- Взаимодействие неаллельных генов
- Генотип как целостная система. Взаимодействие генов
- Взаимодействие между аллельными генами
- Генотип и фенотип. Взаимодействие аллельных генов
- Взаимодействие между аллельными генами
- Типы взаимодействия генов: таблица с примерами
- Типы взаимодействия аллельных генов
- Типы взаимодействия неаллельных генов
- Молекулярные механизмы взаимодействий генов
- Экспрессия генов: что это?
- Взаимодействия неаллельных генов: комплементарность, эпистаз, полимерия
Взаимодействие неаллельных генов
Неаллельные гены также могут взаимодействовать между собой.
При этом их принцип взаимодействия несколько иной, чем доминантно-рецессивные отношения как в случае аллельных генов.
Правильнее говорить не о взаимодействии генов, а о взаимодействии их продуктов, т. е. взаимодействии белков, которые синтезируются на основе генов.
Комплементарное взаимодействие неаллельных генов — это такое их взаимодействие, при котором их продукты дополняют действие друг друга.
Примером комплиментарного взаимодействия генов является цвет глаз у мушки дрозофилы. У мушек с генотипом S-B- обычные красные глаза, ssbb — белые, S-bb — коричневые, ssB- — ярко-алые.
Таким образом, если оба неаллельных гена рецессивны, то никакой пигмент не синтезируется, и глаза становятся белыми.
При наличии только доминантного гена S появляется коричневый пигмент, а только доминантного B — ярко-алый. Если же есть два доминантных гена, то их продукты взаимодействуют между собой, образуя красный цвет.
При комплиментарном взаимодействии генов при скрещивании гетерозигот (AaBb) возможны разные расщепления по фенотипу (9:6:1, 9:3:3:1, 9:3:4, 9:7).
Эпистаз — это такое взаимодействие неаллельных генов, когда действие одного гена подавляет действие другого. Эпистатичным (подавляющим) действием на другой ген может обладать как доминантный, так и рецессивный аллель данного гена. Расщепление по фенотипу при доминантном эпистазе, отличается от рецессивного. Эпистатичный ген обычно обозначают буквой I.
Примером эпистаза может служить появление цветного оперения во втором поколении при скрещивании белых кур разных пород. У одних генотип IIAA, у других — iiaa. F1 — IaAa. В F2 происходит обычное расщепление по генотипу: 9I-A- : 3I-aa : 3iiA- : 1iicc. При этом птицы с генотипом iiA- оказываются окрашенными, что определяет доминантный ген A, который у одного родителя был подавлен доминантным геном-ингибитором I, а у другого присутствовал только в рецессивной форме.
При полимерном взаимодействии неаллельных генов степень выраженности признака (его количество) зависит от количества доминантных аллельных и неаллельных генов. Чем больше генов участвуют в полимерном взаимодействии, тем больше различных степеней выраженности признака. Это происходит при комулятивной полимерии, когда все гены участвуют в накоплении признака. При некомулятивной полимерии количество доминантных генов не влияет на степень выраженности признака, достаточно хотя бы одного; а отличная по фенотипу форма наблюдается только у особей, у которых все полимерные гены рецессивны.
Полимерией, например, определяется цвет кожи человека. Влияние оказывают четыре гена (или четыре пары аллелей по другим источникам). Рассмотрим ситуацию с двумя парами. Тогда A1A1A2A2 определит самый темный цвет, a1a1a2a2 — самый светлый. Средний цвет кожи проявится, если два любых гена будут доминантны (A1a1A2a2 , A1A1a2a2, a1a1A2A2). Наличие одного доминантного гена приведет к цвету кожи близкому к светлому, но темнее, а трех доминантных — близкого к темному, но светлее.
Бывает, что один ген определяет несколько признаков. Такое действие гена называется плейотропией. Понятно, что здесь речь идет не о взаимодействии генов, а с множественным действием одного гена.
Генотип как целостная система. Взаимодействие генов
Вы познакомились с основными закономерностями наследования признаков у организмов.
Знания о цитологических основах наследственности развивались постепенно. Так, Г.Мендель, ничего не зная о генах и хромосомах, гениально сформулировал следующие положения:
- каждый признак организма контролируется парой наследственных задатков, или факторов (сейчас их называют генами);
- наследственные факторы (гены) могут существовать в двух состояниях: доминантном и рецессивном;
- гаметы генетически чисты, то есть содержат по одному наследственному фактору (гену) из каждой аллельной пары;
- при образовании зиготы наследственные факторы (гены) не смешиваются, остаются в «чистом» виде.
В 1909 г. Иогансен заменил термин «фактор» термином «ген».
В 1910-1920 гг. американский ученый Томас Морган сформулировал хромосомную теорию наследственности, согласно которой гены располагаются в хромосомах в линейном порядке, каждый ген занимает в хромосоме определенное место и влияет на формирование определенного признака.
Дальнейшие исследования внесли существенные поправки и дополнения в хромосомную теорию наследственности и углубили знания о гене.
Большинство генов влияет не на один признак организма, а на несколько, то есть обладает множественным действием.
Например, один из рецессивных генов у мухи дрозофилы обусловливает белую окраску глаз, низкую плодовитость и небольшую продолжительность жизни. У мышей под влиянием рецессивного гена в потомстве появляются карликовые особи, которые отличаются от нормальных мышей более тупыми мордочками, короткими усиками и хвостами, меньшей продолжительностью жизни.
В генотипе многих организмов имеются рецессивные летальные гены, одним из проявлений которых является гибель организма до полного завершения его развития, если летальный ген находится в гомозиготном состоянии.
Например, ген, обусловливающий отсутствие хлорофилла, приводит к гибели гомозиготных рецессивных проростков кукурузы.
В настоящее время установлено, что гены в генотипе тесно взаимосвязаны и взаимодействуют. Поэтому генотип рассматривают не как арифметическую сумму генов, а как целостную систему взаимодействующих генов. Полное и неполное доминирование обусловлено взаимодействием двух аллелей одного гена (А и а или B и b), которые определяют проявление у организма какого-то одного признака.
Это аллель 1000 ное взаимодействие генов.
Существуют и другие разнообразные взаимодействия генов. Так, гены-модификаторы ослабляют или усиливают действие других генов.
От их взаимодействия зависит, например, пятнистая окраска шерсти у животных: у одних особей пятнистость выражена в большей степени, у других в меньшей.
Некоторые неаллельные гены, одновременно находясь в генотипе, обусловливают развитие нового признака у организма. Например, при скрещивании черного и белого кроликов появляется потомство, которое имеет серую окраску шерсти.
При скрещивании гибридных особей между собой в потомстве происходит необычное расщепление по фенотипу: 9 серых : 3 черных : 4 белых.
Почему при скрещивании черного и белого кроликов в потомстве появляется новый признак — серая окраска шерсти?
Дело в том, что у кроликов за окраску шерсти отвечает аллельная пара генов Аа (А — черная, а — белая окраска шерсти), а за распределение пигмента по длине волоса — аллельная пара генов Вb (В — пигмент находится у корня волос, b — пигмент распределяется равномерно по длине волоса).
Теперь понятно, что черными будут кролики, у которых в генотипе ген А сочетается с геном b (Aabb, Aabb).
Кролики с генотипами ааВb, aaBB, aabb будут белыми, так как пигмент у них отсутствует. Серая окраска шерсти появляется только в том случае, если в генотипе соединились два доминантных неаллельных гена — А и В.
Это значит, что в клетках образуется пигмент (есть ген А), но он скапливается у основания волос (АаВb, ААВb, AaBB, AABB).
Большинство признаков организма формируется благодаря взаимодействию нескольких генов, которые отвечают за один и тот же признак, но не являются аллельными.
К таким признакам относят рост, массу тела животных, жирность и надои молока коров, яйценоскость кур. Эти гены принято обозначать одной и той же буквой со значками 1, 2, 3 и т. д. Цвет кожи у человека, например, обусловлен двумя неаллельными генами A1 и А2. Он зависит от числа доминантных генов в генотипе: чем их больше, тем темнее кожа. Люди, генотип которых А1A1А2А2, будут иметь темную кожу, а кожа людей с генотипом а1а1а2а2 светлая.
Люди с генотипами А1a1А2a2, А1a1a2a2 имеют различные оттенки кожи — от более темной до почти светлой.
Взаимодействие между аллельными генами
Генотип и фенотип. Взаимодействие аллельных генов
- Фенотип — это весь комплекс внешних и внутренних признаков организма. Например, размер, цвет, поведение, активность ферментов.
- Генотип — это система генов организма, взаимодействующих между собой. Взаимодействие генов может менять наследование определенных признаков.
Взаимодействуют гены на разных уровнях:
- 1. На уровне генома (наследственного материала).
- 2. На уровне продуктов функциональной активности генов (белков-ферментов, РНК…).
Взаимодействие между аллельными генами
- 1. Доминантность и рецессивность. Доминантный ген проявляет себя в признак как в гомозиготном, так и в гетерозиготном состоянии.
- 2. Рецессивный ген проявляет себя в признак только в гомозиготном состоянии. Например: у человека ген карего цвета глаз доминирует над голубым, у мушки дрозофилы ген, отвечающий за длинные крылья доминирует над геном коротких крыльев.
- 3. Кодоминантность — это такая форма взаимодействия, когда оба аллеля одного гена проявляют себя фенотипически независимо друг от друга.
Например: наследование IV (АВ) группы крови у человека, когда аллели IА, IВ одновременно проявляют себя в признак.
За гемоглобин крови у человека отвечает НЬА-аллель. Если происходит мутация и в организме появляется HbS-аллель, то в организме одновременно присутствуют нормальные эритроциты и эритроциты в виде серпа.
- Относительное доминирование — это такое взаимодействие, когда проявление гена зависит от условий, т. е. в одних условиях ген ведет себя как доминантный, а в других как рецессивный. Например, ген отвечающий за облысение в мужском организме на фоне мужских половых гормонов ведет себя как доминантный, а в женском организме на фоне женских половых гормонов — как рецессивный.
- Неполное доминирование — такая форма взаимодействия, когда в гетерозиготном состоянии (Аа) проявляется среднее значение признака между доминантным и рецессивным.
Например, наследование окраски цвет ков львиного зева:
А-ген, отвечающий за красную окраскуцветков
а — за белую окраску
Аа — генотип растения с розовыми цветками.
Р АА х аа
Г А а
F1 Аа все растения имеют розовые цветки
Например: у человека заболевание фенилкетонурия связано с рецессивным мутантным геном.
В гомозиготном состоянии (аа) активность фермента, который превращает фенилаланин в тирозин равна 0%. В гомозиготном состоянии (АА) — активность фермента 100%. А в гетерозиготном состоянии (Аа) активность фермента 50%.
Множественные аллели. Наследование групп крови АВО.
Гены могут мутировать в несколько состояний:
А →А1 → А2→А3…
Мутации одного гена во много состояний называется серией множественных аллелей.
В серии множественных аллелей 3 и более генов.
Но в диплоидном организме может быть только 2 члена из серии.
У человека с серией множественных аллелей связано наследование групп крови. Ген 1А — отвечает за выработку в эритроцитах агглютиногена А.
Ген 1В — отвечает за выработку в эритроцитах агглютиногена В.
Ген I — ни А ни В не вырабатывается.
I (О)- генотип I0 I0
II (A)- IAIA; IAI0
III (В)- I B I B; I B I0
IV (АВ)- I A I B;
Наследование групп крови нужно знать для определения вероятной группы крови у потомков, зная группы крови родителей; для правильного переливания крови.
Взаимодействие неаллельных генов.
Эпистаз — это такое взаимодействие между неаллельными генами, когда один неаллельный ген подавляет действие другого неаллельного гена. Ген, который подавляет называется эпистатический,а ген, который подавляется — гипостатический.
Различают доминантный эпистаз: доминантный аллель одного гена подавляет действие и доминантного, и рецессивного аллеля другого гена.
Например: наследование окраски у плодов тыквы.
А — ген, отвечающий за жёлтую окраску,
а — ген, отвечающий за зелёную окраску.
При генотипе Аа и АА тыквы жёлтого цвета, при генотипе аа- зелёного.
Если в генотипе растения появляется особый доминантный (эпистатический) аллель другого гена В, в гомо- или в гетерозиготном состоянии, то он подавляет действие «А» и «а» и развивается белая окраска плодов тыкв.
Генотипы растений с белыми плодами:
ААВВ, АаВВ, ААВв, АаВв, ааВВ, ааВв
Рецессивный эпистаз: рецессивный аллель эпистатического гена, если он в гомозиготном состоянии, подавляет действие доминантного и рецессивного аллеля гипостатического гена.
Например: у человека с генотипом I BI0, которому соответствует III (В) группа крови, фенотипически проявляется I (О) группа.
Это происходит потому, что в генотипе есть рецессивный эпистатический ген в гомозиготном состоянии, который подавляет действие гена I B .
Комплементарность — это такое взаимодействие между неаллельными генами, когда признак проявляется только при одновременном присутствии в генотипе двух доминантных аллелей неаллельных генов.
А-В- при таком генотипе признак проявляться будет.
А-вв
ааВ- Признак проявляться не будет.
аавв
Например: наследование серой окраски у мышей происходит, если в генотипе одновременно присутствуетдоминантный аллель гена, отвечающего за синтез пигмента (А), и доминантный аллель гена, отвечающего за распределение этого пигмента у основания волоса и на его конце (В).
Полимерия— это явление, когда один признак определяется несколькими неаллельными генами.
Полимерия регулируетразвитие количественных признаков. Например, у человека интенсивность пигментации кожи определяется 4 неаллельными генами.
При генотипе A1A1A2A2A3A3A4A4 цвет кожи очень тёмный, при генотипе — а1а1а2а2а3а3а4а4 светлый, а при генотипе A1а1A2 а 2A3 а3A4а4 — средняя интенсивность окраски кожи.
Экспрессивность — качественный показатель фенотипического проявления гена.
Пенетрантность — количественный показатель фенотипического проявления гена.
Он выражается в % и говорит о том, у какого количества особей этот признак проявляется фенотипически.
1 ген может отвечать за развитие 1 признака — моногенность.Если 1 ген отвечает за развитие нескольких признаков, то это плейотропия,т.е. множественное действие гена.
Например: у человека 1 доминантный мутантный ген отвечает за развитие синдрома Марфана: длинные пальцы, подвывих хрусталика глаза, расширение аорты.
Генотип — не просто механический набор генов, это исторически сложившаяся система из взаимодействующих между собой генов.
Точнее, взаимодействуют не сами гены (участки молекул ДНК), а образуемые на их основе продукты (РНК и белки).
Взаимодействовать могут как аллельные гены, так и неаллельные.
Типы взаимодействия генов: таблица с примерами
Взаимодействие аллельных генов | |||||
Полное доминирование | Доминантный аллель A подавляет рецессивный аллель a | 3:1 | 3A- : 1aa | Наследование цвета семян гороха | |
Неполное доминирование | Признак у гетерозиготной формы выражен слабее, чем у гомозиготной | 1:2:1 | 1AA : 2Aa : 1aa | Наследование окраски цветков ночной красавицы | |
Кодоминирование | В гетерозиготном состоянии каждый из аллельных генов вызывает развитие контролируемого им признака | 1:2:1 | 1IAIA : 2IAIB : 1IBIB | Наследование групп крови у человека | |
Взаимодействие неаллельных генов | |||||
Кооперация | Доминантные гены из разных пар (A, B), присутствуя в генотипе вместе, вызывают формирование нового признака.
Присутствуя каждый по отдельности, гены А и В вызывают развитие своих признаков |
9:3:3:1 | 9A-B- : 3A-bb : 3aaB- : 1aabb | Наследование формы гребня кур | |
Комплементарность | Доминантные гены из разных пар (A, B), присутствуя в генотипе вместе, вызывают формирование нового признака. Присутствуя каждый по отдельности, гены A и B развитие признака не вызывают | 9:7 | (9A-B-) : (3A-BB + 3aaB- + 1aabb) | Наследование цвета цветков душистого горошка | |
Эпистаз | доминантный | Гены одной аллельной пары подавляют действие генов другой | 13:3 | (9I-C- + 3I-cc + 1iicc) : (3cci-) | Наследование окраски оперения кур |
рецессивный | 9:3:4 | 9A-C- : 3aaC- : (3A-cc + 1aacc) | Наследование окраски шерсти у домовых мышей | ||
Полимерия | Одновременное действие нескольких неаллельных генов | 15:1 | (9A1-A2 + 3A1-a2a2 + 3a1a1A2-) : 1a1a1a2a2 | Наследование цвета кожи у человека |
Типы взаимодействия аллельных генов
Различают три типа взаимодействия аллельных генов: полное доминирование, неполное доминирование, кодоминирование.
- Полное доминирование — явление, когда доминантный ген полностью подавляет работу рецессивного гена, в результате чего развивается доминантный признак.
- Неполное доминирование — явление, когда доминантный ген не полностью подавляет работу рецессивного гена, в результате чего развивается промежуточный признак.
- Кодоминирование (независимое проявление) — явление, когда в формировании признака у гетерозиготного организма участвуют оба аллеля.
У человека с серией множественных аллелей представлен ген, определяющий группу крови. При этом гены, обусловливающие группы крови A и B, являются кодоминантными по отношению друг к другу и оба доминантны по отношению к гену, определяющему группу крови 0.
Типы взаимодействия неаллельных генов
Различают четыре типа взаимодействия неалльлельных генов: кооперацию, комплементарность, эпистаз и полимерию.
Кооперация — явление, когда при взаимном действии двух доминантных неаллельных генов, каждый из которых имеет свое собственное фенотипическое проявление, происходит формирование нового признака.
Комплементарность — явление, когда признак развивается только при взаимном действии двух доминантных неаллельных генов, каждый из которых в отдельности не вызывает развитие признака.
Эпистаз — явление, когда один ген (как доминантный, так и рецессивный) подавляет действие другого (неаллельного) гена (как доминантного, так и рецессивного).
Ген-подавитель (супрессор) может быть доминантным (доминантный эпистаз) или рецессивным (рецессивный эпистаз).
Полимерия — явление, когда несколько неаллельных доминантных генов отвечают за сходное воздействие на развитие одного и того же признака.
Чем больше таких генов присутствуют в генотипе, тем ярче проявляется признак. Явление полимерии наблюдается при наследовании количественных признаков (цвет кожи, масса тела, удой коров).
В противоположность полимерии наблюдается такое явление, как плейотропия — множественное действие гена, когда один ген отвечает за развитие нескольких признаков.
Молекулярные механизмы взаимодействий генов
Взаимодействие аллельных генов:
* Полное доминирование: Явление, при котором доминантный ген полностью подавляет рецессивный. Гетерозиготные организмы по фенотипу всегда точно соответствуют родителю, гомозиготному по доминантному гену.
* Неполное доминирование: Явление, при котором доминантный ген не полностью подавляет работу рецессивного, в результате развивается промежуточный признак.
Примером может служить окраска цветка у растения ночная красавица.
У которого при скрещивании красных и белых цветков среди гибридов первого поколения все цветки розовые.
* Множественный аллелизм: Явление, при котором ген представлен не двумя аллелями (как в случаях полного или неполного доминирования), а гораздо большим их числом.
Пример – трёхчленная серия аллелей, определяющая окраску меха у кошек. Чёрная окраска меха B доминирует над шоколадной b, которая, в свою очередь, доминирует над светло-коричневой b1. (B>b>b1).
* Кодоминирование: Явление независимого друг от друга проявления обоих аллелей в фенотипе гетерозиготы, иными словами – отсуствие доминантно-рецессивных отношений между аллелями.
Пример – взаимодействие аллелей (IA и IB), определяющих четвёртую группу крови человека.
* Сверхдоминирование: более сильное проявление признака в гетерозиготе, а не в гомозиготе.
Так, у дрозофилы имеется рецессивный летальный ген, гетерозиготы по которому обладают большей жизнеспособностью, чем доминантные гомозиготы.
Взаимодействие неаллельных генов:
* Комплиментарность (лат. – «комплиментум» — дополнение) – один из видов взаимодействия неаллельных генов, при котором эти гены дополняют действие друг друга, и признак формируется при одновременном действии обоих генов. У душистого горошка есть доминантный ген A, обуславливающий синтез пропигмента – бесцветного предшественника пигмента. (Его рецессив «а» определяет отсутствие пропигмента).
Другой доминантный ген, B, определяет синтез фермента, под действие которого из пропигмента образуется пигмент. (Его рецессив «b» определяет отсутствие фермента). Теперь рассмотрим эксперимент по скрещиванию двух растений с генотипами AAbb и aaBB. В обоих случаях растения имеют белые цветки. В F1 образуются дигетерозиготы, у которых есть и пропигмент, и фермент.
Поэтому в F1 все растения будут иметь розовые цветки.
* Эпистаз— тип взаимодействия генов, при котором один ген подавляет действие другого. Пример: У тыквы доминантный ген Y вызывает появление жёлтой окраски плодов, а её рецессив y – зелёной. Кроме того, имеется доминантный ген W, подавляющий действие любой окраски, следовательно с его присуствием плоды будут белые, в то время как его рецессив w не препятствует проявлению окраски.
Так, например, у растений с генотипами YyWw, yyWw плоды будут белыми, а у растений с генотипами yyww YYww зелёными и жёлтыми соответственно.
* Полимерия— тип взаимодействия проявление генов, при котором проявление конкретного признака зависит от количества доминантных генов, вносящих вклад в его развитие.
Например, при скрещивании краснозерных пшениц с белозерными было установлено, что растения с генотипом А1А1А2А2 имеют красные зерна, растения а1а1а2а2 – белые зерна, растения с тремя доминантными генами – красноватую окраску, а растения с двумя и одним геном – более бледную окраску.
Экспрессия генов: что это?
Экспрессия генов — это процесс, в ходе которого наследственная информация от гена (последовательности нуклеотидов ДНК) преобразуется в функциональный продукт — РНК или белок.
Экспрессия генов может регулироваться на всех стадиях процесса: и во время транскрипции, и во время трансляции, и на стадии посттрансляционных модификаций белков.
Регуляция экспрессии генов позволяет клеткам контролировать собственную структуру и функцию и является основой дифференцировки клеток, морфогенеза и адаптации.
Экспрессия генов является субстратом для эволюционных изменений, так как контроль за временем, местом и количественными характеристиками экспрессии одного гена может иметь влияние на функции других генов в целом организме.
Экспрессивность и пенетрантность
Под экспрессивностью понимают степень выраженности определенного признака.
Внешняя среда и гены-модификаторы могут изменить экспрессию гена, т. е. выражение признака. Изменчивость проявления мутантного гена у разных особей — довольно частое явление. Например, у потомства дрозофилы — мутантных «безглазых» мух с сильно редуцированным количеством фасеток — содержание их варьирует от почти полного отсутствия до половины нормы. Пенетрантность гена — это доля особей, у которых проявляется ожидаемый фенотип.
При полной пенетрантности (100 %) мутантный ген проявляет свое действие у каждой особи. При неполной пенетрантности (меньше 100 %) ген проявляется фенотипически не у всех особей. Экспрессивность и пенетрантность гена в значительной степени зависят, по-видимому, от влияния генов-модификаторов и условий развития особей.
Норма реакции — способность генотипа формировать в онтогенезе, в зависимости от условий среды, разные фенотипы.
Она характеризует долю участия среды в реализации признака и определяет модификационную изменчивость вида.
Чем шире норма реакции, тем больше влияние среды и тем меньше влияние генотипа в онтогенезе. Один и тот же ген в разных условиях среды может реализоваться в несколько проявлений признака (фенов). В каждом конкретном онтогенезе из спектра проявлений признака реализуется только один.
Аналогично один и тот же генотип в разных условиях среды может реализоваться в целый спектр потенциально возможных фенотипов, но в каждом конкретном онтогенезе реализуется только один фенотип.
Под наследственной нормой реакции понимают максимально возможную ширину этого спектра: чем он шире, тем шире норма реакции. Фенотипическое значение любого количественного признака (Ф) определяется, с одной стороны, его генотипическим значением (Г), с другой стороны — влиянием среды (С): Ф = Г + С.
Взаимодействия неаллельных генов: комплементарность, эпистаз, полимерия
1. Комплементарность. Этот вид взаимодействия генов заключается в том, что при наличии двух доминантных аллелей разных генов появляется новый признак, то есть для появления нового признака у организма должен быть генотип АВ.
2. Эпистаз. При эпистатическом взаимодействии одна пара генов может подавлять действие другой пары генов.
3. Полимерия. Многие признаки определяются несколькими парами генов.
Это характерно, в основном, для количественных признаков, таких как яйценоскость у кур, жирность молока у коров.
4. Плейотропное действие гена. При плейотропном действии гена один ген определяет развитие или влияет на проявление нескольких признаков.
ГОМОЗИГОТНОСТЬ— состояние организма, при к-ром гомологичные хромосомы несут одну и ту же аллель того или иного гена.
Самооплодотворяющиеся организмы практитически гомозиготны.
Гетерозиготность — состояние, при котором гомологичные хромосомы несут разные формы (аллели) того или иного гена.
Гемизиготность —состояние, связанное с тем, что у организма один или несколько генов не парные, т. е. не имеют аллельных партнеров.
Закономерности наследования при моногибридном скрещивании.
Моногибридное скрещивание — скрещивание форм, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков.
Первый закон Менделя (единообразия гибридов) – при скрещивании гомозиготных родительских особей, которые отличаются по одной паре аллельных признаков, все гибриды первого поколения единообразны по фенотипу и генотипу.
Второй закон Менделя (расщепления гибридов второго поколения) – при моногибридном скрещивании гетерозиготных организмов у гибридов второго поколения происходит расщепление по фенотипу в отношении 3:1 и по генотипу – 1:2:1
Дигибридное и полигибридное скрещивание.
Дигибридное скрещивание — скрещивание организмов, различающихся по двум парам альтернативных признаков.
Третий закон Менделя (независимого наследования признаков) – при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.
Закон проявляется, как правило, для тех пар признаков, гены которых находятся в не гомологичных хромосомах.
Если обозначить буквой и число аллельных пар в негомологичных хромосомах, то число фенотипических классов будет определяться формулой 2n, а число генотипических классов — 3n. При неполном доминировании количество фенотипических и генотипических классов совпадает.
Цитологические основы законов Менделя базируются на:
1) парности хромосом (парности генов, обусловливающих возможность развития какого-либо признака)
2) особенностях мейоза (процессах, происходящих в мейозе, которые обеспечивают независимое расхождение хромосом с находящимися на них генами к разным полюсам клетки, а затем и в разные гаметы)
3) особенностях процесса оплодотворения (случайного комбинирования хромосом, несущих по одному гену из каждой аллельной пары)
Формула расщепления по обоим признакам. 9:3:3:1
Дигибридное и полигибридное скрещивание. Закон независимого комбинирования генов и его цитологические основы.
Общая формула расщепления при независимом наследовании.
Дигибридное скрещивание — скрещивание двух особей, отличающихся друг от друга по двум парам альтернативных признаков.
Полигибридное скрещивание — скрещивание двух особей, отличающихся друг от друга по двум и более парам альтернативных признаков.
Закон независимого комбинирования генов. Третий закон Менделя (независимого наследования признаков) – при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.
Закон проявляется, как правило, для тех пар признаков, гены которых находятся в негомологичных хромосомах.
Цитологические основы:случайное комбинирование хромосом при оплодотворении, несущих по одному гену из каждой аллельной пары.
Общая формула расщепления при независимом наследовании.
По фенотипу: 9 (А-В-):3(А-вв):3(ааВ-):1(аавв).
Множественные аллели. Наследование групп крови человека системы AB0.
Множественные аллели – различные состояния (три или более) одного и того же локуса хромосомы, возникшие в результате мутаций.
Множественный аллелизм — наличие у гена множественных аллелей. Примером множественного аллелизма может служит система групп крови АВО.
Наследование групп крови. В локусе гена АВО возможны три варианта (аллеля) — 0, A и B, которые экспрессируются по аутосомно-кодоминантному типу.