Genetic interaction &
Genetic recombination
Ms.Tanyaratana Dumkua
Biology department, MahidolWittayanusorn School 1
Extra Mendelian Inheritance
Genetic Interaction
Genetic recombination
Extrachromosomal inheritance
2
Genetic InteractioN
Dominant effect
Additive effect
Epistasis
3
Dominant effect
Complete dominance Incomplete dominance Co-dominance
4
Genetic InteractioN
Incomplete dominance :
เมื่อยีนเด่นไมส่ามารถมีอิทธิพลเหนือยีนด้อยอย่างสมบูรณ์แบบเช่น
ยีนด้อยท าให้ไม่มีการสร้างเม็ดสีแดง anthocyanin แต่ยีนเด่นก าหนดการสร้างเม็ดสีแดง x หน่วย
5
Incomplete dominance
RR ดอกไม้มีเม็ดสีแดง 2x หน่วย แสดงสีแดง Rr ดอกไม้มีเม็ดสีแดง x หน่วย แสดงสีแดงจางๆ หรือสีชมพู rr ดอกไม้มีเม็ดสีแดง 0 หน่วย แสดงสีขาว
6
IncompletE DominancE
Snap dragon
7 https://www.buzzle.com/images/flowers/snapdragons.jpg http://classconnection.s3.amazonaws.com/623/flashcards/1095623/jpg/flo1332411162550.jpg
Genetic InteractioN
Co-dominance :
เมื่อยีนทั้งสองที่ควบคุมลักษณะนั้นต่างก็มีการแสดงออกเท่าเทียมกันเช่น
-หมู่เลือด MN ของมนุษย์ ซึ่งถูกควบคุมจาก ยีน LM และ LN
- สีขนของม้าและวัว
9
10
http://images.slideplayer.com/37/10718648/slides/slide_50.jpg http://bio.vtn2.com/bio-home/harvey/lect/images/roan_cu.jpg
Genetic InteractioN
Additive effect :
ลักษณะบางอย่างถูกควบคุมจากยีนมากกว่า 1 คู่ และการแสดงลักษณะจะเป็นแบบบวกสะสมเช่น
ความสูงของพืชบางชนิดถูกควบคุมด้วยยีน 3 คู่ ยีนเด่นแต่ละต าแหน่งจะท าให้สูงขึ้น 2 นิ้ว
13
aabbcc มีความสูง 20 นิ้ว Aabbcc มีความสูง 22 นิ้ว AAbbcc มีความสูง 24 นิ้ว AABbcc มีความสูง 26 นิ้ว AABBcc มีความสูง 28 นิ้ว AABBCc มีความสูง 30 นิ้ว AABBCC มีความสูง 32 นิ้ว
Additive effect
14
Multiple genes (polygenic inheritance)
ลักษณะทางพันธุกรรมที่มีความแปรผันแบบต่อเนื่อง เช่น ความสูง สีผิว จะถูกควบคุมด้วยยีนหลายคู่ ซึ่งยีนเหล่านี้อาจอยู่บนโครโมโซมเดียวกันหรือต่างโครโมโซมกันก็ได้
16
https://i2-prod.mirror.co.uk/incoming/article4146904.ece/ALTERNATES/s615b/atavism.jpg http://facweb.bhc.edu/academics/science/robertsk/biol100/Patterns_files/image035.jpg
สีของเมล็ดข้าวสาลี ซึ่งมียีนควบคุม 3 คู่ คือ R1 R2 R3 เป็นยีนที่ท าให้เมล็ดข้าวสาลีมีสีแดง ส่วน อัลลีลของยีนเหล่านี้คือ r1 r2 r3 เป็นยีนที่ท าให้เมล็ดข้าวสาลีไม่มีสี ถ้าจีโนไทป์มียีนควบคุมสีแดงจ านวนมาก สีของเมล็ดจะเข้ม
17
https://4.bp.blogspot.com/-DPO0GfCdEY8/VvaQm2EyhUI/AAAAAAAAAE4/DaJMz6T4KIYEKL4NSRt67j28_vtU7nh9A/s1600/45.jpg
Genetic InteractioN
Epistasis :
ปฎิกิริยาข่มของยีนต่างต าแหน่ง มีผลท าให้ phenotype ที่ได้ลดลงเช่น
19
Dominant Epistasis
Summer squash
A : no colour B : Yellow a : colour b : Green
AABB x aabb ขาว เขียว
AaBb ขาว
21
https://farm2mountain.com/wp-content/uploads/2015/08/Summer-Squash.jpg
AaBb ขาว
AaBb ขาว
x
AB Ab aB ab
AB AABB AABb AaBB AaBb
Ab AABb AAbb AaBb Aabb
aB AaBB AaBb aaBB aaBb
ab AaBb Aabb aaBb aabb
22
Recessive Epistasis
สีขนของหนู
A : colour B : Agouti a : Albino b : Black
AABB x aabb น้ าตาล ขาว
AaBb น้ าตาล
23
https://www.sci.nu.ac.th/e-learning/biology/GeneticsAndEvolution/images/Unit7/11-1.jpg
AaBb น้ าตาล
AaBb น้ าตาล
x
AB Ab aB ab
AB AABB AABb AaBB AaBb
Ab AABb AAbb AaBb Aabb
aB AaBB AaBb aaBB aaBb
ab AaBb Aabb aaBb aabb 24
http://www.biology.arizona.edu/mendelian_genetics/problem_sets/dihybrid_cross/graphics/13punnet.gif
Duplicate Dominant Genes
ขนหน้าแข้งในไก ่
A : มีขน B : มีขน a : ไม่มีขน b : ไม่มีขน
AABB x aabb มีขน ไม่มีขน
AaBb มีขน
25
AaBb มีขน
AaBb มีขน
x
AB Ab aB ab
AB AABB AABb AaBB AaBb
Ab AABb AAbb AaBb Aabb
aB AaBB AaBb aaBB aaBb
ab AaBb Aabb aaBb aabb
26
Duplicate Recessive Genes
Sweet pea
A : ดอกม่วง B : ดอกม่วง a : ดอกขาว b : ดอกขาว
AAbb x aaBB ขาว ขาว
AaBb ม่วง
27
https://www.unwins.co.uk/images/products/product_8115.jpg
AaBb ม่วง
AaBb ม่วง
x
AB Ab aB ab
AB AABB AABb AaBB AaBb
Ab AABb AAbb AaBb Aabb
aB AaBB AaBb aaBB aaBb
ab AaBb Aabb aaBb aabb
28
Non Epistatic Interaction
ลักษณะบางอย่างเกิดจากการท าปฏิกิริยาของสารที่มาจากยีนที่แตกต่าง การเข้าคู่ของสารต่าง ๆ นั้นก่อให้เกิด phenotype ที่แตกต่างกันไปเช่น
หงอนแบบวอลนัท (Walnut) : P_R_ หงอนแบบพี (Pea) : P_rr หงอนแบบโรส (Rose) : ppR_ หงอนแบบซิงเกิล (Single) : pprr
30
https://www.sci.nu.ac.th/e-learning/biology/GeneticsAndEvolution/images/Unit7/6-1.jpg
http://www.biologiepagina.nl/Oefeningen/Erfelijkheid/hanenkampolygeen.jpg
31
จงหาจีโนไทป์ของไก่ 1-10
Lethal Gene
Lethal gene เป็นลักษณะทาง genotype ที่เม่ือยีนเข้าคู่กันท างานแล้วจะท าให้สิ่งมีชีวิตนั้นไม่สามารถมีชีวิตต่อไปได้
Y y
Y YY Yy
y Yy yy
Y-dominant lethal : YY จะตายตั้งแต่เป็นตัวอ่อน 32
https://www.online-sciences.com/wp-content/uploads/2016/12/lethal-genes-1.jpg
Multiple alleles
IA IB i
IA IAIA
IAIB
IAi
IB IAIB
IBIB IBi
i IAi
IBi ii
AB A B O
ต าแหน่งของยีนที่ควบคุมลักษณะกลุ่มเลือด ยีนที่อยู่ ณ ต าแหน่งนี้มีได้มากกว่า 2 รูปแบบคือ I I และ i A B
I
I
i
B
35
A
- ยีนที่มีต าแหน่งอยู่บนโครโมโซมเพศ
- ยีนที่มีต าแหน่งบนออโตโซม
- ลักษณะทางพันธุกรรมท่ีควบคุมด้วยยีนที่อยู่บน Autosome
- ลักษณะทางพันธุกรรมที่ควบคุมด้วยยีนที่อยู่บนโครโมโซมเพศ 40
41
42
ลูกของคุณมีโอกาสเสี่ยงแค่ไหนต่อการเป็น
โรคเลือดจางทาลัสซเีมีย?
43
44
45
46
47
48
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
ฮอรโ์มนมีผลต่อการก าหนดเพศอย่างไร? 64
66
ยีนที่เป็น linked gene จัดเป็น linkage group เดียวกัน มนุษย์มีกี่ linkage group?
68
1 : 1 : 1 : 1 ?
69
71
72
73
74
75
77
78
Parental type เป็นชนิดใด?
http://www.uic.edu/classes/bios/bios100/lecturesf04am/crossingover01.jpg
Longer chromosome has more chance to cross over, as well as, larger distance between 2 genes has.
79
80
81
82
83
Single crossover
Double crossover
http://www.mun.ca/biology/desmid/brian/BIOL2250/Week_Five/1GeneW5.html
Multiple crossover
84
Recombination frequencies
http://www.mun.ca/biology/desmid/brian/BIOL2250/Week_Five/CXORF.jpg
85
Chromosome Mapping
88
Crossing over ที่เกิดขึ้นระหว่างยีน 2 ต าแหน่งท าให้บอกได้ว่า
1. ใช้หาล าดับยีนที่เรียงตัวบนโครโมโซม 2. ใช้หาระยะห่างระหว่างยีนบนโครโมโซม (ใช้
เปอร์เซ็นต์รีคอมบิแนนท์เป็นตัวก าหนดระยะเช่น 25% = 25 MU)
การหาระยะทางระหว่างยีน 2 ต าแหน่ง
1. การผสมทดสอบของยีน 2 ต าแหน่ง (two-point testcross) 2. การหาเปอร์เซ็นรีคอมบิแนนท์จากลูก F2
89
Hutchinson’s test
CC shsh
มีสี ย่น
cc ShSh
ขาว ไม่ย่น
C sh สี ย่น 21,379 P.T
c Sh ขาว ไม่ย่น 21,096
C Sh สี ไม่ย่น 638 R.T
c sh ขาว ย่น 672
CcShsh มีสี ไม่ย่น
Test cross
X
90
%Recombination = # R.T gametes x 100 # all gametes
= (638 + 672) x 100 21,379 + 21,096 + 638 + 672
= 2.9 map unit
91
http://www.bio.miami.edu/dana/pix/lymnaea_coiling.jpg
Maternal effect
103
105
https://4.bp.blogspot.com/-1fwYNz6Wylw/WhMHe3uh8eI/AAAAAAAAltE/Q-8y2sKrJrsi6Mp3nE-jWfno9xWy9sg5gCLcBGAs/s1600/extranuclear.jpeg
Extranuclear inheritance
https://i.ytimg.com/vi/pt5mgqQjlUU/maxresdefault.jpg
http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/images/news/mitochondrialdna2.gif
Mitochondrial DNA
106