Взаимодействие генов в детерминации признаков. Виды взаимодействия генов.
Взаимодействия неаллельных генов.
Взаимодействие неаллельных генов: типы и формы
Главная Основы генетики Генетические заболевания Хромосомы Генетический тест Словарь. Общие данные История генетики Законы Менделя Хромосомная теория наследственности. Моногенное наследование Взаимодействие генов Сцепленное наследование генов Генетика групп крови Система групп крови АВО Rh - система группы крови Медико-генетические аспекты семьи Мутации у человека Пренатальная диагностика наследственной патологии Перспективы генотерапиии Скрининг-программы для новорожденных. Синдром Марфана у четырех членов семьи: В состав генотипа входит большое количество генов, функционирующих и взаимодействуют как целостная система. Генотип организма нельзя рассматривать как простую сумму независимых генов, каждый из которых функционирует вне связи с другими. Фенотипное проявления того или иного признака являются результатом взаимодействия многих генов. Различают две основных группы взаимодействия генов: Однако следует понимать, что это не физическое взаимодействие самих генов, а взаимодействие первичных и вторичных продуктов, которые обусловят тот или иной признак. В цитоплазме происходит взаимодействие между белками - ферментами, синтез которых опрелятся генами, или между веществами, которые образовываются под влиянием этих ферментов. Возможны следующие типы взаимодействия: Гены, которые занимают идентичные гомологические локусы в гомологичных хромосомах, называются аллельными. У каждого организма есть по два аллельных гена. Известны такие формы взаимодействия между аллельными генами: Основная форма взаимодействия - полное доминирование, которое впервые описано Г. Суть его заключается в том, что в гетерозиготном организме проявление одной из аллелей доминирует над проявлением другой. В гетерозигот патологический аллель проявляется в большинстве случаев признаками заболевания доминантный фенотип. Неполное доминирование - форма взаимодействия, при которой у гетерозиготного организма Аа доминантный ген А не полностью подавляет рецессивный ген а , вследствие чего проявляется промежуточный между родительскими признак. Здесь расщепление по генотипу и фенотипу совпадает и составляет 1: Классическим примером такого проявления является система групп крови, в частности система АBО, когда эритроциты человека несут на поверхности антигены, контролируемые обеими аллелями. Такая форма проявления носит название кодоминированием. Сверхдоминирование - когда доминантный ген в гетерозиготном состоянии проявляется сильнее, чем в гомозиготном. Так, у дрозофилы при генотипе АА-нормальная продолжительность жизни; Аа - удлиненная триватисть жизни; аа - летальный исход. У каждого организма есть только по два аллельных гена. Вместе с тем нередко в природе количество аллелей может быть более двух, если какой то локус может находится в разных состояниях. В таких случаях говорят о множественные аллели или множественный аллеломорфизм. Множественные аллели обозначаются одной буквой с разными индексами, например: Аллельные гена локализуются в одинаковых участках гомологичных хромосом. Поскольку в кариотипе всегда присутствуют по две гомологичных хромосомы, то и при множественных аллелях каждый организм может иметь одновременно лишь по два одинаковых или различных аллели. В половую клетку вместе с различием гомологичних хромосом попадает только по одному из них. Для множественных аллелей характерное влияние всех аллелей на один и тот же признак. Отличие между ними заключается лишь в степени развития признака. Второй особенностью является то, что в соматических клетках или в клетках диплоидных организмов содержится максимум по две аллели из нескольких, поскольку они расположены в одном и том же локусе хромосомы. Еще одна особенность присуща множественным аллелям. По характеру доминирования аллеломорфные признаки размещаются в последовательном ряду: Одним из примеров проявления множественных аллелей у человека есть группы крови системы АВО. Множественный алелизм имеет важное биологическое и практическое значение, поскольку усиливает комбинативну изменчивость, особенно генотипического. Известно много случаев, когда признак или свойства детерминируются двумя или более неалельнимы генами, которые взаимодействуют между собой. При этом имеет место отклонение от менделивских закономерностей расщепления. Различают четыре основных типа взаимодействия генов: Комплементарность это такой тип взаимодействия неаллельних генов, когда один доминантный ген дополняет действие другого неаллельного доминантного гена, и они вместе определяют новый признак, который отсутствует у родителей. Причем соответственный признак развивается только в присутствии обоих неаллельних генов. Например, сера окраска шерсти у мышей контролируется двумя генами А и В. Ген А детерминирует синтез пигмента, однако как гомозиготы АА , так и гетерозиготы Аа - альбиносы. Другой ген В обеспечивает скопления пигмента преимущественно у основания и на кончиках волос. Скрещивания дигетерозигот АаВЬ х АаВЬ приводит к расщеплению гибридов в соотношении 9: Числовые соотношения при комплементарном взаимодействии могут быть как 9: Примером комплементарного взаимодействия генов у человека может быть синтез защитного белка - интерферона. Его образование в организме связано с комплементарным взаимодействием двух неаллельних генов, расположенных в разных хромосомах. Эпистаз -это такое взаимодействие неаллельных генов, при котором один ген подавляет действие другого неаллельного гена. Подавляющий ген получил название ингибитора или супрессора. Гены-ингибиторы в основном не детерминируют развитие определенного признака, а лишь подавляют действие другого гена. Ген, эффект которого подавляется, получил название гипостатичного. При епистатичном взаимодействияи генов расщепление по фенотипу в F2 составляет Окрас плодов тыквы, масть лошадей определяются этим типом взаимодействия. Если ген-супрессор рецессивный, то возникает криптомерия греч. У человека таким примером может быть "Бомбейский феномен". В этом случае редкий рецессивный аллель "х" в гомозиготном состоянии мм подавляет активность гена jB определяющий В III группу крови системы АВО. Взаимодействие таких генов в процессе формирования признака называется полимерным. В этом случае две или более доминантных аллели в равной степени влияют на развитие одной и того же признаки. Поэтому полимерные гены принято обозначать одной буквой латинского алфавита с цифровым индексом, например: Впервые однозначные факторы были выявлены шведским генетиком Нильсон-Эле г. В F, при скрещивании особей первого поколения проявляется расщепление по фенотипу в соотношении В пигментированных экземплярах интенсивность цвета очень отличается в зависимости от количества полученных ими доминантних аллелей: Важная особенность полимерии - суммация действия неаллельних генов на развитие количественных признаков. Если при моногенном наследовании признака возможны три варианта "доз" гена в генотипе: АА, Аа, аа, то при полигенных количество их возрастает до четырех и более. Суммация "доз" полимерных генов обесчивает существования непрерывных рядов количественных изменений. Биологическое значение полимерии заключается еще и в том, что признаки, кодируемые этими генами, более стабильны, чем те, которые кодируются одним геном. Организм без полимерных генов был бы очень неустойчивым: Пигментация кожи у человека определяется пятью или шестью полимерными генами. В коренных жителей Африки негроидной расы преобладают доминантные аллели, у представителей европеоидной расы - рецессивные. Поэтому мулаты имеют промежуточную пигментацию, но при браках мулатов у них возможно появление как более, так и менее интенсивно пигментированных детей. Многие морфологические, физиологические и патологические особенности человека определяются полимерными генами: Развитие таких признаков у человека подчиняется общим законам полигенного наследования и зависит от условий среды. Данные признаки при благоприятных условиях среды могут не проявиться или проявиться незначительно. Эти полигенные признаки отличаются от моногенных. Изменяя условия среды можно обеспечить профилактику ряда полигенных заболеваний. Плейотропное действие генов - это зависимость нескольких признаков от одного гена, то есть множественное действие одного гена. В дрозофилы ген белого цвета глаз одновременно влияет на цвет тела, длины, крыльев, строение полового аппарата, снижает плодовитость, уменьшает продолжительность жизни. У человека известна наследственная болезнь - арахнодактилия "паучьи пальцы"-очень тонкие и длинные пальцы , или болезнь Марфана. Ген, отвечающий за эту болезнь, вызывает нарушение развития соединительной ткани и одновременно влияет на развитие нескольких признаков: Плейотропное действие гена может быть первичным и вторичным. При первичной плейотропии ген проявляет свой множественный эффект. Например, при болезни Хартнупа мутация гена приводит к нарушению всасывания аминокислоты триптофана в кишечнике и его реабсорбции в почечных канальцах. При этом поражаются одновременно мембраны эпителиальных клеток кишечника и почечных канальцев с расстройствами пищеварительной и выделительной систем. При вторичной плейотропии есть один первичный фенотипний проявление гена, вслед за которым развивается ступенчатый процесс вторичных изменений, приводящих к множественным эффектам. Так, при серповидно клеточной анемии у гомозигот наблюдается несколько патологических признаков: Поэтому гомозиготы с геном серповидно клеточной анемии гибнут, как правило, в детском возрасте. Все эти фенотипные проявления гена составляют иерархию вторичных проявлений. Первопричиной, непосредственным фенотипним проявлением дефектного гена является аномальный гемоглобин и эритроциты серповидной формы. Вследствие этого происходят последовательно другие патологические процессы: При плейотропии, ген, воздействуя на какой то один основнй 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. Показателями зависимости функционирования наследственных задатков от характеристик генотипа является пенетрантность и экспрессивность. Рассматривая действие генов, их аллелей необходимо учитывать и модифицирующее влияние среды, в которой розвивается организм. Такое колебание классов при расщеплении в зависимости от условий среды получило название пенетрантность - сила фенотипного проявления. Итак, пенетрантность - это частота проявления гена, явление появления или отсутствия признака у организмов, одинаковых по генотипу. Пенетрантность значительно колеблется как среди доминантных, так и среди рецессивных генов. Наряду с генами, фенотип которых появляется только при сочетании определенных условий и достаточно редких внешних условий высокая пенетрантность , у человека есть гены, фенотипное проявление которых происходит при любых соединениях внешних условий низкая пенетрантность. Пенетрантностью измеряется процентом организмов с фенотипным признаком от общего количества обследованных носителей соответствующих аллелей. Если ген полностью, независимо от окружающей среды, определяет фенотипное проявление, то он имеет пенетрантность процентов. Однако некоторые доминантные гены проявляются менее регулярно. Так, полидактилия имеет четкое вертикальное наследования, но бывают пропуски поколений. Доминантная аномалия - преждевременное половое созревание - присуще только мужчинам, однако иногда может передаться заболевания от человека, который не страдал этой патологией. Пенетрантностью указывает, в каком проценте носителей гена оказывается соответствующий фенотип. Итак, пенетрантность зависит от генов, от среды, от того и другого. При доминантных наследственных заболеваниях экспрессивность может колебаться. Рецессивные наследственные заболевания в пределах семьи проявляются однотипно и имеют незначительные колебанийния экспрессивности. Система групп крови АВО. Rh - система группы крови. Пренатальная диагностика наследственной патологии.
Еще раз уместно подчеркнуть, что понятие наследование признаков употребляют обычно как образное выражение. В генах закодирована информация об определенных белках организма и эти определенные белки, синтезируясь в клетках, и являются уже основой проявления того или иного признака организма. Сами признаки формируются в ходе индивидуального развития организма. Они определяются лишь теми генами из всего огромного арсенала генов, называемого генотипом организма, которые проявляют себя в конкретных условиях внешней среды. Поэтому и говорим, что фенотип организма определяется генотипом и факторами внешней среды. Эта статья является продолжением двух предыдущих и касается вопроса классификации типовых задач по генетике. Это когда один доминантный ген дополняет действие другого неаллельного ему доминантного гена. При скрещивании двух различных линий этого растения с белыми цветками у гибридов F 1 цветки оказались пурпурными. Объяснение такого результата состоит в том, что каждый из доминантных генов не может вызвать появление окраски, определяемой пигментным белком антоцианом. У душистого горошка есть ген А, обусловливающий синтез бесцветного предшественника антоциана — пропигмента. Ген В определяет синтез ферментного белка, под действием которого из пропигмента образуется антоциан. В первом случае есть пропигмент, но нет фермента, переводящего его в пигмент. Такая форма взаимодействия генов разных аллельных пар и носит название комплементарности — взаимодополнения. Противоположно комплементарному действию генов. Если гены ii подавляют действие гена С , то это пример рецессивного эпистаза. Из таблицы видно, что формулы 3. То есть гены разные, но отвечают за проявление одного и того же признака. Присутствие хотя бы одного доминантного аллеля любого из этих различных генов в генотипе дает развитие доминантного признака, а рецессивный признак развивается только тогда, когда в генотипе имеются только рецессивные аллели. Интенсивность проявления признака зависит от количества доминантных генов в генотипе. Но могут определяться и качественные признаки. Полимерные гены обозначают одной буквой не путать с аллельными генами одного признака! Полимерное взаимодействие действие генов обычно рассматривают на примере скрещивания разных сортов пшеницы с белыми а1а1а2а2 и темно-красными А 1 А 1 А 2 А 2 колосьями. Как мы видим за интенсивность красной окраски отвечают два разных доминантных гена А 1 и А 2 , а сама интенсивность красной окраски зависит от того, все ли аллели каждого доминантного гена присутствуют в генотипе организма. Вторые то пары аллелей в F 1 рецессивные а 1 и а 2 , поэтому они не несут признака красной окраски. Это зависимость нескольких признаков от одного гена. Видите, как просто можно запомнить? Это явление как бы противоположно явлению полимерии. Более того, можно утверждать, что большинство генов имеют плейотропное действие просто, изучать наследование признаков всегда удобно по каким то наиболее контрастным, значимым, видимым проявлениям их. Другой пример, у дрозофил ген белой окраски глаз одновременно проявляется и на цвете тела и внутренних органов, и на длине крыльев, и на строении полового аппарата, и на уменьшении продолжительности жизни. Вот мы и закончили вводную часть по ознакомлению с различными типами генных взаимодействий. Но каждый из этих типов имеет свои формы основные из которых мы и разобрали. Спасибо большое за Ваши книги по генетике. Очень понятно и целостно объясняете, не упуская важные детали, необходимые для полного понимания принципов. Мне, как молодому преподавателю генетики, очень полезны ваши статьи и книги, так как Вы преподносите суть с другой, более логичной стороны, чем стандартные учебники. Часто бывает трудно объяснить даже то, что сам хорошо понимаешь…. В самую точку попали: Окраска цветков у душистого горошка определяется двумя парами аллелей Rr и Ss. При наличии по крайней мере одного доминантного гена от каждой пары аллелей цветки пурпурные. При всех других генотипах цветки белые. Каким будет соотношение разных фенотипов в потомстве от скрещивания двух растений RrSs с пурпурными цветками? Александр, эта задача перед Вами в тексте с рисунком. Пример, описывающий взаимодействие комплементарных генов — это и есть пример о наследовании окраски цветков у душистого горошка. От скрещивания дигетерозигот получим в потомстве соотношение фенотипов 9 пурпурных к 7 белым. Не могли бы Вы сделать отдельный сборник по задачам типа неаллельного взаимодействия генов комплементарность, полимерия, эпистаз. Могли бы вы мне объяснить про эпистатический тип взаимодействия неаллельных генов, когда расщепление в потомстве Хотя я, возможно, ошибочно определила, что данная задача именно на это взаимодействие… От скрещивания двух пород кур с белым оперением гибриды в F1 оказались тоже белыми, а в F2 получилось белых: Затруднения возникли с определением генотипов родителей и потомства. В задачах по генетике как и в математике нельзя допускать опечаток с цифрами. Вы верно нашли расщепление Эта задача похожа на пример со свиньями. За окраску оперения у этих кур отвечает доминантный аллельный ген С, а его рецессивный аллель с-малое отвечает за проявление белой окраски что равносильно просто её отсутствию. Но проявление окраски возможно лишь при отсутствии гена-подавителя I — большое. То есть, в его присутствии куры будут без окраски или можно называть из белыми. Итак, скрещивали две породы белых кур раз породы, то две разные чистые линии. Генотип первой породы был IICC белые из-за гена подавителя , генотип второй породы iiсс хотя ген-подавитель в рецессивном состоянии, но нет гена С-большое, поэтому и эта порода белая. IICC x iicc G: IiCc есть ген-подавитель в доминантном состоянии I, поэтому всё потомство белое. IiCc x IiCc Построив решетку Пеннета 4х4 как для обычного дигибридного скрещивания с гаметами IC, Ic, iC, ic по вертикали и горизонтали, получим 9 I-C-: Первые три группы 9: Помогите, пожалуйста, с решением задачи. При скрещивании черных и белых свиней из разных пород в первом поколении появляются только белые потомки. При скрещивании этих потомков между собой наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 12 белых: Какие генотипические закономерности лежат в основе наследования окраски у свиней. Эта задача на взаимодействие неалельных генов, я не знаю: Именно ваша задача по наследованию окраски щетины у свиней на проявление доминантного эпистаза по счастливому стечению обстоятельств подробно расписана у меня в статье выше немного подкорректировал решение раз оно показалось Вам не понятным. В оформлении ничего необычного нет. Всё как при дигибридном скрещивании, когда изучается наследование сразу двух признаков. Сначала вводим обозначения аллелей генов. С — черная окраска; с — красная розовая окраска. I-большое — ген подавитель окраски; i-малое — его рецессивный аллель. Раз в условии говорится, что скрещиваются породы а у растений было бы слово сорта , то генотипы родителей — это чистые линии то есть гомозиготы, а в данном случае димогозиготы. Как могли получиться от скрещивания белых свиней с черными только белое потомство? Значит все потомство в F1 обязательно имеет ген подавитель окраски I, который им достался от первого белого родителя. IIcc x iiCC белые х черные G: IiCc фенотипически все белые. IiCc x IiCc белые х белые G: IC, Ic, iC, ic как при обычном дигибридном скрещивании строим решетку Пеннета 4 х 4. В ти клеточках получим все возможные генотипы потомства. Анализируя их по фенотипам, мы обнаружим, что расщепление по фенотипу будет не традиционное как при обычном дигибридном скрещивании 9: Надя, повнимательнее еще раз прочтите самое начало статьи и весь пункт об эпистатическом взаимодействии генов. Фактически ведь ничего нового в ответе Вам я и не добавил. И ещё вот такой вопрос: Я не особо силён в математике…. А если вдруг попадётся в части С задача на полимерию… Как обозначать фенотипы тёмно-красный, светло-красный, тёмно-тёмно красный. Это же оттенки, могут ли придраться к такому? Или в задаче будут даны необходимые условия? В задаче по генетике всегда должны даваться все необходимые условия. С примером в статье на полимерию Вы не разобрались. Борис Фагимович, большое спасибо за репост! Я поняла Ваш ответ. Ну и некоторая путаница и неясности, в этом случае, конечно, неизбежны. Спасибо Вам ещё раз! Сохранила Вашу страницу в закладках. Спасибо за Ваш блог и материалы, которые Вы помещаете здесь. Скажите пожалуйста, можно ли отнести к проявлениям взаимодействий неаллельных генов такие, как гены-модификаторы, пенетрантность, экспрессивность, новобразования, летальные и сублетальные гены? Они все связаны с присутствием неаллельных генов? Вопрос потому, что в разных источниках этот момент освещён по-разному. И перечисленные мной не у всех считаются проявлением неаллельных взаимодействий. Тогда какие они, если не неаллельные? Геном даже прокариотического организма всего примерно генов представляет собой сложную целостную структуру взаимодействия всех генов. Что уж тогда говорить о генотипе эукариот, представленном единством многих тысяч генов. Такие типы взаимодействий как комплементарность, эпистаз, полимерия, связаные с влиянием друг на друга разных генов разных то разных, но отвечающих за проявление одного какого то признака , и будут относиться к понятию взаимодействия неаллельных генов. Поэтому то каждое из перечисленных Вами явлений и обозначается собственным термином. Вам непонятна сама тема эпистатического взаимодействия неаллельных генов или что-то в моем тексте по объяснению этого типа взаимодействия? Что конкретно Вам непонятно? Ваш e-mail не будет опубликован. Оповещать о новых комментариях по почте. Репетитор биологии по Скайпу. САДЫКОВ БОРИС ФАГИМОВИЧ, к. Занятия по биологии и генетике год boris. Взаимодействие неаллельных генов Posted on Основы генетики - Взаимодействие неаллельных генов. Похожие публикации на блоге Задачи на определение групп крови и резус-фактора Наследование сцепленное с полом Группы крови человека Первый шаг в генетику с Менделем Взаимодействие аллельных генов Почему решил писать платные книжки. Репетитор по биологии Садыков Борис Фагимович, г. Кандидат биологических наук, доцент. Живу в замечательном городе Уфе. Преподавательский стаж с года. Основы генетики комплементрное взаимодействие генов неаллельные взаимодействия генов плейотропное действие генов полимерия репетитор биологии по Скайпу репетитор по биологии эпистаз эпистатическое взаимодействие генов Отзывов А мне вы бы не могли помочь?? Как же я могу знать заранее, не видя вашей задачи? Здравствуйте, научите пожалуйста правильно расписывать генотипы и гаметы при решении задачи. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш e-mail не будет опубликован. Борис Садыков Июл Добрый день, Игорь! Всё зависит от того в какой части тестов находится вопрос Игорь Июл Добрый день! Скажите, как на ЕГЭ пояснять фазы митоза и мейоза, Борис Садыков Июн Здравствуйте, Александра! А Вам спасибо за комментарий. Может быть еще и другие Александра Июн Большое спасибо за статью! Такая понятная и простая! Она очень сильно мне Борис Садыков Июн Здравствуйте, Арина! А что Вас здесь смущает? В метафазе было 2n4c. Задачи на определение групп крови и резус-фактора Митоз и мейоз 98 Задачи на сцепленное наследование 95 Решение задач по экологии 60 Гомологичные и аналогичные органы 50 Ответы на вопросы тестов части А, присланные в году 49 Решаем задания линии С6 Как подготовиться к ЕГЭ по биологии — видео. Решения задач по генетике и экологии Платные материалы блога. Репетитор по биологии Садыков Борис Фагимович Skype:
Форма 12003 новая образец
90 дневная диета отзывы результаты
Рисуя пейзаж у художника был задумчивый вид
Кузищин история древней греции
Суть понятия цивилизация