Головна
Cоціологія || Гуманітарні науки || Мистецтво та мистецтвознавство || Історія || Медицина || Науки про Землю || Політологія || Право || Психологія || Навчальний процес || Філософія || Езотерика || Екологія || Економіка || Мови та мовознавство
ГоловнаМедицина → Генетика в 2 ч. Частина 1
««   ЗМІСТ   »»

ПЛЕЙОТРОПІЯ ГЕНІВ

До сих пір ми розглядали дію багатьох генів на одну ознаку. Поряд з цим встановлено багато фактів дії одного гена на ряд ознак. Це явище отримало назву плейотропії (від грец. Pleion - численний, tropos - спрямованість). Воно має дуже важливе значення і широко поширене в природі.

Плейотропна дія виявляється у багатьох генів рослин і тварин. Більш докладне вивчення дії гена білооких у дрозофіли показало, що білоокі самці мають білі насінники замість звичайних сірих. Таким чином, ген білооких діє в двох напрямках:

Цей же ген знижує плодючість і життєздатність організмів.

У рослини водозбору з сімейства Лютикова є ген, що викликає червоне забарвлення квіток, фіолетове забарвлення листя, подовження стебел, збільшення ваги насіння і більш темну їх забарвлення.

Деякі плейотропні гени викликають також глибокі порушення в розвитку різних органів і призводять до загибелі організму. Смерть організму може статися від дії таких генів на різних стадіях. Ці гени отримали назву летальних (від лат. letalis - смертельний). Наведемо приклад наслідування такого гена.

Професор С. І. Жегалов при вивченні успадкування забарвлення сходів вівса виявив летальний ген. В гетерозиготному стані у гібридів першого покоління цей ген не проявляється. При розведенні ж гібридів спостерігалося розщеплення з відношенням 3/4 зелених проростків до * /4 білих, позбавлених хлорофілу і надалі тих, хто гине.

Велика кількість летальних генів виявлено у плодової мушки дрозофіли. Встановлено вони також у курей, овець, свиней, коней та інших сільськогосподарських тварин. Зустрічаються вони і у людей.

Ознака платинової забарвлення шерсті у лисиць контролюється домінантним геном, який існує тільки в гетерозиготі, оскільки володіє рецесивним летальним дією. При схрещуванні платинових лисиць спостерігали розщеплення на платинових і сріблясто-чорних в співвідношенні 2: 1. Таке співвідношення може виходити, якщо платинові лисиці гетерозіготни (Аа), а чорні гомозиготні за рецесивним алелем того ж гена (Аа). При цьому не виживають гомозиготи за домінантним алелем (АА). Таке припущення підтверджується результатами схрещування платинових і сріблясто-чорних лисиць. Як і слід було очікувати, при анализирующем схрещуванні виходить розщеплення на платинових і сріблясто-чорних в співвідношенні 1: 1 (рис. 2.5). За цією ж схемою успадковується наявність (Аа) і відсутність (Аа) луски у дзеркального коропа, сіра (Аа) і чорна (Аа) забарвлення каракулевих овець. Множинне, або Плейотропна, дія генів пов'язують з тим, на якій стадії онтогенезу проявляються відповідні алелі. Чим раніше проявиться аллель, тим більше ефект плейотропії. З огляду на гшсйотропний ефект багатьох генів, можна припустити, що часто гени виступають в ролі модифікаторів дії інших генів.

Генетичний аналіз успадкування платинової забарвлення лисиць

Мал. 2.5. Генетичний аналіз успадкування платинової забарвлення лисиць.

ген А - домінантний, з рецесивним летальним дією: а - схрещування платинових лисиць між собою; 6 - аналізує схрещування

Деякі з генів можуть призвести не до загибелі, а тільки до зниження життєздатності. Такі гени називаються напівлегальними.

Нерідко гени проявляють корисну дію в гетерозиготному стані і шкідливе, навіть смертельне, - в гомозиготному. Такі гени називаються облигатно гетерозиготних (від франц. obligate - зобов'язувати). Вони можуть бути корисними лише в тому випадку, якщо знаходяться в організмі в гетерозиготному стані. Як приклад можна привести ген сірого забарвлення у каракульських овець.

При дії такого гена в гетерозиготному стані виходить сіре забарвлення смушку, яка користується широким попитом у населення. Вівці, що мають цей ген в гетерозиготному стані, цілком життєздатні. У гомозиготному ж стані він веде до загибелі ягнят протягом перших місяців їх життя.

При схрещуванні сірих овець з сірими баранами 25% ягнят гинуть, не досягнувши статевої зрілості. Якщо ж схрещувати сірих овець з чорними баранами, то народиться 50 % сірих і 50% чорних ягнят, причому всі вони життєздатні.

Перший тип спарювання - сірих особин з сірими - називається однорідним, а другий тип - сірих з чорними - різнорідним. Оскільки при однорідному спарюванні 25% ягнят гинуть, а при разнородном все життєздатні, за пропозицією радянських генетиків в 1934 р було прийнято постанову, що рекомендує застосовувати у вівчарстві різнорідне схрещування сірих овець з чорними баранами.

Гени, корисні лише в гетерозиготному стані, виявлені і у людини. Прикладом є успадкування так званого серповидноклеточности будови червоних кров'яних тілець. Нормальні червоні кров'яні тільця (еритроцити) мають круглу форму. Понад сто мільйонів чоловік серед населення тропічних районів Африки та Азії мають еритроцити серповидної форми.

Широке поширення серповидних еритроцитів пов'язано з тим, що люди, які мають такі еритроцити, стійкі до важкого і небезпечного захворювання - тропічної малярії. Однак в шлюбі серповидноклеточности між собою 25% дітей гинуть протягом перших 2-3 років життя від серповидноклітинної анемії.

У шлюбі ж серповидноклеточности з нормальними народжуються 50% серповидноклеточности і 50% нормальних дітей. Всі вони життєздатні:

Ці факти пояснюються тим, що ген серповидноклеточности корисний лише в гетерозиготному стані, забезпечуючи стійкість людей до тропічної малярії. При вищепленію ж гена серповидноклеточности в гомозиготний стан він викликає загибель дитини.

Гени, корисні в гетерозиготному стані, широко поширені у тварин і рослин внаслідок природного і штучного відборів. Виявляючи корисну дію в гетерозиготному стані, вони саме в цьому стані піддавалися відбору і поширювалися серед видів. Дією відбору стійких до небезпечної хвороби форм можна пояснити і широке поширення серед мільйонів людей в Африці і Азії гена серповидної форми еритроцитів. Про це говорить збіг місць поширення гена серповидноклеточности і тропічної малярії.

Таким чином, можна зробити висновок, що не буває однозначного співвідношення між генотипом і фенотипом. Справедливість цього положення підкреслює і той факт, що один і той же ген може в кінцевому підсумку діяти на різні ознаки організму.

Перший приклад такого множинного, або плсйотропного, дії гена міститься в роботі Г. Менделя, а саме: забарвлення квіток і забарвлення насінної шкірки залежали в його дослідах від одного спадкового задатку. У вищих рослин гени, що зумовлюють червону (антоціанове) забарвлення квіток, одночасно контролюють червоне забарвлення стебла. У людини відомий домінантний ген, що визначає ознака «павукові пальці» (арахнодактилія, або синдром Марфана). Одночасно він визначає аномалії кришталика ока і порок серця. У Західному Пакистані виявлені люди - носії гена, що визначає відсутність потових залоз на окремих ділянках тіла. Це одночасно визначає і відсутність деяких зубів. При спадкуванні забарвлення Ширазі у каракульських овець домінантний ген, в цьому випадку визначає забарвлення, одночасно виявляється рецесивним щодо життєздатності особин. У великої рогатої худоби і курей відома спадкова коротконогих, причому такі форми зустрічаються тільки в гетерозиготному стані. Го- мозіготние форми гинуть, т. Е. В цьому випадку гени коротконогих також впливають на життєздатність особин. Ці приклади свідчать про плейотропний дії гена. Ймовірно, всі гени в різному ступені мають плейотропний ефект.

За схемою плейотропних дії успадковуються наявність (аа) і відсутність (Аа) Луски у дзеркального коропа. Множинне, або Плейотропна, дія генів пов'язують з тим, на якій стадії онтогенезу проявляються відповідні алелі. Чим раніше проявиться аллель, тим ефективніше плейотропії.

  1. Порушення вуглеводного обміну., порушення обміну амінокислот - біохімія
    В результаті дефіциту фосфофруктокі- називаються відбувається зниження швидкості гліколізу в м'язах і патологічне відкладення глікогену. Гліколіз пригнічений також в еритроцитах, що може бути причиною їх хронічного гемолізу. Ензимопатія гексокінази є причиною гемолітичної анемії в результаті
  2. Порушення техніки введення розчину - сестринська справа в хірургії
    Введення медикаментів в дренаж має відбуватися в умовах найсуворішої асептики. Місце проколу дренажу повинно оброблятися за всіма правилами проведення ін'єкції, і після цього дренаж пережимається на 2 години. При введенні можлива наступна помилка: сестро, не інформована про місце знаходження
  3. Порушення ліпідного обміну - біохімія частина 2.
    Причини, що призводять до порушень ліпідного обміну, можна розділити на дві групи. Перша група розладів пов'язана з порушенням процесів травлення і всмоктування ліпідів в шлунково-кишковому тракті, наприклад недостатнє надходження панкреатичної ліпази і жовчі в кишечник може призводити до
  4. Порівняння смаку та нюху - фізіологія вищої нервової діяльності та сенсорних систем
    Смак і нюх є два види хімічної чутливості на зовнішні роздратування (ексгерорецепція). У цих двох видів хеморецепции є риси подібності та відмінності (див. Табл. 16.2). Таблиця 16.2 Порівняння смаку та нюху 3 1 Вартанян І. Л. Фізіологія сенсорних систем. 2 Сміт К. Ю. М. Біологія сенсорних
  5. Поняття про синаптичної передачі сигналу - нервова система: анатомія, фізіологія, Нейрофармакологія
    Отже, нервова клітина в разі впливу на неї подразника достатньою (надпороговой) сили здатна сама генерувати збудження, і в ній виникають ПД, які поширюються по довгому відростку нейрона - аксону. За аксонам ПД досягає інших клітин - нервових, м'язових, і може «перенести» збудження на ці клітини
  6. Полісахариди клітинних стінок організмів - біохімія людини
    Більшість клітин рослин оточене жорсткою і дуже міцною полисахаридной оболонкою, яку можна порівняти з пластиком, армованим скловолокном. Каркас клітинних стінок рослин складається з перехресних шарів довгих, витягнутих целюлозних волокон. Міцність цих волокон перевищує міцність сталевого
  7. Походження життя - біологія. Частина 1
    Існують дві головні гіпотези, по-різному пояснюють появу життя на Землі. Відповідно до гіпотези панспермії, життя занесене з космосу або у вигляді спор мікроорганізмів, або шляхом навмисного «заселення» планети розумними прибульцями з інших світів. Прямих свідчень на користь космічного походження
  8. Пломбування кореневого каналу зуба з центральним штифтом - стоматологія. Ендодонтія
    Пломбування кореневого каналу і зуба є заключним етапом лікування, який попереджає реинфицирование періодонта. Зубний канал пломбують за умови задовільного загального стану пацієнта, відсутності ознак запалення, болю при перкусії зуба і пальпації, відсутність в кореневому каналі ексудату,
© 2014-2021  ibib.ltd.ua