Неллельное взаимодействие генов (Генетика)

EdLight Biology

5 chapters6 takeaways11 key terms5 questions

Overview

В этом видеоуроке рассматриваются неаллельные взаимодействия генов, которые отличаются от аллельных взаимодействий тем, что в них участвуют гены, расположенные в разных локусах. Обсуждаются такие типы взаимодействий, как эпистаз (рецессивный и доминантный), полимерия (аддитивная и негативная) и комплементарность. Также затрагивается влияние окружающей среды на фенотип и понятие пенетрантности. В конце урока разбираются примеры решения задач на эти темы.

How was this?

Save this permanently with flashcards, quizzes, and AI chat

Chapters

Алллельное взаимодействие генов рассматривает влияние разных аллелей одного гена друг на друга (полное доминирование, неполное доминирование, кодоминирование).
Неаллельное взаимодействие генов изучает, как гены из разных локусов влияют друг на друга и на проявление признака.
Дигибридное скрещивание с независимым распределением генов в гаметы приводит к расщеплению в F2 в соотношении 9:3:3:1.
Понимание дигибридного скрещивания важно для изучения неаллельных взаимодействий.

Это введение помогает понять разницу между взаимодействием аллелей одного гена и взаимодействием разных генов, что является основой для дальнейшего изучения сложных генетических закономерностей.

Пример с горохом: взаимодействие аллелей гена цвета цветков (полное доминирование) и дигибридное скрещивание гороха с разными признаками (желтые/зеленые, круглые/морщинистые семена).

Эпистаз — это взаимодействие, при котором один ген подавляет проявление другого гена.
Рецессивный эпистаз: рецессивный ген одного гена подавляет действие другого гена (например, окраска лис или собак).
Доминантный эпистаз: доминантный ген одного гена подавляет действие другого гена (например, окраска лошадей).

Эпистаз объясняет, почему некоторые гены могут маскировать эффект других генов, что приводит к отклонениям от классических менделевских соотношений расщепления.

Рецессивный эпистаз у собак: ген E (или e) определяет возможность проявления окраски, а ген B (или b) определяет саму окраску (черный/коричневый). При генотипе ee окраска становится бежевой (золотистой), независимо от гена B.

Полимерия — это количественное взаимодействие, при котором несколько генов (полимеры) определяют один признак.
Аддитивная полимерия: каждая доминантная аллель добавляет определенный вклад в признак, определяя его количественное значение (например, цвет кожи, рост).
Качественные признаки имеют четкие варианты (группа крови), количественные признаки имеют плавный переход от одного крайнего значения к другому (цвет кожи, рост).
Норма реакции — диапазон проявления признака, определяемый генами, внутри которого действует окружающая среда.

Полимерия объясняет наследование сложных количественных признаков, которые не подчиняются простым менделевским законам и имеют широкий спектр проявлений.

Цвет кожи у человека: три гена (A, B, C) влияют на интенсивность окраски. Каждая доминантная аллель (A, B, C) увеличивает темноту кожи. Чем больше доминантных аллелей, тем темнее кожа.

Комплементарность — это взаимодействие, при котором гены из разных локусов дополняют друг друга, создавая новый признак.
Часто приводит к соотношению расщепления 9:3:3:1 в F2, где каждый класс представляет собой новый фенотип (новообразование).
Пример: форма гребня у петухов (розовидный, гороховидный, простой, одинарный) или цвет перца (красный, коричневый, желтый, зеленый).

Комплементарность демонстрирует, как комбинация разных генов может порождать совершенно новые фенотипические проявления, которые не были присущи родительским формам.

Форма гребня у петухов: гены R и P взаимодействуют. RR PP - розовидный, Rr pp - гороховидный, rr PP - листовидный, rr pp - одинарный.

Модификации — изменения фенотипа, вызванные факторами внешней среды, не связанные с изменением генотипа.
Окружающая среда может влиять на количественные признаки, такие как рост и цвет кожи.
Изменения, вызванные окружающей средой, как правило, не передаются по наследству.
Пенетрантность — вероятность фенотипического проявления гена. Может быть полной (100%) или неполной (например, 25% для врожденного вывиха бедра).

Эти концепции подчеркивают, что фенотип является результатом сложного взаимодействия генов и окружающей среды, а также что не все гены проявляются фенотипически даже при их наличии.

Гортензия: цвет цветков (красный или синий) зависит от кислотности почвы, а не от генов. Гималайский кролик: черная окраска на конечностях проявляется из-за более низкой температуры в этих частях тела.

Key takeaways

1Неаллельные гены могут взаимодействовать, изменяя классические менделевские соотношения расщепления.
2Эпистаз проявляется, когда один ген маскирует или подавляет действие другого гена.
3Полимерия объясняет наследование количественных признаков, где вклад вносят несколько генов.
4Комплементарность приводит к появлению новых признаков в потомстве, когда гены дополняют друг друга.
5Фенотип — это не только гены, но и значительное влияние окружающей среды.
6Пенетрантность показывает, что наличие гена не всегда гарантирует его фенотипическое проявление.

Key terms

Неаллельное взаимодействие геновЭпистазРецессивный эпистазДоминантный эпистазПолимерияАддитивная полимерияКоличественные признакиКачественные признакиКомплементарностьПенетрантностьНорма реакции

Test your understanding

1В чем заключается основное отличие неаллельного взаимодействия генов от аллельного?
2Как эпистаз влияет на соотношение расщепления в потомстве по сравнению с дигибридным скрещиванием?
3Приведите пример количественного признака и объясните, как полимерия может его определять.
4Каким образом комплементарное взаимодействие генов может привести к появлению новых признаков, отсутствующих у родителей?
5Как окружающая среда может повлиять на фенотип, и почему эти изменения обычно не передаются по наследству?