Взаимодействие неаллельных генов. Полимерное действие генов. Количественная и качественная специфика проявления генов

Содержание

Слайд 2

Цель занятия - изучить явление взаимодействия неаллельных генов, уметь решать задачи

Цель занятия

- изучить явление взаимодействия неаллельных генов, уметь решать задачи и

давать заключение о проявлении признаков у потомства при взаимодействии неаллельных генов
Слайд 3

План занятия Взаимодействия неаллельных генов Наследование патологических признаков у человека при

План занятия

Взаимодействия неаллельных генов
Наследование патологических признаков у человека при взаимодействии генов
Количественная

и качественная специфика проявления генов в признаке
Взаимодействие неаллельных генов, пенетрантность и экспрессивность
Слайд 4

Самостоятельная работа Тема: Взаимодействие неаллельных генов Сделать конспект на основе рекомендуемой

Самостоятельная работа Тема: Взаимодействие неаллельных генов

Сделать конспект на основе рекомендуемой литературы

и данной презентации
В конспекте должно быть указано: определение каждого вида взаимодействия неаллельных генов и расщепление по фенотипу в F2
Слайд 5

Взаимодействие аллельных генов Полное доминирование Неполное доминирование Сверхдоминирование Кодоминирование Межаллельная комплементация

Взаимодействие

аллельных генов

Полное доминирование
Неполное доминирование
Сверхдоминирование
Кодоминирование
Межаллельная комплементация
Аллельное исключение
Множественный аллелизм

неаллельных генов

Комплементарность
Полимерия
Эпистаз

Слайд 6

Комплементарность - это тип взаимодействия неаллельных генов, при котором признак формируется

Комплементарность

- это тип взаимодействия неаллельных генов, при котором признак формируется в

результате суммарного сочетания продуктов их доминантных аллелей
Варианты расщепления по фенотипу в F2:
9:3:3:1
9:7
9:3:4
9:6:1
Слайд 7

Комплементарность Пример: наследование ореховидной формы гребня у кур А_В_ А_bb ааВ_

Комплементарность Пример: наследование ореховидной формы гребня у кур

А_В_

А_bb

ааВ_

aabb

А_В_

ааВ_

А_bb

Расщепление в F2
9 :

3 : 3 : 1
Слайд 8

Комплементарность Пример: окраска венчика душистого горшка Дано: А_В_ - пурпурная окраска

Комплементарность Пример: окраска венчика душистого горшка

Дано:
А_В_ - пурпурная окраска венчика
А_bb - белая

окраска венчика
ааВ_- белая окраска венчика
aabb - белая окраска венчика

P, F1, F2- ?

Слайд 9

Комплементарность Пример: окраска шерсти у мышей Дано: А_В_- серая окраска (агути)

Комплементарность Пример: окраска шерсти у мышей

Дано:
А_В_- серая окраска (агути)
А_bb - черная окраска
ааВ_-

белая окраска (альбинос)
аabb - белая окраска (альбинос)

3/16
черные

4/16
альбиносы

А_B_

А_bb

аa__

Слайд 10

Комплементарность Пример: форма плода у тыквы Дано: А_В_- дисковидная форма А_bb

Комплементарность Пример: форма плода у тыквы

Дано:
А_В_- дисковидная форма
А_bb - шаровидная (сферическая) форма


ааВ_- шаровидная (сферическая) форма
аabb - удлиненная форма

сферическая

дисковидная

А_B_

А_bb и aaBB

aabb

6/16
сферическая

1/16
удлиненная

Слайд 11

Практическая работа Решение задач на комплементарность Решить задачи № 43 №

Практическая работа Решение задач на комплементарность

Решить задачи
№ 43
№ 44 (лучше

решить по формуле)
В дано необходимо записать не гены, а генотипы (см. примеры комплементарности)
Слайд 12

43. Форма гребня у кур может быть листовидной, гороховидной, розовидной, ореховидной.

43. Форма гребня у кур может быть листовидной, гороховидной, розовидной, ореховидной.

При скрещивании кур, имеющих ореховидные гребни, потомство получилось со всеми четырьмя формами гребней в отношении: девять ореховидных, три гороховидных, три розовидных и один листовидный. Определите вероятные соотношения фенотипов в потомстве от скрещивания получившихся трех гороховидных особей с тремя розовидными особями.

Практическая работа Решение задач на комплементарность

Слайд 13

44. У норки известны два разных рецессивных гена р и i,

44. У норки известны два разных рецессивных гена р и i,

гомозиготность по каждому из которых или по обоим одновременно обуславливает платиновую окраску меха. Дикая коричневая окраска получается при наличии обеих доминантных аллелей Р и I.
а) При каком типе скрещивания двух платиновых норок все потомство F1 будет коричневым?
б) Укажите ожидаемое расщепление в F2 от этого скрещивания.

Практическая работа Решение задач на комплементарность

Слайд 14

Эпистаз - это вид взаимодействия неаллельных генов, при котором одна пара

Эпистаз

- это вид взаимодействия неаллельных генов, при котором одна пара генов

подавляет (не дает проявиться в фенотипе) другую пару генов.
Ген-подавитель называют эпистатичным (эпистатическим, супрессором, ингибитором), подавляемый ген – гипостатичным (гипостатическим). Ген обозначается буквой I (i) или Su (su).
Слайд 15

Доминантный эпистаз Пример: наследование окраски у кур породы леггорн Расщепление в F2 13 : 3

Доминантный эпистаз Пример: наследование окраски у кур породы леггорн

Расщепление в F2
13

: 3
Слайд 16

Рецессивный эпистаз Пример: окраска шерсти у кроликов Дано: C - ген

Рецессивный эпистаз Пример: окраска шерсти у кроликов

Дано:
C - ген серой окраски
с

- ген черной окраски
I - ген не подавляющий окраску
i - ген подавляющий окраску
А_I_- серая окраска
A_ii - белая окраска
aaI_ - окрашенные

Расщепление в F2
9 : 3 : 4

F1, F2- ?

P:

F1

F2

Слайд 17

Рецессивный эпистаз Пример: Бомбейский феномен Дано: IАB0 - ген групп крови

Рецессивный эпистаз Пример: Бомбейский феномен

Дано:
IАB0 - ген групп крови
Su- ген не

супрессор
Su- ген супрессор

Норма:
I0I0 Su_ - I (0)группа крови
IАI- Su_ - II (A)группа крови
IBI- Su_ - III (B)группа крови
IАIB Su_ -IV(AB)группа крови

Бомбейский феномен:
I0I0 susu - I (0)группа крови
IАI-susu - I (0)группа крови
IBI- susu - I (0)группа крови
IАIBsusu - I(0)группа крови

Бомбейский феномен

Слайд 18

Практическая работа Решение задач на эпистаз Решить задачи № 45 (по

Практическая работа Решение задач на эпистаз

Решить задачи
№ 45 (по вероятности) -

доминантный эпистаз
№ 47- рецессивный эпистаз
В дано записываем не гены, а генотипы (см. примеры эпистаза).
Слайд 19

Практическая работа Решение задач на эпистаз 45. У кур для проявления

Практическая работа Решение задач на эпистаз

45. У кур для проявления окраски оперения

необходимо наличие доминантного гена С; гомозиготность по его рецессивному аллелю (cc) обуславливает белую окраску. Другой ген, независимый от гена С, в доминантном состоянии (I) подавляет окраску; при генотипе ii окраска проявляется. Третья пара аллелей, независимая от первых двух, обусловливает черную (В) или коричнево-желтую (в) окраску, если два первых гена присутствуют в сочетаниях, обеспечивающих возможность проявления окраски. Особь СсIiвв была скрещена с особью ссIiВв. Каково будет соотношение различных типов окраски в F1?
Слайд 20

Практическая работа Решение задач на эпистаз 47. Так называемый бомбейский феномен

Практическая работа Решение задач на эпистаз

47. Так называемый бомбейский феномен состоит в

том, что в семье, где отец имел I группу крови, а мать - III, родилась девочка с I группой. Она вышла замуж за мужчину со II группой крови, и у них родились две девочки: первая - с IV, вторая - с I группой крови. Появление в третьем поколении девочки с IV группой крови от матери с I группой крови вызвало недоумение. Однако в литературе было описано еще несколько подобных случаев. По сообщению В.Маккьюсика (1967), некоторые генетики склонны объяснить это явление редким рецессивным эпистатическим геном, способным подавлять действие генов, определяющих группу крови А и В.Принимая эту гипотезу:
а) установите вероятные генотипы всех трех поколений, описанных в бомбейском феномене.
б) определите вероятность рождения с I группой крови в семье первой дочери от третьего поколения, если она выйдет замуж за такого же по генотипу мужчину, как она сама.
в) определите вероятные группы крови у детей в семье второй дочери из третьего поколения, если она выйдет замуж за мужчину с IV группой крови, но гетерозиготного по редкому эпистатическому гену.
Слайд 21

Полимерия - это вид взаимодействия двух и более пар неаллельных генов,

Полимерия

- это вид взаимодействия двух и более пар неаллельных генов, доминантные

аллели которых однозначно влияют на развитие одного и того же признака
Гены называются - полимерные, а признаки - полигенные
При кумулятивной полимерии интенсивность значения признака зависит от суммирующего действия генов: чем больше доминантных аллелей, тем больше степень выраженности признака
При некумулятивной полимерии количество доминантных аллелей на степень выраженности признака не влияет, и признак проявляется при наличии хотя бы одного из доминантных аллелей
Полимерные гены обозначаются одной буквой, аллели одного локуса имеют одинаковый цифровой индекс, например A1a1A2a2A3a3
Слайд 22

Свойства полигенного наследования Признаки являются количественными Характерен аддитивный (суммарный)эффект Характерен пороговый

Свойства полигенного наследования

Признаки являются количественными
Характерен аддитивный (суммарный)эффект
Характерен пороговый эффект - минимальное

количество полимерных генов при котором проявляется признак
Степень фенотипического проявления зависит от условий внешней среды
Аддитивное действие и влияние внешней среды обеспечивают существование непрерывных рядов количественных (фенотипических) проявлений
Слайд 23

Полимерия Пример: окраска зерен пшеницы (Г. Нильсон- Эле) Дано: A1, A2

Полимерия Пример: окраска зерен пшеницы (Г. Нильсон- Эле)

Дано:
A1, A2 - гены

красной окраски зерен пшеницы
a1, a2 - гены белой окраски
зерен пшеницы

F1 - ?

P:

F1

Слайд 24

Полимерия Пример: цвет кожи у человека Дано: A1 A1 A2 A2

Полимерия Пример: цвет кожи у человека

Дано:
A1 A1 A2 A2 -

черный цвет кожи
A1 A1 A2 a2 или A1 a1 A2 A2 - темный цвет кожи (мулат)
A1 a1 A2 a2 или a1a1 A2 A2 или A1 A1 a2 a2 - средний мулат
A1 a1 a2 a2 или a1a1 A2 a2 - светлый мулат
a1 a1 a2 a2 - белый цвет кожи

F1, F2 - ?

P:

F1

P:

F2

См. следующий слайд

Слайд 25

Полимерия Пример: цвет кожи у человека Дано: A1 A1 A2 A2

Полимерия Пример: цвет кожи у человека

Дано:
A1 A1 A2 A2 -

черный цвет кожи
A1 A1 A2 a2 или A1 a1 A2 A2 - темный цвет кожи (мулат)
A1 a1 A2 a2 или a1a1 A2 A2 или A1 A1 a2 a2 - средний мулат
A1 a1 a2 a2 или a1a1 A2 a2 - светлый мулат
a1 a1 a2 a2 - белый цвет кожи

F1, F2 - ?

черный цвет кожи

F2

2 A1 а1 а2 а2

светлый мулат

а1 а1 A2 А2

средний мулат

2 а1 а1 A2 а2

светлый мулат

Слайд 26

Практическая работа Решение задач на полимерию Решить задачу № 48 В

Практическая работа Решение задач на полимерию

Решить задачу № 48
В дано

записать гены (см. примеры полимерии):
A1, A2, A3 - гены высокого роста
a1, a2, a3 - гены низкого роста
Запись генотипа:
A1A1 A2 A2A3 A3 - высокого роста (180 см)
a1a1a2a2 a3a3 - низкого роста (150 см)
Слайд 27

Практическая работа Решение задач на полимерию 48. Рост человека контролируется несколькими

Практическая работа Решение задач на полимерию

48. Рост человека контролируется несколькими парами

несцепленных генов, которые взаимодействуют по типу полимерии. Если пренебречь факторами среды и условно ограничиться лишь тремя парами генов (Ш. Ауэрбах,1969), то можно допустить, что в какой - то популяции самые низкорослые люди имеют все рецессивные гены и рост 150см, самые высокие - все доминантные гены и рост 180см.
а) Определите рост людей, гетерозиготных по всем трем парам генов роста.
б) Низкорослая женщина вышла замуж за мужчину среднего роста. У них было четверо детей, которые имели рост 165 см, 155 см, 150 см. Определите генотипы родителей и их рост.
Слайд 28

Плейотропия - это способность гена оказывать влияние на развитие нескольких признаков

Плейотропия

- это способность гена оказывать влияние на развитие нескольких признаков организма

(множественное действие генов)
Первичная плейотропия
(Пример: синдром Марфана)
Вторичная плейотропия
(Пример: серповидно-клеточная анемия)
Слайд 29

Первичная плейотропия Пример: синдром Марфана - это наследственное заболевание, характеризующееся поражением

Первичная плейотропия Пример: синдром Марфана

- это наследственное заболевание, характеризующееся поражением соединительной

ткани
Патология вызвана изменением структуры белка фибриллина (ген FBN1)
Ген ? Белок фермент ? Последовательнгость химических реакций ?
? Признак А
? Признак В
?Признак С

Клинические проявления синдрома Марфана: килевидная грудь (сверху) и арахнодактилия (паучьи пальцы, внизу)

Слайд 30

Вторичная плейотропия Пример: серповидно-клеточная анемия Мутация гена? синтез HbS ? дрепаноциты

Вторичная плейотропия Пример: серповидно-клеточная анемия

Мутация гена? синтез HbS ? дрепаноциты ?

агглютинация ? гемолиз Er ? увеличение селезенки ? поражение кожи ? поражение сердца, почек, мозга ? let

- это наследственное заболевание, характеризующееся образованием эритроцитов в форме серпа
Ген ? Белок фермент ? Последовательнгость химических реакций ? ? Признак А ? Признак В ?Признак С

Слайд 31

Пенетрантность - это показатель фенотипического проявления аллеля в популяции («пробиваемость гена

Пенетрантность

- это показатель фенотипического проявления аллеля в популяции («пробиваемость гена в

признак»)
Определяется как отношение числа особей, у которых наблюдаются фенотипические проявления наличия аллеля, к общему числу особей, у которых данный аллель присутствует умноженная на 100%
Обозначается пенетрантность - (П)
Термин предложен Н. В. Тимофеевым-Ресовским в 1927 г.

Н. В. Тимофеев-Ресовский

Слайд 32

Решение задач на пенетрантность Пример: ангиоматоз Ангиоматоз сетчатки глаза обусловливается доминантным

Решение задач на пенетрантность Пример: ангиоматоз

Ангиоматоз сетчатки глаза обусловливается доминантным аутосомным

геном, пенетрантность которого 50 %. Какова вероятность рождения больного ребенка в семье, где оба супруга гетерозиготны по данному гену?

Дано
А- ген ангиоматоза
А- ген N
П (ангиоматоза)= 50% (1/2)

F1 (ангиоматоз)-?

♀ Аа х ♂ Аа

ангиоматоз?

А а

АA 2Аа аа

Ангиоматоз?
3/4

N
1/4

П (ангиоматоз): 3/4 х 1/2 = 3/8

ангиоматоз?

А а

Слайд 33

Практическая работа Решение задач на пенетрантность и плейотропию Решить задачи №

Практическая работа Решение задач на пенетрантность и плейотропию

Решить задачи
№ 49-53


№ 56 (задача на моногибридное скрещивание с учетом пенетрантности)
Слайд 34

Практическая работа Решение задач на пенетрантность и плейотропию 49. Подагра определяется

Практическая работа Решение задач на пенетрантность и плейотропию

49. Подагра определяется доминантным аутосомным

геном. По некоторым данным (В.П.Эфроимсон,1968), пенетрантность гена у мужчин составляет 20%, а у женщин она равна нулю.
а) Какова вероятность заболевания подагрой в семье гетерозиготных родителей?
б) Какова вероятность заболевания подагрой в семье, где один из родителей гетерозиготен, а другой нормален по анализируемому признаку?
Слайд 35

Практическая работа Решение задач на пенетрантность и плейотропию 50. По данным

Практическая работа Решение задач на пенетрантность и плейотропию

50. По данным шведских генетиков

(К.Штерн, 1965), некоторые формы шизофрении наследуются как доминантные аутосомные признаки. При этом у гомозигот пенетрантность равна 100%, у гетерозигот 20%.
а) Определите вероятность заболевания детей в семье, где один из супругов гетерозиготен, а другой нормален в отношении анализируемого признака.
б) Определите вероятность заболевания детей от брака двух гетерозиготных родителей.
Слайд 36

Практическая работа Решение задач на пенетрантность и плейотропию 51. Ангиоматоз сетчатой

Практическая работа Решение задач на пенетрантность и плейотропию

51. Ангиоматоз сетчатой оболочки глаза

наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 50%. Определите вероятность заболевания детей в семье, где оба родителя являются гетерозиготными носителями ангиоматоза.
Слайд 37

Практическая работа Решение задач на пенетрантность и плейотропию 53. Карий цвет

Практическая работа Решение задач на пенетрантность и плейотропию

53. Карий цвет глаз доминирует

над голубым и определяется аутосомным геном. Ретинобластома определяется другим доминантным аутосомным геном. Пенетрантность ретинобластомы составляет 60%.
а) Какова вероятность того, что больными от брака гетерозиготных по обоим признакам родителей будут голубоглазые дети?
б) Какова вероятность того, что здоровыми от брака гетерозиготных по обоим признакам родителей будут кареглазые дети?
Слайд 38

Практическая работа Решение задач на пенетрантность и плейотропию 56. Из-за сильного

Практическая работа Решение задач на пенетрантность и плейотропию

56. Из-за сильного укорочения ног

одна из пород кур названа ползающими курами. При инкубации 10000 яиц, полученных от скрещивания ползающих кур между собой, вывелось 7498 цыплят, из которых 2482 цыпленка оказались с нормально длинными ногами, остальные - коротконогие. Определите генотипы невылупившихся цыплят, длинноногих и коротконогих кур и дайте характеристику генам.