Условия выполнения закона независимого наследования[

1. Все условия, необходимые для выполнения закона расщепления.

2. Расположение генов, отвечающих за изучаемые признаки, в разных парах хромосом (несцепленность).

Условия выполнения закона чистоты гамет

1. ход мейоза. В результате нерасхождения хромосом в одну гамету могут попасть обе гомологичные хромосомы из пары. В этом случае гамета будет нести по паре аллелей всех генов, которые содержатся в данной паре хромосом.

23. Плейотропное действие гена.

Плейотропия - явление, заключающееся в том, что один ген оказывает влияние на несколько признаков.

Плейотропия — это действие одного гена на несколько фенотипических признаков. Продукт фактически каждого гена участвует, как правило,

в нескольких, а иногда и в очень многих процессах, образующих метаболическую сеть организма. Особенно характерна плейотропия для генов, кодирующих сигнальные белки.

Плейотропи́я (от греч. πλείων — «больше» и греч. τρέπειν — «поворачивать, превращать») — явление множественного действия гена. Выражается в способности одного гена влиять на несколько фенотипических признаков. Таким образом, новая мутация в гене может оказать влияние на некоторые или все связанные с этим геном признаки. Этот эффект может вызвать проблемы при селективном отборе, когда при отборе по одному из признаков лидирует один из аллелей гена, а при отборе по другим признакам — другой аллель этого же гена.

Плейотропное действие генов - это зависимость нескольких признаков от одного гена, то есть множественное действие одного гена.

Плейотропное действие гена может быть первичным и вторичным. При первичной плейотропии ген проявляет свой множественный эффект

При вторичной плейотропии есть один первичный фенотипний проявление гена, вслед за которым развивается ступенчатый процесс вторичных изменений, приводящих к множественным эффектам. 

При плейотропии, ген, воздействуя на какой то один основной признак, может также менять, модифицировать проявление других генов, в связи с чем введено понятие о генах-модификаторах. Последние усиливают или ослабляют развитие признаков, кодируемых "основным" геном.

24. Некумулятивная полимерия (изоэпистаз).

ПОЛИМЕРИЯ

(от греч. polymereia — многосложность), один из типов взаимодействия генов, при к-ром степень развития одного и того же признака обусловлена влиянием ряда т. н. полимерных генов (проявляющихся сходным образом). П. открыта в 1909 Н. Г. Нильсоном-Эле. П. широко распространена в природе. По типу П. наследуются ваясные хозяйственно полезные признаки: высота растений, длина вегетац. периода, количество белка в зерне, содержание витаминов в плодах, скорость протекания биохцмпч. реакций, скорость роста и масса животных, яйценоскость кур и т. д. Условно различают некумулятивную и кумулятивную П. Некумулятивная П. характеризуется тем, что для полной выраженности признака достаточно доминантного аллеля одного из полимерных генов (олнгогена).

A=B

2 гена действуют тождественно

Расщепление в F2 15:1

9 А-В- 1аавв

3 А-вв

3. ааВ-

24. Кумулятивная полимерия (полуэпистаз).

При кумулятивной П. степень выраженности признака зависит от числа доминантных аллелей как одного и того же, так и разных полимерных генов. Количеств, признаки наследуются по типу кумулятивной П. Гены действуют одинаково, они тождественны, но оба в доминантном состоянии дают суммирование своего проявления.

A=B

A+B

Расщепление 9:6:1

9А-В- 3А-вв 1аавв

3ааВ-

В основе П. на бпохимич. уровне может лежать существование неск. независимых путей биосинтеза, влияющих на развитие признака.

24. Комплементарное взаимодействие генов (коэпистаз).

A=/=B

A+B=C

Расщепление 9:3:3:1

9А-В- 3А-вв 3ааВ- 1аавв

КОМПЛЕМЕНТАРНОСТЬ

В том случае, когда признак появляется только при сочетании двух

доминантных аллелей разных генов (например, А и В) их взаимодей-

ствие называют комплементарностью, а сами гены комплементарными

(дополняющими друг друга). При этом каждый из взаимодействующих

неаллельных генов в отсутствии другого не обеспечивает формирова-

ния признака.

Комплементарное взаимодействие двух генов можно обозначить в

виде формулы:

Аа Вв

Примеры комплементарного взаимодействия генов приведены в

табл. 12.

Таблица 12

Расщепление признаков при комплементарном взаимодействии генов

Расщепле-

ние в F2

Примеры

9 : 7

Появление у душистого горошка потомства, имеющего цветки пурпур-

ной окраски, при скрещивании родительских форм с белыми цветками.

Появление у шелкопряда потомства, имеющего темно-коричневых ли-

чинок, при скрещивании неокрашенных родительских форм.

Образование цианида у растений клевера при скрещивании форм, не

образующих это соединение.

9 : 6 : 1 Появление у тыквы потомства с дисковидной формой плода при

скрещивании родителей, имеющих сферическую форму плода.

9 : 3 : 4

Появление у мышей окраски шерсти типа агути при скрещивании

родительских форм черного и белого цвета.

Появление у льна потомства с голубой окраской цветков при скре-

щивании родительских форм с неокрашенными цветками.

Появление у лука потомства с окрашенной в красный цвет лукови-

цами при скрещивании родительских форм, имеющих луковицы бе-

лого и желтого цвета.

9 : 3 : 3 : 1

Появление у дрозофилы потомства с темно-красными глазами (дикого

типа) при скрещивании родительских форм с ярко-красными (scarlet) и

коричневыми (brown) глазами.

Появление у кур потомства, имеющего ореховидный гребень при скре-

щивании родительских форм с розовидным и гороховидным гребнями.

Примечание . Жирным шрифтом выделен класс, признак которого обу-

словлен комплементарным взаимодействием генов.

24. Доминантный эпистаз.

Эпистаз

— вид взаимодействия неаллельных генов, при котором один из генов полностью подавляет действие другого гена. Ген, подавляющий действие другого гена, может называться ген-супрессор, ингибитор, эпистатичный ген. Подавляемый ген на­зывается гипостатичным. Эпистаз может быть как доминантным, так и рецессивным. Рассмотрим пример доминантного эпистаза. У тыквы доминантный ген Y вызывает появление желтой окраски плодов, а его рецессив у — зеленой. Кроме того, имеется доминантный ген W, подавляющий проявление любой окраски, в то время как его рецессив w не мешает окраске проявляться. Поэтому растения, имеющие в своем генотипе хотя бы один доминантный ген W, будут образовывать белые плоды независимо от того, какие аллели гена Y будут присутствовать в их генотипах. Например, у растений с генотипами YYWW, YyWw, yyWw плоды будут белые.

А>B (A подавляет B)

a/>B (a не подавляет В)

A - ингибитор

а - не ингибитор

Расщепление 12:3:1

9А-В- 3ааВ- 1аавв

3А-вв

Или бывает расщепление 13:3

9А-В- 3ааВ-

3А-вв

1аавв

24. Простой и двойной рецессивный эпистаз.

Рецессивный эпистаз (recessive epistasis) [лат. recessus — отступление, удаление; греч. epistasis — неподвижность, остановка] — форма эпистаза, при которой рецессивный аллель эпистатического гена, находясь в гомозиготном состоянии, подавляет экспрессию другого (гипостатического) гена.

Двойной: аа>B

bb>A

Расщепление 9:7

9 A-B- 3A-bb

3aaB-

1aabb

Простой: аа>B

один рецессивный ген в гомозиготе подавляет доминантный другой

9:3:4

9А-В- 3А-вв 3ааВ-

1аавв

24. Сцепленное наследование признаков и генов. Группы сцепления.

Сцепленное наследование генов

Группы сцепления. Число генов у каждого организма, гораздо больше числа хромосом. Следовательно, в одной хромосоме расположено много генов. Как наследуются гены, расположенные в одной паре гомологичных хромосом?

Большую работу по изучению наследования неаллельных генов, расположенных в паре гомологичных хромосом, выполнили американский ученый Т. Морган и его ученики. Ученые установили, что гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются совместно, или сцепленно. Группы генов, расположенные в одной хромосоме, называют группами сцепления. Сцепленные гены расположены в хромосоме в линейном порядке. Число групп сцепления у генетически хорошо изученных объектов равно числу отличающихся друг от друга хромосом. У человека 24 разновидности хромосом и 24 группы сцепления, у гороха 7 пар хромосом и 7 групп сцепления и т. д.

24. Линейное расположение генов. Карты хромосом.

Т. Морган предположил, что гены расположены в хромосомах линейно, а частота кроссинговера отражает относительное расстояние между ними: чем чаще осуществляется кроссинговер, тем далее отстоят гены друг от друга в хромосоме; чем реже кроссинговер, тем они ближе друг к другу.

Одним из классических опытов Моргана на дрозофиле, доказывающим линейное расположение генов, был следующий. Самки, гетерозиготные по трем сцепленным рецессивным генам, определяющим желтую окраску тела y, белый цвет глаз w и вильчатые крылья bi, были скрещены с самцами, гомозиготными по этим трем генам. В потомстве было получено 1,2% мух кроссоверных, возникших от перекреста между генами у и w; 3,5% − от кроссинговера между генами w и bi и 4,7% — между у и bi.

Из этих данных с очевидностью вытекает, что процент перекреста является функцией расстояния между генами. Поскольку расстояние между крайними генами у и bi равно сумме двух расстояний между у и w, w и bi, следует предположить, что гены расположены в хромосоме последовательно, т.е. линейно.

Воспроизводимость этих результатов в повторных опытах указывает на то, что местоположение генов в хромосоме строго фиксировано, т. е. каждый ген занимает в хромосоме свое определенное место — локус.

Основным положениям хромосомной теории наследственности — парности аллелей, их редукции в мейозе и линейному расположению генов в хромосоме — соответствует однонитчатая модель хромосомы.

Существование кроссинговера побудило Моргана разработать в 1911-1914 гг. принцип построения генетических карт хромосом. В основу этого принципа положено представление о расположении генов по длине хромосомы в линейном порядке. За единицу расстояния между двумя генами условились принимать 1 % перекреста между ними.