تفاعل الجينات. خطة الدرس والعرض التقديمي في علم الأحياء حول موضوع "تفاعل الجينات وأفعالها المتعددة" (الصف 9)

الجين هو وحدة هيكلية للمعلومات الموروثة. إنها منطقة محددة (أحيانًا RNA). يضمن تفاعل الجينات نقل الصفات الأولية للكائنات الأبوية إلى النسل.

يحدد كل جين سمة معينة لا تعتمد على الآخرين. هم قادرون على التفاعل. هذا ممكن بسبب ما يحدث في الجينات. عندما يتم دمجها في نمط وراثي ، فإنها تعمل كنظام. العلاقات الرئيسية بينهما هي الهيمنة والتراجع.

يتكون التركيب الجيني البشري من آلاف الصفات (النظام) التي تناسب 46 كروموسومًا فقط. يحتوي كل واحد منهم على عدد كبير من الجينات (على الأقل 30 ألفًا).

قد تكون درجة تطور سمة معينة بسبب تأثير ليس جينًا واحدًا ، ولكن عددًا منها مترابط بطريقة حرة. يسمى هذا التفاعل بين الجينات عادة البلمرة (تعدد المضاعفات). وفقًا لهذه الآلية ، يتم توريث لون البشرة ولون الشعر ومئات الصفات الأخرى.

بفضل هذا العدد من الجينات ، يتم ضمان النشاط الحيوي وتطور الكائنات الحية المحددة ، التي تتكون من أنواع مختلفة من الخلايا المتخصصة المتمايزة. تم تحديد حوالي 200 نوع من الخلايا في البشر ، مع تقسيمات فرعية إضافية إلى عدد من أنواع الخلايا الوظيفية والمورفولوجية الأكثر تخصصًا.

يتم تعريف ارتباط الجينات في كروموسوم واحد بمصطلح ارتباط الجينات. يتم توريث جميع الجينات التي تنتمي إلى نفس مجموعة الارتباط معًا أثناء تكوين الأمشاج.

في مجموعات الربط المختلفة ، يختلف عدد الجينات. يتميز تفاعل ثنائي الهجين بحقيقة أن مثل هذا الاقتران لا يخضع ، ومع ذلك ، فإن الاقتران الكامل نادر جدًا. كقاعدة عامة ، جميع الأنماط الظاهرية الأربعة موجودة في النسل.

تتميز الأليلات والأليلات - هذه أشكال من نفس الجين.

أليلي - تفاعل الجينات المدرجة في زوج أليلي واحد. يتم تحديد مظهر السمة ليس فقط من خلال علاقة الهيمنة ، ولكن أيضًا من خلال عدد الجينات في النمط الجيني.

الجينات الأليلية قادرة على إنشاء مثل هذه الوصلات مثل (عندما يكون هناك منتج لجين واحد فقط في النمط الظاهري من الزيجوت المتغايرة) وغير مكتمل (يختلف النمط الظاهري للزيجوت متغايرة الزيجوت عن النمط الظاهري للزيجوت متماثلة الزيجوت من حيث ومتنحي ، مع أخذ متوسط ​​(متوسط) Codominance هو تفاعل بين الجينات الأليلية ، عندما تمتلك الزيجوتات غير المتجانسة في النمط الظاهري ناتج كليهما.

غير أليلي - التأثير المشترك لاثنين (عدة) من الجينات غير الأليلية. يمكن التعبير عنها في شكل تفاعل معرفي أو تكميلي أو بوليمري أو معدل.

يمكن أن يحدث تفاعل الجينات غير الأليلية بطرق مختلفة ، لذلك يتم تمييز عدة أنواع.

تكميلي - تفاعل الجينات المندلية بشكل مستقل في نمط وراثي واحد والتسبب في ظهور أي سمة واحدة.

البوليمر هو التأثير الإضافي لعدد من الجينات غير الأليلية على تكوين سمة معينة ، مما يؤدي إلى سلسلة متغيرة مستمرة من حيث التعبير الكمي. البلمرة تراكمية وغير تراكمية. في الحالة الأولى ، يتم تحديد مظهر سمة من خلال عدد الأليلات السائدة للجينات البوليمرية الموجودة في النمط الجيني. في الحالة الثانية ، يتم تحديد درجة تطور السمات فقط من خلال وجود الأليلات السائدة ولا تعتمد على عددها.

Epistatic - قمع أحد الجينات بواسطة الأليل السائد لآخر ، غير الأليلي إلى الأول. أو قمع عمل الأليل السائد والمتنحي في الأليل الأقنومي للأليل المعرفي ، والذي يكون في حالة متماثلة اللواقح.

تكميلي - تتطور سمة من خلال العمل المتبادل لجينين مهيمنين ، والتي لا تتسبب بشكل فردي في تطوير سمة.

التعديل - تغيير عمل الجينات الرئيسية بمعدلات غير أليلية فيما يتعلق بها. يمكن أن يكون أحد الجينات هو الجين الرئيسي في التحكم في تطور بعض السمات والمعدِّل فيما يتعلق بتطور سمة أخرى.

يتم ملاحظة تفاعل الجينات دائمًا عندما تؤثر عدة جينات على تكوين حالة معينة لأي سمة من سمات الكائن الحي.

يتم إقران الجينات الأليلية ، مما يحدد تطور الصفات الحصرية للطرفين (القامة الطويلة والقصيرة ، والشعر المجعد والناعم ، والعيون الزرقاء والسوداء في البشر).
1. تفاعل الجينات غير الأليلية: تطوير سمة تحت سيطرة عدة جينات هو أساس تكوين جديد عند التهجين. مثال: ظهور الأرانب الرمادية (عاب) عند عبور الأسود (عاب) والأبيض (عاب). سبب الورم: الجينات أ أ مسؤولة عن لون المعطف (أ هو صوف أسود ، أ أبيض) ، جينات ب ب هي المسؤولة عن توزيع الصبغة على طول الشعر (ب - الصباغ يتراكم عند جذر الشعر ، ب - الصبغة موزعة بالتساوي على طول الشعر).
2. العمل المتعدد للجينات - تأثير جين واحد على تكوين عدد من السمات. مثال: يساهم الجين المسؤول عن تكوين الصباغ الأحمر في الزهرة في ظهوره في الساق ، والأوراق ، وإطالة الساق ، وزيادة كتلة البذور.

28. الطراز العرقى- مجموعة من جينات كائن حي معين ، والتي ، على عكس مفاهيم الجينوم وتجمع الجينات ، تميز الفرد وليس النوع.

النمط الظاهري- مجموعة من الخصائص المتأصلة في الفرد في مرحلة معينة من التطور. في الكائنات ثنائية الصبغيات ، تظهر الجينات السائدة في النمط الظاهري.

تظهر معظم الجينات في النمط الظاهري للكائن الحي ، لكن النمط الظاهري والنمط الجيني يختلفان بالطرق التالية:

1. وفقًا لمصدر المعلومات (يتم تحديد النمط الجيني من خلال دراسة الحمض النووي للفرد ، ويتم تسجيل النمط الظاهري من خلال ملاحظة مظهر الكائن الحي).

2. لا يتوافق التركيب الوراثي دائمًا مع نفس النمط الظاهري. تظهر بعض الجينات في النمط الظاهري فقط في ظل ظروف معينة. من ناحية أخرى ، فإن بعض الأنماط الظاهرية ، مثل لون فراء الحيوانات ، هي نتيجة تفاعل عدة جينات في شكل تكامل.

تقلب- قدرة الكائنات الحية على اكتساب سمات وخصائص جديدة. بسبب التباين ، يمكن للكائنات أن تتكيف مع الظروف البيئية المتغيرة.

هناك نوعان رئيسيان من التباين: وراثي وغير وراثي. التباين الوراثي أو الوراثي - التغيرات في خصائص الكائن الحي بسبب تغيير في النمط الجيني. وهي ، بدورها ، تنقسم إلى التوافقية والطفرية. يحدث التباين التوليفي بسبب إعادة تركيب المواد الوراثية (الجينات والكروموسومات) أثناء تكوين الأمشاج والتكاثر الجنسي. يحدث التباين الطفري نتيجة للتغيرات في بنية المادة الوراثية. تقلبية غير وراثية أو مظهرية أو تعديل - تغيرات في خصائص الكائن الحي لا تنتج عن تغيير في النمط الجيني.

معدل التفاعل- قدرة التركيب الوراثي على التكوّن في التكوّن ، اعتمادًا على الظروف البيئية ، أنماط ظاهرية مختلفة. إنه يميز حصة مشاركة البيئة في تنفيذ السمة ويحدد تباين التعديل في الأنواع.

29. التعديلاتدعا التغييرات في النمط الظاهري الناجمة عن التأثير بيئةولا يرتبط بالتغيرات في التركيب الوراثي. جميع العلامات تخضع لتعديل التغير. يرجع حدوث التعديلات إلى حقيقة أن العوامل البيئية المهمة مثل الضوء والحرارة والرطوبة ، التركيب الكيميائيوهيكل التربة والهواء يؤثران على نشاط الإنزيمات ويغيران إلى حد ما مسار التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تحدث في الكائن الحي النامي. تمكن التعديلات التكيفية الكائن الحي من البقاء على قيد الحياة وترك النسل في ظروف بيئية متغيرة.

وراثيالتباين ينقسم إلى التوافقية والطفرية. يُطلق على التباين اسم التوليف ، والذي يعتمد على تكوين التوليفات ، أي مجموعات الجينات التي لم يكن لدى الوالدين. يعتمد التباين التجميعي على التكاثر الجنسيالكائنات الحية ، مما أدى إلى تنوع كبير في الأنماط الجينية. الطفرة هي تنوع النمط الجيني نفسه. الطفرات هي تغيرات وراثية مفاجئة في المادة الجينية تؤدي إلى تغيير في خصائص معينة للكائن الحي.

30. مولع بالتركيبيسمى التباين ، والذي يعتمد على تكوين التوليفات ، أي مجموعات الجينات التي لم يكن لدى الوالدين. يعتمد التباين التوليفي على التكاثر الجنسي للكائنات ، ونتيجة لذلك تنشأ مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأنماط الجينية. تعمل ثلاث عمليات كمصادر غير محدودة تقريبًا للتنوع الجيني:

الاختلاف المستقل للكروموسومات المتجانسة في الانقسام الانتصافي الأول. (إن ظهور بذور البازلاء الخضراء الناعمة والأصفر المتجعد في الجيل الثاني من عبور النباتات ذات البذور الصفراء الناعمة والأخضر المتجعد هو مثال على التباين التوليفي.)

التبادل المتبادل لأقسام الكروموسومات المتجانسة ، أو العبور. يقوم بإنشاء مجموعات ربط جديدة. تساهم الكروموسومات المؤتلفة ، مرة واحدة في البيضة الملقحة ، في ظهور علامات غير نمطية لكل من الوالدين.

مزيج عشوائي من الأمشاج أثناء الإخصاب.

تعمل مصادر التباين التوليفي هذه بشكل مستقل وفي نفس الوقت ، مع توفير "خلط" مستمر للجينات ، مما يؤدي إلى ظهور كائنات ذات نمط وراثي ونمط ظاهري مختلفين.

الأهمية البيولوجية: توفر مجموعة لا حصر لها من الأفراد داخل نوع ما وتفرد كل منها.

العملية الجنسية: إعادة التركيب هي إعادة توزيع المادة الجينية للوالدين ، ونتيجة لذلك يكون للنسل مجموعات جديدة من الجينات التي تحدد مجموعات جديدة من السمات. إعادة التركيب هو أساس التباين التوافقي. في الكائنات حقيقية النواة التي تتكاثر جنسيًا ، يحدث إعادة التركيب أثناء الانقسام الاختزالي مع تباعد مستقل للكروموسومات ومع تبادل المناطق المتجانسة بين الكروموسومات المتجانسة (العبور). تحدث إعادة التركيب أيضًا في الجنس ، وبشكل أقل تكرارًا في الخلايا الجسدية. تمتلك بدائيات النوى (البكتيريا) والفيروسات آليات خاصة لتبادل الجينات. وبالتالي ، فإن إعادة التركيب هي طريقة عالمية لزيادة التباين الوراثي في ​​جميع الكائنات الحية ، مما يخلق مادة للانتقاء الطبيعي.

الطفريةيسمى تباين النمط الجيني نفسه. الطفرات هي تغيرات وراثية مفاجئة في المادة الجينية تؤدي إلى تغيير في خصائص معينة للكائن الحي.

الطفرات الجينية- تغييرات في بنية الجينات. نظرًا لأن الجين هو جزء من جزيء الحمض النووي ، فإن الطفرة الجينية هي تغيير في تكوين النوكليوتيدات في هذا القسم. يمكن أن تحدث الطفرات الجينية نتيجة: 1) استبدال واحد أو أكثر من النيوكليوتيدات بأخرى. 2) إدخال النيوكليوتيدات ؛ 3) فقدان النيوكليوتيدات. 4) مضاعفة النوكليوتيدات ؛ 5) التغييرات في ترتيب تناوب النيوكليوتيدات. تؤدي هذه الطفرات إلى تغيير في تكوين الأحماض الأمينية لسلسلة البولي ببتيد ، وبالتالي إلى تغيير في النشاط الوظيفي لجزيء البروتين.

الطفرات الصبغية -التغييرات في بنية الكروموسومات. يمكن إجراء عمليات إعادة الترتيب داخل نفس الكروموسوم - الطفرات داخل الكروموسومات ، وبين الطفرات بين الكروموسومات.

الطفرة الجينيةيسمى تغيير في عدد الكروموسومات. تنجم الطفرات الجينية عن اضطراب المسار الطبيعي للانقسام أو الانقسام الاختزالي.

خصائص الطفرات: يُعتقد حاليًا أن العديد من الطفرات لا تؤثر بشكل كبير على قابلية الأفراد للحياة ؛ تسمى هذه الطفرات المحايدة. غالبًا ما يرجع حياد الطفرات إلى حقيقة أن معظم الأليلات الطافرة متنحية فيما يتعلق بالأليل الأصلي. ومع ذلك ، هناك طفرات تؤدي إلى موت الكائن الحي (مميت) أو تقلل بشكل كبير من قابليته للحياة (شبه قاتلة). في ظل ظروف معينة ، يمكن أن تزيد الطفرات من قابلية الكائنات الحية (كما في مثال فقر الدم المنجلي).

وفقًا للقدرة على الانتقال أثناء التكاثر الجنسي ، يتم تمييز الطفرات الجسدية والتوليدية. لا تؤثر الطفرات الجسدية على الخلايا الجرثومية ولا تنتقل إلى المتحدرين. تؤدي الطفرات الجسدية إلى الفسيفساء الجينية. تحدث الطفرات التوليدية في الخلايا الجرثومية ويمكن أن تنتقل إلى النسل. بمشاركة الخلايا الجرثومية الطافرة ، يتم تشكيل كائنات متحولة تمامًا. يمكن للأليل الطافر العودة إلى حالته الأصلية. ثم تسمى الطفرة الأولية مباشرة (على سبيل المثال ، الانتقال A → a) ، والآخر يسمى الطفرة العكسية ، أو الارتداد (على سبيل المثال ، الانتقال العكسي a → A).

الأهمية البيولوجية للطفرات: أولاً وقبل كل شيء ، للطفرات تأثير على التطور. كان الوجود المستمر للطفرات ذا أهمية حاسمة للتطور التطوري للأنواع. في الظروف البيئية المتغيرة ، كان ظهور طفرة أدت إلى ظهور كائنات حية تتكيف بشكل أفضل مع ظروف معينة في نفس الوقت خطوة إلى الأمام.

توليد الطفرات: بشكل عام ، تنقسم المطفرات إلى ثلاث مجموعات. من أجل الإنتاج الاصطناعي للطفرات ، يتم استخدام المطفرات الفيزيائية والكيميائية.

Ø الفيزيائية: الأشعة السينية وأشعة جاما والأشعة فوق البنفسجية ودرجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة ، إلخ.

Ø المواد الكيميائية: أملاح المعادن الثقيلة ، والقلويدات ، والحمض النووي الأجنبي والحمض النووي الريبي ، نظائر القواعد النيتروجينية احماض نوويةوإلخ.

Ø البيولوجية: الفيروسات والبكتيريا.

الطفرات التوليديةتنشأ في الخلايا الجرثومية ، لا تؤثر على خصائص هذا الكائن الحي ، تظهر فقط في الجيل التالي.

الطفرات الجسديةينشأ في الخلايا الجسدية ، ويظهر في كائن حي معين ولا ينتقل إلى الأبناء أثناء التكاثر الجنسي. الطريقة الوحيدة لإنقاذ الطفرات الجسدية هي من خلال التكاثر اللاجنسي.

1. الهيمنة الكاملة

2. سيادة غير تامة- إضعاف عمل الجين السائد في وجود الجين المتنحي (في نفس الوقت ، لوحظ الطابع الوسيط للسمة في الزيجوت متغايرة الزيجوت)

3. الهيمنة المفرطة - يكون الجين السائد في الحالة المتغايرة الزيجوت أكثر وضوحًا منه في الحالة المتماثلة اللواقح

4. الهيمنة المشتركة - جينات زوج أليلي واحد متكافئة وإذا كان كلاهما موجودًا في النمط الجيني ، فسيظهر كلاهما تأثيرهما (فصيلة الدم IV)

5. التكامل المتوازي - تتشكل سمة طبيعية نتيجة لمزيج من جينين متحولين في متغاير الزيجوت. والسبب هو أن منتجات الجينات المتنحية ، التي تتفاعل وتكمل بعضها البعض ، تشكل سمة مماثلة لنشاط الأليل السائد.

6. الاستبعاد الأليلي - نوع من التفاعل يتم فيه تعطيل أحد أليلات الجين ، مما يؤدي إلى ظهور أليلات مختلفة في الخلايا

10. خصائص الأنواع الرئيسية لتفاعل الجينات غير الأليلية.

1. التكامل- نوع من التفاعل تنشأ فيه سمة جديدة من تفاعل اثنين من الجينات غير الأليلية المهيمنتين في نفس النمط الجيني ، بينما تكون موجودة في التركيب الوراثي بشكل منفصل ، فإنها تؤثر على السمة بطريقة مختلفة.

ينقسم في F 2

2. النخامة- قمع أليلات جين واحد بفعل أليلات الجينات الأخرى.

يسمى الجين القمعي epistatic ، ويسمى الجين المكبوت hypostatic.

يمكن أن يكون التفاعل المعرفي للجينات غير الأليلية هو المسيطر (13: 3 ، 12: 3: 1) ومتنحي (9: 3: 4).

3. البلمرة- تحدد العديد من الجينات غير الأليلية السائدة نفس الصفة. يتم الإشارة إلى هذه الجينات بنفس الأحرف بمؤشرات مختلفة.

يحدث البوليميريا:

غير تراكمي - ليس عدد الجينات السائدة في النمط الجيني هو الذي يؤثر ، ولكن وجود واحد على الأقل (15: 1)

يتضمن النمط الجيني البشري عددًا كبيرًا من الجينات التي تحمل معلومات حول خصائص وصفات أجسامنا. على الرغم من هذا العدد الكبير ، إلا أنهم يتفاعلون كنظام متكامل واحد.

من دورة مدرسيةعلم الأحياء ، نعرف قوانين مندل الذي درس أنماط وراثة السمات. في سياق بحثه ، اكتشف العالم الجينات السائدة والجينات المتنحية. البعض قادر على قمع مظهر الآخرين.

في الواقع ، يتجاوز تفاعل الجينات قوانين مندلية ، على الرغم من مراعاة جميع قواعد الوراثة. يمكنك أن ترى الاختلاف في طبيعة الانقسام حسب النمط الظاهري ، لأن نوع التفاعل قد يختلف.

خصائص الجينات

الجين هو وحدة وراثية ، له خصائص معينة:

1. الجين منفصل. يحدد درجة تطور سمة معينة ، بما في ذلك سمات التفاعلات الكيميائية الحيوية.
2. له تأثير تدريجي. يمكن أن يؤدي التراكم في خلايا الجسم إلى زيادة أو نقصان في مظهر من مظاهر الأعراض.
3. جميع الجينات محددة بدقة ، أي أنها مسؤولة عن تخليق بروتين معين.
4. يمكن أن يكون لجين واحد تأثيرات متعددة ، مما يؤثر على تطور العديد من السمات في وقت واحد.
5. يمكن أن تشارك جينات مختلفة في تكوين سمة واحدة.
6. يمكن لجميع الجينات أن تتفاعل مع بعضها البعض.
7. تؤثر البيئة الخارجية على مظهر عمل الجين.

الجينات قادرة على العمل على مستويين مختلفين. الأول هو النظام الجيني نفسه ، الذي يحدد حالة الجينات وعملها واستقرارها وتنوعها. يمكن اعتبار المستوى الثاني بالفعل عند العمل في خلايا الجسم.

أنواع تفاعل الجينات الأليلية

تحتوي جميع الخلايا في أجسامنا على مجموعة ثنائية الصبغيات من الكروموسومات (وتسمى أيضًا مزدوجة). يتم دمج 23 كروموسومًا في البويضة مع نفس عدد الكروموسومات في الحيوانات المنوية. أي أن كل سمة يتم تمثيلها بواسطة أليلين ، لذلك يطلق عليهم الجينات الأليلية.

تتشكل هذه الأزواج الأليلية أثناء الإخصاب. يمكن أن تكون إما متماثلة اللواقح ، أي تتكون من نفس الأليلات ، أو متغايرة الزيجوت ، إذا تم تضمين أليلات مختلفة.

يتم عرض أشكال تفاعل الجينات الأليلية بوضوح في الجدول.

نوع التفاعل	طبيعة التفاعل	مثال
هيمنة كاملة	يقوم الجين السائد بقمع مظهر المتنحية تمامًا.	وراثة لون البازلاء ولون عين الإنسان.
سيادة غير تامة	الجين السائد لا يقمع تماما التعبير عن الجين المتنحي.	تلوين الزهور في جمال الليل (الزهرة).
كودومينانس	في الحالة غير المتجانسة ، يتسبب كل جين من الجينات الأليلية في تطوير سمة يتحكم فيها.	وراثة فصيلة الدم في البشر.
الهيمنة	في الحالة غير المتجانسة ، تظهر العلامات أكثر إشراقًا مما كانت عليه في الحالة المتماثلة اللواقح.	وخير مثال على ذلك هو ظاهرة التغاير في عالم الحيوان والنبات ، وفقر الدم المنجلي في البشر.

هيمنة كاملة وغير كاملة

يمكننا التحدث عن الهيمنة الكاملة عندما يمكن لأحد الجينات تقديم مظهر من مظاهر سمة ، والثاني غير قادر على القيام بذلك. يسمى الجين القوي المهيمن ، ويطلق على خصمه اسم المتنحية.

يحدث الميراث في هذه الحالة تمامًا وفقًا لقوانين مندل. على سبيل المثال ، لون بذور البازلاء: في الجيل الأول نرى كل البازلاء الخضراء ، أي أن هذا اللون هو سمة سائدة.

إذا اجتمع الجين الخاص بالعيون البنية والعيون الزرقاء أثناء الإخصاب ، فستصبح عيون الطفل بنية اللون ، لأن هذا الأليل يقمع الجين المسؤول عن العيون الزرقاء تمامًا.

مع الهيمنة غير المكتملة ، يمكن للمرء أن يرى مظهرًا من مظاهر السمة الوسيطة في الزيجوت المتغايرة. على سبيل المثال ، عند عبور جمال ليلي متماثل الزيجوت مع أزهار حمراء مع نفس الفرد ، فقط مع كورولا بيضاء ، يمكن للمرء أن يرى الهجينة في الجيل الأول اللون الزهري. السمة الحمراء السائدة لا تقمع تمامًا مظهر اللون الأبيض المتنحي ، لذلك في النهاية يتم الحصول على شيء ما بينهما.

الهيمنة والسيطرة المفرطة

يسمى هذا التفاعل بين الجينات ، حيث يوفر كل منها سمة خاصة به ، باسم codominance. جميع الجينات في زوج أليلي واحد متساوية تمامًا. لا يمكن لأي منهما قمع عمل الآخر. هذا هو تفاعل الجينات الذي نلاحظه في وراثة فصائل الدم لدى البشر.

يوفر الجين O مظهرًا من مظاهر فصيلة الدم الأولى ، الجين A - الثاني ، الجين B - الثالث ، وإذا سقطت الجينات A و B معًا ، فلن يتمكن أي منها من قمع مظهر الآخر ، وبالتالي يتم تشكيل علامة جديدة - فصيلة الدم الرابعة.

الهيمنة المفرطة هي مثال آخر على تفاعل الجينات الأليلية. في هذه الحالة ، يكون للأفراد غير المتجانسين لهذه السمة مظهر أكثر وضوحًا لها مقارنة بالأفراد المتماثلين. هذا التفاعل بين الجينات يكمن وراء ظاهرة مثل التغاير (ظاهرة القوة الهجينة).

عندما يتم عبور نوعين من الطماطم ، على سبيل المثال ، يتم الحصول على هجين يرث سمات كل من الكائنات الحية الأصلية ، حيث تصبح السمات متغايرة الزيجوت. في الجيل القادم ، سيبدأ الانقسام وفقًا للسمات بالفعل ، لذلك لن يكون من الممكن الحصول على نفس النسل.

في عالم الحيوان ، يمكن للمرء حتى أن يلاحظ قاحلة مثل هذه الأشكال الهجينة. يمكن العثور على مثل هذه الأمثلة للتفاعل الجيني في كثير من الأحيان. على سبيل المثال ، عندما يتم عبور حمار وفرس ، يولد بغل. لقد ورث كل شيء أفضل الصفاتوالديه ، لكنه هو نفسه لا يمكن أن يكون له ذرية.

في البشر ، يرث هذا النوع فقر الدم المنجلي.

الجينات غير الأليلية وتفاعلها

تسمى الجينات الموجودة في أزواج مختلفة من الكروموسومات غير الأليلية. إذا كانا معًا ، فقد يؤثران على بعضهما البعض.

يمكن إجراء تفاعل الجينات غير الأليلية بطرق مختلفة:

1. التكامل.
2. رعاف.
3. عمل البوليمر.
4. تعدد الأشكال.

كل هذه الأنواع من التفاعل الجيني لها سماتها المميزة.

التكامل

في هذا التفاعل ، يكمل جين مهيمن آخر ، وهو أيضًا مهيمن ، ولكن ليس أليليًا. يجتمعون معًا ، ويساهمون في إظهار ميزة جديدة تمامًا.

يمكن إعطاء مثال على مظهر من مظاهر اللون في أزهار البازلاء الحلوة. وجود الصباغ ، مما يعني أن لون الزهرة يتم توفيره من خلال توليفة من جينين - A و B. إذا غاب أحدهما على الأقل ، فسيكون لون الزهرة أبيض.

في البشر ، لوحظ مثل هذا التفاعل بين الجينات غير الأليلية أثناء تكوين العضو السمعي. يمكن أن يكون السمع الطبيعي فقط في حالة وجود كلا الجينين - D و E - في الحالة المهيمنة. في حالة وجود مهيمن واحد فقط أو كلاهما في حالة متنحية ، يكون السمع غائبًا.

النخامة

هذا التفاعل بين الجينات غير الأليلية هو عكس التفاعل السابق تمامًا. في هذه الحالة ، يكون أحد الجينات غير الأليلية قادرًا على قمع مظهر آخر.

يمكن أن تكون أشكال التفاعل الجيني في هذا المتغير مختلفة:

• النخامة السائدة.
• الصفة الوراثية النادرة.

في النوع الأول من التفاعل ، يقوم جين مهيمن بقمع مظهر آخر مهيمن. تشارك الجينات المتنحية في التنحي المتنحية.

وفقًا لهذا النوع من التفاعل ، فإن لون الفاكهة في اليقطين موروث ، لون المعطف في الخيول.

عمل الجينات البوليمر

يمكن ملاحظة هذه الظاهرة عندما تكون عدة جينات سائدة مسؤولة عن ظهور نفس الصفة. في حالة وجود أليل مهيمن واحد على الأقل ، ستظهر الصفة بالتأكيد.

يمكن أن تكون أنواع التفاعل الجيني في هذه الحالة مختلفة. واحد منهم هو تخزين البوليمر ، عندما تعتمد درجة ظهور سمة على عدد الأليلات السائدة. هذه هي الطريقة التي يورث بها لون حبوب القمح أو لون الجلد عند الإنسان.

يعلم الجميع أن كل الناس لديهم ألوان بشرة مختلفة. بالنسبة للبعض ، يكون فاتحًا تمامًا ، والبعض الآخر ذو بشرة داكنة ، وممثلو سباق Negroid هم من السود تمامًا. يرى العلماء أن لون البشرة يتحدد بوجود ثلاثة جينات مختلفة. على سبيل المثال ، إذا كان التركيب الوراثي يحتوي على الثلاثة في حالة سائدة ، فإن الجلد هو الأغمق ، مثل الجلد الأسود.

في العرق القوقازي ، بناءً على لون بشرتنا ، لا توجد أليلات سائدة.

لقد وجد منذ فترة طويلة أن تفاعل الجينات غير الأليلية حسب نوع البوليمر يؤثر على معظم الصفات الكمية لدى البشر. وتشمل: الطول ، ووزن الجسم ، والقدرات الفكرية ، ومقاومة الجسم للأمراض المعدية ، وغيرها.

يمكن ملاحظة أن تطوير مثل هذه السمات يعتمد على الظروف البيئية. قد يكون الشخص ميالًا إليه زيادة الوزنولكن إذا اتبعت النظام الغذائي فمن الممكن تجنب هذه المشكلة.

عمل تعدد الاتجاهات للجينات

لطالما كان العلماء مقتنعين بأن أنواع التفاعل الجيني غامضة إلى حد ما ومتعددة الاستخدامات. في بعض الأحيان يكون من المستحيل التنبؤ بظهور سمات نمطية معينة ، لأنه من غير المعروف كيف تتفاعل الجينات مع بعضها البعض.

يتم التأكيد على هذا البيان فقط من خلال حقيقة أن جينًا واحدًا يمكن أن يؤثر على تكوين العديد من السمات ، أي له تأثير متعدد الاتجاهات.

لقد لوحظ منذ فترة طويلة أن وجود الصباغ الأحمر في ثمار البنجر يصحبه بالضرورة وجود نفس الشيء ، ولكن فقط في الأوراق.

يُعرف مرض مثل متلازمة مارفان عند البشر. يرتبط بخلل في الجين المسؤول عن نمو النسيج الضام. نتيجة لذلك ، اتضح أنه أينما كان هذا النسيج في الجسم ، يمكن ملاحظة المشاكل.

هؤلاء المرضى لديهم أصابع طويلة "عنكبوتية" ، خلع في عدسة العين ، يتم تشخيص مرض القلب.

تأثير العوامل البيئية على عمل الجينات

لا يمكن إنكار تأثير العوامل البيئية الخارجية على تطور الكائنات الحية. وتشمل هذه:

• تَغذِيَة.
• درجة حرارة.
• ضوء.
• التركيب الكيميائي للتربة.
• الرطوبة ، إلخ.

العوامل البيئية أساسية في عمليات الانتقاء والوراثة والتنوع.

عندما نفكر في أشكال تفاعل الجينات الأليلية أو غير الأليلية ، يجب أن نأخذ دائمًا في الاعتبار تأثير البيئة. يمكن إعطاء مثال: إذا تم عبور نباتات زهرة الربيع عند درجة حرارة تتراوح بين 15 و 20 درجة ، فإن جميع أنواع الهجينة من الجيل الأول سيكون لها لون وردي. عند درجة حرارة 35 درجة ، ستتحول جميع النباتات إلى اللون الأبيض. بالنسبة لتأثير العامل البيئي على ظهور العلامات ، لا يهم هنا أي الجين هو المسيطر. في الأرانب ، اتضح أن لون المعطف يعتمد أيضًا على عامل درجة الحرارة.

لطالما عمل العلماء على مسألة كيفية التحكم في مظاهر العلامات من خلال ممارسة تأثيرات خارجية مختلفة. قد يوفر هذا فرصة للتحكم في تطور الصفات الخلقية ، وهو أمر مهم بشكل خاص للإنسان. لماذا لا تستخدم معرفتك لمنع ظهور بعض الأمراض الوراثية؟

يمكن أن تكون جميع أنواع تفاعل الجينات الأليلية ، وليس فقط الجينات ، مختلفة ومتعددة الأوجه بحيث يستحيل عزوها إلى أي نوع معين. يمكن قول شيء واحد فقط ، وهو أن كل هذه التفاعلات معقدة بالتساوي في كل من البشر وممثلي جميع أنواع النباتات والحيوانات.

يظهر كلا الأليلين - السائد والمتنحي - تأثيرهما ، أي الأليل السائد لا يقمع بشكل كامل عمل الأليل المتنحي (التأثير الوسيط للفعل).

عند الترميز (يحتوي كائن حي متغاير الزيجوت على أليلين سائدين مختلفين ، على سبيل المثال ، A1 و A2 أو J A و J B) ، يُظهر كل من الأليلات السائدة تأثيره ، أي تشارك في التعبير عن السمة. تقسيم النمط الظاهري في F 2 1: 2: 1 تفاعل الجينات الأليلية Codominance

مثال على الدمج المشترك هو فصيلة الدم البشرية IV في نظام ABO: النمط الوراثي - J A ، J B ، النمط الظاهري - AB ، أي في الأشخاص الذين لديهم فصيلة الدم IV ، يتم تصنيع كل من المستضد A (وفقًا لبرنامج الجين J A) والمستضد B (وفقًا لبرنامج الجين J B) في كريات الدم الحمراء. P x II المجموعة الثالثة المجموعة G JAJA J0J0 JBJB J0J0 J A J 0 J B J 0 F1F1 J A J 0 J A J B J B J 0 J 0 II المجموعة IV المجموعة III المجموعة I المجموعة

قمع مظهر جينات زوج أليلي بواسطة جينات آخر. تسمى الجينات التي تثبط عمل الجينات الأخرى غير الأليلية (الكابتات). الرعاف السائد (تقسيم النمط الظاهري 13: 3) والمتنحية (تقسيم النمط الظاهري 9: 3: 4) تفاعل القفزة للجينات غير الأليلية

المشكلة إذا كان لدى امرأة سوداء (A1A1A2A2) ورجل أبيض (a1 a1 a2 a2) أطفال ، فما هي النسبة التي يمكن توقع إنجابها للأطفال - السود الكاملون ، الخلاسيون والبيض؟ حل المشكلة تسمية الجينات: جينات A1 ​​و A2 التي تحدد وجود الصباغ a 1 و 2 الجينات التي تحدد عدم وجود الصباغ