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 плейотропииген одновременно вызывает развитие нескольких признаков:

									признак А
								
ген		белок-фермент		последовательность химических реакций					признак В
								
									признак С

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

ген



белок-фермент



последовательность химических реакций



признак А



признак В



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.