Взаимодействие аллельных генов: полное и неполное доминирование, сверхдоминирование, кодоминирование. Множественные аллели. Наследование групп крови человека по системе АВ0.

1. Полное доминирование. Проявляется в тех случаях, когда один аллель
гена (доминантный) полностью скрывает присутствие другого (рецессивного)
аллеля. Например: А - карие глаза; а - голубые глаза. Человек с генотипом Аа имеет карие глаза.

2. Неполное доминирование. При неполном доминировании фенотип гибридов первого поколения (Аа) внешне отличаются от родительских особей (АА) и (аа). Проявление признака является промежуточным по сравнению с родительскими формами.

Например, при скрещивании гомозиготных растений с красными (АА) и белыми (аа) цветками у гибридов первого поколения цветки оказываются розовыми (Аа).

У человека по типу неполного доминирования наследуется признак, определяющий форму волос: ген кучерявых волос (А) неполностью доминирует над геном прямых волос (а), волнистые волосы определяются генотипом - Аа.

3. Сверхдоминирование- в гетерозиготном состоянии (Аа) доминантный аллель проявляется в большей степени, чем в гомозиготном (АА). Например, гибриды кукурузы отличаются более высоким ростом, урожайностью зерна по сравнению с гомозиготными растениями Такое явление називается гетерозисом или гибридной силой. У человека но типу наддоминирования проявляется акселерация.

4. Кодоминирование – проявление в гетерозиготном состоянии признаков, которое задается обоими аллелями. По типу кодоминирования у человека наследуется четвертая группа крови (I I).

При кодоминировании в гетерозиготных организмах каждый из аллельных генов вызывает формирование зависимого от него продукта, то есть оказываются продукты обеих аллелей. Классическим примером такого проявления является система групп крови, в частности система АBО, когда эритроциты человека несут на поверхности антигены, контролируемые обеими аллелями. Такая форма проявления носит название кодоминированием.

Иногда к числу аллелей могут относиться не два, а большее число генов. Они получили название множественные аллели. Они возникают в результате мутаций одного и того же локуса в хромосоме. Кроме основных доминантного и рецессивного аллелей гена появляются промежуточные аллели, которые по отношению к доминантному ведут себя как рецессивные, а по отношению к рецессивному как доминантные аллели того же гена.

По характеру доминирования аллеломорфные признаки размещаются в последовательном ряду: чаще нормальный, неизмененный признак доминирует над другими, второй ген ряда рецессивный относительно первого, однако доминирует над следующими и т.д. Одним из примеров проявления множественных аллелей у человека есть группы крови системы АВО. (i<IA и IB)

Взаимодейтсвие неаллельных генов: комплементарность, эпистаз, полимерия.

Комплементарность это когда для формирования признака необходимо наличие нескольких неаллельных генов. Нормальный слух у человека обусловлен наличием двумя неаллельными доминантными генами D и E. Один определяет развитие улитки, другой слуховой нерв.

Эпистаз -это такое взаимодействие неаллельных генов, при котором один ген подавляет действие другого неаллельного гена.

Эпистаз- взаимодействие генов, противоположное комплементарному. Подавление неаллельным геном действие другого гена. Бомбейский феномен. Пигментация кожи. Если доминантные гены – негр,..гетерозиготы- мулаты, рецессивные- белые.

Полимерия – когда различные доминантные неаллельные гены могут оказывать действие на один и тот же признак, усиливая его проявление.

 

Теория гена: основные положения на современном этапе. Свойства гена как функциональной единицы: дискретность, стабильность, лабильность, специфичность, плейотропия. Понятие о пенетрантности, экспрессивности.

В результате исследований элементарных единиц наследственности сложились представления, носящие общее название теории гена. Основные положения:

1.Ген занимает определенный участок (локус) в хромосоме.

2.Ген (цистрон) – часть молекулы ДНК, имеющий определенную последовательность нуклеотидов, представляет собой функциональную единицу наследственной информации.

3.Внутри гена могут происходить рекомбинации (к ней способны частицы цистрона – реконы) и мутирование (к нему способны частицы цистрона – мутоны)

4.Существуют структурные и функциональные гены.

5.Структурные гены кодируют синтез белка, а функциональные гены контролируют и направляют деятельность структурных генов.

6. Молекулы ДНК, входящие в состав гена, способны к репарации, поэтому не всякие повреждения гена ведут к мутациям.

дискретность — несмешиваемость генов; стабильность — способность сохранять структуру;

лабильность — способность многократно мутировать; специфичность — каждый ген кодирует свой признак;

Плейотропия --явление, при котором один ген обусловливает несколько признаков.

Пенетрантность – количественный показатель фенотипического проявления гена.

Экспрессивность- степень выраженности признака при реализации генотипа в различных условиях среды.

Эволюция понятия гена. Взгляды Н.Кольцова на биохимическую структуру гена. Экспериментальные доказательства роли ДНК в передаче наследственной информации (явление трансформации в опытах Гриффитса, трансдукции, эксперименты Фринкель-Конрата с вирусом табачной мозайки, опыт Херши и Чейз с бактериофагом.

Ген/цистрон – участок ДНК, имеющий определенную последовательность нуклеотидов, содержащий информацию о структуре какого-либо одного белка. Ген - функциональная единица наследственной информации.

Он считал, что ген это гигантская молекула белка, однако сам принцип матричного синтеза, представление о репродукции молекул – носителей наследственной информации, сформулированная им оказалось верным.

Раньше считалось, что гены представляют собой часть хромосомы и яв­ляются неделимой единицей, обладающей рядом свойств: способностью определять признаки организма; способностью к рекомбинации, т. е. пе­ремещению из одной гомологичной хромосомы в другую при кроссинговере; способностью мутировать, давая новые аллельные гены.

В дальнейшем оказалось, что ген представляет собой сложную систе­му, в которой указанные особенности не всегда бывают нераздельными.

(процесс поглощения клеткой организма свободной молекулы ДНК из среды и встраивания её в геном, что приводит к появлению у такой клетки новых для неё наследуемых признаков, характерных для организма-донора ДНК.)