Взаимодействие генов и их множественное действие

Ген – структурная единица наследственной информации, контролирующая развитие определенного признака или свойств.
СЛОВАРЬ

Ген — материальный носитель наследственной информации, совокупность которых родители передают потомкам во время размножения.
ген

Ген
Признак
Плейотропное (от греч. pleion – множество и tropos – направление) или множественное действие гена – это влияние одного гена на формирование нескольких признаков.

Ген
Признак
Взаимодействие генов – это влияние
нескольких генов на развитие одного признака.

Взаимодействие генов
Взаимодействие аллельных генов
Взаимодействие неаллельных генов
Полное
доминирование
Неполное
доминирование
Полимерия
Комплементарность
Кодоминирование
Кооперация
Эпистаз

При полном доминировании доминантный аллель полностью подавляет действие рецессивного аллеля.
Расщепление по фенотипу в F2 3:1
Взаимодействие аллельных генов
Полное доминирование

Полное доминирование
A – желтая окраска горошин
a – зеленая окраска горошин
P ♀ AA ♂ aa
желтые
зеленые
гаметы A a
F1 Aa
желтые
x

АА
аа
Аа
Наследование при полном доминировании

Оба аллеля – и доминантый, и рецессивный – проявляют своё действие, т.е. доминантный аллель не полностью подавляет действие рецессивного аллеля (промежуточный эффект действия)
Расщепление по фенотипу в F2 1:2:1
Взаимодействие аллельных генов
Неполное доминирование

АА
аа
Аа
Промежуточное наследование при неполном доминировании

Неполное доминирование
B – пурпурная окраска лепестков
b – белая окраска лепестков
P ♀ BB ♂ bb
пурпурные
белые
гаметы B b
F1 Bb
розовые
x

При кодоминировании (гетерозиготный организм содержит два разных доминантных аллеля, например А1 и А2 или JA и JB), каждый из доминантных аллелей проявляет свое действие, т.е. участвует в проявлении признака.
Расщепление по фенотипу в F2 1:2:1
Взаимодействие аллельных генов
Кодоминирование

Кодоминирование
IA – антигены A
IB – антигены B
тип взаимодействия аллельных генов, при
котором у гетерозиготных организмов
проявляются оба аллельных гена.
i0 – отсутствие антигенов

Подавление проявления генов одной аллельной пары генами другой.
Гены, подавляющие действие других неаллельных генов, называются супрессорами (подавителями).
Доминантный эпистаз (расщепление по фенотипу 13:3) и рецессивным (расщепление по фенотипу 9:3:4)
Эпистаз
Взаимодействие неаллельных генов

Эпистаз
Доминантный
Рецессивный
Расщепление по фенотипу в F2 13:3
Расщепление по фенотипу в F2 9:3:4
Наследование окраски оперения кур
Наследование окраски шерсти домовых мышей

Эпистаз
(от греч. epistasis – остановка,препятствие)
тип взаимодействия неаллельных генов,
при котором один ген подавляет действие другого неаллельного гена.
S – подавляет IA и IB
гаметы i0S IBs
IA – антигены A
IB – антигены B
i0 – отсутствие антигенов
s – не подавляет IA и IB

Эпистаз
Пример № 1. Наследование окраски плодов у некоторых тыкв:
В – желтая окраска;
b – зеленая окраска;
А – подавляет проявление окраски;
а – не препятствует проявлению окраски;
В-А- – белая окраска плодов;
bbA- – белая окраска плодов;
В-аа – желтая окраска плодов;
bbaa – зеленая окраска плодов.
Пример № 2. Наследование окраски оперения у кур:
А – черная окраска;
а – белая окраска;
I – ген, подавляющий проявление окраски;
i – ген, не препятствующий проявлению окраски;
А-I- – белая окраска;Ъ
ааI- – белая окраска;
А-ii – черная окраска

Комплементарность
Взаимодействие неаллельных генов
Явление, когда признак развивается только при взаимном действии двух доминантных неаллельных генов, каждый из которых в отдельности не вызывает развитие признака
Расщепление по фенотипу 9:7

(от лат. kompementum – дополнение)
тип взаимодействия неаллельных генов, при
котором признак проявляется лишь в случае
одновременного присутствия в генотипе
организма двух доминантных неаллельных
генов.
A и B – нормальный слух
другие варианты – глухота
гаметы Ab aB
Комплементарность

Явление, когда несколько неаллельных доминантных генов отвечают за сходное воздействие на развитие одного и того же признака.
Чем больше таких генов, тем ярче проявляется признак (цвет кожи, удойность коров)
Взаимодействие неаллельных генов
Полимерия

(от греч. poly - много)
тип взаимодействия неаллельных генов, при котором степень проявления признака
зависит от числа доминантных неаллельных генов в генотипе организма.
A – темная окраска кожи
мулат
гаметы AB ab
a – светлая окраска кожи
B – темная окраска кожи
b – светлая окраска кожи
Полимерия

Полимерия

Полимерия
В генотипе несколько генов(полигенов), которые контролируют один признак. Действие полигенов зависит от числа доминантных аллелей признаки, зависящие от полигенов – количественные.

Задача
Если негритянка (A1A1A2A2) и белый мужчина (a1 a1 a2 a2) имеют детей, то в какой пропорции можно ожидать появление детей – полных негров, мулатов и белых?
Решение задачи
Обозначение генов:
А1, А2 гены определяющие наличие пигмента
а1, а2 гены определяющие отсутствие пигмента

Решение задачи:

Взаимодействие неаллельных генов
Кооперация
Явление, когда при взаимном действии двух доминантных неаллельных генов, каждый из которых имеет свое собственное фенотипическое проявление, происходит формирование нового признака
Расщепление по фенотипу 15:1