Чем гомозиготные особи отличаются от гетерозиготных. Что такое гомозиготные и гетерозиготные организмы

Гомо с латинского переводится как одинаковый, гомозиготный признак это признак, который в организме наследуется одинаковым генном, который находится в спаренном состоянии (АА). Следовательно гомозиготный организм это организм, в котором признак наследуется одинаковым генном.

Доминантный признак обозначается буквой А, рецессивный признак обозначается буквой а.

Гетеро с латинского переводится как разный, это когда в организме признак может быть унаследован как по доминанту, так и по рецессиву, т.е. может быть наследование признака как АА, Аа и аа. В первых двух случаях признак наследуется по доминанту, а во втором случае по рецессиву. Следовательно гетерозиготный организм это организм, в котором признак наследуется разными геннами.

• • Гомозиготный организм - это организм (животное или растение), который имеет два абсолютно одинаковых гена, например, два доминантных гена черной окраски (BB) или два рецессивных гена коричневой окраски (bb). Этот организм по данному признаку называют чистым.
  • Гетерозиготный организм - это организм, содержащий один доминантный и один рецессивный ген (например, Bb). Такой организм называют гибридным.

Для того, чтобы понять о чм вообще речь идт необходимо разбираться в генах, а вернее в их делении на доминантные и рецессивные...

Доминантные гены - это те гены, которые доминируют над другими, сражаются за свою победу...

Рецессивные гены - это те гены, которые подавлены и не могут сражаться с доминантными...

Итак гомозиготные организмы содержат два доминантных гена (от слово гомо - одинаковые)...

Гетерозиготные организмы содержат разные гены, один доминантный, другой рецессивный (от слова гетеро - разные)...

Итак принципиальная разница в том, что гены могут быть как одинаковые по влвсти, так и разные...

В медицинской энциклопедии есть определение

Гомозиготным полом называется пол, который имеет 2 одинаковые половые хромосомы. В гомозиготном (от греческого гомос означает одинаковый, а зиготе означает спаренная) организме имеется 2 одинаковые копии определенного гена в гомологичных хромосомах.

Гетерозиготным полом называется пол, который имеет разные половые хромосомы или всего одну хромосому. В гетерозиготном организме, еще называют гибридный организм, по определению имеется две разные формы определенного гена (разные формы гена) в гомологичных хромосомах.

Это очень сложные определения для тех, кто не сталкивался с такими понятиями, но очень понятное объяснение дает биологическая энциклопедия, смотрите по ссылке здесь.

гомо - однородный.

гетеро - неоднородный.

Для организмов это значит, что если аллельные гены одинаковые, то организм гомозиготный, а если разные то гетерозиготный, что можно использовать при скрещивании двух организмов.

Гомозиготные и гетерозиготные организмы различаются между собой наличием или отсутствием двух одинаковых генов. У гомозиготных организмов или оба признака доминантные или рецессивные (например, темные волосы и карие глаза). У гетерозиготных один из признаков доминантный, а другой рецессивный (например, светлые волосы и карие глаза).

Гомозиготные (гомо - одинаковые) - те организмы, у которых два гена одинаково доминируют во всм организме.

Герерозиготные (гетеро - разные) - те организмы, у которых два гена разные, т.е. один доминирует, а другой подавлен.

Гомозиготный (гомос - одинаковый, зиготе - спаренный) организм с одинаковыми структурами данного типа. Оба доминантных или оба рецессивных. А в гетерозиготных организмах присутствуют оба признака - и доминантный, и рецессивный.

Гомозиготные организмы - это такие организмы, которые имеют два идентичные по формам гена (либо оба доминантные, либо оба рецессивные);

Гетерозиготные организмы - это такие организмы, которые имеют как доминантную, так и рецессивную форму генов.

У гомозиготных организмов нет расщепления признаков, а у гетерозиготных есть.

Существуют доминантные гены и рецессивные (слабовато влияющие).

Доминантные гены обозначают заглавной английской буквой, например A , а рецессивные - строчной a .

У гетерозиготных организмов обычно один ген доминантный, а второй рецессивный:

Обозначается это так: Aa .

При создании данным организмом потомства решающую роль в том, каким будет потомок играет доминантный ген, то есть A .

Например если рассматривать мышей. Если доминантный ген А - это пушистая шерсть, а рецессивный a - это лысый (бывают лысые альбиносы), то победит доминантный ген А и потомок будет волосатый. Причм это ещ приведт к увеличению рода, так как лысые особи не защищены от холода и скорее всего погибнут, а волосатые смогут дожить до взросления и оставления потомства.

Гомозиготные организмы - это такие организмы у которых одинаковые гены (аллели). Либо два рецессивных aa , либо два доминантных AA .

Изменчивость - способность живых организмов приобретать новые признаки и качества. Различают ненаследственную и наследственную изменчивость (схема 1).

К ненаследственной изменчивости относятся изменения изменение внешних признаков (фенотипа), которые не сохраняющиеся в поколении. К ним относятся модификации , которые возникают под действием окружающей среды.

у насекомых и других животных → смена окраски шерсти у некоторых млекопитающих при изменении погодных условий (например, у зайца) рис. 2,

у человека → увеличение уровня эритроцитов при подъёме в горы, увеличение пигментации кожи при интенсивном воздействии ультрафиолетовых лучей, развитие костно-мышечной системы в результате тренировок (рис. 3).

Рис. 3 Развитие костно-мышечной системы в результате тренировок

Наследственная изменчивость представляет собой изменения генотипа, которые сохраняются в ряду поколений. К ним относятся комбинации и мутации. Комбинационная изменчивость возникает при перекомбинации (перемешивании) генов отца и матери.

Пример: проявление дрозофил с темным телом и длинными крыльями при скрещивании серых дрозофил с длинными крыльями с темными дрозофилами с короткими крыльями (рис.4).

Рис. 4 Дрозофила с темным телом и длинными крыльями

у цветка ночная красавица есть лепестки розового цвета возникают при сочетании (комбинации) красного и белого гена (рис. 5).

Рис. 5 Образование лепестков розового цвета у ночной красавицы

Мутационная изменчивость - это изменения ДНК клетки (изменение строения и количества хромосом). Возникают под действием ультрафиолета, радиации (рентгеновских лучей) и т.п.

у человека → трисомия по 21-й паре (синдром Дауна),

у животных → двуглавие (рис. 6).

Рис. 6 Двуглавая черепаха из Китая

ГЕНОМ

Геном - совокупность наследственного материала, находящийся в клетке организма. Большинство геномов, в том числе геном человека и геномы всех остальных клеточных форм жизни, построены из ДНК.

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) - макромолекула обеспечивающая хранение, передачу и реализацию из поколения в поколение генетической программы развития и функционирования живых организмов.

Генотип - совокупность генов данного организма.

Итак, геном является характеристикой вида в целом, а генотип - отдельной особи.

Ген - элементарная единица наследственностиживых организмов. Ген представляет собой участок ДНК ответственный за проявление какого-либо признака.

Гены есть в ядре каждой клетки живого организма рис. 7.

Рис. 7 Расположение гена в клетке

В результате взаимодействия генотипа с факторами окружающей среды формируется фенотип , то есть совокупность всех признаков и свойств организма. Примеры: рост, масса тела, цвет глаз рис. 8 , форма волос, группа крови, левша, правша.

Рис. 8 Карый и голубой цвет глаз Рис. 9 Генотип и фенотип у гороха

К ф е н о т и п у относятся не только внешние признаки, но и внутренние: анатомические, физиологические, биохимические. Каждая особь имеет свои особенности внешнего вида, внутреннего строения, характера обмена веществ, функционирования органов, т.е. свой фенотип, который сформировался в определённых условиях среды.

СТРОЕНИЕ ХРОМОСОМЫ

ХРОМОСОМЫ являются структурным элементом ядра в котором заключена вся наследственная информации (рис. 10, 11, 12).

Рис. 10 Схематическое изображение хромосомы

ЦЕНТРОМЕРА - участок хромосомы, делящий хромосому на два плеча.

Рис. 11 Изображение хромосомы в электроном микроскопе

Рис. 12 Расположение хромосомы в клетке

Существуют X-хромосома и Y-хромосома рис. 13.

X-хромосома - половая хромосома большинства млекопитающих, в том числе человека, определяющий женский пол организма.

Y-хромосома - половая хромосома большинства млекопитающих, в том числе человека, определяющий мужской пол организма.

У самок две X-хромосомы (XX), а у самцов - одна X-хромосома и одна Y-хромосома (XY).

Рис. 13 X-хромосома и Y-хромосома

КАРИОТИП - совокупность хромосом, характерная для данного вида организмов (хромосомный набор) Рис. 14.

Рис. 14 Кариотип здорового человека

Аутосомы - это хромосомы одинаковые у обоих полов. Генотип женского организма имеет 44 хромосомы (22 пары), одинаковые с мужскими. Их и называют аутосомами рис. 14.

Рис. 15 Кариотипы растений и животных

Рис. 16 Изображение растений и животных соответственного кариотипа:

скерда, бабочка, плодовая мушка, кузнечик и петух

Кариотип – совокупность внешних признаков хромосомного набора (число, форма, размер хромосом), характерных для данного вида.

АЗОТИСТЫЕ ОСНОВАНИЯ

АЗОТИСТЫЕ ОСНОВАНИЯ - органические соединения входящие в состав нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) рис. 17.

Латинские и русские коды для нуклеиновых оснований (азотистое основание):

A - А: Аденин;

G - Г: Гуанин;

C - Ц: Цитозин;

T - Т: Тимин, встречается у бактериофагов (вирусы бактерий) в ДНК, занимает место урацила в РНК;

U - У: Урацил, встречается в РНК, занимает место тимина в ДНК.

Рис. 17 Азотистые основания в ДНК и РНК

Рис. 18 Расположение азотистых оснований в клетке

Нуклеотид построен из сахара-пентозы, азотистого основания и остатка фосфорной кислоты (ФК).

Водородная связь - это взаимодействие между двумя электроотрицательными атомами одной или разных молекул посредством атома водорода: G−Н ... C (чертой обозначена ковалентная связь, тремя точками - водородная связь) Рис. 19.

Рис. 19 Водородная связь

Принцип комплементарности используется в синтезе ДНК. Это строгое соответствие соединения азотистых оснований, соединёнными водородными связями, в котором: А-Т (Аденин соединяется с Тимином) Г-Ц (Гуанин соединяется с Цитозином).

Принцип комплементарности используется и в синтезе РНК, в котором А-У (Аденин соединяется с Урацилом) Г-Ц (Гуанин соединяется с Цитозином).

СКРЕЩИВАНИЕ

Скрещивание - естественное или искусственное соединение двух наследственно различающихся генотипов посредством оплодотворения.

Оплодотворение – процесс слияние женской и мужской половых клеток рис. 20.

Рис. 20 Слияние яйцеклетки и сперматороида

Гаметы - половые клетки животных и растений. Обеспечивает передачу признаков от родителей потомкам. Обладает уменьшенным вдвое (гаплоидным) набором хромосом по сравнению с соматической клеткой. Половые клетки несущие наследственную информацию.

Зигота - диплоидная (содержащая полный двойной набор хромосом) клетка, образующаяся в результате оплодотворения рис. 20

Рис. 21 Зигота

Возникновение нового организма в результате оплодотворения, слияние мужской и женской гамет с гаплоидным (одинарным) набором хромосом. Биологическое значение: восстановление диплоидного (двойного) набора хромосом в зиготе (рис. 21).

Рис. 22 Зигота - результат оплодотворения

Существуют гомозиготы и гетерозиготы.

Гомозигота - организм (зигота), имеющий одинаковые аллели одного гена в гомологичных хромосомах (ААВВ; АА).

Гетерозигота - особь, дающая разные типы гамет. Гетерозигота – содержание в клетках тела разных генов данной аллельной пары, например Аа, возникающее вследствие соединения гамет с разными аллелями, например AaBb, даже по одному признаку AABb.

Доминантность - преобладание эффекта действия определённого аллеля (гена) в процессе реализации генотипа в фенотипе, выражается в том, что доминантный аллель более или менее подавляет действия другого аллеля (рецессивного), и рассматриваемый признак "подчиняется" ему.

Доминантный ген проявляется как в гомозиготном, так и в гетерозиготном организмах.

Явление преобладания у гибрида признака родителей называется доминированием .

Рис. 23 Доминирование рижого цвета волос и веснушек

Рис. 24 Доминирование дальнозоркости

Рецессивность - отсутствие фенотипического проявления одного аллеля у гетерозиготной особи (у особи, несущей два различных аллеля одного гена). Подавляемый (внешне исчезающий) признак.

Парные гены, расположенные в гомологичных хромосомах и контролирующие развитие одного и того же признака, называютсямаллельными Рис. 25.

Рис. 25 Аллельные гены

Аллельные гены – парные гены – различные формы одного и того же гена, отвечающие за альтернативность (различное) проявления одного и того же признака. Например, за цвет глаз отвечают два аллельных гена, расположенных в одинаковых локусах (местах). Только один из них может отвечать за развитие карих глаз, а другой – за развитие голубых глаз. В том случае, когда оба гена отвечают за одинаковое развитие признака, говорят о гомозиготном организме по данному признаку. Если аллельные гены определяют различное развитие признака, говорят о гетерозиготном организме. У видов с большой численностью особей не менее 30-40% генов имеют два, три аллеля и больше. Такой запас аллелей обеспечивает высокую приспособляемость видов к меняющимся условиям среды обитания – это материал для естественного отбора и одновременно залог выживания вида. Генетическое разнообразие внутри вида определяется количеством и распределением аллелей различных генов.

Скрещивание гомозиготного организма с рецессивной гомозиготой называется анализирующим.

Анализирующее скрещивание – скрещивание, проводящееся для определения генотипа организма. Для этого подопытный организм скрещивают с организмом, являющимся рецессивной гомозиготой по изучаемому признаку. Допустим, надо выяснить генотип растения гороха, имеющего жёлтые семена. Возможны два варианта генотипа подопытного растения: он может являться либо гетерозиготой (Аа), либо доминантной гомозиготой (Аа). Для установления его генотипа проведём анализирующее скрещивание с рецессивной гомозиготой (аа) – растением с зелёными семенами.

Таким образом, если в результате анализирующего скрещивания в F1 наблюдается расщепление в соотношении 1:1, то подопытный организм был гетерозиготен; если расщепления не наблюдается и все организмы в F1 проявляют доминантные признаки, то подопытный организм был гомозиготен рис. 26.

Рис. 26 Анализирующие скрещивание

Чистая линия - это группа генетически однородных (гомозиготных) организмов. Чистые линии образованы только гомозиготными растениями, поэтому при самоопылении они всегда воспроизводят один вариант проявления признака рис. 27. Самоопыление – опыление на одном цветке.

Рис. 27 Самоопыление

НЕПОЛНОЕ ДОМИНИРОВАНИЕ – один из видов взаимодействия аллельных генов, при котором один из аллелей (доминантный) в гетерозиготе не полностью подавляется проявление другого аллеля (рецессивного), и в первом поколении выражение признака носит промежуточный характер рис. 28.

Рис. 28 Неполное доминирование

Промежуточный характер наследования признака проявляется при неполном доминировании.

Подавление одним доминантным геном активности другого неаллельного доминантного гена называетсяЭПИСТАЗОМ.

Рис. 28 Эпистаз

Неаллельные гены - это гены, расположенные в различных участках хромосом.

ЗАКОНЫ МЕНДЕЛЯ

6.1 Первый закон Менделя - Закон единообразия гибридов первого поколения.

Закон единообразия гибридов первого поколения (первый закон Менделя) - при скрещивании двух гомозиготных организмов, относящихся к разным чистым линиям и отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных проявлений признака, всё первое поколение гибридов (F1) окажется единообразным и будет нести проявление признака одного из родителей.

Этот закон также известен как «закон доминирования признаков». Его формулировка основывается на понятии чистой линии относительно исследуемого признака - на современном языке это означает гомозиготность особей по этому признаку. При скрещивании чистых линий гороха с пурпурными цветками и гороха с белыми цветками Мендель заметил, что взошедшие потомки растений были все с пурпурными цветками, среди них не было ни одного белого.

Мендель не раз повторял опыт, использовал другие признаки. Если он скрещивал горох с жёлтыми и зелёными семенами, у всех потомков семена были жёлтыми рис. 29.

Рис. 29 Скрещивание гороха

Если он скрещивал горох с гладкими и морщинистыми семенами, у потомства были гладкие семена. Потомство от высоких и низких растений было высоким.

Итак, гибриды первого поколения всегда единообразны по данному признаку и приобретают признак одного из родителей. Этот признак - более сильный, доминантный (термин введён Менделем от латинского dominus ), всегда подавлял другой, рецессивный рис. 30.

Рис. 30 Первый закон - Закон единообразия гибридов первого поколения

6.2 Второй закон Менделя - Закон расщепления.

Закон расщепления, или второй закон Менделя. При скрещивании двух потомков первого поколения между собой (двух гетерозиготных особей) во втором поколении F2 наблюдается расщепление в определенном числовом соотношении: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1. 25% организмов, полученных во втором поколении F2, являются гомозиготными доминантными (АА), 50% - доминантны (Аа) по фенотипу и 25% - гомозиготны по рецессивному признаку (аа).

При неполном доминировании в потомстве гибридов F2 расщепление по фенотипу и генотипу составляет 1:2:1. Закон расщепления (второй закон Менделя) - при скрещивании двух гетерозиготных потомков первого поколения между собой, во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом отношении: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1.

Скрещиванием организмов двух чистых линий, различающихся по проявлениям одного изучаемого признака, за которые отвечают аллели одного гена, называется моногибридное скрещивание.

Явление, при котором скрещивание гетерозиготных особей приводит к образованию потомства, часть которого несёт доминантный признак, а часть - рецессивный, называется расщеплением. Следовательно, расщепление - это распределение доминантных и рецессивных признаков среди потомства в определённом числовом соотношении. Рецессивный признак у гибридов первого поколения не исчезает, а только подавляется и проявляется во втором гибридном поколении Рис. 31, 32.

Рис. 31 Закон расщепления

Рис. 32 Второй закон

Существуют несколько типов и видов ячеек, отличающихся по технологии и функционированию. Рассмотрим основные.

Существуют различные точки зрения на проектную деятельность

Признак - единица морфологической, физиологической, биохимической, иммунологической, клинической и любой другой дискретности организмов (клеток), т.е. отдельное качество или свойство, по которому они отличаются друг от друга.

Генотип - это генетическая конституция организма, представляющая собой совокупность всех наследственных задатков его клеток, заключенных в их хромосомном наборе - кариотипе.

Генотип (от ген и тип), совокупность всех генов, локализованных в хромосомах данного организма.

Фенотип (Phenotype ) - присущая индивидууму совокупность всех признаков и свойств, которые сформировались в процессе его индивидуального развития.

Фенотип - совокупность всех признаков организма, сформировавшаяся во взаимодействии генотипа с окружающей средой.

Гомозиготность, состояние наследственного аппарата организма , при котором гомологичные хромосомы имеют одну и ту же форму данного гена.

Гетерозиготность , присущее всякому гибридному организму состояние, при котором его гомологичные хромосомы несут разные формы (аллели) того или иного гена.

Гемизиготность (от греч hemi- - полу- и zygotós - соединённый вместе), состояние, связанное с тем, что у организма один или несколько генов не парные, т. е. не имеют аллельных партнёров. (В сцепленном с полом наследовании, Хr или ХR - r – дальтонзим)

35.Закономерности наследования при моногибридном скрещивании.

Моногибридное скрещивание - скрещивание форм, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков.

1 закон Менделя: при скрещивании двух гомозиготных организмов, различающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков в первом поколении наблюдается единообразие по генотипу и по фенотипу. (фиброматоз десен - А, здоровые десны - а, ребенок в любом случае болен)

2 закон менделя: при скрещивании 2х гетерозиготных организмов, различающихся по одной паре альтернативных признаков (гибриды F1) в их потомстве (гибриды F2) наблюдает расщепление по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1

Полное доминирование - явление, при котором один из аллельных генов имеет преобладающее значение и проявляется как в гетерозиготном, так и в гомозиготном состоянии.

36.Дигибридное и полигибридное скрещивание. Закон независимого комбинирования генов и его цитологические основы. Общая формула расщепления при независимом наследовании.

Дигибридное скрещивание - скрещивание форм, различающихся по двум парам изучаемых признаков

Полигибридное скрещивание - скрещивание форм, отличающихся по многим признакам.

Закон независимого наследования признаков:

При скрещивании гомозиготных особей, которые отличаются двумя и большим количеством пар альтернативных признаков, во втором гибридном поколении (при инбридинге гибридов 1 поколения) фиксируют независимое наследование по каждой паре признаков и появляются особи, с новыми сочетаниями признаков, не свойственных родительским и прародительским формам (закон независимого распределения, или III закон Менделя ) (Карие глаза - B, голубые - b, правша - A, левша - a). Расщепление в отношении (3:1)n , а по фенотипу 9:3:3:1. Задача в альбоме.

Очевидно, этому закону должны подчиняться в первую очередь неаллельные гены, располагающиеся в разных (негомологичных) хромосомах. В таком случае независимый характер наследования признаков объясняется закономерностями поведения негомологичных хромосом в мейозе. Названные хромосомы образуют со своими гомологами разные пары, или биваленты, которые в метафазе I мейоза случайно выстраиваются в плоскости экватора веретена деления. Затем в анафазе I мейоза гомологи каждой пары расходятся к разным полюсам веретена независимо от других пар. В результате у каждого из полюсов возникают случайные сочетания отцовских и материнских хромосом в гаплоидном наборе (см. рис. 3.75). Следовательно, различные гаметы содержат разные комбинации отцовских и материнских аллелей неал-лельных генов.

Разнообразие типов гамет, образуемых организмом, определяется степенью его гетерозиготности и выражается формулой 2 n , где n - число локусов в гетерозиготном состоянии. В связи с этим дигетерозиготные гибриды F 1 образуют четыре типа гамет с одинаковой вероятностью. Реализация всех возможных встреч этих гамет при оплодотворении приводит к появлению в F 2 четырех фенотипических групп потомков в соотношении 9:3:3:1. Анализ потомков F 2 по каждой паре альтернативных признаков в отдельности выявляет расщепление в соотношении 3:1.

37.Множественные аллели. Наследование групп крови человека системы АВО.

Множественный аллелизм - различные состояния (три и более) одного и того же локуса хромосом, возникшие в результате мутаций.

Присутствие в генофонде вида одновременно различных аллелей гена называют множественным аллелизмом. Примером этому служат разные варианты окраски глаз у плодовой мухи: белая, вишневая, красная, абрикосовая, эозиновая,- обусловленные различными аллелями соответствующего гена. У человека, как и у других представителей органического мира, множественный аллелизм свойствен многим генам. Так, три аллеля гена I определяют групповую принадлежность крови по системе АВ0 (I A , I B , I 0). Два аллеля имеет ген, обусловливающий резус-принадлежность. Более ста аллелей насчитывают гены α- и β-полипептидов гемоглобина.

Причиной множественного аллелизма являются случайные изменения структуры гена (мутации), сохраняемые в процессе естественного отбора в генофонде популяции. Многообразие аллелей, рекомбинирующихся при половом размножении, определяет степень генотипического разнообразия среди представителей данного вида, что имеет большое эволюционное значение, повышая жизнеспособность популяций в меняющихся условиях их существования. Кроме эволюционного и экологического значения аллельное состояние генов оказывает большое влияние на функционирование генетического материала. В диплоидных соматических клетках эукариотических организмов большинство генов представлено двумя аллелями, которые совместно влияют на формирование признаков. Задачи в альбоме.

38.Взаимодействие неаллельных генов: комплементарность, эпистаз, полимерия, модифицирующее действие.

Комплементарность - такой тип взаимодействия, когда 2 неаллельных гена, попадая в генотип в доминирующем состоянии, совместно определяют появление нового признака, который каждый из них по отдельности не детерминирует.(R- розовидный гребень, P – гороховидный, rp – листовидный, RP – ореховидный)

Если присутствует один из пары – проявляется он.

Примером служат группы крови у человека.

Комплементарность может быть доминантная и рецессивная.

Для того чтобы человек имел нормальный слух, необходимо чтобы работали, согласовано многие гены, и доминантные и рецессивные. Если, хотя бы по одному гену он будет гомозиготен по рецессиву – слух будет ослаблен.

Эпистаз - маскирование генов одной аллельной пары генами другой.

Эпистаз (от греч. epi - над + stasis -- препятствие) -- взаимодействие неаллельных генов, при котором наблюдается подавление проявления одного гена действием другого, неаллелъного гена.

Ген, подавляющий фенотипические проявления другого, называется эпистатичным; ген, чья активность изменена или подавлена, называется гипостатичным.

Это обусловлено тем, что ферменты катализируют разные процессы клетки, Когда на одном метаболическом пути действуют несколько генов. Действие их должно быть согласовано во времени.

Механизм: если В выключится, он замаскирует действие С

В одних случаях развитие признака при наличии двух неаллельных генов в доминантном состоянии рассматривают как комплементарное взаимодействие, в других - неразвитие признака, определяемого одним из генов при отсутствии другого гена в доминантном состоянии, расценивают как рецессивный эпистаз; если же признак развивается при отсутствии доминантного аллеля неаллельного гена, а в его присутствии не развивается, говорят о доминантном эпистазе.

Полимерия - явление, когда различные неаллельные гены могут оказывать однозначное действие на один и тот же признак, усиливая его проявление.

Наследование признаков при полимерном взаимодействии генов. В том случае, когда сложный признак определяется несколькими парами генов в генотипе и их взаимодействие сводится к накоплению эффекта действия определенных аллелей этих генов, в потомстве гетерозигот наблюдается разная степень выраженности признака, зависящая от суммарной дозы соответствующих аллелей. Например, степень пигментации кожи у человека, определяемая четырьмя парами генов, колеблется от максимально выраженной у гомозигот по доминантным аллелям во всех четырех парах (Р 1 Р 1 Р 2 Р 2 Р 3 Р 3 Р 4 Р 4) до минимальной у гомозигот по рецессивным аллелям (р 1 р 1 р 2 р 2 р 3 р 3 р 4 р 4) (см. рис. 3.80). При браке двух мулатов, гетерозиготных по всем четырем парам, которые образуют по 2 4 = 16 типов гамет, получается потомство, 1/256 которого имеет максимальную пигментацию кожи, 1/256 - минимальную, а остальные характеризуются промежуточными показателями экспрессивности этого признака. В разобранном примере доминантные аллели полигенов определяют синтез пигмента, а рецессивные - практически не обеспечивают этого признака. В клетках кожи организмов, гомозиготных по рецессивным аллелям всех генов, содержится минимальное количество гранул пигмента.

В некоторых случаях доминантные и рецессивные аллели полигенов могут обеспечивать развитие разных вариантов признаков. Например, у растения пастушьей сумки два гена одинаково влияют на определение формы стручочка. Их доминантные аллели образуют одну, а рецессивные - другую форму стручочков. При скрещивании двух дигетерозигот по этим генам (рис. 6.16) в потомстве наблюдается расщепление 15:1, где 15/16 потомков имеют от 1 до 4 доминантных аллелей, а 1/16, не имеет доминантных аллелей в генотипе.

Если гены располагаются, каждый в своем отдельном локусе, но их взаимодействие проявляется в одном и том же направлении – это полигены. Один ген проявляет признак незначительно. Полигены дополняют друг друга и оказывают мощное действие – возникает полигенная система – т.е. система является результатом действия одинаково направленных генов. Гены подвергаются значительному влиянию главных генов, которых более 50. полигенных систем известно множество.

При сахарном диабете наблюдается умственная отсталость.

Рост, уровень интеллекта - определяются полигенными системами

Модифицирующее действие. Гены модификаторы сами по себе не определяют какой- то признак, но могут усиливать или ослаблять действие основных генов, вызывая таким образом изменение фенотипа. В качестве примера обычно приводится наследование пегости у собак и лошадей. Числового расщепления никогда не даётся, так как характер наследования больше напоминает полигенное наследование количественных признаков.

1919 год Бриджес ввел термин ген-модификатор . Теоретически любой ген может взаимодействовать с другими генами, а значит, и проявлять модифицирующее действие, но некоторые гены – модификаторы в большей степени. Они часто не имеют собственного признака, но способны усиливать или ослаблять проявление признака, контролируемого другим геном. В формировании признака кроме основных генов проявляют свое действие и модифицирующие гены.

Брахидактилия – может быть резкая или незначительная. Помимо основного гена, есть еще модификатор, который усиливает эффект.

Окраска млекопитающих – белая, черная + модификаторы.

39.Хромосомная теория наследственности. Сцепление генов. Группы сцепления. Кроссинговер как механизм, определяющий нарушения сцепления генов.

1. Дайте определения понятий.
Моногибридное скрещивание – скрещивание, в котором родительские особи отличаются по одному признаку.
Доминантный признак – проявляющийся у гибридов первого поколения и подавляющий развитие второго признака.
Рецессивный признак – подавляемый признак, не проявляющийся у гибридов первого поколения.
Гомозиготные организмы – организмы, не дающие расщепления в первом поколении.
Гетерозиготные организмы – организмы, в потомстве которых обнаруживается расщепление.

2. Полная формулировка первого закона Менделя звучит следующим образом: при скрещивании двух гомозиготных организмов с альтернативными признаками в первом поколении все гибриды одинаковы по фенотипу и имеют признак одного из родителей. Какие еще вам известны названия этого закона? Почему он так называется?
Закон единообразия гибридов первого поколения, закон доминирования. Так как изучаются гибриды только первого поколения.

3. Сформулируйте второй закон Менделя.

4. Что такое аллели?
Аллели – это различные состояния гена, определяющие различные формы одного и того же признака.

5. Могут ли организмы с одинаковым фенотипом иметь разный генотип? Приведите примеры.
Да. Это гетерозиготные и гомозиготные доминантные организмы. Желтый горох АА и Аа.

6. Сформулируйте закон чистоты гамет.

7. Выпишите гаметы, которые образуют организмы со следующими генотипами.

8. Составьте принципиальную схему моногибридного скрещивания.

9. Рассмотрите рисунок 68 на с. 142. Почему в своих опытах Г. Мендель никогда не получал точного соотношения 3:1?
Для точного совпадения практического результата с теоретическим ожиданием необходима бесконечно большая выборка, статистика же оперирует вероятностями.

10. Решите задачу 7 (с. 146 учебника).
А - длинные ресницы а - короткие ресницы
Так как у женщины отец был с короткими ресницами, то есть гомозиготным по рецессивному признаку, то у женщины с длинными ресницами генотип Аа (гетерозиготна). У ее мужа, как и у отца – аа.
Запишем схему скрещивания:

Расщепление по генотипу у детей будет Аа:аа, 1:1. По фенотипу длинные ресницы: короткие ресницы 1:1.
Ответ: вероятность рождения детей с длинными ресницами 50%; среди детей данной супружеской пары может быть 2 разных генотипа (Аа, аа).

11. Решите задачу.
При скрещивании растений ржи с фиолетовыми (благодаря присутствию антоциана) и зелеными (отсутствие пигмента) всходами во втором поколении (в F2) было получено 4517 растений с фиолетовыми и 1503 растения с зелеными всходами. Объясните расщепление. Определите генотипы исходных растений. Какой генотип имели растения F1?
А – фиолетовые цветки, а – зеленые.
Так как во втором поколении получили расщепление 3:1 (4517:1503), значит, в F1 скрещивали гетерозигот Аа с фиолетовыми цветками (по закону расщепления), а исходные растения имели генотип АА и аа – были гомозиготами (по закону единообразия гибридов первого поколения).

12. У фермера было два сына. Первый родился, когда фермер был еще молод, и вырос красивым сильным юношей, которым отец очень гордился. Второй, родившийся много позже, рос болезненным ребенком, и соседи убеждали фермера подать заявление в суд штата для установления отцовства. Основанием для иска должно было послужить то, что, являясь отцом такого складного юноши, каким был его первый сын, фермер не мог быть отцом такого слабого создания, как второй.
Группы крови членов семьи были таковы: фермер - IV группа крови; мать - I группа; первый сын - I группа, второй сын - III группа.
Можно ли на основании этих данных считать, что оба юноши являются сыновьями этого фермера? Каковы генотипы всех членов этой семьи?
Нет, нельзя. Один и сыновей не фермера, и это первый сын. Группа крови фермера – IV, и у его сына никак не могла быть группа.
Схема скрещивания.

13. Объясните происхождение и общее значение слова (термина), опираясь на значение корней, его составляющих.

14. Выберите термин и объясните, насколько его современное значение соответствует первоначальному значению его корней.
Выбранный термин – гомозиготный.
Соответствие: зигота (или организм), полученная в результате слияния гамет, идентичных по качеству, количеству и структурному расположению генов. Сегодня более точное – организм, у которого в диплоидном состоянии в обеих гомологичных хромосомах присутствуют аналогичные аллели .

15. Сформулируйте и запишите основные идеи § 3.11.
При скрещивании двух гомозиготных организмов с альтернативными признаками в первом поколении все гибриды одинаковы по фенотипу и имеют признак одного из родителей.
Во втором поколении гибриды появляются особи с доминантными и рецессивными признаками, причем их соотношение 3:1.
При образовании половых клеток в каждую гамету попадает только один аллель из каждой пары.