1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Біологія
  3. Генотип як цілісна історично сформована система

Генотип як цілісна історично сформована система

Генотип як цілісна історично сформована система. Генетика статі. Хромосомна теорія спадковості

 

Генотип – це не проста сукупність всіх генів організму, а складна цілісна система взаємодіючих генів, яка виникла в процесі еволюції виду. Ген – це ділянка молекули ДНК (або РНК у вірусів і фагів). Ген розташовується в певній ділянці хромосоми – локусі – і включає в себе від декількох сотень до 1500 нуклеотидів. Кожен ген «відповідає» за синтез певного білка. Гени контролюють утворення білків, ферментів і, як наслідок цього, визначають всі ознаки організму. Таким чином, в молекулі ДНК «записана» інформація про хімічну структуру всіх молекул білка. Ген має високу стійкість; це визначає відносну сталість виду. З іншого боку, ген здатний до спадкових змін – мутацій; ця здатність гена лежить в основі мінливості організму і створює базу для природного відбору. Всі ці властивості генів характерні для всіх живих істот на всіх етапах еволюції.

Розвиток ознаки, як правило, управляється кількома генами, між якими виникає певна взаємодія. Прикладом взаємодії алельних генів є неповне домінування, при якому домінантний ген неповністю пригнічує дію рецесивного гена; в результаті розвивається проміжний ознака. Але взаємодіють і неалельні гени, внаслідок чого при схрещуванні з’являються нові ознаки. Розрізняють такі основні види взаємодії неалельних генів: комплементарність, епістаз, полімерія.

Комплементарні (тобто «доповнюють») гени про спільній дії обумовлюють розвиток нової ознаки, якого не було у жодного з батьків. Так, наприклад, при схрещуванні двох рослин запашного горошку з білими квітами, що мають генотипи ааbb і ааВВ, в F1 були отримані рослини з пурпуровими квітками, генотип яких був АаВb. Поява нового ознаки у гібрида першого покоління пояснюється тим, що в його генотипі є домінантні алелі обох генів.

Епістаз по своєму прояву протилежний комплементарності: при Епістаз аллель одного гена пригнічує дію алелей інших генів. Наприклад, у курей є ген, домінантний аллель якого (С) визначає забарвленість пера, а рецесивний аллель (с) – відсутність забарвлення. Інший ген в домінантному стані (I) пригнічує дію гена С, а в рецесивним стані (i) не заважає прояву дії гена С. Внаслідок цього у курей з генотипом CCII забарвлення пера не проявляється, а з генотипами CCii або Ccii – проявляється.

Гени визначають не тільки якісні, а й кількісні ознаки (вага тварин, жирність молока, несучість у курей і т. Д.). Було доведено, що прояв таких ознак пов’язано з взаємодією багатьох домінантних генів, що впливають на один і той самий ознака. Гени такого типу назвали полімерними. При накопиченні домінантних полімерних генів їх дія підсумовується. Наприклад, забарвлення зерен пшениці може змінюватися від блідо-червоної до темно-червоною, а може і відсутні (білі зерна). Генотип рослин з незабарвленими зернами був a1a1a2a2a3a3; генотип рослин з темнокрасного зернами – А1А1А2А2А3А3. Генотипи рослин з проміжними типами забарвлення займали проміжні положення (наприклад, А1a1А2a2А3a3).

Вивчення взаємодії та множинного дії генів підтверджує той факт, що генотип являє собою цілісну історично сформовану систему взаємодіючих генів.

В організмі немає неспадкових ознак. Той чи інший підлогу організму – це теж спадковий ознака. У тварин, як правило, стать визначається в момент запліднення (винятком є, наприклад, партеногенетичний розмноження). Головну роль у визначенні статі грає хромосомний набір зиготи. У самців і самок одного виду хромосомні набори відрізняються по одній парі хромосом – за статевими хромосомами (X або Y). По інших парам хромосом відмінностей немає – це аутосоми (А). Пол, який має однакові статеві хромосоми (XX), утворює один тип гамет (всі гамети будуть мати Х-хромосому). Така підлога називають гомогаметною. Пол, який має різні статеві хромосоми (ХY), утворює в рівному співвідношенні два типи гамет (з X- і Y-хромосомами). Це гетерогаметний підлогу. У людини та інших ссавців гомогаметний стать – жіноча, а гетерогаметний – чоловічий. Але можуть бути й інші варіанти: наприклад, у деяких метеликів, а також у птахів і плазунів гетерогаметен жіноча стать.

У людини 23 пари хромосом: 22 пари аутосом і одна пара статевих хромосом. Хромосомний набір чоловіки – 44А + ХY; хромосомний набір жінки – 44А + XX. У процесі гаметогенезу в результаті мейозу утворюються гамети з гаплоїдний набором хромосом. У жінки все яйцеклітини матимуть 22 А + Х-хромосому. У чоловіка 50% сперматозоїдів матимуть 22 А + Х-хромосому, а 50% – 22 А + Y-хромосому. Очевидно, що при заплідненні яйцеклітина з однаковою ймовірністю може бути запліднена сперматозоїдом першого або другого типу, в результаті чого співвідношення статей має бути приблизно однаковим (1: 1). Чоловік Х-хромосому одержує від матері, а Y-хромосому – від батька; отже, вирішальну роль у визначенні статі відіграє саме Y-хромосома.

У статевих хромосомах є гени, які визначають ознаки, що не мають відношення до статевих. Так, наприклад, Х-хромосома у людини містить ген Н, що визначає згортання крові. Його рецесивний аллель h визначає успадкування гемофілії – захворювання, при якому кров не може згортатися. При каріотипі XHXh хвороба не проявиться, а при каріотипі XhY – проявиться фенотипически, так як Y-хромосома гомологична Х-хромосомі і не містить відповідного домінантного алеля.

Засновником хромосомної теорії спадковості вважається Т. Г. Морган. При зіставленні закономірностей успадкування ознак і поведінки хромосом в мейозі і мітозі Морган сформулював наступні основні положення:

1. Носіями спадковості є гени, що знаходяться в хромосомах.

2. Кожен ген має в хромосомі строго певне місце (локус гена).

3. Кожна хромосома містить десятки тисяч генів, які розташовані в ній лінійно.

4. Гени в хромосомі називаються зчепленими і утворюють групу зчеплення. Кількість груп зчеплення дорівнює гаплоїдному набору хромосом.

5. Гени в хромосомі успадковуються спільно.

6. Перекомбінація ознак відбувається за рахунок незалежного розходження хромосом в мейозі і обміну між ділянками гомологічних хромосом (кросинговеру).

ПОДІЛИТИСЯ: