Цитоплазматическое наследование.
Генотип, как целостная система.
Ген и его свойства.
- определение гена
- понятие о строениии и регуляции генов
- свойства структурных генов
- Ген функционально един. Функциональное единство проявялется в процессе транскрибции, причем ген ограничен положением инициатора и терминатора
- ген структурно делим. Структурная делимость проявляется в процессе внутреннего кроссинговера
- ген относительно устойчив. Эта устойчивость проявляется в процессе передачи аллелей от одной клетки к другой без изменений, однако эта устойчивость относительна т.к. гены могут изменяться в процессе мутации либо внутреннего кроссинговера. Относительность этой устойчивости демонстрирует явление множественного аллелизма
- стабильность гена – это значит, что каждый аллель характеризуется определенной стабильностью своего проявления в фенотипе
- гены обладают плейотропным эффектом.
Роль гена в биосинтезе белка заключается в том, что в процессе транскрибции считываются РНК, необходимые для образования всех компонентов белоксинтезирующего аппарата. В процессе транскрибции помимо различных функциональных белков считываются регуляторные белки, которые способны активировать или ингибировать действие структурных генов, т.к. гены эукориот имеют мозаичное строение, а матричные РНК интрон-экзонную структуру, то синтез различных белков и их активность регулируется за счет альтернативного сплайсинга.
- взаимодействие аллельных генов
- взаимодействие неаллельных генов
- цитоплазматическое наследование.
Геном включает в себя:
совокупность ядерных генов или нуклиом, а также совокупность генов митохондрий и пластид. Совокупность митохондриальных генов, получило название хондриом. Совокупность генов пластид называется пластидом. Гены, локализованные в митохондриях и пластидах, называется плазмогенами, и существуют определенные закономерности их наследования, которые получили название цитоплазматическое наследование. Расхождение митохондрий и пластид в мейозе случайно, поэтому наследование плазмогенов не подчиняется законам Менделя и Моргана. Определенные закономерности наследования плазмогенов проявляется на фоне анизогамии. Во варианте анизогамии половые клетки отличаются друг от друга по количеству митохондрий и пластид, а следовательно, плазмогенов в сперматозоидах этих органов практически нет, кроме того при попадании в яйцеклетку митохондрий и пластид часто разрушаются, поэтому для будущего зародыша имеет значение только плазмогены матери. Такой вариант цитоплазматического наследования получил название матрокления. Классическим примером является наследование пестролистности у растений (например, герань).
♂пестролист ♀зеленые растения
↓
зеленый
♀пестролист ♂зеленые листья
↓
зеленые, пестрые, белые
появление во втором случае разных листьев у герани объясняется с точки зрения явления митотической сегрегации.
Для человека также характерно явление матроклении. В митохондриях человека содержится 36 генов, 22 для тРНК, 2 гена для собственных рРНК, а все остальное для белков цепи переносчиков, следовательно, при потологии этих генов могут наблюдаться дифекты окислительного фосфолилирования, энергообмен сдвигается к гликолизу и развивается лактоацидоз. Наблюдается митохондриальные болезни различной степени тяжести.
различная тяжесть заболевания является причиной митатической сигригации. Существуют определенные варианты псевдоматроклинии, например, у отрядя легочных брюхоногих моллюсков бывает левозакрученная и правозакрученная раковины. Оказалось, что закрученность раковины является результатом спирального дробления зиготы на ранних этапах развития зародыша. В это время гены зиготы не работают и правозакрученность раковины определяется только наличием белкка в цитоплазме зиготы, если данного белка нет, то раковина закручена влево. Наличие белка определяется доминантным аутосомным геном. Фенотип зависит от генотипа и это отражает явление изменчивости.