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