Плейотропность – множественное действие гена

Комплементарность.

Некоторые признаки развиваются только в результате взаимодействия нескольких неаллельных генов. Например, при скрещивании двух чистых линий душистого горошка, имеющих белые цветки, у гибридов первого поколения (F₁) все цветки будут иметь пурпурную окраску (рис. 54).

Оказывается, доминантные неаллельные гены А и В, каждый в отдельности, не могут обеспечить синтез красного пигмента антоциана для окраски цветка. И только при наличии обоих неаллельных доминантных генов А и В, которые, видимо, кодируют структуры различных ферментов, необходимых для синтеза антоциана, цветки окрашиваются в красный цвет.

Эпистаз.

Эпистаз– это такое взаимодействие генов, когда один из них подавляет проявления другого, неаллельного ему, т. е. эпистаз противоположен комплементарному взаимодействию. Доминантный ген W определяет у плодов тыквы отсутствие окраски, а рецессивный ген этой аллели w – окрашенные плоды. В другой аллели доминантный ген Y определяет желтую окраску, а рецессивный ген у зеленую окраску плода.

При скрещивании тыкв с белыми (WWYY) и зелеными (wwyy) плодами все гибриды первого поколения (WwYy) будут иметь белые плоды, так как ген W подавляет ген Y. Во втором поколении 9/16 будут иметь генотип W_Y_ и белую окраску, 3/16 с генотипом W_yy – также белую окраску плодов, 3/16 с генотипом wwY_ – желтые плоды и 1/16 с генотим wwyy – зеленые плоды.

Полимерное действие генов.

Многие признаки в организме могут быть выражены слабее или сильнее – рост, вес, плодовитость, удойность и т. п. Эти признаки определяются несколькими генами. Действие их суммируется, и чем больше в генотипе доминантных генов из тех пар, которые влияют на этот количественный признак, тем сильнее он проявляется.

Например, красный цвет зерна пшеницы обусловлен доминантными генами из двух пар аллелей – А₁ и А₂. Так вот, у растений с генотипом а₁а₁а₂а₂ зерно не окрашено, очень слабо окрашены зерна с одним доминантным геном: А₁а₁а₂а₂ или а₁а₁А₂а₂. И наконец, самый яркий цвет будут иметь зерна с четырьмя доминантными генами А₁А₁А₂А₂.

Плейотропность – множественное действие гена.

Иногда один ген, кодируя структуру белка, необходимого для нормального обмена веществ во многих видах клеток организма, влияет сразу на несколько признаков. Например, патология одного определенного гена приводит у человека к развитию синдрома Марфана. У таких людей очень длинные и тонкие («паучьи») пальцы, вывих хрусталика глаза, пороки клапанов сердца, страдают сосуды. Дело в том, что этот ген контролирует развитие соединительной ткани и его патология сказывается сразу на многих признаках.

Письменная работа с карточками:

1. Задача 1. Какое потомство будет получено от скрещивания растений душистого горошка с генотипами СсРр и ССРр? Ген С отвечает за синтез бесцветного пропигмента (сс – пропигмент не образуется), ген Р – за синтез фермента, превращающего пропигмент в пурпурный пигмент (рр – фермент не образуется).

2. Задача 2. Какое потомство будет получено от скрещивания растений душистого горошка с генотипами СсРр и ссРр? Ген С отвечает за синтез бесцветного пропигмента (сс – пропигмент не образуется), ген Р – за синтез фермента, превращающего пропигмент в пурпурный пигмент (рр – фермент не образуется).

3. Задача 3. Доминантный ген W определяет у плодов тыквы отсутствие окраски, а рецессивный ген этой аллели w — окрашенные плоды. В другой аллели доминантный ген Y определяет желтую окраску, а рецессивный ген у зеленую окраску плода. Какое потомство ожидается от скрещивании тыкв с белыми (WwYy) плодами?

4. Формулировки законов, определения, или сущность терминов: 1. Комплементарность, пример. 2. Эпистаз, пример. 3. Плейотропия, множественное действие гена, пример. 4. Полимерное действие генов, пример.

Карточка у доски:

1. Какие взаимодействия генов относятся к неаллельным взаимодействиям?

2. Душистый горошек с какими генотипами будет иметь пурпурную окраску цветов?

3. Какие генотипы могут быть у тыквы с зелеными плодами?

4. Какие генотипы могут быть у тыквы с белыми плодами?

5. Какие генотипы могут быть у тыквы с желтыми плодами?

6. Какие генотипы могут быть у пшеницы с красными зерновками?

7. Приведите пример полимерии, когда за один признак отвечает несколько генов.

8. Приведите пример множественного действия генов.

Тестовое задание:

**Тест 1. Белая окраска цветов душистого горошка будет у растений с генотипом:

1. ССРР. 5. ССРр.

2. ссРР. 6. ССрр.

3. СсРр.

4. ссРр.

**Тест 2. Пурпурная окраска цветов душистого горошка будет у растений с генотипом:

1. ССРР. 5. ССРр.

2. ссРР. 6. ССрр.

3. СсРр.

4. ссРр.

Тест 3. В потомстве от скрещивания дигетерозиготных растений (СсРр х СсРр) душистого горошка с пурпурными цветками:

1. 9/16 растений будут иметь белые цветы, 7/16 – фиолетовые.

2. 9/16 растений будут иметь фиолетовые цветы, 7/16 – белые

3. Все растения будут иметь фиолетовые цветы.

4. Все растения будут иметь белые цветы.

Тест 7. Доминантный ген W определяет у плодов тыквы отсутствие окраски, а рецессивный ген этой аллели w – окрашенные плоды. В другой аллели доминантный ген Y определяет желтую окраску, а рецессивный ген у зеленую окраску плода. При скрещивании тыкв с белыми (WwYy) и зелеными (wwyy) плодами гибриды первого поколения будут иметь:

1. 1/2 белые плоды, 1/4 желтые, 1/4 зеленые.

2. 1/4 белые плоды, 1/2 желтые, 1/4 зеленые.

3. 1/2 белые плоды, 1/2 желтые.

4. 1/4 белые плоды, 1/4 желтые, 1/2 зеленые.

Тест 8. Доминантный ген W определяет у плодов тыквы отсутствие окраски, а рецессивный ген этой аллели w – окрашенные плоды. В другой аллели доминантный ген Y определяет желтую окраску, а рецессивный ген у зеленую окраску плода. При скрещивании тыкв с белыми (WwYy) и желтыми (wwYY) плодами гибриды первого поколения будут иметь:

1. 1/2 белые плоды, 1/4 желтые, 1/4 зеленые.

2. 1/4 белые плоды, 1/2 желтые, 1/4 зеленые.

3. 1/2 белые плоды, 1/2 желтые.

4. 1/4 белые плоды, 1/4 желтые, 1/2 зеленые.

Тест 9. Доминантный ген W определяет у плодов тыквы отсутствие окраски, а рецессивный ген этой аллели w – окрашенные плоды. В другой аллели доминантный ген Y определяет желтую окраску, а рецессивный ген у зеленую окраску плода. При скрещивании тыкв с белыми (WwYy) плодами гибриды первого поколения будут иметь:

1. 12/16 белые плоды, 3/16 желтые, 1/16 зеленые.

2. 9/16 белые плоды, 3/16 зеленые, 4/16 желтые.

3. 9/16 белые плоды, 3/16 желтые, 4/16 зеленые.

4. 12/16 белые плоды, 3/16 зеленые, 1/16 желтые.

Тест 10. От брака афроамериканца (А₁А₁А₂А₂) и белой девушки (а₁а₁а₂а₂) дети по цвету кожи могут быть:

1. Афроамериканцами.

2. Белыми.

3. Средними мулатами.

4. Светлыми мулатами.

5. Темными мулатами.