ГЕНОТИП КАК ЦЕЛОСТНАЯ ЭВОЛЮЦИОННО СЛОЖИВШАЯСЯ СИСТЕМА презентация

ГЕНОТИП КАК ЦЕЛОСТНАЯ ЭВОЛЮЦИОННО СЛОЖИВШАЯСЯ СИСТЕМА

П Л А Н Гены и признаки Взаимодействие аллельных генов Взаимодействие неаллельных генов Плейотропные эффекты генов Гены и среда Изменчтвость модификационная и мутационная

ГЕН и ПРИЗНАК Действие генов на развитие признаков определяется уча-стием ферментов, синтез которых они контролируют, в определенных биохимических реакциях клеточного мета-болизма . Ген в своем действии дискретен, т.е. может проявлять или не проявлять своё действие. Один ген может влиять на развитие нескольких признаков (плейотропное или множественное действие гена). Несколько неаллельных генов могут контролировать развитие одного признака (полимерное действие гена). Действие гена зависит от взаимодействия с другими генами. Гены взаимодействуют белками, синтез которых они контролируют. Действие гена зависит от факторов среды (экспрессивность, пенетрантность).

ТИПЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГЕНОВ

Полное доминирование

Полное доминирование

Серповидноклеточная анемия

Серповидноклеточная анемия Серповидноклеточная анемия – хроническая гемолитическая болезнь, наследуемая аутосо-мно рецессивно. Обусловлена мутацией в гене бета-цепи гемоглобина. В ре-зультате этого изменяются свойства гемоглобина и эри-троциты приобретают серпо-видную форму. Гетерозиготы Аа фенотипи-чески нормальны, но в их эритроцитах при электро-форезе гемоглобина выявля-ются два его типа A и S.

Неполное доминирование

Сверхдоминирование Сверхдоминированите – форма взаимодействия аллельных генов, когда гетерозиготы оказываются более приспособленными к действию определен-ных факторов среды в сравнении с доминантными гомозиготами. Например, гетерозиготы по серповидному гемогло- бину не восприимчивы к заражению малярийным плазмодием. Аналогичными свойствами обладают гетерозиготы по недостаточности Г-6-Фосфатазы в эритроцитах.

Генетика групп крови (по системе АВО)

Кодоминирование Кодоминирование – форма взаимодействия алле- льных генов, при которой оба аллеля гена I (IА и IB) в равной мере оказывают действие на формирование признака ( IV группа крови - генотип IAIB.

Кодоминирование

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕАЛЛЕЛЬНЫХ ГЕНОВ

Комплементарность – тип взаимодействия неаллельных генов, в результате которого признака приобретаает новое фенотипическое проявление,не присущее ни одному из родителей. При комплементарных взаимодействиях неаллельных генов в потомстве гибридов расщепление по фенотипу отклоняется от менделевских отношений.

КОМПЛЕМЕНТАРНОСТЬ

комплементарность

Эпистаз – форма взаимодействия неаллельных генов, при которой гены одной аллельной пары подавляют действие генов другой аллельной пары. Эпистаз – форма взаимодействия неаллельных генов, при которой гены одной аллельной пары подавляют действие генов другой аллельной пары. Эпистаз может быть доминантным и рецессивным

Наследование при доминантном эпистазе

эпистаз

Полимерия Полимерия – форма взаимодействия нескольких пар ( 2 и более) неаллель- ных генов, действующих на развитие одного признака. Полимерия может быть кумулятивной (количественные признаки) и некуму- лятивной (качественные признаки)

Полимерия

Плейотропия Плейотропия - действие одного гена на развитие нескольких фенотипических признаков. Примеры: Галактоземия обусловленна рецессивной мутацией гена, контролирующего синтез фермента галактозо-1- фосфатуридилтрансферазы. Приводит к слабоумию, циррозу печени и слепоте. Ген, обусловливающий рыжие волосы, влияет на поя-вление веснушек, более светлую окраску кожи. . Белые голубоглазые коты имеют склонность к глухоте.

Фенилкетонурия Фенилкетонурия (ФКУ)-аутосомно-рецес-сивное моногенное наследственное забо-левание обусловленное мутацией гена детерминрующего синтез фермента фенилаланиноксидазы. Мутантный вариант фермента не способен метаболизировать фенилаланин, накопле-ние которого в клетках оказывает токсиче-ское воздействие на органы.

Фенилкетонурия – аутосомно-рецессивное моногенное заболевание. Обусловлено блокадой превращения аминокислоты – фенилаланина в тирозин.

Синдром Марфана наследственное моногенное заболевание, для которого характерны множественные дефекты развития

Гены и среда Действие генов может изменяться под влиянием факторов среды. Экспрессивность – степень выраженности признака в зависимости от условий среды, например, вариа-бельность симптомов одинаковых форм наследствен-ной патологии (клинический полиморфизм) Пенетрантность – вероятность проявления действия гена при наличии его в генотипе. Пенетрантность выражается в % и отражает отношение числа лиц, у которых ген проявляет своё действие к общему числу лиц, имеющих этот ген в генотипе.

ИЗМЕНЧИВОСТЬ организмов

Изменчивость – свойство живых организмов изменяться в процессе индивидуального и исторического развития.

Типы изменчивости

Модификационная изменчивость Модификационная изменчивость – форма ненасле-дственной изменчивости, которая обусловлена вариабельностью проявления действия гена в пре-делах нормы реакции под влиянием определенных факторов среды. Но́рма реа́кции — способность генотипа форми-ровать в онтогенезе, в зависимости от условий среды, разные фенотипы. Норма реакции опре-деляется генотипом (наследуется).

Модификационная изменчивость 1.Модификации не наследуются, т.к. не затрагивают генотип. 2. Модификации носят направленный характер. 3. Модификации носят групповой характер . 4. Модификации обратимы.

Модификационная изменчивость

Вариационная кривая

Классификация мутаций

Мутационная изменчивость

Характеристика мутаций Мутации – внезапные, скачкообразные изменения генотипа. Мутации наследуются. Мутации не образуют вариационных рядов. Мутации необратимы.

Классификация мутаций

Генные (точковые) мутации

Транзиции и трансверсии

Генные мутации со сдвигом рамки считывания

Типы хромосомных мутаций

Схема внутрихромосомных перестроек

Геномные мутации

Мутации у дрозофилы

Мутации окраски глаз дрозофилы (множественный аллелизм)

Мутации окраски шерсти у кроликов