в чем состоит целостность генотипа

Генотип как целостная система

Генотип как целостная система

Свойства генов. На основании знакомства с примерами наследования признаков при моно- и дигибридном скрещивании может сложиться впечатление, что генотип организма слагается из суммы отдельных, независимо действующих генов, каждый из которых определяет развитие только своего признака или свойства. Такое представление о прямой и однозначной связи гена с признаком чаще всего не соответствует действительности. На самом деле существует огромное количество признаков и свойств живых организмов, которые определяются двумя и более парами генов, и наоборот, один ген часто контролирует многие признаки. Кроме того, действие гена может быть изменено соседством других генов и условиями внешней среды. Таким образом, в онтогенезе действуют не отдельные гены, а весь генотип как целостная система со сложными связями и взаимодействиями между ее компонентами. Эта система динамична: появление в результате мутаций новых аллелей или генов, формирование новых хромосом и даже новых геномов приводит к заметному изменению генотипа во времени.

Характер проявления действия гена в составе генотипа как системы может изменяться в различных ситуациях и под влиянием различных факторов. В этом можно легко убедится, если рассмотреть свойства генов и особенности их проявления в признаках:

Взаимодействия аллельных генов. Явление, когда за один признак отвечает несколько генов (аллелей), называется взаимодействием генов. Если это аллели одного и того же гена, то такие взаимодействия называются аллельными, а в случае аллелей разных генов —неаллельными.

Выделяют следующие основные типы аллельных взаимодействий: доминирование, неполное доминирование, сверхдоминирование и кодоминирование.

Доминирование —тип взаимодействия двух аллелей одного гена, когда один из них полностью исключает проявление действия другого. Такое явление возможно при следующих условиях: 1) доминантный аллель в гетерозиготном состоянии обеспечивает синтез продуктов, достаточный для проявления признака такого же качества, как и в состоянии доминантной гомозиготы у родительской формы; 2) рецессивный аллель совсем неактивен, либо продукты его активности не взаимодействуют с продуктами активности доминантного аллеля.

Примерами такого взаимодействия аллельных генов может служить доминирование пурпурной окраски цветков гороха над белой, гладкой формы семян над морщинистой, темных волос над светлыми, карих глаз над голубыми у человека и т. д.

Неполное доминирование, или промежуточный характер наследования, наблюдается в том случае, когда фенотип гибрида (гетерозиготы) отличается от фенотипа обеих родительских гомозигот, т. е. выражение признака оказывается промежуточным, с большим или меньшим уклонением в сторону одного или другого родителя. Механизм этого явления состоит в том, что рецессивный аллель неактивен, а степень активности доминантного аллеля недостаточна для того, чтобы обеспечить нужный уровень проявления доминантного признака.

Примером неполного доминирования является наследование окраски цветков у растений ночной красавицы (рис. 3.5). Как видно из схемы, гомозиготные растения имеют либо красные (АА), либо белые (аа) цветки, а гетерозиготные (Аа) — розовые. При скрещивании растения с красными цветками и растения с белыми цветками в F₁, у всех растений цветки розовые, т. е. наблюдается промежуточный характер наследования. При скрещивании гибридов с розовой окраской цветков в F₂ имеет место совпадение расщепления по фенотипу и генотипу, так как доминантная гомозигота (АА) отличается от гетерозиготы (Аа). Так, в рассматриваемом примере с растениями ночной красавицы расщепление в F₂ по окраске цветков обычно следующее — 1 красная (АА): 2 розовые (Аа): 1 белая (аа).

Рис. 3.5. Наследование окраски цветков при неполном доминировании у ночной красавицы.

Неполное доминирование оказалось широко распространенным явлением. Оно наблюдается в наследовании курчавости волос у человека, масти крупного рогатого скота, окраски оперения у кур, многих других морфологических и физиологических признаков у растений, животных и человека.

Сверхдоминирование — более сильное проявление признака у гетерозиготной особи (Аа), чем у любой из гомозигот (АА и аа). Предполагается, что это явление лежит в основе гетерозиса (см. § 3.7).

Кодаминирвание— участие обоих аллелей в определении признака у гетерозиготной особи. Ярким и хорошо изученным примером кодоминирования может служить наследование IV группы крови у человека (группа АВ).

Пример наследования групп крови иллюстрирует и прояв-ление множественного аллелизма: ген/может быть представлен тремя разными аллелями, а есть гены, имеющие десятки аллелей. Все аллели одного гена получили название серии мно-жественных аллелей, из которых каждый диплоидный организм может иметь два любых аллеля (и только). Между этими аллелями возможны все перечисленные варианты аллельных взаимодействий.

Явление множественного аллелизма распространено в природе. Известны обширные серии множественных аллелей, определяющих тип совместимости при оплодотворении у грибов, опылении у семенных растений, детерминирующих окраску шерсти животных и т. д.

Взаимодействия неаллельных генов.Неаллельные взаимодействия генов описаны у многих растений и животных. Они приводят к появлению в потомстве дигетерозиготы необычного расщепления по фенотипу: 9:3:4; 9:6:1; 13:3; 12:3:1; 15:1, т.е. модификации общей менделевской формулы 9:3:3:1. Известны случаи взаимодействия двух, трех и большего числа неаллельных генов. Среди них можно выделить следующие основные типы: комплементарность, эпистаз и полимерию.

Комплементарным, или дополнительным, называется такое взаимодействие неаллельных доминантных генов, в результате которого появляется признак, отсутствующий у обоих родителей. Например, при скрещивании двух сортов душистого горошка с белыми цветками появляется потомство с пурпурными цветками. Если обозначить генотип одного сорта ААbb, а другого — ааВВ, то

Гибрид первого поколения с двумя доминантными генами (А и В) получил биохимическую основу для выработки пурпурного пигмента антоциана, вто время как поодиночке ни ген А, ни ген B не обеспечивали синтез этого пигмента. Синтез антоциана представляет собой сложную цепь последовательных биохимических реакций, контролируемых несколькими неаллельными генами, и только при наличии как минимум двух доминантных генов (А-В-) развивается пурпурная окраска. В остальных случаях <ааВ-и A-bb) цветки у растения белые (знак «—» в формуле генотипа обозначает, что это место может занять как доминантный, так и рецессивный аллель).

При самоопылении растений душистого горошка из F₁ в F₂ наблюдалось расщепление на пурпурно- и белоцветковые формы в соотношении, близком к 9:7. Пурпурные цветки были обнаружены у 9/16 растений, белые — у 7/16. Решетка Пеннета наглядно показывает причину этого явления (рис. 3.6).

Эпистаз — это такой тип взаимодействия генов, при котором аллели одного гена подавляют проявление аллельной пары другого гена. Гены, подавляющие действие других генов, называются эпистатическими, ингибиторами или супрессорами. Подавляемый ген носит название гипостатический.

По изменению числа и соотношения фенотип и чес ких классов при дигибридном расщеплении в F₂ рассматривают несколько типов эпистатических взаимодействий: доминантный эпистаз (А>В или В>А) с расщеплением 12:3:1; рецессивный эпистаз (а>В или b>А), который выражается в расщеплении 9:3:4, и т. д.

Рис. 3.6. Наследование окраски цветков у душистого горошка

Полимерные гены могут действовать и по типу кумулятивной полимерии. Чем больше подобных генов в генотипе организма, тем сильнее проявление данного признака, т. е. с увеличением дозы гена (А₁ А₂ А₃ и т. д.) его действие суммируется, или кумулируется. Например, интенсивность окраски эндосперма зерен пшеницы пропорциональна числу доминантных аллелей разных генов в тригибридном скрещивании. Наиболее окрашенными были зерна А₁А₁А₂А₂А₃,А ₃ а зерна а₁а₁а₂a₂а₃а ₃ не имели пигмента.

По типу кумулятивной полимерии наследуются многие признаки: молочность, яйценоскость, масса и другие признаки сельскохозяйственных животных; многие важные параметры физической силы, здоровья и умственных способностей человека; длина колоса у злаков; содержание сахара в корнеплодах сахарной свеклы или липидов в семенах подсолнечника и т. д.

Таким образом, многочисленные наблюдения свидетельствуют о том, что проявление большей части признаков представляет собой результат влияния комплекса взаимодействующих генов и условий внешней среды на формирование каждого конкретного признака.

Источник : Н.А. Лемеза Л.В.Камлюк Н.Д. Лисов «Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы»

Источник

Генотип: что такое, виды, чем отличается от фенотипа

Генетика – молодая наука, которую не сразу приняли в момент ее открытия. Зародилась она XIX в. и прошла ряд этапов, прежде чем стать наукой, которая занимается предупреждением и изучением наследственных болезней. Главный предмет изучения генетики – это способность организмов к самовоспроизведению, которая сопровождается наследственной и благоприобретенной наследственностью. Одними из основных понятий генетики, являются генотип и фенотип.

Основные понятия генетики

Кроме этих двух понятий, к основным понятиям генетики относятся и другие:

Генотип: что это такое?

Генотип – совокупность генов одного организма, унаследованных от родителей. Он представляет собой всю совокупность генетической информации, которая в нас есть, и мы может передать ее своим потомкам. Ребенок от своих родителей имеет набор генов: половина от отца и половина от матери, поэтому, он будет на них похож, но не станет точной копией.

При изучении генотипа важно знать понятие «гена». Ген – это молекулярная система, которая содержит информацию о функциях организма и выступает как структурная единица наследственности. Если вы представите молекулу ДНК, то ген- это участок в этой молекуле, который несет информацию о его первичной структуре.

Генотип – сложная система, которую называют генетической средой, где отдельные гены зависят друг от друга. Также он несет в себе генетическую информацию, с помощью которой держит под контролем строение и развитие организма. Генотип передается в виде генетического кода, который присутствует во всех клетках организма и во время деления или воспроизведения передает наследственную информацию потомству.

«Для определения своего набора генов нужно сдать анализы для осуществления исследования»

Запись генотипов

Изучают генотипы путем шифровки генов (например, ген светлых волос записывают «А», а ген темных волос «а»). Такое обозначение большими и маленькими буквами показывают, какой ген доминирует, а какой является рецессивным.

Следуя такому принципу возможны:

Взаимодействие генов изучают, используя этот же принцип. Только берут уже несколько пар генов, отсюда и берутся такие термины, как 2,3,4,5 генотип. Если брать три пары генов запись может выглядеть ААВвСс, если брать пять пар генов, то в запись добавятся еще два обозначения. Каждый ген отвечает за свой признак: глаза голубые или зеленые, наличие или отсутствие белка.

Где применяются?

Генотипы изучают в биологических лабораториях, где прослеживают существование отдельных признаков в разных поколениях. Также это актуально и для медицинских консультаций. В результате ученые могут прогнозировать фенотипические проявления у детей с определенной долей вероятности.

Изучение генотипов включается в программу школьного и вузовского обучения. Считают, что это развивает способность к анализу.

Изменчивость генотипа

Изменение набора генов возможно только посредством мутации, которые возникают по причинам, например, радиаций и влияния химических веществ. В этом случае изменяется структура ДНК и дальше передается по наследству.

Мутации могут быть:

Мутации редко полезны для организма, они могут нести даже летальный характер.

Виды генотипов

Проявление гена зависит от генотипической среды. Поэтому, в генотипе по виду взаимодействия они могут быть:

Существование разных видов генотипов объясняет индивидуальную реакцию человека, например, на лекарственные препараты, объясняет разную степень развития иммунитета.

Что такое фенотип?

Фенотип представляет собой совокупность характеристик, которые есть у индивидуума на конкретной стадии развития.

«Фенотип формируется на основе генотипа»

Совокупность внутренних и внешних признаков, которые организм приобретает во время своего развития, образуют фенотип. Каждый организм имеет свои индивидуальные внутренние и внешние черты: характер обмена веществ, степень функционирования организма. Это и составляет его фенотип.

Генотип и фенотип: отличия

Фенотип также относят к основным понятиям генетики. Генотип и фенотип тесно связаны между собой, но при этом имеют отличия.

Генотип связан с генетической информацией, которую узнают через проведение специальных тестов и биологических исследований. Фенотип человека можно увидеть. Он проявляет генетический код и возникает в ходе взаимодействия генотипа с внешней средой (цвет волос, разрез и цвет глаз, форма лица).

Фенотип человека проявляется не только на внешних признаках, но и во внутренних, таких как:

Фенотип формируется под воздействием окружающей среды. Это значит, что разные генотипы могут формировать похожие друг на друга фенотипы, и наоборот.

Отличие фенотипа от генотипа состоит еще и в том, что генотип неизменен, а фенотип на протяжении жизни может меняться (например, на протяжении жизни наш цвет волос немного может поменяться). То же самое и с набором генов, он тоже постоянен, а фенотип меняется. Если рассмотреть клетку организма, то любая из них носит один и тот же набор генов, но при этом они не будут похожи по форме и размерам и каждая выполняет свою роль. Это называют фенотипическим проявлением.

… История любого фенотипа, сохраненного длительным отбором, — это цепь последовательных испытаний его носителей на способность воспроизводить самих себя в условиях непрерывного изменения пространства вариаций их геномов. … … Не изменения генотипа определяют эволюцию и её направление. Наоборот, эволюция организма определяет изменение его генотипа.

История возникновения понятий

Работы Ч.Дарвина стали главным толчком в развитии науки о наследственности и изменчивости. Он первым выдвинул гипотезу об отделении клетки в организме, из которых в результате появляется другая особь. Тем самым Дарвин начал развивать теорию о пангенезе и его работы в результате стали толчком к развитию науки о наследственности и изменчивости.

В 1865 г. Г.Менделю удалось сформировать основные законы генетики, посредством проведения опытов с разными сортами гороха: закон единобразия гибридов первого поколения, закон расщепления, закон независимого наследования признаков. Дату рождения генетики относят к 1900 г., ее термин предложил У.Бэтсон в 1906г. На основе уже известного понятия, в 1909г. Вильгельм Йогансен ввел понятие «ген». Примерно в этот же период он ввел и понятие «фенотип», тем самым подчеркивая наследственную характеристику генетики.

Позже немецкий зоолог В. Хэкер изучил соотношение между генотипами и фенотипами организмов, что в последующем было названо феногенетикой.

В целом история развития генетики имеет богатой прошлое, ее делят на три этапа:

1 этап (1900-1930гг.). Период классической генетики, менделизм. Произошло установление природной дискретной наследственности. Была создана хромосомная теория и теория мутаций.

2 этап (1930-1953). Были произведены исследования в области молекулярной генетики и пересмотрены положения классической генетики. Стал использоваться комплексный подход в исследованиях.

3 этап (1953 по настоящее время). Расшифровка генетического кода. Рассмотрены внутренние и внешние влияния процесса изменчивости. Осуществляется структурно-системное познание глубинной сущности гена.

Мнение эксперта

Анастасия Ткаченко – репетитор по биологии и студентка медицинской академии, осваивает профессия врача-дерматолога и косметолога. На своем канале она дает уроки по общей биологии, анатомии, зоологии и ботанике.

На видео рассказывает про основы генетики: основные понятия генетики, генотип и фенотип.

Заключение

Теперь вы знаете, что такое наследственность, генотип, фенотип и изменчивость. Все эти понятия относятся к генетике-науке, которая сегодня подает большие надежды в научной среде. Возможно, в будущем с помощью новых научных открытий мы сможет избавиться от наследственных болезней.

Источник

Генотип как целостная система. Взаимодействие генов

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Описание презентации по отдельным слайдам:

Описание слайда:

Описание слайда:

Из отношений чисто человечьих,
Дающих вездесущей жизни ход,
Рождающих и радость, и кручины,
Есть отношенья женщины с мужчиной.
А можно говорить наоборот.
Всё остальное, если Вам угодно,
От этих отношений производно.
Василий Федоров.

Описание слайда:

Тема.
Генотип как целостная система.
Взаимодействие генов.

Описание слайда:

Мне необходимо разобраться самому.
А чтобы разобраться самому,
нужно думать сообща.
Борис Васильев

Описание слайда:

Цели:
1. Знать: типы взаимодействия генов,
генетическую терминологию;
2. Понимать суть различных взаимодействий
генов;
3. Уметь: оперировать генетическими
понятиями, объяснять целостность генотипа;
4. Применять термины и понятия в ситуациях
повседневной жизни.
5. Оценивать результаты взаимодействия
генов с точки зрения их значимости для
конкретного организма.

Описание слайда:

Ген
Признак
Плейотропное (от греч. pleion – множество и tropos – направление) или множественное действие гена – это влияние одного гена на формирование нескольких признаков.

Описание слайда:

Ген
Признак
Взаимодействие генов – это влияние
нескольких генов на развитие одного признака.
Ген 1
Ген 3
2

Описание слайда:

Взаимодействие генов
Неаллельных
Аллельных
1. Комплементарность.
2. Эпистаз.
3. Полимерия.
1. Полное
доминирование.
3. Кодоминирование.
2. Неполное
доминирование.

Описание слайда:

Описание слайда:

Выводы:
1. Генотип – это система, взаимодействующих
генов.
2. Целостность этой системы характеризуется
взаимосвязью и согласованностью
биохимических и физиологических процессов.
3. Взаимодействуют друг с другом как
аллельные, так и неаллельные гены,
расположенные в различных локусах одних и
тех же и разных хромосом.

Описание слайда:

Творческое задание. Буриме.
Создайте поэтическое произведение,
используя рифмы:
1. Наследственность – ответственность.
2. Локус – фокус.
3. Генотип – фенотип.
4. Раз – эпистаз.
5. Плейотропия – утопия.
6. Комплементарность – благодарность.
7. Век – человек.
Разрешается:
1. Любая последовательность.
2. Использование рифм с
другими генетическими терминами.
Критерии оценки:
1. Содержание.
2. Благозвучие.

Описание слайда:

Описание слайда:

Описание слайда:

Полное доминирование
A – желтая окраска горошин
a – зеленая окраска горошин
P♀ AA♂ aa
желтые
зеленые
гаметыAa
F1 Aa
желтые
x

Описание слайда:

Неполное доминирование
B – пурпурная окраска лепестков
b – белая окраска лепестков
P♀ BB♂ bb
пурпурные
белые
гаметыBb
F1 Bb
розовые
x

Описание слайда:

Кодоминирование
IA – антигены A
IB – антигены B
тип взаимодействия аллельных генов, при
котором у гетерозиготных организмов
проявляются оба аллельных гена.
i0 – отсутствие антигенов
отсутствие антигенов
антигены A
антигены B
антигены A и B (кодоминир.)

Описание слайда:

(от лат. kompementum – дополнение)
тип взаимодействия неаллельных генов, при
котором признак проявляется лишь в случае
одновременного присутствия в генотипе
организма двух доминантных неаллельных
генов.
A и B – нормальный слух
другие варианты – глухота
глухая
глухой
гаметыAbaB
Комплементарность
нормальный слух
(комплементарность)
P♀ AAbb♂ aaBB
x
F1 AaBb

Описание слайда:

Эпистаз
(от греч. epistasis – остановка,препятствие)
тип взаимодействия неаллельных генов,
при котором один ген подавляет действие другого неаллельного гена.
S – подавляет IA и IB
гр. крови 0
гр. крови B
гаметыi0SIBs
IA – антигены A
IB – антигены B
i0 – отсутствие антигенов
s – не подавляет IA и IB
гр. крови 0
(эпистаз)
P♀ i0i0SS♂ IBIBss
x
F1 IBi0Ss

Описание слайда:

Описание слайда:

1
О целостности генотипа свидетельствует
взаимодействие генов.
В чем оно проявляется?

Описание слайда:

Особенности любого организма
определяют белки, входящие в состав
клеток.
Почему же считают, что формирование
признаков организма происходит под
воздействием генов?
2

Описание слайда:

В чем проявляется связь между генами,
белками и признаками организма?
3

Описание слайда:

Генотип нельзя рассматривать как сумму
генов. Объясните почему?
4

Описание слайда:

О чем свидетельствует взаимодействие и
множественное действие генов?
В чем проявляются различия между
этими явлениями?
5

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Курс повышения квалификации

Охрана труда

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

Курс профессиональной переподготовки

Охрана труда

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

также Вы можете выбрать тип материала:

Общая информация

Похожие материалы

Курсы повышения квалификации «Организация деятельности педагогических работников по классному руководству» 17 ч.

Презентация к исследованию «Образование Верещакского Дома Культуры»

Исследовательская работа «Образование Верещакского Дома Культуры»

«Плюсы и минусы дистанционного обучения»

Текст выступления на семинаре к презентации «Музыка нас связала»

Презентация на тему «Музыка нас связала!»

Реферат «Типология синтаксических систем. Типы предложений в сопоставляемых языках.»»

Презентация по ПМ 03. МДК 03.02 на тему «Графики работы водителей»

Не нашли то что искали?

Воспользуйтесь поиском по нашей базе из
5369635 материалов.

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Школьники из Москвы выступят на Международной олимпиаде мегаполисов

Время чтения: 3 минуты

Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате

Время чтения: 1 минута

Псковских школьников отправили на дистанционку до 10 декабря

Время чтения: 1 минута

Педагогам Северной Осетии в 2022 году будут выплачивать надбавки за стаж

Время чтения: 2 минуты

Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст

Время чтения: 1 минута

Утверждено стратегическое направление цифровой трансформации образования

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник