§7. Взаємодія генів. Відношення ген - ознака. Множинна дія генів. Позаядерна спадковість

Основні терміни і поняття: ген, структурні і регуляторні гени, цитоплазматична спадковість, епістаз, комплсиентарність, полімерія, плейотропія, кодомінантність.

Поняття про ген

В. Л. Йогансен (датський біолог) увів терміни: «ген», «генотип» і «фенотип».

І Ген - одиниця спадковості, що визначає окрему ознаку (від структури білкової мо­лекули до будь-якої реакції організму). Характер прояву дії гена може зміню-• питися в різних ситуаціях і під впливом різних факторів.

Види генів

Структурні (100 - 1000 і більше нуклеотидів) Кодують структуру білків і рибонукле­їнових кислот.

Регуляторні (декілька десятків пар)

1. Є місцем приєднання ферментів та інших

біологічно активних сполук.

2. Впливають на активність структурних генів.

3. Беруть участь у процесах реплікації ДНК і транскрипції.

99

ВЗаЄМОДІЯ генІВ ir.fio II) .ИК'--9ХЗ«Г»ІИ0ЯОі £

Якщо декілька генів визначають одйу ознаку організму, то вони взаємодіють один з одним. Відомі випадки взаємодії двох, трьох і більшого числа генів. Розрізняють такі основні типи взаємодії неалельних генів: комплементарність, епістаз і полімерія.

При комппементарності кожний із взаємодіючих генів поодинці не забезпечує форму­вання певної ознаки, але у присутності обох генів це відбувається. Прикладом такої взаємодії генів може служити Ьозщеплення, що виникло при схрещуванні деяких сортів запашного горошку, які мали білі квітки. У цьому випадку всі рослини Fi мали забарвлені квітки. У ?2 поряд з рослинами, що мають забарвлення квітки, були знайдені також і рос­лини з білими квітками.

Генетичний аналіз показав, що для утворення пігментів, що обумовлюють забарв­лення квіток у запашного горошку, необхідна одночасна присутність двох генів (наприк­лад С та R).

{Епістаз - це такий тип взаємодії генів, при якому одна пара алелей може при­гнічувати прояв іншої. При цьому можуть виникати новоутворення.

Полімерія - це такий тип взаємодії генів, при якому декілька генів контролю­ють спадкування однієї ознаки. Такі гени називаються полімерними.

Плейотропія - множинна дія генів. Багато генів діють не на один, а на декілька різних ознак.

Перший приклад плейотропії був описаний Менделем, який встановив, що рослини гороху, що мають пурпурні квітки, крім того завжди мають червоні плями у пазухах лис­тків і утворюють насінини, вкриті сірою або бурою шкуринкою, і всі ці ознаки залежать від дії одного спадкового фактора.

Цитоплазматична спадковість

Провідну роль у генетичних процесах відіграють ядро і хромосоми. Було встановлено, що мітохондрії і пластиди мають гени, що несуть інформацію про розвиток тієї чи іншої оз­наки.

Запліднена яйцеклітина - зигота - одержує цитоплазму переважно від материнського організму. Від сперматозоїда при заплідненні в яйцеклітину потрапляє дуже мало цито­плазми, а в деяких видів - узагалі тільки ядро. Зрозуміло, що інформація буде переда­ватися тільки по материнській лінії, тобто від матері - до дочки і сина, але далі її може передати тільки дочка. Спадковість, яка передається тільки через матір, одержала на­зву материнської. Оскільки материнська спадковість пов'язана з цитоплазмою, вона одержала назву позаядерної, або цитоплазматичної. Відомо безліч факторів, що дово­дять існування цитоплазматичної спадковості не тільки у рослин, але й у тварин та мікро­організмів.

Учнівська сторінка

1. Які групи крові можливі у дітей, якщо в їхньої матері - друга група, а в батька - пер-ша? При розв'язанні задачі використовуйте таблицю груп крові.

Игр. Г I^а чи Г і" ІІІгр. і" І^в чи I^а і" | IV гр. І^АІ

■ А ,А , ... ,А ;()

В іВ , ,. іВ ;<)

г_Р. Fi⁰^

Розв'язання.

Особа з II групою крові може мати генотип І^ЛІ^Л або I^а і°, тому можливі два варіанти.

1-й варіант 2-й варіант

Р 21^а I^а х Л і" і° (розв'яжіть самостійно) (8 балів)

Гамети ■ © ©

F, I^а і° (II група)

Відповідь. У дітей можливі II і групи крові.

100

2. Поясніть схеми. (11 балів)

а) 1 хромосома—И ген —

б) 1 хромосома ►багато генів