Примеры комплементарного взаимодействия генов
1. У душистого горошка красная окраска венчика цветка обусловлена наличием двух доминантных генов А и В (генотип АаВв). В отсутствие одного из них цветки белые (ААвв, ааВВ).
2. У человека:
а) синтез защитного белка интерферона зависит от комплементарного взаимодействия двух неаллельних генов, расположенных в разных хромосомах.
б) белок гемоглобин содержит четыре полипептидных цепи, каждая из которых кодируется отдельным геном. Следовательно для синтеза молекулы гемоглобина требуется взаимодействие четырёх неаллельных генов.
в) при формировании слуха.
Развитие нормального слуха обусловлено двумя доминантными неаллельными генами D и Е, из которых- один (D) определяет развитие улитки, а другой (Е)- слухового нерва. Нормальный слух имеют люди с генотипом: DDEE. DdEe, DDEe, DdEE. Глухие люди имеют генотипы: Ddee, ddee, ddEE, ddEe.
Текст задачи. У человека врожденная глухота может определяться генами d и e. Для нормального слуха необходимо наличие в генотипе двух доминантных аллелей (D и E). Определите генотипы родителей в семье, где оба родителя глухие, а их семеро детей имеют нормальный слух [2].
Решение задачи
Обозначение генов:
D – ген, определяющий наличие слуха только в присутствии гена - E
d и e – гены, определяющие глухоту 
Ответ. Генотипы родителей: Ddee и Eedd
2. 2. Эпистаз(от греч.ерi- над + stasis- препятствие) - такой вид взаимодействия неаллельных генов, при котором один ген подавляет действие другогонеаллельного ему гена.
|
|
|
Подавляющий ген называется геном-супрессором или ингибитором, а подавляемый — гипостатическим геном.
По-видимому, действие гена-супрессора на подавляемый ген сходно с принципом доминантность- рецессивность. Но существенное различие заключается в том, что эти гены не являются аллельными, т.е. расположены в негомологичных хромосомах или занимают различные локусы в гомологичных.
Различают две формы эпистаза – доминантный и рецессивный.
Придоминантномэпистазе доминантный аллель гена-супрессора подавляет проявление доминантного аллеля другого гипостатического гена.
При рецессивномэпистазе, или криптомерии (греч.хриштад - тайный, скрытый) рецессивный аллель гена-супрессора, будучи в гомозиготном состоянии, не дает проявиться доминантным или рецессивным аллелям других генов.
Иными словами, при доминантном эпистазе в качестве гена-подавителя (супрессора) выступает доминантный ген, при рецессивном эпистазе – рецессивный ген.
Пример доминантногоэпистаза
У человека примером доминантногоэпистаза являются ферментопатии(энзимопатии) – тяжелые генетические заболевания, связанные с отсутствием в организме какого-либо фермента. В этом случае вещества, возникающие при деятельности гена-супрессора (ингибитора), препятствуют образованию жизненно важных ферментов, закодированных в другом гене.
|
|
|
Пример рецессивного эпистаза – так называемый «бомбейский феномен»(отклонения от стандартного наследования групп крови)
В этом случае редкий рецессивный аллель "h" в гомозиготном состоянии (hh) подавляет активность гена B (определяющего В (III) группу крови системы АВО(АВН). Поэтому человек с генотипом ВВhh или ВOhh, фенотипически будет иметь I группу крови - 0 (I).
Текст задачи (с учетом бомбейского феномена). У человека группы крови АВО контролируются тремя аллелями одного гена. В популяции встречается редкий мутантный аллель h независимого гена, который в гомозиготном состоянии подавляет действие аллелей А и В, что приводит к фенотипическому проявлению первой группы крови. В Индии была описана семья, в которой родители имели вторую и первую группу крови. Оба родителя были гомозиготными по группам крови. Определите возможные фенотипы детей.
Решение задачи
Обозначение генов:
O –I
A – II
B – III
AB – IV
H – ген, не подавляющий действие аллелей по группам крови.
h – ген, подавитель аллелей по группам крови (в гомозиготном состоянии - hh).
|
|
|
Ответ: “Бомбейский” феномен определяется тем, что в генотипе детей есть ген подавляющий действие генов А и В.
2. 3. Полимерия(от греч. polymereia - многосложность)-вид взаимодействия неаллельных множественных генов, однонаправленно влияющих на развитие одного и того же признака.Степень проявления признака зависит от количества генов. Полимерные гены обозначаются одинаковыми буквами, а аллели одного локуса имеют одинаковый нижний индекс -
- А1 , А2 , А3 , А4 ,и а1 , а2 , а3 , а4.
Полимерия встречается в двух вариантах:
| Кумулятивная (накопительная) полимерия Степень проявления признака зависит от суммарного действия нескольких генов. Чем больше доминантных аллелей генов, тем сильнее выражен тот или иной признак. | Некумулятивная полимерия Признак проявляется при наличии хотя бы одного из доминантных аллелей полимерных генов. Количество доминантных аллелей не влияет на степень выраженности признака. |
Полимерные гены
Полимерные гены (множественные гены, полигены )- гены из разных аллельных пар, контролирующие развитие одного фенотипического признака. Признак, фенотипическое проявление которого зависит от взаимодействия нескольких неаллельных доминантных генов называетсяполигенным. Полимерные гены могут доминантными и рецессивными и обозначаются одной буквой с цифровым индексом - А1 , А2 , А3 , А4 ,и а1 , а2 , а3 , а4 и т. д. Чем больше доминантных полимерных генов в генотипе организма, тем сильнее фенотипическое проявление данного признака ( полигенного ), т. е. их действие суммируется или кумулируется ( кумулятивная полимерия); отдельные гены самостоятельно не способнывызвать проявление признака. Так, при суммирующем действии полимерных генов признак будет более выражен при генотипе А1А1А2А2 , чем при А1а1А2а2.. Механизм комплементарного действия генов заключается во взаимодействии первичных генных продуктов (белков, ферментов) в цитоплазме
|
|
|
По типу кумулятивной полимерии наследуются многие количественные признаки животных, растений и человека (плодовитость, скорость роста у животных, скороспелость , яйценоскость у кур , молочность у крупного рогатого скота , содержание сахаров и витаминов в овощах и плодах , длинна колоса и початка и многие другие хозяйственно ценные признаки)
У человека цвет кожи определяется шестью полимерными генами ; у негроидной расы преобладают доминантные аллели у европеоидов - рецессивные , мулаты - промежуточную пигментацию и генотип.
Кроме наследования цвета кожи, полимерными генами у человека определяются большинство количественных признаков, таких как рост, масса тела, интеллектуальные особенности, склонность к повышению артериального давления, устойчивость к инфекционным заболеваниям и другие.
Развитие полигенных признаков очень сильно зависит от условий среды
Биологическое значение полимерии заключается в придании полигенным признакам большей стабильности, чем кодируемым одним геном; организм без полимерных генов был бы крайне неустойчив: любая мутация или рекомбинация приводила бы к резкой изменчивости, что невыгодно.
Текст задачи. 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
Ответ. Вероятность появления мулатов - 100%; негров и белокожих – 0 %.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 2593; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!