Тема: Взаимодействие генов

решать задачи на взаимодействие неаллельных генов.
Пименов А.В.

и неаллельные гены.

Взаимодействие аллельных генов

Различают несколько типов взаимодействия

аллельных генов:

Полное доминирование, при котором у гетерозигот проявляется только один, доминантный признак родителей;

Неполное доминирование, при котором у гибридов наблюдается промежуточный характер наследования.

Кодоминирование, в этом случае у гибридов проявляются оба признака. Например, кодоминирование проявляется у людей с 4 группой крови. Первая группа крови у людей с аллелями iOiO, вторая — с аллелями IAIA или IAí0; третья — IВIВ или IВí0; четвертая группа имеет аллели IАIВ. Во 2 и 3 группах полное доминирование генов IА и IВ над аллелью I0, в 4 группе в эритроцитах присутствуют продукты гена IА и IВ.

отвечает за развитие только одного признака. Например, ген, отвечающий за

развитие окраски семян гороха, не влияет на форму семян.
Причем эти гены располагаются в разных хромосомах, и их наследование независимо друг от друга. Поэтому может сложиться впечатление, что генотип представляет собой простую совокупность генов организма.

Взаимодействие аллельных генов

что взаимоотношения между генами и признаками носят более сложный характер.

Выяснилось,

что один и тот же ген может оказывать влияние на развитие нескольких признаков;

один и тот же признак может развиваться под влиянием многих генов.

Известно несколько типов взаимодействия неаллельных генов:

генотипе в гомозиготном или гетерозиготном состоянии новое фенотипическое проявление признака.

Классическим примером комплементарного взаимодействия генов является наследование формы гребня у кур. При скрещивании кур, имеющих розовидный и гороховидный гребень, все первое поколение имеет ореховидный гребень. При скрещивании гибридов первого поколения у потомков наблюдается расщепление по форме гребня: на 9 ореховидных приходится 3 розовидных, 3 гороховидных и 1 листовидный гребни.

во втором поколении расщепление в соотношении 9:3:3:1, значит первое поколение

– двойные гетерозиготы и гены расположены в разных парах гомологичных хромосом.
9/16 с ореховидным имеют генотип А_В_, 3/16 с гороховидным и 3/16 с розовидным могут иметь генотипы А_bb и ааВ_; особи с листовидным гребнем имеют генотип ааbb.

– пропигмента, если аллель с – пропигмент не образуется. Ген

Р определяет синтез фермента, под действием которого пропигмент превращается в пурпурный пигмент. Если аллель p – фермент не синтезируется.
При скрещивании двух сортов с белыми цветами все F1 имеет пурпурные цветы. Какие цветы будут в F2? Запишите генотипы родителей и F1.

Комплементарность

– пропигмента, если аллель с – пропигмент не образуется. Ген

Р определяет синтез фермента, под действием которого пропигмент превращается в пурпурный пигмент. Если аллель p – фермент не синтезируется.

При скрещивании растения душистого горошка с белыми цветками с растением, имеющем пурпурные цветки, в F1 3/8 имеют пурпурные цветки, 5/8 – белые.

Определите генотипы родителей и F1.

Комплементарность

Выводы из анализа родителей и потомства:

Так как расщепление в F1 на 8 вариантов, то один из родителей – двойная гетерозигота (СсРр) и образует 4 типа гамет;
Второй родитель образует два типа гамет, т.е. гетерозиготен только по одной паре генов (Ссрр или ссРр).

– пропигмента, если аллель с – пропигмент не образуется. Ген

Р определяет синтез фермента, под действием которого пропигмент превращается в пурпурный пигмент. Если аллель p – фермент не синтезируется.

При скрещивании растения душистого горошка с белыми цветками с растением, имеющем пурпурные цветки, в F1 3/8 имеют пурпурные цветки, 5/8 – белые.

Определите генотипы родителей и F1.

подавляет действие аллелей других генов.
Ген подавитель называется эпистатичным, подавляемый

– гипостатичным.
При доминантном эпистазе – доминантная аллель гена является эпистатичной, при рецессивном – рецессивная.

Эпистаз

Задача.

При скрещивании двух пород кур белого цвета – леггорнов с плимутроками, все потомство F1 имеет белую окраску. Если же гибридов F1 скрестить между собой, то во втором поколении происходит расщепление по окраске в отношении 13/16 белых: 3/16 окрашенных. Запишите генетическую схему скрещиваний и объясните полученное расщепление.

с плимутроками, все потомство F1 имеет белую окраску. Если же

гибридов F1 скрестить между собой, то во втором поколении происходит расщепление по окраске в отношении 13/16 белых: 3/16 окрашенных. Запишите генетическую схему скрещиваний и объясните полученное расщепление используя обозначения генов Сс и Ii.
Выводы из анализа родителей и потомства:
Родители гомозиготы, т.к. F1 единообразно.
Если во втором поколении расщепление на 16 вариантов, то F1 – двойные гетерозиготы и гены расположены в разных парах хромосом.
Окрашенными могут быть только особи с генотипами С_ii или ссI_.
Допустим, что ген I – подавитель, ингибитор. В этом случае F1 белые, так как имеют генотип СсIi.
9/16 с генотипом С_I_ белые из-за гена подавителя, 3/16 с генотипом ссI_ и 1/16 ссii белые, пигмент не образуется, 3/16 с генотипом С_ii – черные.
Генотипы родителей ССII и ссii.

наличии ген Y не проявляется. При генотипе wwYY или wwYy

плоды имеют желтый цвет. Наконец, если оба гена рецессивны, то плоды зеленые. Каково будет расщепление по фенотипу в F2 при скрещивании тыкв с генотипами WWYY (белых) и wwyy (зеленых)? 

Эпистаз

окраску,
3/16 с генотипом W_yy – белую окраску плодов, 3/16 с

генотипом wwY_ - желтые плоды и 1/16 с генотим wwyy – зеленые плоды. Расщепление в F2 по фенотипу 12:3:1

Эпистаз

зерновки у пшеницы Нельсоном-Эле. Он предположил, что наследование окраски у

зерновки пшеницы обусловлено двумя или тремя парами полимерных генов.
При скрещивании краснозерной и белозерной пшеницы в F1 наблюдалось промежуточное наследование признака: все гибриды первого поколения имели светло-красное зерно.
В F2 происходило расщепление в отношении 1:4:6:4:1 – 1/16 темно-красных, 4/16 ярко-красных, 6/16 средне-красных, 4/16 светло-красных и 1/16 белых.
У человека по типу полимерии наследуется, например, окраска кожи.

Полимерия

развитие многих признаков. Плейотропное действие генов имеет биохимическую природу: один

белок-фермент, образующийся под контролем одного гена, определяет не только развитие данного признака, но и воздействует на вторичные реакции биосинтеза различных других признаков и свойств, вызывая их изменение.

Плейотропия

этой болезни является замена одной из аминокислот в молекуле гемоглобина,

что приводит к изменению формы эритроцитов. Одновременно с этим возникают глубокие нарушения в сердечно-сосудистой, нервной, пищеварительной, выделительной системах. Это приводит к тому, что гомозиготный по этому заболеванию погибает в детстве.

Плейотропия широко распространена. Изучение действия генов показало, что плейотропным эффектом, очевидно, обладают многие, если не все, гены.

условно, так как действие гена может зависеть от других генов.

Кроме

того, на проявление действия генов влияют и условия окружающей внешней среды.

Подводим итоги:

Один ген может отвечать за один признак;
Несколько генов могут отвечать за один признак;
Один ген может влиять на несколько признаков.

Следовательно, генотип является системой взаимодействующих генов.

окраска может быть только зеленой аа_ _.
Если особи имеют

доминантный аллель А, то при двух рецессивных аллелях bb особи будут желтого цвета А_ bb, а если присутствует доминантный аллель В – особи будут коричневого цвета А_В_. Б) Р ААbb х ааВВ
Желт. Зел.
F1 АаВb х АаВb
Кор. Кор.
F2 9/19 А_В_ - коричневые
3/16 А_bb – желтые
3/16 ааВВ – зеленые
1/16 ааВ_ – зеленые

М.Б.Беркинблит, почти 200 задач по генетике.

Аллель А у бракозявров обуславливает синтез фермента, превращающего зеленое вещество предшественник № 1 в желтое вещество № 2. Аллель В кодирует фермент, превращающий вещество № 2 в коричневое вещество № 3. Рецессивные аллели соответствуют неактивным формам этих ферментов.
А). Определите возможные окраски всех возможных генотипов.
Б). Охарактеризуйте фенотипы F1 и F2 при скрещивании ААbb х ааВВ.