色素苷;hl,产生无毛植株;j,产生无分枝果梗。在3000个三因子杂种的测交后代中,有如下表现型:
259无毛 268无花色素苷、无分枝、无毛
40无分枝、无毛 941无花色素苷、无毛
931无分枝 32无花色素苷
260正常 269无花色素苷、无分枝
在三因子杂种中,这些基因是如何连锁的?(b)估算这些基因的距离。
解:(a)在测交一代中含个体数量最多的表现型是无分枝(931)和无花色素苷、无毛(941)。因此j在三因子杂种亲本的一染色体上,a和hl在另一染色体上。双互换型(DCO)的个体数最少:无分枝、无毛(40)和无花色素苷(32)。
情况1 如果无分枝在中间,就不可能得到实际的双互换:
P AjHl/aJhl
F1 DCO AJHl
ajhl
情况2 如果hl在中间,可得到实际双互换。所以亲本基因型:
P J hl a/j Hl A
F1 DCO J Hla=无花色素苷
JhlA=无分枝、无毛
即然已知三因子杂种亲本的基因型,就可预测单互换类型。
P J hl a/j Hl A
F1 j和hl(区Ⅰ)间的单互换(SCO)产生:
SCO(Ⅰ)JHlA=正常(260)
Jhla=无分枝、无毛、无花色素苷(268)
所以,在j和hl间产生的所有互换(单和双互换)百分数是
(260+268+32+40)=600/3000=0.2=20%
即20个图距单位。
同理,在hl和a间单互换(区Ⅱ)也可得到。
P Jhla/jHlA
F1 SCO(Ⅱ) JhlA=无毛(259)
jHla=无分枝、无花色素苷(269)
(259+269+32+40)/3000=600/3000=0.2=20%
即20个图距单位。
注意在SCO(Ⅱ)的无毛、无花色素苷类型的个数(269),与SCO(Ⅰ)的三重突变体类型的个体数(268)接近相等。所以企图把个体数相近的类型配对来估算图距,可能会发生错误。为避免这一错误发生,必须首先确定每个区的单互换类型。
第一套习题中:
5. 假设一个杂合子含有A、B、C三个基因,这三个基因以ABC顺序连锁于一条
染色体上,其等位基因abc相互连锁于它的同源染色体。如果在AB之间以0.05
的频率发生交换,并且在没有干扰的情况下产生aBc配子的频率是0.0025,那么BC之间的交换率是多少?
答案: 0.05或0.1
解题思路:
如果把“产生aBc配子的频率是0.0025”理解成交换率。则利用并发率概念:0.0025/0.05=0.05
如果把“产生aBc配子的频率是0.0025”理解成aBc配子在配子中的比例,则交换率是配子率的两倍为0.05,再利用并发率概念:0.05/0.05=0.1