Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Типы взаимодействия аллельных генов




 

Гомологичные хромосомы – хромосомы, содержащие одну и ту же линейную последовательность генов и образующие пары во время мейоза. Одна из них происходит от одного родителя, другая – от другого. У человека имеется 22 пары гомологичных аутосом (неполовых хромосом) и 2 половые хромосомы в ядре каждой клетки. Члены каждой пары хромосом содержат одинаковые гены, однако аллели, соответствующие гомологичным локусам, могут быть одинаковыми (гомозиготными) или различающимися (гетерозиготными).

Аллель – один из возможных структурных вариантов гена. Аллели (аллельные гены) расположены в определённых участках гомологичных хромосом и определяют развитие одного из альтернативных вариантов какого-либо признака. В конкретном диплоидном организме не может быть более двух аллелей, составляющих аллельную пару. Напр., в знаменитых опытах Г. Менделя по скрещиванию гороха гладкую форму семян определял доминантный аллель (обозначается А), а альтернативный признак – морщинистую форму – рецессивный аллель (обозначается а). Половые клетки содержат какой-либо один из двух аллелей.

 

 

Существует пять типов взаимодействия аллелей – доминирование, неполное доминирование, кодоминирование, сверхдоминирование и межаллельная комплементация.

Классическим случаем взаимодействия аллелей, описанным Менделем, является доминирование. При этом у гибридов первого поколения проявляется признак только одной родительской формы, которая считается по этой причине доминантной (от лат. dominatio – господство). Признак родительской формы, «исчезающий» у гибридов первого поколения – рецессивный (от лат. recessus – отступление, удаление).

Примеры:

1. При скрещивании короткошерстных (LL) и длинношерстных (ll) кошек наблюдаем следующую картину:

P ♀ LL X ♂ ll

F1 Ll (короткошерстные)

F2 3 L-: 1 ll (3 части короткошерстных и 1 часть длинношерстных)

F A 1 L-: 1 ll (1часть короткошерстных и 1 часть длинношерстных).

(Примечание

L- означает,что может быть LL либо Ll – и в том, и в том случае короткошерстные)

F A – потомство от анализирующего скрещивания)

 

2. Родительские формы серых (AA) и черных (aa) мышей дают потомков:

P ♀ AA X ♂ aa

F1 Aa (серые)

F2 3 A-: 1 aa (3 части серых и 1 часть черных)

FA 1 Aa: 1 aa (1часть серых и 1 часть черных).

 

 

При неполном доминировании у гибридов первого поколения наблюдается проявление признака, промежуточное между двумя родительскими формами, а во втором поколении и у потомков анализирующего скрещивания расщепление по фенотипу полностью повторяет расщепление по генотипу.

P ♀ AA X ♂ aa

F1 Aa

F2 1 АА: 2 Аа:1 аа

FA 1 Аа: 1 аа.

Примеры:

1. При скрещивании черных (BB) и белых (bb) кур получаем в F1 голубых (андалузских) птиц, во втором поколении – 1 часть черных, 2 части андалузских и 1 часть белых кур.

2. Если у родительских форм львиного зева большого (Antirrhinum majus) лепестки венчика имеют красную (АА) и белую (аа) окраску, то у гибридов первого поколения все цветки будут розовыми (Аа), а во втором поколении будут наблюдаться три фенотипических класса – 1 с красными: 2 с розовыми: 1 с белыми лепестками венчика, которые как и всегда при неполном доминировании соответствуют генотипическим классам – 1 АА: 2 Аа: 1 аа.

 

Кодоминирование — явление независимого друг от друга прояв­ления обоих аллелей в фенотипе гетерозиготы, иными слова­ми — отсутствие доминантно-рецессивных отношений между аллелями. Наиболее известный пример — взаимодействие алле­лей, определяющих четвертую группу крови человека (АВ). Из­вестна множественная серия, состоящая из трех аллелей гена I, определяющего признак группы крови человека. Ген I отвечает за синтез ферментов, присоединяющих к белкам, находящимся на поверхности эритроцитов, определенные полисахариды. (Этими полисахаридами на поверхности эритроцитов как раз и определяется специфичность групп крови.) Аллели I А и I В коди­руют два разных фермента; аллель I 0 не кодирует никакого. При этом аллель I 0 рецессивен и по отношению к I А, и по отношению к IB, а между двумя последними нет доминантно-рецессивных отношений. Люди, имеющие четвертую группу крови, несут в своем генотипе два аллеля: I А и I B. Поскольку между этими дву­мя аллелями нет доминантно-рецессивных отношений, то в ор­ганизме таких людей синтезируются оба фермента и формирует­ся соответствующий фенотип — четвертая группа крови.

 

Очень редко наблюдаются явления сверхдоминирования (когда гибриды первого поколения превосходят по степени проявления признака обе родительские формы) и межаллельной комплементации (когда у гибридов первого поколения появляется новый признак). Интересно, что биохимические механизмы сверхдоминирования и межаллельной комплементации близки. Объединение аллелей у гибридов первого поколения приводит к появлению продукта с новыми свойствами: большей степенью проявления признака (сверхдоминирование) или новой формой проявления признака (межаллельная комплементация).

Наиболее известный пример сверхдоминирования — взаимоотношения между нормальным (S) и мутантным (s) аллелями гена, контролирующего структуру гемоглобина у человека. Люди, гомозиготные по мутантной аллели (ss), страдают тяжёлым заболеванием крови —серповидноклеточной анемией, от которого они гибнут обычно в детском возрасте (эритроциты больного имеют серповидную форму и содержат гемоглобин, структура которого незначительно изменена в результате мутации). Однако в тропической Африке и других районах, где распространена малярия, в популяциях человека постоянно присутствуют все три генотипа — SS, Ss и ss (20—40% населения гетерозиготы — Ss). Оказалось, что сохранение в популяциях человека летальной (смертельной) аллели (s) обусловлено тем, что гетерозиготы (Ss) более устойчивы к малярии, чем гомозиготы по нормальному гену (SS), и, следовательно, обладают отборным преимуществом.

Межаллельная комплементация относится к достаточно редко встречаемым способам взаимодействия аллельных генов. В этом случае возможно формирование нормального признака D у организма, гетерозиготного по двум мутантным аллелям гена D (D'D"). Допустим, что ген D отвечает за синтез какого-то белка, который имеет четвертичную структуру, состоящую из нескольких одинаковых пептидных цепей. Мутантный аллель D' определяет синтез измененного пептида D', a мутантный аллель D" приводит к синтезу другой, но тоже измененной структуры пептида D". Можно представить ситуацию, когда взаимодействие таких измененных пептидов (D' и D") при формировании четвертичной структуры, как бы взаимно компенсируя эти изменения, обеспечивает образование белка с нормальными свойствами. В то же время отдельно взаимодействующие пептиды D' или D" формируют аномальные белки. Таким образом, с определенной вероятностью у гетерозигот D'D" в результате межаллельной комплементации может образовываться нормальный признак в виде белка с нормальными свойствами. Пример: при скрещивании форм льна с белыми и розовыми цветками получаются растения с голубой окраской лепестков венчика.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-06-04; Просмотров: 2635; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.01 сек.