14.10.2024 Схема дигибридного скрещивания

1ААВВ:2ААВв:1ААвв

2АаВВ:4АаВв:2Аавв

1ааВВ:2ааВв:1аавв

Неаллельные взаимодействия генов. Сцепленное наследование

Законы Менделя определяют относительно простое взаимодействие аллельных генов с явлением доминирования.

Факт расщепления в потомстве гибридов позволяет утверждать, что генотип слагается из отдельных наследственных элементов, которые могут отделяться и наследоваться независимо. Вместе с тем генотип обладает целостностью и не может рассматриваться как простая сумма генов.

Большую часть фенотипических признаков организма объясняют взаимодействия между неаллельными генами. Основными типами неаллельных взаимодействий являются комплементарность, эпистаз, криптомерия и полимерия.

Комплементарность

В том случае, когда признак возникает только при наличии двух доминантных неаллельных генов, каждый из которых не имеет самостоятельного проявления, гены обозначают как комплементарные.

К комплементарным, или дополнительно действующим, относят такие неаллельные гены, которые при совместном проявлении обуславливают развитие нового признака.

Рассмотрим комплементарное взаимодействие на примере кукурузы

Среди сортов кукурузы имеются такие, у которых зерна окрашены в пурпурный цвет, благодаря наличию пигментов – антоцианов в аллеоновом слое.

Было доказано, что развитие пигмента контролируется совместным действием 3 неаллельных генов.

При наличии в гомозиготном состоянии хотя бы одного рецессивного гена окраска не развивается. Данные аллели контролирует разные этапы в синтезе пигмента, и стоит выпасть хотя бы одному звену, окраска не развивается.

Дано:

А_С_R_ - пурпурные зёрна

Остальные варианты – белые зёрна

Определить варианты генотипов и фенотипов при скрещивании гомозиготных пурпурного и белого растений.

Решение:

Р: АаСсРр * аассрр

Г: АСР, АсР, АСр, Аср, асР, аСр, аСР, аср / аср

Ф1: АаСсРр; АассРр; АаСсрр; Аассрр; аассРр; ааСсрр; ааСсРр аассрр

Фенотип: 1 пурпурное; 7 белых

Эпистаз

Э пистаз – подавление проявления генов одной аллельной пары генами другой.

Доминантный ген называют эпистатическим, если его присутствие подавляет эффект какого-либо неаллельного гена, находящегося в другом локусе.

Эпистатические гены называют ингибирующими или супрессорами.

Подавляемый ген называется гипостатическим.

Например, аллель серой масти лошадей (С) обладает способностью перекрывать эффект другого неаллельного гена окраска. Когда аллель В, отвечающий за вороную окраску, находится в доминантном состоянии, а С – в рецессивном – проявляется вороная окраска, т. к. он освобождается от эпистатического гена.

К риптомерия

Взаимодействие пары неаллельных генов, при котором рецессивный ген скрывает действие доминантного неаллельного гена.

Например, окраска шерсти у мышей контролируется парой генов, находящихся в разных локусах. Ген, определяющий окраску, имеет 2 аллеля: агути – доминантный, серый и рецессивный, чёрный.

Второй ген определяет окрашенность шерсти, если ген находится в доминантной форме, то проявляется соответствующая окраска, если в рецессивной – то особи будут альбиносами, независимо от состояния второго гена.

Полимерия

Когда один признак формируется под влиянием нескольких неаллельных генов, говорят о явлении полимерии, а сами гены называют полимерными.

Проявление конкретного признака зависит от кол-ва генов, вносящих вклад в его развитие.

Например, при скрещивании краснозерных пшениц с белозерными было установлено, что растения с генотипом А1А2А2 имеют красные зерна, а1а1а2а2 – белые

Растения с тремя доминантными генами – красноватую окраску, растения с 1 или 2 доминантными генами – более бледно-розовую окраску.

Сцепленное наследование генов

В начале 20 века считалось, что законы Менделя носят всеобщий характер. Однако, позже было замечено, что у душистого горошка 2 признака: форма пыльцы и окраска цветков не дают независимого расщепления в потомстве.

Объясняется это тем, что у каждого организма признаков и соответствующих генов много, а число хромосом невелико (у человека 46, 23 пары; у гороха – 14, 7 пар; у дрозофилы – 8, 4 пары), следовательно. В каждой хромосоме должно содержаться множество генов.

Согласно современным представлениям:

Гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются совместно и называются сцепленными;

• Все гены в одной хромосоме образуют группу сцепления;

• Число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом;

• Гены, находящиеся в одной группе сцепления, попадают в одну гамету и наследуются совместно;

• Кроме обычных гамет, возникают гаметы с новой комбинацией, отличной от родительских;

• Причина возникновения новых типов гамет объясняется кроссинговером.

Кроссинговер – обмен участками между гомологичными хромосомами в момент их временного сближения

При кроссинговере, происходящем в первом делении мейоза, наблюдается обмен участками гомологичных хромосом