Роль генотипа и среды в формировании фенотипа.

Содержание лекции:

1. Ген, его функции. Ген - единица наследственности (функционально неделимая единица генетического материала) участок молекулы ДНК (у некоторых вирусов - РНК), кодирующий первичную структуру белковой цепи. Термин введен в 1909 году В. Йогансеном. Ген в переводе с греческого - потомок, потомство. Согласно классических представлений, сформировавшихся в 20-х годах, ген составляет единицу мутации, рекомбинации и функции. Сейчас эти положения ревизованы: ген может быть разделен, имеет системную организацию, а потому не может быть одновременно единицей мутации, рекомбинации и функции наследования. Главная функция гена - программирование синтеза ферментных и других белков, осуществляется с участием клеточных РНК, - определяется химическим строением гена.

В 1957 г. американский генетик Бензер, чтобы подчеркнуть различные аспекты генной функции предложил термины цистрон, рекон, мутон.

Цистрон - генетическая единица биохимической функции, сложное функциональное сочетание нескольких генов, участвующий в передаче наследственной информации о строении полной белковой молекулы. Роль цистрона могут выполнять определенные участки молекулы ДНК. Рекон- наименьшая единица генетической рекомбинации. Представляет собой наименее способный к рекомбинации, структурный элемент гена. Считают, что рекон состоит из одной или нескольких пар мононуклеотидов. Мутон - наименьший участок молекулы ДНК, изменение которой вызывает возникновения генных мутаций. Считают, что мутон состоит из двух нуклеотидов.Закономерности функционирования генов. При изучении наследования отдельных признаков на основе закономерностей, установленных Т. Менделем, мы исходим из того, что развитие каждой из них определяется каким-то одним отдельно взятым геном. Сегодня накоплено много фактов, которые указывают на то, что взаимоотношения между генами и признаками, которые они определяют, имеют более сложный и разнообразный характер. Выяснилось, что один и тот же ген может оказывать влияние на несколько различных признаков, во-вторых, происходит взаимодействие генов, когда один и тот же наследственный признак развивается под влиянием многих из них. Таким образом, фенотипически выражение большинству признаков и свойств организма определяется в онтогенезе взаимодействия генов. Наследственный фактор нельзя рассматривать как зачаток будущего организма, и в организме абсолютной независимости генов друг от друга, как она представлялась Менделю, не существует. Существует сложная связь и взаимодействие генов в системе генотипа при развитии любого признака организма. Взаимодействие генов имеет биохимическую природу. Она основывается на взаимодействии синтезированных под контролем генов белков – ферментов.

Схемы:

1 хромосома - 1 ген -> 1 признак (Т.Мендель)

1хромосома - много генов -> много признаков (Т.Морган)

1 хромосоме - 1 ген -> много признаков (Множественное действие генов)

2 неаллельных гена -> новый признак (комплементарное действие гена)

2 неаллельных гена -> признак (Полимерия)

Вывод. Следовательно, генотип особей каждого вида является целостной системой.