Interakcija gena. Nastavni plan i prezentacija iz biologije na temu “Međudjelovanje gena i njihova višestruka djelovanja” (9. razred)

Gen je strukturna jedinica naslijeđene informacije. Predstavlja određeni dio (ponekad RNA). Interakcija gena osigurava prijenos elementarnih karakteristika roditeljskih organizama na potomke.

Svaki gen određuje specifično svojstvo koje je neovisno o ostalima. Oni su u stanju komunicirati. To je moguće zahvaljujući onome što se događa u genima. Kada se spoje u genotip, djeluju kao sustav. Glavni odnosi između njih su dominacija i recesivnost.

Ljudski genotip sastoji se od tisuća osobina (sustava) koje stanu u samo 46 kromosoma. Svaki od njih sadrži ogroman broj gena (najmanje 30 tisuća).

Stupanj razvoja pojedine osobine može se odrediti utjecajem ne jednog gena, već cijelog niza koji su međusobno povezani na slobodan način. Ova interakcija gena obično se naziva polimerija (polikosloženost). Ovaj mehanizam se koristi za nasljeđivanje boje kože, boje kose i stotina drugih karakteristika.

Zahvaljujući ovom broju gena, osigurana je vitalna aktivnost i razvoj konačnih organizama koji se sastoje od različitih vrsta specijaliziranih diferenciranih stanica. Kod ljudi je identificirano oko 200 tipova stanica, s dodatnim podpodjelama na više specijaliziranih funkcionalno i morfološki tipova stanica.

Povezanost gena na jednom kromosomu definirana je pojmom genske veze. Svi geni koji pripadaju istoj skupini veza nasljeđuju se zajedno tijekom formiranja gameta.

Broj gena u različitim skupinama povezivanja nije isti. Dihibridnu interakciju karakterizira činjenica da takva veza nije poslušna, no potpuna veza je vrlo rijetka. U potomstvu su u pravilu zastupljena sva četiri fenotipa.

Aleli se razlikuju i Aleli su oblici istog gena.

Alel - interakcija gena uključenih u jedan alelni par. Manifestacija svojstva određena je ne samo odnosima dominacije, već i brojem gena u genotipu.

Alelni geni su sposobni stvoriti takve veze kao (kada u fenotipu heterozigota postoji produkt samo jednog gena) i nepotpune (fenotip heterozigota razlikuje se od fenotipa homozigota na recesivan način, uzimajući prosječnu (srednju) vrijednost u odnosu na njih.Kodominacija je takva interakcija alelnih gena, kada heterozigoti u fenotipu imaju produkt oba.

Nealelni – zajednički utjecaj dvaju (nekoliko) nealelnih gena. Može se izraziti u obliku epistatičkih, komplementarnih, polimernih ili modificirajućih interakcija.

Interakcija nealelnih gena može se odvijati na različite načine, pa se razlikuje nekoliko vrsta.

Komplementarno - interakcija gena koji se neovisno mijenjaju u jednom genotipu i uzrokuju manifestaciju bilo kojeg svojstva.

Polimer je aditivni utjecaj većeg broja nealelnih gena na formiranje određenog svojstva, što uzrokuje kontinuirani niz varijacija u kvantitativnom smislu. Polimeri mogu biti kumulativni i nekumulativni. U prvom slučaju, manifestacija svojstva određena je brojem dominantnih alela polimernih gena koji su sadržani u genotipu. U drugom slučaju, stupanj razvoja svojstva određen je samo prisutnošću dominantnih alela i ne ovisi o njihovom broju.

Epistatic - supresija jednog gena dominantnim alelom drugog, nealelnog prvom. Ili potiskivanje djelovanja dominantnog i recesivnog alela u hipostatskom alelu epistatskog alela, koji je u homozigotnom stanju.

Komplementarnost – osobina se razvija međusobnim djelovanjem 2 dominantna gena, koji zasebno ne uzrokuju razvoj osobine.

Modificiranje - mijenjanje djelovanja glavnih gena modifikatorima koji nisu alelni u odnosu na njih. Jedan gen može djelovati kao glavni gen u kontroli razvoja određene osobine i kao modifikator u odnosu na razvoj druge osobine.

Interakcija gena uvijek se promatra kada nekoliko gena utječe na formiranje određenog stanja bilo kojeg obilježja organizma.

Alelni geni su upareni, određujući razvoj međusobno isključivih karakteristika (visok i nizak rast, kovrčava i glatka kosa, plave i crne oči kod ljudi).
1. Interakcija nealelnih gena: razvoj bilo koje osobine pod kontrolom nekoliko gena osnova je za stvaranje novih tijekom križanja. Primjer: pojava sivih kunića (AaBb) pri križanju crnog (AaB) i bijelog (aaBB). Razlog neoplazme: geni Aa odgovorni su za boju dlake (A - crna vuna, a - bijela), geni Bb odgovorni su za raspodjelu pigmenta duž duljine dlake (B - pigment se nakuplja u korijenu kose, b - pigment je ravnomjerno raspoređen po duljini kose).
2. Višestruko djelovanje gena – utjecaj jednog gena na formiranje niza svojstava. Primjer: gen odgovoran za stvaranje crvenog pigmenta u cvijetu potiče njegovu pojavu u stabljici i lišću, uzrokuje izduživanje stabljike i povećanje mase sjemena.

28. Genotip- skup gena danog organizma koji, za razliku od pojmova genoma i genskog fonda, karakterizira jedinku, a ne vrstu.

Fenotip- skup karakteristika svojstvenih pojedincu na određenom stupnju razvoja. Kod diploidnih organizama u fenotipu se pojavljuju dominantni geni.

Većina gena pojavljuje se u fenotipu organizma, ali se fenotip i genotip razlikuju u sljedećim aspektima:

1. Prema izvoru informacija (genotip se utvrđuje proučavanjem DNK jedinke, fenotip se bilježi promatranjem izgleda organizma).

2. Genotip ne odgovara uvijek istom fenotipu. Neki se geni pojavljuju u fenotipu samo pod određenim uvjetima. S druge strane, neki fenotipovi, poput boje životinjskog krzna, rezultat su interakcije više gena prema vrsti komplementarnosti.

Varijabilnost- sposobnost živih organizama da stječu nova obilježja i svojstva. Zahvaljujući varijabilnosti organizmi se mogu prilagoditi promjenjivim uvjetima okoliša.

Postoje dva glavna oblika varijabilnosti: nasljedna i nenasljedna. Nasljedna ili genotipska varijabilnost su promjene u svojstvima organizma uzrokovane promjenama u genotipu. Ona je pak podijeljena na kombinativnu i mutacijsku. Kombinacijska varijabilnost nastaje zbog rekombinacije nasljednog materijala (gena i kromosoma) tijekom gametogeneze i spolnog razmnožavanja. Mutacijska varijabilnost nastaje kao posljedica promjena u strukturi nasljednog materijala. Nenasljedna, ili fenotipska, ili modifikacijska, varijabilnost su promjene u svojstvima organizma koje nisu uzrokovane promjenom genotipa.

Norma reakcije- sposobnost genotipa da formira različite fenotipove u ontogenezi, ovisno o uvjetima okoline. Karakterizira udio sudjelovanja okoliša u implementaciji svojstva i određuje modifikacijsku varijabilnost vrste.

29. Izmjene nazivaju se promjene u fenotipu uzrokovane utjecajem okoliš a nije povezan s promjenama genotipa. Sva su svojstva podložna modifikacijskoj varijabilnosti. Pojava modifikacija je posljedica činjenice da tako važni čimbenici okoliša kao što su svjetlost, toplina, vlaga, kemijski sastav i struktura tla, zraka, utječu na aktivnost enzima i u određenoj mjeri mijenjaju tijek biokemijskih reakcija koje se odvijaju u organizmu u razvoju. Adaptivne modifikacije omogućuju organizmu da preživi i ostavi potomstvo u promijenjenim uvjetima okoliša.

Nasljedno varijabilnost se dijeli na kombinativnu i mutacijsku. Kombinacijska varijabilnost naziva se varijabilnost koja se temelji na stvaranju rekombinacija, tj. takvih kombinacija gena koje roditelji nisu imali. Osnova kombinacijske varijabilnosti je spolno razmnožavanje organizama, što rezultira velikom raznolikošću genotipova. Mutacija je varijabilnost samog genotipa. Mutacije su iznenadne, nasljedne promjene genetskog materijala koje dovode do promjena određenih karakteristika organizma.

30. Kombinativan naziva varijabilnost, koja se temelji na stvaranju rekombinacija, tj. takvih kombinacija gena koje roditelji nisu imali. Temelj kombinacijske varijabilnosti je spolno razmnožavanje organizama, zbog čega nastaje velika raznolikost genotipova. Tri procesa služe kao gotovo neograničeni izvori genetske varijacije:

Samostalna segregacija homolognih kromosoma u prvoj mejotičkoj diobi. (Pojava zelenog glatkog i žutog naboranog sjemena graška u drugoj generaciji od križanja biljaka sa žutim glatkim i zelenim naboranim sjemenom primjer je kombinacijske varijabilnosti.)

Međusobna izmjena dijelova homolognih kromosoma ili crossing over. Stvara nove skupine kvačila. Rekombinantni kromosomi, jednom u zigoti, doprinose pojavi karakteristika koje su atipične za svakog od roditelja.

Slučajna kombinacija gameta tijekom oplodnje.

Ovi izvori kombinacijske varijabilnosti djeluju neovisno i istovremeno, osiguravajući konstantno "miješanje" gena, što dovodi do pojave organizama s različitim genotipom i fenotipom.

Biološki značaj: pruža beskonačnu raznolikost jedinki unutar vrste i jedinstvenost svake od njih.

Spolni proces: rekombinacija je preraspodjela genetskog materijala roditelja, uslijed čega se u potomstvu pojavljuju nove kombinacije gena koje određuju nove kombinacije svojstava. Rekombinacija je osnova kombinacijske varijabilnosti. U eukariotskih organizama koji se spolno razmnožavaju, rekombinacija se događa u mejozi tijekom neovisne divergencije kromosoma i tijekom izmjene homolognih regija između homolognih kromosoma (crossing over). Rekombinacije se događaju u reproduktivnim stanicama, a mnogo rjeđe u somatskim stanicama. Prokarioti (bakterije) i virusi imaju posebne mehanizme za razmjenu gena. Dakle, rekombinacija je univerzalni način povećanja genotipske varijabilnosti u svim organizmima, stvarajući materijal za prirodnu selekciju.

Mutacijski naziva varijabilnost samog genotipa. Mutacije su iznenadne, nasljedne promjene genetskog materijala koje dovode do promjena određenih karakteristika organizma.

Genske mutacije- promjene u strukturi gena. Budući da je gen dio molekule DNA, mutacija gena predstavlja promjene u sastavu nukleotida tog dijela. Genske mutacije mogu nastati kao rezultat: 1) zamjene jednog ili više nukleotida drugima; 2) umetanje nukleotida; 3) gubitak nukleotida; 4) udvostručenje nukleotida; 5) promjene u redoslijedu izmjene nukleotida. Te mutacije dovode do promjena u aminokiselinskom sastavu polipeptidnog lanca i, posljedično, do promjena u funkcionalnoj aktivnosti proteinske molekule.

Kromosomske mutacije - promjene u strukturi kromosoma. Preraspodjele se mogu dogoditi kako unutar jednog kromosoma - intrakromosomske mutacije, tako i između kromosoma - interkromosomske mutacije.

Genomska mutacija naziva se promjena broja kromosoma. Genomske mutacije nastaju kao posljedica poremećaja normalnog tijeka mitoze ili mejoze.

Svojstva mutacija: trenutno se vjeruje da mnoge mutacije nemaju značajan učinak na vitalnost jedinki; takve se mutacije nazivaju neutralnim. Neutralnost mutacija često je posljedica činjenice da je većina mutiranih alela recesivna u odnosu na izvorni alel. Međutim, postoje mutacije koje dovode do smrti organizma (letalne) ili značajno smanjuju njegovu održivost (poluletalne). Pod određenim uvjetima, mutacije mogu povećati vitalnost organizama (kao u primjeru anemije srpastih stanica).

Na temelju sposobnosti prenošenja tijekom spolnog razmnožavanja razlikuju se somatske i generativne mutacije. Somatske mutacije ne utječu na spolne stanice i ne prenose se na potomstvo. Kao rezultat somatskih mutacija nastaju genetski mozaici. Generativne mutacije javljaju se u zametnim stanicama i mogu se prenijeti na potomke. Uz sudjelovanje mutantnih zametnih stanica nastaju potpuno mutirani organizmi. Mutirani alel se može vratiti u svoje izvorno stanje. Tada se početna mutacija naziva izravnom (npr. prijelaz A → a), a druga reverznom mutacijom, odnosno reverzijom (npr. obratni prijelaz a → A).

Biološki značaj mutacija: prije svega, mutacije utječu na evoluciju. Upravo je stalna prisutnost mutacija bila presudna za evolucijski razvoj vrsta. U promjenjivim uvjetima okoliša, pojava mutacije koja je dovela do organizama bolje prilagođenih tim uvjetima bila je ujedno i korak naprijed.

Dobivanje mutacije: Mutageni se obično dijele u tri skupine. Fizikalni i kemijski mutageni koriste se za umjetno stvaranje mutacija.

Ø Fizički: X-zrake, gama zrake, ultraljubičasto zračenje, visoke i niske temperature, itd.

Ø Kemijski: soli teških metala, alkaloidi, strana DNA i RNA, analozi dušičnih baza nukleinske kiseline i tako dalje.

Ø Biološki: virusi, bakterije.

Generativne mutacije nastaju u zametnim stanicama, ne utječu na karakteristike određenog organizma i pojavljuju se tek u sljedećoj generaciji.

Somatske mutacije nastaju u somatskim stanicama, manifestiraju se u određenom organizmu i ne prenose se na potomstvo tijekom spolnog razmnožavanja. Somatske mutacije mogu se sačuvati samo nespolnim razmnožavanjem.

1. Potpuna dominacija

2. Nepotpuna dominacija– slabljenje učinka dominantnog gena u prisutnosti recesivnog gena (u ovom slučaju u heterozigota se uočava intermedijarni karakter svojstva)

3. Overdominacija - dominantni gen u heterozigotnom stanju je izraženiji nego u homozigotnom stanju

4. ko-dominacija - geni jednog alelnog para su ekvivalentni i ako su oba prisutna u genotipu tada oba djeluju (IV krvna grupa)

5. interalelna komplementacija – normalno svojstvo nastaje kao rezultat kombinacije dvaju mutantnih gena u heterozigotu. Razlog je taj što proizvodi recesivnih gena, međusobno djelujući i nadopunjujući jedni druge, tvore osobinu identičnu aktivnosti dominantnog alela.

6. Alelna ekskluzija je vrsta interakcije u kojoj je jedan od alela gena inaktiviran, što dovodi do manifestacije različitih alela u stanicama

10. Obilježja glavnih tipova interakcija nealelnih gena.

1. Komplementarnost- vrsta interakcije u kojoj novo svojstvo nastaje međudjelovanjem dvaju dominantnih nealelnih gena koji se nalaze u istom genotipu, a budući da su odvojeno prisutni u genotipu, različito utječu na svojstvo.

Podjele u F 2

2. Epistaza– supresija alela jednog gena djelovanjem alela drugih gena.

Gen za suzbijanje naziva se epistatički, a gen za suzbijanje hipostatski.

Epistatička interakcija nealelnih gena može biti dominantna (13:3, 12:3:1) i recesivna (9:3:4).

3. polimerizam– nekoliko dominantnih nealelnih gena određuju isto svojstvo. Takvi geni označeni su istim slovima s različitim indeksima.

Polimerija se događa:

Nekumulativni - ne utječe broj dominantnih gena u genotipu, već prisutnost barem jednog (15:1)

Ljudski genotip uključuje ogroman broj gena koji nose informacije o svojstvima i kvalitetama našeg tijela. Unatoč tako velikom broju, oni međusobno djeluju kao jedan integrirani sustav.

Iz školski tečaj U biologiji poznajemo zakone Mendela, koji je proučavao obrasce nasljeđivanja svojstava. Tijekom svog istraživanja, znanstvenik je otkrio dominantne i recesivne gene. Neki su u stanju potisnuti manifestaciju drugih.

Zapravo, interakcija gena daleko nadilazi Mendelove zakone, iako se poštuju sva pravila nasljeđivanja. Moguće je vidjeti razlike u obrascu fenotipske segregacije jer se tip interakcije može razlikovati.

Karakteristike gena

Gen je jedinica nasljeđa; ima određene karakteristike:

1. Gen je diskretan. Određuje stupanj razvoja određene osobine, uključujući karakteristike biokemijskih reakcija.
2. Djeluje postupno. Akumulirajući se u stanicama tijela, može dovesti do povećanja ili smanjenja manifestacije simptoma.
3. Svi geni su strogo specifični, odnosno odgovorni su za sintezu određenog proteina.
4. Jedan gen može imati višestruke učinke, utječući na razvoj nekoliko osobina odjednom.
5. U formiranju jedne osobine mogu sudjelovati različiti geni.
6. Svi geni mogu djelovati jedni s drugima.
7. Na manifestaciju djelovanja gena utječe vanjski okoliš.

Geni su sposobni djelovati na dvije različite razine. Prvi je sam genetski sustav u kojem se određuje stanje gena i njihov rad, stabilnost i varijabilnost. Druga razina se može uzeti u obzir kada se radi u stanicama tijela.

Vrste interakcija alelnih gena

Sve stanice našeg tijela imaju diploidni skup kromosoma (koji se nazivaju i dvostruki). 23 kromosoma jajne stanice stapaju se s istim brojem kromosoma spermija. Odnosno, svako je svojstvo predstavljeno s dva alela, pa se nazivaju alelni geni.

Takvi alelni parovi nastaju tijekom oplodnje. Mogu biti ili homozigotni, tj. sastoje se od identičnih alela, ili heterozigotni, ako su prisutni različiti aleli.

Oblici međudjelovanja alelnih gena jasno su prikazani u tablici.

Vrsta interakcije	Priroda interakcije	Primjer
Potpuna dominacija	Dominantni gen potpuno potiskuje manifestaciju recesivnog gena.	Nasljeđivanje boje graška, boje ljudskih očiju.
Nepotpuna dominacija	Dominantni gen ne potiskuje potpuno ekspresiju recesivnog gena.	Cvjetna boja noćne ljepote (cvijet).
Kodominacija	U heterozigotnom stanju svaki od alelnih gena uzrokuje razvoj osobine koju kontrolira.	Nasljeđivanje krvne grupe kod ljudi.
Nadmoćnost	U heterozigotnom stanju simptomi se pojavljuju jasnije nego u homozigotnom stanju.	Upečatljiv primjer je fenomen heteroze u životinjskom i biljnom svijetu, anemija srpastih stanica kod ljudi.

Potpuna i nepotpuna dominacija

O potpunoj dominaciji možemo govoriti u slučaju kada jedan od gena može osigurati manifestaciju osobine, ali drugi to nije u stanju učiniti. Jak gen naziva se dominantan, a njegov protivnik recesivan.

Nasljeđivanje se u ovom slučaju odvija u potpunosti prema Mendelovim zakonima. Na primjer, boja sjemena graška: u prvoj generaciji vidimo da su svi grašak zeleni, odnosno ova boja je dominantna značajka.

Ako se tijekom oplodnje spoje gen za smeđe oči i plave oči, tada će dijete imati smeđe oči, jer ovaj alel potpuno potiskuje gen koji je odgovoran za plave oči.

Uz nepotpunu dominaciju, može se vidjeti manifestacija posredne osobine u heterozigota. Na primjer, križanjem dominantno homozigotne noćne ljepotice s crvenim cvjetovima s istom jedinkom, samo s bijelim vjenčićem, možete vidjeti hibride u prvoj generaciji Ružičasta boja. Dominantna crvena osobina ne potiskuje u potpunosti manifestaciju recesivne bijele osobine, pa na kraju dobijemo nešto između.

Kodominacija i superdominacija

Ova interakcija gena, u kojoj svaki daje svoje svojstvo, naziva se kodominacija. Svi geni u jednom alelnom paru su apsolutno ekvivalentni. Nijedno ne može potisnuti djelovanje drugoga. Upravo tu interakciju gena opažamo u nasljeđivanju krvnih grupa kod ljudi.

Gen O osigurava ispoljavanje 1. krvne grupe, gen A - druge, gen B - treće, a ako se geni A i B nađu zajedno, tada niti jedan ne može potisnuti ispoljavanje drugoga, pa nastaje novo svojstvo - krvna grupa 4.

Overdominacija je još jedan primjer interakcije alelnih gena. U ovom slučaju heterozigotne osobe za ovu osobinu imaju izraženiju manifestaciju u usporedbi s homozigotnim osobama. Ova interakcija gena leži u osnovi takvog fenomena kao što je heteroza (fenomen hibridne snage).

Križanjem dviju sorti rajčice, primjerice, dobiva se hibrid koji nasljeđuje svojstva oba izvorna organizma, budući da svojstva postaju heterozigotna. U sljedećoj generaciji počinje cijepanje po karakteristikama pa neće biti moguće dobiti isto potomstvo.

U životinjskom svijetu čak se može primijetiti neplodnost takvih hibridnih oblika. Takvi primjeri interakcije gena mogu se naći često. Na primjer, kad se ukrste magarac i kobila, rodi se mazga. Sve je naslijedio najbolje kvalitete njegovi roditelji, ali on sam ne može imati potomstvo.

Kod ljudi se anemija srpastih stanica nasljeđuje prema ovom tipu.

Nealelni geni i njihova interakcija

Geni koji se nalaze u različitim parovima kromosoma nazivaju se nealelni. Ako se nađu zajedno, mogli bi utjecati jedno na drugo.

Interakcija nealelnih gena može se dogoditi na različite načine:

1. Komplementarnost.
2. Epistaza.
3. Djelovanje polimera.
4. Pleiotropija.

Sve te vrste interakcija gena imaju svoje posebne značajke.

Komplementarnost

Ovom interakcijom jedan dominantni gen nadopunjuje drugi, koji je također dominantan, ali nije alel. Kada se spoje, doprinose ispoljavanju potpuno nove osobine.

Možete dati primjer manifestacije boje u cvjetovima slatkog graška. Prisutnost pigmenta, a time i boje, u cvijetu osigurava kombinacija dvaju gena - A i B. Ako je barem jedan od njih odsutan, tada će corolla biti bijela.

Kod ljudi se takva interakcija nealelnih gena opaža tijekom formiranja slušnog organa. Do normalnog sluha može doći samo ako su oba gena - D i E - prisutna u dominantnom stanju. Kada postoji samo jedan dominantni ili oba u recesivnom stanju, nema sluha.

Epistaza

Ova interakcija nealelnih gena potpuno je suprotna prethodnoj interakciji. U ovom slučaju, jedan nealelni gen može potisnuti ekspresiju drugog.

Oblici interakcije gena u ovoj varijanti mogu biti različiti:

• Dominantna epistaza.
• Recesivan.

U prvom tipu interakcije, jedan dominantni gen potiskuje ekspresiju drugog dominantnog gena. Recesivni geni sudjeluju u recesivnoj epistazi.

Ova vrsta interakcije uzrokuje nasljeđivanje boje ploda kod bundeva i boje dlake kod konja.

Polimerno djelovanje gena

Ovaj fenomen se može uočiti kada je nekoliko dominantnih gena odgovorno za manifestaciju iste osobine. Ako je prisutan barem jedan dominantni alel, osobina će se sigurno pojaviti.

Vrste interakcija gena u ovom slučaju mogu biti različite. Jedan od njih je akumulativni polimerizam, kada stupanj manifestacije svojstva ovisi o broju dominantnih alela. Tako se nasljeđuje boja zrna pšenice ili boja ljudske kože.

Svi znaju da svi ljudi imaju različite boje kože. Neki imaju potpuno svijetlu kožu, neki imaju tamnu kožu, a predstavnici negroidne rase imaju potpuno crnu kožu. Znanstvenici smatraju da boju kože određuje prisutnost tri različita gena. Na primjer, ako su sva tri prisutna u genotipu u dominantnom stanju, onda je koža najtamnija, kao kod crnaca.

Sudeći prema boji naše kože, kavkaska rasa nema dominantne alele.

Odavno je utvrđeno da interakcija nealelnih gena prema vrsti polimera utječe na većinu kvantitativnih svojstava kod ljudi. To uključuje: visinu, tjelesnu težinu, intelektualne sposobnosti, otpornost tijela na zarazne bolesti i neke druge.

Može se samo primijetiti da razvoj takvih znakova ovisi o uvjetima okoline. Osoba može imati predispoziciju za višak kilograma, ali ako se pridržavate dijete, moguće je izbjeći ovaj problem.

Pleiotropno djelovanje gena

Znanstvenici su već dugo uvjereni da su vrste interakcija gena prilično dvosmislene i vrlo raznolike. Ponekad je nemoguće predvidjeti manifestaciju određenih fenotipskih svojstava, jer nije poznato kako geni međusobno djeluju.

Ovu tvrdnju samo naglašava pojava da jedan gen može utjecati na formiranje više svojstava, odnosno djelovati pleiotropno.

Odavno je uočeno da prisutnost crvenog pigmenta u plodovima repe nužno prati i prisutnost istog, ali samo u lišću.

Kod ljudi je poznata bolest koja se zove Marfanov sindrom. Povezan je s defektom gena koji je odgovoran za razvoj vezivnog tkiva. Kao rezultat toga, ispada da gdje god se ovo tkivo nalazi u tijelu, mogu se primijetiti problemi.

Takvi pacijenti imaju duge "paukove" prste i dijagnosticira im se dislocirana očna leća ili srčana mana.

Utjecaj okolišnih čimbenika na djelovanje gena

Ne može se poreći utjecaj vanjskih čimbenika okoliša na razvoj organizama. To uključuje:

• Prehrana.
• Temperatura.
• Svjetlo.
• Kemijski sastav tla.
• Vlažnost, itd.

Čimbenici okoliša temeljni su u procesima selekcije, nasljeđivanja i varijabilnosti.

Kada razmatramo oblike međudjelovanja alelnih i nealelnih gena, uvijek trebamo voditi računa o utjecaju okoline. Možemo dati sljedeći primjer: ako se biljke jaglaca križaju na temperaturi od 15-20 stupnjeva, tada će svi hibridi prve generacije imati ružičastu boju. Na temperaturi od 35 stupnjeva sve će biljke biti bijele. Toliko o utjecaju okolišnih čimbenika na ispoljavanje osobina, ovdje više nije važno koji je gen dominantan. Kod kunića, pokazalo se, boja krzna također ovisi o faktoru temperature.

Znanstvenici već dugo rade na pitanju kako kontrolirati manifestacije simptoma različitim vanjskim utjecajima. To može pružiti mogućnost kontrole razvoja kongenitalnih karakteristika, što je posebno važno za ljude. Zašto ne biste svojim znanjem spriječili pojavu nekih nasljednih bolesti?

Sve vrste međudjelovanja alelnih gena, i ne samo njih, mogu biti toliko različite i višeznačne da ih je nemoguće pripisati nekom određenom tipu. Može se samo reći da su sve te interakcije jednako složene kako kod ljudi tako i kod predstavnika svih vrsta biljaka i životinja.

Oba alela - dominantni i recesivni - pokazuju svoj učinak, tj. dominantni alel ne potiskuje u potpunosti učinak recesivnog alela (srednji učinak) Segregacija po fenotipu u F 2 1:2:1 Interakcija alelnih gena Nepotpuna dominacija

Kod kodominacije (heterozigotni organizam sadrži dva različita dominantna alela, na primjer A1 i A2 ili J A i J B), svaki od dominantnih alela pokazuje svoj učinak, tj. sudjeluje u ispoljavanju osobine. Rascjep fenotipa u F 2 1:2:1 Interakcija alelnih gena Kodominacija

Primjer kodominacije je IV krvna grupa čovjeka u ABO sustavu: genotip – J A, J B, fenotip – AB, tj. kod osoba s IV krvnom grupom u crvenim krvnim stanicama sintetizira se i antigen A (prema programu gena J A) i antigen B (prema programu gena J B). P x II grupaIII grupa 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 grupaIV grupaIII grupaI grupa

Supresija ekspresije gena jednog alelnog para genima drugog. Geni koji potiskuju djelovanje drugih nealelnih gena nazivaju se supresori. Dominantna epistaza (segregacija po fenotipu 13:3) i recesivna (segregacija po fenotipu 9:3:4) Epistaza Interakcija nealelnih gena

Problem Ako crnkinja (A1A1A2A2) i bijelac (a1 a1 a2 a2) imaju djecu, u kojem omjeru onda možemo očekivati ​​rađanje djece - punih crnaca, mulata i bijelaca? Rješenje problema Oznaka gena: A1, A2 geni koji određuju prisutnost pigmenta i 1, i 2 geni koji određuju odsutnost pigmenta