Скачать презентацию Основы генетики Условия совпадения теоретического и реального Скачать презентацию Основы генетики Условия совпадения теоретического и реального

Genetika_Vzaimodeystvie_genov (1).ppt

  • Количество слайдов: 46

Основы генетики Основы генетики

Условия совпадения теоретического и реального соотношения фенотипов ü альтернативное проявление признаков в каждой паре; Условия совпадения теоретического и реального соотношения фенотипов ü альтернативное проявление признаков в каждой паре; ü равная вероятность образования у гибрида гамет с разными аллелями; ü одинаковая жизнеспособность разных гамет; ü случайный характер сочетания гамет при оплодотворении; ü одинаковая жизнеспособность зигот с разными комбинациями генов; ü достаточная для получения достоверных результатов численность особей во втором поколении; ü независимость проявления признаков от внешних условий и от остальных генов генотипа в целом.

Основные типы взаимодействия генов Взаимодействие аллельных генов 1. Полное доминирование. 2. Неполное доминирование. 3. Основные типы взаимодействия генов Взаимодействие аллельных генов 1. Полное доминирование. 2. Неполное доминирование. 3. Кодоминирование. 4. Сверхдоминирование. Взаимодействие неаллельных генов 1. Комплементарное взаимодействие. 2. Эпистатическое взаимодействие. 3. Кумулятивная полимерия.

Полное доминирование При развитии гетерозиготной особи действие одного (доминантного) аллеля полностью подавляет действие другого Полное доминирование При развитии гетерозиготной особи действие одного (доминантного) аллеля полностью подавляет действие другого (рецессивного) аллеля. Семена х Родители ♀ AA Гаметы А А а ♂ aa Количество белка а Фенотип F 1 Аа

Неполное доминирование При развитии гетерозиготной особи действие одного (доминантного) аллеля не полностью подавляет действие Неполное доминирование При развитии гетерозиготной особи действие одного (доминантного) аллеля не полностью подавляет действие другого (рецессивного) аллеля. В результате такая особь имеет промежуточный фенотип между фенотипами гомозиготных родителей.

Неполное доминирование окраски цветка душистого табака Генотипы – 1 : 2 : 1 x Неполное доминирование окраски цветка душистого табака Генотипы – 1 : 2 : 1 x P: AA AA aa aa x F 1: Aa Фенотипы – 1 : 2 : 1 Aa F 2: AA Aa Aa Aa aa

Кодоминирование аллельных генов При развитии гетерозиготной особи действие одного аллеля дополняется действием другого аллеля. Кодоминирование аллельных генов При развитии гетерозиготной особи действие одного аллеля дополняется действием другого аллеля. В результате у такой особи проявляется новый признак.

Генотипы групп крови человека I – ген группы крови с 3 аллелями А, В Генотипы групп крови человека I – ген группы крови с 3 аллелями А, В и 0. Аллели А и В – доминантные Аллель 0 - рецессивный Генотип IAIA IAI 0 IBIB IBI 0 I 0 I 0 IAIB Фенотип (группа крови) А А В В 0 АВ

Сверхдоминирование Усиление в проявлении признака у гетерозигот по сравнению с гомозиготными родителями. АА - Сверхдоминирование Усиление в проявлении признака у гетерозигот по сравнению с гомозиготными родителями. АА - нормальная продолжительность жизни аа – укороченная продолжительность жизни АА х аа Аа – долгожители

Основные типы взаимодействия генов Взаимодействие аллельных генов 1. Полное доминирование. 2. Неполное доминирование. 3. Основные типы взаимодействия генов Взаимодействие аллельных генов 1. Полное доминирование. 2. Неполное доминирование. 3. Кодоминирование. 4. Сверхдоминирование. Взаимодействие неаллельных генов 1. Комплементарное взаимодействие. 2. Эпистатическое взаимодействие. 3. Кумулятивная полимерия.

Взаимодействие неаллельных генов Неаллельные гены – гены, расположенные в негомологичных хромосомах. Гомологичные хромосомы Аллель Взаимодействие неаллельных генов Неаллельные гены – гены, расположенные в негомологичных хромосомах. Гомологичные хромосомы Аллель А Аллель а Гомологичные хромосомы Аллель В Аллель в

Комплементарное взаимодействие неаллельных генов Совместное действие неаллельных генов в гомозиготном или гетерозиготном генотипе, которое Комплементарное взаимодействие неаллельных генов Совместное действие неаллельных генов в гомозиготном или гетерозиготном генотипе, которое обуславливает развитие нового признака. Ген А – отвечает за признак 1 Ген В – отвечает за признак 2 Генотип ААbb – признак 1 Генотип аa. ВB – признак 2 Генотип Аa. Вd или ААВВ – новый признак

Комплементарное взаимодействие неаллельных генов А – красный цвет В – красный цвет а – Комплементарное взаимодействие неаллельных генов А – красный цвет В – красный цвет а – нет окраски (белый) b – нет окраски (белый) Пигмент, окрашивающий соцветие, формируется только при совместном действии доминантных неаллельных генов А и В AAbb, Aabb, aa. BB, аа. ВЬ Аа. ВЬ, Аа. ВВ, ААВЬ, ААВВ

Комплементарное взаимодействие неаллельных генов Ген А отвечает за розовидную форму гребня – генотип AAbb Комплементарное взаимодействие неаллельных генов Ген А отвечает за розовидную форму гребня – генотип AAbb или Aabb. Ген В отвечает за гороховидную форму гребня – генотип аа. ВВ или аа. Вb.

Комплементарное взаимодействие неаллельных генов х ААbb aa. BB Aa. Bb Сочетание доминантных аллелей А Комплементарное взаимодействие неаллельных генов х ААbb aa. BB Aa. Bb Сочетание доминантных аллелей А и В определяет ореховидную форму гребня – генотипы ААВВ, ААВb, Аа. ВВ, Аа. Вb.

Комплементарное взаимодействие неаллельных генов Aa. Bb х Aa. Bb гаметы АB Аb а. В Комплементарное взаимодействие неаллельных генов Aa. Bb х Aa. Bb гаметы АB Аb а. В аb АВ ААВb Аа. ВВ Аа. Вb Аb ААВb ААbb Аа. Вb Аabb а. В Аа. Вb аа. ВВ аа. Вb аb Аа. Вb Ааbb аа. Вb ааbb F 2: 9 3 3 1

Эпистаз Подавление действия одного гена другим, неаллельным ему геном (супрессором). А > B - Эпистаз Подавление действия одного гена другим, неаллельным ему геном (супрессором). А > B - доминантный эпистаз. a > B – рецессивный эпистаз.

Доминантный эпистаз генов окраски кур Генотипы: …cc …I > C Генотип: …С и i Доминантный эпистаз генов окраски кур Генотипы: …cc …I > C Генотип: …С и i Ген С - наличие пигмента (хромогена). Ген с – отсутствие пигмента. Ген I – супрессор гена С. Ген i – не подавляет действие гена С.

Доминантный эпистаз генов окраски кур гаметы x ccii ССII CI Ci c. I ci Доминантный эпистаз генов окраски кур гаметы x ccii ССII CI Ci c. I ci ССII CCIi Cc. II Cc. Ii Ci Cc. Ii CI CCIi CCii Cc. Ii Ccii c. I Cc. Ii Cc. II cc. Ii ci Cc. Ii Ccii cc. Ii ccii Белые : Цветные = 13 : 3

Окраска шерсти мышей Рыжевато-серая (агути) Черная Ген А – окрас «агути» Ген а – Окраска шерсти мышей Рыжевато-серая (агути) Черная Ген А – окрас «агути» Ген а – черный окрас Ген С – определяет развитие пигмента Ген с – альбинизм Белая (альбинос)

Рецессивный эпистаз AС х аа. СС ААсс Aс х Аа. Сс Фенотип F 2: Рецессивный эпистаз AС х аа. СС ААсс Aс х Аа. Сс Фенотип F 2: AС Аа. Сс a. С aс 9 агути : 3 черные : 4 белые Aс a. С aс AAСС AAСс Aa. СС Aa. Сс AAсс Aa. Сс Aaсс Aa. СС Aa. Сс aa. СС aa. Сс Aaсс aa. Сс aaсс

Полимерия Аддивное действие неаллельных генов, каждый из которых оказывает свою долю влияния на развитие Полимерия Аддивное действие неаллельных генов, каждый из которых оказывает свою долю влияния на развитие одного и того же признака. А 1 – признак 1 А 2 – признак 1 А 3 – признак 1 А 1+А 2+А 3 – признак 1

Полимерия окраски зерна пшеницы х a 1 a 1 a 2 a 2 a Полимерия окраски зерна пшеницы х a 1 a 1 a 2 a 2 a 3 a 3 F 1 A 1 A 1 A 2 A 2 A 3 A 3 x A 1 a 1 A 2 a 2 A 3 a 3 F 2 Число генов А: 0 1 2 3 4 5 6

Хромосомная теория наследственности Теодор Бовери (T. Boveri, 1862 -1915) Немецкий цитолог и эмбриолог, один Хромосомная теория наследственности Теодор Бовери (T. Boveri, 1862 -1915) Немецкий цитолог и эмбриолог, один из авторов хромосомной теории наследственности. В начале 20 в. обнаружил связь между поведением наследственного фактора Менделя и хромосомами. В связи с этим предположил, что наследование свойств организма связано с хромосомами.

Хромосомная теория наследственности Томас Хант Морган (T. Morgan, 1866 -1945) Американский биолог, основатель современной Хромосомная теория наследственности Томас Хант Морган (T. Morgan, 1866 -1945) Американский биолог, основатель современной генетики, один из авторов хромосомной теории наследственности. В начале 20 в. Морган проводил экспериментальные исследования с плодовой мушкой – дрозофилой.

Результаты скрещивания гомозиготных мух B – серое тело V – длинные крылья b – Результаты скрещивания гомозиготных мух B – серое тело V – длинные крылья b – черное тело v – короткие крылья P: ♀BBVV x ♂bbvv Гаметы: BV F 1 Bb. Vv bv

Результаты анализирующего скрещивания Гаметы x ♀bbvv ♂Bb. Vv bv BV Bv b. V bv Результаты анализирующего скрещивания Гаметы x ♀bbvv ♂Bb. Vv bv BV Bv b. V bv Bb. Vv Bbvv bb. Vv bbvv Согласно 3 закону Менделя, должно получиться: F 2 – 1 : 1 : 1 Получилось на самом деле: F 2 – bbvv : Bb. Vv = 1: 1 Вывод: гены В и V расположены в одной хромосоме и наследуются сцепленно

Независимое и сцепленное наследование B А а Aa. Bb b Г а м е Независимое и сцепленное наследование B А а Aa. Bb b Г а м е т ы B А b A B a b a

Независимое и сцепленное наследование B А b а Aa. Bb Г а м е Независимое и сцепленное наследование B А b а Aa. Bb Г а м е т ы B b А a AB ab Явление совместного наследования генов, локализованных в одной хромосоме, называется сцепленным наследованием, а локализация генов в одной хромосоме наследованием — сцеплением генов.

Результаты анализирующего скрещивания P: ♀Bb. Vv x ♂bbvv Фенотипы F 1 : bbvv : Результаты анализирующего скрещивания P: ♀Bb. Vv x ♂bbvv Фенотипы F 1 : bbvv : Bb. Vv = 1: 1 Серое тело, длинные крылья (Bb. Vv) – 50% 41, 5% Черное тело, короткие крылья (bbvv) – 50% 41, 5% Серое тело, короткие крылья (Bbvv) – 8, 5% Черное тело, длинные крылья (bb. Vv) – 8, 5% Предположение: особи Bbvv и bb. Vv появились в результате кроссинговера. Перераспределение генетического материала родителей у потомства – рекомбинация, а сами отклоняющиеся особи – рекомбинанты.

Схема основных этапов мейоза 2 n 4 c Схема основных этапов мейоза 2 n 4 c

Схема основных этапов мейоза n 2 c nc Схема основных этапов мейоза n 2 c nc

Кроссинговер – взаимный обмен участками гомологичных хромосом во время 1 -ой профазы мейоза в Кроссинговер – взаимный обмен участками гомологичных хромосом во время 1 -ой профазы мейоза в результате разрыва и соединения в новом порядке хроматид. Приводит к новым комбинациям аллелей разных генов. Кроссинговер во время мейоза Генетическая рекомбинация

Частота рекомбинаций Число рекомбинантов ЧР = Общее число потомков х 100 Серое тело, длинные Частота рекомбинаций Число рекомбинантов ЧР = Общее число потомков х 100 Серое тело, длинные крылья (Bb. Vv) – 965 (41, 5%) Черное тело, короткие крылья (bbvv) – 944 (41, 5%) Серое тело, короткие крылья (Bbvv) – 206 (8, 5%) Черное тело, длинные крылья (bb. Vv) – 185 (8, 5%) Всего рекомбинатов - 391 (17%) Всего потомков - 2300 (100%) 206 + 185 ЧР = х 100 = 17% 2300

Схема расположения генов в хромосоме дрозофилы Мутантные аллели Короткие усики Короткие ноги Укороченные крылья Схема расположения генов в хромосоме дрозофилы Мутантные аллели Короткие усики Короткие ноги Укороченные крылья Редуцированные крылья Коричневые Фиолетовые глаза 100 Длинные усики Нормальные аллели Длинные крылья Красные Длинные глаза ноги крылья

Частота рекомбинаций Число рекомбинантов ЧР = Общее число потомков х 100 Серое тело, длинные Частота рекомбинаций Число рекомбинантов ЧР = Общее число потомков х 100 Серое тело, длинные крылья (Bb. Vv) – 965 (41, 5%) Черное тело, короткие крылья (bbvv) – 944 (41, 5%) Серое тело, короткие крылья (Bbvv) – 206 (8, 5%) Черное тело, длинные крылья (bb. Vv) – 185 (8, 5%) Всего рекомбинатов - 391 (17%) Всего потомков - 2300 (100%) 206 + 185 ЧР = х 100 = 17% или 17 морганид 2300

Основные положения хромосомной теории 1. Гены располагаются в хромосомах. Набор генов в гомологичных хромосомах Основные положения хромосомной теории 1. Гены располагаются в хромосомах. Набор генов в гомологичных хромосомах отличается от набора генов в других гомологичных хромосомах. 2. Гены в хромосомах расположены линейно. Каждый ген занимает свое место (локус). 3. Гены расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и вместе (сцеплено) передаются потомству. 4. Степень сцепленности генов в хромосоме зависит от расстояния между ними. Чем больше расстояние, тем меньше сила сцепления и больше вероятность независимого наследования генов.

Хромосомные наборы самки и самца дрозофилы (2 n = 8) 2 3 4 4 Хромосомные наборы самки и самца дрозофилы (2 n = 8) 2 3 4 4 1 1 Аутосомы (A) X X X Половые хромосомы (гетеросомы) Y

Соотношение полов в потомстве дрозофилы P: X Гаметы A+X Гаметы: F 1 : X Соотношение полов в потомстве дрозофилы P: X Гаметы A+X Гаметы: F 1 : X XX A+Y X Y XY 1 самка : 1 самец X X XX Y XY

Реципрокное скрещивание по цвету глаз дрозофилы RR х RR r R rr R Rr Реципрокное скрещивание по цвету глаз дрозофилы RR х RR r R rr R Rr х r Rr 1: 1 Предположение: рецессивный аллель белоглазия находится в Х-хромосоме, а Y-хромосома лишена гена окраски глаза. rr

Анализирующее скрещивание Гаметы х r X Y X R r XR Xr XR Y Анализирующее скрещивание Гаметы х r X Y X R r XR Xr XR Y r r r X X R X Y 1: 1 Xr r X Y Вывод: Наследование окраски глаза сцеплено с полом

Черепаховая окраска курильского бобтейла Окраска шерсти определяется геном, расположенным в Х-хромосоме. В – черная Черепаховая окраска курильского бобтейла Окраска шерсти определяется геном, расположенным в Х-хромосоме. В – черная окраска, b – рыжая окраска.

Черепаховая окраска курильского бобтейла без гена окраски с рецессивным аллелем рыжей окраски с доминантным Черепаховая окраска курильского бобтейла без гена окраски с рецессивным аллелем рыжей окраски с доминантным аллелем черной окраски

Черепаховая окраска курильского бобтейла без гена окраски с рецессивным аллелем рыжей окраски с доминантным Черепаховая окраска курильского бобтейла без гена окраски с рецессивным аллелем рыжей окраски с доминантным аллелем черной окраски

Наследование гемофилии Р: X +X 0 х X +Y X+ X+ Здоровая женщина X+ Наследование гемофилии Р: X +X 0 х X +Y X+ X+ Здоровая женщина X+ X 0 Женщина-носитель X+ Y X+ X 0 X+ Y F: X+X+ X+Y X+X 0 X 0 Y Здоровый мужчина Мужчина-гемофилик

Возможные варианты наследования признаков 1. Независимое наследование признаков, гены которых расположены в негомологичных хромосомах Возможные варианты наследования признаков 1. Независимое наследование признаков, гены которых расположены в негомологичных хромосомах (наследование по Менделю). 2. Сцепленное наследование признаков, гены которых расположены в одной хромосоме (хромосомная теория наследственности). 3. Наследование признаков, сцепленное с полом (отклонения от законов Менделя). 4. Не полностью сцепленное наследование в результате кроссинговера (отклонения от законов Менделя).