Взаимодействие неаллельных генов (биология 10 класс)

Посмотрев данный видеоурок, все желающие смогут получить представление о теме «Взаимодействие неаллельных генов». Учащиеся смогут расширить свои представления о правилах наследования. Учитель расскажет о том, как происходит взаимодействие неаллельных генов в такой сложной скоординированной системе, как организм.

БИОЛОГИЯ 10 КЛАСС

Тема: Основы генетики

Урок: Взаимодействие неаллельных генов

Степанова Анна Юрьевна

к. б.н., доц. МГУИЭ

Москва

2012

Здравствуйте, тема нашего сегодняшнего урока – «Взаимодействие неаллельных генов». При знакомстве с правилами наследования генов на примере гороха создается такое впечатление, что каждый ген действует сам по себе, независимо от присутствия других генов. На самом деле это не так. Организм представляет собой сложную систему, где работа генов связана с их тесным взаимодействием друг с другом.

Неаллельные гены — гены, располагающиеся в разных участках хромосом и кодирующие неодинаковые белки.

       

Первый тип взаимодействия неаллельных генов — это дополнительное, или комплементарное, взаимодействие. Некоторые признаки в организме развиваются только при дополнительном (комплементарном) взаимодействии неаллельных генов. Например, скрестили растения душистого горошка, имеющего белые цветки, у гибридов первого поколения все цветки имеют пурпурную окраску. Оказывается, что доминантные гены A и B по отдельности не могут обеспечить синтез антоциана, который и придает цветкам пурпурную окраску. И только их совместное присутствие позволяет синтезировать данный пигмент.

Одно из возможных объяснений данного дополнительного (комплементарного) взаимодействия заключается в том, что ген А кодирует синтез одной субъединицы белка, а ген B кодирует другую субъединицу этого же белка. Их совместное присутствие и обеспечивает нормальный синтез белка с четвертичной структурой.

Другой возможный механизм объяснения дополнительного (комплементарного) взаимодействия заключается в том, что один ген (A) отвечает за синтез пропигмента, который предшествует пигменту антоциану. Другой ген (B) кодирует фермент, который превращает пропигмент в полноценный антоциан. Естественно, что совместное присутствие этих генов в клетке и обеспечивает нормальный синтез этого пигмента. Итак, дополнительным называют тип такого взаимодействия, когда для проявления признака необходимо присутствие неаллельных генов A и B. Эти гены называют дополнительными, или комплементарными. Пример комплементарного взаимодействия генов человека — синтез защитного белка интерферона. Его синтез обеспечивается взаимодействием двух неаллельных генов, расположенных на разных хромосомах.

Другой тип неаллельного взаимодействия — эпистаз. Эпистаз — это тип неаллельного взаимодействия, при котором один ген подавляет проявление другого гена, неаллельного ему. Это взаимодействие противоположно комплементарии. Гены, которые подавляют действие других неаллельных генов, называются генами-ингибиторами. Они могут быть как доминантными, так и рецессивными. Поэтому эпистаз может быть как доминантным, так и рецессивным. Приведем пример. Ген W определяет у тыквы белую окраску, а рецессивный ген w подавляет окраску. Ген Y отвечает за желтую окраску, а ген y отвечает за зеленую окраску. При скрещивании тыкв с белыми и зелеными плодами все гибриды будут иметь белые плоды, так как ген W подавляет действие гена Y.

У человека встречаются тяжелые генетические заболевания, связанные с отсутствием какого-либо фермента. Иногда это связано с эпистазом. Когда один ген (ингибитор) подавляет активность или действие другого гена, неаллельного ему, соответствующий фермент не вырабатывается и человек страдает от данного заболевания.

Многие признаки в организме могут быть выражены сильнее или слабее (рост, плодовитость и т. д.). Эти признаки определяются несколькими генами, и их действие суммируется. И чем больше в генотипе доминантных генов из этих пар, тем сильнее будет проявляться признак. Например, красный цвет зерна пшеницы обусловлен доминантными генами из разных аллелей (A1 и A2). Скрестили растение с генотипом a1a1a2a2 (неокрашенные зерна) с A1A1A2A2 (выраженная окраска зерен). A1a1a2a2 — слабоокрашенные зерна, A1A1a2a2 — зерна с более интенсивной окраской и т. д. Биологический смысл этого явления заключается в большей стабильности признака, который кодируется не одним, а несколькими генами. Организм без полимерии был бы неустойчив. Любая мутация или рекомбинация приводила бы к повышению изменчивости, что в большинстве случаев носит неблагоприятный характер.

Как мы уже говорили, многие физиологические особенности человека имеют полигенную природу (рост, вес и даже величина артериального давления). Поэтому, изменяя условия среды, мы сможем обеспечивать профилактику полимерных заболеваний.

Ну и перейдем к последнему типу взаимодействия неаллельных генов — плейотропность. Плейотропность — это зависимость нескольких признаков от одного гена. Еще Мендель обратил внимание на то, что у гороха с красными цветками более темная окраска стебля, чем у гороха с белыми цветками, у которых стебель менее окрашенный.

Таким образом, сегодня мы рассмотрели взаимодействие неаллельных генов: комплементария, эпистаз, полимерия, плейотропность. На этом наш урок окончен, всего вам доброго! До свидания!

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Рефератов нет, есть поурочные планы и разработки уроков