Доминирование проявляется в тех случаях, когда одна аллель гена полностью скрывает присутствие другой аллели. Однако, чаще всего присутствие рецессивной аллели как-то сказывается и обычно приходится встречаться с различной степенью неполного доминирования.

Полное доминирование. На примере опытов Г. Менделя с горохом видно, что один ген может полностью подавлять проявление другого аллельного гена. Неполное доминирование. При неполном доминировании признак и первом поколении проявляется промежуточно между родительскими формами. Если спаривать длинноухих каракульских овец с безухими, то в F1 все потомки будут короткоухими. Расщепление в F2 по фенотипу и генотипу совпадает (1:2:1).

Кодоминирование. В фенотипе проявляются оба аллельных гена, не обнаруживая между собой ни доминантности, ни рецессивности.
человека известны системы крови АВО, которые обусловливают эритроцитарные антигены. Аллели А и В взаимодействуют по типу кодоминирования. С 1940 но 1970 г. у крупного рогатого скота открыто 12 генетических систем групп крови. В них различают более 100 антигенов крови, определяющих 369 феногрупп, которые могут составлять около двух триллионов различных сочетаний — серологических типов. Феногруппа — группа антигенов (иногда один антиген), которые являются фенотипическим выражением совокупности отдельных генов одного локуса. Группы крови, в основе которых лежат индивидуальные особенности антигенных свойств эритроцитов, наследственно обусловлены и не меняются в течение всей жизни животного. Наследуются они одиночно или комплексно и поэтому могут служить удобной генетической моделью в решении многих теоретических и практических вопросов селекции, так как подавляющее количество известных аллельных эритоцитарных факторов наследуются по типу кодоминирования.

Сверхдоминирование. Оно характеризуется тем, что у гетерозиготных особей признак проявляется сильнее, чем у гомозиготных доминантных, то есть гибрид превосходит обоих родителей по развитию признака. Такое явление называется гетерозасом (Аа>АА и а а). Наглядный пример сверхдоминирования — серповидная анемия человека. Гомозиготы SS имеют часть эритроцитов в форме серпа и стрелолиста, у них нарушена транспортировка кислорода эритроцитами. Люди страдают острой формой анемии и обычно умирают в раннем возрасте. Гетерозиготы Ss устойчивы к тропической малярии, гомозиготы ss заболевают тропической малярией.

Множественный аллелизм. Явление при котором в основном взаимодействие двух аллельных генов, из которых каждый может изменяться в результате мутации и возникать новый аллельный ген получило название «множественный аллелизм«. У человека примером множественного аллелизма служит система крови АВО, имеющая 3 аллельных гена (А, В, О) и соответствующим образом 6 генотипов и 4 фенотипа. У кроликов установлены следующие аллели, влияющие на окраску волосяного покрова: С — черный, ссh — шиншилла, сh — гималайский, са — альбинос. Аллели представлены в порядке убывания доминантности (С>cch>ch>сa). Аллель С доминирует над всеми последующими, сa — рецессивен ко всем предыдущим.

Плейотропное действие гена. Ген может влиять на развитие двух и более признаков, то есть наблюдается множественное действие гена. Такой тип взаимодействия был обнаружен при разведении каракульских овец серой окраски (ширази) и черной (араби). Ягнята, гомозиготные по доминантному аллелю гена С, определяющему серую окраску (ширази). при переходе на подножный корм погибают из-за недоразвития парасимпатической нервной системы рубца. Это обусловлено действием двух доминантных генов, которые обладают двойным (плейотропным) действием: обусловливают серую окраску и в гомозиготном состоянии — дефект нервной системы.

Летальные и полулегальные гены. Гены вызывают сложные физиологические изменения в процессе развития организма. Они могут понижать жизнеспособность организма вплоть до летального исхода. Одной из причин, изменяющих расщепление в соотношении 3:1. является разная жизнеспособность гомозигот в F2. В XX в. были обнаружены факты, когда в происходило расщепление по фенотипу 2:1. Так, при изучении наследования окраски у желтых и черных мышей наблюдали расщепление по окраске на 2 части желтых и 1 часть черных мышей. При этом часть желтых мышей погибала в эмбриональный период. Один и тот же ген в доминантном гетерозиготном состоянии обусловливал желтую окраску мышей, а в гомозиготном состоянии проявлял свое летальное действие. Ген черной окраски является аллельным и рецессивным. В 30-х годах XX в. была обнаружена новая окраска у серебристо-черной лисицы, названная платиновой. При скрещивании платиновых лисиц между собой особи имели как платиновую, так и серебристо-черную окраску в соотношении 2:1. При проведении анализирующего скрещивания стало ясно, что ген платиновой окраски является доминантным. Было высказано предположение, что гомозиготные платиновые лисицы (АА) гибнут в эмбриональный период. Вскрытие беременных самок подтвердило это предположение. Рецессивные летальные гены действуют в гомозиготном состоянии, а доминантные — и в гетерозиготном. Если ген не вызывает гибели организма, но значительно снижает жизнеспособность, то его называют полулетальным. Летальные и полулегальные гены чаше всего рецессивные.

Летальные гены вызывают гибель организма в эмбриональный или постэмбриональный период. Например, рецессивные легальные гены обусловливают отсутствие шерстного покрова у новорожденных телят, крольчат и животных других видов. Вскоре после рождения эти животные погибают.

Полулегальные гены могут вызвать уродства у животных: укорочение осевого скелета; деформацию головы, конечностей; нарушение физиологических функции организма. Племенных животных, имеющих летальные и полулетальные гены, необходимо выбраковывать. Особенно тщательно необходимо проверять племенных производителей, от которых при искусственном осеменении получают большое число потомков.

Источник: vseobiology.ru

Нарушение развития скелета у человека

Задача 103. 
У человека с генотипом (AA) развитие пальцев и скелета происходит нормально. У гетерозигот (Aa) наблюдается укорочение фаланг пальцев, а у рецессивных гомозигот (aa) развитие скелета происходит с множественными нарушениями и они оказываются нежизнеспособными.
кова вероятность рождения детей с нормальным развитием скелета и детей с множественными нарушениями развития скелета у родителей, которые имеют укороченные фаланги пальцев?
Решение:
А — нормальное развитие пальцев и скелета;
а — нарушение развития скелета;
АА — гомозигота — нормальное развитие пальцев и скелета;
аа — гомозигота — нарушение развития скелета;
Аа — укорочение фаланг пальцев.

Определим генотипы и фенотипы потомства от родителей с укороченными фалангами пальцев

Схема скрещивания

Р: Аа      х      Аа
Г: А, а           А, а
F₁: 1АА:2Аа:1аа; 25%(АА):50%(Аа):25%(аа)
Наблюдается три типа генотипа. Расщепление по генотипу — 1:2:1.
Фенотипы:
25%(АА) — нормальное развитие пальцев и скелета;
50%(Аа) — укорочение фаланг пальцев;
25%(аа) — нарушение развития скелета (летальный исход).
Наблюдается три типа фенотипа. Расщепление по фенотипу — 1:2:1.

Таким образом, у родителей, которые имеют укороченные фаланги пальцев вероятность рождения детей с нормальным развитием скелета составляет 25% и детей с множественными нарушениями развития скелета — 25%.
 

---

Признаки развития волос у человека

Задача 104. 
У человека ген мелко вьющихся волос является геном неполного доминирования по отношению к гену прямых волос. От брака женщины с прямыми волосами и мужчины, имеющего волнистые волосы, рождается ребенок с прямыми, как у матери, волосами. Может ли появиться в этой семье ребенок с волнистыми волосами? С мелко вьющимися волосами? Известно, что у гетерозигот волосы волнистые.
Решение:
А — ген вьющихся волос;
а — ген прямых волос;
АА — гомозигота- фенотип вьющихся волос;
аа — гомозигота- фенотип прямых волос;
Аа — гетерозигота — фенотип волнистых волос.

Определить генотипы и фенотипы потомства от брака женщины с прямыми волосами и мужчины, имеющего волнистые волосы

Схема скрещивания

Р: аа      х      Аа
Г: а             А, а
F₁: 1Аа:1аа; 50%(АА):50%(аа)
Наблюдается два генотипа. Расщепление по генотипу — 1:1.
Фенотипы:
50%(Аа) — волнистые волосы;
50%(аа) — прямые волосы.
Наблюдается два типа фенотипа. Расщепление по фенотипу — 1:1.

Таким образом, от брака женщины с прямыми волосами и мужчины, имеющего волнистые волосы, вероятность рождения ребенка с волнистыми волосами, как и ребенка с прямыми волосами составляет 50%. 
 

---

Нарушения развития глазных яблок у человека

Задача 105.
Анофтальмия (отсутствие глазных яблок) — это наследственное заболевание, за развитие которого отвечает рецессивный ген. Аллельный, не полностью доминантный ген обусловливает нормальный размер глаз. У гетерозигот размер глазных яблок несколько уменьшен. Если женщина с уменьшенным размером глазных яблок выйдет замуж за мужчину с нормальной величиной глаз, то как будут выглядеть их дети?
Решение:
А — нормальный размер глаз;
а — отсутствие глазных яблок;
Аа — гетерозигота — уменьшенное глазное яблоко.

Определим возможные генотипы и фенотипы детей, если женщина с уменьшенным размером глазных яблок выйдет замуж за мужчину с нормальной величиной глаз

Схема скрещивания

Р: Аа      х      АА
Г: А, а           А
F₁: 1АА:1Аа; 50%(АА):50%(Аа)
Наблюдается два типа генотипа. Расщепление по генотипу — 1:1.
Фенотипы:
50%(АА) — нормальный размер глаз;
50%(Аа) — уменьшенное глазное яблоко.
Наблюдается два типа фенотипа. Расщепление по фенотипу — 1:1.

Таким образом, если женщина с уменьшенным размером глазных яблок выйдет замуж за мужчину с нормальной величиной глаз, то вероятность рождения у них детей как с признаком матери, так и с признаком отца будет составлять по 50%. Вероятность рождения детей с отсутствием глазных яблок у этой пары равна 0%.

Источник: buzani.ru

Неполное доминирование. Доминантный ген в ге­терозиготном состоянии не всегда полностью подавляет рецессивный ген. В ряде случаев гибрид fi не воспро­изводит полностью ни одного из родительских призна­ков и признак носит промежуточный характер с боль­шим или меньшим уклонением к доминантному или ре­цессивному состоянию. Но все особи этого поколения единообразны по данному признаку. Так, при скрещи­вании ночной красавицы с красной окраской цветков (АА) с растением, имеющим белые цветки (аа), в fi об­разуется промежуточная розовая окраска цветка (Аа). При неполном доминировании в потомстве гибридов (Fi) расщепление по генотипу и фенотипу совпадает (1:2:1).

Неполное доминирование — широко распространен­ное явление. Оно обнаружено при изучении наследова­ния окраски цветка у львиного зева, окраски шерсти у крупного рогатого скота и овец, биохимических при­знаков у человека и т. д.

У андалузских кур бывает черная и белая окраска перьев, а их гибри­ды имеют голубую окраску. При скрещивании крупного рогатого скота красной масти с белыми животными гибриды получаются чалой масти, т. е. у них часть волос белых, а часть красных, перемешанных более или менее равномерно.

Свойством неполного доминировании обладает ряд генов, вызывающих наследственные аномалии и болезни человека. Так, например, наследу­ется серповидноклеточная анемия (о ней подробнее будет сказано ниже) и атаксия Фредрейха, характеризуемая прогрессирующей потерей коор­динации произвольных движений.

Г) Анализирующее скрещивание (пример).

Анализирующее скрещивание — скрещивание гибридной особи с особью, гомозиготной по рецессивным аллелям, то есть "анализатором". Смысл анализирующего скрещивания заключается в том, что потомки от анализирующего скрещивания обязательно несут один рецессивный аллель от "анализатора", на фоне которого должны проявиться аллели, полученные от анализируемого организма. Для анализирующего скрещивания (исключая случаи взаимодействия генов) характерно совпадение расщепления по фенотипу с расщеплением по генотипу среди потомков. Таким образом, анализирующее скрещивание позволяет определить генотип и соотношение гамет разного типа, образуемых анализируемой особью.

Источник: studopedia.ru

Разделы: Биология

---

Урок проводится в 9-х или 11-х классах, курс “Общая биология”, раздел “Генетика”. В статье приведены интересные задачи по генетике человека. Перед этой темой лучше всего хорошо объяснить моногибридное скрещивание, и объяснить методы решения задач. В конспекте показано практическое применение темы.

Цели урока для учителя:

1. Сформировать у учащихся понятия о гибридологическом методе как основном методе изучения наследственности.
2. Сформировать у учащихся понятие анализирующие скрещивание.
3. Познакомить их с сущностью неполного доминирования на примере промежуточного наследования признаков.
4. Продолжить формирование навыков решения генетических задач.
5. Способствовать развитию познавательного интереса учащихся к изучению проблем генетики.
6. Сформулировать и закрепить основные понятия генетики.

Цели урока для ученика:

1. Закрепить темы: “Основные понятия генетики”, “1 и 2 законы Менделя, закон чистоты гамет”.
2. Изучить тему урока “Неполное доминирование, анализирующее скрещивание”.
3. Решать генетические задачи.
4. Практически применять полученные знания на уроке.

Оборудование: презентация, проектор, таблица.

Этапы урока:

1. Повторение темы “Основные понятия генетики. Моногибридное скрещивание.” (проверочная работа).
   а. Решение задач на доске.
   б. Устные опрос по теме “Основные понятия генетики. Моногибридное скрещивание”.
2. Изучение новой темы “Анализирующее скрещивание. Неполное доминирование”.
3. Закрепление изученного материала (решение задач).
4. Задание на дом.

Ход урока

Организация класса:

• Запись отсутствующих в журнал.
• Запись темы урока в тетрадь.
• Запись домашнего задания (§25, записи в тетради).

Проверка знаний:

1. Письменный опрос по темам “Основные понятия генетики”, “1 и 2 законы Менделя, закон чистоты гамет”. По вариантам.
2. Решение задач 1 и 2 на доске (заданных на дом).
3. Решение задачи на доске по желанию.
4. Устный фронтальный опрос по темам “Основные понятия генетики”, “№1 и 2 законы Менделя, закон чистоты гамет”.

Изучение нового материала:

Постановка проблемной ситуации.

Ребята, вам нравится генетика?

Сегодня мы продолжаем изучать эту интереснейшую науку. Мы увидим практическое применение знаний по генетике в различных отраслях, например, в селекции, животноводстве.

Мы убедились в том, что действие законов Менделя можно рассмотреть на множестве примеров. Границы, в которых действуют законы генетики достаточно широки, и они способны объяснить не один, а множество частных случаев. Значение 1 и 2 законов Г. Менделя позволяет решать важные практические проблемы. Например, как определить чистопородность той или иной породы животных.

Предположим, что имеется стадо коров, в котором есть животные черной и красной масти. Известно что доминантный ген А отвечает за формирование черной окраски шерсти, а рецессивный ген а отвечает за красную окраску. В стаде есть бык с хорошими данными, но неизвестен его генотип. Этот бык имеет черную масть. Как определить чистопородность черного быка.

Учащиеся предлагают возможные варианты решения. Разбор задачи на доске совместно с учащимися.

Из этих примеров видно, что особи, гомозиготные по доминантному гену, расщепления в F1 не дают, а гетерозиготные особи при скрещивании с гомозиготной особью дают расщеплении уже в F1.

Если селекционеру понадобилось выяснить генотип особи с доминантным признаком, то единственным способом, позволяющим сделать это, служит эксперимент с использованием метода, который называется анализирующее скрещивание.

Анализирующее скрещивание — скрещивание гибридной особи с особью, гомозиготной по рецессивным аллелям, то есть "анализатором".

Доминантный признак не всегда полностью подавляет рецессивный, поэтому возможно появление промежуточных признаков у гибридов. Это явление получило название неполное доминирование. Во втором поколении расщепление по фенотипу и генотипу совпадает и равно 1:2:1.

Так, например, при скрещивании двух чистых линий ночной красавицы с красными и белыми цветками первое поколение гибридов оказывается розовым. Происходит неполное доминирование признака окраски, и красный цвет лишь частично подавляет белый. Во втором поколении расщепление признаков по фенотипу оказывается равным расщеплению по генотипу.

У человека неполное доминирование проявляется при наследовании структуры волос. Ген курчавых волос доминирует над геном прямых волос не в полной мере. И у гетерозигот наблюдается промежуточное проявление признака – волнистые волосы.

Примером рецессивного летального гена является ген серповидно – клеточной анемии у человека. В норме эритроциты человека имеют форму двояковогнутого диска. При серповидно – клеточной анемии они приобретают вид серпа, а физиологический эффект выражается острой анемией и снижением количества кислорода, переносимого кровью. У гетерозигот заболевание не проявляется, эритроциты тем не менее все же имеют измененную форму. Гомозиготы по этому признаку в 95% случаев гибнут в раннем возрасте из – за кислородной недостаточности, а гетерозиготы вполне жизнеспособны.

Разбор задачи на доске.

У человека проявляется заболевание – серповидно-клеточная анемия. Эта болезнь выражается в том, что эритроциты крови имеют не круглую форму, а серповидную, в результате чего транспортируется меньше кислорода. Серповидно-клеточная анемия наследуется как неполностью доминантный признак, причём гомозиготное состояние гена приводит к гибели организма в детском возрасте. В семье оба супруга имеют признаки анемии.

Какова процентная вероятность рождения у них здорового ребёнка?

Решение: Составляем схему скрещивания:

Дано:

АА – Эритроциты имеют форму – двояковогнутый диск.
Аа – серповидно –клеточная анемия (признаки).
аа – гибель организма в детском возрасте от недостатке кислорода.

Решение

Р Аа х Аа
G А; а х А; а
F1 АА; Аа; Аа; аа

Ответ: 25% здоровых детей в данной семье.

Закрепление изученного материала – решение задач.

1. У собак короткая шерсть доминирует над длинной. Охотник купил собаку с короткой шерстью и хочет быть уверен, что она не несет генов длинной шерсти. Какого партнера по фенотипу и генотипу надо подобрать для скрещивания, чтобы проверить генотип купленной собаки? Составьте схему скрещивания. Какой должен быть результат, если собака чистопородная?
2. У человека ген мелко вьющихся волос является геном неполного доминирования по отношению к гену прямых волос. От брака женщины с прямыми волосами и мужчины, имеющего волнистые волосы, рождается ребенок с прямыми, как у матери, волосами. Может ли появиться в этой семье ребенок с волнистыми волосами? С мелко вьющимися волосами? Известно, что у гетерозигот волосы волнистые.
3. Анофтальмия (отсутствие глазных яблок) — это наследственное заболевание, за развитие которого отвечает рецессивный ген. Аллельный, не полностью доминантный ген обусловливает нормальный размер глаз. У гетерозигот размер глазных яблок несколько уменьшен. Если женщина с уменьшенным размером глазных яблок выйдет замуж за мужчину с нормальной величиной глаз, то как будут выглядеть их дети?

Подведение итогов урока совместно с учащимися:

Практическое значение знаний сегодняшнего урока для каждого из вас?

1. Понятия чистопородность и чистосортность.
2. Не всегда доминантный ген полностью подавляет действие рецессивного.

Задачи на дом:

1. Андалузские (голубые) куры — это гетерозиготы, появляющиеся обычно при скрещивании белых и черных кур. Какое оперение будет иметь потомство, полученное от скрещивания белых и голубых кур, если известно, что ген, обусловливающий черное оперение у кур, — это ген неполного до-минирования (по отношению к рецессивному гену, ответственному за формирование белого цвета оперения)?
2. У норок коричневая окраска меха доминирует над голубой. Скрестили коричневую самку с самцом голубой окраски. Среди потомства два щенка коричневых и один голубой. Чистопородна ли самка?
3. Скрестили пестрых петуха и курицу. Получили 26 пестрых, 12 черных и 13 белых цыплят. Как наследуется окраска оперения у кур?

13.11.2011

Источник: xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai