Genetska definicija biologija. Što je genetika? Značenje i tumačenje riječi genetika, definicija pojma

Genetika- znanost koja proučava zakone naslijeđa i varijabilnosti.

Nasljedstvo- to je svojstvo jedne generacije da prenese svoje karakteristike i značajke razvoja u određenim okolišnim uvjetima na sljedeću generaciju.

Varijabilnost sastoji se u promjeni nasljednih sklonosti (gena) i njihovih manifestacija u procesu razvoja organizama. Nova svojstva organizama pojavljuju se samo zbog varijabilnosti. Varijabilnost je važna za evoluciju samo kada promjene traju u sljedećim generacijama, odnosno naslijeđuju.

Nasljedna svojstva prenose se procesom reprodukcije. Tijekom spolnog razmnožavanja - putem spolnih stanica (jaja i spermija), kod aseksualne reprodukcije - preko somatskih stanica.

Geni su materijalni nositelji genetskih informacija.

Gen- jedinica nasljeđa koja određuje razvoj bilo koje karakteristike organizma. Svaki gen se nalazi na određenom kromosomu i zauzima određeno mjesto. Gen je dio molekule DNK. U molekuli DNA, na mjestu gena, kodirana je nasljedna informacija o sintezi određenog proteina.

Implementacija genetskih informacija događa se pod određenim okolišnim uvjetima.

Znak- svaka značajka koja se djeci prenosi od roditelja. Osobine organizma nastaju djelovanjem gena. Ovaj

nastaje kao rezultat niza biokemijskih reakcija koje se odvijaju u određenim uvjetima okoliša, a koje određuju prirodu metabolizma i razvoj određenih karakteristika.

Znakovi su: 1) morfološki (boja očiju, kose, oblik nosa i drugi), 2) fiziološki (krvna grupa), 3) biokemijski (enzimski sustavi tijela), 4) patološki (više prstiju na rukama i stopalima).

Ukupnost svih znakova tijela naziva se fenotip.

Sustav gena koji međusobno djeluju tzv genotip. Genotip određuje manifestaciju fenotipa. Na provedbu genotipa utječu uvjeti okoline.

Raspon promjena unutar kojih isti genotip pod utjecajem okolišnih uvjeta može dati različite fenotipove naziva se normalna reakcija.

Obrasce nasljeđivanja osobina ustanovio je Gregor Mendel (1865.).

Istraživao je grašak. Grašak je samooprašiva biljka. U pokusu su korištene čiste linije graška. Takav grašak nije dao cijepanje prema proučavanim karakteristikama.

Mendel je primijenio hibridološku metodu:

Proučavao nasljeđe na temelju individualnih karakteristika, a ne kroz cijeli kompleks;

Proveo točan kvantitativni obračun nasljeđivanja svake osobine u nizu generacija;

Proučavao prirodu potomstva svakog hibrida zasebno.

Križanje dvaju organizama naziva se hibridizacija. Potomstvo od križanja dviju jedinki s različitim nasljeđem naziva se hibridno, a zasebna jedinka naziva se hibrid.

Križanje dvaju organizama koji se razlikuju po jednom paru alternativnih (međusobno isključivih) osobina naziva se monohibrid; u mnogo parova - polihibridni.

Za razvoj alternativni znakovi odgovor alelni geni.

Svaka somatska stanica ima diploidni (2n) skup kromosoma.

Svi kromosomi su upareni. Alelni geni nalaze se u homologni kromosomi, zauzimaju isto mjesto u njima, t.j. homologne regije kromosoma koje se nazivaju lokusi.

Mendel je križao biljke graška kako bi proizveo žuto i zeleno sjeme.

Svojstvo boje sjemena: žuta i zelena - međusobno se isključuju (alternativno). Kao rezultat križanja, svi potomci su imali žuto sjeme.

Simptom koji se očitovao u prvoj generaciji zove se dominantan(žuti grašak).

Simptom koji se ne pojavljuje u prvoj generaciji (potisnut) naziva se recesivan.

Dominantni geni (žuti grašak) ukazuju veliko slovo"A".

Geni za recesivnu osobinu ( zelene boje grašak) - malo slovo"a".

Geni povezani s alelnim parom označeni su istim slovom: "AA", "aa".

U zigotu uvijek postoje dva alelna gena, a genotipska formula za bilo koje svojstvo mora biti napisana s dva slova: "AA", "aa".

Ako je par alela predstavljen s dva dominantna (AA) ili dva recesivna (aa) gena, tada se organizam naziva homozigotni.

Ako je u alelnom paru jedan gen dominantan, a drugi recesivan, tada se organizam naziva heterozigotni- Aa.

Recesivni gen se manifestira samo u homozigotnom stanju - aa (zeleni grašak), a dominantni - i u homozigotnom (AA) - žutom grašku, i u heterozigotni(Aa) - žuti grašak.

Kada se gamete formiraju kao rezultat mejoze, homologni kromosomi (i alelni geni u njima) razilaze se u različite gamete.

Homozigot(AA) ili (aa) organizam ima dva ista alelna gena i sve gamete nose taj gen. Homozigotna jedinka proizvodi jednu vrstu gameta:

Heterozigot organizam ima alelne gene A i a; nastaje jednak broj gameta s dominantnim i recesivnim genima.

Pitanja za samokontrolu

1. Što proučava znanost genetika?

2. Što je nasljeđe?

3. Što je varijabilnost?

4. Što je gen?

5. Kako se ostvaruje nasljedna informacija?

6. Što je znak?

7. Što je fenotip?

8. Što je genotip?

9. Kolika je brzina reakcije? 10. Koju je metodu primijenio Mendel?

11. Za koje su osobine odgovorni alelni geni? 12. Gdje su alelni geni? 13. Koja se osobina naziva dominantnom? 14. Koja se osobina naziva recesivnom? 15. Koji organizam se naziva homozigotnim? 16. Koji organizam se naziva heterozigotnim? 17. Koliko tipova gameta formira homozigotni organizam? 18. Koliko vrsta gameta formira heterozigotni organizam?

Ključne riječi teme "Osnovni pojmovi genetike"

allelic pair alelni geni alternativne osobine biochemical reakcija

slovo dlake gamete genetika

genotipski geni

heterozigotna hibridna hibridizacija oka

homozigotni

homologni kromosomi

grašak

krvna grupa

rasponu

dihibridna

dominantan

pravilnost

varijabilnost

informacija

studija

kompleks

molekula

monohibridna

nasljedstvo

brzina reakcije nosača

organizam

posebnost

generacija

polihibridni

potomstvo

razvoj

rasplod

biljka

recesivan

roditelji

imovine

križanje

agregat

sperma

okolišni uvjeti

oblik nosa

kromosom

clean line evolution jaje eksperiment

prijepis genesis - podrijetlo) - znanost o zakonima naslijeđa i varijabilnosti organizama i metodama upravljanja njima. Ovisno o predmetu istraživanja razlikuje se genetika mikroorganizama, biljaka, životinja i ljudi, a na razini istraživanja - molekularna genetika, citogenetika itd. Temelje moderne genetike postavio je G. Mendel koji je otkrio zakone diskretnog naslijeđa (1865.), a škola T.Kh. Morgan, koji je osnovao teorija kromosoma nasljednost (1910-ih). U SSSR-u 20-30-ih godina. izuzetan doprinos genetici dali su radovi N.I. Vavilov, N.K. Koltsova, S.S. Četverikova, A.S. Serebrovski i dr. Od ser. 30-ih godina, a osobito nakon zasjedanja Svesavezne poljoprivredne akademije 1948. god. Sovjetska genetika antiznanstveni stavovi T.D. Lysenko (nerazumno ga je nazvao "Michurinova doktrina"), koja je do 1965. zaustavila svoj razvoj i dovela do uništenja velikih genetskih škola. Brzi razvoj genetike u tom razdoblju u inozemstvu, posebice molekularne genetike u 2. kat. 20. stoljeća, omogućilo je otkrivanje strukture genetskog materijala, razumijevanje mehanizma njegovog rada. Ideje i metode genetike koriste se za rješavanje problema u medicini, poljoprivredi i mikrobiološkoj industriji. Njezina postignuća dovela su do razvoja genetskog inženjeringa i biotehnologije.

Genetika- znanost koja proučava zakone naslijeđa i varijabilnosti.

Nasljedstvo - to je svojstvo jedne generacije da prenese svoje karakteristike i značajke razvoja u određenim okolišnim uvjetima na sljedeću generaciju.

Varijabilnostsastoji se u promjeni nasljednih sklonosti (gena) i njihovih manifestacija u procesu razvoja organizama. Nova svojstva organizama pojavljuju se samo zbog varijabilnosti. Varijabilnost je važna za evoluciju samo kada promjene traju u sljedećim generacijama, odnosno naslijeđuju.

Nasljedna svojstva prenose se procesom reprodukcije. Tijekom spolnog razmnožavanja - putem spolnih stanica (jaja i spermija), kod aseksualne reprodukcije - preko somatskih stanica.

Geni su materijalni nositelji genetskih informacija.

Implementacija genetskih informacija događa se pod određenim okolišnim uvjetima.

Znak- svaka značajka koja se djeci prenosi od roditelja. Osobine organizma nastaju djelovanjem gena. Ovaj

nastaje kao rezultat niza biokemijskih reakcija koje se odvijaju u određenim uvjetima okoliša, a koje određuju prirodu metabolizma i razvoj određenih karakteristika.

Znakovi su: 1) morfološki (boja očiju, kose, oblik nosa i drugi), 2) fiziološki (krvna grupa), 3) biokemijski (enzimski sustavi tijela), 4) patološki (više prstiju na rukama i stopalima).

Ukupnost svih znakova tijela naziva se fenotip.

Sustav gena koji međusobno djeluju tzv genotip. Genotip određuje manifestaciju fenotipa. Na provedbu genotipa utječu uvjeti okoline.

Raspon promjena unutar kojih isti genotip pod utjecajem okolišnih uvjeta može dati različite fenotipove naziva se normalna reakcija.

Obrasce nasljeđivanja osobina ustanovio je Gregor Mendel (1865.).

Istraživao je grašak. Grašak je samooprašiva biljka. U pokusu su korištene čiste linije graška. Takav grašak nije dao cijepanje prema proučavanim karakteristikama.

Mendel je primijenio hibridološku metodu:

. proučavao nasljeđe prema pojedinačnim osobinama, a ne prema cijelom kompleksu;

. proveo točno kvantitativno obračunavanje nasljeđivanja svake osobine u nizu generacija;

. proučavao prirodu potomstva svakog hibrida posebno.

Križanje dvaju organizama naziva se hibridizacija. Potomstvo od križanja dviju jedinki s različitim nasljeđem naziva se hibridno, a zasebna jedinka naziva se hibrid.

Križanje dvaju organizama koji se razlikuju po jednom paru alternativnih (međusobno isključivih) osobina naziva se monohibrid; u mnogo parova - polihibridni.

Za razvoj alternativni znakovi odgovor alelni geni.

Svaka somatska stanica ima diploidni (2n) skup kromosoma.

Svi kromosomi su upareni. Alelni geni nalaze se u homologni kromosomi, zauzimaju isto mjesto u njima, t.j. homologne regije kromosoma koje se nazivaju lokusi.

Mendel je križao biljke graška kako bi proizveo žuto i zeleno sjeme.

Svojstvo boje sjemena: žuta i zelena - međusobno se isključuju (alternativno). Kao rezultat križanja, svi potomci su imali žuto sjeme.

Simptom koji se očitovao u prvoj generaciji zove se dominantan(žuti grašak).

Simptom koji se ne pojavljuje u prvoj generaciji (potisnut) naziva se recesivan.

Geni za dominantnu osobinu (žuti grašak) označeni su velikim slovom "A".

Geni za recesivnu osobinu (zeleni grašak) - s malim slovom "a".

Geni povezani s alelnim parom označeni su istim slovom: "AA", "aa".

U zigotu uvijek postoje dva alelna gena, a genotipska formula za bilo koje svojstvo mora biti napisana s dva slova: "AA", "aa".

Ako je par alela predstavljen s dva dominantna (AA) ili dva recesivna (aa) gena, tada se organizam naziva homozigotni.

Ako je u alelnom paru jedan gen dominantan, a drugi recesivan, tada se organizam naziva heterozigotni- Aa.

Recesivni gen se manifestira samo u homozigotnom stanju - aa (zeleni grašak), a dominantni - i u homozigotnom (AA) - žutom grašku, i u heterozigotni(Aa) - žuti grašak.

Kada se gamete formiraju kao rezultat mejoze, homologni kromosomi (i alelni geni u njima) razilaze se u različite gamete.

Homozigot(AA) ili (aa) organizam ima dva ista alelna gena i sve gamete nose taj gen. Homozigotna jedinka proizvodi jednu vrstu gameta:

Heterozigotorganizam ima alelne gene A i a; nastaje jednak broj gameta s dominantnim i recesivnim genima.

Pitanja za samokontrolu

1. Što proučava znanost genetika?

2. Što je nasljeđe?

3. Što je varijabilnost?

4. Što je gen?

5. Kako se ostvaruje nasljedna informacija?

6. Što je znak?

7. Što je fenotip?

8. Što je genotip?

9. Kolika je brzina reakcije? 10. Koju je metodu primijenio Mendel?

Ključne riječi teme "Osnovni pojmovi genetike"

allelic pair alelni geni alternativne osobine biochemical reakcija

slovo dlake gamete genetika

genotipski geni

heterozigotna hibridna hibridizacija oka

homozigotni

homologni kromosomi

grašak

krvna grupa

djeca

rasponu

dihibridna

dominantan

jedinica

sklonostima

pravilnost

varijabilnost

informacija

studija

Stanice

kompleks

mejoza

mjesto

metoda

molekula

monohibridna

nasljedstvo

znanost

brzina reakcije nosača

iskustva

organizam

posebnost

pojedinac

generacija

polihibridni

potomstvo

ograničiti

znak

postupak

razvoj

rasplod

biljka

recesivan

roditelji

imovine

sjemenke

sinteza

križanje

agregat

sperma

okolišni uvjeti

zemljište

fenotip

enzim

oblik nosa

kromosom

boja

clean line evolution jaje eksperiment

Osnovni pojmovi genetike

Predmet proučavanja genetike su dva neodvojiva svojstva svih živih organizama - nasljedstvo i varijabilnost. Varijabilnost je predstavljena raznim oblicima unutar svake vrste, pasmine, pa čak i jednog legla. Ali u isto vrijeme, svi predstavnici jedne vrste i jedne pasmine imaju neospornu sličnost koju osigurava nasljeđe.

Svaku vrstu životinje karakterizira skup kromosoma određeni oblik, konstituirajući kariotip.

Spolne stanice sadrže pola skupa kromosoma tzv haploidni, koji se obično označava - n. Jajna stanica nastala spajanjem dviju zametnih stanica sadrži dvostruko više kromosoma, tzv. diploidna komplet - 2n. Svaki par kromosoma diploidnog skupa predstavljen je homolognim kromosomima od kojih je jedan dobiven od oca, a drugi od majke. Diploidni skup psa predstavlja 78 kromosoma.

Sva nasljedna svojstva i karakteristike određuju sasvim određene neovisne materijalne jedinice - gena. Svaki gen zauzima strogo određeno mjesto u strogo definiranom kromosomu, tzv mjesto. Zbog sparenih kromosoma u stanicama, geni kromosomskog skupa također su predstavljeni u parovima. Geni koji se nalaze na istom lokusu nazivaju se alelski ili alela. Geni mogu doživjeti promjene u svojoj strukturi - mutirati, kao rezultat toga mijenjaju se vanjske manifestacije osobine za koju je odgovoran ovaj alel. Pozivaju se pojedinci koji su primili iste alele istog lokusa od oca i majke homozigotni ali drugačije - heterozigotni na ovoj osnovi. Geni i aleli obično se označavaju slovima latinično pismo, Na primjer A, F, tfm itd.

Interakcije alelnih gena

Budući da su u heterozigotnom stanju, aleli međusobno djeluju na određeni način. U slučaju kada jedan od njih potpuno potiskuje djelovanje drugog, zove se potpuna dominacija. Obično je naznačen dominantni gen veliko slovo latinično pismo. Na potpuna dominacija heterozigotne osobe Aa imati isto izgled ili fenotip, kao i homozigotni za dominantni alel AA. To znači da je za ispoljavanje dominantne osobine dovoljan jedan dominantni alel koji se označava kao A -.

Ako se heterozigotni pojedinci razlikuju po fenotipu od homozigotnih i imaju srednji fenotip, onda govore o nepotpun ili srednja dominacija. Na primjer, križanjem škotskog ovčara svijetle boje samulja s kolijem od tri boje dobivaju se štenci tamne boje samura.

Na pretjerana dominacija - kod hibrida prve generacije, heteroza - fenomen superiornosti potomstva nad roditeljski oblici vitalnošću, energijom rasta, plodnošću. Dakle, hibridi dobiveni križanjem divljih sivih štakora - Pasyukov s bijelim laboratorijskim, izvana slični Pasyukovu, ali mnogo veći i plodniji od potonjeg.

Na kodominacija kod hibridne jedinke podjednako se očituju obje roditeljske osobine. Prema vrsti kodominacije, većina antigenskih čimbenika prilično brojnih sustava krvnih grupa nasljeđuje se.

U slučajevima kada se analizira ponašanje osobina zbog jednog para alela, na primjer, crna B i smeđe b boja, razgovarati o monohibridno križanje. Križanje jedinki koje se razlikuju u dva para znakova naziva se dihibrid, za tri - trihibrid, za mnoge - polihibridni križanjem.

Mendelovi zakoni

Još u prošlom stoljeću Gregor Mendel je pokazao obrasce prijenosa osobina pri križanju. Formulirao je sljedeće zakone:

Mendelov I zakon je zakon uniformnosti hibrida prve generacije.

Križanje jedinki homozigotnih za različite alele istog lokusa dovodi do rađanja heterozigotnog potomstva istog fenotipa. Dakle, prilikom međusobnog križanja homozigotnih crnaca BB i smeđe bb psi svi štenci ispadnu crni Bb.

Određeni su pojedinci koji pripadaju roditeljskoj generaciji latinično slovo R. Hibridi prve generacije - F 1 , hibridi druge generacije F 2 , treći hibridi - Ž 3 itd.

II Mendelov zakon - zakon cijepanja kaže: pri križanju hibrida prve generacije, između sebe, dolazi do cijepanja fenotipa u omjeru 3:1, ali po genotipu 1:2:1. Prilikom križanja crnih heterozigotnih pasa s genotipom Bb u leglu možete očekivati rođenje tri dijela crne boje koja se sastoje od 1 dijela homozigota BB i 2 dijela heterozigota Bb, i jedan dio smeđih štenaca s genotipom bb.

Mendel je također formulirao pravilo čistoće gameta, navodeći da se geni koji su u heterozigotnom stanju ne miješaju jedni s drugima, već se nepromijenjeni prenose u zametne stanice.

Koja je od jedinki s dominantnim fenotipom homozigotna, a koja heterozigotna, moguće je utvrditi samo provođenjem tzv. analizirajući križ s homozigotnim recesivnim oblikom. Kod takvog križanja, u slučaju homozigotnosti proučavane jedinke, neće doći do cijepanja u potomstvu. U slučaju heterozigotnosti, cijepanje će se promatrati u omjeru 1:1.

Drugo pravilo koje je formulirao Mendel zove se pravila za neovisno cijepanje alela. Sastoji se od toga da se u drugoj generaciji svaki par alela i osobina koje su njima određene ponašaju neovisno o drugim parovima alela, odnosno osobina.

Radi praktičnosti analize križeva uvedeno je grafičko označavanje tzv "Pennettova rešetka", u kojoj su u gornjem redu naslikane očeve spolne stanice, a u lijevom okomitom redu materine spolne stanice. Na sjecištu redaka i stupaca - genotipovi potomstva.

Primjer je križanje heterozigotnih crnih pasa.

Punnett Lattice je prikladan po tome što automatski detektira sve moguće genotipove i čini ih praktičnim za prebrojavanje. U ovom slučaju se jasno vidi da će u potomstvu ovih proizvođača doći do cijepanja i po genotipu i po fenotipu.

Mogući broj genotipova i fenotipova u potomstvu ovisi o broju parova analiziranih osobina. Tablica u nastavku omogućuje određivanje brojčanih omjera u potomstvu tijekom polihibridnog križanja.

Tablica 8. Brojčani omjeri u potomstvu tijekom polihibridnog križanja

Kvalitativne i kvantitativne osobine.

Svi znakovi koje imaju živi organizmi obično se dijele u dvije kategorije - kvalitativne i kvantitativne. Kvalitativna - osobine koje imaju jasno prepoznatljive oblike, na primjer, obojenost ili genetske abnormalnosti koje prenose pojedinačni geni. Uvjeti okoliša praktički ne utječu na fenotipsku manifestaciju kvalitativnih osobina. Za karakterizaciju stanovništva po kvalitativnim karakteristikama koriste se koncepti učestalost gena i genotipova.

Međutim, prikazana je većina svojstava tijela kvantitativno znakovi. Pokazuju uglavnom kontinuiranu varijabilnost i mogu se izmjeriti - visina, duljina dlake, težina. Kvantitativne osobine, u većoj mjeri od kvalitativnih, ovise o uvjetima okoline i zaslužne su za mnoge gene, tzv. poligeni, odnosno sustav nealelnih gena koji jednako utječu na tvorbu ovu značajku... Interakcija takvih gena tijekom formiranja osobine naziva se polimerna. Ovi geni se također nazivaju aditivnim geni jer su njihova djelovanja kumulativno.

Raspodjela njihovih brojčanih vrijednosti u populaciji približava se krivuljama normalne distribucije. Njihovo nasljeđivanje može se razmatrati prema shemi polihibridnog križanja.

Uzgajivač se uglavnom mora baviti kontinuiranim varijacijama. Mendelovski pristup proučavanju kvantitativnih osobina je težak, iako se pokoravaju istim zakonima klasične genetike kao i kvalitativni.

Interakcija nealelnih gena

Geni koji se nalaze na različitim lokusima također mogu utjecati jedni na druge. Istodobno se može razlikovati nekoliko vrsta takve interakcije.

Geni koji ne pokazuju vlastito djelovanje, ali pojačavaju ili slabe učinak djelovanja drugih gena, nazivaju se geni-modifikatori. Proučavanje obojenosti sisavaca pokazalo je da uz ekstremne oblike s potpunim razvojem pigmenta ili njegovim izostankom postoji i niz genotipski određenih oblika. Dakle, bijele mrlje kod pasa kreću se od nekoliko bijelih dlaka na mjestu primarne točke depigmentacije do potpuno bijelog psa s malim čuperkom obojene dlake u jednom od pigmentnih centara. Unutar genotipa definiranog lokusom bijele pjege S, možete razlikovati puno prijelaznih oblika.

Riža. 17. Različite varijante pas bijela mrlja

Crnostrane i tigraste boje pasa imaju veliku varijabilnost zbog gena-modifikatora.

Ako se osobina formira u prisutnosti dva para nealelnih gena koji, kada se kombiniraju, daju drugačiji učinak nego što svaki od njih uzrokuje neovisno, tada se takvi aleli označavaju kao komplementarne (međusobno komplementarni). Primjer komplementarnosti kod pasa obično je interakcija genskih lokusa V i E, određivanje boje.

Riža. 18. Komplementarna interakcija gena koji određuju boju pasa: omjer je 9 crna (H): 3 smeđa (C): 3 crvena (R): 1 žućkasta (P)

Geni lokusa V odgovorni su za sintezu crne ( V ) ili smeđe ( b ) pigment. Geni lokusa E odgovorni su za distribuciju ovih pigmenata. Alel E potiče širenje crnog ili smeđeg pigmenta po tijelu psa. Alel e spriječiti njihovu sintezu u kaputu. Psi s genotipom nju - crvena ili žuta. U ovom slučaju, crni ili smeđi pigment koncentriran je samo na koža pseća brnjica.

Formiranje boje psa ovisi o prisutnosti oba para gena. Psi s genotipom NJU ili Nju - crna ili smeđa ovisno o alelima B ili b. Na E-BB ili E-Bb - pas je crn, sa E-bb - smeđa.

Psi s genotipom biljka- - crvenokosi s crnim nosom. Genotip pasa bbee - obično žute ili svijetložute sa svijetlim nosom.

Posebna vrsta paralize stražnjih udova posljedica je komplementarne interakcije gena u križanjima nemačke doge sa svetim Bernardom. Genetička analiza koju je proveo Stockard (Stockard, 1936.) pokazala je da se u čistokrvnom uzgoju doga i svetog Bernarda paraliza ne razvija.

Slična bolest zabilježena je kod nekih križanih pasa-krvavih pasa (Petukhov i sur., 1985.).

U bilo kojem paru alela dominantni gen sprječava (u cijelosti ili djelomično) ispoljavanje svog recesivnog partnera. Ali ponekad je djelovanje dominantnog alela potisnuto djelovanjem gena iz drugog lokusa. Svemogući gen koji blokira djelovanje drugog gena ili gena naziva se epistatski. I sam fenomen - epistaza. Geni koji su potisnuti nazivaju se hipostatski.

Dakle, recesivni geni za bojanje pasa iz lokusa C ne dopuštaju sintezu pigmenata koji određuju boju dlake. Pas homozigot za njih je bijeli.

Jedna te ista mutantna osobina može se pojaviti kod nekih, a ne kod drugih pojedinaca srodne skupine. Sposobnost danog gena da se fenotipski manifestira naziva se prodornost. Penetracija je određena postotkom jedinki u populaciji koje imaju mutantni fenotip. S punom penetracijom (100%), mutantni gen očituje svoj učinak u svakom pojedincu. S nepotpunom penetracijom (manje od 100%), gen se fenotipski ne manifestira kod svih pojedinaca.

Kod pasa su prilično česte modifikacije repa u obliku njihovog skraćivanja, raznih pregiba i zavoja. Može se pretpostaviti da je raznolikost ove osobine posljedica njezine nepotpune penetracije.

Stupanj penetracije može jako varirati pod utjecajem uvjeta okoline.

Riža. 19. Dihibridna shema cijepanja s recesivnom epistazom: u B F 2 dobiveno je 9 crnih: 3 smeđa: 4 bijela psa. Dakle, postoji odstupanje karakteristično za recesivnu epistazu od teoretski očekivanog cijepanja 9:3:3:1

Često se pojedinci s istim genotipom u odnosu na bilo koju nasljednu osobinu jako razlikuju po svojoj izražajnost, odnosno stupanj manifestacije ovog znaka. Isti gen kod različitih jedinki, ovisno o utjecaju gena modifikatora i vanjskog okruženja, može se fenotipski manifestirati na različite načine. Geni okoliša i modifikatora mogu se mijenjati ekspresija gena, odnosno izraz atributa.

Za razliku od penetracije, koja pokazuje u kojem se udjelu pojedinaca u populaciji očituje određena osobina, ekspresivnost se odnosi na promjenjivost neke osobine kod onih pojedinaca u kojima se očituje. Tako kod pasa ekspresivnost razvoja šapa varira od potpuno razvijenih prstiju na oba stražnja uda do njihove prisutnosti u embrionalnom stanju samo na jednom udu. Slična varijacija u ekspresivnosti tipična je i za druge nasljedne osobine, posebice za prethodno spomenute repove.

Čini se da ekspresivnost i penetrantnost gena uvelike ovise o utjecaju gena modifikatora i uvjetima za razvoj jedinki.

Prilično raširen fenomen pleiotropija - utjecaj jednog gena na razvoj dvije ili više osobina. Klasični pseći primjer pleiotropnog utjecaja je akcija Merle faktor, (mjesto M ; boja pasa). Alel M heterozigotni Mm daje pjegavost "harlekina" karakterističnu za doge. Alel M u heterozigotu Mm kada se kombinira sa preplanulom, daje plavo-merle boju tipičnu za škotskog ovčara i šeltija. U homozigotnom stanju MM to dovodi do rođenja čisto bijelih štenaca ( bijeli-merle) sa značajnim anomalijama osjetilnih organa. Takvi štenci često umiru prije rođenja, a ako se rode živi, tada im je održivost naglo smanjena.

Fenomen pleiotropije objašnjava se činjenicom da geni pleiotropnog djelovanja kontroliraju sintezu enzima uključenih u brojne metabolički procesi u stanici i tijelu u cjelini i time istodobno utječući na pojavu i razvoj mnogih znakova.

Neki geni uzrokuju toliko jake abnormalnosti da smanjuju vitalnost organizma ili čak dovode do smrti. Takvi geni se nazivaju smrtonosan, odnosno smrtonosna, ili subletalni - smanjenje vitalnosti. U većini slučajeva smrtonosni geni su potpuno recesivni, pa se heterozigotni nositelji ovih gena fenotipski potpuno ne razlikuju od normalnih osoba. U homozigotnom stanju, takvi geni mogu poremetiti normalan tijek razvoja embrija u bilo kojoj fazi. O mogućnosti prisutnosti smrtonosnih gena može se posredno suditi smanjenjem prosječnog broja legla ili gubitkom nekog očekivanog dijela fenotipova u cijepanju.

Dakle, u slučaju križanja gore navedenih crnomramornih pasa heterozigotnih za Merle faktor, umjesto očekivanog omjera 3:1, ispada 2:1 tj. 2 mramorna i 1 crni pas Mm ? Mm = MM: 2 Mm: mm, gdje MM bijeli neodrživ pas. Bijeli štenci se često uopće ne rađaju, jer umiru mnogo prije rođenja.

Riža. 20. Nasljeđe mramora tipa "harlekin" u njemačkim dogama. Gen M h (Merle faktor) - dominantan s recesivnim smrtonosnim učinkom: 1 - križanje mramornih pasa međusobno; 2 - analiziranje križanja

Merleov faktor spada u kategoriju dominantnih smrtonosnih gena, kojih je znatno manje nego recesivnih gena. Po želji se njegovi nositelji mogu lako ukloniti iz uzgoja, jer imaju karakterističan fenotip. Neki smrtonosni geni uzrokuju velike anomalije, drugi - poremećaje fizioloških procesa. Putevi štetnih učinaka većine smrtonosnih gena nisu jasni. Takvih gena može postojati bilo koji broj. Pokazalo se da svaka osoba nosi u prosjeku 4-9 "štetnih" ili smrtonosnih gena. Slični rezultati mogu se očekivati i za pse. Poznati su smrtonosni geni koji su, kada se manifestiraju u embrionalnom stanju, opasni za život skote kuje, na primjer, s nasljednom kontrakturom mišića fetusa, zbog čega kuja ne može roditi.

Interakcija gena, kada se spojenjem u jednom organizmu razvije potpuno novi oblik osobine naziva se neoplazma.

Ponekad neoplazme dovode do pojave znakova divljeg fenotipa. U ovom slučaju se zovu atavizmi, odnosno povratak na pradjedovsku formu, ili vratiti se divljem tipu.

Djelomični povratak na divlji tip moguć je kada se križaju dvije jedinke iste pasmine, ako ti proizvođači potječu iz udaljenih nepovezanih populacija. Očigledno se na sličan način može objasniti velika sličnost među mješancima koji žive na raznim mjestima.

Znakovi vezani za spol

Znakovi vezani za spol nazivaju se oni koji nastaju pod utjecajem gena lokaliziranih u x -kromosom. Najčešći primjer nasljeđivanja spolno vezanih osobina je nasljeđivanje hemofilije kod pasa. Kod pasa s hemofilijom u krvi nedostaje faktor koji, u interakciji s trombocitima (trombocitima), ubrzava pretvorbu protrombina u trombin. Hemofilija kod pasa slična je ljudskoj hemofiliji, a također je uzrokovana spolnom vezanošću recesivni gen... Gen koji određuje razvoj hemofilije nalazi se u x -kromosom i recesivan je u odnosu na normalni alel. Stoga se hemofilija manifestira samo kod homozigotnih ženki (koje nose ovaj gen u obje x -kromosomi) i hemizigotni muškarci koji nose gen za hemofiliju x -kromosom. Hemofilni štenci obično uginu ranoj dobi od vanjskog ili unutarnjeg krvarenja. Očuvati takvog mužjaka do spolne zrelosti moguće je samo uz stalnu primjenu specifičnih lijekova. Ženke, međutim, neizbježno umiru najkasnije do prvog estrusa. Heterozigotne ženke su izvana potpuno normalne i plodne. Međutim, polovica njihovih muških mladunaca je hemofilna, a polovica ženki heterozigotna za ovaj gen.

Roditelji:

žena nositeljica gena za hemofiliju

X H X h

muško normalan

X H Y

Spolni kromosom koji nosi normalni alel

X H

X h - spolni kromosom koji nosi gen za hemofiliju

Znakovi vezani za spol također uključuju kongenitalna hipotrihoza, zabilježeno kod jazavčara i minijaturnih pudlica; mišićna distrofija kod retrivera; sindrom posrtanja povezan s hipomijelinizacijom i nalazi se u Chow Chow i brojnim drugim pasminama; subluksacija zgloba ; kao i dijafragmalna kila, opisano kod zlatnih retrivera.

Znakovi ograničeni na spol

Neki znakovi, potpuno bez obzira na mjesto gena koji ih uzrokuju, očituju se samo kod osoba istog spola. To su tzv spolno ograničen znakovi. To su npr. nedostaci u razvoju reproduktivnog sustava, mliječnost i sl. Jedna od tih pojava je kriptorhizam - neuspjeh jednog ili oba testisa kroz ingvinalni kanal u skrotum. Kriptorhizam je obostrani, desno ili lijevo i može biti uzrokovan raznim razlozima: suženost ingvinalnog kanala, kratki ligamenti testisa, nerazvijenost testisa. Nespušteni testisi mogu biti na različitim mjestima trbušne šupljine... Kriptorhizam može biti urođen ili stečen. Među njezinim različitim oblicima nalazi se i jedan genetski uvjetovan. Međutim, zbog velike varijabilnosti ove osobine, nemoguće je donijeti nedvosmislene zaključke o njegovoj prirodi. I potpuno je pogrešno tumačiti ga kao monogenu osobinu lokaliziranu u X kromosomu.

Zakon homoloških nizova N.I. Vavilova

Zakon je formulirao N.I. Vavilov 1920. godine. N.I. Vavilov je otkrio da sve vrste i rodovi koji su genetski bliski jedni drugima karakteriziraju identični nizovi nasljedne varijabilnosti.

Zakon homolognog niza temelji se na paralelizmu genotipske varijabilnosti kod pojedinaca sa sličnim skupom gena.

Ovaj zakon je univerzalan. Pronađena je sličnost mutacija u različiti tipoviživotinje. Tako su zabilježene manifestacije sličnih oblika anomalija kod pasa, mačaka, zečeva, svinja, ljudi itd., što ukazuje na sličnost strukture mnogih enzima i proteina te, sukladno tome, na sličnost genotipova. Dakle, poznavajući oblike nasljednih promjena kod jedne vrste životinja, može se pretpostaviti da su prisutne ili se mogu pojaviti u nekoj drugoj blisko srodnoj vrsti. Posebno su temeljito proučene nasljedne anomalije domaćih životinja i ljudi. Kod pasa je opisano značajno manje anomalija, ali to samo ukazuje da je ova vrsta manje proučavana. Dakle, kada se nađe nova anomalija kod pasa, treba se raspitati je li opisana i za druge životinjske vrste.

U glavnim skupinama pasa koje tvore pasmine postoji homologija na mnogo načina. Tako, na primjer, duljina nogu - ahondroplazija nalazi se kod pastira (welshkorgi), terijera (skye terijeri, seliham terijeri, dandy daimont terijeri), goniča (basset), psećih (buldoga), pasa Tibeta (lhasa apso, shi tsu), povremeno se pojavljuju elementi ahondroplazije u pudla. Takvi psi nisu zabilježeni samo u skupini hrtova, jer je ovaj znak suprotan u odnosu na akromegaliju.

U svim skupinama pasmina nalaze se i divovski i patuljasti oblici. Ovčarski psi (Komondor - Schipperke), mastif (mastif - francuski buldog), terijeri (airdale - igračka terijer), psi (krvavi pas - beagle), špic (aljaški malamut - pomeranac), hrtovi (irski vučji hrt - talijanski hrt). Homološke varijacije u veličini od divova do patuljaka također su uočene među uskim skupinama pasmina. Na primjer, šnauceri (rizen - mittel - zwerg), jazavčari (standardni - patuljasti - zec), pudlice (standardni - mali - patuljasti - igračka pudlica).

Znakovi koji pokazuju homologiju su boja i vrsta dlake.

Iz knjige Što ako je Lamarck u pravu? Imunogenetika i evolucija od Steelea Edwarda

Osnovni koncepti imunologije Antigeni antigeni su strani proteini i ugljikohidrati koji potiču stvaranje specifičnih protutijela koja se vežu na određeni antigen, ali ne i na druge nepovezane antigene. Autoantigeni su proteini ili ugljikohidrati koji

Iz knjige Ekologija [Bilješke s predavanja] Autor Gorelov Anatolij Aleksejevič

1.1. Osnovni pojmovi ekologije

Iz knjige Ljudski genom: enciklopedija napisana četirima slovima Autor Tarantul Vjačeslav Zalmanovich

GLAVNE prekretnice u genetici i genomici Inventas vitam juvat excoluisse per artes. Izumi poboljšavaju život, umjetnost ga uljepšava. Natpis na Nobelovoj medalji, fraza iz Vergilijeve "Eneide" 1865. Otkriće G. Mendela (1822.-1884.) čimbenika naslijeđa i razvoja hibridološke metode,

Autor

Osnovni pojmovi Antikodon je triplet t-RNA nukleotida, što određuje njegovu specifičnost i područje vezanja za i-RNA. Sekundarna struktura nukleinskih kiselina je red presavijanja polinukleotidnog lanca. Nukleotid je monomer nukleinskih kiselina. Primarna struktura.