WYKŁAD 6
Współdziałanie genów z różnych loci w kształtowaniu cech.
Współdziałanie genów przy determinowaniu cech dzielimy na:
-współdziałanie genów allelicznych;
-współdziałanie genów nieallelicznych – geny zlokalizowane w różnych parach chromosomów homologicznych; współdziałają ze sobą dając różne formy fenotypowe jednej cechy.
Geny alleliczne – współdziałanie: allel A determinuje syntezę enzymu a allel a nie wytwarza czynnej formy tego enzymu. Najczęściej wówczas allel A dominuje.
Współdziałanie genów nieallelicznych:
-geny o działaniu dopełniającym – geny współdziałające z innymi genami w kształtowaniu danej cechy;
-geny epistatyczne powodujące zjawisko epistazy;
-geny plejotropowe;
-geny modyfikatory.
Geny dopełniające
Istnieją cechy, których genotyp jest warunkowany nie jedną parą genów a dwiema, trzema, a nawet większą ich ilością o działaniu dopełniającym. Wszystkie one współdziałają ze sobą, dając różne formy fenotypowe tej samej cechy.
EPISTAZA – w biologii zjawisko oddziaływania produktów ekspresji jednych genów na inne geny niebędące względem nich allelami. Kilka różnych par alleli warunkuje wówczas pojedynczą cechę.
Gen epistatyczny – gen, który maskuje.
Gen hipostatyczny – gen, który jest maskowany.
W przypadku epistazy można uzyskać różne rozszczepienie fenotypów kojarząc ze sobą dihybrydy.
Przykładem jest dziedziczenie maści u koni:
-S – gen epistatyczny (zawsze będzie siwy);
-s – hipostatyczny.
W przypadku epistazy można uzyskać różne rozszczepienia fenotypów kojarząc ze sobą dihybrydy:
-13:3 – supresor recesywny – działanie epistatyczne genu dominującego A wobec pary B,b, przy czym genotyp bb w obecności genów aa ujawnia fenotyp taki sam jak z genem epistatycznym;
-12:3:1 – epistatyczne działanie dominującego genu A wobec pary B,b, w obrębie której B dominuje nad b (epistaza genów dominujących);
-9:7 – obustronne oddziaływania epistatyczne aa wobec pary B- oraz bb wobec genów A-, A i B nawzajem się uzupełniają;
-9:4:3 – epistatyczne oddziaływanie recesywnej pary aa wobec genów B-; A-B – ujawnia się fenotypowo cecha uwarunkowana genami bb (epistaza genów recesywnych);
-9:6:1 – geny addytywne – aa wykazuje równorzędne działanie wobec genu B a bb wobec genu A (A dominuje nad a, B dominuje nad b); genotypy A-bb i aaB- maja taki sam fenotyp;
-15:1 – geny zduplikowane – równorzędne działanie genów dominujących A oraz B, osobniki o genotypach A-B- mają taki sam fenotyp.
Inną formą współdziałania genów jest zjawisko plejotropii:
-geny plejotropowe wpływają na więcej niż jedną cechę – jedna para genów decyduje o fenotypie kilku cech jednocześnie;
-plejotropia, plejotropowość – w biologii zjawisko, w którym jeden czynnik ma więcej niż jeden efekt.
Rodzaje plejotropii:
-syndromiczna/ rzekoma;
-dichotomiczna;
-wtórna/wzorcowa;
-interferencyjna.
Plejotropia właściwa – gdy gen plejotropowy oddziałuje na kilka odrębnych ośrodków. Przykładem jest gen warunkujący platynową barwę u lisów. Lisy platynowe w przeciwieństwie do osobników umaszczonych standardowo są mniej żywotne i bardziej pobudliwe. Osobniki homozygotyczne pod względem tego genu nie są zdolne do życia i zamierają w okresie prenatalnym. Podobnie gen warunkujący siwą (sziras) barwę włosów u karakułów powoduje śmierć jagniąt homozygotycznych w wieku 4-9 miesięcy.
Geny modyfikatory – geny, których działanie wpływa na cechy warunkowane przez inne geny nie będące ich allelami, działają przez zmianę ekspresji innych genów. Działanie ich w odniesieniu do cech jakościowych nazywamy penetracją genów, a w odniesieniu do cech ilościowych – ekspresywnością.
Fenotypowa zmienność genetycznie identycznych osobników może być także wynikiem wpływu czynników środowiskowych. Na przykład żółta lub biała barwa tłuszczu podskórnego u królików (cecha recesywna) zależy od pary genów dziedziczących się według typu pisum, decydującej o obecności względnie braku enzymu rozkładającego roślinny barwnik ksantofil, który odkłada się w tłuszczu u homozygot. Jeżeli jednak zwierzęta będziemy żywili paszą pozbawioną ksantofilu, to niezależnie od założeń genetycznych, tłuszcz będzie miał barwę białą, która oczywiście nie przez wszystkie zwierzęta będzie przekazywana potomstwu.
Inny przykład to ciemne zabarwienie sierści na końcach kończyn, nosie, uszach i ogonie u królików himalajskich, które powiązane jest z niską temperaturą otoczenia, warunkującą powstanie czarnego pigmentu. Jeżeli jednak wystrzyżemy ciemne włosy i zwierzęta utrzymywać będziemy w normalnej temperaturze – w miejscu włosów czarnych wyrosną białe.
Zmienność alternatywna – powstaje nagle pod wpływem czynnika środowiskowego.
Zmienność fluktuacyjna – stopniowe zmiany pod wpływem czynnika środowiskowego.
Zmienność przystosowawcza – adaptacyjna.
Modyfikacje – zmiany niedziedziczne wywołane warunkami środowiskowymi.
Gacololo00