Головна
Реферати » Реферати по біології » Генетика, особливості індивідуального розвитку

Генетика, особливості індивідуального розвитку

сини матерів - носіїв з імовірністю 50% будуть страждати на гемофілію.

Від шлюбу жінки - носія з нормальним чоловіком можуть народитися діти з різними фенотипами. Один з найбільш добре документованих прикладів наслідування гемофілії ми знаходимо в родоводу нащадків англійської королеви Вікторії. Припускають, що ген гемофілії виник в результаті мутації у самої королеви Вікторії або в одного з її батьків. На рис. 3 показано, як цей ген передавався її нащадкам.

7. Взаємодія між генами.

До цих пір розглядалися відносно прості аспекти генетики: домінування, моногибридное і дигибридное схрещування, зчеплення, визначення статі та успадкування, зчеплене зі статтю. Відомі, однак, і інші взаємодії між генами, і можливо, що саме вони визначають велику частину фенотипічних ознак організму.

7.1. Неповне домінування.

Відомі випадки, коли два або більше алелів не проявляють повною мірою домінантність або рецесивним, так що в гетерозиготному стані жоден з алелів не домінує над іншим. Це явище нестатевого домінування, або кодомінантність, є виключення з описаного Менделем правила успадкування при моногібрідномсхрещуванні. На щастя, Мендель вибрав для своїх експериментів ознаки, яким не властиво неповне домінування; в іншому випадку воно могло б сильно ускладнити його перші дослідження.
Неповне домінування спостерігається як у рослин, так і у тварин. У більшості випадків гетерозиготи володіють фенотипом, проміжним між фенотипами домінантною і рецесивною гомозигот. Прикладом служать кури Андалузії, отримані в результаті схрещування чистопородних чорних і
«окроплених білих» (splashed white) курей. Чорне оперення обумовлено наявністю аллеля, що визначає синтез чорного пігменту меланіну. У
«окроплених» курей цей аллель відсутній. У гетерозигот меланін розвивається не в повній мірі, створюючи лише голубуватий відлив на оперенні.
Оскільки загальноприйнятих символів для позначення алелів з неповним домінуванням не існує, нам необхідно ввести для генотипів такі символи, щоб зробити зрозумілими приведені нижче схеми отримання курей Андалузії.

Можливі, наприклад, такі позначення: чорні - В, «окроплені» - b,
W, BW або BBW. Результати схрещування між гомозиготними чорними і
«окропленими» курми представлені в табл. 2.

При схрещуванні між собою особин F1 відношення фенотипів в F2 відрізняється від Менделя 3: 1, типового для моногибридного схрещування. В цьому випадку виходить відношення 1: 2: 1, де у половини особин F2 буде такий же генотип, як у F1 (табл. 3). Відношення 1: 2: 1 характерно для результатів схрещувань при неповному домінуванні.

| Фенотіпи батьків | Чорні (гомозиготи) | "оббризкала" білі |
| | | (гомозиготи) |
| Генотипи батьків (2n) | BB | BWBW |
| Мейоз | | |
| Гамети (n) | B | BW |
| | B | BW |
| Випадкове | | |
| запліднення | | |
| Генотипи F1 (2n) | BBW | BBW |
| | BBW | BBW |
| Фенотіпи F1 | Всі кури - "блакитні" гетерозігти |


Таблиця 2 Схрещування курей Андалузії породи: гібриди F1.

| Фенотіпи F1 | "блакитні" | "блакитні" |
| Генотипи F1 (2n) | BBW | BBW |
| Мейоз | | |
| Гамети (n) | B | B |
| | BW | BW |
| Випадкове | | |
| запліднення | | |
| Генотипи F2 (2n) | BB | BBW |
| | BBW | BW BW |
| Фенотіпи F2 | Чорні | Блакитні | "оббризкала" |
| | 1 | 2 | білі |
| |: | |: |
| | | | 1 |

Таблиця 3 Схрещування курей Андалузії породи: гібриди F2.

7.2. Летальні гени.

Відомі випадки, коли один ген може впливом на кілька ознак, у тому числі на життєздатність. У людини та інших ссавців певний рецесивний ген викликає утворення внутрішніх спайок легких, що призводить до смерті при народженні. Іншим прикладом служить ген, який впливає на формування хряща і викликає вроджені каліцтва, що ведуть до смерті плоду або новонародженого.

У курей, гомозиготних по аллели, зухвалому «курчавость» пір'я, неповний розвиток пір'я спричиняє за собою декілька фенотипічних ефектів.
У таких курей теплоізоляція недостатня, і вони страждають від охолодження. Для компенсації втрати тепла у них з'являється ряд структурних і фізіологічно адаптацій, але ці адаптації малоеффектни і серед таких курей висока смертність.

Вплив летального гена ясно видно на прикладі успадкування забарвлення шерсті у мишей. У диких мишей шерсть зазвичай сіра, типу агути; але у деяких мишей шерсть жовта. При схрещуваннях між жовтими мишами в потомстві виходять як жовті миші, так і агути відносно 2: 1
Єдине можливе пояснення таких результатів полягає в тому, що жовте забарвлення шерсті домінує над агути і що всі жовті миші гетерозиготні. Атипове Менделя пояснюється загибеллю гомозиготних жовтих мишей до народження. При розтині вагітних жовтих мишей, схрещених з жовтими ж мишами, в їх матках були виявлені мертві жовті мишенята. Якщо ж схрещувалися жовті миші і агути, то в матках вагітних самок не чинилося мертвих жовтих мишенят, оскільки при такому схрещуванні не може бути потомства, гомозиготного по гену жовтої вовни.

7.3. Епістаз.

Ген називають Епістатичний (від грец. Еpi - над), якщо його присутність пригнічує ефект якого-небудь гена, що знаходиться в іншому локусі.
Епістатичні гени іноді називають ингибирующими генами, а ті гени, дія яких ними пригнічується, - гіпостатичними (від грец. Hypo - під).

Забарвлення шерсті у мишей контролюється парою генів, що знаходяться в різних локусах. Епістатичний ген визначає наявність забарвлення і має два аллеля: домінантний, визначає забарвлену шерсть, і рецесивний, обумовлює альбінізм (біле забарвлення). Гіпостатичний ген визначає характер забарвлення і має два аллеля: агуті (домінантний, визначає сіре забарвлення) і чорний (рецесивний). Миші можуть мати сіру або чорну забарвлення залежно від своїх генотипів, але наявність забарвлення можливо тільки в тому випадку, якщо у них одночасно є аллель пофарбованої вовни. Миші, гомозиготні за рецесивним аллели альбинизма, будуть альбіносами навіть за наявності у них алелів агути і чорної шерсті. Можливі три різних фенотипу: агуті, чорна шерсть і альбінізм. При схрещуванні можна отримати ці фенотипи в різних співвідношеннях залежно від генотипів схрещується особин.

7.4. Полигенное успадкування.

Багато з найпомітніших ознак організму є результатом спільної дії багатьох різних генів; ці гени утворюють особливий генний комплекс, званий полігенною системою. Хоча внесок кожного окремого гена, що входить в таку систему, занадто малий, щоб надати скільки-небудь значний вплив на фенотип, майже нескінченну різноманітність, що створюється сумісною дією цих генів (полигенов), становить генетичну основу безперервної мінливості.

8. Мінливість.

Мінливістю називають всю сукупність відмінностей за тією або іншою ознакою між організмами, що належать до однієї і тієї ж природної популяції чи виду. Вражаюча морфологічна різноманітність особин в межах будь-якого виду привернуло увагу Дарвіна і Уоллеса під час їх подорожей. Закономірний, передбачуваний характер передачі таких відмінностей у спадок послужив основою для досліджень Менделя. Дарвін встановив, що певні ознаки можуть розвиватися в результаті відбору, тоді як
Мендель пояснив механізм, що забезпечує передачу з покоління в покоління ознак, за якими ведеться відбір.

Мендель описав, яким чином спадкові чинники визначають генотип організму, який у процесі розвитку виявляється в структурних, фізіологічних і біохімічних особливостях фенотипу. Якщо фенотипічніпрояв будь-якого ознаки зумовлено зрештою генами, контролюючими ця ознака, то на ступінь розвитку певних ознак може впливом середу.
Вивчення фенотипічних відмінностей в будь-який великий популяції показує, що існують дві форми мінливості - дискретна і безперервна. Для вивчення мінливості якої-небудь ознаки, наприклад зростання у людини, необхідно виміряти цей ознака у великої кількості індивідуумів в досліджуваної популяції.
Результати вимірювань представляють у вигляді гістограми, що відображає розподіл частот різних варіантів цієї ознаки в популяції. На рис. 4 представлені типові результати, одержувані при таких дослідженнях, і вони наочно демонструють різницю між дискретної і безперервного мінливістю.

8.1. Дискретна мінливість.

Деякі ознаки в популяції представлені обмеженим числом варіантів. У цих випадках відмінності між особинами чітко виражені, а проміжні форми відсутні; до таких ознак належать, наприклад, групи крові у людини, довжина крил у дрозофіли, меланистическая і світла форми у березової п'ядуна (Biston betularia), довжина стовпчика у первоцвіту (Primula) і підлога у тварин і рослин. Ознаки, для яких характерна дискретна мінливість, зазвичай контролюються одним або двома головними генами, у яких може бути два або кілька алелів, і зовнішні умови відносно мало впливають на їх фенотипічну експресію.

Оскільки дискретна мінливість обмежена деякими чітко вираженими ознаками, її називають також якісної мінливістю на відміну від кількісної, або безперервною, мінливості.

А.

Б.

Малюнок 4. Гістограми, що відображають розподіл частот у разі переривчастої (А) і не переривчастої (Б ) мінливості.

8.2. Безперервна мінливість.

За багатьма ознаками в популяції спостерігається повний ряд переходів від однієї крайності до іншої без всяких розривів. Найбільш яскравими примерзла служать такі ознаки, як маса (вага), лінійні розміри, форма і забарвлення організму в цілому або окремих його частин. Частотний розподіл за ознакою, що проявляє безперервну мінливість, відповідає кривою нормального розподілу. Більшість членів популяції потрапляє в середню частину кривої, а на її кінцях, що відповідають двом крайнім значенням даної ознаки, знаходиться зразкове однакове (дуже мале) число особин. Ознаки, для яких характерна безперервна мінливість, обумовлені спільним впливом багатьох

Сторінки: 1 2 3 4 5 6