в) Множественное действие генов.

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Задача для 1 группы.

У матери 1 группа крови, у отца 4 группа крови. Могут ли дети унаследовать группу крови одного из родителей?

Задача для 2 группы.

Мать гомозиготна, имеет 2 группу крови, отец гомозиготен, имеет 3 группу крови.

Какие группы крови возможны у их детей?

Взаимодействие неаллельных генов описано у многих растений и животных. Оно приводит к появлению необычных соотношений потомков во втором поколении при дигибридном скрещивании: 9:7, 9:3:4, 13:3, 12:3:1, 15:1. Это вовсе не означает, что классическое менделевское соотношение 9:3:3:1 неверно, напротив, генетический анализ полностью подтверждает его справедливость.

Учитель. Акцентирует внимание на следующие расхождения от закономерностей Менделя.

Учитель: Рассмотрим первый вид – комплементарность на примере окраски душистого горошка. При скрещивании двух рас этого растения с белыми цветками у гибридов F ₁ цветки оказались пурпурными. При самоопылении из F₁ в F₂ наблюдалось расщепление растений по окраске цветков в отношении, близком к 9:7. Пурпурные цветки были обнаружены у 9/16 растений, белые у 7/16. Объяснение такого результата состоит в том, что каждый из доминантных генов не может вызвать появления окраски, определяемой пигментом антоцианом. Выработка этого пигмента представляет собой сложную задачу и до сих пор не полностью исследованную цель последовательных реакций, контролируемых несколькими неаллельными генами, и только при наличии как минимум двух неаллельных доминантных генов (А – В) развивается пурпурная окраска. В остальных случаях (аа- и -bb) цветки у душистого горошка белые.

Учитель: Второй вид взаимодействия генов - эпистаз принято делить на два типа: доминантный и рецессивный. Под доминантным эпистазом понимают подавление одним доминантным геном действие другого гена, направленного на развитие этого признака. При этом возможны расщепления 13 : 3; 12 : 3 : 1, 9:3:4 ( слайд № 20, 21)

Рассмотрим расщепление 13:3. У лука ( Allium сера) гибриды от скрещивания двух форм с неокрашенной луковицей имеют луковицы также неокрашенные, а в F₂ получается расщепление: 13 растений с неокрашенными луковицами и 3 – с окрашенными.

Характер расщепления свидетельствует о том, что окраска луковицы определяется двумя генами. В таком случае одно из исходных растений должно нести в скрытом состоянии ген окрашенности луковицы, действие которого подавлено ингибитором. Следовательно, у растений этого генотипа неокрашенность луковицы определяется не особым геном неокрашенности, а геном – подавителем окраски (J).

Обозначим аллель окрашенности луковицы - А, неокрашенности –а (это основной ген окраски), ингибитор окраски -J ,аллель, не подавляющую окраску – j . Тогда исходные формы будут иметь генотипы JJАА и jjаа, гибриды первого поколения - Jj Аа. Они, как и родительские растения, являются не окрашенными. Во втором поколении на 16 растений 13 получились неокрашенными и 3 окрашенных.

Таким образом, подавление действия доминантного гена окрашенности луковицы доминантной же аллелью другого гена (ингибитора) обусловливает расщепление по фенотипу 13:3.

Под рецессивным эпистазом понимают подавление рецессивным геном ингибитором ( ii) как доминантного, так и рецессивного гена, направленного на развитие одного признака.

Рассмотрим расщепление 9:3:4. Наследование голубой, черной и белой окраски у кроликов можно объяснить, предположив, что имеет место рецессивный эпистаз типа аа В- и аа bb. При этом кролики оказываются белыми, потому что ген а в гомозиготном состоянии, блокируя образование пигмента, препятствует тем самым проявление гена В . Следовательно, одно и тоже расщепление можно трактовать как результат и комплементарного взаимодействия, и эпистаза.

Учитель. Различия в цвете кожи представителей негроидной и европеоидной рас определяются двумя парами генов (т.е. всего 4), влияющих на количество меланина. Такое взаимодействие генов называют полимерией (однозначное действие генов).

Количество пигмента в коже человека контролируется двумя полимерными доминантами (А₁А₁А₂А₂) и рецессивными (а₁а₁а₂а₂) генами. Интенсивность окраски кожи зависит от соотношения доминантных и рецессивных полимерных генов: негр – А₁А₁А₂А_2;белый - а₁а₁а₂а_2;мулат – А₁а₁А₂а₂.Причем у детей мулатов возможны все варианты окраски кожи от белой до черной.

Рост человека определяется 10 парами генов (чем больше доминантных генов в генотипе, тем ниже человек).

Учитель:Кто скажет мне, в чем сущность плейотропности?

Учитель:Часто встречаются и ситуации, когда один ген определяет развитие нескольких признаков и свойств организмов. Такое явление получило название плейотропии (от греч. Plei оn- многочисленный, tropos- направление). Так, например, у человека известен ген, определяющий одновременно развитие дефекта ногтей и коленной чашечки. Глубокая деформация позвоночника может наблюдаться при системном заболевании соединительной ткани – синдроме Марфан (признаки – нарушение опорно-двигательног аппарата, которые выявил в 1986г. Лисиченко О.В., деформация грудины в виде кифосколиозов, удлинение и деформация ребер, непропорциональное укорочение конечностей, нарушение мышечного аппарата, нарушение суставного аппарата и т.д.). У мышей встречается мутантный ген, вызывающий недоразвитие всех костей, и т.д. В основе плейотропного действия генов лежит его раннее проявление в онтогенезе. Тщательное изучение действия генов показало, что плейотропным эффектом обладают многие (если не все) гены.

Задача 2. Определите возможные фенотипы детей, если:

а) мать имеет темную кожу, а отец – смуглую;

б) мать имеет светлую кожу, а отец – черную.

Учитель. Конечно, типов взаимодействия генов больше, чем мы рассмотрели сегодня на уроке. Смело можно прибавить ещё как минимум два: комплементарное взаимодействие генов и эпистаз (дать краткую характеристику с использованием примера и краткой схемы). Но это подробно мы будем проходить в старших классах. Обобщённую схему, отражающую суть взаимодействия генов, вы видите справа вверху. Поясните ее (несколько генов – аллельных и неаллельных – определяют развитие какого-то одного признака организма).

Учитель. А теперь ещё об одном любопытном явлении в генетике – множественном действии генов. Начнем с примера.

Вопрос. У человека есть ген, который определяет рыжую окраску волос. Этот же ген обусловливает ещё два признака. Попробуйте их назвать (более светлая окраска кожи и веснушки) – смотри слайд 8.

К схеме на слайде 9. В данном случае один и тот же ген может влиять на формирование целого ряда признаков организма, что характерно для большинства генов (продукты транскрипции любого гена могут быть использованы в различных переплетающихся друг с другом процессах развития и роста).

Подписываем в схеме «Множественное действие генов» конкретный пример с рыжими волосами, светлой кожей и веснушками.

Учитель. Ещё один пример.

IV. Закрепление материала. (10 мин) Надпись на доске: «Ген определяет развитие признака»

Вопрос. Знакомая формулировка. Как бы вы отнеслись к этому выражению сейчас? Лично мне оно кажется достаточно условным. Подтвердите или опровергните его (выслушать несколько мнений учащихся).

Учитель. Отношения между генами и проявлением признака гораздо сложнее, чем это кажется на первый взгляд. Они зависят от расположения генов в хромосоме и от их поведения в мутациях, от взаимосочетания аллельных и неаллельных генов и, наконец, от воздействия окружающей среды (об этом мы ещё будем говорить на последующих уроках). Например, в темноте клубень картофеля не образует хлорофилл, несмотря на наличие соответствующих генов. Однако стоит вынести клубень картофеля на свет, и гены проявят себя. И последнее. Посмотрите на схему «Фенотип = генотип + среда».

Вопрос. Как вы ее понимаете?

Учитель. Верно. Фенотип, то есть проявление признака – это результат взаимодействия генотипа, то есть совокупности всех генов организма и окружающей среды (данной, конкретной, возможно меняющейся). Генотип в разнообразных условиях способен реализовываться различным образом, что повышает шансы организма на выживание.

V. Домашнее задание. Изучить материал параграфа №___. (3 мин)

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Организация работы процедурного кабинета

Области применения синхронных машин

Оптимизация по Винеру и Калману