Особливості прояву гена за даних умов

Пенетрантність генів – частка особин з даною ознакою серед всіх особин, які мають даний ген.

Варіабельні співвідношення фенотипових класів, які залежать від умов зовнішнього середовища, називаються вариабельністью пенетрантності.

 

Експресивність генів – інтенсивність або ступінь фенотипового прояву ознаки залежно від генотипу і зовнішніх умов.

Експресивність і пенетрантність залежать від дози гена і його положення, а також від генів-модифікаторів.

 

Взаємодія неалельних генів

Комплементарність – тип взаємодії, при якій гени однієї алельної пари допомагають проявлятися генам іншої пари.

 

Кооперація – взаємодія між неалельними генами, коли кожний з домінантних генів має самостійний фенотиповий прояв, а разом вони кодують нову ознаку.

Комплементарність – кожний з домінантних генів не може самостійно проявлятися, а разом вони кодують прояв ознаки.

Адитивність – один домінантний ген має самостійний прояв, а інший може проявлятися тільки у присутності першого.

 

Приклад кооперації

 

Р – гороховидний		R - розовидний
р – простий		r – простий
РР: ♀ гороховидный х простий ♂		РР: ♀ розовидний x простий ♂
F1: гороховидний		F1: розовидний
F2: 3 гороховидний: 1 простий		F2: 3 розовидний: 1 простий
РР: ♀ гороховидний х розовидний♂
F1: горіховидний х горіховидний
F2: 9 горіховидний: 3 гороховидний: 3 розовидний: 1 простий
таким чином:
PP: ♀ PPrr x ppRR♂ (♀гороховидный x розовидный ♂)	Горіховидна форма - результат взаємодії двох домінантних генів.
F1: PpRr (горіховидний)

 

F2	9 P_R_;	3 ppR_;	3 P_rr;	1 pprr
	горіховидний	розовидний	гороховидний	простий

 

Приклад комплементарності

Спадкування високого вмісту ціанидів у конюшини:

- високе;

- низьке.

Гени

Ферменти

Li

F2

F2

F1

Ас

F1

попередник

субстрат

ціанид

 

РР: ♀АсАсlili x acacLiLi♂			Ас – утворює цианид+; ас – не утворює ціанид -; Li – утворює субстрат +; li – не утворює субстрат -.
низький вміст	низький вміст
F1: AcacLili
високий вміст
F2: 9 Ac-Li-;	3 Ac-lili;	3 acacLi-;		1 acaclili
високий вміст	низький вміст	низький вміст		низький вміст
∑ 9 високий вміст		7 низький вміст

 

Приклад адитивності

 забарвлення квіток у льону:

- блакитні;

- білі.

PP: ♀ блакитні х білі ♂		В – блакитне забарвлення; b – рожеве забарвлення; А – забарвлення +; а – забарвлення відсутнє.
F1: блакитні
F2: 9 блакитних: 3 рожевих: 4 білих

тоді одержуємо:

РР: ♀ААВВ х ааbb♂
блакитні	білі
F1: AaBb
блакитні
F2: 9 A_B_	3 В_bb:	3 aaB_:	1 aabb
блакитні	рожеві	білі	білі
9 блакитних:	3 рожевих:	4 білих

Приклад. Спадкування форми плоду у гарбуза:

- сферична

- дисковидна

- видовжена

Дика форма була дисковидною.

РР: ♀Aabb x aaBB♂
сферична	сферична
F1: AaBb
дисковидна
F2: 9 A_B_:	3A_bb:	3aaB_:	1 aabb
дисковидні	сферичні	сферичні	видовжена
∑: 9 дисковидних: 6 сферичних: 1 видовжена

 

Епістаз - взаємодія двох неалельних генів, при цьому один ген однієї пари пригнічує прояв гена іншої пари.

 

Супресори – епістатичні гени – гени-інгібітори – гени, що пригнічують прояв інших неалельних (I, Su).

 

Гіпостатичні гени – гени, які пригнічуються (i, su).

 

В залежності від того, який ген є супресором, епістаз підрозділяють на:

Домінантний епістаз – пригнічення домінантною алеллю одного гена дії домінантної пари іншого гена.

Рецесивний епістаз або криптомерія – пригнічення рецесивної алеллю одного гена дії домінантної пари іншого гена (9:3:4).

Приклад. Забарвлення оперення у курей.

С – забарвлені;

с – відсутність забарвлення;

I – інгібітор забарвлення;

i – відсутність інгібіювання.

РР:	♀IICC x iicc♂
	білі	білі
F1:	IiCc
	білі
F2:	9 I_C_	3 I_cc;	3 iiC_;	1 iicc
	білі	білі	чорні	білі
∑:	13 білих: 3 чорних

 

Приклад. Забарвлення лушпиння у цибулі:

- біла;

- червона;

- жовта.

B – червоний;

b – жовта;

А – інгібітор забарвлення;

а – відсутність інгібіювання.

РР:	♀ааВВ x ААbb♂
	червона	біла
F1:	AaBb
	біла
F2:	9 A_B_		3 A_bb;		3 aaB_;	1 aabb
	білі		білі		червоні	жовті
∑:	12 білих: 3 червоних: 1 жовта

 

Кількісні ознаки.

Характерною особливістю спадкування кількісних ознак є те, що вони утворюють безперервний чисельний ряд розподілу. У F₂ мінливість нащадків невелика і як правило не перевищує мінливості в F1.

 

Крайнє значення кривої нормального розподілу наближається до крайніх значень батьківських форм. Середнє значення F₂ приблизно співпадає з середнім значенням у F1_.

Гіпотеза множинних генів:

у разі кількісних ознак ми маємо справу з дією декількох пар генів, що впливають на розвиток однієї і тієї ж ознаки, – множинні (полімерні, однозначні) гени.

Полімерні гени забезпечують безперервну кількісну мінливість, на відміну від генів, які кодують якісні ознаки (олігогени) і утворюють дискретний розподіл.

Приклад. Забарвлення зерен у кукурудзи

А₁ – червона;

а₁ – біла;

А₂ – червона;

а₂ – біла.

РР:	♀А1А1А2А2 х а1а1а2а2♂
	червона	біла
F1:	А1а1А2а2
	червона
F2:	1 А1А1А2А2 – 4 д/г – темно-червоні; 2 А1а1А2А2 – 3 д/г – яскраво-червоні; 2 А1А1А2а2– 3 д/г – яскраво-червоні; 4 А1а1А2а2 – 2 д/г – червоні; 1 А1А1а2а2 – 2 д/г – червоні; 2 А1а1А2А2 – 1 д/г – світло-червоні; 1 а1а1А2А2 – 2 д/г – червоні; 2 а1а1А2а2 – 1 д/г – світло-червоні; 1 а1а1а2а2 – 0 д/г – білі.

де д/г – домінантний ген.

К-ть д/г	4	3	2	1	0
К-ть рослин	1	4	6	4	1

 

Кумулятивна полімерія – інтенсивність фенотипового прояву ознаки залежить від кількості домінантних генів.

Поява в F₂ форм, у яких виявилося збільшення або зменшення значення кількісної ознаки в порівнянні з батьківським особинами складає основу трансгресивної мінливості.

Трансгресія – поява серед нащадків другого або наступних поколінь особин, у яких яка-небудь ознака виражена сильніше або слабкіше, ніж у початкових батьківських форм. Трансгресія може бути позитивною або негативною.

Чим більша кількість генів визначає дану ознаку, тим більше варіювання ознаки, тобто мінливість.

 

Приклад некумулятивної полімерії за формою рослини у грициків.

- А₁, А₂ - трикутна (∆);

- а₁, а₂ - овальна (.).

Р РР:♀ А₁А₁А₂А₂ х а₁а₁а₂а₂ ♂

F₁: А₁а₁А₂а₂

F₂: 15 ∆:1    

  9 А₁_А₂_

15 3 А₁_а₂а₂

  3 а₁а₁А₂_;

1 а₁а₁а₂а₂

 

Некумулятивна полімерія – фенотиповий прояв ознаки не залежить від дози гена. Достатньо однієї домінантної алелі щоб викликати появу ознаки.

 

Плейотропія – тип взаємодії неалельних генів, коли один ген впливає на розвиток декількох ознак.

Ефект Парфані: ген, що відповідає у людини за подовженість кінцівок, – пальців рук, впливає на кришталик ока (аномалії).

 

 

Модифікуюча дія генів.