Αλληλεπίδραση μη αλληλόμορφων γονιδίων: συμπληρωματικότητα, επίσταση, πολυμερία, πλειοτροπία. Εργασίες συνοχής φύλου σε πτηνά Κληρονομικότητα του χρώματος του φτερώματος στα κοτόπουλα

Τα κύρια ποιοτικά χαρακτηριστικά των πουλερικών περιλαμβάνουν το χρώμα και το σχήμα του φτερώματος, το σχήμα της χτένας στα κοτόπουλα, το χρώμα του κελύφους των αυγών, την παρουσία σπιρουνιών στα κοκόρια κ.λπ. Τα ποιοτικά χαρακτηριστικά ελέγχονται από ένα ή περισσότερα γονίδια, η δράση του που συχνά είναι ανεξάρτητη από τη δράση μη κληρονομικών παραγόντων. Κάθε ζεύγος ποιοτικών χαρακτηριστικών αντιστοιχεί σε ένα ζευγάρι αλληλόμορφων γονιδίων που ελέγχουν την ανάπτυξή τους. Τα περισσότερα ποιοτικά χαρακτηριστικά έχουν μόνο δύο εναλλακτικές καταστάσεις (για παράδειγμα, τα τσόφλια αυγών - βαμμένα ή άβαφα, το χρώμα του χνουδιού σε νεοσσούς μιας ημέρας του σταυρού autosex "Hisex brown" - καφέ ή ανοιχτό κίτρινο, κ.λπ.).

ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΤΟΥ ΠΑΡΑΚΑΛΩ ΧΡΩΜΑ

Είναι γνωστά περίπου 30 κύρια γονίδια που ελέγχουν το χρώμα του φτερώματος στα πτηνά, το οποίο δίνει πολλούς γονότυπους κάθε είδους ανασυνδυασμού. Η επίδραση του γονιδίου εξαρτάται από το φύλο, την ηλικία, την πρώιμη ωριμότητα και άλλους παράγοντες.

Το χρώμα του φτερώματος των κοτόπουλων καθορίζεται από τέσσερα βασικά χρώματα: μαύρο, λευκό, καφέ και χρυσό. Όλοι οι πιθανοί συνδυασμοί τους, πολλαπλασιασμένοι με τις διαφορές στις αποχρώσεις και την κατανομή σχεδίων των μεμονωμένων φτερών, δημιουργούν μια ποικιλία φαινοτύπων. Είναι γνωστές περίπου 600 διαφορετικές μορφές και συνδυασμοί χρωμάτων φτερώματος. Το χρώμα του φτερώματος εξαρτάται κυρίως από τις χημικές ιδιότητες του φτερού και εν μέρει από τις φυσικές του ιδιότητες. Η μελανίνη, η κύρια χρωστική ουσία που βρίσκεται στα φτερά, χωρίζεται σε ευμελανίνη και φαιομελανίνη ανάλογα με το χρώμα των κόκκων της χρωστικής και τις ιδιότητες.

Για τον σχηματισμό του εναλλακτικού χαρακτηριστικού του συμπαγούς μαύρου χρωματισμού σε ένα πουλί, είναι απαραίτητο η ευμελανίνη να εισέλθει σε όλα τα πριμόρδια των φτερών σε όλα τα πτερύλια. Αυτό συμβαίνει υπό την επίδραση του γονιδίου Ε, το οποίο υπάρχει στον γονότυπο όλων των μαύρων κοτόπουλων και κοκόρια (φυλές Black Minorca, Black Cochin, Langshan κ.λπ.). Όταν διασταυρώνεται ένα πουλί με τον γονότυπο ^ (για παράδειγμα, η φυλή Langshan) με ένα πουλί του γονότυπου με το κανονικό αλληλόμορφο e + e (καφέ Leghorn), παρατηρείται έντονη διαφορά μεταξύ των χρωμάτων των αρσενικών και των θηλυκών στους απογόνους, δηλ. παρατηρείται σεξουαλικός διχρωματισμός. Σε αυτή την παραλλαγή διασταύρωσης, οι κότες της πρώτης γενιάς θα έχουν συμπαγές μαύρο φτέρωμα και οι κόκορες θα έχουν μαύρο φτέρωμα με χρυσοκόκκινο λαιμό και "κορυφή".

Ως αποτέλεσμα έρευνας σε κοτόπουλα, επτά πολλαπλά αλληλόμορφα βρέθηκαν στον τόπο Ε: E-pa, ένας διανομέας της μαύρης χρωστικής σε όλο το σώμα. ewh - ημικυρίαρχο σιτάρι. e+ - κανονικός (άγριος) τύπος. e6 - καφέ ή πέρδικα. e5 - κηλιδωτή κεφαλή. evs - νεραγκούλα? ey - υπολειπόμενο σιτάρι. Σχηματικά, η κυριαρχία των γονιδίων στη σειρά θέσεων E μπορεί να γραφτεί ως εξής: E> ewh> e+> еь> е?> ев<~ >ΕΕ.

Το γονίδιο Ε εξασφαλίζει το μαύρο χρώμα ολόκληρου του φτερώματος, ενώ άλλα αλληλόμορφα αυτής της σειράς περιορίζουν την εναπόθεση ευμελανίνης σε ορισμένες περιοχές. σε άλλα μέρη του σώματος, σχηματίζονται άλλα χρώματα, ανάλογα με τον γονότυπο. Ωστόσο, η κατανομή της μαύρης χρωστικής σε όλο το σώμα μπορεί να επηρεαστεί από κάποια άλλα γονίδια που δεν αποτελούν μέρος της σειράς E: Co - Colombian color gene; Το Me είναι ένα μελανιστικό γονίδιο με ατελή κυριαρχία. Ib - γονίδιο σκούρου καφέ χρώματος.

Το χρυσό χρώμα του φτερώματος προκαλείται από τη χρωστική ουσία φαιομελανίνη και ελέγχεται από το υπολειπόμενο, φυλοσύνδετο χρυσό γονίδιο 5 (ράτσες Rhode Island, New Hampshire, Brown Leghorn, Minorca κ.λπ.). Σε φυλές όπως το λευκό Wyandotte, το σκούρο Brahma, το Sussex και άλλες, αντί για το γονίδιο b, στον ίδιο τόπο του χρωμοσώματος υπάρχει το κυρίαρχο αλληλόμορφό του - το ασημί γονίδιο Β, το οποίο καταστέλλει την ανάπτυξη των κόκκινων, χρυσών και καφέ χρωμάτων, χρωματίζοντας φτερά ή μέρη τους λευκά (λόγω έλλειψης χρωστικής).

Η κληρονομικότητα των γονιδίων του χρυσού και του ασημιού συμβαίνει συχνότερα «σταυροειδώς», δηλαδή, οι κόρες κληρονομούν το χρώμα του φτερώματος από τον πατέρα τους και οι γιοι από τη μητέρα τους. Ένα κλασικό παράδειγμα τέτοιας κληρονομιάς, που αξίζει την προσοχή των κτηνοτρόφων, είναι η διασταύρωση κοκόρια Brown Leghorn (γονότυπος 55) με κότες Dark Brama (γονότυπος 5 "-). Ως αποτέλεσμα, λαμβάνονται κοκόρια με ασημί φτέρωμα (&). και κότες με χρυσό φτέρωμα (5 -).

Επιπλέον, στη σειρά Β, διαπιστώθηκε μια μετάλλαξη ατελούς αλμπινισμού (u11) σε σχέση με τα γονίδια 5 και 5: τα κοτόπουλα που φέρουν αυτό το αλληλόμορφο έχουν ροζ μάτια και βρώμικο γκρι χνούδι και τα ενήλικα κοτόπουλα έχουν ελαφρύ (σχεδόν λευκό) φτέρωμα.

Πολλές ράτσες κοτόπουλων έχουν φαινοτυπικά συμπαγές λευκό φτέρωμα, αλλά το λευκό χρώμα του φτερώματος μπορεί να έχει διαφορετική γενετική φύση, η οποία μπορεί να αναγνωριστεί μόνο με μεθόδους γενετικής ανάλυσης. Το λευκό φτέρωμα εξαρτάται από το κυρίαρχο γονίδιο για το λευκό χρώμα (U), το υπολειπόμενο γονίδιο για το λευκό χρώμα (c), καθώς και από ορισμένα άλλα γονίδια (α - το γονίδιο για τον πλήρη αλμπινισμό, " - το γονίδιο για το λευκό χρώμα με κόκκινες πιτσιλιές) . Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ανεξάρτητα από τη γενετική φύση, τα λευκά φτερά στερούνται κόκκων χρωστικής. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει τις ράτσες white leghorn, white wyandot, white plymouth rock, silk, orpington κ.λπ.

Κατά τη μελέτη της κληρονομικότητας του λευκού χρωματισμού, σημειώθηκε ότι το γονίδιο / καταστέλλει τη δράση όχι μόνο του υπολειπόμενου αλληλόμορφου /, αλλά και του γονιδίου C, το οποίο είναι το κυρίαρχο γονίδιο για το έγχρωμο φτέρωμα. Για παράδειγμα, όταν διασταυρώνονται κοκόρια της φυλής White Leghorn (γονότυπος //CO) με κοτόπουλα της φυλής White Wyandotte (Iss), στην πρώτη γενιά λαμβάνονται όλοι οι απόγονοι με λευκό φτέρωμα.Στο Pg θα υπάρξει διάσπαση σύμφωνα με τον φαινότυπο: 13 λευκό: 3 έγχρωμο (επιστατική αλληλεπίδραση μη αλληλόμορφων γονιδίων).

Το καφέ χρώμα φτερώματος (κόκκινο-καφέ, ελαφάκι) έχει πολυγονικό μοτίβο κληρονομικότητας, δηλαδή εξαρτάται από

τις δράσεις ενός μεγάλου αριθμού γονιδίων που ελέγχουν την εναπόθεση της χρωστικής φαιομελανίνης.

Εκτός από τα παραπάνω γονίδια που ελέγχουν το χρώμα του φτερώματος, γονίδια που σχετίζονται με τον ρυθμό ανάπτυξης του φτερώματος (A - αργό φτέρωμα, Kp - εξαιρετικά αργό, A: - γρήγορο φτέρωμα) παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τους κτηνοτρόφους. γονίδια που καθορίζουν τη μερική ή πλήρη απουσία φτερώματος (N0 - γυμνός λαιμός, 5c - απουσία φτερών στα πόδια, Ap - αυτοσωμικό μεταλλαγμένο γονίδιο για έλλειψη φτερών σε κοτόπουλα, l - γυμνό). γονίδια που προκαλούν χαρακτηριστικά φτερώματος κυρίως σε διακοσμητικές ράτσες κοτόπουλων (O-xo τριχόπτωση, Mb - παρουσία φαβορίτες και γένια, d - μεταξένια, P - σγουρά, καθώς και δασύτριχα πόδια και μακριά ουρά, τα οποία καθορίζονται από πολλαπλά γονίδια ).

Στα πτηνά, έχει παρατηρηθεί μια ιδιόμορφη γενετική επίδραση με τη μορφή μωσαϊκισμού στο χρώμα του φτερώματος του σώματος και των ποδιών. Υπάρχουν 22 γνωστές περιπτώσεις μωσαϊκού χρωματισμού διασταυρωμένου πτηνού. Έτσι, όταν διασταυρώνονταν κοκόρια Brown Leghorn με κότες Sussex, που έχουν ασημί χρώμα, προέκυψαν απόγονοι, το μισό σώμα των οποίων ήταν χρυσαφένιο (πατρικός τύπος), που είναι η φύση της υπολειπόμενης κληρονομικότητας, και το άλλο μισό του Το σώμα είχε ασημί χρώμα (μητρικός τύπος).

Στην πτηνοτροφία, έχει επιτευχθεί σημαντική επιτυχία στη μελέτη των μοτίβων κληρονομικότητας του χρώματος του φτερώματος, γεγονός που επέτρεψε στους κτηνοτρόφους να δημιουργήσουν γραμμές autosex και διασταυρώσεις κοτόπουλων ("Lohmann", "Cobb 100+>", "White Ross", "Rodonit ”, “UK-Kuban 123”, “High-sex brown” κ.λπ.), κοτόπουλα κρεατοπαραγωγής χωρίς πούπουλα (που λαμβάνονται στον Καναδά και τις ΗΠΑ).

Στα κοτόπουλα, βρέθηκε ένα φυλοσύνδετο θανατηφόρο γονίδιο (α) που προκαλεί το θάνατο των εμβρύων· οι ετεροζυγώτες για αυτό το γονίδιο είναι βιώσιμοι. Ένα κανονικό κοτόπουλο διασταυρώθηκε με έναν ετερόζυγο κόκορα για αυτό το γονίδιο (στα πτηνά, το ετερογαμικό φύλο είναι θηλυκό). Σχεδιάστε ένα σχέδιο για την επίλυση του προβλήματος, προσδιορίστε τους γονότυπους των γονέων, το φύλο και τον γονότυπο των πιθανών απογόνων και την πιθανότητα εκκόλαψης κοτόπουλων από τον συνολικό αριθμό βιώσιμων απογόνων.

Απάντηση

X A X A - κανονικό αρσενικό
Χ Α Χ α - κανονικό αρσενικό
Χ α Χ α - θάνατος πριν τη γέννηση
X A Y - κανονικό θηλυκό
X a Y - θάνατος πριν από τη γέννηση

R	Χ Α Χ α	Χ	Χ Α Υ
σολ	Χ Α		Χ Α
	Χ α		Υ
F1	Χ Α Χ Α	Χ Α Χ α	Χ Α Υ	Χ α Υ
	αρσενικός, κανόνας	αρσενικός, κανόνας	θηλυκός, κανόνας	θηλυκός, θάνατος

Το ποσοστό των θηλυκών από τον συνολικό αριθμό βιώσιμων απογόνων είναι 1/3.

Στα κοτόπουλα, το χρώμα του ριγέ φτερού κυριαρχεί έναντι της απουσίας λωρίδων (το γονίδιο συνδέεται με το φύλο) και η παρουσία χτένας κυριαρχεί έναντι της απουσίας του (ένα αυτοσωματικό χαρακτηριστικό). Τι είδους απόγονος μπορεί να αναμένεται από τη διασταύρωση μιας ετερόζυγης ριγέ κότας με χτένα και ενός ετερόζυγου κόκορα με ριγέ φτέρωμα χωρίς χτένα; Στα κοτόπουλα, τα αρσενικά είναι ομογαματικά και τα θηλυκά ετερογαματικά. Σχεδιάστε ένα σχέδιο για την επίλυση του προβλήματος, προσδιορίστε τους γονότυπους των γονέων, τους γονότυπους και τους φαινότυπους των απογόνων και την αναλογία φαινοτύπων στους απογόνους. Εξηγήστε ποιοι νόμοι ισχύουν σε αυτήν την περίπτωση.

Απάντηση

X A – ριγέ χρώμα φτερού, X a – χωρίς ρίγες.
Β – παρουσία κορυφογραμμής, β – απουσία κορυφογραμμής.

X a YBb – κοτόπουλο χωρίς ρίγες, με χτένα (ετερόζυγο)
X A X a bb - ετερόζυγος κόκορας με ριγέ φτέρωμα, χωρίς χτένα

Η φαινοτυπική αναλογία είναι 1:1:1:1 (25% ρίγες, χτένα, 25% ρίγες, χωρίς κορυφογραμμή, 25% χωρίς ρίγες, χτένα, 25% χωρίς ρίγες, χωρίς κορυφογραμμή).

Στα καναρίνια, η παρουσία κορυφογραμμής είναι ένα κυρίαρχο αυτοσωματικό χαρακτηριστικό (Α). Το φυλοσύνδετο γονίδιο X B καθορίζει το πράσινο χρώμα του φτερώματος και το X b - το καφέ χρώμα. Στα πτηνά, το ομογαμικό φύλο είναι το αρσενικό και το ετερογαμικό είναι το θηλυκό. Ένα φουντωτό πράσινο θηλυκό διασταυρώθηκε με ένα αρσενικό χωρίς τούφα και πράσινο φτέρωμα (ετερόζυγο). Οι απόγονοι περιελάμβαναν πράσινα λοφιοφόρους νεοσσούς, πράσινους νεοσσούς χωρίς λοφιοφόρο, καφέ λοφιοφόρους νεοσσούς και καφέ νεοσσούς χωρίς λοφιοφόρους νεοσσούς. Κάντε ένα διάγραμμα για την επίλυση του προβλήματος. Προσδιορίστε τους γονότυπους των γονέων και των απογόνων, το φύλο τους. Ποιοι νόμοι της κληρονομικότητας εκδηλώνονται σε αυτή την περίπτωση;

Απάντηση

Α – παρουσία τούφας και – χωρίς τούφα.
X B – πράσινο φτέρωμα, X b – καφέ φτέρωμα.

Πράσινο λοφιοφόρο θηλυκό A_X B Y
Αρσενικό χωρίς ακρολοφία με πράσινο φτέρωμα (ετεροζυγώτης) aaX B X b .

Μεταξύ των απογόνων υπήρχαν νεοσσοί χωρίς λοφίο. Έλαβαν ένα γονίδιο α από τη μητέρα τους, ένα από τον πατέρα τους. Επομένως, η μητέρα πρέπει να έχει το γονίδιο a, επομένως η μητέρα είναι Aa.

P АаX В Y x ααX B X β

	AX B	aX B	AY	aY
aX B	AaX B X B αρσενικός	aaX B X B αρσενικός	AaX B Y θηλυκός	aaX B Y θηλυκός
αΧ β	ΑαΧ Β Χ β αρσενικός	ααΧ Β Χ β αρσενικός	AaX b Y θηλυκός	aaX b Y θηλυκός

Στην περίπτωση αυτή εκδηλώθηκε ο νόμος της ανεξάρτητης κληρονομικότητας (τρίτος νόμος του Mendel).

Στα κοτόπουλα, τα φτερωτά πόδια είναι ένα κυρίαρχο αυτοσωματικό χαρακτηριστικό. Το κυρίαρχο γονίδιο για το χρώμα του φτερώματος βρίσκεται στο χρωμόσωμα Χ. Το ετερογαμικό φύλο στα πτηνά είναι θηλυκό. Διασταυρώνοντας μια κότα με φτερωτά πόδια, φτέρωμα με τσέπες και έναν διομόζυγο κόκορα με φτερωτά πόδια, μαύρο φτέρωμα, αποκτήθηκαν απόγονοι. Κάντε ένα διάγραμμα για την επίλυση του προβλήματος. Προσδιορίστε όλες τις πιθανές παραλλαγές των γονότυπων κοτόπουλου και των απογόνων που προκύπτουν, το φύλο τους. Ποιοι νόμοι της κληρονομικότητας εκδηλώνονται σε αυτή την περίπτωση;

Απάντηση

Α – φτερωτά πόδια και – γυμνά πόδια.
X B – στιγματισμένο χρώμα φτερώματος, X b – μαύρο χρώμα.

Κοτόπουλο με φτερωτά πόδια, στιγματισμένο φτέρωμα A_X B Y
Κόκορας με φτερωτά πόδια, μαύρο φτέρωμα (διγομοζυγώτης) AAX b X β.

Επιλογή 1: κοτόπουλο AaX B Y
P AаX B Y x AАX b X β

Ενίσχυση χρωστικών πτηνών.
Σε αντίθεση με τα θηλαστικά, των οποίων τα μοτίβα μελάγχρωσης του δέρματος και
Τα μαλλιά εξαρτώνται κυρίως από δύο διαφορετικούς τύπους χρωστικών που ανήκουν στην ομάδα μελανινών (ευμελανίνη και φαιομελανίνη), που συντίθενται, όπως άλλες πρωτεΐνες, στο ίδιο το σώμα· στα πτηνά, εκτός από τις μελανίνες, υπάρχει επίσης μια άλλη κίτρινη κρυσταλλική χρωστική - ξανθοφύλλη. που σχηματίζεται ανώτερα φυτά και εισέρχεται στο σώμα των πτηνών σε τελική μορφή. Σε ορισμένες ράτσες κοτόπουλων, η ξανθοφύλλη εναποτίθεται μόνο στο δέρμα, το ράμφος και το δέρμα των ποδιών, αλλά όχι στα φτερά. Όταν τα διασταυρώνουμε με ράτσες πτηνών στα οποία αυτή η χρωστική εναποτίθεται μόνο στο λίπος, η ικανότητα σχηματισμού κίτρινης χρωστικής στο δέρμα, το ράμφος και τα πόδια δεν εμφανίζεται στην πρώτη γενιά, δηλαδή αυτό το χαρακτηριστικό συμπεριφέρεται ως υπολειπόμενο. Σε ράτσες κοτόπουλων στις οποίες συνήθως σχηματίζεται αυτή η χρωστική ουσία, μπορεί να μην εμφανιστεί λόγω έλλειψης ξανθοφύλλης στην τροφή ή να αρχίσει να εξαφανίζεται καθώς αυξάνεται η ωοτοκία.

Οι πλήρως χρωματισμένες ράτσες πουλιών έχουν συνήθως μια άλλη χρωστική ουσία στο δέρμα τους, τη μελανίνη, η οποία, παρουσία ξανθοφύλλης, δίνει στο δέρμα των ποδιών μια πράσινη απόχρωση και, ελλείψει αυτής, μπλε.

Όσο για τα λευκά κοτόπουλα, η κληρονομική φύση αυτού του φτερώματος
διαφορετικός. Οι White Leghorns και οι Russian Whites θα έχουν αυτό το χαρακτηριστικό
κυρίαρχο σε σχέση με σχεδόν όλα τα χρωματισμένα χρώματα (όταν διασταυρώνονται με τα κόκκινα του New Hampshire και του Rhode Island, εμφανίζεται ένας μικρός αριθμός χρωματισμένων φτερών στις διασταυρώσεις πρώτης γενιάς). Από την άλλη πλευρά, σε ράτσες κοτόπουλου όπως το White Wyandotte και το White Plymouth Rock, αυτό το είδος φτερώματος κληρονομείται ως τυπικό υπολειπόμενο χαρακτηριστικό.

Το μαύρο φτέρωμα των κοτόπουλων των φυλών Australorp, Minorca, black Leghorn και Black Wyandotte κυριαρχεί πάνω από το κόκκινο φτέρωμα των κοτόπουλων των φυλών Rhode Island, New Hampshire και άλλων φυλών. φτέρωμα) ράτσες κοτόπουλων, οι ετερόζυγοι απόγονοι της πρώτης γενιάς έχουν μπλε φτέρωμα (μπλε κοτόπουλα της Ανδαλουσίας), το οποίο, με την επακόλουθη αναπαραγωγή διασταυρώσεων "από μόνο του", δίνει διάσπαση σε λευκό, μπλε και μαύρο σε αναλογία κοντά στο 1: 2 : 1.

Στις γαλοπούλες, το μαύρο χρώμα του φτερώματος κυριαρχεί έναντι του μπρούτζου. άσπρο
Το φτέρωμα της γαλοπούλας συμπεριφέρεται σαν ένα υπολειπόμενο χαρακτηριστικό. Ιδιόμορφος
Το φτέρωμα κληρονομείται σε γκρι τιγρέ κοτόπουλα Plymouth rock. Πρώτον, ο σεξουαλικός διμορφισμός εκφράζεται ξεκάθαρα εδώ: τα κοκορέλια ήδη μιας ημέρας διαφέρουν από τα πουλάκια στο ότι έχουν ένα αρκετά μεγάλο φωτεινό σημείο στο πίσω μέρος του κεφαλιού (στις πουλάδες είναι αρκετά ασήμαντο) και στα ενήλικα πτηνά οι ρίγες των φτερών είναι πολύ πιο έντονο στα κοκόρια. Αυτό το σημάδι κυριαρχεί έναντι της συνεχούς μελάγχρωσης. Δεύτερον, η ρίψη του Plymouth Rocks είναι ένα τυπικό παράδειγμα κληρονομικότητας φυλετικών χαρακτηριστικών: όταν τέτοιοι ριγέ κοκόρια διασταυρώνονται με μαύρες κότες, για παράδειγμα η ράτσα Minorca, όλοι οι απόγονοι της πρώτης γενιάς έχουν γκρίζο ριγέ φτέρωμα, ενώ σε η αμοιβαία διασταύρωση μαύρων κόκορα Μινόρκα με ριγέ κότες Plymouth Rock
οι απόγονοι διαφέρουν στο ότι όλα τα αρσενικά θα έχουν ριγέ φτέρωμα, ενώ τα θηλυκά θα έχουν μαύρο φτέρωμα. Η εκδήλωση αυτού του χαρακτηριστικού στη δεύτερη γενιά είναι επίσης περίεργη. από τον πρώτο τύπο διασταύρωσης στη δεύτερη γενιά, όλα τα κοκόρια θα είναι γκρι-ριγέ και μεταξύ των κότες, τα μισά θα είναι μαύρα και τα άλλα
τα μισά είναι γκρι ριγέ. από το δεύτερο είδος αμοιβαίας διασταύρωσης στη δεύτερη γενιά, τόσο μεταξύ των κοκορέτσιων όσο και μεταξύ των κότες, θα υπάρχουν ισάριθμες μαύρες και γκρι ριγέ.

Ας στραφούμε τώρα στο πρόβλημα της αλληλεπίδρασης των μη αλληλικών γονιδίων. Εάν η ανάπτυξη ενός χαρακτηριστικού ελέγχεται από περισσότερα από ένα ζευγάρια γονιδίων, τότε αυτό σημαίνει ότι βρίσκεται υπό πολυγονικό έλεγχο. Έχουν καθιερωθεί αρκετοί κύριοι τύποι γονιδιακής αλληλεπίδρασης: συμπληρωματικότητα, επίσταση, πολυμερία και πλειοτροπία.

Η πρώτη περίπτωση μη αλληλικής αλληλεπίδρασης περιγράφηκε ως παράδειγμα απόκλισης από τους νόμους του Μέντελ από τους Άγγλους επιστήμονες W. Betson και R. Punnett το 1904 όταν μελέτησαν την κληρονομικότητα του σχήματος χτένας στα κοτόπουλα. Οι διαφορετικές ράτσες κοτόπουλου έχουν διαφορετικά σχήματα χτένας. Οι Wyandottes έχουν μια χαμηλή, κανονική, θηλώδη ακρολοφία γνωστή ως "ροζ λοφίο". Τα Brahmas και μερικά κοτόπουλα μάχης έχουν μια στενή και ψηλή κορυφή με τρία διαμήκη υψώματα - "σε σχήμα μπιζελιού". Τα Leghorns έχουν μια απλή ή σε σχήμα φύλλου ακρολοφία που αποτελείται από μια ενιαία κάθετη πλάκα. Η υβριδολογική ανάλυση έδειξε ότι η απλή ακρολοφία συμπεριφέρεται ως εντελώς υπολειπόμενο χαρακτηριστικό σε σχέση με το τριαντάφυλλο και το pisiform. Ο διαχωρισμός στο F 2 αντιστοιχεί στον τύπο 3: 1. Όταν διασταυρώνονται αγώνες με κορυφογραμμή σε σχήμα τριαντάφυλλου και μπιζελιού, τα υβρίδια πρώτης γενιάς αναπτύσσουν μια εντελώς νέα μορφή ακρολοφίας, που θυμίζει μισό πυρήνα καρυδιάς, και επομένως η κορυφή ήταν ονομάζεται "σε σχήμα καρυδιού". Κατά την ανάλυση της δεύτερης γενιάς, διαπιστώθηκε ότι η αναλογία διαφορετικών μορφών χτένας στο F 2 αντιστοιχεί στον τύπο 9: 3: 3: 1, ο οποίος υποδεικνύει τη διυβριδική φύση της διασταύρωσης. Αναπτύχθηκε ένα σχήμα διασταύρωσης για να εξηγήσει τον μηχανισμό κληρονομικότητας αυτού του χαρακτηριστικού.

Δύο μη αλληλικά γονίδια συμμετέχουν στον προσδιορισμό του σχήματος της χτένας στα κοτόπουλα. Το κυρίαρχο γονίδιο R ελέγχει την ανάπτυξη της ακρολοφίας του τριαντάφυλλου και το κυρίαρχο γονίδιο P ελέγχει την ανάπτυξη της πισιμορφικής κορυφής. Ο συνδυασμός υπολειπόμενων αλληλόμορφων αυτών των γονιδίων rrpp προκαλεί την ανάπτυξη μιας απλής χτένας. Η χτένα σε σχήμα καρυδιού αναπτύσσεται όταν υπάρχουν και τα δύο κυρίαρχα γονίδια στον γονότυπο.

Η κληρονομικότητα του σχήματος χτένας στα κοτόπουλα μπορεί να αποδοθεί στη συμπληρωματική αλληλεπίδραση μη αλληλικών γονιδίων. Τα συμπληρωματικά ή πρόσθετα γονίδια είναι εκείνα που, όταν δρουν μαζί σε έναν γονότυπο σε ομο- ή ετερόζυγη κατάσταση, καθορίζουν την ανάπτυξη ενός νέου χαρακτηριστικού. Η δράση κάθε γονιδίου ξεχωριστά αναπαράγει το χαρακτηριστικό ενός από τους γονείς.

Διάγραμμα που απεικονίζει την αλληλεπίδραση μη αλληλικών γονιδίων,
προσδιορισμός του σχήματος της χτένας στα κοτόπουλα

Η κληρονομικότητα των γονιδίων που καθορίζουν το σχήμα της χτένας στα κοτόπουλα ταιριάζει πλήρως στο σχήμα διυβριδικής διασταύρωσης, καθώς συμπεριφέρονται ανεξάρτητα κατά τη διανομή. Η διαφορά από μια συμβατική διυβριδική διασταύρωση εμφανίζεται μόνο σε φαινοτυπικό επίπεδο και συνοψίζεται στα εξής:

Τα υβρίδια F 1 δεν είναι παρόμοια με κανέναν από τους δύο γονείς και έχουν ένα νέο χαρακτηριστικό.
Στο F 2, εμφανίζονται δύο νέες φαινοτυπικές κατηγορίες που προκύπτουν από την αλληλεπίδραση είτε κυρίαρχων (χτένα καρυδιών) είτε υπολειπόμενων (απλή χτένα) αλληλόμορφων δύο ανεξάρτητων γονιδίων.

Μηχανισμός συμπληρωματική αλληλεπίδρασημελετήθηκε λεπτομερώς χρησιμοποιώντας το παράδειγμα της κληρονομικότητας του χρώματος των ματιών στη Δροσόφιλα. Το κόκκινο χρώμα των ματιών στις μύγες άγριου τύπου καθορίζεται από την ταυτόχρονη σύνθεση δύο χρωστικών - καφέ και λαμπερού κόκκινου, καθεμία από τις οποίες ελέγχεται από ένα κυρίαρχο γονίδιο. Οι μεταλλάξεις που επηρεάζουν τη δομή αυτών των γονιδίων εμποδίζουν τη σύνθεση είτε της μιας είτε της άλλης χρωστικής. Άρα, μια υπολειπόμενη μετάλλαξη καφέ(το γονίδιο βρίσκεται στο χρωμόσωμα 2) μπλοκάρει τη σύνθεση της φωτεινής κόκκινης χρωστικής και επομένως οι ομοζυγώτες για αυτή τη μετάλλαξη έχουν καστανά μάτια. Υπολειπόμενη μετάλλαξη κόκκινος(το γονίδιο βρίσκεται στο 3ο χρωμόσωμα) διαταράσσει τη σύνθεση της καφέ χρωστικής και επομένως των ομοζυγωτών ststέχουν έντονα κόκκινα μάτια. Όταν και τα δύο μεταλλαγμένα γονίδια υπάρχουν ταυτόχρονα στον γονότυπο σε ομόζυγη κατάσταση, δεν παράγονται και οι δύο χρωστικές και οι μύγες έχουν λευκά μάτια.

Στα περιγραφόμενα παραδείγματα συμπληρωματικής αλληλεπίδρασης μη αλληλικών γονιδίων, ο τύπος φαινοτυπικού διαχωρισμού στο F 2 αντιστοιχεί σε 9: 3: 3: 1. Αυτή η διάσπαση παρατηρείται εάν τα αλληλεπιδρώντα γονίδια ξεχωριστά έχουν διαφορετικές φαινοτυπικές εκδηλώσεις και δεν συμπίπτει με το φαινότυπος ενός ομόζυγου υπολειπόμενου. Εάν αυτή η συνθήκη δεν πληρούται, άλλες σχέσεις φαινοτύπου λαμβάνουν χώρα στο F2.

Για παράδειγμα, όταν διασταυρώνονται δύο ποικιλίες διαμορφωμένης κολοκύθας με σφαιρικό σχήμα καρπού, τα υβρίδια πρώτης γενιάς έχουν ένα νέο χαρακτηριστικό - επίπεδα ή σε σχήμα δίσκου φρούτα. Κατά τη διασταύρωση υβριδίων μεταξύ τους στο F 2, παρατηρείται διάσπαση σε αναλογία 9 σε σχήμα δίσκου: 6 σφαιρικά: 1 επίμηκες.

Η ανάλυση του διαγράμματος δείχνει ότι δύο μη αλληλόμορφα γονίδια με την ίδια φαινοτυπική εκδήλωση (σφαιρικό σχήμα) συμμετέχουν στον προσδιορισμό του σχήματος του καρπού. Η αλληλεπίδραση των κυρίαρχων αλληλόμορφων αυτών των γονιδίων δίνει ένα σχήμα δίσκου, η αλληλεπίδραση των υπολειπόμενων αλληλόμορφων δίνει ένα επίμηκες σχήμα.

Ένα άλλο παράδειγμα συμπληρωματικής αλληλεπίδρασης παρέχεται από την κληρονομικότητα του χρώματος του τριχώματος σε ποντίκια. Ο άγριος γκρίζος χρωματισμός καθορίζεται από την αλληλεπίδραση δύο κυρίαρχων γονιδίων. Γονίδιο ΕΝΑείναι υπεύθυνη για την παρουσία της χρωστικής, και το γονίδιο ΣΕ- για την άνιση κατανομή του. Εάν ο γονότυπος περιέχει μόνο το γονίδιο ΕΝΑ (Υφάδι), τότε τα ποντίκια είναι ομοιόμορφα μαύρα. Αν υπάρχει μόνο το γονίδιο ΣΕ (aaB-), τότε η χρωστική ουσία δεν παράγεται και τα ποντίκια αποδεικνύονται άχρωμα, ακριβώς όπως ένα ομόζυγο υπολειπόμενο aabb. Αυτή η δράση των γονιδίων οδηγεί στο γεγονός ότι στο F2 η φαινοτυπική διάσπαση αντιστοιχεί στον τύπο 9: 3: 4.

F 2

	ΑΒ	Ab	αΒ	αβ
ΑΒ	AABB ser.	AABb ser.	AaBB ser.	AaBb ser.
Ab	AABb ser.	AAbb μαύρος	AaBb ser.	Aabb μαύρος
αΒ	AaBB ser.	AaBb ser.	aaBB άσπρο	aaBb άσπρο
αβ	AaBb ser.	Aabb μαύρος	aaBb άσπρο	aabb άσπρο

F 2: 9 σερ. : 3 μαύρα : 4 bel.

Συμπληρωματικές αλληλεπιδράσεις έχουν επίσης περιγραφεί στην κληρονομικότητα του χρώματος των λουλουδιών στα γλυκά μπιζέλια. Οι περισσότερες ποικιλίες αυτού του φυτού έχουν μοβ άνθη με βιολετί φτερά, που είναι χαρακτηριστικά της άγριας φυλής της Σικελίας, αλλά υπάρχουν και ποικιλίες με λευκό χρώμα. Διασταυρώνοντας φυτά με μωβ λουλούδια με φυτά με λευκά άνθη, οι Betson και Punnett διαπίστωσαν ότι το μοβ χρώμα των λουλουδιών κυριαρχεί πλήρως έναντι του λευκού και στο F 2 παρατηρείται αναλογία 3: 1. Αλλά σε μια περίπτωση, η διασταύρωση δύο λευκών τα φυτά παρήγαγαν απογόνους που αποτελούνταν μόνο από φυτά με χρωματιστά άνθη. Η αυτογονιμοποίηση φυτών F 1 παρήγαγε απογόνους αποτελούμενους από δύο φαινοτυπικές κατηγορίες: με έγχρωμα και άχρωμα άνθη σε αναλογία 9/16: 7/16.

Τα αποτελέσματα που προέκυψαν εξηγούνται από τη συμπληρωματική αλληλεπίδραση δύο ζευγών μη αλληλόμορφων γονιδίων, τα κυρίαρχα αλληλόμορφα των οποίων ΜΕΚαι R) μεμονωμένα δεν είναι ικανά να εξασφαλίσουν την ανάπτυξη μοβ χρωματισμού, καθώς και τα υπολειπόμενα αλληλόμορφά τους ( ssrr). Ο χρωματισμός εμφανίζεται μόνο εάν υπάρχουν και τα δύο κυρίαρχα γονίδια στον γονότυπο, η αλληλεπίδραση των οποίων εξασφαλίζει τη σύνθεση της χρωστικής.

μωβ
F 2

	C.P.	Cp	cP	cp
C.P.	CCPP μωβ	CCPp μωβ	CCPP μωβ	CCPP μωβ
Cp	CCPp μωβ	CCpp άσπρο	CCPP μωβ	Ccpp άσπρο
cP	CCPP μωβ	CCPP μωβ	ccPP άσπρο	ccPp άσπρο
cp	CCPP μωβ	Ccpp άσπρο	ccPp άσπρο

F 2: 9 μωβ : 7 bel.

Στο παράδειγμα που δίνεται, ο τύπος διαχωρισμού στο F 2 είναι 9: 7 λόγω της απουσίας των κυρίαρχων αλληλόμορφων και των δύο γονιδίων που έχουν τη δική τους φαινοτυπική εκδήλωση. Ωστόσο, το ίδιο αποτέλεσμα προκύπτει εάν τα αλληλεπιδρώντα κυρίαρχα γονίδια έχουν την ίδια φαινοτυπική εκδήλωση. Για παράδειγμα, όταν διασταυρώνονται δύο ποικιλίες καλαμποκιού με μοβ κόκκους στο F 1, όλα τα υβρίδια έχουν κίτρινους κόκκους και στο F 2 παρατηρείται διάσπαση κίτρινου 9/16. : 16/7 βιολ.

Επίσταση- ένας άλλος τύπος μη αλληλικής αλληλεπίδρασης, στον οποίο η δράση ενός γονιδίου καταστέλλεται από ένα άλλο μη αλληλικό γονίδιο. Ένα γονίδιο που εμποδίζει την έκφραση ενός άλλου γονιδίου ονομάζεται επιστατικό ή κατασταλτικό και ένα γονίδιο του οποίου η δράση καταστέλλεται ονομάζεται υποστατικό. Τόσο ένα κυρίαρχο όσο και ένα υπολειπόμενο γονίδιο μπορεί να λειτουργήσει ως επιστατικό γονίδιο (κυρίαρχη και υπολειπόμενη επίσταση, αντίστοιχα).

Ένα παράδειγμα κυρίαρχης επίστασης είναι η κληρονομικότητα του χρώματος του τριχώματος στα άλογα και του χρώματος των φρούτων στις κολοκύθες. Το πρότυπο κληρονομικότητας αυτών των δύο χαρακτηριστικών είναι απολύτως το ίδιο.

F 2

	C.B.	Cb	cB	γβ
C.B.	CCBB ser.	CCBB ser.	CCBB ser.	CcBb ser.
Cb	CCBb ser.	CCbb ser.	CcBb ser.	CCBB ser.
cB	CCBB ser.	CcBb ser.	ccBB μαύρος	ccBb μαύρος
γβ	CcBb ser.	CCBB ser.	ccBb μαύρος	ccbb το κόκκινο

F 2: 12 ser. : 3 μαύρα : 1 κόκκινο

Το διάγραμμα δείχνει ότι το κυρίαρχο γονίδιο για το γκρι χρώμα ΜΕείναι επιστατική στο κυρίαρχο γονίδιο ΣΕ, που προκαλεί το μαύρο χρώμα. Παρουσία γονιδίου ΜΕγονίδιο ΣΕδεν εμφανίζει την επίδρασή του, και επομένως τα υβρίδια F 1 φέρουν ένα χαρακτηριστικό που καθορίζεται από το επιστατικό γονίδιο. Στο F 2, η κατηγορία με τα δύο κυρίαρχα γονίδια συγχωνεύεται σε φαινότυπο (γκρι χρώμα) με την κατηγορία στην οποία αντιπροσωπεύεται μόνο το επιστατικό γονίδιο (12/16). Ο μαύρος χρωματισμός εμφανίζεται σε υβριδικούς απογόνους 3/16 των οποίων ο γονότυπος στερείται το επιστατικό γονίδιο. Στην περίπτωση ενός ομόζυγου υπολειπόμενου, η απουσία ενός κατασταλτικού γονιδίου επιτρέπει την εμφάνιση του υπολειπόμενου γονιδίου c, το οποίο προκαλεί την ανάπτυξη κόκκινου χρώματος.

Η κυρίαρχη επίσταση έχει επίσης περιγραφεί στην κληρονομικότητα του χρώματος των φτερών στα κοτόπουλα. Το λευκό χρώμα του φτερώματος στα κοτόπουλα Leghorn κυριαρχεί έναντι των έγχρωμων μαύρων, στίκων και άλλων έγχρωμων φυλών. Ωστόσο, ο λευκός χρωματισμός άλλων φυλών (για παράδειγμα, Plymouth Rocks) είναι υπολειπόμενος στο έγχρωμο φτέρωμα. Διασταυρώσεις μεταξύ ατόμων με κυρίαρχο λευκό χρωματισμό και ατόμων με υπολειπόμενο λευκό χρωματισμό στο F 1 παράγουν λευκούς απογόνους. Στο F2, παρατηρείται αναλογία διαχωρισμού 13:3.

Η ανάλυση του διαγράμματος δείχνει ότι δύο ζεύγη μη αλληλικών γονιδίων συμμετέχουν στον προσδιορισμό του χρώματος των φτερών στα κοτόπουλα. Κυρίαρχο γονίδιο ενός ζεύγους ( Εγώ) είναι επιστατική σε σχέση με το κυρίαρχο γονίδιο του άλλου ζεύγους, προκαλώντας την ανάπτυξη του χρώματος ( ντο). Από αυτή την άποψη, μόνο τα άτομα των οποίων ο γονότυπος περιέχει το γονίδιο έχουν έγχρωμο φτέρωμα ΜΕ, αλλά στερείται επιστατικού γονιδίου Εγώ. Σε υπολειπόμενους ομοζυγώτες cciiδεν υπάρχει επιστατικό γονίδιο, αλλά δεν έχουν το γονίδιο που εξασφαλίζει την παραγωγή χρωστικής ( ντο), γι' αυτό είναι λευκά.

Ως παράδειγμα υπολειπόμενη επίστασημπορούμε να εξετάσουμε την κατάσταση με το γονίδιο του αλμπινισμού στα ζώα (βλ. παραπάνω για το σχήμα κληρονομικότητας του χρώματος του τριχώματος σε ποντίκια). Η παρουσία στον γονότυπο δύο αλληλόμορφων του γονιδίου του αλμπινισμού ( αχ) δεν επιτρέπει την εμφάνιση του κυρίαρχου γονιδίου χρώματος ( σι) - γονότυποι aaB-.

Τύπος αλληλεπίδρασης πολυμερούςκαθιερώθηκε για πρώτη φορά από τον G. Nielsen-Ehle μελετώντας την κληρονομικότητα του χρώματος των κόκκων στο σιτάρι. Κατά τη διασταύρωση μιας κόκκινης ποικιλίας σιταριού με μια άσπρη ποικιλία στην πρώτη γενιά, τα υβρίδια ήταν χρωματισμένα, αλλά το χρώμα ήταν ροζ. Στη δεύτερη γενιά, μόνο το 1/16 των απογόνων είχε κόκκινο χρώμα κόκκων και το 1/16 είχε λευκό κόκκο· οι υπόλοιποι είχαν ένα ενδιάμεσο χρώμα με ποικίλους βαθμούς σοβαρότητας του χαρακτηριστικού (από ανοιχτό ροζ έως σκούρο ροζ). Η ανάλυση του διαχωρισμού στο F2 έδειξε ότι δύο ζεύγη μη αλληλικών γονιδίων εμπλέκονται στον προσδιορισμό του χρώματος των κόκκων, το αποτέλεσμα των οποίων συνοψίζεται. Ο βαθμός σοβαρότητας του κόκκινου χρώματος εξαρτάται από τον αριθμό των κυρίαρχων γονιδίων στον γονότυπο.

Τα πολυμερή γονίδια συνήθως χαρακτηρίζονται με τα ίδια γράμματα με την προσθήκη δεικτών, σύμφωνα με τον αριθμό των μη αλληλικών γονιδίων.

Η επίδραση των κυρίαρχων γονιδίων σε μια δεδομένη διασταύρωση είναι αθροιστική, καθώς η προσθήκη οποιουδήποτε από αυτά ενισχύει την ανάπτυξη του χαρακτηριστικού.

F 2

	Α 1 Α 2	Α 1 σε 2	α 1 Α 2	α 1 σε 2
Α 1 Α 2	Α 1 Α 1 Α 2 Α 2 το κόκκινο	Α 1 Α 1 Α 2 Αα 2 φωτεινό ροζ	Α 1 α 1 Α 2 Α 2 φωτεινό ροζ	Α 1 α 1 Α 2 α 2 ροζ
Α 1 σε 2	Α 1 Α 1 Α 2 α 2 φωτεινό ροζ	Α 1 Α 1 α 2 α 2 ροζ	Α 1 α 1 Α 2 α 2 ροζ	Α 1 α 1 α 2 α 2 απαλό ροζ.
α 1 Α 2	Α 1 α 1 Α 2 Α 2 φωτεινό ροζ	Α 1 α 1 Α 2 α 2 ροζ	a 1 a 1 A 2 A 2 ροζ	a 1 a 1 A 2 a 2 απαλό ροζ.
α 1 σε 2	Α 1 α 1 Α 2 α 2 ροζ	Α 1 α 1 α 2 α 2 απαλό ροζ.	a 1 a 1 A 2 a 2 απαλό ροζ.	α 1 α 1 α 2 α 2 άσπρο

F 2: 15 χρώματα : 1 λευκό

Ο περιγραφόμενος τύπος πολυμερισμού, στον οποίο ο βαθμός ανάπτυξης ενός χαρακτηριστικού εξαρτάται από τη δόση του κυρίαρχου γονιδίου, ονομάζεται αθροιστικός. Αυτός ο τύπος κληρονομικότητας είναι κοινός για ποσοτικά χαρακτηριστικά, τα οποία περιλαμβάνουν χρωματισμό, επειδή η έντασή του καθορίζεται από την ποσότητα της χρωστικής που παράγεται. Εάν δεν λάβουμε υπόψη τον βαθμό έκφρασης του χρώματος, τότε η αναλογία βαμμένων και άχρωμων φυτών στο F2 αντιστοιχεί στον τύπο 15: 1.

Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις το πολυμερές δεν συνοδεύεται από σωρευτικό αποτέλεσμα. Ένα παράδειγμα είναι η κληρονομικότητα του σχήματος του σπόρου στο πορτοφόλι του βοσκού. Διασχίζοντας δύο φυλές, εκ των οποίων η μία έχει τριγωνικούς καρπούς και η άλλη ωοειδής, παράγονται στην πρώτη γενιά υβρίδια με τριγωνικό σχήμα καρπού και στη δεύτερη γενιά παρατηρείται σχίσιμο σύμφωνα με αυτά τα δύο χαρακτηριστικά σε αναλογία 15 τριγώνων. : 1 αυγό.

Αυτή η περίπτωση κληρονομικότητας διαφέρει από την προηγούμενη μόνο σε φαινοτυπικό επίπεδο: η απουσία σωρευτικού αποτελέσματος με αύξηση της δόσης των κυρίαρχων γονιδίων καθορίζει την ίδια έκφραση του χαρακτηριστικού (τριγωνικό σχήμα του καρπού) ανεξάρτητα από τον αριθμό τους στο γονότυπος.

Η αλληλεπίδραση των μη αλληλικών γονιδίων περιλαμβάνει επίσης το φαινόμενο πλειοτροπία— πολλαπλές δράσεις ενός γονιδίου, η επιρροή του στην ανάπτυξη πολλών χαρακτηριστικών. Η πλειοτροπική επίδραση των γονιδίων είναι το αποτέλεσμα μιας σοβαρής μεταβολικής διαταραχής που προκαλείται από τη μεταλλαγμένη δομή ενός δεδομένου γονιδίου.

Για παράδειγμα, οι αγελάδες Irish Dexter διαφέρουν από τη ράτσα Kerry, η οποία είναι παρόμοια στην καταγωγή, επειδή έχουν πιο κοντά πόδια και κεφάλι, αλλά ταυτόχρονα με καλύτερες ιδιότητες κρέατος και ικανότητα πάχυνσης. Όταν διασταυρώνονται αγελάδες και ταύροι της ράτσας Dexter, το 25% των μοσχαριών έχουν χαρακτηριστικά της φυλής Kerry, το 50% είναι παρόμοια με τη ράτσα Dexter και στο υπόλοιπο 25% των περιπτώσεων παρατηρούνται αποβολές άσχημων μοσχαριών σε σχήμα μπουλντόγκ. Η γενετική ανάλυση κατέστησε δυνατό να διαπιστωθεί ότι η αιτία θανάτου μέρους των απογόνων είναι η μετάβαση σε μια ομόζυγη κατάσταση μιας κυρίαρχης μετάλλαξης που προκαλεί υπανάπτυξη της υπόφυσης. Σε έναν ετερόζυγο, αυτό το γονίδιο οδηγεί στην εμφάνιση κυρίαρχων χαρακτηριστικών κοντών ποδιών, κοντών κεφαλιών και αυξημένης ικανότητας αποθήκευσης λίπους. Σε έναν ομοζυγώτη, αυτό το γονίδιο έχει θανατηφόρο αποτέλεσμα, δηλ. σε σχέση με τον θάνατο των απογόνων, συμπεριφέρεται σαν υπολειπόμενο γονίδιο.

Η θανατηφόρα επίδραση κατά τη μετάβαση σε μια ομόζυγη κατάσταση είναι χαρακτηριστικό πολλών πλειοτροπικών μεταλλάξεων. Έτσι, στις αλεπούδες, τα κυρίαρχα γονίδια που ελέγχουν τα χρώματα της πλατίνας και της λευκοπρόσωπης γούνας, τα οποία δεν έχουν θανατηφόρο αποτέλεσμα στους ετεροζυγώτες, προκαλούν το θάνατο ομόζυγων εμβρύων σε πρώιμο στάδιο ανάπτυξης. Μια παρόμοια κατάσταση συμβαίνει όταν κληρονομείται το γκρίζο χρώμα του τριχώματος στα πρόβατα Shirazi και η υπανάπτυξη των φολίδων στον κυπρίνο καθρέφτη. Η θανατηφόρα επίδραση των μεταλλάξεων οδηγεί στο γεγονός ότι τα ζώα αυτών των φυλών μπορούν να είναι μόνο ετερόζυγα και, κατά τις ενδοφυλικές διασταυρώσεις, προκαλούν διάσπαση στην αναλογία 2 μεταλλαγμένων: 1 φυσιολογικό.

ΣΤ 1
F 1: 2 σανίδες. : 1 μαύρο

Ωστόσο, τα περισσότερα θανατηφόρα γονίδια είναι υπολειπόμενα και τα άτομα που είναι ετερόζυγα για αυτά έχουν φυσιολογικό φαινότυπο. Η παρουσία τέτοιων γονιδίων στους γονείς μπορεί να κριθεί από την εμφάνιση στους απογόνους ομόζυγων φρικιών, εκτρώσεων και θνησιγενών. Τις περισσότερες φορές, αυτό παρατηρείται σε στενά συγγενείς διασταυρώσεις, όπου οι γονείς έχουν παρόμοιους γονότυπους και οι πιθανότητες επιβλαβών μεταλλάξεων να περάσουν σε ομόζυγη κατάσταση είναι αρκετά μεγάλες.

Το Drosophila έχει πλειοτροπικά γονίδια με θανατηφόρο αποτέλεσμα. Άρα, κυρίαρχα γονίδια Κατσαρός- αναποδογυρισμένα φτερά, Αστέρι- έναστρα μάτια, Εγκοπή- η οδοντωτή άκρη του φτερού και μια σειρά από άλλα σε ομόζυγη κατάσταση προκαλούν το θάνατο των μυγών στα αρχικά στάδια ανάπτυξης.

Γνωστή υπολειπόμενη μετάλλαξη άσπρο, που ανακαλύφθηκε και μελετήθηκε για πρώτη φορά από τον T. Morgan, έχει επίσης πλειοτροπικό αποτέλεσμα. Στην ομόζυγη κατάσταση, αυτό το γονίδιο μπλοκάρει τη σύνθεση των χρωστικών των ματιών (λευκά μάτια), μειώνει τη βιωσιμότητα και τη γονιμότητα των μυγών και τροποποιεί το σχήμα των όρχεων στα αρσενικά.

Στους ανθρώπους, ένα παράδειγμα πλειοτροπίας είναι η νόσος Marfan (σύνδρομο δακτύλου αράχνης ή αραχνοδακτυλία), η οποία προκαλείται από ένα κυρίαρχο γονίδιο που προκαλεί αυξημένη ανάπτυξη των δακτύλων. Ταυτόχρονα, ανιχνεύει ανωμαλίες του φακού του ματιού και καρδιακά ελαττώματα. Η ασθένεια εμφανίζεται σε φόντο αυξημένης νοημοσύνης, γι' αυτό και ονομάζεται ασθένεια των μεγάλων ανθρώπων. Ο Α. Λίνκολν και ο Ν. Παγκανίνι υπέφεραν από αυτό.

Η πλειοτροπική επίδραση ενός γονιδίου φαίνεται να αποτελεί τη βάση της συσχετιστικής παραλλαγής, στην οποία μια αλλαγή σε ένα χαρακτηριστικό συνεπάγεται αλλαγή σε άλλα.

Η αλληλεπίδραση των μη αλληλικών γονιδίων θα πρέπει επίσης να περιλαμβάνει την επίδραση των τροποποιητικών γονιδίων που αποδυναμώνουν ή ενισχύουν τη λειτουργία του κύριου δομικού γονιδίου που ελέγχει την ανάπτυξη ενός χαρακτηριστικού. Στη Drosophila, είναι γνωστά τροποποιητικά γονίδια που τροποποιούν τη διαδικασία της αφαίρεσης των φτερών. Τουλάχιστον τρία τροποποιητικά γονίδια είναι γνωστά που επηρεάζουν την ποσότητα της κόκκινης χρωστικής στα μαλλιά των βοοειδών, με αποτέλεσμα το χρώμα του τριχώματος διαφορετικών φυλών να κυμαίνεται από κερασιά έως ελαφάκι. Στον άνθρωπο, τα τροποποιητικά γονίδια αλλάζουν το χρώμα των ματιών, αυξάνοντας ή μειώνοντας την έντασή του. Η δράση τους εξηγεί τα διαφορετικά χρώματα των ματιών σε ένα άτομο.

Η ύπαρξη του φαινομένου της γονιδιακής αλληλεπίδρασης οδήγησε στην εμφάνιση εννοιών όπως «γονοτυπικό περιβάλλον» και «γονιδιακή ισορροπία». Ως γονοτυπικό περιβάλλον νοείται το περιβάλλον στο οποίο πέφτει η νεοεμφανιζόμενη μετάλλαξη, δηλ. ολόκληρο το σύμπλεγμα των γονιδίων που υπάρχουν σε έναν δεδομένο γονότυπο. Η έννοια της «γονιδιακής ισορροπίας» αναφέρεται στη σχέση και την αλληλεπίδραση μεταξύ των γονιδίων που επηρεάζουν την ανάπτυξη ενός χαρακτηριστικού. Τα γονίδια συνήθως χαρακτηρίζονται με το όνομα του χαρακτηριστικού που προκύπτει κατά τη μετάλλαξη. Μάλιστα, η εκδήλωση αυτού του χαρακτηριστικού είναι συχνά το αποτέλεσμα μιας δυσλειτουργίας του γονιδίου υπό την επίδραση άλλων γονιδίων (κατασταλτικών, τροποποιητών κ.λπ.). Όσο πιο πολύπλοκος είναι ο γενετικός έλεγχος ενός χαρακτηριστικού, τόσο περισσότερα γονίδια εμπλέκονται στην ανάπτυξή του, τόσο μεγαλύτερη είναι η κληρονομική μεταβλητότητα, καθώς μια μετάλλαξη οποιουδήποτε γονιδίου διαταράσσει τη γονιδιακή ισορροπία και οδηγεί σε αλλαγή του χαρακτηριστικού. Κατά συνέπεια, για τη φυσιολογική ανάπτυξη ενός ατόμου, είναι απαραίτητη όχι μόνο η παρουσία γονιδίων στον γονότυπο, αλλά και η υλοποίηση ολόκληρου του συμπλέγματος διααλληλικών και μη αλληλεπιδράσεων.

Μονοϋβριδικός σταυρός

№1. Το ένα παιδί της οικογένειας γεννήθηκε υγιές και το δεύτερο είχε σοβαρή κληρονομική ασθένεια και πέθανε αμέσως μετά τη γέννησή του.

Ποια είναι η πιθανότητα το επόμενο παιδί αυτής της οικογένειας να είναι υγιές; Θεωρείται ένα ζεύγος αυτοσωμικών γονιδίων.

Λύση.Αναλύουμε τους γονότυπους των γονέων: και οι δύο γονείς είναι υγιείς, δεν μπορούν να έχουν αυτή την κληρονομική ασθένεια, γιατί οδηγεί στο θάνατο του σώματος αμέσως μετά τη γέννηση.

Αν υποθέσουμε ότι αυτή η ασθένεια εκδηλώνεται με κυρίαρχο τρόπο και το υγιές χαρακτηριστικό είναι υπολειπόμενο, τότε και οι δύο γονείς είναι υπολειπόμενοι. Τότε δεν μπορούν να έχουν άρρωστο παιδί, κάτι που έρχεται σε αντίθεση με τις συνθήκες του προβλήματος.

Εάν αυτή η ασθένεια είναι υπολειπόμενη και το γονίδιο για ένα υγιές χαρακτηριστικό κληρονομείται με κυρίαρχο τρόπο, τότε και οι δύο γονείς πρέπει να είναι ετερόζυγοι και μπορούν να έχουν υγιή και άρρωστα παιδιά. Καταρτίζουμε ένα σχέδιο διέλευσης:

Απάντηση:Η αναλογία στους απογόνους είναι 3:1, η πιθανότητα να έχετε ένα υγιές παιδί σε αυτή την οικογένεια είναι 75%.

№2. Ένα ψηλό φυτό επικονιάστηκε με έναν ομόζυγο οργανισμό που είχε φυσιολογική ανάπτυξη στελέχους. Οι απόγονοι παρήγαγαν 20 φυτά κανονικής ανάπτυξης και 10 φυτά υψηλής ανάπτυξης.

Σε ποια διάσπαση αντιστοιχεί αυτός ο σταυρός - 3:1 ή 1:1;

Λύση:Ένας ομόζυγος οργανισμός μπορεί να είναι δύο τύπων: κυρίαρχος (AA)ή υπολειπόμενη (αα). Εάν υποθέσουμε ότι η φυσιολογική ανάπτυξη του στελέχους καθορίζεται από ένα κυρίαρχο γονίδιο, τότε όλοι οι απόγονοι θα είναι «ομοιόμορφοι» και αυτό έρχεται σε αντίθεση με τις συνθήκες του προβλήματος.

Για να συμβεί το «σχίσιμο», ένα φυτό κανονικού μεγέθους πρέπει να έχει υπολειπόμενο γονότυπο και ένα ψηλό φυτό πρέπει να είναι ετερόζυγο.

Απάντηση:Η αναλογία φαινοτύπου και γονότυπου στους απογόνους είναι 1:1.

№3. Όταν τα μαύρα κουνέλια διασταυρώθηκαν μεταξύ τους, οι απόγονοι ήταν μαύρα και άσπρα κουνέλια.

Σχεδιάστε ένα σχήμα διασταύρωσης εάν είναι γνωστό ότι ένα ζεύγος αυτοσωμικών γονιδίων είναι υπεύθυνο για το χρώμα του τριχώματος.

Λύση:Οι μητρικοί οργανισμοί έχουν τους ίδιους φαινότυπους - μαύρο χρώμα, αλλά έχει συμβεί «διάσπαση» στους απογόνους. Σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο του G. Mendel, το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για την ανάπτυξη του μαύρου χρώματος κυριαρχεί και οι ετερόζυγοι οργανισμοί διασταυρώνονται.

№4. Η Σάσα και ο Πασάς έχουν γκρίζα μάτια και η αδελφή τους Μάσα έχει πράσινα μάτια. Η μητέρα αυτών των παιδιών είναι γκριζομάλλα, αν και και οι δύο γονείς της είχαν πράσινα μάτια. Το γονίδιο που ευθύνεται για το χρώμα των ματιών βρίσκεται σε ένα μη σεξουαλικό χρωμόσωμα (αυτόσωμα).

Προσδιορίστε τους γονότυπους των γονέων και των παιδιών. Σχεδιάστε ένα διάγραμμα διασταύρωσης.

Λύση:Με βάση το σώμα της μητέρας και τους γονείς της, προσδιορίζουμε ότι το γκρι χρώμα των ματιών είναι ένα υπολειπόμενο χαρακτηριστικό (δεύτερος νόμος του G. Mendel).

Επειδή Παρατηρείται «διάσπαση» στους απογόνους, τότε ο πατρικός οργανισμός πρέπει να έχει πράσινα μάτια και ετερόζυγο γονότυπο.

№5. Η μητέρα είναι μελαχρινή. ο πατέρας είναι ξανθός, δεν υπήρχαν μελαχρινές στο γενεαλογικό του. Γεννήθηκαν τρία παιδιά: δύο ξανθές κόρες και ένας μελαχρινός γιος.

Το γονίδιο για αυτό το χαρακτηριστικό βρίσκεται στο αυτόσωμα.

Αναλύστε τους γονότυπους των απογόνων και των γονέων.

Λύση:Ο γονότυπος του πατρικού οργανισμού πρέπει να είναι ομόζυγος, γιατί Στο pedigree του υπάρχει μια καθαρή γραμμή στο χρώμα των μαλλιών. Ο ομόζυγος γονότυπος είναι κυρίαρχος (AA)ή υπολειπόμενη (αα).

Εάν ο γονότυπος του πατέρα είναι ομόζυγος κυρίαρχος, τότε οι απόγονοι δεν θα έχουν παιδιά με σκούρα μαλλιά - θα εμφανιστεί "ομοιομορφία", η οποία έρχεται σε αντίθεση με τις συνθήκες του προβλήματος. Επομένως, ο γονότυπος του πατέρα είναι υπολειπόμενος. Ο μητρικός οργανισμός πρέπει να είναι ετερόζυγος.

Απάντηση:Η αναλογία φαινοτύπου και γονότυπου στους απογόνους είναι 1:1 ή 50% 50%.

№6. Ένα άτομο αναπτύσσει μια ασθένεια που ονομάζεται δρεπανοκυτταρική αναιμία. Αυτή η ασθένεια εκφράζεται στο γεγονός ότι τα ερυθρά αιμοσφαίρια δεν είναι στρογγυλά, αλλά δρεπανοειδή, με αποτέλεσμα να μεταφέρεται λιγότερο οξυγόνο.

Η δρεπανοκυτταρική αναιμία κληρονομείται ως ατελώς κυρίαρχο χαρακτηριστικό και η ομόζυγη κατάσταση του γονιδίου οδηγεί στον θάνατο του οργανισμού στην παιδική ηλικία.

Στην οικογένεια και οι δύο σύζυγοι έχουν σημάδια αναιμίας.

Ποια είναι η ποσοστιαία πιθανότητα να αποκτήσουν ένα υγιές παιδί;

Λύση:

Απάντηση:Το 25% των υγιών παιδιών αυτής της οικογένειας.

Διυβριδική διασταύρωση ανεξάρτητης κληρονομιάς γονιδίων

№1. Γονιδιακές μεταλλάξεις που προκαλούν βραχύτητα άκρων (ΕΝΑ)και μακρυμάλλη (V)στα πρόβατα, μεταδίδονται στην επόμενη γενιά με υπολειπόμενο τρόπο. Τα κυρίαρχα αλληλόμορφά τους σχηματίζουν φυσιολογικά άκρα (ΕΝΑ)και κοντά μαλλιά (ΣΕ). Τα γονίδια δεν συνδέονται.

Η φάρμα εκτρέφει κριάρια και πρόβατα με κυρίαρχα χαρακτηριστικά και παρήγαγε 2.336 αρνιά. Από αυτούς, 425 είναι μακρυμάλλης με κανονικά άκρα και 143 μακρυμάλλης με κοντά άκρα.

Προσδιορίστε τον αριθμό των κοντότριχων αρνιών και πόσα από αυτά έχουν κανονικά άκρα;

Λύση.Καθορίζουμε τους γονότυπους των γονέων με βάση τους υπολειπόμενους απογόνους. Σύμφωνα με τον κανόνα της «καθαρότητας των γαμετών», στους απογόνους για κάθε χαρακτηριστικό ένα γονίδιο είναι από τον πατρικό οργανισμό, το άλλο γονίδιο είναι από τον μητρικό οργανισμό, επομένως, οι γονότυποι των γονέων είναι διετερόζυγοι.

1). Βρείτε τον αριθμό των μακρυμάλλης αρνιών: 425 + 143 = 568.
2). Βρίσκουμε τον αριθμό των κοντότριχων: 2336 – 568 = 1768.
3). Καθορίζουμε τον αριθμό των κοντότριχων με κανονικά άκρα:

1768 ---------- 12 η ώρα
x ----------- 9 ώρες x = 1326.

№2. Ένα άτομο έχει ένα γονίδιο για το μαύρο χρώμα του δέρματος (ΣΕ)κυριαρχεί πλήρως στο ευρωπαϊκό γονίδιο του δέρματος (V), και η ασθένεια δρεπανοκυτταρική αναιμία εκδηλώνεται από ένα ατελώς κυρίαρχο γονίδιο (ΕΝΑ)και τα αλληλόμορφα γονίδια βρίσκονται σε ομόζυγη κατάσταση (AA)οδηγούν στην καταστροφή των ερυθρών αιμοσφαιρίων και ο οργανισμός γίνεται μη βιώσιμος.

Τα γονίδια και για τα δύο χαρακτηριστικά βρίσκονται σε διαφορετικά χρωμοσώματα.

Μια αγνή Νεγροειδής γυναίκα γέννησε δύο μουλάτες από έναν λευκό άνδρα. Το ένα παιδί δεν είχε σημάδια αναιμίας και το δεύτερο πέθανε από αναιμία.

Ποια είναι η πιθανότητα να αποκτήσετε το επόμενο παιδί χωρίς σημάδια αναιμίας;

Λύση.Καταρτίζουμε ένα σχέδιο διέλευσης:

Απάντηση:Η πιθανότητα να έχετε ένα υγιές παιδί σε αυτή την οικογένεια είναι 1/4 = 25%

№3. Υπολειπόμενα γονίδια (ΕΝΑ)Και (Με)καθορίζουν την εκδήλωση ανθρώπινων ασθενειών όπως η κώφωση και ο αλμπινισμός. Τα κυρίαρχα αλληλόμορφά τους ελέγχουν την κληρονομικότητα της φυσιολογικής ακοής (ΕΝΑ)και σύνθεση χρωστικής μελανίνης (ΜΕ).

Τα γονίδια δεν συνδέονται.

Οι γονείς έχουν φυσιολογική ακοή. μελαχρινή μητέρα, αλμπίνο πατέρας. Τρία πανομοιότυπα δίδυμα γεννήθηκαν με δύο χαρακτηριστικά.

Ποια είναι η πιθανότητα το επόμενο παιδί αυτής της οικογένειας να έχει και τις δύο ασθένειες;

Λύση.

Σύμφωνα με τον κανόνα της «καθαρότητας των γαμετών», καθορίστηκε ότι οι γονείς είναι διετερόζυγοι:

Απάντηση:Η πιθανότητα να αποκτήσετε παιδί και με τις δύο ασθένειες είναι 1/8 = 12,5%

№4. Δύο ζεύγη αυτοσωματικών γονιδίων που παρουσιάζουν ανεξάρτητη κληρονομικότητα μελετώνται.

Ένας κόκορας με τριανταφυλλιά χτένα και φτερωτά πόδια εκτρέφεται με δύο κότες με τριανταφυλλιά και φτερωτά πόδια.

Από την πρώτη κότα αποκτήθηκαν κοτόπουλα με φτερωτά πόδια, μερικά από αυτά είχαν χτένα σε σχήμα τριαντάφυλλου και το άλλο μέρος είχε απλή χτένα.

Τα κοτόπουλα από τη δεύτερη κότα είχαν μια ροζ χτένα, και μερικά από αυτά είχαν φτερωτά πόδια και άλλα είχαν πόδια χωρίς πούπουλα.

Προσδιορίστε τους γονότυπους ενός κόκορα και δύο κότες.

Λύση.

Σύμφωνα με τις συνθήκες του προβλήματος, και οι δύο γονείς έχουν τους ίδιους φαινότυπους και στους απογόνους από δύο διασταυρώσεις, σημειώθηκε διάσπαση για κάθε χαρακτηριστικό. Σύμφωνα με το νόμο του G. Mendel, μόνο οι ετερόζυγοι οργανισμοί μπορούν να προκαλέσουν «διάσπαση» στους απογόνους τους. Καταρτίζουμε δύο σχέδια διέλευσης.

Αλληλεπίδραση μη αλληλόμορφων γονιδίων

№1. Δύο ζεύγη μη αλληλικών μη συνδεδεμένων γονιδίων που καθορίζουν το χρώμα της γούνας στην ερμίνα μελετώνται.

Κυρίαρχο γονίδιο ενός ζεύγους (ΕΝΑ)καθορίζει το μαύρο χρώμα και το υπολειπόμενο αλληλόμορφό του (ΕΝΑ)- μπλε χρώμα.

Κυρίαρχο γονίδιο του άλλου ζεύγους (ΣΕ)συμβάλλει στην εκδήλωση της μελάγχρωσης στο σώμα, του υπολειπόμενου αλληλόμορφου του (V)δεν συνθέτει χρωστική ουσία.

Όταν τα μαύρα άτομα διασταυρώθηκαν μεταξύ τους, οι απόγονοι αποδείχτηκαν άτομα με μπλε γούνα, μαύρο και αλμπίνο.

Αναλύστε τους γονότυπους των γονέων και τη θεωρητική αναλογία στους απογόνους.

Λύση.

Απάντηση: 9 μαύρα, 3 αλμπίνο, 4 μπλε.

№2. Η κληρονομικότητα του χρώματος του φτερώματος στα κοτόπουλα καθορίζεται από δύο ζεύγη μη αλληλικών μη συνδεδεμένων γονιδίων που βρίσκονται στο αυτόσωμα.

Κυρίαρχο γονίδιο ενός ζεύγους (ΕΝΑ)καθορίζει τη σύνθεση της χρωστικής μελανίνης, η οποία εξασφαλίζει την παρουσία χρώματος. Υπολειπόμενο γονίδιο (ΕΝΑ)δεν οδηγεί στη σύνθεση της χρωστικής και τα κοτόπουλα αποδεικνύονται λευκά (αλβινισμός φτερών).

Κυρίαρχο γονίδιο του άλλου ζεύγους (ΣΕ)καταστέλλει τη δράση των γονιδίων του πρώτου ζεύγους, με αποτέλεσμα να μην συμβαίνει σύνθεση χρωστικής και τα κοτόπουλα γίνονται επίσης αλμπίνοι. Το υπολειπόμενο αλληλόμορφό του (V)δεν έχει καθοδική επίδραση.

Δύο οργανισμοί ετερόζυγοι για δύο ζεύγη αλληλόμορφων διασταυρώνονται.

Προσδιορίστε την αναλογία κοτόπουλων με χρωματιστό φτέρωμα και αλμπίνους στους απογόνους.

Λύση.

Απάντηση: 13 λευκά, 3 βαμμένα.

№3. Στη βρώμη, το χρώμα των κόκκων καθορίζεται από δύο ζεύγη μη αλληλόμορφων γονιδίων.
Ένα κυρίαρχο γονίδιο (ΕΝΑ)καθορίζει το μαύρο χρώμα, ένα άλλο κυρίαρχο γονίδιο (ΣΕ)- γκρι χρώμα. Το μαύρο γονίδιο καταστέλλει το γκρι γονίδιο.

Και τα δύο υπολειπόμενα αλληλόμορφα καθορίζουν το λευκό χρώμα των κόκκων.

Όταν συνέβη η επικονίαση των διετερόζυγων οργανισμών, οι απόγονοι παρήγαγαν φυτά με μαύρους, γκρίζους και λευκούς κόκκους.

Προσδιορίστε τους γονότυπους των γονικών οργανισμών και τη φαινοτυπική αναλογία στους απογόνους.

Λύση.

Απάντηση: 12 μαύρα, 3 γκρι, 1 λευκά.

Κληρονομικότητα γονιδίων που βρίσκονται στα φυλετικά χρωμοσώματα

№1. Φυσιολογικό γονίδιο πήξης του αίματος (ΕΝΑ)στους ανθρώπους κληρονομείται με κυρίαρχο τρόπο και συνδέεται με Χ-χρωμόσωμα. Υπολειπόμενη μετάλλαξη αυτού του γονιδίου (ΕΝΑ)οδηγεί σε αιμορροφιλία - αδυναμία πήξης του αίματος.

U-Το χρωμόσωμα δεν έχει αλληλικό γονίδιο.

Προσδιορίστε το ποσοστό πιθανότητας απόκτησης υγιών παιδιών σε μια νεαρή οικογένεια εάν η νύφη έχει φυσιολογική πήξη του αίματος, αν και η αδερφή της έχει σημάδια αιμορροφιλίας. Η μητέρα του γαμπρού πάσχει από αυτή την ασθένεια και ο πατέρας του είναι υγιής.

Λύση. 1) Προσδιορίστε τον γονότυπο της νύφης. Σύμφωνα με τις συνθήκες του προβλήματος, η αδερφή της νύφης έχει υπολειπόμενο γονότυπο Χ α Χ α , που σημαίνει ότι και οι δύο αδερφές λαμβάνουν το γονίδιο της αιμορροφιλίας (από τον πατέρα τους). Επομένως, μια υγιής νύφη είναι ετερόζυγη.

2) Προσδιορίστε τον γονότυπο του γαμπρού. Μητέρα του γαμπρού με σημάδια αιμορροφιλίας Χ α Χ α άρα, σύμφωνα με τη χρωμοσωμική θεωρία του φύλου, μεταδίδει το υπολειπόμενο γονίδιο στον γιο της X a U .

Απάντηση:η φαινοτυπική αναλογία είναι 1:1, το 50% των παιδιών είναι υγιή.

№2. Ένα ζεύγος αλληλικών γονιδίων μελετάται σε Χ-χρωμόσωμα που ρυθμίζει την έγχρωμη όραση στον άνθρωπο.

Η φυσιολογική χρωματική όραση είναι κυρίαρχο χαρακτηριστικό, ενώ η αχρωματοψία είναι ένα υπολειπόμενο χαρακτηριστικό.

Αναλύστε τον γονότυπο του μητρικού οργανισμού.

Είναι γνωστό ότι η μητέρα έχει δύο γιους, ο ένας από αυτούς έχει μια άρρωστη γυναίκα και ένα υγιές παιδί. Η δεύτερη οικογένεια έχει μια κόρη με σημάδια αχρωματοψίας και έναν γιο του οποίου η χρωματική όραση είναι φυσιολογική.

Λύση. 1) Προσδιορίστε τον γονότυπο του πρώτου γιου. Σύμφωνα με τις συνθήκες του προβλήματος, έχει μια άρρωστη σύζυγο και ένα υγιές παιδί - μπορεί να είναι μόνο μια κόρη Χ Α Χ α . Η κόρη έλαβε το υπολειπόμενο γονίδιο από τη μητέρα της και το κυρίαρχο γονίδιο από τον πατέρα της, επομένως, ο γονότυπος του ανδρικού σώματος είναι κυρίαρχος (X A U) .

2) Προσδιορίστε τον γονότυπο του δεύτερου γιου. Η κόρη του είναι άρρωστη Χ α Χ α , που σημαίνει ότι έλαβε ένα από τα υπολειπόμενα αλληλόμορφα από τον πατέρα της, επομένως ο γονότυπος του ανδρικού σώματος είναι υπολειπόμενος (X a U -) .

3) Καθορίζουμε τον γονότυπο του οργανισμού της μητέρας με βάση τους γιους της:

Απάντηση:ο γονότυπος της μητέρας είναι ετερόζυγος Χ Α Χ α .

№3. Ο αλβινισμός στον άνθρωπο καθορίζεται από ένα υπολειπόμενο γονίδιο (ΕΝΑ) βρίσκεται στο αυτόσωμα και μια μορφή διαβήτη καθορίζεται από ένα υπολειπόμενο γονίδιο (V) , που συνδέεται με τα γεννητικά όργανα Χ -χρωμόσωμα.

Τα κυρίαρχα γονίδια είναι υπεύθυνα για τη μελάγχρωση (ΕΝΑ) και φυσιολογικό μεταβολισμό (ΣΕ) .

U -Το χρωμόσωμα δεν περιέχει γονίδια.

Το ζευγάρι έχει σκούρο χρώμα μαλλιών. Και οι δύο μητέρες έπασχαν από διαβήτη και οι πατέρες ήταν υγιείς.

Ένα παιδί γεννήθηκε με δύο συμπτώματα.

Προσδιορίστε την ποσοστιαία πιθανότητα να έχετε υγιή και άρρωστα παιδιά σε αυτήν την οικογένεια.

Λύση.Εφαρμόζοντας τον κανόνα της «καθαρότητας των γαμήτων» προσδιορίζουμε τους γονότυπους των γονέων με βάση το χρώμα των μαλλιών - ετερόζυγοι γονότυποι Αχ.

Σύμφωνα με τη χρωμοσωμική θεωρία του φύλου, διαπιστώθηκε ότι ο πατέρας έχει διαβήτη Χ σε Υ -και η μητέρα είναι υγιής 10ος αιώνας

Φτιάχνουμε ένα πλέγμα Punnett - οι γαμέτες του σώματος του πατέρα γράφονται οριζόντια και οι γαμέτες του σώματος της μητέρας καταγράφονται κάθετα.

Απάντηση:έξι οργανισμοί στους δεκαέξι είναι κυρίαρχοι σε δύο χαρακτηριστικά - η πιθανότητα γέννησης είναι 6/16 = 37,5%. Δέκα ασθενείς: 10/16 = 62,5%, εκ των οποίων δύο ασθενείς είχαν δύο χαρακτηριστικά: 2/16 = 12,5%.

№4. Δύο υπολειπόμενα γονίδια που βρίσκονται σε διαφορετικές περιοχές Χ-τα χρωμοσώματα προκαλούν ασθένειες όπως η αιμορροφιλία και η μυϊκή δυστροφία στον άνθρωπο. Τα κυρίαρχα αλληλόμορφά τους ελέγχουν τη φυσιολογική πήξη του αίματος και τον μυϊκό τόνο.

U-Το χρωμόσωμα δεν περιέχει αλληλικά γονίδια.

Η μητέρα της νύφης πάσχει από δυστροφία, αλλά σύμφωνα με το γενεαλογικό της έχει φυσιολογική πήξη του αίματος και ο πατέρας της είχε αιμορροφιλία, αλλά χωρίς δυστροφικά σημάδια.

Ο γαμπρός εμφανίζει και τις δύο ασθένειες.

Αναλύστε τους απογόνους αυτής της οικογένειας.

Λύση.

Απάντηση:όλα τα παιδιά έχουν τη νόσο, το 50% με αιμορροφιλία και το 50% με δυστροφία.

Κληρονομικότητα συνδεδεμένων γονιδίων. Το φαινόμενο της διασταύρωσης.

№1. Το γονίδιο για την ανθρώπινη ανάπτυξη και το γονίδιο που καθορίζει τον αριθμό των δακτύλων στα άκρα βρίσκονται στην ίδια ομάδα σύνδεσης σε απόσταση 8 μοργανίδων.

Το κανονικό ύψος και τα πέντε δάχτυλα είναι υπολειπόμενα χαρακτηριστικά. Η ψηλή ανάπτυξη και η πολυδακτυλία (εξαδαχτυλική) εμφανίζονται με αυτοσωμικό κυρίαρχο μοτίβο.

Η σύζυγος έχει κανονικό ύψος και έχει πέντε δάχτυλα σε κάθε χέρι. Ο σύζυγος είναι ετερόζυγος για δύο ζεύγη αλληλόμορφων και κληρονόμησε το γονίδιο ψηλός από τον πατέρα του και το γονίδιο των έξι δακτύλων από τη μητέρα του.

Προσδιορίστε το ποσοστό των πιθανών φαινοτύπων στους απογόνους.

Λύση.

Απάντηση: 46% 46% 4% 4%

№2. Δύο γονίδια που ρυθμίζουν τις μεταβολικές αντιδράσεις στο ανθρώπινο σώμα συνδέονται με Χ-χρωμόσωμα και βρίσκονται μεταξύ τους σε απόσταση 32 μοργανίδων. U-Το χρωμόσωμα δεν περιέχει αλληλικά γονίδια.

Τα κυρίαρχα γονίδια ελέγχουν τον φυσιολογικό μεταβολισμό.

Οι επιδράσεις διαφόρων μεταλλαξογόνων παραγόντων αλλάζουν την αλληλουχία των νουκλεοτιδίων σε αυτές τις περιοχές Χ-χρωμοσώματα, που οδηγεί σε αποκλίσεις στη σύνθεση ουσιών και κληρονομικά νοσήματα υπολειπόμενου τύπου.

Υγιείς γονείς γεννούν ένα άρρωστο παιδί με δύο μεταλλαγμένα γονίδια στον γονότυπο.

Ποιο είναι το ποσοστό πιθανότητας να έχετε το επόμενο παιδί σας με μεταβολική διαταραχή;

Λύση.Σύμφωνα με τις συνθήκες του προβλήματος σε αυτή την οικογένεια, το άρρωστο παιδί είναι ο γιος σε X a Uεπειδή Ένας υγιής πατέρας δεν μπορεί να αρρωστήσει τις κόρες.

Ο γιος έλαβε υπολειπόμενα γονίδια από τη μητέρα, επομένως, ο γονότυπος της μητέρας είναι ετερόζυγος

Καταρτίζουμε ένα σχέδιο διέλευσης:

Απάντηση:η πιθανότητα να έχουν άρρωστα παιδιά είναι 33%, εκ των οποίων το 17% είναι άρρωστο με δύο μεταβολικά νοσήματα, το 8% με μια ασθένεια και το 8% με μια άλλη.