X Світло-червоне Аіа!а2а2

Гаметы Р

Темно- червоне А, А2А2	Червоне , А2а2	Червоне А^А 2	Світло- червоне ЧЯР^А,а, Агаг
Червоне А2а2	Світло- червоне 40 ^РЧа, а2а2	Світло- червоне ▼ЯР*' А,а, А2а2	Блідо- червоне Фі»"/А,а1 а2а2
Червоне А2А2	Світло- червоне А2а2	Світло- червоне Ьг 3-| Э-] а2а2	Блідо- червоне ^►^,а, А2а2
Світло- червоне А2а2	Блідо- червоне А,а, а2а2	Блідо- червоне ІЬь^а, А2а2	Біле 32а2

“\

-*■ А. А., (А

1°2

.У

(а,а₂)

V..

А,а

О- \ 12 і

Мал. 28. Успадкування кольору зерна пшениці в результаті взаємодії двох пар полімерних генів

Із 15 одна рослина матиме інтенсивний червоний колір з гено­типом ЛДАД,, 4 — матимуть світліший колір зерна з генотипом А₁А₁А_га_г, 6 — ще світліший колір з генотипом А₁А₁а₂а₁, а 4 — мати­муть зовсім світле забарвлення зерна з генотипом Білий колір виявиться в одного гібрида з генотипом а₁а₁а_га₁.

Значення полімерії:

• ознаки, які кодуються полімерними генами, є більш стабіль­ними, ніж ті що кодуються одним геном;

• полігенні ознаки підпорядковуються загальним законам полі- генного успадкування і залежать від зовнішнього середовища. Ство­рюючи відповідні умови, можна зменшити ступінь прояву хвороб, наприклад гіпертонії, ожиріння та ін.

Плейотропія — це вплив одного гена на прояв кількох ознак, множинна дія одного гена. Прикладом плейотропної дії гена є сим­птоми при хворобі Марфана. Ген, який відповідає за цю хворобу, зумовлює порушення в сполучній тканині й одночасно впливає на серцево-судинну систему та на розвиток кришталика ока.

ЗАВДАННЯ ПРАКТИЧНОГО ЗАНЯТТЯ

1. Скласти схеми успадкування ознак у разі неповного домінуван­ня. Визначити розщеплення ознак за фено- і генотипом у по­колінні.

2. Скласти схеми успадкування ознак для комплементарної форми взаємодії неалельних генів.

3. Засвоїти успадкування ознак у разі епістазу. Скласти схеми ви­явлення ознак у гібридів першого та другого поколінь.

4. Засвоїти успадкування полігенних ознак, скласти схеми вияв­лення їх у гібридів першого і другого поколінь.

Хід заняття

Завдання 1. Розв’язати задачі та скласти схеми успадкування ознак у разі неповного домінування. Визначити, в якому співвідношенні відбудеться розщеплення ознак за фено- і генотипом у поколінні.

Задача 1.1. У людини таласемія пов’язана з порушенням синтезу нормального гемоглобіну і успадковується як аутосомно-рецесивна ознака. У гомозигот за рецесивними генами захворювання призво­дить до смерті, у гетерозигот має легший перебіг. Яка ймовірність народження здорових дітей у сім’ї, в якій батьки страждають на лег­ку форму таласемії?

Задача 1.2. Яка ймовірність народження здорової дитини у бать­ків, які мають підвищений вміст цистину в сечі. ІДистинурія — це захворювання, яке визначається рецесивним геном. У гомозигот за рецесивними генами в нирках утворюються цистинові камені, гете­розиготи мають підвищений вміст цистину в сечі. Як успадковуєть­ся цистинурія?

Задача 1.3. У людини серпоподібноклітинна анемія є рецесив­ною ознакою. Гомозиготи за рецесивним геном 5 гинуть у віці до 10—14 років від анемії. У гетерозигот захворювання має легший пе­ребіг. Визначити, як успадковується хвороба і яка ймовірність на­родження здорових дітей та дітей з легкою формою анемії у гетеро­зиготних батьків.

Завдання 2. За змістом задачі визначити форму взаємодії неа­лельних генів, генотипи батьківських форм та гібридів /’ і F.,. Як відбудеться розщеплення ознак у Р₂ за фено- і генотипом?

Задача 2.1. Нормальний розвиток органа зору відбувається за наявності двох різних домінантних генів — А і В, відсутність хоча б одного з них призводить до сліпоти.

1. Яка форма взаємодії генів має місце?

2. Яка ймовірність народження зрячої дитини в сім’ї, якщо обоє батьків сліпі, але чоловік є гетерозиготним за геном А, а жінка — ге­терозиготна за геном Я?

Задача 2.2. Схрестили двоє дигетерозиготних сірих мишей і в одержали 81 сіру, 27 чорних і 36 білих мишей. Чим пояснюється таке розщеплення? Які генотипи батьківських форм?

Задача 2.3. У кролів чорне забарвлення визначається двома домі­нантними неалельними генами А і В. При схрещуванні білих кролів різних порід отримали:

а) від однієї батьківської пари — тільки білих кролів;

б) від другої батьківської пари — 50 % чорних, 50 % білих;

в) від третьої батьківської пари — тільки чорних кролів. Визна­чити генотипи батьків і нащадків.

Завдання 3. Розв’язати задачі. За змістом задач визначити форму взаємодії неалельних генів. Скласти схему успадкування ознак у F_t і F_r Визначити розщеплення ознак у Р₂ за фено- та генотипом.

Задача 3.1. У собак ген В визначає чорне забарвлення шерсті, ген b — коричневе. Ген А — епістатичний щодо генів В і Ь, його рецесивний алель а не пригнічує забарвлення. Особини, що є носія­ми домінантного гена А, мають біле забарвлення. Схрещування со­бак коричневої масті із собаками білої масті дало нащадків білої масті. Визначити ймовірність появи цуценят з битою, коричневою і чорною шерстю в другому поколінні.

Задача 3.2. У коней чорна масть зумовлена наявністю домінант­ного гена В, руда — рецесивного гена Ь. Ген С з другої пари генів епістатичний щодо генів В і b і дає сіру масть. Після схрещування сірого коня з генотипом ВВСС і рудого з генотипом bbcc все перше покоління виявилося сірої масті. Визначити розщеплення ознак у другому поколінні.

Завдання 4. Розв’язати задачі на множинну дію генів. Скласти схему успадкування ознак. Визначити ступінь прояву ознак у гіб­ридів F_r

Задача 4.1. Зріст людини контролюється кількома парами нез- чеплених генів. Не враховуючи вплив факторів навколишнього се­редовища в популяції, найнижчі люди 150 см ростом мають генотип а₁а₁а₂а₂а_га_у а найвищі люди ростом 180 см мають генотип ЛДАД, А^А у

1. Визначити зріст людей, гетерозиготних за всіма парами генів.

2. Жінка, що має низький зріст, одружилася з чоловіком серед­нього зросту. В них народилося четверо дітей, зріст яких становив 165, 160, 155 і 150 см. Визначити генотип батьків та їх зріст.

Запитання і завдання для самостійного опрацювання та самоконтролю

1. Які гени називають комплементарними? Навести приклади ком­плементарних генів.

2. Як називається явище взаємодії неалельних множинних генів, які зумовлюють розвиток однієї ознаки? Навести приклади.

3. У якій взаємодії перебувають гени А і В, якщо в організмі з ге­нотипом ААЬЬ і ааВВ ознака відсутня, а в організмі з генотипом АаВЬ — яскраво виражена?

4. Собаки породи кокер-спаніель з генотипом А-В- мають чорну масть, з генотипом ААЬЬ — руду, з генотипом ааВ — коричневу, а з генотипом aabb — світло-жовту. При схрещуванні чорного кокер-спаніеля із світло-жовтим отримали світло-жовте цуценя. Яке співвідношення цуценят за мастю слід очікувати від схрещу­вання того ж чорного спанієля з собакою однакового з ним ге­нотипу?

5. Утворення в клітинах людини специфічного білка інтерферону пов’язане з комплементарною взаємодією двох домінантних не­алельних генів А і В, локалізованих у різних хромосомах. В одно­го з батьків пригнічена здатність до утворення інтерферону внаслідок відсутності гена В, а в другого наявні обидва гени А і

В. Яка ймовірність появи здорових нащадків?

6. Яке співвідношення фенотипів можна очікувати у другому по­колінні при моногібридному схрещуванні з неповним доміну­ванням?

7. Серпоподібноклітинна анемія і таласемія успадковуються як дві ознаки з неповним домінуванням. У гетерозигот перебіг хвороби легкий. Гомозиготи помирають. Визначити ймовірність народ­ження здорових дітей у сім’ї, в якій один із батьків гетерозигот­ний за геном серпоподібноклітинної анемії £ і нормальний за геном таласемії, а другий — гетерозиготний за геном таласемії і нормальний за геном серпоподібноклітинної анемії.

8. Пігментацію шкіри в людини визначають п’ять або шість пар полімерних генів. У негроїдної раси переважають домінантні гени А^А^А^А^, у європеоїдної раси — рецесивні а_іа₁а₂а₂а₃а_у Мулати мають проміжну пігментацію.

Визначити:

а) можливу інтенсивність пігментації шкіри дітей від шлюбу представників негроїдної та європеоїдної рас;

б) ймовірність народження дітей з чорною шкірою від шлюбу мулатів, один з яких є дигетерозиготний, а другий — тригетеро- зиготний за пігментацією шкіри.

9. У людини одна з форм спадкової глухоти визначається двома рецесивними незчепленими генами сі і е. Для нормального слуху необхідна наявність двох домінантних генів В і Е, один з них визначає розвиток завитки, а другий — слухового нерва. Визначити:

а) генотипи членів сім’ї, якщо відомо, що батьки глухі, а двоє їх дітей мають нормальний слух;

б) ймовірність народження дитини з нормальним слухом, якщо відомо, що один з батьків страждає на спадкову глухоту, а другий має нормальний слух. Напишіть генотипи дітей і батьків.

МНОЖИННИЙ АЛЕЛІЗМ

Мета. Засвоїти явище множинного алелізму, механізм його виник­нення, взаємодію різних генів при множинному алелізмі. Засвоїти успадкування груп крові та резус-фактора.

Забезпечення заняття: таблиці генетичного визначення груп крові, множинного алелізму. Тексти задач.

Студент повинен

знати: вміти:

1. 

   1. Явище множинного алеліз­му, механізм його виникнен­ня.

   2. Взаємодію генів при мно­жинному алелізмі.

   3. Генетичне визначення груп крові та резус-фактора.

   Складати схеми успадкування груп крові за системою АВО і ре­зус-фактора.

2. Визначати групи крові дітей за генотипами батьків.

3. Розв’язувати задачі на групи крові в поєднанні з іншими озна­ками.

Зміст заняття

Більшість генів існує у двох алельних станах: домінантному та реце­сивному. Але є гени, які існують у трьох, чотирьох, п’яти і більше алельних станах, такі гени утворюють серію множинних алелів, що поширені в популяції. Популяція — сукупність особин одного виду, які населяють певну територію, схрещуються між собою і займають певну екологічну нішу. Алельних генів у популяції може бути велика кількість, але кожна особина несе лише два алелі, а гамета — один алель. Множинні алелі виникають унаслідок мутації одного гена. Чим більше множинних алелів у популяції, тим більше фенотипів і генотипів організмів. Наприклад, колір шерсті в морських свинок визначається п’ятьма алелями одного гена, які в різних поєднаннях дають одинадцять варіантів кольору. В серії множинних алелів одні з них є домінантними, інші — рецесивними.

Взаємодія між множинними алелями відбувається за типом пов­ного, неповного домінування та кодомінування. Множинні алелі позначаються однією літерою з різними індексами А_І,А₂,А_},А₄. Усі алелі детермінують одну ознаку. Відмінність між їх дією полягає в ступені прояву ознаки. Гени множинних алелів взаємодіють між со­бою і часто утворюють послідовні ряди домінування. Ген А домінує над а_{а₂а_}', а, домінує над а₂а_}; а₂ домінує над а_у Множинний алелізм підсилює комбінативну мінливість. Так, у кроликів чорна суцільна шерсть визначається домінантним геном А, біла шерсть — рецесив­ним геном а. Шиншиловий колір визначається геном а^СІ’, який є рецесивним щодо чорного і домінантним щодо гімалайського коль­ору. Гімалайський колір а¹' є рецесивним щодо чорного, шиншило­вого, але є домінантним щодо білого. Гени, що детермінують колір шерсті, можна зобразити у вигляді ряду: А >а^сН >а!' >а (мал. 29).