Плейотропные взаимодействия

 

Плейотропия – множественное действие гена, способность одного гена оказывать влияние на развитие нескольких признаков организма.

Впервые на явление плейотропии обратил внимание Г. Мендель. Он указал, что наличие красноокрашенных цветков, бурой кожуры семян и красной окраски черешков листьев гороха зависит от одного наследственного фактора (гена).

Обнаружено, что у мухи дрозофилы ген белой окраски глаз одновременно оказывает действие на цвет тела и внутренних органов, длину крыльев, строение полового аппарата, снижает плодовитость, уменьшает продолжительность жизни.

У человека известен доминантный ген, вызывающий характерную картину синдрома Марфана. Такие люди отличаются длинным ростом конечностей, особенно ног и пальцев рук (паучьи пальцы). Кроме того, этот же ген вызывает нарушения в строении хрусталика и сердечно-сосудистой системы.

При первичной плейотропии ген одновременно вызывает развитие нескольких признаков:

									признак А
								ä
ген	à	белок-фермент	à	последовательность химических реакций	à	признак В
								æ
									признак С

 

При вторичной плейотропии, которая встречается чаще, развивается ступенчатый процесс проявления признаков:

ген

à

белок-фермент

à

последовательность химических реакций

à

признак А

à

признак В

à

признак С

 

Так, при серповидно-клеточной анемии у гомозигот первым проявлением дефектного гена будет синтез аномального гемоглобина, эритроцитов серповидной формы, затем будет наблюдаться слипание и разрушение эритроцитов, анемия, увеличение селезенки, поражение кожи, сердца, почек, мозга. Эти проявления будут вторичными.

На основе изучения взаимодействия генов и множественного действия генов можно сделать вывод, что любой наследственный признак определяется многими генами, точнее всем генотипом. Каждый ген может действовать и на развитие многих признаков, на всю систему развивающегося организма. Отсюда, генотип является не суммой, а сложной системой взаимодействия генов.

 

 

Занятие 11

 

ТЕМА: Хромосомная теория наследственности. Сцепление генов, картирование хромосом. Наследование, сцепленное с полом.

 

ЦЕЛЬ: Изучить сцепление генов, явление кроссинговера и обмена между хромосомами, приобрести практические навыки составления карт хромосом, уметь выявлять признаки, сцепленные с полом и проявляющиеся в силу этого исключительно или преимущественно только у одного пола.

 

Задание для самоподготовки

1. Работы школы Моргана. Основные положения хромосомной теории наследственности.

2. Полное и неполное сцепление генов. Эксперименты Моргана на дрозофиле.

3. Частота рекомбинации генов. Принцип построения генетических карт хромосом. Цитологические карты хромосом.

4. Пол. Хромосомный механизм определения пола. Сингамное, эпигамное и прогамное определение пола.

5. Цитогенетический метод определения пола. Исследование полового хроматина.

6. Признаки, сцепленные с полом. Наследование гемофилии.

7. Заполнить таблицы 27, 28, 29 (см. Приложение 2).

8. решить задачи 51-68 (см. Приложение 1).

 

На основе работ Т.Моргана и многих других генетиков были сформулированы основные положения хромосомной теории наследственности (1911-1926гг.).

1. Носители наследственной информации в клетке – хромосомы. Каждый биологический вид характеризуется специфическим набором хромосом (кариотипом).

2. Единица наследственности – ген. Гены располагаются в хромосомах. Набор и число генов каждой хромосомы уникальны.

3. Гены в хромосомах расположены линейно и занимают определенное место – локус. Аллельные гены располагаются в идентичных локусах гомологичных хромосом.

4. Гены, находящиеся в одной хромосоме, наследуются вместе и называются группой сцепления, число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом.

5. Сила сцепления генов в хромосомах обратно пропорциональна расстоянию между ними.