Презентация Реализация генотипа в фенотип Взаимодействие генов и влияние факторов среды онлайн

Содержание слайда: Реализация генотипа в фенотип Взаимодействие генов и влияние факторов среды

Содержание слайда: Некоторые общие положения Фенотип осознается нами в виде признаков. Существуют элементарные и сложные признаки, хотя границу между ними провести сложно. Каждый ген кодирует элементарный признак согласно принципа: 1 ген – 1 полипептид. Как следствие, большинство сложных признаков детерминируются не одним, а многими генами (принцип полигенности). В ходе онтогенеза формирование этих признаков происходит не только в результате действия отдельных генов, но и их взаимодействия (взаимовлияния). Взаимодействуют естественно не сами гены, а их продукты – фены (полипептиды). На реализацию генотипа в фенотип также оказывают влияние факторы окружающей среды.

Содержание слайда: Внутриаллельные взаимодействия генов Полное доминирование - вид взаимодействия, при котором в фенотипе гетерозигот присутствует продукт только одного (доминантного) гена и фенотип гетерозигот имеет такое же значение, как фенотип гомозигот по доминантному признаку. (Окраска семядолей у гороха – желтая и зеленая)

Содержание слайда: Внутриаллельные взаимодействия генов Неполное доминирование - вид взаимодействия, при котором фенотип гетерозигот отличается от фенотипов гомозигот по доминантному и рецессивному признакам и имеет промежуточное значение между ними.

Содержание слайда: Внутриаллельные взаимодействия генов Кодоминирование - вид взаимодействия, при котором в фенотипе гетерозигот присутствуют продукты обоих генов. Например, кодоминирование проявляется у людей с 4 группой крови. Первая группа крови у людей с аллелями iOiO, вторая - с аллелями IAIA или IAi0; третья - IВIВ или IВi0; четвертая группа имеет аллели IАIВ.

Содержание слайда: Множественный аллелизм Многие гены у разных организмов существуют более чем в двух аллельных формах, хотя один диплоидный организм не может быть носителем более двух аллелей. Впервые множественные аллели были открыты в локусе white, определяющем окраску глаз у дрозофилы, Морганом и его сотрудниками.

Содержание слайда: Множественный аллелизм У кроликов существует серия множественных аллелей по окраске шерсти: сплошная (шиншилла), гималайская (горностаевая), а также альбинизм. Гималайские кролики на фоне общей белой окраски шерсти имеют черные кончики ушей, лап, хвоста и морды. Альбиносы полностью лишены пигмента

Содержание слайда: Межаллельные взаимодействия генов (Комплементарность) Комплементарными (дополняющими) называют гены, обусловливающие при совместном сочетании в генотипе в гомозиготном или гетерозиготном состоянии новое фенотипическое проявление признака.

Содержание слайда: Межаллельные взаимодействия генов (Комплементарность) Классическим примером комплементарного взаимодействия генов является наследование формы гребня у кур (В.Бэтсон, 1902). При скрещивании кур, имеющих розовидный и гороховидный гребень, все первое поколение имеет ореховидный гребень. При скрещивании гибридов первого поколения у потомков наблюдается расщепление по форме гребня: 9/16 ореховидных: 3/16 розовидных: 3/16 гороховидных: 1/16 листовидный. Генетический анализ показал, что куры с розовидным гребнем имеют генотип А_bb, с гороховидным - ааВ_, с ореховидным - А_В_ и с листовидным - ааbb, то есть развитие розовидного гребня происходит в том случае, если в генотипе имеется только один доминантный ген - А, гороховидного - наличие только гена В, сочетание генов А В обусловливает появление ореховидного гребня, а сочетание рецессивных аллелей этих генов - листовидного.

Содержание слайда: Межаллельные взаимодействия генов (Комплементарность) Два разных гена могут находиться в разных локусах и влиять на один и тот же признак. (Наследование окраски глаз у дрозофилы при комплементарном взаимодействии неаллельных генов)

Содержание слайда: Межаллельные взаимодействия генов (Комплементарность) Комплементарное действие генов наиболее четко проявляется, когда скрещиваются две белые формы некоторых животных (кур) или растений (душистого горошка, белого клевера, кукурузы), а в потомстве появляются окрашенные формы. При скрещивании двух рас душистого горошка с белыми цветками (Lathyrus odoratus) в FI формируются растения с пурпурной окраской. При самоопылении этих растений в F2 наблюдается отклонение от менделевского расщепления: 9/16 растений имеют цветки с пурпурной окраской, тогда как 7/16 - с белой.

Содержание слайда: Межаллельные взаимодействия генов (Комплементарность) При скрещивании черной и белой мышей в F1 все потомство будет иметь серую окраску шерсти (агути). Во втором поколении будет наблюдаться расщепление: 9 – агути; 3 – черных; 4 – белых.

Содержание слайда: Межаллельные взаимодействия генов (Комплементарность) При скрещивании двух растений фигурной тыквы, имеющих плоды округлой формы в F1 все потомство будет иметь плоды дисковидной формы. Во втором поколении будет наблюдаться расщепление: 9 – дисковидная; 6 – округлая; 1 – фигурная.

Содержание слайда: Эпистаз (от греч. epistasis – препятствие, подавление) взаимодействие между доминантными генами из разных пар аллелей, при котором один ген, называемый ингибитор или супрессор, подавляет проявление другого.

Содержание слайда: Эпистаз А – нет окраски а – нет окраски В – дает пигмент в – нет окраски аллель А > В -, т.е. является ингибитором или супрессором Расщепление в F2: 13:3

Содержание слайда: Эпистаз (подавление) Пример: доманантный ген (А) серой окраски лошади подавляет проявление другой пары генов, определяющих масть (вороную - В, рыжую – в) При скрещивании жеребца серой масти с рыжей кобылой все потомство в первом поколении будет иметь серую масть. При дальнейшем скрещивании гибридов F1 в F2 будет наблюдаться расщепление 12:3:1 12 А-В-, А-вв - серые 3 ааВ- - вороные 1 аавв - рыжие

Содержание слайда: Криптомерия (взаимодействие по типу проявления) Некоторые гены не проявляют своего действия фенотипически до тех пор, пока не происходит их взаимодействия с другими (неаллельными) генами. Ген, присутствие которого необходимо в генотипе, чтобы признак проявился называется геном – проявителем. Пример – При скрещивании двух форм растения льна с розовыми и белыми цветками в F1 все потомство будет иметь голубые цветки. Во втором поколении будет наблюдаться расщепление: 9 – голубые; 3 – розовые; 4 – белые.

Содержание слайда: Полимерное взаимодействие Полимерия. Скрещивая белую и пурпурную фасоли, Мендель столкнулся с явлением полимерии. Полимерией называют влияние двух, трех и более неаллельных генов на развитие одного и того же признака. Такие гены называют полимерными, или множественными, и обозначают одной буквой с соответствующим индексом, например А1, А2, а1, а2. Полимерные гены контролируют большинство количественных признаков организмов: высоту растения, массу семян, масличность семян, содержание сахара в корнеплодах сахарной свеклы, удойность коров, яйценоскость, вес тела и т.д. У человека по типу полимерии наследуется, например, окраска кожи.

Содержание слайда: Полимерия (некумулятивная) При скрещивании двух гомозиготных форм пастушьей сумки с треугольными и округлыми семенами в F1 все потомство будет иметь треугольные семена. Во втором поколении будет наблюдаться расщепление: 15 с треугольными / 1 с округлыми

Содержание слайда: Полимерия (некумулятивная)

Содержание слайда: Полимерия (кумулятивная) При скрещивании двух гомозиготных форм пшеницы с ярко красным эндоспермом и неокрашенным эндоспермом в F1 все потомство будет иметь семена с розовым эндоспермом. Во втором поколении будет наблюдаться расщепление: 1:4:6:4:1(по мере убывания интенсивности окраски зерновки

Содержание слайда: Модификационное взаимодействие Для многих генов известна способность модифицировать эффекты действия других (неаллельных генов). Такие гены имеют название модификаторы. Гены -модификаторы могут иметь или не иметь собственное фенотипическое проявление.

Содержание слайда: Плейотропия Плейотропное (множественное) действие гена Один ген определяет развитие или влияет на проявление нескольких признаков. Пример: ген карликовости у мышей (рецессивная аллель) определяет ненормальное развитие гипофиза. Рецессивные гомозиготы прекращают расти на второй неделе жизни, неспособны к размножению, внутренние органы, особенно железы внутренней секреции, имеют измененную форму, менее подвижны и плохо переносят перепады температур. Пример: ген платиновой окраски шерсти у лисиц одновременно является летальным в гомозиготном состоянии

Содержание слайда: Пенетрантность генов Важнейшей особенностью действия генов является их пенетрантность, впервые описанная Н. В. Тимофеевым-Ресовским. Под ней понимают частоту проявления того или иного гена, измеряемую частотой встречаемости признака в популяции, т. е. частотой встречаемости в популяции организмов, обладающих этим признаком. Пенетрантность является статистической концепцией регулярности, с которой выражается (экспрессируется) тот или иной ген в популяции. Если какой-либо ген в популяции фенотипически выражается у индивидуумов, количество которых составляет 75% обследованных, то считают, что его пенетрантность тоже составляет 75%. Например, доминантный ген, контролирующий изменение цвета склеры глаз человека встречается у 90% людей. Следовательно, пенетрантность этого гена составляет 90%.

Содержание слайда: Экспрессивность генов (выраженность проявления генетически детерминированного признака) Экспрессия некоторых генотипов может зависеть от внешних условий. Ниже показаны два кролика, один из которых с темными пятнами. Аллель гималайской окраски у кролика температурочувствителен. При повышенной температуре белок не функционален и необходимый пигмент не образуется, а при нормальной температуре получается кролик, у которого некоторые участки шкуры окрашены.

Содержание слайда: Влияние факторов среды Экспрессивность и пенетрантность подвержены колебаниям. Причины этих колебаний не совсем ясны. Обычно вариабельность в экспрессивности и пенетрантности генов объясняют либо модифицирующим влиянием других генов (генов-модификаторов), либо действием факторов среды либо совместным действием обоих этих факторов, а возможно и других факторов.

Содержание слайда: Норма реакции признака Диапазон проявлений генотипа в зависимости от условий окружающей среды называют наследственной нормой реакции.

Содержание слайда: Подытожим: Формирование любого генетически детерминированного признака (реализация генотипа в фенотип) – достаточно сложный процесс, на исход которого влияют многие факторы: полученный от родителей комплекс генов, взаимодействие этих генов, факторы окружающей среды

Содержание слайда: