Гены и признаки организма PDF Печать E-mail

В развитии многих признаков принимают участие два и большее количество генов. Рассмотрим хорошо изученный пример развития окраски глаза у плодовой мушки Drosophila melanogaster. Темно-красный цвет глаз, обычный для этой мухи, определяется сочетанием ярко-красного и коричневого пигментов, которые независимо синтезируются в клетках.

При отсутствии коричневого пигмента развивается ярко-красная окраска. Для синтеза коричневого пигмента необходима цепочка реакций, каждую из которых осуществляет свой фермент. Отсутствие этих ферментов или хотя бы одного из них приведет к формированию ярко-красной окраски глаза. Т.е. для развития признака “наличие коричневого пигмента” необходима совместная работа всех генов, кодирующих ферменты “биохимического конвейера”. Или, другими словами, требуется взаимодействие неаллельных генов.

Если мы вспомним сложную сеть биохимических реакций, протекающих в клетках, то станет понятно, что лишь немногие признаки определяются одним геном, для развития же большинства признаков необходимо взаимодействие генов, нескольких или многих. Особенно велико количество взаимодействующих генов при развитии морфологических признаков, например, формы ушей, глаз и пр., т.к. здесь требуется взаимодействие различных типов клеток и, следовательно, различных групп генов. Правильно было бы говорить о влиянии генотипа в целом на развитие того или иного признака или на проявление гена.

С влиянием генотипа на развитие признака связано два интересных явления. Одно из них — пенетрантность (от лат. penetrantis — достигающий). Это частота проявления признака. Если в зависимости от генотипа организма признак не проявляется, несмотря на то, что имеется соответствующий ген, то про такой признак говорят, что он обладает неполной пенетрантностью. У человека признаком с неполной пенетрантностью является редко встречаемая шестипалость.
Очень часто признаки с неполной пенетрантностью характеризуются варьирующей экспрессивностью (лат. expressio — выражение): шестипалость, например, может быть выражена, как в виде добавочных пальцев, так и в виде только лишних пястных косточек, которые обнаруживаются случайно на рентгеновском снимке.

Признаки, ограниченные полом, — типичный пример признаков, развитие которых зависит от генотипа. Это те признаки, которые не проявляются у представителей одного пола или проявляются, но в иной степени. Вы можете вспомнить многочисленные примеры: яркая окраска у некоторых птиц и насекомых, бивни у слонов, рога у северного оленя — все это признаки, характеризующие мужские особи, хотя гены, их определяющие, находятся как у мужских, так и у женских особей, но у последних они не проявляются.
Существует термин — половой диморфизм (греч. di — дважды и morphe -форма), для обозначения различий признаков мужских и женских особей.
Взаимодействие генов при развитии признака — это одна сторона сложной организации организма. Так же как каждый признак развивается под контролем многих генов, так и каждый ген влияет на развитие многих признаков.
Влияние гена на развитие многих признаков носит название плейотропного действия гена, или плейотропии (греч. pleion — более многочисленный, tropos — направление). Таким образом, взаимодействие генов и плейотропия — это следствие системной организации генотипа, т.е. генотип организма, так же как и организм, — единое целое.

Плейотропный эффект гена может быть никак не связан с основным его действием. Например, у домашней кошки известен ген, который обеспечивает белую окраску шерсти и одновременно приводит к глухоте.

Интересные статьи по биологии:

1) Анафаза и Телофаза

2) Изучение структуры ДНК