Генни взаимодействия пълен и непълен господство, kodominirovanie, взаимно допълване, epistasis,

Лекция № 20. Взаимодействие гени

Многобройни експерименти потвърждават правилността на установените закони на Мендел. Въпреки това, има доказателства, че цифровата съотношение Мендел получава чрез отцепване на хибрид поколение не винаги са спазени. Това показва, че връзката между гени и черти са по-сложни. Оказа се, че един и същ ген може да окаже влияние върху развитието на няколко функции; една и съща черта може да се развива под влиянието на много гени.

Трябва да се отбележи, че взаимодействието на гени е биохимичен характер, т.е. те си взаимодействат един с друг не гени и техните продукти. Eukaryotic генен продукт може да бъде полипептид, или тРНК или рРНК.

Взаимодействия на алели

Разграничаване пълно господство, непълна господство, kodominirovanie, алелното изключване.

Алелните гени се наричат ​​гени, разположени в еднакви локуси на хомоложни хромозоми. Генът може да има един, два или повече молекулни видове. Появата на втората и последващо молекулна форма е резултат от генна мутация. Ако генът има три или повече молекулни видове, казват множествена allelism. От много молекулни форми в един организъм може да присъства само две, поради сдвояването на хромозомите.

пълно господство

Пълна доминация - този вид взаимодействие на алелни гени, в които фенотип не се различават от хетерозиготи хомозиготи доминиращ фенотип, т.е. в фенотипа на хетерозиготни доминантен ген продукт е налице. Пълна доминация е широко разпространен в природата, се среща в последователност, например, цвета и формата на семена от грах, цвят на очите и цвят на косата при хора на Rh антиген, и повече. и др.

Наличието на антиген Резус (Rh) се определя чрез доминантен ген еритроцити Rh. Т.е. генотип Rh-позитивен човек може да бъде два вида: или RhRh. или Rhrh; генотип Rh-отрицателни човек - rhrh. Ако, например, майката - Rh-отрицателни и бащата е Rh-положителни и хетерозиготни по отношение на тази черта, че в този вид брак са еднакво вероятно да се роди като Rh-положителен или отрицателен резус-дете.

Между Rh-положителен плод и Rh-отрицателни майка може да възникне резус конфликт.

непълно доминиране

Така вид на взаимодействие се нарича алелни гени, където фенотипът се различава както от хетерозиготна хомозиготен доминантен фенотип и фенотип е рецесивни хомозиготи и има средно (междинно съединение) стойност между тях. Действието се развива в наследяването на цвета на околоцветник нощ красотата на, snapdragons, цвета на козината морски свинчета, и така нататък.

Мендел се сблъскват с непълна господство, когато пресече разнообразие грах с голяма листна. първото поколение хибриди не повтори никаква индикация за родителските растения, те са средни листа.

При пресичане хомозиготни krasnoplodnyh и beloplodnyh сортове ягоди, всички хибриди от първо поколение са розови плодове. При кръстосването на тези хибриди помежду си получаваме върху фенотипа - krasnoplodnyh 1/4, 2/4 и 1/4 rozovoplodnyh beloplodnyh растение генотип - 1/4 АА. 1/2 Аа. 1/4 аа (и фенотип и генотип съотношение 1: 2: 1). разцепване стойност на разцепване генотип фенотип се характеризира с непълно доминиране, тъй като хетерозиготи фенотипно различни от хомозиготи.

Kodominirovanie

Kodominirovanie - тип взаимодействие алелни гени, където фенотип се различава както от хетерозиготна хомозиготен доминантен фенотип и фенотип е рецесивни хомозиготи и хетерозиготи присъстват в фенотипа на двата генни продукти. Възниква при формиране, например, IV системи на кръвни групи (AB0) при хора.

Синият цвят на плодовете при Патладжан - 9/16, белият цвят на плода в патладжан - 7/16. Разделянето на фенотипа 9: 7. Когато комплементарни гени действие разцепване фенотип може да бъде не само 9: 3: 3: 1 и 9: 7, както и в примерите по-горе, но 9: 6: 1 и 9: 3: 4.

Epistasis - неалелни гени форма на взаимодействие, в която една двойка генни потиска (не се прояви в фенотип) другата двойка гени.

Генът се нарича супресор епистатичните (епистатичните) ген се потиска - gipostatichnym (hypostatically).

Ако епистатичните ген няма своя собствена експресия фенотипна, тя се нарича инхибитор, и е означен с буквата I (и).

Ако епистатичните ген - доминиращ, epistasis също казва, че е доминиращ. Отцепването на фенотипно доминиращ epistasis може да срещу 12: 3: 1, 13: 3, 7: 6: 3. Ако епистатичните ген - рецесивен, след това нарича рецесивен epistasis, и в този случай разделяне фенотип може да бъде 9: 3: 4, 9: 7, 13: 3.

Пример за господстващо epistasis е наследството на белия цвят на тиква плодове. Когато този ген е отговорен за жълтия цвят на плодове тиква, б - зелен цвят; I - епистатичните ген подтиска В и б. причиняване на бяло оцветяване; ген и върху формирането на цвят не е засегната.

Белият цвят на тиква плодове - 12/16 жълто оцветяване на плодове тиква - 3/16, зеленият цвят на тиква плодове - 1/16. Отцепването фенотипно 12: 3: 1.

Пример за epistasis е рецесивно унаследяване цвят бял слой в мишки. Когато този ген е отговорен за цвят на сив слой, и - за черно оцветяване, I - няма ефект върху проявлението на характерните, I - епистатичните ген потискащи гени А и бял цвят и повикващия.

Грей цветно покритие при мишки - 9/16, черен цвят слой при мишки - 3/16, бял цвят слой при мишки - 4/16. Отцепването фенотипно 9: 3: 4.

Този вид на взаимодействие между две или повече двойки неалелни гени, доминантни алели, които еднозначно влияят върху развитието на същата функция. Полимерни гени ефект могат да бъдат кумулативни и noncumulative. Когато polymery кумулативен интензитет характерна стойност зависи от действието на сумиращата гени: по-доминантни алели, по-голяма от тежестта на симптомите. Когато количеството на полимерните noncumulative доминантни алели на степента на експресия на характеристика не се влияе и знак е даден в присъствието на поне един доминантен алел. Полимерни гени са идентифицирани от една буква, единичен локус алели имат същото цифров индекс, например А1 А1 А2 А2 A3 A3.

Кумулативната полимер има място в оцветяването последователност пшеница, овес люспи на семена, растеж и човешки цвета на кожата и т.н.

Формата триъгълен от плода в чантата на овчаря - 15/16, овални плодове от овчарска торбичка - 1/16.

Pleiotropy - множество гени действие. Гените има плейотропни ефекти биохимичен характер: един протеин ензим, произведен под контрола на единичен ген, се определя не само развитието на дадена черта, но също така влияе на биосинтезата на вторични реакции други характеристики и свойства, карайки ги да се промени.

Плейотропичните ефекти на гени, се наблюдава за първи път от Мендел, който установи, че растенията с лилави цветя винаги са имали червени петна в пазвите на листата и семената палто е сив или кафяв цвят. Това означава, че развитието на тези функции се определя от влиянието на генетични фактори (гени).

Мъжът открил рецесивно наследствено заболяване - сърповидно-клетъчна анемия. Основният недостатък на тази болест е замяната на една аминокиселина в молекулата на хемоглобина, което води до промяна в еритроцитни форми. В същото време има нарушения в сърдечно-съдовата, нервната, храносмилателна, отделителна система. Това води до факта, че хомозиготни за болестта, едно дете умира като дете. Той причинява синдром на Марфан е доминиращ мутация на ген, който контролира растежа в същото време, продължителността на пръстите, формирането на интелекта и формата на лещата. За човек с този синдром се характеризира чрез следния набор от атрибути - висок, много дълго гъвкави ( "паяк") пръстите, повишена интелигентност, късогледство.

Pleiotropy широко разпространена. Проучване на действието на гените е показал, че плейотроиен ефект, очевидно, има много, ако не всички, гени.

По този начин, изразът "ген определя развитието на функция" е до голяма степен произволно, тъй като ефектът на гена зависи от други гени - от генотипна среда. На генна експресия и действия засяга околните условия на околната среда. Ето защо, генотипът е система от взаимодействащи си гени.