Взаимодействие неаллельных генов.

Комплементарность. Взаимодействие двух доминантных неаллельных генов, каждый из которых не имеет самостоятельного проявления или по-разному обуславливает развитие данного признака,. Например, окраска цветов душистого горошка, наследование формы гребня у кур. У человека, примером может служить наследование одной из форм глухонемоты.

Эпистаз. Это вид взаимодействия неаллельных генов при котором, происходит подавление действия одного гена другим (доминантным или рецессивным). Поэтому различают два вида эпистатического действия: доминантный и рецессивный. Ген, который полностью подавляет действие другого, называется супрессор или ингибитор, а подавляемый ген гипостатическим. Примером данного вида взаимодействия является: наследование масти у лошадей, оперения у кур, «бомбейский феномен» у человека.

Полимерия. Несколько пар неаллельных генов, взаимодействуя друг с другом, усиливают развитие одного и того же признака. Примерами полимерии являются пигментация кожных покровов, рост, масса тела, величина артериального давления и т.д.

Модифицирующее действие генов. Зависимость нескольких признаков от одного гена носит название – плейотропии. Каждый ген оказывает основное действие, но при этом изменяет, модифицирует проявление других генов. Например, у человека известен доминантный ген, вызывающий развитие синдрома Марфана – люди имеют длинные конечности, особенно пальцы рук – паучьи пальцы, происходит атрофия мышц кисти, нарушается строение твёрдого нёба, а так же этот же ген вызывает дефект в хрусталике глаза.

Хромосомные основы наследственности. Сцепленное наследование.

Сцепленное наследование было установлено Морганом и его школой. Как известно, что число генов превосходит число хромосом. Так, у мухи дрозофилы 4 пары (8 хромосом), хотя количество генов достигает 10 тысяч. Следовательно, в каждой хромосоме локализовано много генов, наследующихся совместно. Поэтому, гены, локализованные в одной хромосоме, Морган назвал группой сцепления. У каждого вида организмов, число групп сцепления равняется числу пар хромосом или гаплоидному набору. Например, у гороха групп сцепления – 7, у кукурузы – 10, у мухи – дрозофилы их 4, а у человека – 23.

Школа Т. Моргана проводила изучение сцепленных генов на мушках – дрозофилах. Им были взяты мушки с серым телом и нормальными крыльями, а так же с темным телом и короткими крыльями.

B – серое тело (доминантный признак)

b – черное тело (рецессивный признак)

V – нормальная длина крыльев (доминантный признак)

v – короткие крылья

При скрещивании гомозиготы доминантной (ВВVV) с гомозиготой рецессивной (bbvv), то в первом поколении все потомство окажется гетерозиготным (ВbVv), то есть в первом поколении все 100% серые с нормальными крыльями. Проводя анализирующее скрещивание: Т. Морган скрещивал гибридную самку с самцом, рецессивным по обоим генам (т.е. черным, короткокрылым), при этом согласно законам Г. Менделя должно было появиться равное количество особей как с исходными, так и перикомбинантными признаками – по 25%. Но Т. Морган не получил ожидаемого результата. После такого скрещивания соотношение потомков в поколении оказалось не одинаковым, а именно: 41,5% серых длиннокрылых, 41,5% черных короткокрылых, 8,5% черных длиннокрылых, 8,5% серых короткокрылых.

В результате Т. Морган сделал вывод, что признак серое тело наследуется сцепленно с признаком нормальные крылья, а признак темное тело наследуется сцепленно с признаком короткие крылья, то есть гены, отвечающие за развитие цвета тела и длины крыльев, сцеплены, и локализуются в одной хромосоме. В связи с этим Т. Морган дополнил третий закон Г. Менделя: независимое наследование и комбинирование признаков наблюдается в тех случаях, когда гены, ответственные за эти признаки, находятся в разных парах хромосом. Если же гены локализованы в одной хромосоме, то дигетерозиготные самки способны образовывать четыре типа гамет: некроссоверные (BV и bv) и кроссоверные (Bv bV), образующиеся в результате обмена частей между гомологичными хромосомами в результате кроссинговера в мейозе. Число же кроссоверных гамет определяется процентом кроссинговера между генами, локализованными в одной хромосоме.

Закономерности, открытые школой Т. Моргана, а затем подтвержденные и углубленные на многочисленных объектах исследования, известны под общим названием хромосомная теория наследственности. Основные ее положения следующие:

• Гены находятся в хромосомах. Каждая хромосома представляет собой группу сцепленных генов. Число групп сцепления у каждого вида равно гаплоидному набору хромосом (у мухи-дрозофилы их 4, у человека – 23).

• Каждый ген в хромосоме занимает определенное место – локус. Гены расположены линейно. Гены, расположенные в идентичных локусах гомологичных хромосом, называют аллельными.

• Между гомологичными хромосомами может происходить обмен аллельными генами.

• Расстояние между генами в хромосоме прямо пропорционально проценту кроссинговера между ними и измеряется в морганидах (1% кроссинговера соответствует одной морганиде). При этом сила сцепления между генами обратно пропорциональна расстоянию между ними.