Работа № 4. Взаимодействие неаллельных генов

Эпистаз – подавление действия генов одного аллеля генами другого. Различают эпистаз доминантный и рецессивный. В первом случае геном подавителем является доминантный ген, во втором – рецессивный. Анализ при эпистатическом взаимодействии генов ведется по схеме дигибридного скрещивания. Однако важно помнить, что сначала решается вопрос о доминировании аллельных генов, а потом уже о взаимодействии неаллельных генов. В случае скрещивания дигибридов при доминантном эпистазе расщепление во втором поколении оказывается 13: 3 или 12: 3: 1, т. е. во всех случаях, где присутствует доминантный ген подавитель, подавляемый ген не проявится. В случае скрещивания гибридов при рецессивном эпистазе расщепление во втором поколении наблюдается в отношении 9: 3: 4. Эпистаз будет происходить лишь в тех случаях из 16, где в генотипе совпадут два гена подавителя – рецессивный ген находится в гомозиготном состоянии.

Комплементарное действие генов – явление, когда сошедшиеся два неаллельных гена дают новое проявление того же признака, не похожее ни на один из тех, которые формируются без взаимодействия. При скрещивании дигибридов во втором поколении происходит расщепление фенотипов в отношении 9: 3: 3: 1, в других случая возможно расщепление 9: 7 или 9: 6: 1, 9: 3: 4.

Полимерия – явление, когда один и тот же признак определяется несколькими парами неаллельных генов. Интенсивность признака зависит от числа доминантных генов в них. Чем больше доминантных генов, тем ярче выражен признак. При скрещивании дигибридов наблюдается расщепление 1: 4: 6: 4: 1. Бывают случаи, когда полимерные гены не усиливают друг друга. Тогда расщепление будет 15: 1.

Задание № 4:

· в рабочей тетради составьте таблицу – «Возможные расщепления в F₂ при различных формах взаимодействия неаллельных генов»:

Задание № 5:

· решите задачи на на комплементарное, эпистатическое, полимерное взаимодействие неаллельных генов:

19. При скрещивании желтоплодной тыквы с белой все потомство дало белые плоды. При скрещивании полученных особей между собой получилось растение с белыми плодами – 204, с желтыми – 53, с зелеными – 17. Определите генотипы родителей и потомков.

20. Красная окраска луковицы лука определяется доминантным геном, желтая – его рецессивным аллелем. Однако проявление гена окраски возможно лишь при наличии другого, не сцепленного с ним доминантного гена, рецессивный аллель которого подавляет окраску, и луковицы оказываются белыми. Краснолуковичное растение было скрещено с желтолуковичным. В потомстве оказались особи с красными, желтыми и белыми луковицами. Определите генотипы родителей и потомства.

21. У овса цвет зерен определяется двумя парами не сцепленных между собой генов. Один доминантный ген обуславливает черный цвет, другой – серый. Ген черного цвета подавляет ген серого цвета. Оба рецессивных аллеля обуславливают белую окраску:

а) при скрещивании чернозерного овса в потомстве оказалось расщепление на 12 чернозерных, три серозерных и один с белыми зернами. Определите генотипы скрещиваемых особей и их потомства;

б) при скрещивании белозерного овса с чернозерным получилась половина растений с черными зернами, половина – с серыми. Определите генотипы скрещиваемых особей.

22. Цветы душистого горошка могут быть белыми и красными. При скрещивании двух растений с белыми цветами все потомство оказалось с красными цветами. При скрещивании потомков между собой оказалось растений с красными и белыми цветами в отношении 9 красных и 7 белых. Определите генотипы родителей и потомков первого и второго поколений.

23. Форма плодов у тыквы может быть сферической, дисковидной, удлиненной и определяется двумя парами несцепленных неаллельных генов. При скрещивании двух растений со сферической формой плода получено потомство из растений, дающих в F₂ все три формы плода: с дисковидными плодами – девять, со сферическими – шесть, с удлиненными – один. Определите генотипы родителей и потомства первого и второго поколений.

24. У попугайчиков-неразлучников цвет перьев определяется двумя парами несцепленных неаллельных генов. Сочетание двух доминантных генов определяет зеленый цвет, сочетание доминантного гена из одной пары и рецессивных генов из другой определяет желтый или голубой цвет, рецессивные особи по обеим парам имеют белый цвет. При скрещивании зеленых попугайчиков-неразлучников между собой получено потомство из 55 зеленых, 18 желтых, 17 голубых и 6 белых. Определите генотипы родителей и потомства.

25. Рост человека контролируется несколькими парами несцепленных генов, которые взаимодействуют по типу полимерии. Если пренебречь факторами среды и условно ограничиться лишь тремя парами генов, то можно допустить, что в какой-то популяции самые низкорослые люди имеют все рецессивные гены и рост 150 см, самые высокие – все доминантные гены и рост 180 см. Определите рост людей, гетерозиготных по всем трем парам генов роста.

26. У пастушьей сумки плоды бывают треугольной формы и овальной. Формы плода определяются двумя парами несцепленных неаллельных генов. В результате скрещивания двух растений в потомстве оказались особи с треугольными и овальными стручками в соотношении 15 треугольных к одному овальному. Определите генотипы и фенотипы родителей и потомков.

27. По исследованиям Дэвенпорья на Ямайке цвет кожи негров определяется двумя парами неаллельных генов S₁ и S₂; цвет кожи белых – рецессивными аллелями s₁ и s₂. Гены S₁ и S₂ обладают неполным доминированием.

Определите возможный цвет кожи у детей от брака:

а) белого с негритянкой,

б) мулатки с негром,

в) мулатки с белым.

28. Так называемый бомбейский феномен состоит в том, что в семье, где отец имел I группу крови, а мать – III, родилась девочка с I группой. Она вышла замуж за мужчину со II группой крови, и у них родились две девочки: первая – с IV, вторая – с I группой крови. Появление в третьем поколении девочки с IV группой крови от матери с I группой крови вызывало недоумение. Однако в литературе было описано еще несколько подобных случаев, установите форму взаимодействия генов и вероятные генотипы всех трех поколений.

29. В развитии органа слуха участвуют комплементарные гены А и В. Глухонемые супруги по фамилии Смит имели четырех глухонемых детей, а глухонемые супруги Вессон – пятерых. После смерти жены Смит женился на вдове Вессон. От этого брака родилось 6 детей с нормальным слухом: а) напишите генотипы супругов Смит и супругов Вессон и их детей от первого и второго брака; б) сын от второго брака, Смит-Вессон, женился на девушке с такм же генотипом, как у него. Укажите вероятность рождения глухонемых детей в этой семье.

30. Секреция грудного молока у женщины зависит от полимерных генов. У Анны с генотипом L₁l₁L₂l₂ количество молока соответсвует потребностям ребенка. У Тани молока так много, что она кормит и своего ребенка, и ребенка Мани, у которой молока нет. Напишите генотипы Тани и Мани.

31. В эритроцитах людей, гомозиготных по рецессивному гену h не формируются А- и В-антигены (системы групп крови АВО) даже в тех случаях, когда в их генотипах имеются соответствующие гены и у человека 1 группы крови. Чтобы проявилось действие генов I^A и I^B необходимо, чтобы в генотипе человека имелся доминантный ген H: а) укажите тип взаимодействия неаллельных генов; б) укажите фенотипы людей (группы крови), имеющих следующие генотипы: I^AI^Ahh, I^AI^Bhh, iihh, I^AI^BHh.

Вопросы для самоконтроля:

1. Что является предметом изучения генетики?

2. Что такое наследственность и изменчивость?

3. Каковы задачи генетики?

4. На каких уровнях ведется изучение генетических закономерностей?

5. Какие условные обозначения приняты в генетике?

6. Каковы особенности гибридологического метода?

7. Какие методы генетики вы знаете?

8. Что такое моногенное наследование?

9. В чем заключаются цитологические основы закона «чистоты гамет»?

10. Какие формы взаимодействия аллельных генов вы знаете?

11. Какое расщепление происходит по 2 закону Менделя при полном и неполном доминировании, анализирующем скрещивании?

12. Что такое плейотропия?

13. Какое скрещивание называется дигибридным?

14. Какое скрещивание называется полигибридным?

15. Как формулируется III закон Менделя?

16. Как доказывается независимое наследование признаков?

17. Какое расщепление происходит при дигибридном скрещивании во втором поколении?

18. Какое расщепление происходит по каждой паре признаков во втором поколении при полигибридном скрещивании?

19. Что значит «множественные аллели»?

20. Какие группы крови у человека по системе АВО?

21. Чем фенотипически характеризуются группы крови?

22. Какие формы взаимодействия аллельных генов мы наблюдаем при определении групп крови у человека?

23. Что такое резус-фактор? По какому типу он наследуется?

24. На какие группы по резус-принадлежности можно разделить всех людей? Принятые в генетике обозначения генов групп крови и резус-фактора?

25. Что такое резус-конфликт? Когда он возникает?

26. Какие гены называются неаллельными?

27. Какие формы взаимодействия неаллельных генов вы знаете?

28. Что значит полигенный тип наследования?

29. Какое расщепление происходит при комплементарном действии генов?

30. Какое расщепление происходит при эпистатическом действии генов?

31. Какое расщепление происходит при полимерном действии генов?

32. Что значит комплементарное действие генов?

33. Что значит эпистатическое действие генов?

34. Какие формы эпистаза вы знаете?

35. Что значит полимерное действие гена?