Взаимодействие неаллельных генов



Выделяют 3 типа взаимодействия неаллельных генов: эпистаз, комплементарность, полимерия.

Эпистаз - подавление действия генов одного аллеля генами другого аллеля. Различают доминантный и рецессивный эпистаз. В первом случае геном - подавителем является доминантный ген, во-втором - рецессивный. В случае доминантного эпистаза могут быть два типа расщепления в F2 - 12:3:1 и 13:3. Второй вариант соотношения проявляется, если рецессивная подавляемая аллель имеет тот же фенотипический эффект, что и доминантный ингибитор (I=a).

Для человека доказано проявление лишь рецессивного эпистаза. Он имеет место в тех случаях, когда - встречаются 2 рецессивных гена-подавителя (гомозиготность по - эпистатическому гену). У человека примером рецессивного эпистаза (криптомерии) может служить «бомбейский феномен». В этом случае редкий рецессивный аллель «z» в гомозиготном состоянии (zz) подавляет активность гена I В (который детерминирует В(Ш) группу крови системы АВО).

Полимерия - явление, когда признак формируется под влиянием сразу нескольких эквивалентных генов. Выраженность признака зависит от количества доминантных аллелей этих генов. Полимерные гены обозначаются одной буквой алфавита с индексом, указывающим номер гена - Аь А2 и т.д. Полимерный тип наследования характерен для передачи количественных признаков. Менделевская формула расщепления для дигенного скрещивания модифицируется и приобретает вид 15:1 или 1:4:6:4:1. У человека по типу полимерии наследуются рост, вес, цвет кожных покровов и некоторые другие признаки.

Комплементарность – это взаимодействие неаллельных генов, при котором один доминантный ген дополняет действие другого доминанантного гена и появляется новый признак, отсутствовавший у родителей (расщепление 9 : 3 : 3 : 1 - если доминантные аллели не имеют самостоятельного фенотипического проявления; 9 : 3 : 4 – если доминантные, и рецессивные аллели обладают самостоятельным фенотипическим проявлением; 9 : 7 – если рецессивные аллели не имеют самостоятельного фенотипического проявления).

 У человека комплементарным действием обладают гены пигментации волос. Сочетания некоторых аллелей генов, контролирующих выработку черного и красного пигментов, могут определять не только окраску волос, но и ряд дополнительных признаков, таких как лоснящиеся или глянцевые волосы.

Хромосомная теория наследственности Моргана

Установленные Г. Менделем принципы независимого наследования и ком­бинирования признаков проявляются только тогда, когда гены, определяющие эти признаки, находятся в разных хромосомах (относятся к разным группам сцепления).

Т. Морганом и его группой (1910—1916 гг.) была сформулирована хро­мосомная теория наследственности. Они подтвердили, что гены находятся в хромосомах. Гены, локализованные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и передаются потомству совместно. Групп сцепления столько, сколько пар хромосом, или число групп сцепления равно числу хромосом в гаплоидном наборе. У женщин 23 группы сцепления, так как у них 23 пары гомологичных хромосом, а у мужчин 24 группы сцепления, так как; у них 22 пары аутосом, Х-. Y-хромосомы — две отдельные группы сцепления

Следует подчеркнуть, что гены, локализованные в одной хромосоме, сцеплены не абсолютно. В профазе мейоза гомологичные хромосомы конъюгирую (сближаются), происходит кроссинговер, в результате которого несестринские хроматиды обмениваются гомологичными (одинаковыми) участками. Кроме того, кроссинговер может происходить в разных участках хромосомы. Чем дальше друг от друга расположены локусы в одной хромосоме, тем выше вероятность кроссинговера между ними.

Например: пара гомологичных хромосом имеет расположение генов А В, С в одной хромосоме и а, Ь, с в другой. Вероятность кроссинговер выше между А и С, чем между А и В.

 

Расстояние между генами измеряется в процентах кроссинговера: 1 % кроссинговера соответствует 1 морганиде (названа в честь Моргана). Процент кроссинговера для разных пар генов колеблется от долей единицы до пятидесяти. Уже при расстоянии в 50 морганид признаки наследуются практически независимо, несмотря на то что гены локализуются в одной хромосоме.

 

 

Генетика пола.

У женщин 22 пары аутосом и две одинаковые половые хромосомы ХХ у мужчин 22 пары аутосом и половые хромосомы X и Y (неодинаковые) В процессе мейоза каждая из пары гомологичных хромосом уходит в разные гаметы. Так как у женщин 23 пары гомологичных хромосом, то во все гаметы попадает 22 аутосомы и одна Х-хромосома (гаметы одинаковы) поэтому женский пол гомогаметный. У мужчин образуется два типа гамет 22+Х и 22+Y, поэтому мужской пол гетерогаметный. Вероятность рождении девочек так же, как и мальчиков, составляет 50 %.

Пол будущего ребенка определяется сочетанием половых хромосом в момент оплодотворения. Если яйцеклетку оплодотворяет сперматозоид с XI хромосомой, то рождается девочка, а если яйцеклетку оплодотворяет cnepматозоид с Y-хромосомой, то рождается мальчик.

Признаки организма, связанные с полом, подразделяют на три категорий:

1) признаки, сцепленные с половыми хромосомами. Это признаки, развитие которых обусловлено генами, расположенными в одной из половых хромосом. Х-хромосома по размерам значительно больше, чем У-хромосома.

В Х-хромосоме есть большой участок, которого нет в Y-хромосоме, в нем расположены рецессивные гены (гемофилии, дальтонизма, миопатия Дюшена, атрофии зрительного нерва) и доминантные (рахита, не под дающиеся лечению витамином D, темной эмали зубов). Гены этого участка полностью сцеплены с полом, передаются исключительно через Х-хромосому. Доминантные гены из этого участка одинаково проявляются у обоих полов; рецессивные — у женщин только в гомозиготном состоянии, а у мужчин — в гемизиготном состоянии.

В непарном участке Y-хромосомы, кроме генов, детерминирующих пол, рассположено небольшое число генов, которые могут встречаться только у к мужского пола и передаются от отца всем сыновьям (голандрические гены) волосатость ушей, перепонки между пальцами ног, ихтиоз (кожа в видe рыбьей чешуи).

В парном сегменте (гомологичном для Х- и Y-хромосом) локализованы гены детерминирующие пигментную ксеродерму, болезнь Огучи, спастическую параплегию, эпидермолиз буллезный, общую цветовую слепоту и другие. Их называют неполно или частично сцепленными с полом. Они могут передаваться как с Х-, так и с Y-хромосомой;

2) признаки, контролируемые полом. Развитие этих признаков обусловлено генами, расположенными в аутосомах обоих полов, но степень проявления их (экспрессивность) разная у мужчин и женщин (особенно у гетерозигот, так как происходит сдвиг доминантности). Изменение доминирования гена обусловлено половыми гормонами. Например: а) у мужчин ген облысения доминантный, а у женщин — рецессивный и проявляется только в гомозиготном состоянии, поэтому лысых мужчин значительно больше, чем женщин.

3) признаки, ограниченные полом. Развитие этих признаков обусловлено генами, расположенными в аутосомах обоих полов, но проявляются они только у одного пола (гены удойности и жирности молока имеются у коров и быков, но проявляются только у коров).

Изменчивость

Изменчивость – это общее свойство живых организмов приобретать новые признаки-различия между особями одного вида. Изменчивость бывает:

1.фенотипическая (модификационная, ненаследственная);

2.генотипическая (наследственная):

а) комбинативная; б) мутационная!

Модификационная изменчивость происходит под воздействием факторов внешней среды без изменения структуры генотипа.

Норма реакции — это норма реагирования на изменяющиеся условия внешней среды (предел модификационной изменчивости), она контролируется генотипом. Норма реакции может быть широкая и узкая.

Широкая норма реакции имеет место в том случае, когда под влиянием факторов внешней среды признак (например, масса тела) изменяется в широких пределах.

Узкая норма реакции имеет место в том случае, когда под влиянием факторов внешней среды признак изменяется в узких пределах (например, цвет волос).

Благодаря модификационной изменчивости организмы адаптируются приспосабливаются) к изменяющимся условиям внешней среды.

Комбинативная изменчивость — это изменчивость, при которой комбинирование генов родителей приводит к появлению новых признаков у детей. Она обеспечивается кроссинговером в профазе мейоза, свободным комбинированием хромосом и генов в метафазе мейоза, случайной встречей гамет с различным набором генов при оплодотворении, а также интенсивной миграцией людей.

Мутационная изменчивость (мутации) — это скачкообразное изменение генетического материала под влиянием факторов внешней или внутренней среды, передающиеся по наследству. Процесс образования мутаций называется мутагенезом, а факторы, вызывающие мутации, — мутагенными. Мутагены могут быть экзомутагенами (факторы внешней среды) и эндомутагенами (продукты метаболизма в организме). Экзомутагены можно разделить на следующие:

1) физические (ионизирующее излучение, ультрафиолетовые лучи, температура и др.);

2) химические (природные органические и неорганические вещества, лекарственные препараты, продукты переработки природных соединений)

3) биологические (вирусы, невирусные паразитарные агенты, продукты метаболизма паразитов)

По изменению генетического материала мутации подразделяются на геномные, хромосомные и генные.

Геномные мутации обусловлены изменением числа хромосом(полиплоидия, гаплоидияанеуплоидия).

Хромосомные мутации (аберрации) обусловлены изменением структуры хромосом (внутрихромосомные и межхромосомные)

Генные (точковые) мутации или трансгенации, связаны с изменением структуры гена (молекулы ДНК)

Решение типовых задач


Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 412; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!