Как правильно рассчитать расщепление?

От ценного быка-производителя получили 80 дочерей, которых в целях улучшения породы скрестили с отцом, получив от каждой четырех телят. К сожалению, бык оказался гетерозиготным по редкому аллелю, вызывающему в гомозиготе заболевание. У 28 из его дочерей в потомстве родились больные телята. Когда в потомстве этих дочерей посчитали соотношение здоровых и больных телят, оно оказалось 72:40, что сильно отличалось от ожидаемого расщепления 3:1. В чем тут дело? Как можно было бы правильно рассчитать расщепление?

Гетерозиготами по этому аллелю должна была быть примерно половина дочерей быка (40), но больные телята родились у 28. Произошло это потому, что у одних гетерозиготных коров оказалось здоровым все потомство, а у других родилось несколько больных телят. Были учтены семьи последнего типа, но не учтены семьи первого типа, за счет этого соотношение сместилось. Вероятность того, что все четыре теленка у гетерозиготной матери окажутся здоровыми, — (3 : 4)4 = 81 : 256; такова же и доля этих семей среди общего числа семей гетерозиготных матерей. Вероятность того, что в семье будет хотя бы один больной теленок = (256-81) : 256. Поскольку учтенных семей гетерозиготных матерей у нас 28, то ожидаемое число неучтенных семей — 28 × (81 : (256 – 81)) = 13. В них по четыре здоровых теленка, поэтому исправленное расщепление выглядит так: (72 + 13 × 4) : 40 = 124 : 40, то есть достоверное не отличается от 3 : 1.

Чей образец ДНК?

В лаборатории были выделены препараты ДНК из мозга человека и мыши. При хранении надписи на пробирках стерлись. Предложите способы, которыми можно восстановить принадлежность образцов ДНК.

В первую очередь в ответе необходимо определить, чем же отличаются эти препараты. Если это выделенная ДНК, то отличаются они нуклеотидной последовательностью (хромосомную структуру в таких препаратах уже не определяется, так как хромосомы при выделении ДНК рвутся на кусочки длиной несколько десятков тысяч пар нуклеотидов). Соответственно, далее требуется описать методы, которые можно использовать для определения отличий именно в нуклеотидной последовательности.

1. Во-первых, это, конечно, секвенирование – определение нуклеотидной последовательности. Здесь надо обсудить, какие именно части генома надо определять, так как просто определять весь геном сильно дорого и сложно. А какую часть от генома взять? Ведь можно выбрать консервативный участок и по нему не увидеть отличий! Важно указать, что секвенировать надо те последовательности, которыми различаются ДНК мыши и человека.

2. Во-вторых, гибридизация специфичных зондов. Обоснование выбора зонда (комплементарен последовательностям, которыми различается ДНК мыши и человека)

3. В-третьих, применение рестрикционного картирования (в реальности в чистом виде оно не применимо, но тонкостей школьник знать не обязан). Для этого необходимо добыть еще препараты ДНК мыши и человека, порезать их рестриктазами и точно так же порезать препараты в пробирках, сравнить наборы фрагментов – по схожести идентифицировать.

4. Использование ПЦР (амплификации ДНК). Обоснование выбора праймеров (комплементарен последовательностям, которыми различается ДНК мыши и человека) Таким образом, в ответе необходимо не просто перечислить все вышеуказанные способы, но дать и обоснование выбора специфичных последовательностей.