Неалельні взаємодії генів

Привіт, шановні читачі блогу репетитора біології по Скайпу   biorepet-ufa Привіт, шановні читачі блогу репетитора біології по Скайпу biorepet-ufa.ru .

Ще раз доречно підкреслити, що поняття спадкування ознак вживають зазвичай як образний вислів. Насправді, успадковуються не ознаки, а молекули ДНК, що складаються з різних генів.

В генах закодована інформація про певні білках організму і ці певні білки, синтезуючи в клітинах, і є вже основою прояви тієї чи іншої ознаки організму.

Самі ознак формуються в ході індивідуального розвитку організму. Вони визначаються лише тими генами з усього величезного арсеналу генів, званого генотипом організму, які проявляють себе в конкретних умовах зовнішнього середовища. Тому і говоримо, що фенотип організму визначається генотипом і факторами зовнішнього середовища.

Ця стаття є продовженням двох попередніх і стосується питання класифікації типових задач з генетики. Як було зазначено раніше, гени можуть мати дві різні природи по здатності реалізовуватися в конкретні ознаки. Це реалізація взаємодій: 1) алельних і 2) неалельних генів.

Типи взаємодій алельних генів розглянуті в попередній статті . У цій - дамо характеристику основним чотирьох типів взаємодій неалельних генів: комплементарності, епістаз, полімерії і плейотропний дії генів.

Хто захоче розібратися в темі взаємодії неалельних генів пропоную купити мою збірку «Завдання з генетики на взаємодію неалельних генів» (В збірнику є і теоретична частина, і докладно розбираються вирішення завдань).

1. Комплементарне взаємодія генів

Це коли один домінантний ген доповнює дію іншого неалельні йому домінантного гена. В результаті відбувається утворення нового ПРОЯВИ ознаки за типом взаємодопомоги, взаємодоповнення один одного.

Знову звертаю вашу увагу, що не "нового ознаки«, а лише «нового прояви того ж самого ознаки», так як у всіх тут розглядаються типах взаємодій алельних і неалельних генів мова завжди йде про вивчення успадкування якогось одного ознаки (але різних формах його прояви).

Не треба плутати комплементарна взаємодія неалельних генів (тобто абсолютно різних генів, але теж відповідають за прояв однієї ознаки) з явищем кодомінування , Властивим для алельних генів.

У табличці нижче ілюструються можливі випадки розщеплення за фенотипом і генотипом в F 2 при комплементарном взаємодії неалельних генів. Зверніть увагу, що саме в F2, тобто від схрещування «дигетерозигот» один з одним.

Чому пишу «дигетерозигот» в лапках? Тому що це зовсім не менделевским дігетерогізоти (тобто гетерозиготні організми по двом парам різних ознак), а «дигетерозиготи», хоча і теж по двох парах різних генів, але відповідають за прояв однієї ознаки.

Тому що це зовсім не менделевским дігетерогізоти (тобто гетерозиготні організми по двом парам різних ознак), а «дигетерозиготи», хоча і теж по двох парах різних генів, але відповідають за прояв однієї ознаки

На прикладі наслідування забарвлення у квіток запашного горошку

можна добре простежити явище комплементарного взаємодії генів за варіантом 2. з перерахованих в таблиці.

При схрещуванні двох різних ліній цієї рослини з білими квітками у гібридів F 1 квітки виявилися пурпуровими.

При схрещуванні рослин F1 один з одним (самозапилення) в F2 спостерігається розщеплення ознак забарвлення квіток рослин щодо близькому до 9: 7 При схрещуванні рослин F1 один з одним (самозапилення) в F2 спостерігається розщеплення ознак забарвлення квіток рослин щодо близькому до 9: 7. Пурпурові квіти були виявлені у 9/16 рослин, білі у 7/16.

Пояснення такого результату полягає в тому, що кожен з домінантних генів не може викликати появу забарвлення, яка визначається пігментним білком антоцианом. У запашного горошку є ген А, що обумовлює синтез безбарвного попередника антоциана - пропігмента. Ген В визначає синтез ферментного білка, під дією якого з пропігмента утворюється антоціан.

Чому квіти запашного горошку з генотипами ааbb і ааВВ мають білий колір? У першому випадку є пропігмент, але немає ферменту, який переводить його в пігмент. У другому випадку - є фермент, але немає пропігмента.

Проводячи схрещування таких двох ліній рослин запашного горошку з білими квітками, у дігетерозіготних рослин першого покоління АаВb є вже і пропігмент (А), і фермент (В), які беруть участь в утворенні пурпурного пігменту.

Висновок: виявляється, що формування такого, здавалося б, елементарного ознаки, як забарвлення квіток запашного горошку залежить від взаємодії принаймні двох неалельних генів, продукти яких взаємно доповнюють один одного. Така форма взаємодії генів різних алельних пар і носить назву комплементарності - взаємодоповнення.

2. Епістатичний взаємодія генів

Протилежно комплементарному дії генів. У загальному вигляді з ущность епістазу зводиться до придушення прояву генів однієї алельних пари генами іншої пари.

Якщо, наприклад, ген I пригнічує дію гена C, то такий тип придушення носить назву - домінантний епістаз. Ген, який пригнічує дію іншого гена, називається інгібітор (I - інгібітор).

Якщо гени ii пригнічують дію гена С, то це приклад рецесивного епістазу.

У табличці нижче ілюструються можливі випадки розщеплення за фенотипом і генотипом в F2 при домінантному (1-3) і рецесивним (4) Епістатичний взаємодії неалельних генів:

Таким чином, якщо в пропонованому нам завданні ми бачимо, що розщеплення за фенотипом одне з чотирьох перерахованих в табличці вище, то значить вирішувати таке завдання треба з урахуванням Епістатичний взаємодії неалельних генів.

З таблиці видно, що формули 3. і 4. є однаковими за фенотипом, але різними за генотипом, так як в рядку 4. записано спадкування генотипів при рецессивном Епістаз, а в рядках 1., 2. і 3. - при домінантному.

3. Полімерія

Це коли кілька різних домінантних генів відповідають за прояв одного і того ж ознаки.

Тобто гени різні, але відповідають за прояв одного і того ж ознаки. Присутність хоча б одного домінантного алеля будь-якого з цих різних генів в генотипі дає розвиток домінантної ознаки, а рецесивний ознака розвивається тільки тоді, коли в генотипі є тільки рецесивні аллели.

Інтенсивність прояву ознаки залежить від кількості домінантних генів в генотипі. Зазвичай цими генами визначаються кількісні ознаки (інтенсивність росту, несучість, жирність і кількість молока, вміст вітамінів в плодах, інтенсивність пігментації шкіри людини, інтенсивність забарвлення класів або зерна злакових і т.п.). Але можуть визначатися і якісні ознаки.

Полімерні гени позначають однією буквою (не плутати з аллельними генами однієї ознаки!), Але з різною нумерацією, щоб показати, що це різні гени, наприклад, А1, А2, А3 і т.д.

Полімерне взаємодія дію генів зазвичай розглядають на прикладі схрещування різних сортів пшениці з білими (а1а1а2а2) і темно-червоними (А1А1А2А2) колоссям. Як ми бачимо за інтенсивність червоного забарвлення відповідають два різних домінантних гена А1 і А2, а сама інтенсивність червоного забарвлення залежить від того, чи всі аллели кожного домінантного гена присутні в генотипі організму.

У F1 за першим законом Менделя спостерігається одноманітність гібридів першого покоління - все нащадки вийшли червоними, але не темно-червоними, як домінантна батьківська форма У F1 за першим законом Менделя спостерігається одноманітність гібридів першого покоління - все нащадки вийшли червоними, але не темно-червоними, як домінантна батьківська форма.

Чому так сталося? За інтенсивність червоного забарвлення відповідають обидва різних гена і А1, і А2, а присутність в генотипі потомства F1 тільки по одному їх аллелю збіднив інтенсивність червоного забарвлення. Другі то пари алелей в F1 рецесивні а1 і А2, тому вони не несуть ознаки червоного забарвлення.

Але яка ж цікава картина спостерігається в другому поколінні!

В F2 від схрещування червоної пшениці А1а1А2а2 з такою ж червоною А1а1А2а2 виявляються і темно- червоні (як «дідусь» - А1А1А2А2), і темновато- червоні (А1А1А2а2 або А1а1А2А2), і знову просто червоні (але вже з різноманітними генотипами: А1а1А2а2, А1А1а2а2 і а1а1А2А2), і світло червоні (А1а1а2а2, а1а1А2а2),> і чисто білі (як «бабуся» - а1а1а2а2).

Взагалі «полімерія» - наочний приклад того, як можна легко розібратися від чого залежить формування ознак в організмі:

1) за формування одних ознак відповідає по одному гену (причому алелей цих генів в кожному організмі завжди тільки два, але все алельних генів якогось конкретного ознаки може бути і більше двох - алельних взаємодії генів). Кодомінування, наприклад, при формуванні груп крові людини , Що залежать від трьох алелей одного гена;

2) за формування інших ознак можуть бути відповідальними більше одного гена - ось це вже і є полімерія як приклад взаємодії неалельних генів.

Розумію, що утомливо для одного поста стільки термінів і визначень, але залишилося розібратися з плейотропних дією генів і картина взаємодій неалельних генів при формуванні ознак організму стане досить повною.

4. Плейотропія

Це залежність кількох ознак від одного гена. Бачите, як просто можна запам'ятати? Це явище як би протилежно явищу полімерії.

Сам механізм множинного дії гена полягає в тому, що білок, який кодується цим геном, може в тій чи іншій мірі брати участь в різних процесах. Більш того, можна стверджувати, що більшість генів мають Плейотропна дію (просто, вивчати успадкування ознак завжди зручно з якихось найбільш контрастним, значущим, видимим проявам їх).

Так, ще Мендель помітив, що червоне забарвлення квіток гороху була пов'язана і з освітою червоних плям в пазухах листків, і з темним кольором насіння.

Інший приклад, у дрозофіл ген білого забарвлення очей одночасно проявляється і на кольорі тіла і внутрішніх органів, і на довжині крил, і на будові статевого апарату, і на зменшенні тривалості життя.

У плейотропії полягає співвідносний (корелятивні) характер успадкування ознак організмів, яким взагалі то приділяється недостатня увага. Найчастіше розглядаються лише дві форми спадкової мінливості: мутационная і комбинативная.

____________________________

PS Ось ми і закінчили вступну частину по ознайомленню з різними типами генних взаємодій. «Вступну», маю на увазі, для можливості приступити до усвідомленого рішення генетичних завдань. Оскільки, для вирішення завдань з генетики важливо знати, що типів взаємодій генів всього два: для алельних і неалельних генів. Але кожен з цих типів має свої форми (основні з яких ми і розібрали).

У моєму платному збірнику «Завдання з генетики на взаємодію неалельних генів» розглядається теоретична частина і проводиться докладний опис рішень різних типів завдань по комплементарному, Епістатичний і полімерному взаємодії неалллельних генів.

придбавши мою книгу , Ви зможете краще розібратися в самих законах спадковості і підготуватися до здачі іспитів. А, головне, хіба не цікаво дізнатися взагалі, як глибоко вже людська думка вторглася в пізнання «пристрою» найціннішого у Всесвіті - Життя ?!

************************************************** *****************************

У кого будуть питання по статті до репетитора біології по Скайпу, звертайтеся в коментарях. Можете надіслати Вашу задачу. Завдання вирішую платно .

Чому пишу «дигетерозигот» в лапках?
Чому так сталося?
Бачите, як просто можна запам'ятати?
А, головне, хіба не цікаво дізнатися взагалі, як глибоко вже людська думка вторглася в пізнання «пристрою» найціннішого у Всесвіті - Життя ?
Новости
Строим Баню своими руками
Прежде чем начинать строить баню своими руками нужно выбрать материал, из которого её будем строить. Самая теплая баня получается из камыша и глины. Баня из деревянных бревен или из кирпича также очень

Как построить баню дешево своими руками
Баня является излюбленным местом отдыха для многих. Ее самостоятельно можно соорудить на дачном участке или на территории собственного дома. Постройка такого строения – процесс довольно продолжительный

Баня своими руками: основные рекомендации
Любовь к бане у русского человека передается из поколения в поколение и уже заложена в самих генах. Многие из нас, будучи еще совсем детьми, парились в баньке со своими отцами и дедами, а, повзрослев,

Как правильно построить баню своими руками: инструкции, фото, видео и полезные советы
Каждый второй, а может быть и первый, мечтает о бане. Это место для отдыха, расслабления и очищения. И конечно, эпицентр оздоровления, источник целительной силы и энергии. Многие задумываются о том,

Русская баня своими руками – от проекта до отделки + Видео
1 Особенности русской бани В древности для знати строили "чистилище" русского духа из рубленого бревна. Считалось, что главной характерной чертой бани является легкий пар. Влажность в парной должна быть

Строим баню своими руками: варианты возведения
Итак, строим баню своими руками. Какие же именно работы делаются в первую очередь? Любое строительство необходимо начинать с фундамента. Для несложной конструкции бани, например из бруса, подойдет

Строим гараж из металлопрофиля своими руками + чертежи, фото и видео
Построить гараж из металлопрофиля своими руками под силу каждому домовладельцу. Вам не понадобятся специфические навыки. Достаточно изучить технологию и следовать её основным требованиям. Что такое

Как построить баню? Строительство бани от фундамента до крыши
Баня является неотъемлемой частью русского быта. И даже наш соотечественник, пронизанный духом современности, не откажется от хорошей возможности попариться в семейной бане, построенной своими руками

Как правильно построить русскую деревянную баню на даче: устройство, поэтапное строительство (фундамент, стены, полы, крыша, полок, парная), технология, постройка - строим баню своими руками (пошаговая инструкция, правила, советы, рекомендации, фото)
Как бы ни хвалили финские сауны, японские офуро и турецкие хамамы, но лучше русских бань ничего нет. Поэтому неудивительно, что многие владельцы загородных домов и дач хотят иметь свою баню. Часть из

Как построить баню своими руками правильно и быстро: щитовую, дешевую, фото и видео
  Постройка собственной бани на участке загородного дома, дело достаточно серьезное и хлопотное, поэтому подойти к этому вопросу нужно с полной ответственностью. В этой статье мы постараемся осветить