Типи взаємодії неалельних генів. Успадкування ознак під час епістатичної взаємодії генів.

Мета заняття: Вивчити характер успадкування ознак при епістатичній взаємодії взаємодії неалельних генів, побудувати схеми схрещування і надати аналіз наслідків розчеплення за гено- і фенотипами.

Матеріал і обладнання: методичні матеріали лекційного курсу, таблиці, схеми прикладів задач.

Хід роботи

Завдання № 1. Запишіть визначення таких термінів:

Епістаз –

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Домінантний епістаз –

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Рецесивний епістаз –

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Завдання №2. Назвіть особливості, характерні для епістазу.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Завдання № 3. Прокоментуйте явище епістазу на прикладі успадкування забарвлення зерна у вівса. Яке розщеплення спостерігається за фенотипом і генотипом?

Р ♀ аАbb (чорний) х ♂ ааВв (сірий)

Гамети F₁

F₁

Р ♀ АаВb (чорний) х ♂ АаВb (чорний)

Гамети F₂

F₂

Відповідь:

Завдання № 4. Скласти схему епістатичної взаємодії неалельних генів.

Фенотип РР Генотип РР Гамети Р Генотип F1 Фенотип F1 Генотип РРF1 Гамети Р

♀ ♂

Розщеплення в F₂:

Завдання № 5. Самостійна робота. Задачі. Тести

Вирішення задач.

1. У вівса чорний колір насіння визначається домінантним геном А, а сірий - домінантним геном В. Ген А епістатує по відношенню до гена В, і останній в його присутності не проявляється. При відсутності в генотипі рослин обох домінантних генів проявляється білий колір насіння.

1) Визначте колір насіння у рослин вівса, які мають наступні генотипи:

а) ааВb; б) ааbb; в) Ааbb;

г) АаВb; д) ААВb; е) ааВВ;

ж) АаВВ.

2. У гарбуза білий колір плодів визначається домінантним геном W, а жовтий - домінантним геном Y. Ген W епістатує по відношенню до гена Y, і останній в його присутності не проявляється. Рецесивні алелі цих генів в гомозиготному стані обумовлюють зелений колір плодів.

1) При схрещуванні гарбуза з білими плодами з гарбузом, який має зелені плоди, отримані гібриди, з яких половина з білими, а друга половина з зеленими плодами. Визначити генотипи батьків.

3. При схрещуванні двох рослин з білими плодами отримані гібриди з білими і жовтими плодами в співвідношенні 3:1. Визначити генотипи батьків.

Тести

1 Яке розщеплення в потомстві гібридів F₁ спостерігається при різних видах епістазу?

1. 9:3:3:1. 2. 9 : 7. 3. 12 : 3 : 1.

4. 13 : 3. 5. 9:3:4. 6. 15: 1.

Контрольні питання:

1. Що характерно для епістазу?

2. Які види епістазу Ви знаєте? Наведить приклади.

3. Які можливі формули розщеплення фенотипів при епістазі? Як вони генетично обґрунтовуються?

4. Яке співвідношення фенотипових класів у F₂ при епістазі?

5. Складіть схему схрещування при епістатичній дії генів.

Самостійна робота 1

Типи взаємодії неалельних генів.

Успадкування ознак під час полімерної взаємодії генів.

Плейотропія. Експресивність та пенетрантність генів

Мета заняття: Вивчити характер успадкування ознак при полімерній взаємодії неалельних генів, побудувати схеми схрещування і надати аналіз наслідків розчеплення за гено- і фенотипами. Плейотропія. Експресивність та пенетрантність генів.

Матеріал і обладнання: методичні матеріали лекційного курсу, таблиці, схеми прикладів задач.

Хід роботи

Завдання № 1. Дайте визначення таким термінам:

Полімерія –

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Кумулятивна полімерія –

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Некумулятивна полімерія –

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Трансгресія –

___________________________________________________________________

Плейотропія-

_______________________________________________________________________________________________________________________________________

Експресивність –

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Пенетрантність –

________________________________________________________________________________________________________________________________________

Завдання № 2. Назвіть особливості, характерні для полімерії.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Які Ви знаєте типи трансгресії?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Завдання № 3. Скласти схему полімерного типу взаємодії неалельних генів

Фенотип РР Генотип РР Гамети Р Генотип F1 Фенотип F1 Генотип РРF1 Гамети Р

♀ ♂

Розщеплення в F₂:

Завдання № 4. Охарактеризуйте ефект положення та модифікуючу дію генів

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Завдання № 5. Самостійна робота. Задачі. Тести

Вирішення задач.

1. У грициків форма плода залежить від двох пар полімерних генів. Рослини, які мають навіть один домінантний ген з будь-якої пари, утворюють плоди трикутної форми і не відрізняються за формою плода від рослин, що мають 2, 3 або 4 домінантних гени. Рослини, які не мають жодного домінантного гена, утворюють плоди еліпсоподібної форми. Схрещено рослину, що має плоди трикутної форми, з рослиною, яка має еліпсоподібні плоди. В потом-стві одержано 3/4 рослини з трикутними і 1/4 рослини з еліпсоподібними плодами. Визначте генотипи батьківських форм.

2. Припустимо, що у людини різниця в кольорі шкіри обумовлена в основному двома парами генів, які розщеплюються незалежно: А₁А₁А₂А₂ — чорна шкіра, а₁а₁а₂а₂ — біла шкіра. Будь-які три домінантних гени дають темну шкіру, будь-які два — смагляву, один — світлу.

1. Визначте генотипи батьків, які обидва смагляві і мають одну чорну і одну білу дитину.

2. Смагляві батьки мають смаглявих дітей. Визначте генотипи батьків.

3. Один з батьків смаглявий, другий — світлий. З великої кількості дітей 3/8 було смаглявих, 3/8 — світлих, 1/8 — темних, 1/8 — білих. Визначте генотипи батьків.

3. Від шлюбу негрів і білих народжуються мулати. Аналіз потомства великого числа шлюбів між мулатами дає розщеплення 1: 4 : 6 : 4 : 1. Фенотипово це були чорні і білі нащадки, мулати, а також темні і світлі мулати.

Визначте кількість генів, що обумовлюють забарвлення шкіри, характер їх взаємодії, генотипи батьків і нащадків.

Чи може від шлюбу білої жінки з мулатом або африканським негром народитися абсолютно чорна дитина - негр? Чому?

4. Нехай кожен ген, позначений великою літерою, збільшує висоту рослини на 1 см. Рослина а₁а₁а₂а₂а₃а₃а₄а₄а₅а₅ має висоту 12см. Припустимо, що в схрещуванні А₁А₁а₂а₂а₃а₃А₄А₄А₅А₅ х а₁а₁а₂а₂А₃А₃А₄А₄А₅А₅ відбувається незалежне розщеплення усіх пар генів. Визначте висоту батьківських рослин, висоту найбільшого і найкоротшого гібридів у другому поколінні.

5. Ріст людини визначається взаємодією декількох пар алелів за типом кумулятивної полімерії : А₁ та а₁, А₂ та а₂, А₃ та а₃. Індивідууми з а₁а₁а₂а₂а₃а₃ мають самий низький зріст – 150 см, з генотипом А₁А₁А₂А₂А₃А₃ – найвищий 180 см (кожний домінантний ген додає до росту 5 см). Плем’я людей низького зросту береться в полон ордою воїнів з племені, яке складається тільки з високих людей. Переможці вбивають чоловіків і одружуються з жінками цього племені.

1) Як розподіляться діти і онуки за зростом? Накреслити графічне зображення залежності росту від дози гена .

2) Визначити ріст людей, гетерозиготних за всіма трьома парами генів росту.

3) Низькоросла жінка вийшла заміж за чоловіка середнього зросту. У них було четверо дітей, які мали ріст 165 см, 160 см, 155 см, 150 см. Визначити генотипи батьків та їхній ріст.

Тести

1 Яка схема відповідає полімерній взаємодії генів?

2 Яка схема відповідає модифікуючій дії генів?

3 Яке розщеплення в потомстві гібридів F₁ спостерігається при полімерній взаємодії за наявністю або відсутністю ознаки?

1. 9:3:3:1. 2. 9 : 7. 3. 12 : 3 : 1. 4. 13 : 3. 5. 9:3:4. 6. 15 : 1.

4 Які існують види взаємодії алельних генів?

1. Комплементарність. 2. Кодомінування. 3. Епістаз. 4. Домінування повне.

5. Полімерна взаємодія. 6. Неповне домінування. 7. Модифікуюча дія генів.

Контрольні питання:

1. Охарактеризуйте полімерію як вид неалельної взаємодії генів?

2. У чому сутність не кумулятивної і кумулятивної полімерії? Яка між ними принцові різниця?

3. Поясніть, чому вивчення явища полімерії дуже важливо для розуміння успадкування кількісних ознак?

4. Що характерно для успадкування ряду кількісних ознак у людини та інших біологічних організмів?

5. Хто, коли і на якому рослинному об’єкті відкрив явище полімерної взаємодії генів?

6. Що таке трансгресивне успадкування ознак? При якому типі полімерії воно спостерігається?

7. Назвіть можливі типи трансгресій і дайте їм генетичне обґрунтування.

8. Наведіть приклади успадкування ознак за типом полімерії. Яке значення має це явище для селекційної практики?

Самостійна робота 2