Взаимодействие неаллельных генов. Неаллельные гены – гены, расположенные в разных парах гомологичных хромосом (A и b, b и C, A и C, А и B и др.).
Неаллельные гены – гены, расположенные в разных парах гомологичных хромосом (A и b, b и C, A и C, А и B и др.).
Типы взаимодействия неаллельных генов: комплементарность, эпистаз, полимерия.
Комплементарность – такое взаимодействие неаллельных генов, когда два доминантных гена при совместном действии, обусловливают развитие нового фенотипического признака
Пример 1. Наследование пурпурной окраски цветков у душистого горошка
Скрещивали растения горошка с белыми цветками, имеющими генотипыaaBB и AAbb:
P ♀ aaBB x ♂ AAbb
G aB Ab
F1 AaBb
В F1 получены особи с пурпурными цветками. Пурпурная окраска цветков у особей в F1 с генотипом AaBb обусловлена взаимодействием двух доминантных комплементарных генов – A и B.
P (F1) ♀ AaBb x ♂ AaBb
G AB, Ab, aB, ab, AB, Ab, aB, ab
♂♀
| AB
| Ab
| aB
| ab
| AB
| AABB
| AABb
| AaBB
| AaBb
| Ab
| AABb
| AAbb
| AaBb
| Aabb
| aB
| AaBB
| AaBb
| aaBB
| aaBb
| ab
| AaBb
| Aabb
| aaBb
| aabb
| Гаметы
Все 16 генотипов второго поколения гибридов представлены в таблице (решетка Пеннета). Наблюдается следующее расщепление: 9 частей – особи с пурпурными цветками (выделены в таблице), пурпурная окраска их цветков обусловлена взаимодействием двух доминантных комплементарных генов – A и B; 7 частей – особи с белыми цветками. Таким образом, при комплементарном взаимодействии неаллельных генов в F2 наблюдается расщепление 9:7.
Пример 2. Наследование нормального слуха у детей, рожденных от глухих родителей.
P ♀ aaBB x ♂ AAbb – (генотипы глухих родителей)
G aB, Ab
F1 AaBb – (в F1 дети, имеющие нормальный слух).
Появление детей с нормальным слухом обусловлено взаимодействием двух доминантных комплементарных генов – A и B.
P (F1) ♀ AaBb x ♂ AaBb
G AB, Ab, aB, ab, AB, Ab, aB, ab
♂♀
| AB
| Ab
| aB
| ab
| AB
| AABB
| AABb
| AaBB
| AaBb
| Ab
| AABb
| AAbb
| AaBb
| Aabb
| aB
| AaBB
| AaBb
| aaBB
| aaBb
| ab
| AaBb
| Aabb
| aaBb
| aabb
|
Наблюдается следующее расщепление в F2: 9 частей – дети с нормальным слухом (выделены в таблице), наследование которого обусловлено взаимодействием двух доминантных комплементарных генов – A и B; 7 частей – дети, страдающие глухотой.
Эпистаз – такое взаимодействие неаллельных генов, при котором ген из одной аллельной пары подавляет действие гена из другой аллельной пары.
Различают доминантный и рецессивный эпистаз.
Доминантный эпистаз
Доминантный эпистаз проявляется, например, при наследование окраски оперения у кур, причем доминантный ген подавляет действие другого доминантного гена (I>C).
Скрещивали две породы белых кур с генотипами CCII и ccii.
Ген C определяет черную окраску оперенья, ген с – белую, ген I – ингибитор (супрессор) окраски, i – ген, не подавляющий окраску оперения
P ♀ CCII х ♂ ccii
G CI, ci
F 1 CcIi (особи с белой окраской оперения, т. к. ген I подавляет ген черной окраски C)
P (F1) ♀ CcIi x ♂CcIi
G CI, Ci, cI, ci, CI, Ci, cI, ci
♂♀
| CI
| Ci
| cI
| ci
| CI
| CCII
| CCIi
| CcII
| CcIi
| Ci
| CCIi
| Ccii
| CcIi
| Ccii
| cI
| CcII
| CcIi
| ccII
| ccIi
| ci
| CcIi
| Ccii
| ccIi
| ccii
|
Генотипы особей второго поколения представлены в таблице (решетка Пеннета). Наблюдается следующее расщепление: 13 частей – особи белого цвета, т. к. в их генотипе присутствует ген I (подавитель окраски) и 3 части – особи с черной окраской оперенья (выделены в таблице), т. к. в их генотипе отсутствует ген-ингибитор I. Таким образом, при доминантном эпистазе наблюдается расщепление 13:3.
Рецессивный эпистаз (криптомерия) проявляется, например, при наследовании серой окраски у мышей, причем рецессивный ген подавляет другие гены: a > B и aa > Bb; aa > BB; aa> bb.
При скрещивании черных и белых мышей в первом поколении получены серые мыши. B – ген распределения пигмента, b – ген черной окраски, a – ген, блокирующий образование пигмента.
P ♀AАbb x ♂ aaBB
черные белые
G Ab, aB
F1 AaBb (серые особи, поскольку a > B)
P (F1) ♀ AaBb x ♂ AaBb
♂ ♀
| AB
| Ab
| aB
| ab
| AB
| AABB
| AABb
| AaBB
| AaBb
| Ab
| AABb
| Aabb+
| AaBb
| Aabb+
| aB
| AaBB
| AaBb
| aaBB
| aaBb
| ab
| AaBb
| Aabb+
| aaBb
| аabb
| Гаметы
В F2 при рецессивном эпистазе получено расщепление 9:3:4 (9/16– серые мыши A–B– (в решетке Пеннета выделены курсивом); 3/16– черные A– bb (выделены знаком «+»); 4/16 – белые (ааBВ, aaBb, aaBb и ааbb).
При эпистазе возможно также расщепление 12:3:1.
Задача, подтверждающая возможность расщепления 12:3:1 при эпистазе
За окраску шерсти у свиней отвечают два аллельных гена (B, b). Гены-супрессоры контролируют проявление определенного признака и оказывают эпистатическое действие на другие гены. Ген А – ген белой окраски, подавляющий ген В; ген а – ген, не оказывающий подавляющего действия. При скрещивании дигомозиготных черных и белых свиней все потомство имеет белую окраску. Среди гибридов второго поколения 24 поросенка были белыми, 6 – черными и 2 красными. Какой процент потомства, полученного от скрещивания самца из F1 и дигетерозиготной самки, будет белым?
Решение
Расщепление 24:6:2 соответствует расщеплению 12:3:1, которое наблюдается при взаимодействии неаллельных генов по типу эпистаз. Ген В – ген черной окраски; ген b также является геном черной окраски; особи с генотипом ааbb имеют красную окраску. Ген А подавляет ген B и b. Поэтому особи, имеющие генотипы AABB, AaBb, Aabb будут иметь белую окраску, а особи с генотипами aaBB, aaBb будут черными.
При скрещивании дигомозиготных белых и черных свиней получим:
P ♀AАbb x ♂ aaBB
белые черные
G Ab, aB
F1 AaBb (белые особи)
P (F1) ♀ AaBb x ♂ AaBb
♂ ♀
| AB
| Ab
| aB
| ab
| AB
| AABB
| AABb
| AaBB
| AaBb
| Ab
| AABb
| Aabb
| AaBb
| Aabb
| aB
| AaBB
| AaBb
| aaBB
черные
| aaBb
черные
| ab
| AaBb
| Aabb
| aaBb
черные
| аabb
красные
| Гаметы
ВF2 получено расщепление: 12/16 свиней белой окраски, 3/16 – черной и 1/16 – красной окраски. Белые особи составляют 75 %.
Полимерия – это такое взаимодействие неаллельных генов, при котором несколько пар неаллельных геновотвечает за развитие одного признака. Полимерию открыл Нильсон -Эле в 1909 г.
Кумулятивная полимерия проявляется тогда, когда развитие признака обусловлено определенным числом доминантных генов (полигенов). Полимерное действие генов заключается в суммировании действий генов, определяющих одни и те же количественные признаки.
Полимерия связана с накоплением генов и имеет место при наследовании количественных признаков (количество меланина в коже, количество пигмента, обусловливающего окраску семян, цветков, длина стебля, рост тела в длину, масса семян и т. д.).Чем больше доминантных генов, тем интенсивнее выражен признак.
Примером кумулятивной полимерии является наследование окраски зерна у пшеницы.
P ♀ A1A 1 A2A2 x ♂ a 1 a 1 a 2 a 2
красное зерно белое зерно
G A1 A2, a 1 a 2
F1 A1 a 1 A2 a 2 красная окраска зерна – у всех растений первого поколения
P (F1) ♀ A1 a 1 A2 a 2 x ♂ A1 a 1 A2 a 2
Гаметы
♂ ♀
| A1 A2
| A1 a 2
| a 1 A2
| a 1 a 2
| A1 A2
| A1A1 A2A2
| A1A1 A2 a 2
| A1 a 1 A2A2
| A1 a 1 A2 a 2
| A1 a 2
| A1A1 A2 a 2
| A1A1 a 2 a 2
| A1 a 1 A2 a 2
| A1 a 1 a 2 a 2
| a 1 A2
| A1 a 1 A2A2
| A1 a 1 A2 a 2
| a 1 a 1 A2A2
| a 1 a 1 A2 a 2
| a 1 a 2
| A1 a 1 A2 a 2
| A1 a 1 a 2 a 2
| a 1 a 1 A2 a 2
| a 1 a 1 a 2 a 2
|
Родительские формы в F2 дали расщепление 15:1 (15 частей – особи с окрашенным зерном и 1 часть – особи, неокрашенные). При накоплении доминантных генов их действие суммируется, т. е. наблюдается кумулятивный эффект, поэтому такое взаимодействие генов называют кумулятивной полимерией.
По типу кумулятивной полимерии наследуется цвет волос и цвет кожи. Цвет кожи определяют 3–4 пары полигенов. Генотип чернокожего человека –
A1 A1 A2 A2, а белого – a 1 a 1 a 2 a 2. В браке негра и европеоида в первом поколении все дети будут мулаты (A1 a 1 A2 a 2). В браке двух мулатов (A1 a 1 A2 a 2 х A1 a 1 A2 a 2) следует ожидать расщепление: 1/16 – негры; 1/16 – белые и остальная часть – мулаты (самостоятельно постройте решетку Пеннета).
Некумулятивная полимерия – проявление признака не зависит от числа доминантных генов в генотипе. Полимерные гены в таком случае могут определять и качественные признаки. Примером может служить наследование оперенности ног (цевки) у кур, которая определяется разными доминантными аллелями – A1 и A2. От скрещивания пород, имеющих оперенные и неоперенные ноги в F1 получаются цыплята с оперенными ногами.
P ♀ A1A 1 A2A2 x ♂ a 1 a 1 a 2 a 2
оперенные ноги неоперенные ноги
G A1 A2, a 1 a 2
F1 A1 a 1 A2 a 2
оперенные ноги
В F2 особи с генотипами, в которых присутствует хотя бы один из доминантных аллелей – A1A1 A2A2; A1 a1 A2 a2; A1 a 1 a 2 a 2; a 1 a 1 A2A2 ;
a 1 a 1 A2 a 2 имеют оперенные ноги, а особи с генотипом a 1 a 1 a 2 a 2 –
неоперенные.
Дата добавления: 2015-10-20 | Просмотры: 805 | Нарушение авторских прав
|