Понедельник, 16 Мая 2022, 14:57

Биология в лицее

 Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ               

                               Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation 









Вы вошли как Гость | Группа "Гости"Приветствую Вас Гость | RSS | Главная | Взаимодействие генов | Мой профиль | Регистрация | Выход | Вход

Генотип как целостная система. Взаимодействие генов
 
Гены представляют собой структурные и функциональные единицы наследственности. В перечисленных выше примерах гены ведут себя действительно как отдельные единицы, т. е. каждый из них определяет развитие одного какого-то признака, независимого от других. Поэтому может сложиться впечатление, что генотип механическая совокупность генов, а фенотип — мозаика отдельных признаков. На самом деле это не так. Если и отдельная клетка, и организм являются целостными системами, где все биохимические и физиологические процессы строго согласованы и взаимосвязаны, то прежде всего потому, что генотип — это система взаимодействующих генов.
 
Взаимодействуют друг с другом как аллельные, так и неаллельные гены, расположенные в различных локусах одних и тех же и разных хромосом.
 
Взаимодействие аллельных генов
 

Аллельные гены вступают в отношения типа доминантности-рецессивности. Различают полное и неполное доминирование. Встречаются также и иные формы взаимоотношений аллельных генов между собой. Одна из них — кодоминирование — допускает проявление сразу двух аллельных генов.

Наследование рисунка листовой пластинки у белого клевера по принципу кодоминирования

Примерами кодоминирования являются наследование групп крови у человека в системах AB0 и MN, наследование рисунка листовой пластинки у белого клевера и др.

Другая сверхдоминирование выражается в большей степени выраженности признака у гетерозиготных организмов и служит основой гетерозиса — явления гибридной силы. Гетерозис проявляется в повышенной жизнеспособности и большей плодовитости полигетерозигот.
 
 
Взаимодействие неаллельных генов
 
Известно много примеров, когда гены влияют на характер проявления определённого неаллельного гена или на саму возможность проявления этого гена.
 
    
 
Комплементарность. При комплементарности взаимодействие выражается в двух формах. Первый пример взаимодействия двух пар генов — наследование формы гребня у кур некоторых пород — проявляется в новообразовании признака. В результате различных комбинаций этих генов возникают четыре варианта формы гребня.
 
А                              Б                           В                            Г
 
Формы гребня у петухов: А — простой (aabb); Б — розовидный (AAbb или Aabb); В — гороховидный (aaBB или aaBb); Г — ореховидный (AABB или AaBb)
 
Аналогичным образом наследуется окраска плодов у перца.
 
Взаимодействие неаллельных генов. Комплементарность

У душистого горошка комплементарность выражается в дополняющем действии генов разных аллельных пар. Ген A обусловливает синтез бесцветного предшественника пигмента — пропигмента. Ген B определяет синтез фермента, под действием которого из пропигмента образуется пигмент. Цветки душистого горошка с генотипом aaBB и AAbb имеют белый цвет: в первом случае есть фермент, но нет пропигмента, во втором — есть пропигмент, но нет фермента, переводящего пропигмент в пигмент. Проведём скрещивание двух растений душистого горошка с белыми цветками. У дигетерозиготных растений есть и пропигмент (A), и фермент (B), участвующие в образовании пурпурного пигмента. Формирование такого, казалось бы, элементарного признака, как окраска цветков, зависит от взаимодействия по крайней мере двух неаллельных генов, продукты которых взаимно дополняют друг друга. Комплементарные взаимодействия генов широко представлены в генотипах всех без исключения организмов, так как оно обеспечивает каскадное, многоэтапное течение различных биохимических превращений.

Эпистаз. Пример другой формы взаимодействия неаллельных генов — эпистаза — развитие окраски плодов у тыквы. Окрашенными плоды тыквы будут только в том случае, если в генотипе растений отсутствует доминантный ген B из другой аллельной пары.

Взаимодействие неаллельных генов. Эпистаз

Этот ген подавляет развитие окраски у плодов тыквы, а его рецессивная аллель b не мешает окраске развиваться.

Полимерия. Такие формы взаимодействия неаллельных генов, как взаимодополняемость их действия или подавление одним геном неаллельного ему гена, касаются качественных признаков. Но многие свойства организмов — масса, рост животных, яйценоскость кур, жирность молока и его количество у скота, содержание витаминов в растениях и т. п. — не являются альтернативными. Такие признаки называют количественными. Они определяются неаллельными генами, действующими на один и тот же признак или свойство. Чем больше в генотипе доминантных генов, обусловливающих какой-либо признак, тем ярче этот признак развивается. У пшеницы красный цвет зёрен определяется двумя генами: A1, A2. Неаллельные гены обозначены здесь одной буквой A(a), потому что определяют развитие одного признака. При генотипе A1A1A2A2 окраска зёрен наиболее интенсивная, при генотипе a1a1a2a2 они имеют белый цвет.

Взаимодействие неаллельных генов. Полимерия

В зависимости от числа доминантных генов в генотипе можно получить все переходы между интенсивно красной и белой окраской.
 
Количество пигмента в коже человека также зависит от числа доминантных неаллельных генов, действующих в одном направлении. По типу такого взаимодействия наследуются многие хозяйственно ценные признаки животных и растений: содержание сахара в корнеплодах овощных культур, длина колоса у зерновых злаков, длина початка у кукурузы, плодовитость у рогатого скота и др.
 
Таким образом, многие признаки развиваются при взаимодействии нескольких пар генов — полимерных, действующих в одном направлении.
 
    
 
Плейотропное действие генов. Часто встречаются и ситуации, когда один ген определяет развитие нескольких признаков и свойств организмов. Такое явление получило название плейотропии (от греч. pleion многочисленный и tropos направление). Так, например, у человека известен ген, определяющий одновременно развитие дефекта ногтей и коленной чашечки. У мышей встречается мутантный ген, вызывающий недоразвитие всех костей, и т. д. В основе плейотропного действия гена лежит его раннее проявление в онтогенезе.
 
Итак, выражение «ген определяет развитие признака» в значительной степени условно, так как действие гена зависит от других генов (генотипической среды) и времени его экспрессии в онтогенезе.
  • Генотип организма представляет собой систему взаимодействующих генов.
  • Аллельные гены взаимодействуют между собой по принципу полного и неполного доминирования, кодоминирования и сверхдоминирования.
  • Некоторые гены могут оказывать влияние на развитие многих признаков, проявляя плейотропное действие.
 

Меню сайта

Календарь

«  Май 2022  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031

Статистика


Онлайн всего: 6
Гостей: 5
Пользователей: 1
PolyKonopleva_7Б

Наш опрос

Как часто вы посещаете сайт "Биология в лицее"?
Всего ответов: 11312

Мини-чат



Поиск