III 7 Взаимодействие аллельных и неаллельных генов с решением

типовых задач Виды взаимодействия аллелей гена:

а) полное доминирование (карий цвет доминирует над голубым (глаза), праворукость над леворукостью и др.);

б) неполное доминирование (волнистые волосы, микрофтальмия, фенилке-тонурия);

в) кодоминирование (межаллельная комплементация), аллельные гены не подавляют друг друга, обусловливают образование белков-ферментов, либо белков-антигенов и проявляют одновременное взаимодействие с образованием нового признака. Примером кодоминирования является наследование групп крови по системе АВО, когда родители имеют II и III группу крови и гомози­готны по указанным аллелям:

I° -I группа, I^А - II группа, I^В - III группа, I^АI^В - IV группа

 

Аллели I^А и F^В не подавляют друг друга, они являются кодоминантными, образуя новый признак в гетерозиготном состоянии - IV группу крови, но оба аллеля

I^А и I^В доминируют - над геном 1°, обусловливающим I группу крови.

Следующим примером кодоминирования является проявление аномаль­ного гемоглобина HbS при серповидноклеточной анемии. У гетерозиготного организма присутствуют нормальный гемоглобин НЬА и аномальный HbS, обу­словленные наличием двух разных аллелей. Гетерозиготы не восприимчивы к малярии, гомозиготы по аномальным аллелям погибают после рождения.

Сверхдоминирование - в этом случае доминантный признак более резко выражен в фенотипе гетерозиготной особи по сравнению с гомозиготной осо­бью по доминантным аллелям. Это явление известное также под названием ге­терозиса или гибридной силы, широко используется в сельском хозяйстве.

Увеличение роста жителей в Европе в текущем столетии (явление акселе­рации) может быть отчасти связано с преодолением ограничений в заключении браков, повышением уровня гетерозиготности и проявлением сверхдоминиро­вания.

Взаимодействие неаллельных генов

Закон независимого наследования свидетельствует о независимости одно­го гена от других, на самом деле любой признак, в том числе доминантный, проявляется в фенотипе лишь в результате сложного процесса взаимодействия гена, контролируемого данный признак, со многими другими генами, находя­щимися как в одной аллельной группе, так и в разных аллелях (а точнее, прояв­ление признака зависит от взаимодействия между продуктами генов-

ферментов). И одним из важнейших достижений классической генетики яви­лось обнаружение В. Бэтсоном в начале XX столетия феномена взаимодействия разных генов, находящихся в различных парах хромосом. В случае дигибридных скрещиваний расщепления в F2 по фенотипу может осуществляться в не­обычных соотношениях: 1) 9: 7; 2) 9: 3: 4; 3) 13: 3; 4) 12: 3: 1; 5) 15: 1; 6) 10: 3: 3; 7) 9: 6: 1 в сравнении с третьим законом Менделя (независимое наследование), по которому в F₂ расщепление 9: 3: 3: 1.

Различают следующие виды взаимодействия неаллельных генов:

1) комплементарность,

2) эпистаз,

3) полимерия,

4) модифицирующее действие.

Наследование при комплементарном взаимодействии генов

Комплементарными называются взаимодополняющие гены, когда для формирования нового признака необходимо наличие нескольких неаллельных доминантных генов. У душистого горошка окраска венчика цветка обусловлена наличием двух доминантных генов (А и В), в отсутствие одного из них — цветки белые. При скрещивании растений с генотипом ААвв и ааВВ, имеющих белые венчики, в первом поколении растения оказываются окрашенными, а во втором поколении расщепление происходит в соотношении 9(А-В-) окрашенных и 7 неокрашенных (3 Авв+ЗааВ+1аавв).

У человека комплементарное взаимодействие неаллельных генов можно показать на следующем примере:

Задача 1

На модификацию дигибридного скрещивания при комплементарном взаи­модействии генов в отношении 9: 7.

Нормальный слух обусловлен двумя доминантными неаллельными генами D и Е, из которых один определяет развитие улитки, а другой - слухового нер­ва. Доминантные гомозиготы и гетерозиготы по обоим генам имеют нормаль­ный слух, рецессивные гомозиготы по одному из этих генов - глухие.

Ген	Признак
D- d- Е- е- D-E-	нормальное развитие улитки, болезнь нормальное развитие нерва, патология, болезнь нормальный слух

Фенотипы родителей: ♀ DDee глухой. - ♂ ddEE глухой

Фенотипы родителей: ♀ DdEe норм. слух. - ♂ DdEe норм, слух

Р2: ♀ DdEe - ♂ DdEe

 

♀ ♂	1/4 DE	1/4 De	1/4 dE	1/4 de
1\4DE	1/16 DDEE	1/16 DDEe	l/16DcffiE	1/16 DdEe
l\4De	1/16 DDEe	1/16 DDee	1/16 DdEe	1/16 Ddee
l\4dE	1/16 DdEE	1/16 DdEe	1/16 ddEE	1/16 ddEe
l\4de	1/16 DdEe	1/16 Ddee	1/16 ddEe	1/16 ddee

В результате такого скрещивания в F₁ все особи имеют нормальный слух, в F₂ -9/16 потомства будут с нормальным слухом и 7/16 (3D-ee + 3ddE- + lddee) глу­хонемых, 9: 7.

Задача 2

На расщепление в F2 при комплементарном взаимодействии генов в от­ношении 9: 3: 3: 1 (дигибридное скрещивание)

Возможна также ситуация, когда каждый из неаллельных генов в отсутст­вие доминантного аллеля другого обеспечивает развитие определенного вари­анта признака, а вместе они формируют новый его вариант. Расщепление в по­томстве двух гетерозигот будет соответствовать расщеплению при независи­мом наследовании признаков (9: 3: 3: 1), хотя новообразование больше (10U6 частей при комплементарном и 6\16 при независимом комбинировании).

Ген	Признак
А- а- В- ab- А-В	розовидная форма гребня у кур листовидная форма гребня у кур гороховидная листовидная ореховидная

Фенотипы родителей:

Фенотипы родителей:

♀ АаВЬ - ореховидный гребень - ♂ АаВЬ - ореховидный гребень

орехов, розов. Горохов, листов. - расщепление по фенотипу F₂ 9\16 А-В-: 3\16 A-bb: 3\16 aaBb: 1\16 aabb (9: 3: 3: 1)

Задача 3

На модификацию дигибридного скрещивания в отношении 9: 3: 4 (комплемен­тарное взаимодействие с рецессивным эпистазом) У мышей серая окраска (новообразование) также обусловлена двумя до­минантными неаллельными генами С и А: из них ген С необходим для образо­вания пигмента. Рецессивные гомозиготы (ее) не имеют пигмента (альбинизм). Ген А обусловливает неравномерное (зональное) распределение пигмента у вершины и у основания волоса, а рецессивный его аллель - а кодирует равно­мерное (сплошное) распределение пигмента по всему волосу. Рецессивные го­мозиготы аа в присутствии гена С (ааС-) имеют черную окраску.

Ген	Признак
C- с- А- а- СА- сс> A–	черная пигментация волос отсутствие пигмента, белые волосы зональное распределение пигмента сплошное распределение пигмента серые мыши - новообразование (агути) рецессивный эпистаз.

Фенотипы родителей: ♀ ССаа - черные х ♀ ссАА - белые

Таким образом, модификация дигибридного скрещивания при ком­плементарном взаимодействии генов наблюдается в соотношении 9: 7; 9: 3: 4; 9: 3: 3: 1. В последнем случае расщепление формально совпадает с менделевским, однако, новообразование больше: 10/16 и 6/16.

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. III.10 Задачи на сцепление генов
2. III.8 Задачи на взаимодействие неаллельных генов
3. Активность субъектов, их взаимодействие, системность как принципы социально-педагогической деятельности
4. Б. Дифракция от двух и от многих параллельных щелей.
5. Взаимодействие антидепрессантов с другими лекарственными средствами
6. Взаимодействие государства и экономики.
7. Взаимодействие гражданского законодательства и норм морали, правил деловой этики, обычаев делового оборота.
8. Взаимодействие групп мышц при разных сопротивлениях
9. Взаимодействие Земли и Космоса
10. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИДЕНТИФИКАЦИИ-ОБОСОБЛЕНИЯ И ТИПЫ ЛИЧНОСТЕЙ
11. Взаимодействие иммуносупрессорных средств с другими лекарственными средствами