Gen-Interaktionen: Fragen mit Antworten, Skripte von Genetik

Nur auf Docsity: Lade Gen-Interaktionen: Fragen mit Antworten und mehr Skripte als PDF für Genetik herunter! 3. Gen-Interaktionen Konzepte: ==> Komplementation ===) Allelische Interaktionen ===> Gen-Interaktionen 1. Beschreiben Sie einen Mutagenese Screen (Genetic Screen). Wozu wird er angewendet? Ziel: Identifizierung von Genen, die an der Ausprägung bestimmter Merkmale beteiligt sind. Background: Mutationen in Genen, die das Merkmal von Interesse regulieren, führen zu phänotypischen Defekten. Vorgehen: 1. Mutagenisierung von Wildtyp Saatgut (z.B. chemisch oder γ-Strahlung). 2. Screen auf Mutanten mit defektem Response auf merkmalsspezifischen Assay. 3. Genisolation - Toxin + Toxin Beispiel: Toxinresistenz bei A. thaliana: Mutagenese Resistenztest in Nachkommen Mutante Genisolation Komplementationstest – Fall 2 1. Mutanten miteinander kreuzen Mutante a Mutante b X 2. Spaltungsanalyse F1 100% heterozygot aA und bB Wildtyp 100% Wildtyp Phänotyp → keine Komplementation → Mutationen a und b folglich in verschiedenen Genen aa bb Molekulare Grundlagen Komplementation (A) Trans heterozygote for two mutations in the same gene Boundaries of gene Site of x1 - —_ <a" mutation i in gene a> se Mutant gene Mutant gene product product (nonfunctional) (nonfunctional) i Result: No complementation. No functional gene product, therefore mutant phenotype. Mutante + Toxin (B) Trans heterozygote for two mutations in different genes Boundaries of gene 1 ka™ Boundaries of gene 2 La > We SSS a Goes il 2 as) \ Normal gene product (functional) Mutant gene product (nonfunctional) » Z Mutant gene product (nonfunctional) Normal gene product (functional) Result: Complementation. Functional product from both genes, therefore wildtype phenotype. + Toxin 3. Definieren Sie die folgenden Begriffe: - unvollständige Dominanz - Kodominanz - Epistasie - Pleiotropie - Lethalität Was haben all diese Mechanismen gemeinsam? Unvollständige Dominanz Def.: Heterozygote Individuen zeigen einen intermediären Phänotyp Beispiel: CC cc Cc Wenn 50% Transkript ausreichend für normale Funktion = haplosuffizient Dosiseffekt = quantitativ Four-o‘clock plant (Mirabellis jalapa) hier: haploinsuffizient 3. Definieren Sie die folgenden Begriffe: - unvollständige Dominanz - Kodominanz - Epistasie - Pleiotropie - Lethalität Was haben all diese Mechanismen gemeinsam? Pleiotropie Def.: Ein Gen beeinflußt mehrere Merkmale. Beispiel Toxinresistenz: + Toxin Wildtyp Mutante a + Toxin - Toxin - Toxin Wildtyp Mutante a 3. Definieren Sie die folgenden Begriffe: - unvollständige Dominanz - Kodominanz - Epistasie - Pleiotropie - Lethalität Was haben all diese Mechanismen gemeinsam? Lethalität Def.: Bestimmte Allele eines Gens können zum Absterben des Organismus in verschiedenen Entwicklungsstadien führen. Beispiel Fellfarbe Maus: 1. 2:1 Phänotypenverhältnis weicht ab! 2. Yellow x Yellow produziert niemals nur Yellow Nachkommen –> keiner der Eltern kann homozygot sein Charakteristika für Lethalität: 3. Definieren Sie die folgenden Begriffe: - unvollständige Dominanz - Kodominanz - Epistasie - Pleiotropie - Lethalität Was haben all diese Mechanismen gemeinsam? Abweichungen im Spaltungsverhältnis von den Mendelschen Regeln! Ein dominantes Allel von jedem von zwei Genen ist notwendig für die Ausprägung des Phänotyps 5. Welche Spaltungsverhaltnisse erwarten Sie? Modifizierte Dihybrid Erbgange durch Gen Interaktionen Fy Genotyp Verhaltnisse Fa Phanotyp aa bb Verhaltnisse Gen Interaktion Beispiel A-B- A-bb aa B- Keine Gen Interaktion: Lentil: seed coat color 9 3 3 1 9:3:3:1 Vier distinkte F2 Phanotypen = Komplementare Genwirkung. SiiRerbse: Bliitenfarbe 9 3 3 1 a 9:7 Rezessive Epistasie: Labrador: Fellfabe 9 3 3 1 Dominante Epistasie: Sommerkurbis: Farbe 9 3 3 1 Dominante Epistasie Il: Hiihner 3 3 3 1 Gefiederfarbung Genduplikation: Hirtentaschelkraut: 9 3 3 1 Fruchtform ee ist epistatisch über B_! Pigment- Vorstufe Metabolit X E_ braun bb schwarz B_ (9) B_E_ (black) (3) bbE_ (brown) (3) B_ee (yellow) (1) bbee (yellow) 9 3 4 Homozygotie eines rezessiven Gens maskiert beide Allele eines anderen Gens. 5. Welche Spaltungsverhältnisse erwarten Sie? Hirtentäschelkraut: Fruchtform 9:7 9:3:4 15:1 Modifizierte Dihybrid Erbgange durch Gen /nteraktionen Gen Interaktion Beispiel F Genotyp Verhaltnisse Fa Phanotyp A-B- A-bb aa B- aa bb Verhialtnisse Keine Gen Interaktion Vier distinkte F2 Phanotypen Lentil: seed coat color 9 3 3 1 9:3:3:1 Komplementare Genwirkung: Ein dominantes Allel von jedem von zwei Genen ist notwendig fiir die Auspragung des Phanotyps StiRerbse: Blutenfarbe Rezessive Epistasie Homozygotie eines rezessiven Gens maskiert beide Allele eines anderen Gens Labrador: Fellfabe Dominante Epistasie: Dominante Allele eines Gens unterdriicken die Auspragung beider Allele eines anderen Gens Sommerktrbis: Farbe 9 3 3 1 12:3:1 Dominante Epistasie II Dominante Allele eines Gens unterdriicken die Auspragung eine dominanten Allels eines anderen Gens Huhner: Gefiederfarbung Genduplikation Hirtentaschelkraut: Fruchtform Dominante Allele eines Gens unterdrücken die Ausprägung beider Allele eines anderen Gens B ist epistatisch über A_! B_ = bb = A_ aa Pigment-Vorst ufe Metabolit X b b a a A_ AA, Aa, aa XXXXXXXXX XXX B _ Unvollständige Penetranz A und a B und b  unvollständige Dominanz  Interaktion von 2 Genen kann bis zu 9 verschiedene Phänotypen produzieren + mögl. Interaktion mit anderen Genen+ mögl. Umwelteinflüsse  Genetik kann sehr kompliziert sein! Wie erkenne ich die Verhaltnisse modifizierter Erbgange? X —_ Summe der Individuen mit einem Phanotyp Bsp: 280: 70 16 Summe aller Nachkommen 280 x16 128 Summe der Individuen mit einem Phanotyp - 16 350 x = 70 x 16 Summe aller Nachkommen oo 322 350