Взаимодействие неаллельных генов.

Неалле́льные ге́ны — это гены, расположенные в различных участках хромосом и кодирующие неодинаковые белки. Неаллельные гены также могут взаимодействовать между со­бой.

При этом либо один ген обусловливает развитие нескольких признаков, либо, наоборот, один признак проявляется под действием совокупности нескольких генов. Выделяют три формы и взаимодействия неаллельных генов:

Комплементарность

Комплемента́рное (дополнительное) действие генов — это вид взаимодействия неаллельных генов, доминантные аллели кото­рых при совместном сочетании в генотипеобусловливают новое фенотипическое проявление признаков. При этом расщепление гибридов F2 по фенотипу может происходить в соотношениях 9:6:1, 9:3:4, 9:7, иногда 9:3:3:1. Примером комплементарности является наследование формы плода тыквы. Наличие в генотипе доминантных генов А или В обу­словливает сферическую форму плодов, а рецессивных — удли­нённую. При наличии в генотипе одновременно доминантных ге­нов А и В форма плода будет дисковидной. При скрещивании чистых линий с сортами, имеющими сферическую форму плодов, в первом гибридном поколении F1 все плоды будут иметь дисковидную форму, а в поколении F2 произойдёт расщепление по фе­нотипу: из каждых 16 растений 9 будут иметь дисковидные пло­ды, 6 — сферические и 1 — удлинённые.

Эпистаз

Эписта́з — взаимодействие неаллельных генов, при котором один из них подавляется другим. Подавляющий ген называется эпистатичным, подавляемый — гипостатичным. Если эпистатичный ген не имеет собственного фенотипического проявления, то он называется ингибитором и обозначается буквой I. Эпистатическое взаимодействие неаллельных генов может быть доминантным и рецессивным. При доминантном эпистазе проявление гипостатичного гена (В, b) подавляется доминантным эпистатичным геном (I > В, b). Расщепление по фенотипу при доминантном эпистазе может происходить в соотношении 12:3:1, 13:3, 7:6:3. Рецессивный эпистаз — это подавление рецессивным аллелем эпистатичного гена аллелей гипостатичного гена (i > В, b). Расщепление по фенотипу может идти в соотношении 9:3:4, 9:7, 13:3.

Гипостаз (от гипо… и греч. stásis — застой), скопление крови в капиллярной сети нижележащих частей тела и отдельных органов.

Прижизненный гипостаз (в медицине) обусловлен сердечной недостаточностью и развивается вследствие венозного застоя.

Гипостаз (в медицине) в лёгких возникает при вынужденном длительном положении ослабленного больного на спине. При этом ухудшается кровообращение в лёгочном круге, увеличивается кислородное голодание, часто развивается гипостатическая пневмония.

Агональный гипостаз (в медицине) наблюдается при длительном умирании по мере ослабления деятельности сердца.

Трупный гипостаз (в медицине) выявляется через 3-6 ч после смерти в виде фиолетовых или темно-багровых пятен на коже нижележащих частей трупа вследствие отекания крови. Время появления и интенсивность этих пятен имеют значение в судебно-медицинской практике для выяснения времени и механизма смерти.

Полимери́я — взаимодействие неаллельных множественных генов, однозначно влияющих на развитие одного и того же признака; степень проявления признака зависит от количества генов. Полимерные гены обозначаются одинаковыми буквами, а аллели одного локуса имеют одинаковый нижний индекс.

4.Множественный аллелизм — это существование в популяции более двух аллелей данного гена. В популяции оказываются не два аллельных гена, а несколько. Возникают в результате разных мутаций одного локуса. Гены множественных аллелей взаимодействуют между собой различным образом.

В популяциях как гаплоидных, так и диплоидных организмов обычно существует множество аллелей, для каждого гена. Это следует из сложной структуры гена — замена любого из нуклеотидов или иные мутации приводят к появлению новых аллелей.

Множественный аллелизм для генов, контролирующих системы несовместимости, выступает как фактор отбора, препятствующий образованию зигот и организмов определенных зигот. Примером множественного аллелизма является серия множественных аллелей s1, s2, s3, обеспечивающих самостерильность многих растений.

. Количественная и качественная специфика проявления генов в признаках:

А) пенентрантность Б) экспрессивность

В) генокопии Г) фенокопии

В идеале каждому генотипу должен соответствовать строго определенный генотип. Однако такое однозначное соответствие встречается сравнительно редко. Для количественного описания неоднозначного соответствия фенотипа генотипу выдающийся российский генетик Н.В. Тимофеев-Ресовский ввел понятия экспрессивности и пенетрантности генов.

Экспрессивностью называется степень выраженности рассматриваемого признака у организмов с одинаковым генотипом. Экспрессивностью характеризуется конкретная особь. Например, у дрозофил с генотипом eyey (eyeless – безглазые) уменьшено число глазных фасеток, но абсолютное число фасеток варьирует от 0 до 50% от нормы (779 фасеток). Тогда экспрессивность аллеля ey при полном отсутствии фасеток у особи равна 100%, а у особи с числом фасеток, уменьшенным в два раза, – 50%.

Пенетрантностью проявления гена называется отношение числа особей, у которых проявляется данный признак, к общему числу с данным генотипом. Пенетрантностью характеризуется признак в однородной группе особей. При полной пенетрантности (100%) мутантный ген проявляет свое действие у всех особей, имеющих его, а при неполной – лишь у некоторых. Например, у дрозофилы доминантная мутация Lobe (L) вызывает уменьшение размера глаз, однако этот признак проявляется только у 75% осо­бей; у остальных 25% мух – носителей гена L – глаза нормальные. Тогда пенетрантность аллеля L равна 75%.

Экспрессивность и пенетрантность часто зависят от условия среды, в которой развивается организм: освещения, температуры или влажности.

Таким образом, в фенотипе никогда не реализуются все генотипические возможности, т. е. фенотип каждой особи есть лишь частный случай проявления ее генотипа в определенных условиях развития. Формирование различных вариантов признака на основе одного и того же генотипа называется поливариантностью онтогенеза.

Фенокопии и генокопии

Довольно часто при реализации разных генотипов могут возникать сходные фенотипы: фенокопии и генокопии.

Термин «фенокопия» употребляется в том случае, если рассматриваются «дикий» и мутантный генотипы. Корректное применение термина «фенокопия» предполагает, что для одного генотипа данный результат считается нормальным, а для другого – аномальным. Фенокопии – это, в сущности, морфозы и тераты. Они не наследуются, но наследуется предрасположенность к образованию фенокопий.

Термин «генокопия» используется, если рассматривается два и более мутантных генотипа. Например, у дрозофилы ярко-красную окраску глаз обеспечивают мутации в разных генах: v, cn, st, cd. Тогда дрозофилы с разными генотипами, но ярко-красными глазами будут генокопиями друг друга.

Механизмы возникновения генокопий различны. Например, цепочка превращений исходного вещества в конечный продукт X→Y→Z может быть прервана в результате мутаций в гене A, контролирующем переход X→Y, или в гене B, контролирующем переход Y→Z.

Генокопии - сходное фенотипическое проявление разных генов. Примером являются разные формы гемофилии: А, В, С.

Фенокопии - это не наследственные изменения фенотипа организма, под действием внешней среды и копирующие проявление наследственного изменения. Например, рахит, вызванный дефицитом витамина Д и наследственное заболевание витамин Д — резистентный рахит; катаракта глаз в связи с болезнью матери коревой краснухой и как наследственным заболеванием.

Плейотропия – Зависимость нескольких признаков от одного гена,т.е. множественные действия одного гена.

Поле действия гена - место и время действия организма в процессе развития организма.

5.Мультифакториальный принцип формирования фенотипа. В середине XX в. было показано, что такие признаки (необычные рост, масса и пропорции тела, черты и выражение лица, цвет (окраска) кожных покровов, давление крови, неспецифическая УО или ее противоположность - высокоразвитый интеллект (или даже гениальность), относительно большая по сравнению с обычной продолжительность жизни и так называемое практическое здоровье человека) обусловлены суммарным (аддитивным) действием генетических средовых факторов, и по этой причине их стали называть мультифакториальными. Были выделены три группы мультифакториальных признаков.

• Признаки, характеризующиеся постоянными различиями.Сюда относятся экстремальные варианты распределения признаков, т.е. выходящие за пределы границ нормы, характеризующие эти показатели (пределы гауссова распределения). При этом учитываются отклонения от средних значений более чем на две стандартные ошибки (ниже нижней или выше верхней границы нормы). Если большинство различий в количественных признаках (например, рост или масса тела) имеют нормальное распределение (гауссова кривая с одной вершиной или модой), и это относится к 94% всех различий, то меньшая доля различий (6%) относится к признакам, характеризующимся постоянными количественными отклонениями, выходящими за переделы нижней и верхней границ нормы или находящимся на грани крайних нормальных значений.

• ВПР. Сюда относятся пороки развития, сопровождающиеся грубыми морфофункциональными изменениями: аномалад Пьера- Робена (расщелина нёба, микрогнатия, глоссоптоз, лучелоктевой синостоз), атрезия пищевода, болезнь Гиршпрунга, «заячья губа» и «волчья пасть», врожденный пилоростеноз, врожденный вывих бедра, врожденные косолапость и плоскостопие, пороки невральной трубки (spina bifida, анэнцефалия), пороки сердца и магистральных сосудов, пороки развития почек, гипоспадия, эписпадия, неклассифицированные комплексы МВПР, синдром Клиппеля-Фейла (аномалии развития шейных позвонков) и др.

• Хронические широко распространенные заболевания неинфекционной природы или собственно МФЗ. Сюда относятся: артериальная (эссенциальная) гипертензия, БА, ишемическая болезнь сердца, многие формы рака, псориаз, ревматизм, сахарный диабет I типа, шизофрения и маниакально-депрессивный психоз, ЯБЖиДК и др. На их долю приходится 94-96% всей хронической неинфекционной патологии

6.СЦЕПЛЕНИЕ ГЕНОВ -явление, в основе к-рого лежит локализация генов в одной хромосоме. С. г. впервые обнаружено в 1906 У. Бэтсоном и Р. Пеннетом в опытах по скрещиванию душистого горошка. Позднее С. г. было детально исследовано Т. Морганом с сотрудниками в экспериментах с дрозофилой. С. г. выражается в том, что аллели сцепленных генов, находящиеся в одной группе сцепления, имеют тенденцию наследоваться совместно. Это приводит к образованию у гибрида гамет преим. с «родительскими» сочетаниями аллелей. Для обозначения С. г. используют символы АВ/ав или АВ/Ab Сцепление доминантных (или рецессивных) аллелей друг с другом АВ/ав наз. фазой сцепления, а сцепление доминантных аллелей с рецессивными Ав/аВ — фазой отталкивания. В обоих случаях С. г. приводит к более низкой частоте особей с «неродительскими», рекомбинантными сочетаниями признаков, чем ожидается при независимом наследовании признаков.

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: