Наследование признаков. Взаимодействие между генами

Наследственность
Наследственность – это свойство организмов передавать из поколения в поколение характерные признаки вида с помощью носителей наследственной информации, молекул ДНК и РНК.

Признак и ген
Признак – элемент фенотипа, особенность строения или функционирования организма.

Признак и ген
Ген – элементарная единица наследственности, представленная участком ДНК, кодирующим определенный полипептид или РНК.

Фенотип и генотип
Фенотип – совокупность всех признаков организма.
Длинная шерсть
Бело-серая окраска шерсти
Голубые глаза
Длинные усищи
Сладенький носик
Целовательная мордашка

Фенотип и генотип
Генотип – совокупность всех генов организма.
Ген длинной шерсти
Ген бело-серой окраски шерсти
Ген голубых глаз
Ген длинных усищ
Ген сладенького носика
Ген целовательной мордашки

Пенетрантность и экспрессивность
Пенентрантность — частота или вероятность проявления гена, выражаемые в процентах (т. е. способность гена проявлять себя тем или иным образом фенотипически).

Пенетрантность
Пенетрантность гена белого хвостика у кролика = ¾ = 75%

Пенетрантность и экспрессивность
Экспрессивность – степень или мера фенотипического проявления гена.

Экспрессивность
Экспрессивность гена HULK у кроликов:
25%
50%
75%
100%

Аллельные гены
Аллельные гены (аллели) – альтернативные формы одного и того же гена, расположенные в одном и том же локусе, которые кодируют взаимоисключающие признаки

Генетический локус
Локус – местоположение гена в молекуле ДНК.

Доминантный ген
Доминантный ген – ген, проявляющийся в гетрозиготном состоянии. Обозначается заглавной буквой.
Синдром Марфана – заболевание, вызываемое доминантным геном, генотип Аа.

Рецессивный ген
Рецессивный ген – ген, проявляющийся только в гомозиготном состоянии. Обозначается прописной буквой.
Прогерия – заболевание, вызываемое рецессивным геном, генотип аа.

Гомозигота и гетерозигота
Гомозигота – организм, содержащий два одинаковых аллеля.

Гомозигота и гетерозигота
Гетерозигота – организм, содержащий два разных аллеля.

Грегор Иоганн Мендель
1822-1884 гг.
Г. Мендель с 1856 по 1863 год проводил опыты на горохе в монастырском саду и сформулировал законы, объясняющие механизм наследования.
В ходе двух заседаний, 8 февраля и 8 марта 1865 года, Мендель доложил результаты своих опытов брюннскому Обществу естествоиспытателей, которое в конце следующего года опубликовало конспект его доклада в очередном томе «Трудов Общества…» под названием «Опыты над растительными гибридами». Однако эта работа не вызвала интереса у современников.

Первый закон Менделя
Правило единообразия (доминирования) гибридов первого поколения (первый закон Г.Менделя): при скрещивании гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все потомство в первом поколении единообразно как по фенотипу, так и по генотипу.

Первый закон Менделя
Все гибриды первого поколения
имеют желтую кожуру
G

Второй закон Менделя
Второй закон (правило) Менделя: при скрещивании двух гетерозиготных особей, анализируемых по одной альтернативной паре признаков (т.е. гибридов), в потомстве ожидается расщепление по фенотипу 3:1 и по генотипу 1:2:1.

Второй закон Менделя

Третий закон Менделя
Третье правило (независимого наследования): при скрещивании гомозиготных особей отличающихся двумя (или более) парами альтернативных признаков, во втором поколении наблюдается независимое наследование и комбинирование признаков.

Третий закон Менделя

Факториальная гипотеза и гипотеза
«чистоты гамет»
Кроме законов, Мендель сформулировал две гипотезы, с помощью которых он попытался объяснить установленные закономерности.
Факторальная гипотеза указывает на то, что в клетках содержится фактор (ген), который и несет признак. Родители передают потомкам не признаки, а эти факторы.

Факториальная гипотеза и гипотеза
«чистоты гамет»
Гипотеза «чистоты гамет»: организм по каждому признаку несет два наследственных фактора (один от отца, второй от матери). Эти наследственные факторы, находясь в клетках, не сливаются друг с другом и при формировании гамет расходятся в разные гаметы.

Анализирующее скрещивание
Анализирующее скрещивание заключается в том, что особь, генотип которой не ясен, но должен быть выяснен, скрещивается с рецессивной формой. Если от такого скрещивания все потомство окажется однородным, значит анализируемая особь гомозиготна, если же произойдет расщепление, то она гетерозиготна.

Анализирующее скрещивание

Анализирующее скрещивание

Анализирующее скрещивание
1:1:1:1

Взаимодействие неаллельных генов
Комплементарность
Плейотропия
Полимерия
Эпистаз

Комплементарность
Если признак появляется только при сочетании двух доминантных аллелей разных генов (например, А и В) их взаимодействие называют комплементарностью, а сами гены комплементарными (дополняющими друг друга). При этом каждый из взаимодействующих неаллельных генов в отсутствии другого не обеспечивает формирования признака.

Комплементарность

Плейотропия
При плейотропном действии гена один ген определяет развитие или влияет на проявление нескольких признаков.

Плейотропия

Полимерия
Полимериия — взаимодействие неаллельных множественных генов, однонаправленно влияющих на развитие одного и того же признака; при этом степень проявления признака зависит от количества генов.

Полимерия

Эпистаз
Эпистаз (от греч. epístasis – остановка, препятствие), взаимодействие двух неаллельных (т. е. относящихся к разным локусам) генов, при котором один ген, называемый эпистатичным или геном-супрессором, подавляет действие другого гена, называемого гипостатичным.

Эпистаз