1. 1.ВЗАЄМОДІЯ ГЕНІВ 2. 2.МНОЖИННА ДІЯ ГЕНА 3. 3.ГЕНОТИП ЯК ЦІЛІСНА СИСТЕМА РОГАТИНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ КОЛЕДЖ © 2013

Епістаз – пригнічення геном однієї алельної пари дії гена іншої пари. Епістаз – пригнічення геном однієї алельної пари дії гена іншої пари. Комплементарність – одночасна дія двох домінантних генів різних локусів дає нову ознаку. Комплементарність – одночасна дія двох домінантних генів різних локусів дає нову ознаку. Полімерія – зумовленість однієї ознаки дією кількох генів. Полімерія – зумовленість однієї ознаки дією кількох генів. ВЗАЄМОДІЯ ГЕНІВ – ЯВИЩЕ ЗА ЯКОГО ДВА ЧИ БІЛЬШЕ НЕАЛЕЛЬНИХ ГЕНІВ В ГЕНОТИПІ ВПЛИВАЮТЬ НА ПРОЯВ НОВИХ ОЗНАК.

Комплементарність – явище взаємодії неалельних генів при якій проявляється нова ознака, в порівнянні з дією кожного гена окремо: При схрещуванні дигібридів у другому поколінні відбувається розщеплення по фенотипу у відношенні 9 : 3 : 3 : 1. В інших випадках комплементарності можливе розщеплення у відношенні 9 : 7, або 9 : 6 : 1, або 9 : 3 : 4.

Задача на комплементарну взаємодію генів У духмяного горошку рожеве забарвлення квіток проявляється тільки при наявності двох домінантних генів А та В. Якщо в генотипі наявний лише один домінантний ген, то забарвлення не розвивається. Яке потомство F 1 та F 2 отримають від схрещування рослин з генотипами AAbb та aaBB?

Знайдемо потомство першого покоління: Р AAbb х aaBВ білі білі Гамети Ab aB F 1 AaBb рожеві Розвязання

Знайдемо потомство другого покоління: F 1 AaBb х AaBb рожеві рожеві Гамети AB Ab AB Ab aB ab aB ab ? Розвязання

ГаметиАВAbaBab ABAABBAABbAaBBAaBb AbAABbAAbbAaBbAabb aBAaBBAaBbaaBBaaBb abAaBbAabbaaBbaabb F2F2 Відповідь: у першому поколінні всі рослини будуть із рожевими квітами, у другому проявиться розщеплення у відношенні 9 рожевих : 7 білих Розвязання

Ще один приклад комплементарної взаємодії генів – забарвлення оперення у папуг A – голубий пігмент A – голубий пігмент а – відсутність голубого пігменту а – відсутність голубого пігменту B – жовтий пігмент B – жовтий пігмент b – відсутність жовтого b – відсутність жовтого пігменту пігменту AB – зелений колір AB – зелений колір аabb – білий колір аabb – білий колір

Визначити генотипи і фенотипи потомства у папуг за схемою : Р.... Х.... Р.... Х.... голубий жовтий голубий жовтий F 1 білий : ? F 1 білий : ?

Р Aabb Х aaBb Р Aabb Х aaBb голубий жовтий голубий жовтий Гамети Ab ab aB ab F 1 aabb : AaBb : aaBb : Aabb F 1 aabb : AaBb : aaBb : Aabb білий зелений жовтий голубий білий зелений жовтий голубий Розвязання

Епістаз – тип взаємодії генів, за якого ген однієї алельної пари пригнічує дію гена іншої пари Епістаз буває двох типів: -домінантний, коли домінантний алель одного гена пригнічує прояв іншого гена (А>В,а,b) -рецесивний, коли рецесивний алель пригнічує прояв іншого гена (a>A,В,b)

Розщеплення при епістазі У випадку дигібридного схрещування, коли геном-пригнічувачем (інгібітор, супресор) є домінантний ген, розщеплення у другому поколінні буде 13 : 3 або 12 : 3 : 1 У випадку схрещування дигібридів, при рецесивному епістазі, розщеплення в другому поколінні спостерігається у відношенні 9 : 3 : 4.

Задача на домінантний епістаз При схрещуванні безбарвного гарбуза із гарбузом зеленого кольору в першому поколінні всі плоди безбарвні. Яке потомство отримають в F 2, якщо один із домінантних генів в генотипі є інгібітором, жовтий колір гарбуза – домінантна ознака, зелений – рецесивна?

Знайдемо потомство першого покоління: Р AAII х aabb білі зелені Гамети AІ ab F 1 AaIb білі Розвязання

ГаметиAIAiaIai AIAAIIAAIiAaIIAaIi AiAAIiAAiiAaIiAaii aIAaIIAaIiaaIIaaIi aiAaIiAaiiaaIiaaii F2F2 Відповідь: у першому поколінні всі рослини будуть мати безбарвні плоди, у другому проявиться розщеплення у відношенні 12 безбарвних : 3 жовтих : 1 зелений Розвязання

Кумулятивна – ступінь прояву ознаки залежить від кількості домінантних алелів – чим більше домінантних генів, тим сильніше проявляється ознака; розщеплення за фенотипом 1 : 4 : 6 : 4 : 1 Некумулятивна – ступінь прояву ознаки не залежить від кількості домінантних алелів; розщеплення за фенотипом – 15 : 1. Полімерія Полімерія – це явище, коли одна і та ж ознака визначається кількома алелями

Задача на кумулятивну полімері ю Червоне забарвлення зерен пшениці визначається двома парами неалельних незчеплених генів: А 1 та А 2. Кожен з домінантних алелей визначає червоне забарвлення, а рецесивні – біле. Один домінан - тний ген дає слабкозабарвлені зерна, а при наявності двох домінантних генів зерна забарвлені інтенсивніше. Визначити розщеплення по фенотипу у потомстві від схрещування дигетерозиготних рослин.

P A 1 a 1 A 2 a 2 х A 1 a 1 A 2 a 2 червоні червоні Гамети A 1 A 2 A 1 a 2 A 1 A 2 A 1 a 2 a 1 A 2 a 1 a 2 a 1 A 2 a 1 a 2 ? Розвязання

ГаметиA1A2A1A2 A1a2A1a2 a1A2a1A2 a1a2a1a2 A1A2A1A2 A1A1A2A2A1A1A2A2 A1A1A2a2A1A1A2a2 A1a1A2A2A1a1A2A2 A1a1A2a2A1a1A2a2 A1a2A1a2 A1A1A2a2A1A1A2a2 A1A1a2a2A1A1a2a2 A1a1A2a2A1a1A2a2 A1a1a2a2A1a1a2a2 a1A2a1A2 A1a1A2A2A1a1A2A2 A1a1A2a2A1a1A2a2 a1a1A2A2a1a1A2A2 a1a1A2a2a1a1A2a2 a1a2a1a2 A1a1A2a2A1a1A2a2 A1a1a2a2A1a1a2a2 a1a1A2a2a1a1A2a2 a1a1a2a2a1a1a2a2 F1F1 Відповідь: розщеплення за фенотипом 1 : 4 : 6 : 4 : 1 Розвязання

Аналогічно успадковується колір шкіри у людини А 1 А 1 А 2 А 2 – чорношкірі А 1 А 1 А 2 А 2 – чорношкірі А 1 А 1 А 2 а 2 або А 1 а 1 А 2 А 2 – А 1 А 1 А 2 а 2 або А 1 а 1 А 2 А 2 – темні мулати темні мулати А 1 а 1 А 2 а 2 або а 1 а 1 А 2 А 2 А 1 а 1 А 2 а 2 або а 1 а 1 А 2 А 2 або А 1 А 1 а 2 а 2 – або А 1 А 1 а 2 а 2 – середні мулати середні мулати А 1 а 1 а 2 а 2 або а 1 а 1 А 2 а 2 – А 1 а 1 а 2 а 2 або а 1 а 1 А 2 а 2 – світлі мулати світлі мулати а 1 а 1 а 2 а 2 – білі а 1 а 1 а 2 а 2 – білі

Чи може у середніх мулатів народитися біла дитина? Р.... Х.... Р.... Х.... середній середній середній середній мулат мулат мулат мулат F F біла дитина біла дитина

Р А 1 а 1 А 2 а 2 Х А 1 а 1 А 2 а 2 Р А 1 а 1 А 2 а 2 Х А 1 а 1 А 2 а 2 середній середній середній середній мулат мулат мулат мулат F 1 а 1 а 1 а 2 а 2 F 1 а 1 а 1 а 2 а 2 біла дитина біла дитина Відповідь: дитина може народитися білою у випадку, коли батьки дигетерозиготні. Розвязання

Властивість, коли один алель впливає на формування декількох ознак називається множинною дією гена або плейотропією.

Спадкова патологія – синдром Марфана, при якому виникає арахнодактилія павучі пальці дефект кришталика, аномалія скелету та вади серця, які викликані домінантним геном Серповидно-клітинна анемія поєднується із фенілкетонурією, які викликаються рецесивним геном – формуються еритроцити неправильної форми і спостерігаються порушення у серцево-судинній, травній, видільній та нервовій системах. Властивість, коли один алель впливає на формування декількох ознак називається множинною дією гена або плейотропією.

Рецесивний алель одного з гені в дрозофіл визначає відсутність пігменту очей (білоокість), світле забарвлення тіла, змінює будову статевих органів, знижує плодючість і тривалість життя У картоплі домінантний алель певного гена визначає рожеве забарвлення бульб, прожилок стебла, рожево- фіолетове віночка. ПЛЕЙОТРОПІЯ ЗУСТРІЧАЄТЬСЯ І В ТВАРИН, І В РОСЛИН

Причиною множинної дії генів є те, що кожний ген контролює певний етап обміну речовин. Оскільки різноманітні процеси обміну речовин часто взаємоповязані, то порушення, які виникли на одному з його етапів, неодмінно впливатимуть на наступні і в кінцевому підсумку, на формування різних ознак організму.

Множинний алелізм – різноманітні стійкі стани одного і того самого гена, що займає певне місце в хромосомі, представлений то у вигляді нормальної алелі, то у вигляді мутації, тобто ген може багаторазово змінюватися, по- різному впливаючи на розвиток ознак, що збільшує комбінативну мінливість

СИМВОЛ (Ген) ФЕНОТИП (Колір очей) W w w p w t w ay w h w a w ch w e w bl W co Червоний (дикий тип)1 Білий 3 Плоскоподібні 4 Перлинний Дещо забарвлений Темно-жовтий Медовий Абрикосовий 2 Вишневий Еозиновий Крові Кораловий Прояв множинного алелізму у вигляді зміни фенотипу (кольору очей) в дрозофіли

Геном вірусів містить від одного до кількох сотень структурних генів

Геном прокаріот Геном прокаріот складніший за будовою і містить як структурні, так і регуляторні гени ДНК кишкової палички складається з пар нуклеотидів, а число структурних генів становить близько тисячі, майже половина довжини її молекули генетичної інформації не несе, це спейсери – ділянки, що лежать між генами

Геном еукаріот Геном еукаріот має ще складнішу структуру: кількість ДНК в їхньому ядрі більша, а отже, більше й структурних та регуляторних генів. Так, геном дрозофіли нараховує майже пар нуклеотидів і включає близько структурних генів

геномі людини У геномі людини понад 20 тисяч структурних генів, які розділені на блоки: екзони копіюються в РНК і несуть інформацію про структуру певних сполук, а інтрони – ні. Окремі інтрони можуть вміщувати від 100 до і більше нуклеотидних пар; Число інтронів усередині генів різне: в гена гемоглобіну – 2, яєчного білка – 7, білка-колагену курки – 51; Число і розташування інтронів специфічні для кожного гена

цитоплазматичної спадковості Явище цитоплазматичної спадковості полягає у здатності певних структур цитоплазми зберігати та передавати нащадкам частину спадкової інформації батьків і пов'язана з двома видами генетичних явищ: позаядерні -успадкуванням ознак, які зумовлюють позаядерні гени гени, розташовані у певних органелах (мітохондріях, пластидах); -появою у нащадків ознак, зумовлених ядерними батьківськими генами, але на прояв яких впливає цитоплазма яйцеклітини цитоплазма яйцеклітини

Строкатість листків зумовлена нездатністю частини пластид утворювати хлорофіл і передається по материнській лінії – після поділу клітин із безбарвними пластидами у листках виникають білі плями, які чергуються із зеленими ділянками РотикиАглаонема мінлива

Алель, що визначає правозакрученість черепашки, домінує над лівозакрученістю, однак напрямок закрученості визначають гени материнського організму – особини, гомозиготні за рецесивною алеллю лівозакрученості, можуть мати правозакручену черепашку, якщо походять від материнського організму, який мав домінантну алель правозакрученості

генотип Отже, генотип особин кожного виду є цілісною системою цілісною системою, хоча складається з окремих генів, які можуть відокремлюватись один від одного й успадковуватись незалежно; його цілісність, яка склалася в процесі тривалого історичного розвитку, виявляється у тому, що формування більшості ознак організму є результатом взаємодії як алельних, так і неалельних генів, а більшість генів впливає на прояв кількох ознак