Березиной Галины Анатольевны
Тема урока: Взаимодействие генов и их множественное действие
Цель: сформировать представления о взаимодействии генов, их множественном действии
Задачи урока:
активизировать знания учащихся о полном и неполном доминировании, наследовании групп крови человека;
познакомить учащихся с видами взаимодействия аллельных и неаллельных генов;
дать представление о множественном действии генов;
ввести следующие понятия: «кодоминирование», «комплементарность», «эпистаз», «полимерия», «множественное действие генов»;
закрепить полученные знания в ходе выполнения заданий различного типа;
продолжить практику решения задач по генетике (на неполное доминирование и полимерию).
развитие познавательного интереса к предмету;
способствовать повышению мотивации учения.
Тип урока: комбинированный.
Методы и приемы: иллюстративно-словесный
Оборудование и материалы: презентация «Взаимодействие генов».
Ход урока:
Мендель, изучая закономерности наследования, исходил из предположения, что один ген отвечает за один признак. Например, один ген отвечает за развитие цвета гороха, но не влияет на форму семян. Эти гены располагаются в разных хромосомах, и их наследование идет независимо друг от друга.
Но в дальнейшем ученые выяснили, что между генами и признаками имеются сложные взаимоотношения. В хромосомах есть не один, а много генов и они могут взаимодействовать между собой.
Записываем тему урока «Взаимодействие генов и их множественное действие».
3. Изучение нового материала
Сегодня мы рассмотрим два вида взаимодействия генов – взаимодействие аллельных генов и взаимодействие неаллельных генов.
Давайте для начала еще раз вспомним, что значат аллельные гены, а что значат, соответственно, неаллельные гены?
И начнем с взаимодействия аллельных генов, тем более что это нам знакомо, хотя и несколько в иной плоскости.
Предлагаются 2 генетические схемы (с рисунками растений).
Полное доминирование Неполное доминирование
А – желтые семена А – красные цветки
а – зеленые семена а – белые цветки
Р ♀ АА × ♂ аа Р ♀ АА × ♂ аа
желтые зеленые красные белые
F 1 Аа F 1 Аа
желтые розовые
F 2 АА: 2Аа: аа F 2 АА: 2Аа: аа
желтые желтые зеленые красные розовые белые
Расщепление по фенотипу: 3:1 Расщепление по фенотипу: 1:2:1
В том и в другом случае скрещиваются две гомозиготы (доминантная и рецессивная).
Объясните, почему в случае с «горохом» гибриды первого поколения по фенотипу точно соответствуют одному из родителей. А в случае с «ночной красавицей» у гибридов первого поколения проявился совершенно другой признак, не соответствующий ни одному из родителей.
Дополнительный вопрос (по необходимости). Как ведут себя в гетерозиготе аллели «А» и «а» по отношению друг к другу?
Записываем в тетради:
I
1. Полное доминирование - проявляется только доминантный признак, а рецессивный нет.
Пример: окраска семян гороха.
2. Неполное доминирование - у гибридов наблюдается промежуточный характер наследования.
Пример: окраска цветков ночной красавицы. В гетерозиготе (Аа) доминантная аллель (А) подавляет проявление рецессивной (а) полностью при полном доминировании и неполностью – при неполном доминировании. (Вторую часть определения сначала прошу учащихся подробно сформулировать устно, а затем кратко записать).
Как ещё называется неполное доминирование?
Действительно, другое название «неполного доминирования» - «промежуточный характер наследования» и многие воспринимают это буквально как в случае с ночной красавицей (белые × красные → розовые). Но это далеко не так. Например, андалузские куры (АА – черное оперение, аа – белое, а Аа – голубое); норка (АА – темный мех, аа – белый, а Аа – светлая окраска с темным крестом); лошадь (АА – белая масть, аа – гнедая, а Аа – золотисто – желтая).
Давайте сделаем вывод: у гибридов F1 появляется новый признак, не характерный для родителей.
3. Кодоминирование - у гибридов проявляются два признака. Так наследуется группа крови. Определяется наличием на поверхности эритроцитов молекул антигена. Ген существует в 3 аллелях – А, В, О.
Комбинируясь по два, эти гены дают шесть генотипов: АА, ОО, АВ, АО, ВВ, ВО.
Аллели 00 – 1 группа, антигена нет.
АА,АО- 2 группа, антиген А.
ВВ,ВО – 3 группа, антиген В.
АВ- 4 группа, антиген А, В.
Ген О – рецессивный. Гены А и В доминируют над геном О, но друг друга не подавляют.
«В суде слушается дело по взысканию алиментов. Мать имеет I группу крови, дети – II, III. Может ли быть отцом детей мужчина с IV группой крови?»
Вопросы к рисунку.
1. Сколько аллелей, определяющих группы крови, известно у иммуногенетического гена « I»? Назовите их.
2. Какое сочетание аллелей дает четвертую группу крови?
3. Дайте характеристику данному генотипу.
В данном случае наблюдается совместное участие обоих доминантных аллелей (А и В) в определении признака, то есть четвертой группы крови. Такое проявление взаимодействия аллельных генов называется кодоминированием (от латинского «со» - «с», «вместе»).
II . Взаимодействие аллельных генов:
1. Комплементарность – А) 2 неаллельных гена, находясь одновременно в генотипе, приводят к формированию нового фенотипического признака. Ни один ген не обладает самостоятельным проявлением.
Пример 1: родители глухие – ребенок слышащий.
РААbb * aaBB
G Ab аВ
F1 A аВb - слышащий
F2 9A-B-: 3 ааB-: 3A-bb: 1aabb
Слышащий глухие глухие глухие
9:7
Б) один ген обладает самостоятельным фенотипическим проявлением, а другой нет. При взаимодействии этих генов возникает новый фенотипический эффект 9:3:4
Пример 2: окраска мышей, кроликов
А – наличие пигмента
В – распределение пигмента у основания волоса
9 (А-В-) серые:3 (А-вв) черные: 4 (ааВ-) белые
Окраска чешуи лука
9 (А-В-) красные:3 (А-вв) желтые: 4 (ааВ-; аавв) белые
В) каждый ген контролирует свой признак, но при объединении доминантных аллелей возникает новый фенотипический эффект 9:3:3:1
Наследование гребня у кур:
R – розовидный;
N – гороховидный;
R -N - - ореховидный
r r n n – листовидный
Г) два гена одинакового действия при взаимодействии дают новый фенотип 9:6:1
Пример: форма плодов у тыквы: А- и В- по отдельности – шаровидная (ААвв, ааВВ), дисковидная (А-В-), удлиненная (аавв).
2. Эпистаз – один ген подавляет действие другого гена
Ген подавитель – ингибитор, супрессор, эпистатический
Ген подавляемый – гипостатический
Пример: форма лепестков льна. А – ингибитор. 13 нормальных (А-В-, А-вв, аавв) : 3 гофрированных (aaB -)
Окраска кур: белые леггорны + белые плимутроки
13 белых: 3 окрашенных
13:3
Окраска лошадей: 12 серых (С-В-) : 3 (вороные): 1 рыжая (ссвв)
У душицы ген мужской стерильности по типу эпистаза АаВ- А-В- цветки обоеполые, А-вв мужские стерильны, аавв – летальны.
3. Полимерия - на примере кожи человека.
Альбинизм (от латинского «albus» - белый) – это отсутствие нормальной пигментации (окраски) покровов. Он встречается у представителей различных царств живой природы (привожу примеры).
Среди людей также встречаются альбиносы, но довольно редко (приблизительно 1/20, а то и на 40000 человек). У них белые волосы, очень светлая кожа, розовая или светло – голубая радужка глаз. Эти люди гомозиготны по рецессивному гену «а», доминантная аллель которого «А» отвечает за выработку в организме пигмента меланина. С помощью меланина кожа, волосы и глаза у человека приобретают окраску.
Но оказывается, что у человека образование и распределение меланина зависят и от ряда других генов. Например, доминантный ген «F» вызывает пятнистое скопление меланина, то есть то, что мы называем веснушками. А другой доминантный ген «Р» вызывает нарушение пигментации, из-за чего отдельные участки кожи (иногда довольно большие) остаются светлыми, непигментированными.
Ряд других генов влияет на количество меланина в организме человека, обеспечивая различные оттенки цвета кожи, волос, глаз.
Различия в цвете кожи представителей негроидной и европеоидной рас определяются двумя парами генов (т.е. всего 4), влияющих на количество меланина. Такое взаимодействие генов называют полимерией (однозначное действие генов).
Полимерия – чем больше доминантных генов, тем ярче выражен признак.
Например, две пары генов определяют различия в цвете кожи человека (семья М. Джексона); рост человека определяется 10 парами генов (чем больше доминантных генов в генотипе, тем ниже человек).
Чей рост больше? Ответ поясните.
ссСсссССсс… и ССссСсСсСс…
Вопросы для класса:
1. Определить цвет кожи (фенотип) по генотипу. Ответ поясните.
а) ААвв, АаВВ, ааВв;
2. Чья кожа темнее. Ответ поясните.
б) ААВВ, АаВв, ааВв, аавв;
в) ААвв, АаВв, ааВВ (вопрос с подвохом).
Схема «Взаимодействие генов»
Ген 2 Ген 2
Взаимодействие генов ↓
↓ ↓ Ген 1→ один признак
аллельных неаллельных
Ген 3 Ген 3
1.Полное доминирование 1.Полимерия (однозначное действие генов)
2.Неполное доминирование 2.Комплементарное взаимодействие генов -
3.КОдоминирование – совместное участие для развития нового признака необходимо обеих доминантных аллелей в определении одновременное присутствие двух
признака (4 группа крови – АВ) в доминантных неаллельных генов.
гетерозиготе. 3.Эпистаз – подавление действия одного
гена другим, неаллельным (доминантным
или рецессивным).
Множественное действие генов.
→ Ген 1 → признак
Один ген → Ген 2 → признак
→ Ген 3 → признак
ФЕНОТИП = ГЕНОТИП + СРЕДА
Конечно, типов взаимодействия генов больше, чем мы рассмотрели сегодня на уроке. Смело можно прибавить ещё как минимум два: комплементарное взаимодействие генов и эпистаз. Но это подробно вы будете проходить в старших классах. Обобщённую схему, отражающую суть взаимодействия генов, вы видите справа вверху. Поясните ее (несколько генов – аллельных и неаллельных – определяют развитие какого-то одного признака организма).
III . Множественное действие генов:
А теперь ещё об одном любопытном явлении в генетике – множественном действии генов. Начнем с примера.
У человека есть ген, который определяет рыжую окраску волос. Этот же ген обусловливает ещё два признака. Попробуйте их назвать (более светлая окраска кожи и веснушки).
В данном случае один и тот же ген может влиять на формирование целого ряда признаков организма, что характерно для большинства генов (продукты транскрипции любого гена могут быть использованы в различных переплетающихся друг с другом процессах развития и роста).
Подписываем в схеме «Множественное действие генов» конкретный пример с рыжими волосами, светлой кожей и веснушками.
Аллельные гены- располагаются в разных хромосомах и отвечают за один и тот же признак. Наследование аллельных генов идет независимо друг от друга (как цвет и форма семян гороха)
4. Закрепление изученного материала
Открываем надпись на доске: «Ген определяет развитие признака»
Знакомая формулировка. Как бы вы отнеслись к этому выражению сейчас? Лично мне оно кажется достаточно условным. Подтвердите или опровергните его (выслушать несколько мнений учащихся).
Отношения между генами и проявлением признака гораздо сложнее, чем это кажется на первый взгляд. Они зависят от расположения генов в хромосоме и от их поведения в мутациях, от взаимосочетания аллельных и неаллельных генов и, наконец, от воздействия окружающей среды (об этом мы ещё будем говорить на последующих уроках). Например, в темноте клубень картофеля не образует хлорофилл, несмотря на наличие соответствующих генов. Однако стоит вынести клубень картофеля на свет, и гены проявят себя. И последнее. Посмотрите на схему «Фенотип = генотип + среда». Как вы ее понимаете?
Верно. Фенотип, то есть проявление признака – это результат взаимодействия генотипа, то есть совокупности всех генов организма и окружающей среды (данной, конкретной, возможно меняющейся). Генотип в разнообразных условиях способен реализовываться различным образом, что повышает шансы организма на выживание.
6. Домашнее задание
§ 22; составить и решить генетическую задачу на наследование группы крови в своей семье
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. F 1 - IaAa. В F 2 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 A 1 A 1 A 2 A 2 определит самый темный цвет, a 1 a 1 a 2 a 2 - самый светлый. Средний цвет кожи проявится, если два любых гена будут доминантны (A 1 a 1 A 2 a 2 , A 1 A 1 a 2 a 2 , a 1 a 1 A 2 A 2). 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.
Многочисленные опыты подтвердили правильность установленных Менделем закономерностей. Вместе с тем, появились факты, показывающие, что полученные Менделем числовые соотношения при расщеплении гибридного поколения соблюдались не всегда. Это указывало на то, что взаимоотношения между генами и признаками носят более сложный характер. Выяснилось: один и тот же ген может оказывать влияние на развитие нескольких признаков; один и тот же признак может развиваться под влиянием многих генов .
Следует отметить, что взаимодействие генов имеет биохимическую природу, то есть взаимодействуют друг с другом не гены, а их продукты. Продуктом эукариотического гена может быть или полипептид, или тРНК, или рРНК.
Различают полное доминирование, неполное доминирование, кодоминирование, аллельное исключение.
Аллельными генами называются гены, расположенные в идентичных локусах гомологичных хромосом. Ген может иметь одну, две и более молекулярных форм. Появление второй и последующих молекулярных форм является следствием мутации гена. Если ген имеет три и более молекулярных форм, говорят о множественном аллелизме . Из всего множества молекулярных форм у одного организма могут присутствовать только две, что объясняется парностью хромосом.
Полное доминирование — это вид взаимодействия аллельных генов, при котором фенотип гетерозигот не отличается от фенотипа гомозигот по доминанте, то есть в фенотипе гетерозигот присутствует продукт доминантного гена. Полное доминирование широко распространено в природе, имеет место при наследовании, например, окраски и формы семян гороха, цвета глаз и цвета волос у человека, резус-антигена и мн. др.
Наличие резус-антигена (резус-фактора) эритроцитов обусловливается доминантным геном Rh . То есть генотип резус-положительного человека может быть двух видов: или RhRh , или Rhrh ; генотип резус-отрицательного человека — rhrh . Если, например, мать — резус-отрицательная, а отец резус-положительный и гетерозиготен по этому признаку, то при данном типе брака с одинаковой вероятностью может родиться как резус-положительный, так и резус-отрицательный ребенок.
Между резус-положительным плодом и резус-отрицательной матерью может возникнуть резус-конфликт.
Так называется вид взаимодействия аллельных генов, при котором фенотип гетерозигот отличается как от фенотипа гомозигот по доминанте, так и от фенотипа гомозигот по рецессиву и имеет среднее (промежуточное) значение между ними. Имеет место при наследовании окраски околоцветника ночной красавицы, львиного зева, окраски шерсти морских свинок и пр.
Сам Мендель столкнулся с неполным доминированием, когда скрещивал крупнолистный сорт гороха с мелколистным. Гибриды первого поколения не повторяли признак ни одного из родительских растений, они имели листья средней величины.
При скрещивании гомозиготных красноплодных и белоплодных сортов земляники все первое поколение гибридов имеет розовые плоды. При скрещивании этих гибридов друг с другом получаем: по фенотипу — 1/4 красноплодных, 2/4 розовоплодных и 1/4 белоплодных растений, по генотипу — 1/4 АА , 1/2 Аа , 1/4 аа (и по фенотипу, и по генотипу соотношение 1:2:1). Соответствие расщепления по генотипу расщеплению по фенотипу является характерным при неполном доминировании, так как гетерозиготы фенотипически отличаются от гомозигот.
Кодоминирование — вид взаимодействия аллельных генов, при котором фенотип гетерозигот отличается как от фенотипа гомозигот по доминанте, так и от фенотипа гомозигот по рецессиву, и в фенотипе гетерозигот присутствуют продукты обоих генов. Имеет место при формировании, например, IV группы крови системы (АВ0) у человека.
Для того чтобы представить, как происходит наследование групп крови у человека, можно посмотреть, рождение детей с какой группой крови возможно у родителей, имеющих один — вторую, другой — третью группы крови и являющихся гетерозиготными по этому признаку.
| Р | ♀I A i 0
II (A) |
× | ♂I B i 0
III (B) |
||
| Типы гамет | I A | i 0 | I B | i 0 | |
| F | i 0 i 0
I (0) 25% |
I A i 0
II (A) 25% |
I B i 0
III (B) 25% |
I A I B
IV (AB) 25% |
|
Аллельным исключением называется отсутствие или инактивация одного из пары генов; в этом случае в фенотипе присутствует продукт другого гена (гемизиготность, делеция, гетерохроматизация участка хромосомы, в котором находится нужный ген).
Комплементарность, эпистаз, полимерия.
Неаллельные гены — гены, расположенные или в неидентичных локусах гомологичных хромосом, или в разных парах гомологичных хромосом.
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.
| Тип взаимодействия генов | Характер взаимодействия | Расщепление по фенотипу в F 2 | Генотипический состав фенотипических классов | Пример | |
|---|---|---|---|---|---|
| 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 | 1I A I A: 2I A I B: 1I B I B | 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 | (9A 1 -A 2 + 3A 1 -a 2 a 2 + 3a 1 a 1 A 2 -) : 1a 1 a 1 a 2 a 2 | Наследование цвета кожи у человека | |
Различают три типа взаимодействия аллельных генов: полное доминирование, неполное доминирование, кодоминирование.
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.
>> Взаимодействие генов
1. Сколько групп крови у человека вы знаете?
2. Какие гены называются аллельными?
Вы уже знаете, что аллельные гены бывают доминантными и рецессивными. Однако часто отношения между аллельными генами сложнее и заключаются не только в том, что доминантный ген не дает возможности проявиться рецессивному признаку. Например, возможно неполное доминирование. В некоторых случаях в признаке потомства проявляются гены обоих родителей. Так, если один из родителей имеет группу крови А (II), а другой - В (III), то в крови детей одновременно содержатся белки, характерные для группы Адля группы В. В этом случае у ребенка будет IV (АВ) группа крови. Такой вид взаимодействия аллельных генов получил название кодоминирования.
При разборе принципов наследования различных признаков на примере гороха (цвет и форма горошин, например) создается впечатление, что каждый ген в генотипе действует сам по себе, независимо от других неаллельных ему генов. На самом деле любой организм представляет собой сложную координированную систему, в которой все процессы взаимосвязаны. Взаимосвязь процессов в организме определяется в значительной мере взаимодействием различных генов между собой. Видов взаимодействия генов в генотипе несколько.
Комплементарное, или дополнительное, взаимодействие.
Некоторые признаки развиваются только в результате взаимодействия нескольких неаллельных генов. Например, при скрещивании двух чистых линий душистого горошка, имеющих белые цветки, у гибридов первого поколения (F1) все цветки будут иметь пурпурную окраску (рис. 54). Оказывается, доминантные неаллельные гены А и В, каждый в отдельности, не могут обеспечить синтез красного пигмента антоциана для.краски цветка, И только при наличии обоих неаллельных доминантных генов А и В, которые, видимо, кодируют структуры различных ферментов, необходимых для синтеза антоциана цветки окрашиваются в красный цвет.
Эпистаз - это такое взаимодействие генов, когда один из них подавляет проявления другого, неаллельного ему, т, е. эпистаз противоположен комплементарному взаимодействию. Доминантный ген W определяет у тыквы белую окраску, а рецессивный ген этой аллели w - окрашенные плоды . В другой аллели доминантный ген Y определяет желтую окраску, а рецессивный ген y зеленую окраску плода. При скрещивании тыкв с белыми (WWYY) и зелеными (wwyy) плодами все гибриды первого поколения будут иметь белые плоды (WwYy), так как ген W подавляет ген Y.
Полимерное действие генов.
Многие признаки в организме могут быть выражены слабее или сильнее - рост, вес, плодовитость, удойность и т. п. Эти признаки определяются несколькими генами. Действие их суммируется, и чем больше в генотипе доминантных генов из тех пар, которые влияют на этот количественный признак, тем сильнее он проявляется.
Например, красный цвет зерна пшеницы обусловлен доминантными генами из двух пар аллелей - А1 и А2. Так вот, у растений с генотипом а1а1а2а2 зерно не окрашено, очень слабо окрашены зерна с одним доминантным геном: А1а1а2а2 или а1а1А2а2. И, наконец, самый яркий цвет будут иметь зерна с четырьмя доминантными генами.
Плейотропность - множественное действие гена.
Иногда один ген, кодируя структуру белка, необходимого для нормального обмена веществ во многих видах клеток организма, влияет сразу на несколько признаков. Например, патология одного определенного гена приводит у человека к развитию синдрома Марфана. У таких людей очень длинные и тонкие («паучьи») пальцы, вывих хрусталика глаза, пороки клапанов сердца, страдают сосуды . Дело в том, что этот ген контролирует развитие соединительной ткани и его патология сказывается сразу на многих признаках.
Кодоминирование. Комплементарное взаимодействие. Эпистаз. Полимерное действие генов. Плейотропное действие гена.
1. Какие виды взаимодействия аллельных генов вы знаете?
2. Чем доминирование отличается от эпистаза?
3. Как вы думаете, физическая выносливость человека определяется одним или многими генами?
Каменский А. А., Криксунов Е. В., Пасечник В. В. Биология 9 класс
Отправлено читателями с интернет-сайта
