Представление школы Моргана о строении и функции гена.



В 1902 г. У. Сеттон, а впоследствии Т. Морган сопоставили менделевские законы наследственности с закономерностями поведения хромосом и обнаружили параллелизм между характером наследования генов и распределением хромосом в мейозе. На основании этого они сформулировали хромосомную теорию наследственности.

В целом представления школы Т. Х. Моргана можно кратко представить следующим образом:

· ген имеет основные свойства хромосом (способность к редупликации, к закономерному распределению в митозе и мейозе),

· занимает определенный участок (локус) хромосомы,

· является единицей мутации (т. е. изменяется как целое),

· единицей рекомбинации (т. е. кроссинговера никогда не наблюдали в пределах гена),

· единицей функции (т. е. все мутации одного гена нарушают одну и ту же функцию).

Функциональный и рекомбинационный критерии аллелизма.

1. Функциональный критерий (Морган).Основан на том, что при скрещивании двух мутантов в результате изменения различных генов, возникают гибриды первого поколения, имеющие нормальный генотип. Морган применил свой критерий для несцепленных генов.

2. Рекомбинационный критерий.Основан на том, что аллельные гены расщепляются (расхождение аллелей в потомстве гетерозигот), неаллельные гены - рекомбинируют. Аллельные гены тоже могут рекомбинировать, поэтому для рекомбинационного критерия требуется исключить аллельные гены. Для использования рекомбинационного критерия необходимо, чтобы один родитель обладал двумя генотипическими изменениями, а второй не имел ни одного.

Множественный аллелизм.

Множественный аллелизм — один из видов взаимодействия аллельных генов, при котором ген может быть представлен не двумя аллелями (как в случаях полного или неполного доминиро­вания), а гораздо большим их числом; при этом члены одной серии аллелей могут находиться в различных доминантно-ре­цессивных отношениях друг с другом.

Мутационная и рекомбинационная делимость гена

-

Работы Серебровского и Дубинина по ступенчатому аллелизму.

Впервые своеобразные явления, не укладывавшиеся в старую гипотезу гена, были обнаружены в связи с открытием явления ступенчатого аллелизма. Н. П. Дубинин, изучая мутации гена scute (редукция щетинок) у дрозофилы, показал, что концепция Моргана о том, что при мутациях происходит преобразование гена как элементарной неделимой единицы, не может объяснить новых фактов. Применение рентгеновых лучей позволило Н. П. Дубинину, А. С. Серебровскому, И. И. Аголу и другим получить обширную серию аллелей scute. Анализ отдельных аллелей и изучение их взаимоотношений в гетерозиготных структурах привели к выводу, что этот ген представляет собой сложную систему, в которой при мутациях разные части изменяются по-разному. В некоторых случаях два рецессивных аллеля одного и того же гена изменяли в такой мере разные центры гена, что гетерозиготы по ним не проявляли мутационных признаков, такие гетерозиготы имели нормальный фенотип. Так впервые было открыто явление комплементарности, играющей большую роль в современной генетике бактерий и фагов.

 

Политенные хромосомы дрозофилы как модельный объект генетических исследований.

Не удивительно, что в течение многих лет (примерно до 40-х гг.) дрозофила была основным объектом в теоретических исследованиях и в учебном процессе по генетике. Именно исследования на дрозофиле привели к разработке хромосомной теории наследственности, генетической теории определения пола, выяснению механизмов возникновения мутаций и разработке методов их количественной оценки, а также методов цитологического картирования на политенных хромосомах. На дрозофиле изучали действие радиации и других мутагенных факторов, проведены исследования в области популяционной и эволюционной генетики. Число исследований на дрозофиле вновь резко возросло в последние 10-20 лет в связи с разработкой новых подходов и использованием методов молекулярной биологии, биохимии и генетической инженерии. Это позволило проанализировать содержание и состав ДНК и РНК в метафазных и политенных хромосомах, структуру некоторых генов у дрозофилы. Политенные хромосомы используют для изучения процессов транскрипции и репликации ДНК, а также в филогенетических исследованиях разных видов Diptera. Применение методов фракционирования белков позволяет изучать генетику изоферментов у дрозофилы, на основе которой строятся биохимические карты, изучается регуляция активности генов, контролирующих изоферменты, а также генная активность в онтогенезе. Особый раздел работы на дрозофиле - культивирование эмбриональных клеток и имагинальных дисков - способствует решению проблем генетики соматических клеток и генетики развития. Среди замечательных заслуг дрозофилы следует назвать открытие мобильных генетических элементов (МГЭ) и супермобильных локусов. Можно сказать, что по полноте информации о структуре генома среди высших эукариот дрозофила стоит на первом месте.


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 449; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ