Взаємодія і множинна дія генів як основа цілісності генотипу

Гени являють собою структурні та функціональні одиниці спадковості. Кожен з них визначає розвиток одного якогось ознаки, незалежного від інших. Окрема клітина й організм є цілісними системами, де всі біохімічні та фізіологічні процеси строго узгоджені і взаємопов’язані насамперед тому, що генотип – це система взаємодіючих генів.
Взаємодіють один з одним як алельних, так і неалельні гени, розташовані в різних локусах одних і тих же, і різних хромосом.
Алельних гени вступають у відносини типу домінантності-рецесивності, розрізняють повне і неповне домінування. Зустрічаються також і інші форми взаємин алельних генів між собою. Одна з них допускає прояв відразу двох алельних генів (кодоминирование) і спостерігається при спадкуванні груп крові у людини в системі АВО. Інша – наддомінування: велика ступінь вираженості ознаки у гетерозиготних організмів служить основою гетерозису – явища гібридної сили.
Відомо багато прикладів, коли гени впливають на характер прояву певного неалельні гена або на саму можливість прояву цього гена. Приклад взаємодії двох пар генів – успадкування форми гребеня у курей деяких порід. В результаті різних комбінацій цих генів виникають чотири варіанти форми гребеня.
У запашного горошку є ген А, що обумовлює синтез безбарвного попередника пігменту – пропігмента. Ген В визначає синтез ферменту, під дією якого з пропігмента утворюється пігмент. Квітки запашного горошку з генотипом ааВВ і ааbb мають білий колір: в першому випадку є фермент, але немає пропігмента, у другому – є пропігмент, але немає ферменту, який переводить пропігмент в пігмент. При схрещуванні двох рослин із згаданими генотипами отримаємо дігетерозіготное рослина з генотипом AaBb.
У дігетерозіготних рослин є й пропігмент А, і фермент В, беруть участь в утворенні пурпурного пігменту. Продукти неалельних генів взаємно доповнюють один одного. Така форма взаємодії генів різних алельних пар носить назву компліментарності – взаємодоповнення.
Приклад іншої форми взаємодії генів – епістазу – розвиток забарвлення плодів у гарбуза. Пофарбованими плоди гарбуза будуть тільки в тому випадку, якщо в генотипі рослин відсутня домінантний ген В з іншої алельних пари. Цей ген пригнічує розвиток забарвлення у плодів гарбуза, а його рецессивная аллель b не заважає забарвленні розвиватися.
У пшениці червоний колір зерен визначається двома генами: А1, А2. Неалельні гени позначені тут однією літерою А (а), тому що визначають розвиток однієї ознаки. При генотипі А1А1А2А2 забарвлення зерен найбільш інтенсивна, при генотипі а1а1а2а2 вони мають білий колір. Залежно від числа домінантних генів в генотипі можна отримати всі переходи між інтенсивно червоної і білої забарвленням.
Таким чином, багато ознаки розвиваються при взаємодії декількох пар генів – полімерних, що діють в одному напрямку.
Часто зустрічаються і ситуації, коли один ген визначає розвиток кількох ознак і властивостей організмів. Таке явище отримало назву плейотропії. Так, наприклад, у людини відомий ген, що визначає одночасно розвиток дефекту нігтів і колінної чашечки.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 3.00 out of 5)

Взаємодія і множинна дія генів як основа цілісності генотипу