Взаимодействие аллельных и неаллельных генов

1. Взаимодействие аллельных и неаллельных генов

2.

Множественное действие гена
Признак 1
Ген
Признак 2
Признак 3
Плейотропное (от греч. pleion – множество и
tropos – направление) или множественное
действие гена – это влияние одного гена на
формирование нескольких признаков.

3. Множественное действие гена

• Плейотропия - множественное
действие гена.
• Большинство генов определяет развитие
сразу нескольких признаков.
Множественное действие гена выявляется
в тех случаях, когда этот ген мутирует.
• А) Например, у растений с красными
цветками – гладиолусов, водосборов и
других – наблюдается антоциановая
окраска стебля, луковицы, жилок листа.
• Б). У человека длинные «паучьи» пальцы
сопровождается очень высоким ростом изза сильного удлинения конечностей,
высокой подвижностью суставов,
нарушением строения хрусталика и
развитием порока сердца.

4. Плейотропия

Зависимость нескольких признаков от
одного гена.
Синдром Марфана – «паучьи пальцы»
(очень длинные и тонкие) обусловлен
геном, одновременно вызывающим
дефект хрусталика глаза, пороки
сердца и нарушение деятельности
сосудов

5.

6.

Ген 1
Ген 2
Признак
Ген 3
Взаимодействие генов – это влияние
нескольких генов на развитие одного признака.

7.

Взаимодействие генов
Взаимодействие
аллельных генов
Полное
доминирование
Неполное
доминирование
Кодоминирование
Взаимодействие
неаллельных генов
Эпистаз
Полимерия
Комплементарность

8.

9. Полное доминирование

При полном доминировании доминантный
аллель полностью подавляет действие
рецессивного аллеля. (1 закон Менделя –
закон единообразия)
Расщепление по фенотипу в F2 3:1

10. Неполное доминирование

проявление промежуточного признака
Расщепление по фенотипу в F2 1:2:1

11. Кодоминирование

Проявление у гетерозигот признаков,
каждый из доминантных аллелей
проявляет свое действие, т.е. участвует в
проявлении признака.
Расщепление по фенотипу в F2 1:2:1

12.

Примером кодоминирования служит IV
группа крови человека в системе АВО
генотип –JA, JB,
фенотип – АВ,
т.е. у людей с IV
группой крови в
эритроцитах
синтезируется и
антиген А, и
антиген В.

13.

Неаллельные гены – это гены, расположенные в негомологичных
участках хромосом и кодирующие неодинаковые белки.
Неаллельные гены также могут взаимодействовать между собой.
Комплементарность
Эпистаз
Полимерия

14. Комплементарность

Явление, когда признак развивается
только при взаимном действии двух
доминантных неаллельных генов, каждый
из которых в отдельности не вызывает
развитие признака. (Один доминантный
ген дополняет действие другого,
обуславливая развитие нового признака по
типу взаимодополнения друг друга в
развитии признака)
Расщепление по фенотипу 9:7

15. Взаимодействие неаллельных генов

Комплементарное взаимодействие генов –
явление, при котором два доминантных неаллельных гена
отвечают за развитие другого признака, отсутствующего у
родителей.
• А). Например, у кур ген А отвечает за формирование
розовидного гребня, ген В – гороховидного. У гибридов
А_В_ развивается ореховидный гребень, а у рецессивных
гомозигот - аавв – обычный листовидный. Расщепление у
гибридов F1 составит: 9:3:3:1.
А
Б
В
Форма гребня у домашних кур: А – розовидный, Б –
гороховидный; В – простой листовидный; Г – ореховидный.
Г

16.

17.

18. Комплементарное взаимодействие

• Б) У попугаев ген А отвечает за
желтую окраску, ген В – за синюю.
Сочетание двух генов А и В в
одном генотипе дают зеленую
окраску (дикий австралийский
тип).
G
АВ
Ав
аВ
ав
АВ
ААВВ ААВв АаВВ АаВв
Ав
ААВв
ААвв
АаВв
Аавв
аВ
АаВВ
АаВв
ааВВ
ааВв
ав
АаВв
Аавв
ааВв
аавв
Расщепление у гибридов F1 9:3:3:1.

19. При комплементарном взаимодействии возможны расщепления

Расщепление в F2
9:3:4
9:6:1
9:7
Возможные генотипы в F2
9A_B_: 3A_bb :(3aaB_ +1aabb)
9A_B_:(3A_bb +3aaB_) :1aabb
9A_B_: (3A_bb +3aaB_ +1aabb)
Так наследуются: окраска венчика
душистого горошка; цвет коконов тутового
шелкопряда; окраска зерен у ржи; форма
плодов у тыквы

20. Эпистаз

это явление, при котором один ген
подавляет действие другого гена,
антагонистический тип взаимодействия.
Подавление проявления генов одной аллельной
пары генами другой.
Гены, подавляющие действие других
неаллельных генов, называются супрессорами
(подавителями).
Доминантный эпистаз (расщепление по
фенотипу 13:3) и рецессивным (расщепление по
фенотипу 9:3:4)

21.

Эпистаз
Доминантный
Рецессивный
Расщепление
по фенотипу в
F2 13:3
Расщепление
по фенотипу в
F2 9:3:4
Наследование окраски
Наследование окраски
шерсти домовых
мышей
оперения кур

22.

23.

24. Полимерия

Явление, когда несколько неаллельных
доминантных генов отвечают за сходное
воздействие на развитие одного и того же
признака. (взаимодействие генов с
одинаковым действием)
Чем больше таких генов,
тем ярче проявляется
признак (цвет кожи,
удойность коров)

25. Возможные расщепления при полимерии

Расщепление в F2
Возможные генотипы в F2
15:1
(9A_B_ +3A_bb + 3aaB_) :1
aabb
1AABB : (2AABb +2AaBB) :
(4 AaBb + 1 Aabb + 1 aaBB) :
(2Aabb + 2 aaBb) : 1 aabb
1:4:6:4:1
Полимерия бывает кумулятивная
(накопительная) - чаще обозначается генами с
цифрами А1, а1, А2, а2 (количественная)
и некумулятивная - качественная

26.

27. Полимерия

У человека не менее 4-х генов,
находящихся в разных
хромосомах, определяют
различие в цвете кожи
представителей негритянской и
индоевропейской рас.
А1А1А2А2А3А3А4А4 – негры,
а1а1а2а2а3а3а4а4 – белые.
• Предположим, что генов только
два (А и В – черная кожа, а и в –
белая):
Р1: АаВв х АаВв
G
АВ
Ав
аВ
ав
АВ
ААВВ
ААВв АаВВ
АаВв
Ав
ААВв
ААвв
АаВв
Аавв
аВ
АаВВ
АаВв
ааВВ
ааВв
ав
АаВв
Аавв
ааВв
аавв
У F1 расщепление по
фенотипу составляет
1:4:6:4:1 .

28.

29.

Решение:
2 вариант:
гР ♀ АаВb х ♂ АаВb
фР
мулатка
мулат
G
АВ,Аb,аВ,аb АВ, Аb,аВ,аb
♂
АВ
Аb
аВ
аb
ААВВ
ААВb
АаВВ
АаВb
♀
АВ
негр
темный мулат темный мулат
мулат
Аb
ААВb
ААbb
АаВb
Ааbb
Ответ:
темный мулат
мулат
мулат
светлый мулат
аВ
АаВВ рождения
АаВb
ааВВ мулатов
ааВb вероятность
темных
темный мулат
мулат
мулат
светлый мулат
25%.
аb
АаВb
Ааbb
ааВb
ааbb
мулат
светлый мулат светлый мулат
белый
фF2: 1/16 негр (6%) : 4/16 темный мулат (25%): 6/16 мулат (38%)
: 4/16 светлый мулат (25%): 1/16 белый (6%).

30.

Задача
Если негритянка (A1A1A2A2) и белый мужчина
(a1 a1 a2 a2) имеют детей, то в какой
пропорции можно ожидать появление детей –
полных негров, мулатов и белых?
Решение задачи
Обозначение генов:
А1, А2 гены определяющие наличие пигмента
а1, а2 гены определяющие отсутствие пигмента

31.

32.

Выводы:
генотип любого организма представляет собой
сложную систему взаимодействующих генов, как
аллельных, так и неаллельных;
генотип обладает целостью, которая заключается в
том, что отдельные гены находятся в тесном
взаимодействии друг с другом;
различают три основных типа взаимодействия
генов: комплементарность, эпистаз, полимерия;
развитие признаков организма определяется
взаимодействием множества генов, а каждый
отдельный ген обладает множественным действием,
оказывая влияние на развитие не одного, а многих
признаков.

33.

№
Тип
Определения
взаимодействия
неаллельных генов
1. Комплементарность А). Взаимодействие двух неаллельных генов,
при котором один ген подавляет действие
другого.
2. Эпистаз
Б). При данном взаимодействии признак
обусловлен несколькими парами неаллельных
генов, обладающим одинаковым действием.
Действие их суммируется, и чем больше в
генотипе доминантных генов, тем сильнее
выражен признак.
3. Полимерия
В). Взаимодействие двух неаллельных генов, в
результате которого у потомков появляется
новый признак, которого не было ни одного из
родителей.