рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Закономерности наследования признаков при взаимодействии генов. Аллельные и неаллельные взаимодействия.

Закономерности наследования признаков при взаимодействии генов. Аллельные и неаллельные взаимодействия. - раздел Биотехнологии, Основные положения хромосомной теории наследственности. Сцепление генов и кроссинговер. Генетические и цитологические доказательства кроссинговера. Генетические карты и принципы их построения Основные Закономерности Наследственности Были Открыты Менделем В 1865 Г. Он С...

Основные закономерности наследственности были открыты Менделем в 1865 г. Он считал, что материальная основа наследственности состоит из «факторов», и эти «наследственные факторы» поодиночке попадают в зародышевые клетки, комбинируются при оплодотворении и расходятся при образовании зародышевых клеток. Впоследствии для определения этого понятия был введен термин «ген». Мендель проводил свои эксперименты на разных сортах гороха.

Выбор гороха посевного был продиктован следующими условиями:

1) много сортов, четко различающихся по ряду признаков; 2) растения легко выращиваются; 3) пестики и тычинки цветков полностью прикрыты лепестками, и растения самоопыляемые, т.е. его сорта размножаются в чистоте, и признаки из поколения в поколение не изменяются; 4) возможно скрещивание сортов и получение плодовитых потомков.

1 закон Моногибридного скрещивание (родители отличаются по 1 признаку) при анализе F1 все гибриды одинаковы н-р по окраске – закон единообразия гибридов 1 поколения - правило доминирования. Дигибридное скрещивание в F2 проявляются особи как с доминатными так и с рецессивным признаками в соотношении 3:1- закон расщепления генов. При это возникают различные сочетания признаков - закон независимого наследования (комбинирования) признаков – 3-й закон Менделя. Это проявляется в независимом комбинировании аллелей разных генов и в их независимом действии на – фенотипиское выражение.

Более подробно та же ерунда:

Моногибридное скрещивание. Мендель применил гибридологический метод исследования, который анализирует закономерности наследования отдельных свойств и признаков организмов при половом размножении, а также изменчивость отдельных генов при их комбинации и взаимодействии. Одна из особенностей метода Менделя состояла в том, что он использовал для экспериментов чистые линии, т.е. растения, в потомстве которых при самоопылении не наблюдалось разнообразия по изучаемому признаку. Другой важной особенностью гибридологического метода было то, что Мендель наблюдал за наследованием альтернативных признаков. Например, растения низкие и высокие; цветки белые и пурпурные; форма семян гладкая и морщинистая и т.д. Не менее важная особенность метода – точный количественный учет каждой пары альтернативных признаков в ряду поколений. Математическая обработка опытных данных позволила Менделю установить количественные закономерности в передаче изучаемых признаков. Очень существенно было то, что Мендель в своих опытах шел аналитическим путем: он наблюдал наследование многообразных признаков не сразу в совокупности, а лишь одной пары (или небольшого числа пар) альтернативных признаков. Гибридологический метод лежит и в основе современной генетики. Гибридизация – скрещивание двух организмов, различающихся альтернативными признаками. Полученное потомство при гибридизации называют гибридным поколением (F), отдельную особь в этом поколении – гибридом.

Моногибридное скрещивание – скрещивание организмов, анализируемых по одной паре альтернативных признаков. Например, Мендель скрещивал сорта гороха, имеющие желтую и зеленую окраску горошин. Организмы, принадлежащие к чистым линиям, имеют либо два доминантных (АА), либо два рецессивных (аа) аллеля и образуют только один тип гамет (А или а). Такие организмы называются гомозиготными. Если организм несет в клетках как ген доминантного, так и ген рецессивного признака, то он будет гетерозиготным и образовывать два типа гамет (А и а). Таким образом, при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все потомство в первом поколении единообразно. Это закон доминирования, или закон единообразия гибридов первого поколения: первый закон Менделя. Однако вскоре были обнаружены "нарушения" этого закона — промежуточное проявление обоих признаков в 1-м поколении. Вследствие этого первый М. з. стали называть законом единообразия первого поколения гибридов. Гибриды первого поколения подвергались самоопылению, в результате среди гибридов второго поколения произошло расщепление по каждому из признаков: появились и желтые и зеленые, и гладкие и морщинистые и т.д. Это соотношение выражает второй закон Менделя, или закон расщепления.

В природных условиях скрещивание обычно происходит между особями, различающимися по многим признакам. Дигибридное и Полигибридное скрещивание – скрещивание по двум или более парам признаков. В опыте Мендель изучал характер наследования окраски и формы семян гороха. Исходные родительские особи были гомозиготными по двум парам признаков. Из каждой пары признаков при полном доминировании в первом гибридном поколении появляется только один. При скрещивании гибридов I поколения по двум парам признаков во II поколении наследование по каждой паре идет независимо друг от друга. В результате образуются 4 фенотипические группы в соотношении 9:3:3:1, причем появляются группы с новыми сочетаниями признаков. Это явление получило название закона независимого наследования признаков (3-й закон Менделя). Гибридные особи дают четыре типа гамет. Образуются следующие гаметы: АВ, Аb, аВ, ab. Слияние попарно 4 типов гамет каждой особи дает 16 вариантов. По фенотипу выделяются 4 группы, причем две из них имеют новую комбинацию признаков. Закон независимого наследования признаков объясняется поведением негомологичных хромосом в мейозе. Таким образом, третий закон Менделя еще раз демонстрирует дискретный характер генетического материала. Это проявляется в независимом комбинировании аллелей разных генов и в их независимом действии – фенотипическом выражении.

Дискретность гена определяется тем, что он контролирует присутствие или отсутствие отдельной биохимической реакции, от которой зависит развитие или подавление определенного признака организма. Очевидно, если несколько генов определяют какое-либо одно свойство или один признак (форма гребня у кур, окраска глаз у дрозофилы, длина колоса у пшеницы и т.д.), они должны взаимодействовать между собой. Отсюда следует, что понятие «наследование признаков» употребляется, скорее всего, как образное выражение, поскольку в действительности наследуются не сами признаки, а гены. Признаки формируются в ходе индивидуального развития организма, обусловливаются генотипом и влиянием внешней среды.

Генотип любого организма включает огромное количество разных генов, которые находятся в постоянном взаимодействии. Развитие многих признаков может быть связано с действием не одного, а нескольких (часто многих) генов. С другой стороны, действие гена на признак может зависеть от того, в комплексе с какими генами он оказывает влияние на развитие данного признака. Таким образом, существует постоянная и сложная система взаимоотношений между генами (аллельными и неаллельными) и признаками.

Аллельные гены - различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологических хромосом. Аллели определяют варианты развития одного и того же признака. В нормальной диплоидной клетке могут присутствовать не более двух аллелей одного локуса одновременно.О взаимодействии аллельных генов следует помнить, только если речь идёт о гетерозиготных организмах. Выделяют три основных формы их взаимодействия: полное доминирование, неполное доминирование и кодоминирование.

При полном доминировании доминантный аллель полностью подавляет действие рецессивного аллеля. Например, цвет семян гороха контролируется парой аллельных генов: аллель А отвечает за жёлтый цвет семян, а аллель а – за зелёный. Гетерозиготные растения (Аа) будут образовывать семена жёлтого цвета. Т.е. при генотипе Аа – фенотип А.

При неполном доминировании оба аллеля – и доминантый, и рецессивный – проявляют своё действие, т.е. доминантный аллель не полностью подавляет действие рецессивного аллеля (промежуточный эффект действия). Примером может служить окраска цветов у растения «ночная красавица», контролируемая парой аллельных генов: аллель А отвечает за красную окраску лепестков, а аллель а – за белую. Гетерозиготные растения формируют цветы с розовыми лепестками, т.е. при генотипе Аа – фенотип Аа.

При кодоминировании (гетерозиготный организм содержит два разных доминантных аллеля, например А1 и А2 или IА и Iв), каждый из доминантных аллелей проявляет свое действие, т.е. участвует в проявлении признака. Примером кодоминирования служит IV группа крови человека в системе АВО: генотип – IАIВ, фенотип – АВ. т.е. у людей с IV группой крови в эритроцитах синтезируется и антиген А (по программе гена IА), и антиген В (по программе гена IB).

У некоторых гетерозиготных организмов при полном доминировании наблюдается различная степень выраженности доминантного признака. В этом случае говорят о различной экспрессивности и пенетрантности генов. Экспрессивность – степень проявления доминантного признака у гетерозигот.

Неаллельные гены – это гены, расположенные в различных участках хромосом и кодирующие неодинаковые белки. Взаимодействие неаллельных генов приводит к формированию новых вариантов признаков. В этом случае речь идет о полигенных признаках, а практически у каждого организма значительная часть признаков является таковыми. Можно выделить три основные формы взаимодействия неаллельных генов: комплементарность, эпистаз и полимерию.

Комплементарные гены – взаимодополняющие гены. Признак проявляется лишь тогда, когда два доминантных неаллельных гена одновременно присутствуют в генотипе одного организма.

1. Окраска цветов у душистого горошка зависит от двух комплементарных генов А и В. Каждый из этих генов доминантный, но в отсутствие другого доминантного гена, своего действия не проявляет – синтез пигмента не обеспечивает, поэтому растения с генотипами AAbb, Aabb, aaBB, ааВЬ формируют цветки белого цвета. При взаимодействии генов А и В, т.е. у растений с генотипами АаВЬ, АаВВ, ААВЬ, ААВВ, образуются красные цветы.

2. Иногда оба комплементарных гена характеризуются самостоятельным «проявлением» признаков, а при их взаимодействии появляется новый признак. Так, форма гребня у кур определяется двумя парами генов. Ген А отвечает за розовидную форму гребня – генотип AAbb или Aabb. Ген В отвечает за гороховидную форму гребня – генотип ааВВ или ааВb. Сочетание доминантных аллелей А и В определяет ореховидную форму гребня – генотипы ААВВ, ААВb, АаВВ, АаВb. Таким образом, новый признак (ореховидная форма гребня) проявляется лишь тогда, когда два доминантных неаллельных гена одновременно присутствуют в генотипе одного организма. При отсутствии доминантных аллелей (генотип aabb) формируется листовидный гребень.

Эпистаз – противоположное комплиментарному взаимодействие генов. Под эпистазом понимается подавление одним неаллельным геном другого. Например: у кур доминантный ген С обуславливает развитие пигмента, а доманантный ген J – является его подавителем (супрессор), т.е. при наличии у кур в генотипе аллелей С и J, даже несмотря на наличие гена С куры будут белыми. Т.о белый окрас кур может быть обусловлен наличием гена J или отсутствием С.

Полимерия – в этом случае разные гены как бы дублируют действие друг друга. Различают 2 типа полимерии: некумулятивная (характеризуется тем, что наличие любого доминантного гена достаточно для проявления изучаемого признака. Т.н. все генотипы: А1А1А2А2, А1А1А2а2, А1а1А2а2 и т.д. будут иметь одинаковый фенотип, и только организм с генотипом а1а1а2а2 будет отличаться) и кумулятивная (характеризуется тем, что чем больше в генотипе доминантных признаков, тем сильнее выражен признак. Пример: А1А1А2А2(бордовые), А1А1А2а2(красные), А1А1а2а2(розовые), А1а1а2а2(розоватые), а1а1а2а2(белые)).

Кроме того, можно выделить такие типы взаимодействия генов, как: плейотропия – зависимость нескольких признаков от одного гена (у овса окрас чешуи и длина ости определяется одним геном, у человека арахнодактилия связана с нарушением в строении хрусталика. Учитывая плейотропный эффект многих генов можно предположить, что одни гены действуют в роли модификаторов других генов (Филипченко, 1928). Эти гену усиливают или ослабляют развитие признаков, кодируемых основным геном). Необходимо учитывать и модифицирующее действие среды. Варьирующее соотношение классов при расщеплении в зависимости от условий среды – варьирующая пенентрантность. Пенетрантность - количественный показатель фенотипической изменчивости проявления гена. Измеряется (в %) отношением числа особей, у которых данный ген проявился в фенотипе, к общему числу особей, в генотипе которых этот ген присутствует в необходимом для его проявления состоянии. Проявление гена у 100% особей с соответствующим генотипом называется полной П., в остальных случаях — неполной П. Например, некоторые наследственные болезни человека развиваются только у части лиц, в генотипе которых присутствует аномальный ген; у остальных же наследственное предрасположение к болезни остаётся нереализованным. Экспрессивность - выраженность фенотипического проявления генов. Некоторые гены у животных, растений и микроорганизмов характеризуются относительно постоянной Э., т. е. проявляются примерно одинаково у всех особей соответствующего генотипа. Другие же гены отличаются изменяющейся Э. При одинаковых условиях внешней среды Э. гена может варьировать в зависимости от генотипической среды, т. е. от того, в сочетании с какими другими генами данный ген входит в состав генотипа. На роль генов-модификаторов в вариации Э. указывает возможность в ряде случаев стабилизирующего искусств, отбора на ту или иную степень выраженности наследственных признаков в фенотипе. Э. и пенетрантность — основные взаимосвязанные показатели фенотипической изменчивости проявления генов, широко применяемые в феногенетике, медицинской генетике, селекции животных, растений и микроорганизмов. Оба термин ввел Н.В. Тимофеев-Ресовский. Способность генотипа проявляться в различных условиях среды отражает его норму реакции – способность реагировать на варьирующие условия развития. Т.о. Генотип – система взаимодействующих генов, которые проявляются фенотипически в зависимости от условий генотипической среды и условий существования и т.д.


– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Основные положения хромосомной теории наследственности. Сцепление генов и кроссинговер. Генетические и цитологические доказательства кроссинговера. Генетические карты и принципы их построения

Хромосомы ядерные структуры довольно плотной консистенции интенсивно окрашивающиеся основными красителями хр теор наслед теория согласно.. носителями наследственности являются гены находящиеся в хромосомах.. каждый ген имеет в хромосоме определенное место локус гена..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Закономерности наследования признаков при взаимодействии генов. Аллельные и неаллельные взаимодействия.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Генетическая роль ДНК
Косвенные док-ва: 1. ДНК локализована в хромосомах или же в способных к самовоспроизведению клеточных органоидах(пластиды, клеточный центр, митохондрии)2.в гаплоид

Структура ДНК и мех-мы репликации
ДНК- полимерная молекула, в состав к-й входят 4 основания: пуриновые – аденин, гуанин, пиримидиновые – Тимин, цитозин. каждый из них соединен с одной молекулой сахара – дезоксирибозой и с остатком

Генетика пола. Хромосомный и балансовый механизм определения пола у животных и человека. Генетика человека. Методы изучения генетики человека.
Пол – сов-сть признаков и св-в организма, обеспе-их его участие в воспроизводстве потомства и передаче наследственной инф-ии следующему поколению за счет образования гамет. Признаки, по ко

Методы исследования в популяциционной генетике.
1)Эмпирический. Проводятся обширные исследования генетической изменчивости отдельного гена или генов в популяции в теч. Определенного времени. Учитывают: влияние среды на ген измен

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги