Наследование количественных признаков

Полимерия – это такое взаимодействие генов, при котором несколько генов из разных аллельных пар отвечают за наследование одного и того же признака, то есть, это взаимодействие множественных генов или полигенов. Действие полигенов обычно чаще всего является суммирующим, то есть, степень проявления данного признака зависит от числа доминантных аллелей этих генов, например, признак будет выражен более интенсивно при генотипе А₁А₁А₂А₂, чем при А₁а₁А₂а₂.

Особенностью количественных признаков является то, что различия по ним между организмами очень небольшими и требуют точных измерений.

Полимерный характер наследования контролирует количественные признаки: рост, массу, яйценоскость, молочность, длину колоса у злаков, содержание сахара в корнеплодах.

Генетика пола.

Человека издавна интересовал механизм определения пола. Впервые Мендель попытался его объяснить, он показал, что пол наследуется как всякий другой признак, при этом наблюдается расщепление 1:1.

Пол – это совокупность признаков и свойств организма, которые обеспечивают воспроизведение потомства и передачу наследственной информации. Половой диморфизм присущ многим организмам.

У прокариот эти черты выражены слабо и ограничиваются наличием в «мужских» клетках половой плазмиды - эписомы.

У водорослей и грибов есть (+) и (-) формы.

Все признаки, отличающие мужской и женский организм делят на:

- первичные – это половые органы – яичники или семенники;

- вторичные – это морфологические и физиологические признаки и свойства (тип волосяного покрова, тембр голоса, брачная окраска у животных).

Пол является таким же признаком, как и другие, и этот признак генетически детерминирован. Анализируя соотношение особей в популяции по полу, можно отметить, что расщепление составляет приблизительно 1:1, у собак на 100 особей приходится 56 особей мужского пола, у кур – 49, у человека 51-52 мальчика.

Такое соотношение наводит на мысль о том, что пол контролируется парой генов, и одна из особей должна быть гомозиготной, а другая гетерозиготной, то есть, соотношение особей в потомстве аналогично расщеплению при анализирующем скрещивании. Доказательством служит то, что двуяйцевые близнецы могут быть и разнополые, а однояйцевые только одного пола.

Хромосомное определение пола связано с наличием половых хромосом. Если пол содержит одинаковые половые хромосомы, то он будет называться гомогаметным, а если разные – то гетерогаметным.

1. 1) у дрозофилы и человека гомогаметный (XX) – женский пол, гетерогаметный (XY) – мужской пол;

2. 2) у шелкопряда, птиц, бабочек, рептилий, земноводных гетерогаметный (XY) – женский пол; гомогаметный (XX) –мужской пол

3. 3) у моли - гомогаметный (XX) – мужской пол, гетерогаметный – (XО) – женский пол;

1. 4)у некоторых организмов половые хромосомы не выражены, их нет у некоторых рыб, амфибий, рептилий;

2. 5)у перепончатокрылых (пчёлы, осы, муравьи) из оплодотворённых яиц развиваются самки (матка выкармливается из оплодотворённого яйца маточным молочком, а рабочие пчёлы – пыльцой), из неоплодотворённых яиц развиваются самцы (у них гаметы развиваются в результате митоза, но они гаплоидны, так как самцы гаплоидны).

Определение пола при не расхождении половых хромосом.

Обычно в случае не расхождения половых хромосом образуются гаметы (XX) и (О) или (XY) и (О).

Зигота (YО) сразу гибнет, а особи с генотипами (XXX, XXY, XО); жизнеспособны, но их пол зависит от наличия Y хромосомы при любом количестве X хромосом, однако в любом случае эти особи будут бесплодные, имеющие физическую и умственную отсталость.

Наследование признаков, сцеплённых с полом.

Открытие закономерностей наследования, сцеплённых с полом связано с Томасом Морганом. При скрещивании белоглазого самца с красноглазой самкой потомство оказалось красноглазым, а во втором поколении наблюдалось расщепление по фенотипу в зависимости от пола.

На основании этих опытов был сделан вывод о том, что гены, контролирующие окраску, глаз находятся в половых хромосомах. Характер наследования зависит:

а) от того типа хромосомного определения пола;

б) от того, каким геном контролируется данный признак, доминантным или рецессивным.

Наследование, сцеплённое с полом – это наследование, при котором, гены, обуславливающие определённые признаки локализованы в половых хромосомах.

Учитывая, то, что, у гомогаметного пола половые хромосомы одинаковые, а у гетерогаметного – разные, наследование признаков, сцеплённых с полом, будет отличаться от наследования признаков, гены которых расположены в аутосомах.

Особенности наследования признаков, сцеплённых с полом:

· - признаки наследуются крисс-кросс;

· - у гетерогаметного пола проявляются не только доминантные, но и рецессивные признаки, причём проявление рецессивных признаков обусловлено гемизиготным состоянием.

Тип наследования (аутосомное или сцеплённое с полом) устанавливается с помощью реципрокных скрещиваний.

При аутосомном наследовании потомки будут единообразны. Если же признак сцеплён с полом, в гибридном поколении происходит распределение особей по фенотипу в зависимости от пола.

В соответствии с типом хромосомного определения пола различают 2 типа реципрокных скрещиваний:

1) при гетерогаметности мужского пола: наследование окраски глаз у дрозофилы. Ген определяющий окраску глаз локализован в X-хромосоме, ген красноглазия Ẁ⁺, а ген белоглазия Ẁ.

Если ген находится в генотипе в одиночном состоянии, то это состояние будет называться гемизиготное состояние, то есть, ген локализован в X-хромосоме, он не имеет пары у гетерогаметных организмов, так как у гетерозиготных организмов Y-хромосома, как правило, намного меньше X-хромосомы и не содержит аллелей многих генов, расположенных в X-хромосоме.

2) при гетерогаметности женского пола: наследование окраски оперения у кур (ген В контролирует рябую окраску оперения), поэтому при скрещивании чёрной курицы и рябого петуха получим следующие результаты:

Расщепление по фенотипу 3:1, а расщепление по полу 1:1.

При обратном скрещивании, когда курица рябая, а петух чёрный, также как и в первом случае наблюдаем наследование крисс-кросс:

У человека также известны признаки, сцеплённые с полом:

· Ряд доминантных признаков, сцеплённых с полом, например, дефект эмали зубов, недостаточность фосфора в костях, приводящая к рахиту, дефект эритроцитов отец передаёт дочерям, сыновья же будут здоровы, в то же время гетерозиготная по этим признакам мать передаёт их половине дочерей и половине сыновей.

· Ряд рецессивных признаков, сцеплённых с полом, например, гемофилия, дальтонизм проявляются только у мужчин, а носителями являются гетерозиготные по этим признакам женщины (Н – нормальная свёртываемость крови, h – несвёртываемость):

У большинства живых организмов Y - хромосома инертна и не несёт активных генов, но всё же встречаются некоторые заболевания, гены которых расположены в Y - хромосоме, например, ихтиоз (кожа уплотняется, покрывается чешуями, утолщается), образование перепонок между вторым и третьим пальцем стопы и некоторые другие заболевания, однако эти заболевания проявляются только у мужчин, и передаются от отца к сыну, мать в передаче чанных заболеваний участия не принимает. Это голандрическое наследование.

К наследованию признаков, сцеплённых с полом, относится наследование черепаховой окраски у котов.

Сцеплённое наследование.

Часто гены, которые расположены в одной хромосоме наследуются совместно или сцеплено.

Группа сцепления – группа генов, расположенных в одной хромосоме.

Число групп сцепления равно числу пар хромосом, то есть гаплоидному числу хромосом. У человека 23 пары хромосом – 23 группы сцепления, у гороха - 7 групп сцепления, у дрозофилы – 4 группы сцепления.

Закономерности сцеплённого наследования были изучены Т. Морганом в начале 20 в.

Объектом исследований была плодовая мушка дрозофила:

· срок её жизни невелик, поэтому за год можно получить несколько десятков поколений;

· кариотип составляет всего 4 пары хромосом; в том числе пара хорошо отличимых половых хромосом.

При скрещивании гомозиготных мух с чёрным телом и укороченными крыльями с мухами с серым телом длинными крыльями все гибриды имели серое тело длинные крылья, то есть, подтвердился 1 закон Менделя:

Р: ВBVV × bbvv

G: ВV bv

F₁: ВbVv

При анализирующем скрещивании рецессивная самка была скрещена с гибридом из первого поколения, то есть, с дигетерозиготой. Однако в потомстве вместо 4 разных фенотипов с в равных количествах, получилось 2 фенотипа по 50 %, так был сделан вывод, что гены могут наследоваться совместно. В этом случае дигетерозигота даёт не 4 типа гамет, а только 2:

Р: bbvv × Вb Vv

G: bv ВV bv

F₁: ВbVv bbvv

50 % 50 %

Если гены, локализованные в одной хромосоме и нет кроссинговера, то они передаются всегда вместе, то это полное сцепление.

Однако часто гены дают не полное сцепление, это явление связано с кроссинговером, что приводит к перекомбинации генетического материала.

Поиск по сайту: