4 Взаимодействие между генами.

В связи с тем, что каждый организм обладает огромным спектром признаков в генотипе для их реализации гены могут взаимодействовать друг с другом. Различают:

• взаимодействие аллельных генов: полное доминирование, неполное доминирование, кодоминирование (каждый аллель полностью и независимо от другого аллеля проявляет свое действие)

• взаимодействие неаллельных генов:

  • комплиментарность (новый признак возникает только при одновременном присутствии определенных аллелей разных генов),

  • эпистаз (один ген подавляет действие другого и проявляется новый признак),

  • полимерия (за развитие нового признака отвечает несколько аллелей разных генов)

6 Сцепленные гены, кроссинговер. Хромосомная теория наследственности т. Моргана.

В 1910 г. американский генетик Т. Морган экспериментально доказал, что гены расположены в хромосомах. Многочисленные исследования Моргана и его учеников привели к целому ряду важнейших открытий, которые легли в основу хромосомной теории наследственности.

Закон независимого наследования (третий закон Менделя) справедлив в том случае, если неаллельные гены находятся в разных парах хромосом. Однако количество генов у живых организмов значительно больше числа хромосом. Например, учеловека около 25 тыс. генов, а количество хромосом —23 пары (2п = 46); у плодовой мушки дрозофилы приблизительно 14 тыс. генов и всего 4 пары хромосом (2п = 8). Следовательно, каждая хромосома содержит множество генов.

Гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются вместе. Совместное наследование генов Т. Морган предложил называть сцепленным наследованием (в отличие от независимого). Каждая пара гомологичных хромосом содержит гены, контролирующие одни и те же признаки, поэтому количество групп сцепления равно числу пар хромосом. Например, у человека 23 группы сцепления, а у дрозофилы — 4.

В 1906 г на опытах с душистым горошком было сделано предположение о том, что гены, в тех сочетаниях которые встречаются у родителей притягиваются друг к другу, а в новых сочетаниях отталкиваются. В 1910-12 годах Т.Морган получил большое количество таких случаев и предположил, что притяжение генов является следствием их локализации в одной паре гомологичных хромосом, т.е. Являются «сцепленными». Он предложил особую запись скрещивания в случае сцепления генов. Морган выявил 2 типа сцепления: полное — потомки похожи только на своих родителей и неполное — объясняется явлением кроссинговера появление потомков с новым сочетанием признаков.

Ученик Моргана Стертевант предположил, что чем дальше друг от друга в пределах хромосомы находятся гены, тем чаще между этими генами возникает кроссинговер. Поэтому предположил по величине кроссинговера определять расстояние между генами. За единицу расстояния принят 1% кроссоверных потомков и назван морганида. Сейчас сантиморган.

Все гены, расположенные в одной паре хромосом наследуются как 1 ген.

Основные положения хромосомной теории наследования:

1. Гены в хромосомах расположены линейно, занимая там определенное место — локус.

2. Все гены, расположенные в одной паре гомологичных хромосом, в случае полного сцепления наследуются как одна аллельная пара и образуют группу сцепления.

3. Число групп сцепления обычно равняется гаплоидному числу хромосом

4. Полное сцепление нарушается кроссинговером, который может быть одинарным и множественным.

5. Частота кроссинговера зависит от расстояния между генами, поэтому является мерой этого расстояния.

6. За единицу расстояния между сцепленными генами принята 1 морганида — расстояние, на котором кроссинговер происходит с вероятностью 1 %.

7. В следствие интерферренции генов кроссинговер, который произошел на одном участке хромосом подавляет кроссинговер на соседних участках.

Т. Морган и сотрудники его лаборатории показали, что знание частоты кроссинговера между сцепленными генами позволяет строить генетические карты хромосом. Генетическая карта представляет собой схему взаимного расположения генов, находящихся в одной группе сцепления, с учетом расстояний между ними.

Генетические карты хромосом уже составлены для человека, многих видов животных, растений, грибов и микроорганизмов. Наличие генетической карты свидетельствует о высокой степени изученности того или иного вида организма и представляет большой научный интерес. Такой организм является прекрасным объектом для проведения дальнейших экспериментальных работ, имеющих не только научное, но и практическое значение. В частности, знание генетических карт позволяет планировать работы по получению организмов с определенными сочетаниями признаков, что широко применяется в селекционной практике. Генетические карты хромосом человека используются в медицине для диагностики и лечения ряда наследственных заболеваний.