Наследование признаков при эпистатическом взаимодействии неаллельных генов.

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 15Следующая ⇒

Эпистаз - взаимодействие генов, противоположное комлементарному, при котором доминантный ген одной аллельной пары подавляет действие доминантного гена другой пары. Ген, подавляющий действие другого, называется эпистатическим геном, или супрессором, или ингибитором. Подавляемый ген носит название гипостатического. Эпистаз может быть доминантным и рецессивным.

Задача 4

Примером доминантного эпистаза служит наследование окраски оперения кур. Доминантный аллель гена С обусловливает развитие пигмента, но доминантный аллель другого гена I является его супрессором, подавителем.

Ген	Признак
С- с – I, i - 1> С	пигментация перьев, окрашенные куры отсутствие пигмента, белая окраска перьев супрессор, белая окраска

белые куры из-за эпистатического доминантного гена 1> С

В 9/16 CI куры белые из-за наличия супрессора «подавителя», куры с генотипами 3/16 ccl и 1/16 ccii белые, так как отсутствует доминантный аллель гена пигментации С; всего белых кур. 9/16+3/16+1/16=13/16. Расщепление по фенотипу в данном примере 13: 3.

Задача 5

Примером доминантного эпистаза у человека является передача близорукости. У людей имеется несколько форм наследственной близорукости. Умеренная форма (от - 2, 0 до -4, 0) и высокая (выше -5, 0) передаются как аутосомно-доминантные несцепленные между собой признаки (А.А. Малиновский, 1979 г.)

Ген	Признак
А В а, b В> А	умеренная форма близорукости высокая форма близорукости нормальное зрение

Фенотипы родителей:

Люди с генотипом 9/16 А-В- имеют высокую близорукость из-за эпистатического гена В> А; с генотипом 3/16 ааВ- также содержат эпистатический ген; особи с генотипом 3/16 A-bb имеют умеренную близорукость и 1/16 aabb нормальное зрение. Всего с высокой близорукостью 9/16 А-В-+3/16ааВ-=12/16. Таким образом, наблюдается расщепление в соотношении 12: 3: 1.

Модификация дигибридного скрещивания при доминантном эпистазе:

13: 3; 12: 3: 1.

Рецессивный эпистаз - это явление, когда рецессивные гены в гомозиготном состоянии подавляют проявление доминантного неаллельного гена.

Наследование окраски шерсти у домовых мышей можно рассмотреть в другом аспекте. Ген С определяет развитие пигмента, с - рецессивная аллель -отсутствие пигмента и гомозиготы cc является альбиносами. Ген А обусловливает окраску агути (рыжевато-серая окраска волос), его рецессивный аллель -а в гомозиготном состоянии черную окраску (сплошное распределение пигмента, сс> А. При скрещивании черной мыши с генотипом ааСС и белой с генотипом А Асc все потомки в F₁ будут иметь окраску агути (АаСс - комплементарное взаимодействие генов). В F₂ расщепление по фенотипу происходит так: 9/16 С-А- серые (агути); 3/16 С-аа-черные; 3/16 ссА- белые; 1/16 ссаа-белые. Особи А-сс неотличимы по фенотипу от особей аасс из-за эпистатического гена с, который в гомозиготном состоянии cc подавляет ген А (сс> А). Данный пример можно рассмотреть как комплементарное взаимодействие неаллельных доминантных генов с рецессивным эпистазом.

Примером рецессивного эпистаза у человека является «бомбейский феномен» - необычное наследование антигенов системы группы крови АВО. Он описан у женщины, получившей от матери аллель 1^В, но фенотипически имеющей I группу крови. Оказалось, что деятельность аллели I подавлено редким рецессивным геном X в гомозиготном состоянии xxl I^B xx> I^BI.

Задача 6 на " бомбейский феномен":

В семье, где отец имел I группу крови, а мать - III, родилась дочь с I группой крови. Она вышла за мужчину, имеющего кровь II группы. У них родились две дочери: первая - с IV, вторая - с I группой крови.

Решение

X - норма

х - подавляет в гомозиготном состоянии гены I^АI^В, хх> I^А;

хх > I^B; xx> I^AI^B.

I°-I

I^А - II

I^В-Ш

I^АI^В - IV

Родители девочки, имеющей I группу крови

Женщина с I группой крови вступает в брак с мужчиной, имеющим кровь II группы

Задача 7

На модификацию дигибридного скрещивания при рецессивном эпистазе

В брак вступают супруги, имеющие кровь II группы, матери которых имели I группу крови, и гетерозиготные по гену рецессивного эпистаза. Определите вероятные группы крови детей с учетом рецессивного эпистаза?

Решение

Обозначим гены:

Ген	Признак
I⁰- 1^А- 1^В- 1^А1^В- хх> 1^А- хх> 1^в- хх> 1^А1^в- X - х -	Iгруппа крови II группа крови III группа крови IV группа крови I гр. кр. I гр. кр. Рецессивный эпистаз I гр. кр. нормальный ген рецессивный эпистатический ген.

Определите вероятные группы крови детей с учетом рецессивного эпистаза?

Фенотипы родителей:

♀ II гр. крови - ♂ II гр. крови

гетерозигот. по 2 генам гетерозигот. по 2 генам

Ответ: _Расщепление по фенотипу 9: 7, вероятность рождения со второй группой крови составляет 9/16, с первой 7/16, в 3/16 (I^AI^Acx, I^AI°xx, I^AI°xx) проявилась I группа крови вследствие рецессивного эпистаза и в 4/16 за счет сочетания гамет в зиготе (см. решетку Пеннета).

Полимерное взаимодействие доминантных неаллельных генов. Явление одновременного действия на признак нескольких неаллельных однотипных генов получило название полимерии. Хотя полимерные гены не являются аллельными, но так как они определяют развитие одного признака, их обычно обозначают одной буквой А (а), цифрами указывая число аллельных пар.

Действие полигенов чаще всего бывает суммирующим. Признаки, зависящие от полимерных генов, относят к количественным признакам. В качестве примера можно привести наследование окраски зерен у пшеницы. Полигенное взаимодействие генов открыто шведским ученым Нильсоном-Эле.

Задача 8

На модификацию дигибридного скрещивания при полимерии в отношении 15: 1

Ген	Признак
А₁ А₂ A₁a₂	окрашенные зерна окрашенные зерна белые зерна

Фенотипы окраш. зерна х белые зерна

Родителей

Во втором поколении наблюдается расщепление в отношении 15: 1; 1/16 а₁а₁а₂а₂зерен пшеницы не имеют окраски. Наиболее окрашенными являются растения с генотипами А₁А₁А₂А₂ - 1/16. Чем больше доминантных генов в генотипе, тем интенсивнее окраска.

У человека примером полимерии является наследование пигментации кожных покровов.

Генетический контроль количества образуемого меланина осуществляется не зависимо четырьмя полимерными генами: P₁P₂P₃P₄- При наличии доминантных аллелей этих генов синтезируется много пигментов.

Она максимальна у африканцев, которые являются - доминантными тетрагомозиготами Р₁Р₁Р₂Р₂, Р₃Р₄Р₄, и минимальная у европеоидов - рецессивных тетрагомозигот по соответствующим локусам р₁р₁, р₂р₂, р₃р₃, р₄р₄. В браках африканцев и европейцев рождаются мулаты тетрагетерозиготы, имеющие по сравнению с родителями промежуточные значения интенсивности пигментации кожных покровов: Р1РьР2Р2, Рзрз, Р4Р4.В браках между мулатами рождаются дети с пигментацией кожи от максимально темной до максимально светлой.

Важная особенность полимерии суммирование (аддитивность) или кумулятивность действия неаллельных доминантных генов на развитие количественных признаков. Многие морфологические признаки человека, а также патологические особенности, определяются полимерными генами: рост, масса тела, величина артериального давления и т.д.

Модификация дигибридного скрещивания при полимерном взаимодействии генов 15: 1; тригибридного 63: 1; тетрагибридного 255: 1

Плейотропия - явление, когда один и тот же ген может действовать на различные признаки организма. Однако не следует представлять, что плейотропный ген в равной степени влияет на каждый из признаков. Для абсолютного большинства генов с той или иной степенью плейотропии характерно сильное влияние на один признак и значительно более слабое влияние на другие. Так, ген, определяющий рыжую окраску волос, одновременно обусловливает более светлую окраску кожи и появление веснушек.

⇐ Предыдущая 5 6 7 8 91011 12 13 14 Следующая ⇒