Независимое комбинирование неаллельных генов и его цитологические основы — АНТИ-РАК

Третий закон Г. Менделя. Цитологические основы независимого комбинирования генов, признаков

III
закон Менделя. Закон независимого
наследования.

При
дигибридном скрещивании у гибридов
каждая пара признаков наследуется
независимо от других и дает расщепление
3:1, образуя при этом четыре фенотипические
группы, характеризующиеся отношением
9:3:3:1 (при этом образуется 9 генотипических
групп 1:2:2:1:4:1:2:2:1).

Пример: При скрещивании
двух чистых линий гороха, отличающихся
друг от друга по двум признакам: цвету
семян (желтый и зеленый) и форме семян
(гладкие и морщинистые).

При таком
скрещивании признаки определяются
различными парами генов: одна аллель
отвечает за цвет семян, другая за форму.
Желтая окраска (А) доминирует на зеленой
(а), а гладкая форма (В) над морщинистой
(в).

Дигибридное скрещивание — скрещивание, при котором родительские особи отличаются по 2 парам альтернативных признаков. Для дигибридного скрещивания Мендель брал гомозиготные растения гороха, отличающиеся по окраске семян (желтые и зеленые) и форме семян (гладкие и морщинистые).

Желтая окраска (А) и гладкая форма (В) семян — доминантные признаки, зеленая окраска (а) и морщинистая форма (b) — рецессивные признаки. Скрещивая растение с желтыми и гладкими семенами с растением с зелеными и морщинистыми семенами, Мендель получил единообразное гибридное поколение F1 с желтыми и гладкими семенами.

От самоопыления 15-ти гибридов первого поколения было получено 556 семян, из них 315 желтых гладких, 101 желтое морщинистое, 108 зеленых гладких и 32 зеленых морщинистых (расщепление 9:3:3:1).

Третий закон Менделя — закон независимого наследования (комбинирования) признаков: Каждая пара аллельных генов (и альтернативных признаков, контролируемых ими) наследуется независимо друг от друга.

1) Образование дигетерозиготной АаВв 4-х типов гамет по 25% каждого, что обуславливается поведением гомологических хромосом в мейозе, тем что разные пары гомологических хромосом ведут независимо себя друг от друга.

2) Равновероятное сочетание гамет при оплодотворении на 16 классов

Независимое комбинирование признаков осуществляется при условии, что гены, определяющие эти признаки, находятся в разных парах гомологичных хромосом. Следовательно, у каждого организма число генов, способных независимо комбинироваться в мейозе, ограничено числом хромосом.

Однако в организме число генов значительно превышает количество хромосом. Например, у кукурузы до эры молекулярной биологии было изучено более 500 генов, у мухи дрозофилы — более 1 тыс.

, а у человека — около 2 тыс. генов, тогда как хромосом у них 10, 4 и 23 пары соответственно. То, что число генов у высших организмов составляет несколько тысяч, было ясно уже У.

Сэттону в начале XX века. Это дало основание предположить, что в каждой хромосоме локализовано множество генов. Гены, локализованные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются вместе.

Совместное наследование генов Т. Морган предложил назвать сцепленным наследованием. Число групп сцепления соответствует гаплоидному числу хромосом, поскольку группу сцепления составляют две гомологичные хромосомы, в которых локализованы одинаковые гены..

Способ наследования сцепленных генов отличается от наследования генов, локализованных в разных парах гомологичных хромосом. Так, если при независимом комбинировании дигетерозиготная особь образует четыре типа гамет в равных количествах, то при сцепленном наследовании такая же дигетерозигота образует только два типа гамет: тоже в равных количествах. Последние повторяют комбинацию генов в хромосоме родителя.

Было установлено, однако, что кроме обычных гамет возникают и другие гаметы с новыми комбинациями генов — Ab и аВ, отличающимися от комбинаций генов в хромосомах родителя.

Кроссинговер происходит в профазе I мейоза во время конъюгации гомологичных хромосом. В это время части двух хромосом могут перекрещиваться и обмениваться своими участками.

ПОДРОБНЕЕ:   Мазок Папаниколау (цитологический, Пап-тест) – зачем его делают?

В результате возникают качественно новые хромосомы, содержащие участки как материнских, так и отцовских хромосом. Особи, которые получаются из таких гамет с новым сочетанием аллелей, получили название кроссинговерных или рекомбинантных.

Частота перекреста между двумя генами, расположенными в одной хромосоме, пропорциональна расстоянию между ними. Кроссинговер между двумя генами происходит тем реже, чем ближе друг к другу они расположены.

По мере увеличения расстояния между генами все более возрастает вероятность того, что кроссинговер разведет их по двум разным гомологичным хромосомам.

Расстояние между генами характеризует силу их сцепления. Имеются гены с высоким процентом сцепления и такие, где сцепление почти не обнаруживается. Однако при сцепленном наследовании максимальная частота кроссинговера не превышает 50 %.

Биологическое значение кроссинговера чрезвычайно велико, поскольку генетическая рекомбинация позволяет создавать новые, ранее не существовавшие комбинации генов и тем самым повышать наследственную изменчивость, которая дает широкие возможности адаптации организма в различных условиях среды.

24. Аутосомные и сцепленные с полом признаки, закономерности их наследования. Рас-смотреть на примерах.

Аутосомное наследование. Характерные черты аутосомного наследования признаков обусловлены тем, что соответствующие гены, расположенные в аутосомах, представлены у всех особей вида в двойном наборе. Это означает, что любой организм получает такие гены от обоих родителей.

Ввиду того что развитие признака у особи зависит в первую очередь от взаимодействия аллельных генов, разные его варианты, определяемые разными аллелями соответствующего гена, могут наследоваться по аутосомно-доминантному или аутосомно-рецессивному типу, если имеет место доминирование.

При доминировании признака, описанном Г. Менделем в его опытах на горохе, потомки от скрещивания двух гомозиготных родителей, различающихся по доминантному и рецессивному вариантам данного признака, одинаковы и похожи на одного из них (закон единообразия F1).

Описанное Менделем расщепление по фенотипу в F2 в отношении 3:1 в действительности имеет место лишь при полном доминировании одного аллеля над другим, когда гетерозиготы фенотипически сходны с доминантными гомозиготами (закон расщепления в F2).

I — полное доминирование (наследование цвета лепестков у гороха); II — неполное доминирование (наследование цвета лепестков у ночной красавицы)

Наследование рецессивного варианта признака характеризуется тем, что он не проявляется у гибридов F1, а в F2 проявляется у четверти потомков

Закон единообразия: при моногибридном скрещивании у гибридов первого поколения проявляются только доминантные признаки – оно фенотипически единообразно.

Закон расщепления:при самоопылении гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков 3:1,при этом образуются две фенотипические группы-доминантная и рецессивная.

Характер наследования сцепленных с полом признаков в ряду поколений зависит от того, в какой хромосоме находится соответствующий ген. В связи с этим различают Х-сцепленное и Y-сцепленное (голандрическое) наследование.

Х-сцепленное наследование. Х-хромосома присутствует в кариотипе каждой особи, поэтому признаки, определяемые генами этой хромосомы, формируются у представителей как женского, так и мужского пола.

Особи гомогаметного пола получают эти гены от обоих родителей и через свои гаметы передают их всем потомкам. Представители гетерогаметного пола получают единственную Х-хромосому от гомогаметного родителя и передают ее своему гомогаметному потомству.

У млекопитающих (в том числе и человека) мужской пол получает Х-сцепленные гены от матери и передает их дочерям. При этом мужской пол никогда не наследует отцовского Х-сцепленного признака и не передает его своим сыновьям

Так как у гомогаметного пола признак развивается в результате взаимодействия аллельных генов, различают Х-сцепленное доминантное и Х-сцепленное рецессивное наследование.

Х-сцепленный доминантный признак (красный цвет глаз у дрозофилы) передается самкой всему потомству. Самец передает свой Х-сцепленный доминантный признак лишь самкам следующего поколения.

ПОДРОБНЕЕ:   Цитологический процессор nps25 цена

Х-сцепленный рецессивный признак, (белый цвет глаз у дрозофилы) у самок проявляется только при получении ими соответствующего аллеля от обоих родителей (XaXa).

У самцов XaY он развивается при получении рецессивного аллеля от матери. Рецессивные самки передают рецессивный аллель потомкам любого пола, а рецессивные самцы —только «дочерям».

Голандрическое наследование. Активно функционирующие гены Y-хромосомы, не имеющие аллелей в Х-хромосоме, присутствуют в генотипе только гетерогаметного пола, причем в гемизиготном состоянии.

Поэтому они проявляются фенотипически и передаются из поколения в поколение лишь у представителей гетерогаметного пола. Так, у человека признак гипертрихоза ушной раковины («волосатые уши») наблюдается исключительно у мужчин и наследуется от отца к сыну.

Независимое комбинирование и сцепленное наследование, их цитологические основы. Сцепление генов и кроссинговер. Основные положения хромосомной теории.

Если
две особи отличаются друг от друга по
двум признакам, то скрещивание между
ними называется дигибридным.
Скрещивание особей, различающихся по
многим признакам, называется полигибридным.

При дигибридном скрещивании у
гибридов каждая пара признаков наследуется
независимо от других и дает расщепление
3:1, образуя при этом четыре фенотипические
группы, характеризующиеся отношением
9:3:3:1 (при этом образуется 9 генотипических
групп 1:2:2:1:4:1:2:2:1).

Для
установления генотипа особей, которые
не различаются по фенотипу, используют
анализирующее
скрещивание.
При этом особь, генотип которой нужно
установить, скрещивают с особью,
гомозиготной по рецессивному гену.

Например: для того, чтобы выяснить, какие
из растений из гороха с желтыми семенами
содержат генотип АА, а какие Аа, их
следует скрестить с растениями, имеющими
зеленые горошины (аа).

Если исследуемое
растение имеет генотип АА, то все
полученное потомство будет иметь желтые
семена. Если же исследуемые организм
гетерозиготен, т.е.

За
каждый физический и функциональный
признак организма отвечает, 1 или чаще
несколько генов. У человека, включая
интеллект, цвет кожи, волос и радужной
оболочки глаз – наследуется полигенно:
они отражают деятельность множества
генов, взаимодействующих друг с другом
сложным способом.

Взаимодействие
аллельных генов – внутриаллельное.

Полное доминирование
– один ген полностью подавляет проявление
др. При этом гомозиготы по доминантному
пр-ку и гетерозиготы фенотип-ки не
различимы.

Неполное доминирование
– доминантные признаки полностью
подавляют действие рецессивного гена,
у первого поколения наблюдается
промежуточное наследование, во втором
поколении – расщепление по фено- и
генотипу (1:2:1).

Сверхдоминирование
– доминантный ген в гетерозиготном
состоянии проявляет себя сильнее, чем
в гомозиготном. Объясняется результатом
взаимодействия генной активности,
явление лежит в основе гетерозиса.

Кодоминирование
– гены одной аллельной пары равнозначны,
ни один из них не подавляет действие
др, оба проявляют свои действия
(наследование групп крови по системе
АВО у ч-ка).

В случае множественных
аллелей наблюдается своеобразное
внутриаллельное взаимодействие.
Множественные аллели – аллели
представленные в популяции более чем
двумя, возникающие в результате
многократного мутирования 1го и того
же локуса хр-мы, помимо доминантных и
рецессивных генов появляются промежуточные
аллели, которые по отношению к доминанте
ведут себя рецессивно, а по отношению
к рец-му как дом-ый (JА-доминантный,
JО-рецессивный,
JВ-промежуточный).

Http://studwood. ru/754554/meditsina/tretiy zakon mendelya tsitologicheskie osnovy nezavisimogo kombinirovaniya genov priznakov

Http://lektsia. com/2xa6d6.html

56. Взаимодействие неаллельных генов — комплементарность, эпистаз, плейотропия — примеры.

Неаллельные
гены
– гены, расположенные в различных
участках хромосом и кодирующие
неодинаковые белки. Они также могут
взаимодействовать между собой. Выделяют
3
формывзаимодействия
неаллельных генов:

  • Комплементарность
    – вид взаимодействия неаллельных
    генов, доминантные аллели которых при
    совместном сочетании в генотипе
    обуславливают новое фенотипическое
    проявление признаков (наследование
    формы плода у тыквы – дисковидная,
    удлиненная, сферическая)

  • Эпистоз
    – взаимодействие неаллельных
    генов, при котором один из них подавляется
    другим. Подавляющий ген называется
    эпистатичным, подавляемый – гипостатичным.

  • Плейотропия
    – влияние одного гена на
    развитие нескольких признаков. У
    человека известен ген, вызывающий
    появление паучьих пальцев (синдром
    Марфана). Одновременно этот ген вызывает
    дефект в хрусталике глаза. Ген, вызывающий
    рыжую окраску волос, влияет на пигментацию
    кожи, появление веснушек.

ПОДРОБНЕЕ:   Адекватность цитологического образца это

Взаимодействие
неаллельных генов – гены находятся в
разных парах хромосом.

Комплементарность
– присутствие в одном генотипе двух
доминантных и рецессивных генов из
разных аллельных пар, в результате чего
появляются новые варианты признака.

Для нормального слуха у человека должны
присутствовать доминантные гены из
разных аллельных пар: D – нормальное
развитие улитки, E – нормальное развитие
слухового нерва;

Эпистаз – ген из
одной пары подавляет действие гена из
другой аллельной пары. Явление
противоположно комплементарности.
Подавляющий ген – супресор.

Полимерия –
доминантные гены из разных аллельных
пар влияют на степень проявления одного
и того же признака; полимерные гены
принято обозначать А1А1А2А2… Признаки,
которые определяются полимерными генами
– полигенные (количественные и
качественные признаки у животных и
человека).

Выделяют: а) кумулятивная –
степень проявления признака зависит
от числа доминантных генов в генотипе
человека, чем больше, тем сильнее выражены
признаки;

60. Генетический код и его свойства. Структурная и функциональная классификация генов. Примеры.

Генетический код– это
система записи информации о
последовательности расположения
аминокислот в белках с помощью
последовательного расположения
нуклеотидов в и-РНК.

1) Код триплетен. Это означает,
что каждая из 20 аминокислот зашифрована
последовательностью 3 нуклеотидов,
называется триплетом или кодоном.

2) Код вырожден. Это означает,
что каждая аминокислота шифруется более
чем одним кодоном (исключение метиотин
и триптофан)

3) Код однозначен – каждый
кодон шифрует только 1 аминоксилоту

4) Между генами имеются
«знаки препинания» (УАА,УАГ,УГА) каждый
из которых означает прекращение синтеза
и стоит в конце каждого гена.

5) Внутри гена нет знаков
препинания.


6) Код универсален. Генетический
код един для всех живых на земле существ.

Классификация
генов:

  • Структурные
    гены – универсальные компоненты генома,
    представляющие единственную
    последовательность, кодирующую
    определенный белок или некоторые виды
    РНК.

  • Функциональные
    гены – регулируют работу структурных
    генов.

Функциональная
классификация генов:

  • Структурные
    – 1. Кодирующие белки: 2. Кодирующие
    т-РНК; 3. Кодирующие р-РНК

  • Рецепторные
    – 1. Гены интенсификаторы (повышают
    активность некоторых генов); 2. Гены —
    репараторы (гены, исправляющие мутации
    ДНК); 3. Гены – ингибиторы (подавляют
    активность генов)

ДНК эукариот
линейная (у прокариот ДНК кольцевая и
находится в особой области клетки —нуклеоиде,
который не отделён мембраной от остальной
цитоплазмы).

РНК
– сложное органическое соединение,
относящееся к группе нуклеиновых кислот
(рибонуклеиновая кислота)

Типы:

  • Информационная (и-РНК)

  • Рибосомальная (р-РНК)

  • Транспортная (т-РНК)

  • Генетическая (у некоторых
    вирусов)

РНК
– одинарная полинуклеотидная цепочка,
в отличие от ДНК. В состав РНК входят те
же азотистые основания, что и в ДНК, за
исключением «тимина», т.к. в РНК вместо
него входит «урацил»

Формы
РНК:

  • и-РНК – передает код
    наследственной информации о первичной
    структуре белковой молекулы.

  • р-РНК – входит в состав
    рибосом.

  • т-РНК –
    переносит аминокислоты к рибосомам.

Все
виды РНК, за исключением генетической,
неспособны к самоудвоению и самосборке.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Медицинский взгляд на еду
Adblock
detector