Héritage de la couleur du plumage chez les poulets. Interaction de gènes non alléliques : complémentarité, épistasie, polymérisme, pléiotropie
Amélioration des pigments d'oiseaux.
Contrairement aux mammifères, chez qui la nature de la pigmentation de la peau et
la racine des cheveux dépend principalement de deux types différents de pigments appartenant au groupe des mélanines (eumélanine et phéomélanine), synthétisés, comme d'autres protéines, dans le corps lui-même, chez les oiseaux, en plus des mélanines, il existe également un autre pigment cristallin jaune - la xanthophylle, qui est formé de plantes supérieures et pénètre dans le corps des oiseaux sous forme finie. La xanthophylle chez certaines races de poulets se dépose uniquement dans la peau, le bec, la peau des pattes, mais pas dans la couverture de plumes. Lorsqu'ils sont croisés avec des races d'oiseaux dans lesquelles ce pigment est déposé uniquement dans la graisse, la capacité de former un pigment jaune dans la peau, le bec et les pattes n'apparaît pas à la première génération, c'est-à-dire que ce trait se comporte comme un trait récessif. Chez les races de poulets dans lesquelles ce pigment est généralement formé, il peut ne pas apparaître avec un manque de xanthophylle dans l'alimentation, ou il commence à disparaître à mesure que la ponte augmente.
Les races d'oiseaux entièrement pigmentées ont généralement un autre pigment dans la peau, la mélanine, qui, en présence de xanthophylle, donne à la peau des pattes une teinte verte et, en son absence, bleue.
Quant aux poulets blancs, le caractère héréditaire d'un tel plumage
différent. Les Livournes blancs et les Blancs russes auront ce trait
dominante par rapport à presque toutes les couleurs pigmentées (lorsqu'elles sont croisées avec des New Hampshires et des Rhode Islands rouges, les croisements de la première génération ont une petite quantité de plumes pigmentées). D'autre part, dans les races de poulet telles que la Wyandotte blanche et la Plymouth Rock blanche, ce type de plumage est hérité comme un trait récessif typique.
Le plumage noir des poules des races Australorp, Minorque, Leghorn noire, Wyandot noire domine le plumage rouge des poules du Rhode Island, du New Hampshire, et d'autres races au plumage bleu (poules andalouses bleues), qui, lors d'élevages ultérieurs de croisements "en lui-même", donne une répartition en blanc, bleu et noir dans un rapport proche de 1:2:1.
Chez les dindes, le plumage noir domine le bronze ; blanche
le plumage de la dinde se comporte comme un trait récessif. Particulièrement
le plumage est hérité chez les poulets Plymouth Rock à rayures grises. Premièrement, le dimorphisme sexuel s'exprime assez clairement ici: les coqs déjà diurnes diffèrent des poulettes en ce qu'ils ont une tache claire assez grande à l'arrière de la tête (chez les poulettes, c'est assez insignifiant), et chez les oiseaux adultes, la rayure des plumes est beaucoup plus prononcé chez les coqs. Ce signe domine sur la pigmentation continue. Deuxièmement, la rayure de Plymouth Rocks est un exemple typique de l'héritage de traits liés au sexe: lorsque de tels coqs rayés sont croisés avec des poules noires, par exemple la race Minorque, tous les descendants de la première génération ont un plumage rayé gris, tandis que lorsque les coqs noirs de Minorque sont croisés réciproquement avec des poules rayées de Plymouth Rock
la progéniture diffère en ce que tous les mâles auront un plumage rayé, tandis que les femelles auront du noir. La manifestation de ce trait dans la deuxième génération est également particulière; dès le premier type de croisement à la deuxième génération, tous les coqs seront rayés de gris, et parmi les poules, la moitié sera noire et l'autre
moitié gris-rayé ; à partir du deuxième type de croisement réciproque à la deuxième génération, tant chez les coqs que chez les poules, il y aura également des rayures noires et grises.
Le but d'étudier la biologie au niveau du profil au lycée est de développer les intérêts cognitifs, les capacités intellectuelles et créatives des élèves, en maîtrisant le système de connaissances biologiques à un niveau élevé.
Lors de l'étude de la section "Fondamentaux de la génétique et de la sélection", cet objectif peut être atteint grâce à la formation des compétences et des capacités des étudiants à résoudre des problèmes génétiques de différents niveaux de complexité.
En plus des tâches compilées en tenant compte des interactions des gènes alléliques qui provoquent l'héritage dominant et récessif des traits, le phénomène de dominance incomplète, il est conseillé d'introduire une analyse de l'héritage des traits résultant de l'interaction des gènes non alléliques. La solution de tels problèmes contribue à la compréhension que le génotype est un système fonctionnellement intégral de gènes en interaction.
Les étudiants les plus capables peuvent être chargés de composer indépendamment de tels problèmes. L'utilisation de tâches de ce niveau de complexité implique l'assimilation de variantes stéréotypées de l'héritage des traits et contribue à la mise en œuvre d'un autre objectif important de l'éducation biologique spécialisée - l'éducation de la conviction dans la connaissance de la faune.
Héritage intermédiaire de la couleur dans la beauté nocturne
Interaction de gènes non alléliques
Interaction complémentaire. La complémentarité (action mutuellement complémentaire des gènes) est un phénomène lorsqu'un trait ne se développe qu'avec l'action mutuelle de deux gènes non alléliques dominants, dont chacun individuellement ne provoque pas le développement d'un trait.
Exemple 1. Héritage de la couleur du périanthe chez le pois de senteur :
MAIS– synthèse d'un propigment incolore ;
un- manque de pigments;
À- synthèse d'une enzyme qui transforme le pigment en pigment violet ;
b- manque d'enzymes;
AAbb- périanthe blanc ;
aaBB- périanthe blanc ;
MAIS-À- - périanthe violet.
Exemple #2. Héritage des couleurs chez la souris.
gène allélique MAIS contrôle la synthèse du pigment noir chez la souris ;
un– manque de pigments ;
À- un gène qui assure l'accumulation de pigment principalement à la base et à la pointe des cheveux ;
b– distribution uniforme du pigment ;
MAIS-À– couleur grise du pelage chez la souris (agouti) ;
MAIS-bb- couleur noire de la laine;
aaB- - Laine blanche;
aabb- Laine blanche.
épistasie- suppression d'un gène par un autre. Si l'allèle dominant a un effet épistatique, on parle d'épistasie dominante. Avec l'épistasie récessive, les allèles récessifs à l'état homozygote présentent un tel effet.
Exemple 1. Héritage de la couleur des fruits chez certaines citrouilles :
À- coloration jaune ;
b– coloration verte ;
MAIS- supprime la manifestation de la couleur;
un- n'interfère pas avec le développement de la couleur;
À-MAIS- - couleur blanche des fruits ;
bbA- - couleur blanche des fruits ;
À-aa- couleur jaune des fruits ;
bbaa- couleur verte des fruits.
Exemple #2. Héritage de la couleur du plumage chez les poulets :
MAIS- couleur noire;
MAIS- couleur blanche;
je- un gène qui supprime la manifestation de la couleur ;
je- un gène qui n'empêche pas la manifestation de la couleur ;
MAIS-je- - couleur blanche; b
aai- - couleur blanche;
MAIS-ii- couleur noire.
Dans l'épistasie, l'effet modulateur consiste en la suppression de la fonction d'autres gènes par certains gènes. Les gènes qui ont cet effet sont appelés inhibiteurs ou suppresseurs. Les gènes qui améliorent les fonctions d'autres gènes sont appelés intensificateurs.
Polymérisme- le phénomène où plusieurs gènes dominants non alléliques sont responsables d'un effet similaire sur le développement d'un même trait. Plus il y a de tels gènes présents dans le génotype, plus le trait est prononcé. Ces gènes sont appelés plusieurs, polymère, ou polygénique et sont désignés par une lettre de l'alphabet latin avec des indices numériques.
Exemple. Hérédité de la couleur du grain chez le blé :
UNE 1 UNE 1 UNE 2 UNE 2- grains rouges;
les trois allèles dominants sont des grains rouge clair;
deux allèles dominants sont des grains roses ;
n'importe quel allèle dominant - grains rose clair;
une 1 une 1 une 2 une 2- grains blancs.
Pléiotropie- Action multiple d'un gène. Dans ce cas, un gène est responsable du développement de plusieurs traits.
Exemple. Le gène responsable du développement des pattes raccourcies chez les poulets détermine le développement d'un bec raccourci.
Tâches
№ 1. Quelle sera la séparation génotypique et phénotypique dans la première génération d'hybrides lors du croisement de plantes de pois de senteur avec le génotype : aaBB et AaBb; AAbb et AaBb?
№ 2. Quelle sera la progéniture du croisement de souris agouti avec le génotype AaBb, Entre elles? Quelle ségrégation phénotypique et génotypique vous attendez-vous à obtenir dans un croisement d'analyse si vous supposez que l'individu gris à l'étude est homozygote pour deux gènes ? Hétérozygote pour deux gènes ?
№ 3. Citrouilles jaunes avec un génotype Bbaa, se reproduisent par autopollinisation. Quelle ségrégation génotypique et phénotypique attendez-vous chez les hybrides F1 ?
Quels résultats espérez-vous obtenir en croisant des citrouilles hétérozygotes vertes et blanches ?
№ 4. Quels résultats d'analyse des croisements espérez-vous obtenir si vous examinez le génotype des plants de blé à graines roses ?
N ° 5. Le gène dominant qui provoque le développement de pattes raccourcies chez les poulets provoque également un raccourcissement du bec. Chez les poulets homozygotes, le bec est si petit qu'ils meurent en raison de leur incapacité à percer la coquille et à sortir de l'œuf. Quels seront les génotypes et phénotypes de 600 poulets obtenus par croisement d'oiseaux hétérozygotes à pattes courtes ? Combien de poussins mourront sans sortir de leurs œufs ?
Littérature
Bogoyavlensky Yu.K., Ulissova T.N., Yarovaya I.M., Yarygin V.N. La biologie. - M.: "Médecine", 1999
Maksimov G.V.., Vasilenko V.N., Maksimov V.G., Maksimov A.G. Petit dictionnaire de termes génétiques. - M. : Livre universitaire, 2001
Yarygin V.N., Vasilyeva V.I., Volkov I.N., Sinelshchikova V.V. La biologie. - M. : Ecole Supérieure, 1999
Croix monohybride
№1. Un enfant de la famille est né en bonne santé et le second avait une maladie héréditaire grave et est décédé immédiatement après la naissance.
Quelle est la probabilité que le prochain enfant de cette famille soit en bonne santé ? Une paire de gènes autosomiques est considérée.
La solution. Nous analysons les génotypes des parents : les deux parents sont en bonne santé, ils ne peuvent pas avoir cette maladie héréditaire, car. elle conduit à la mort de l'organisme immédiatement après la naissance.
Si nous supposons que cette maladie se manifeste de manière dominante et qu'un trait sain est récessif, alors les deux parents sont récessifs. Ensuite, ils ne peuvent pas avoir d'enfant malade, ce qui contredit l'état du problème.
Si la maladie est récessive et que le gène d'un trait sain est hérité de manière dominante, les deux parents doivent être hétérozygotes et ils peuvent avoir des enfants sains et malades. Nous élaborons un schéma croisé:
Réponse: Le rapport dans la progéniture est de 3: 1, la probabilité d'avoir un enfant en bonne santé dans cette famille est de 75%.
№2. Une grande plante a été pollinisée avec un organisme homozygote ayant une croissance de tige normale. Dans la progéniture, 20 plantes de croissance normale et 10 plantes de croissance élevée ont été obtenues.
A quelle division correspond cette croix - 3:1 ou 1:1 ?
La solution: L'organisme homozygote peut être de deux types : dominant (AA) ou récessif (ah). Si nous supposons que la croissance normale de la tige est déterminée par le gène dominant, alors toute la progéniture sera «uniforme», ce qui contredit l'état du problème.
Pour que la division se produise, une plante à croissance normale doit avoir un génotype récessif, tandis qu'une plante à croissance haute doit être hétérozygote.
Réponse: Le rapport entre le phénotype et le génotype chez la progéniture est de 1:1.
№3. Lorsque des lapins noirs ont été croisés entre eux, des lapins noirs et blancs ont été obtenus dans la progéniture.
Élaborez un schéma de croisement si l'on sait qu'une paire de gènes autosomiques est responsable de la couleur du pelage.
La solution: Les organismes parentaux ont les mêmes phénotypes - noirs, et une "division" s'est produite dans la progéniture. Selon la deuxième loi de G. Mendel, le gène responsable du développement de la couleur noire domine et les organismes hétérozygotes sont croisés.
№4. Sasha et Pacha ont les yeux gris, tandis que leur sœur Masha a les yeux verts. La mère de ces enfants a les yeux gris, bien que ses deux parents aient les yeux verts. Le gène responsable de la couleur des yeux est situé sur le chromosome non sexuel (autosome).
Déterminer les génotypes des parents et des enfants. Dressez un tableau croisé.
La solution: Selon le corps de la mère et de ses parents, on détermine que la couleur grise des yeux est un trait récessif (deuxième loi de G. Mendel).
Car une « division » est observée chez la progéniture, alors l'organisme paternel doit avoir les yeux verts et un génotype hétérozygote.
№5. Mère brune; père est blond, il n'y avait pas de brunes dans son pedigree. Trois enfants sont nés : deux filles blondes et un fils brun.
Le gène de ce trait est situé sur l'autosome.
Analyser les génotypes de la progéniture et des parents.
La solution: Le génotype de l'organisme paternel doit être homozygote, car. dans son pedigree, il y a une ligne claire dans la couleur des cheveux. Le génotype homozygote est dominant (AA) ou récessif (ah).
Si le génotype du père est homozygote dominant, il n'y aura pas d'enfants aux cheveux noirs dans la progéniture - une "uniformité" apparaîtra, ce qui contredit l'état du problème. Par conséquent, le génotype du père est récessif. L'organisme mère doit être hétérozygote.
Réponse: Le rapport entre le phénotype et le génotype chez la progéniture est de 1:1 ou 50 % 50 %.
№6. Une personne a une maladie - l'anémie falciforme. Cette maladie se traduit par le fait que les globules rouges ne sont pas ronds, mais en forme de faucille, ce qui réduit le transport d'oxygène.
L'anémie falciforme est héritée comme un trait incomplètement dominant, et l'état homozygote du gène conduit à la mort de l'organisme dans l'enfance.
Dans la famille, les deux conjoints présentent des signes d'anémie.
Quel est le pourcentage de chance qu'ils aient un bébé en bonne santé ?
La solution:
Réponse: 25% d'enfants en bonne santé dans cette famille.
Le dihybride croise l'héritage indépendant des gènes
№1. Mutations génétiques qui provoquent un raccourcissement des membres (un) et cheveux longs (dans) chez les ovins, sont transmis à la génération suivante de manière récessive. Leurs allèles dominants forment des membres normaux (MAIS) et cheveux courts (À). Les gènes ne sont pas liés.
Des moutons et des moutons à traits dominants ont été élevés à la ferme et 2336 agneaux ont été obtenus dans la descendance. Parmi ceux-ci, 425 poil long avec des membres normaux et 143 poil long avec des membres courts.
Déterminez le nombre d'agneaux à poils courts et combien d'entre eux ont des membres normaux ?
La solution. Nous déterminons les génotypes des parents par descendance récessive. Selon la règle de "pureté des gamètes" dans la progéniture pour chaque trait, un gène de l'organisme paternel, l'autre gène de l'organisme maternel, par conséquent, les génotypes des parents sont dihétérozygotes.
une). On trouve le nombre d'agneaux à poil long : 425 + 143 = 568.
2). Trouvez le nombre de poils courts : 2336 - 568 = 1768.
3). Nous déterminons le nombre de cheveux courts avec des membres normaux:
1768 ---------- 12h00
x ----------- 9 heures x = 1326.
№2. Chez l'homme, le gène de la coloration de la peau noire (À) domine complètement le gène de la peau européenne (dans), et la maladie drépanocytose se manifeste par un gène incomplètement dominant (UN), et des gènes alléliques à l'état homozygote (AA) conduire à la destruction des érythrocytes, et cet organisme devient non viable.
Les gènes des deux traits sont situés sur des chromosomes différents.
Une femme négroïde de race pure d'un homme blanc a donné naissance à deux mulâtres. Un enfant n'avait aucun signe d'anémie et le second est mort d'anémie.
Quelle est la probabilité que le prochain enfant ne présente aucun signe d'anémie ?
La solution. Nous élaborons un schéma croisé:
Réponse: La probabilité d'avoir un enfant en bonne santé dans cette famille est de 1/4 = 25%
№3. gènes récessifs (un) et (Avec) déterminer la manifestation de maladies telles que la surdité et l'albinisme chez l'homme. Leurs allèles dominants contrôlent l'hérédité de l'audition normale (MAIS) et synthèse de pigment de mélanine (DE).
Les gènes ne sont pas liés.
Les parents ont une ouïe normale ; mère brune, père albinos. Trois jumeaux identiques sont nés avec deux caractéristiques.
Quelle est la probabilité que le prochain enfant de cette famille ait les deux conditions ?
La solution.
Selon la règle de « pureté des gamètes », il a été déterminé que les parents sont dihétérozygotes :
Réponse: La probabilité d'avoir un enfant atteint des deux maladies est de 1/8 = 12,5 %
№4. Deux paires de gènes autosomiques présentant une hérédité indépendante sont à l'étude.
Un coq à la crête rose et aux pattes emplumées est croisé avec deux poules à la crête rose et aux pattes emplumées.
Dès la première poule, des poulets aux pattes à plumes ont été obtenus, certains avaient un peigne rose et l'autre partie avait un simple peigne.
Les poussins de la deuxième poule avaient un peigne rose, et certains d'entre eux avaient des pattes à plumes et certains d'entre eux n'avaient pas de plumes.
Déterminer les génotypes d'un coq et de deux poules.
La solution.
Selon l'état du problème, les deux parents ont les mêmes phénotypes, et chez la progéniture de deux croisements, une division s'est produite pour chaque trait. Selon la loi de G. Mendel, seuls les organismes hétérozygotes peuvent donner une "division" à la progéniture. Nous élaborons deux schémas croisés.
Interaction de gènes non alléliques
№1. Deux paires de gènes non alléliques non liés qui déterminent la couleur de la fourrure de l'hermine sont à l'étude.
Gène dominant d'une paire (MAIS) détermine la couleur noire, et son allèle récessif (un)- couleur bleue.
Gène dominant de l'autre paire (À) contribue à la manifestation de la pigmentation du corps, son allèle récessif (dans) ne synthétise pas de pigment.
Lors du croisement d'individus noirs entre eux, la progéniture s'est avérée être des individus à fourrure bleue, noire et albinos.
Analyser les génotypes des parents et le ratio théorique dans la progéniture.
La solution.
Réponse: 9 noirs, 3 albinos, 4 bleus.
№2. L'hérédité de la couleur du plumage chez les poulets est déterminée par deux paires de gènes non alléliques non liés situés dans l'autosome.
Gène dominant d'une paire (MAIS) détermine la synthèse du pigment de mélanine, qui assure la présence de la couleur. gène récessif (un) ne conduit pas à la synthèse de pigment et les poulets se révèlent blancs (albinisme des plumes).
Gène dominant de l'autre paire (À) supprime l'action des gènes de la première paire, à la suite de quoi la synthèse des pigments ne se produit pas, et les poulets deviennent également albinos. Son allèle récessif (dans) n'a pas d'effet de chute.
Deux organismes hétérozygotes pour deux paires d'allèles sont croisés.
Déterminez le rapport entre les poulets au plumage coloré et les albinos dans la progéniture.
La solution.
Réponse: 13 blancs, 3 teints.
№3.
Chez l'avoine, la couleur du grain est déterminée par deux paires de gènes non alléliques et non liés.
Un gène dominant (MAIS) détermine la couleur noire, un autre gène dominant (À)- Couleur grise. Le gène noir supprime le gène gris.
Les deux allèles récessifs déterminent la couleur blanche des grains.
Lorsqu'elles sont pollinisées par des organismes dihétérozygotes, des plantes à grains noirs, gris et blancs sont apparues dans la progéniture.
Déterminer les génotypes des organismes parentaux et le rapport phénotypique chez la progéniture.
La solution.
Réponse: 12 noirs, 3 gris, 1 blanc.
Héritage de gènes situés sur les chromosomes sexuels
№1. Gène pour la coagulation normale du sang (MAIS) chez l'homme, elle est héritée de manière dominante et est liée à X-chromosome. Mutation récessive de ce gène (un) conduit à l'hémophilie - incoagulabilité du sang.
À Le chromosome ne possède pas de gène allélique.
Déterminez le pourcentage de probabilité de naissance d'enfants en bonne santé dans une jeune famille, si la mariée a une coagulation sanguine normale, bien que sa sœur ait des signes d'hémophilie. La mère du marié souffre de cette maladie et le père est en bonne santé.
La solution. 1) Déterminer le génotype de la mariée. Selon l'état du problème, la sœur de la mariée a un génotype récessif X un X un , donc les deux sœurs reçoivent le gène de l'hémophilie (de leur père). Par conséquent, une mariée en bonne santé est hétérozygote.
2) Déterminer le génotype du marié. La mère du marié avec des signes d'hémophilie X un X un , donc, selon la théorie chromosomique du sexe, elle transmet le gène récessif à son fils X un U .
Réponse: le rapport phénotypique est de 1:1, 50% des enfants sont en bonne santé.
№2. Une paire de gènes alléliques est étudiée dans X un chromosome qui régule la vision des couleurs chez l'homme.
La vision normale des couleurs est le trait dominant, tandis que le daltonisme est récessif.
Analyser le génotype de l'organisme de la mère.
On sait que la mère a deux fils, dont l'un a une femme malade et un enfant en bonne santé. Dans la famille du second, il y a une fille présentant des signes de daltonisme et un fils dont la vision des couleurs est normale.
La solution. 1) Déterminer le génotype du premier fils. Selon l'état du problème, il a une femme malade et un enfant en bonne santé - ce ne peut être qu'une fille X A X un . La fille a reçu le gène récessif de la mère et le gène dominant du père, par conséquent, le génotype du corps masculin est dominant (X AW) .
2) Déterminer le génotype du deuxième fils. Sa fille est malade X un X un , ce qui signifie qu'elle a reçu l'un des allèles récessifs de son père, donc le génotype du corps masculin est récessif (X à Y -) .
3) On détermine le génotype de l'organisme mère par ses fils :
Réponse: le génotype de la mère est hétérozygote X A X un .
№3. L'albinisme chez l'homme est déterminé par un gène récessif (un) situé dans l'autosome, et l'une des formes de diabète est déterminée par le gène récessif (dans) lié au sexe X -chromosome.
Les gènes dominants sont responsables de la pigmentation (MAIS) et métabolisme normal (À) .
À Le chromosome ne contient aucun gène.
Le couple a les cheveux noirs. Les deux mères souffraient de diabète et les pères sont en bonne santé.
Un enfant est né malade pour deux raisons.
Déterminez le pourcentage de probabilité de naissance d'enfants sains et malades dans cette famille.
La solution. En appliquant la règle de «pureté des gamètes», nous déterminons les génotypes des parents par la couleur des cheveux - génotypes hétérozygotes Ah.
Selon la théorie chromosomique du sexe, il a été déterminé que le père était diabétique X à Y - et la mère est en bonne santé X V X siècle.
Nous composons le réseau de Punnett - les gamètes de l'organisme paternel sont écrits horizontalement, les gamètes de l'organisme maternel sont écrits verticalement.
Réponse: six organismes sur seize sont dominants de deux manières - la probabilité de naissance est de 6/16 = 37,5 %. Dix patients : 10/16 = 62,5 %, dont deux patients pour deux motifs : 2/16 = 12,5 %.
№4. Deux gènes récessifs situés dans des régions différentes X les chromosomes provoquent des maladies humaines telles que l'hémophilie et la dystrophie musculaire. Leurs allèles dominants contrôlent la coagulation sanguine normale et le tonus musculaire.
À Le chromosome ne contient pas de gènes alléliques.
La mère de la mariée souffre de dystrophie, mais selon le pedigree, elle a une coagulation sanguine normale et le père était atteint d'hémophilie, mais sans aucun signe dystrophique.
Le marié a les deux maladies.
Analysez la progéniture de cette famille.
La solution.
Réponse: tous les enfants ont la maladie, 50% d'hémophilie et 50% de malnutrition.
Héritage de gènes liés. Phénomène de croisement.
№1. Le gène de croissance humaine et le gène qui détermine le nombre de doigts sur les membres sont dans le même groupe de liaison à une distance de 8 morganides.
Une taille normale et cinq doigts sur les mains sont des traits récessifs. La grande taille et la polydactylie (six doigts) apparaissent de manière autosomique dominante.
La femme est de taille normale et a cinq doigts à la main. Le mari est hétérozygote pour deux paires d'allèles et il a hérité du gène grand de son père et du gène à six doigts de sa mère.
Déterminer le pourcentage de phénotypes probables dans la progéniture.
La solution.
Réponse: 46% 46% 4% 4%
№2. Deux gènes qui régulent les réactions métaboliques dans le corps humain sont liés à X-chromosome et sont situés à une distance de 32 morganides les uns des autres. À Le chromosome ne contient pas de gènes alléliques.
Les gènes dominants contrôlent le métabolisme normal.
Les effets de divers facteurs mutagènes modifient la séquence des nucléotides dans ces zones X-chromosomes, ce qui entraîne des déviations dans la synthèse des substances et des maladies héréditaires de type récessif.
De parents sains, un enfant malade naît avec deux gènes mutants dans le génotype.
Quel est le pourcentage de chance d'avoir le prochain enfant avec un trouble métabolique ?
La solution. Selon l'état du problème dans cette famille, un enfant malade est un fils en X et Y car d'un père en bonne santé, les filles ne peuvent pas être malades.
Le fils a reçu des gènes récessifs de la mère, par conséquent, le génotype de la mère est hétérozygote
Nous élaborons un schéma croisé:
Réponse: la probabilité d'avoir des enfants malades est de 33 %, dont 17 % sont des patients atteints de deux maladies métaboliques, 8 % d'une maladie et 8 % d'une autre.
Les principaux traits qualitatifs des oiseaux comprennent la couleur et la forme du plumage, la forme de la crête chez les poulets, la couleur de la coquille des œufs, la présence d'éperons chez les coqs, etc. Les traits qualitatifs sont contrôlés par un ou plusieurs gènes, l'action dont souvent ne dépend pas de l'action de facteurs non héréditaires. A chaque paire de traits qualitatifs correspond une paire de gènes alléliques qui contrôlent leur développement. La plupart des traits qualitatifs n'ont que deux états alternatifs (par exemple, la coquille d'œuf - colorée ou non peinte, la couleur du duvet chez les poussins d'un jour du croisement autosexe "Haysex brown" - marron ou jaune clair, etc.).
Génétique de la couleur du plumage
Il existe environ 30 gènes principaux qui contrôlent la couleur du plumage chez les oiseaux, ce qui donne de nombreux génotypes de toutes sortes de recombinaisons. L'effet du gène dépend du sexe, de l'âge, de la précocité et d'autres facteurs.
La couleur du plumage chez les poulets est déterminée par quatre couleurs primaires : noir, blanc, marron et doré. Leurs diverses combinaisons, multipliées par les différences de nuances et la répartition des plumes individuelles le long du motif, créent une variété de phénotypes. Environ 600 formes et combinaisons différentes de couleurs de plumage sont connues. La couleur du plumage dépend principalement des propriétés chimiques de la plume et en partie de ses propriétés physiques. La mélanine, principal pigment contenu dans les plumes, est divisée en eumélanine et phéomélanine, selon la couleur des granules de pigment et leurs propriétés.
Pour la formation d'un signe alternatif de couleur noire unie chez un oiseau, il est nécessaire que l'eumélanine pénètre dans toutes les ébauches de plumes de tous les ptéryles. Cela se produit sous l'influence du gène E, qui est présent dans le génotype de toutes les poules et coqs noirs (races de mineurs noirs, cochinchins noirs, langshans, etc.). Lorsqu'un oiseau de génotype ^ (par exemple, la race Langshan) est croisé avec un oiseau de génotype avec l'allèle normal e + e (leghorn brune), une nette différence est observée entre les couleurs des mâles et des femelles dans la progéniture , c'est-à-dire qu'un dichromatisme sexuel est observé. Dans cette variante de croisement, les poules de la première génération auront un plumage noir uni et les coqs seront noirs avec un cou et un «top» rouge doré.
À la suite de recherches, sept allèles multiples ont été trouvés chez des poulets au locus E : Era est un diffuseur de pigment noir dans tout le corps ; ewh - blé semi-dominant ; e+ - type normal (sauvage); e6 - marron ou perdrix; e5 - tête tachetée; eus - buttercap; ey - blé récessif. Schématiquement, la dominance des gènes de la série du locus E s'écrit : E> ewh> e+> eb> e?> ew<~ >UE.
Le gène E fournit la couleur noire de tout le plumage, tandis que d'autres allèles de cette série limitent le dépôt d'eumélanine dans certaines zones ; sur d'autres parties du corps, d'autres couleurs se forment, selon le génotype. Cependant, certains autres gènes qui ne sont pas inclus dans la série E peuvent également affecter la distribution du pigment noir dans tout le corps : Co - le gène colombien de couleur ; Me - gène mélanique à dominance incomplète; II - gène pour la couleur brun foncé.
La couleur dorée du plumage est due au pigment phéomélanine et est contrôlée par le gène récessif lié au sexe de la couleur dorée 5 (races de Rhode Island, New Hampshire, leghorn brune, minorque, etc.). Dans des races telles que le wyandot blanc, le brahma noir, le sussex et d'autres, au lieu du gène b, son allèle dominant est situé dans le même locus du chromosome - le gène d'argent B, qui inhibe le développement de la coloration rouge, dorée et brune, la coloration des plumes ou leurs parties blanches (par manque de pigment).
L'héritage des gènes dorés et argentés se produit le plus souvent "en croix", c'est-à-dire que les filles héritent de la couleur du plumage de leur père et des fils de leur mère. Un exemple classique d'un tel héritage, qui mérite l'attention des éleveurs, est le croisement de coqs Leghorn bruns (génotype 55) avec des poules brama foncées (génotype 5 "-). Le résultat est des mâles au plumage argenté (&) et des poules avec plumage doré (5 -).
De plus, dans la série B, une mutation de l'albinisme incomplet (y11) a été retrouvée en relation avec les gènes 5 et 5 : les poulets porteurs de cet allèle ont les yeux roses et le duvet gris sale, et les poulets adultes ont un plumage clair (presque blanc).
De nombreuses races de poulets ont un plumage blanc phénotypiquement solide, cependant, la couleur blanche du plumage peut avoir une nature génétique différente, qui ne peut être révélée que par une analyse génétique. Le plumage blanc dépend du gène dominant de la couleur blanche (Y), du gène récessif de la couleur blanche (c), ainsi que de certains autres gènes (a - gène de l'albinisme complet, "- gène de la couleur blanche avec des taches rouges). Il convient de noter que, quelle que soit la nature génétique, les plumes blanches sont dépourvues de granules de pigment. Ce groupe comprend les races de leggorn blanc, de wyandot blanc, de roche plymouth blanche, de soie, d'orpington, etc.
Lors de l'étude de l'hérédité de la couleur blanche, il a été noté que le gène / supprime l'action non seulement de l'allèle récessif /, mais également du gène C, qui est le gène dominant pour le plumage coloré. Par exemple, lors du croisement de coqs de la race Leghorn blanche (génotype // CO avec des poules blanches de race Wyandot (Iss) de la première génération, tous les descendants au plumage blanc sont obtenus. Dans Rg il y aura un clivage selon le phénotype de 13 blancs : 3 colorés (interaction épistatique de gènes non alléliques).
La couleur brune du plumage (rouge-brun, fauve) a un modèle d'hérédité polygénique, c'est-à-dire qu'elle dépend de
l'action d'un grand nombre de gènes qui contrôlent le dépôt du pigment phéomélanine.
En plus des gènes ci-dessus qui contrôlent la couleur du plumage, les gènes associés au taux de croissance du plumage (A- - plumage lent, Kp - super-lent, A : - plumage rapide) intéressent particulièrement les éleveurs ; gènes qui déterminent l'absence partielle ou totale de plumage (N0 - cou nu, 5c - manque de couverture de plumes sur les pattes, Ap - gène mutant autosomique pour le non-plumage des poulets, l - nu); gènes qui causent des caractéristiques de plumage principalement chez les races ornementales de poulets (O - froideur, Mb - la présence d'un réservoir et d'une barbe, d - soyeux, P - cheveux bouclés, ainsi que des pattes hirsutes et une longue queue, qui sont déterminées par plusieurs gènes).
Chez les oiseaux, un effet génétique particulier a été noté sous la forme d'un mosaïcisme dans la couleur du plumage du corps et des pattes. Il existe 22 cas connus de coloration en mosaïque d'un oiseau croisé. Ainsi, lors du croisement de coqs Leghorn bruns avec des poules Sussex argentées, une progéniture a été obtenue, dont la moitié du corps était de couleur dorée (type paternel), ce qui est un héritage récessif, et l'autre moitié du corps était en argent (type maternel) . ).
En aviculture, des succès significatifs ont été obtenus dans l'étude des schémas d'héritage de la couleur du plumage, ce qui a permis aux éleveurs de créer des lignées autosexuées et des croisements de poulets (Lohmann, Cobb 100+>, Ross white, Rhodonite, UK-Kuban 123, " Hi -sex brown », etc.), poulets de chair sans plumes (obtenus au Canada et aux États-Unis).
Comme vous le savez, la dominance est la suppression de l'action d'un allèle par un autre allèle, qui est un gène : A> a, B> b, C> c, etc.
Mais il existe une interaction dans laquelle l'allèle d'un des gènes supprime l'action des allèles d'autres gènes, par exemple, A > B ou B A, a > B ou b > A, etc. Ce phénomène de « dominance » entre les gènes s'appellent épistasie.
L'interaction épistatique des gènes est de nature opposée à l'interaction complémentaire.
Les gènes qui suppriment l'action d'autres gènes sont appelés suppresseurs ou inhibiteurs. Ils peuvent être dominants ou récessifs. Les gènes suppresseurs sont connus chez les animaux (mammifères, oiseaux, insectes) et chez les plantes. Ils sont généralement notés I ou Su dans le cas de l'état dominant des gènes et i ou su pour leurs allèles récessifs (des mots anglais inhibit ou suppressor).
Actuellement, l'épistasie est divisée en deux types : dominant et récessif.
En dessous de épistasie dominante comprendre la suppression par l'allèle dominant d'un gène de l'action de la paire allélique d'un autre gène. Parmi les nombreux exemples d'épistasie dominante établie aussi bien chez les animaux que chez les végétaux, nous n'en citerons que quelques-uns.
Certaines races de poules ont un plumage blanc (leghorn blanche, primordok blanc, etc.), tandis que d'autres races ont un plumage coloré (Australorp, New Hampshire, Plymouth Rock rayé, etc.). Le plumage blanc des différentes races de poulets est déterminé par plusieurs gènes différents. Ainsi, par exemple, la couleur blanche dominante est déterminée par les gènes CCII (leghorns blancs) et la couleur blanche récessive est déterminée par ccii (Sussex blancs, Minorks blancs, Plymouthrocks blancs). Le gène C détermine la présence d'un précurseur de pigment (chromogène), c'est-à-dire la couleur de la plume, son allèle c - l'absence de chromogène et, par conséquent, l'incolore de la plume de l'oiseau. Le gène I est un suppresseur de l'action du gène C, l'allèle i ne supprime pas son action. En présence d'une seule dose de gène I dans le génotype de l'oiseau, l'effet des gènes de couleur ne se manifestera pas. Par conséquent, lors du croisement de Leghorns blanches CCII avec des races CCii colorées, en règle générale, la couleur blanche de CCIi domine. Lors du croisement de plymouthrocks ccii blancs avec des races CCii colorées, les hybrides sont colorés avec Ccii. Par conséquent, à Leggorns, le blanc est dominant, tandis qu'à Plymouth Rocks, il est récessif.
Si des leghorns blanches CCII sont croisées avec des Plymouthrocks blancs récessifs ccii, alors dans la première génération, les poulets sont également CcIi blancs. Lors du croisement d'hybrides F 1 entre eux en deuxième génération, il y a un clivage de couleur par rapport au 13/16 blanc : 3/16 coloré.
Comment expliquer la relation qui en résulte ? Tout d'abord, ce rapport indique une séparation en deux gènes, cette séparation peut être représentée par 9(C-I-) + 3(ccI-) + 1(ccii) = 13 et 3(C-ii), ce qui correspond à la formule 9 : 3:3:1.
Évidemment, dans ce cas, la couleur des leggorns n'est pas due à la présence de gènes spéciaux de couleur blanche, mais à l'action du gène suppresseur de couleur (I-). Ensuite, le génotype des Leghorns blancs homozygotes devrait être CCII, où I est le gène suppresseur de couleur et C est le gène de couleur. White Plymouth Rocks doit être génotypiquement homozygote pour les deux facteurs récessifs ccii, où c est l'absence de couleur et i est l'absence de suppression de couleur. En raison de l'épistasie I > C, les poulets hybrides de la première génération CcIi doivent être blancs. En F 2, toutes les poules de génotypes 9/16 C-I-, 3/1 6 ccI- et 1/1 6 ccii doivent également être blanches, et seules les poules de la même classe phénotypique 3/1 6 (C-ii) sont colorées , car il contient le gène de couleur et n'a pas son suppresseur.
Ainsi, la suppression de l'action de l'allèle dominant du gène qui détermine le développement de la couleur par l'allèle dominant d'un autre gène (suppresseur) provoque une scission du phénotype dans le rapport de 13: 3 en F 2.
L'épistasie dominante peut également donner un autre rapport lors du fractionnement en F 2 selon le phénotype, à savoir 12: 3: 1. Dans ce cas, la forme homozygote pour les deux facteurs récessifs aabb sera phénotypiquement différente des formes à allèles dominants de deux gènes A-B- et forme avec l'un d'eux : aaB- et A-bb. Un tel découplage a été établi pour l'héritage de la couleur des fruits dans les citrouilles, les peaux d'oignon et d'autres traits. Dans ce cas, l'inhibiteur dominant participe également au clivage.
Nous avons analysé l'interaction de seulement deux gènes. En effet, de nombreux gènes interagissent selon le type d'épistasie. Les gènes suppresseurs ne déterminent généralement pas eux-mêmes une réaction qualitative ou un processus de synthèse, mais suppriment uniquement l'action d'autres gènes. Cependant, lorsque nous disons qu'un gène suppresseur n'a pas sa propre influence qualitative sur un trait, cela ne s'applique qu'à ce trait. En fait, un inhibiteur, supprimant, par exemple, la formation de pigments, peut avoir un effet pléiotropique sur d'autres propriétés et traits.
En dessous de épistasie récessive comprendre ce type d'interaction lorsque l'allèle récessif d'un gène, étant à l'état homozygote, ne laisse pas apparaître les allèles dominants ou récessifs d'autres gènes : aa > B ou aa > bb.
Nous avons déjà eu l'occasion de nous familiariser avec le fractionnement 9:3:4 à la suite de . Mais ces mêmes cas peuvent aussi être considérés comme un exemple d'épistasie récessive.
Lors du croisement de souris noires (AAbb) avec des souris blanches (aaBB), tous les individus de F 1 (AaBb) ont une coloration agouti, et dans F 2 9/16 de tous les individus affectent agouti (A-B-), 3/16 noirs (A- bb ) et 4/16 blanc (aaB- et aabb). Ces résultats peuvent être expliqués en supposant qu'il existe une épistasie récessive de type aaB. Dans le même temps, les souris de génotype aaB- s'avèrent être blanches car le gène a à l'état homozygote, provoquant l'absence de pigment, empêche ainsi la manifestation du gène distributeur de pigment B.
Outre les cas décrits d'épistasie récessive unique, il existe également ceux où l'allèle récessif de chacun des gènes à l'état homozygote supprime simultanément et réciproquement l'action des allèles dominants de chacun des gènes, c'est-à-dire aa épistasie sur B-, et bb sur A-. Cette interaction de deux gènes récessifs suppressifs est appelée épistasie double récessive. Dans ce cas, dans un croisement dihybride, le clivage phénotypique correspondra à 9 : 7, comme dans le cas d'une interaction de gènes complémentaires.
Ainsi, une même relation peut être interprétée à la fois comme une interaction complémentaire et comme une épistasie. A elle seule, l'analyse génétique de l'hérédité dans l'interaction des gènes sans tenir compte de la biochimie et de la physiologie du développement d'un trait dans l'ontogenèse ne peut révéler la nature de cette interaction. Mais sans analyse génétique, il est impossible de comprendre la détermination héréditaire du développement de ces traits.
