여러 유전자 상호 작용이 있습니다. 유전자의 고분자 상호 작용. III. 숙제

유전자형에서 대립 유전자의 상호 작용(표현형 효과에 따라 다름):우성, 불완전 우성, 공동우성, 대립유전자간 보완, 대립유전자 배제.

지배- 이것은 대립유전자 중 하나(A)의 발현이 유전자형의 다른 대립유전자(A")의 존재에 의존하지 않고 이형접합체 AA"가 이 대립유전자에 대한 동형접합체와 표현형적으로 다르지 않은 대립유전자의 상호작용입니다( AA). ~에 불완전한 지배력 1세대 잡종은 부모 표현형 사이의 중간 표현형을 가지고 있습니다. 2세대 잡종에서는 표현형과 유전자형 모두에서 분열이 1:2:1입니다. 각 유전자형은 고유한 표현형을 갖고 있기 때문입니다. 유색 기준: 무색 기준으로 나누면 3:1입니다. 불완전한 우세의 입증은 돌연변이 대립유전자에 대한 이형접합체와 사망으로 끝나는 동형접합체(낫적혈구빈혈)에서 임상적으로 나타나는 인간의 유전병일 수 있습니다. 때때로 이형접합체는 거의 정상적인 표현형을 가지며, 동형접합체는 생존력이 감소하는 특징이 있습니다.

지배력- 최종 특성 수준에서 두 유전자의 산물이 표현형에 나타날 때 대립 유전자의 상호 작용 유형(예: 사람의 혈액형 IV(AB) 특성 형성).

대립유전자간 보완– 대립 유전자의 상호 작용 유형으로, 이형 접합체에서 하이브리드 단백질이 형성되어 정상적인 표현형이 회복됩니다. 이 현상은 두 대립유전자 모두 돌연변이이지만 돌연변이가 유전자의 다른 부분에 있는 경우 발생할 수 있습니다.

대립유전자 배제– 한 쌍의 대립 유전자(하위 유전자 또는 전체 염색체) 중 하나가 작동하지 않는 경우 대립 유전자의 상호 작용 유형 - 유전자 산물이 형성되지 않습니다(예: 항체 합성 또는 이색질화 중에 하위 유전자가 꺼짐) 여성의 X 염색체 중 하나).

비대립유전자의 상호작용 유형:영향, 상보성, 상위성, 유전자 위치 효과를 수정합니다.

영향력 수정한 유전자 쌍의 산물이 다른 유전자 쌍의 표현형 효과를 수정(변경)할 때 비대립유전자 유전자의 상호작용 유형입니다. 변형 유전자는 다른 유전자의 침투성이나 발현성에 영향을 미칩니다. ABO(H) 혈액형 시스템의 변형 유전자: 타액(및 기타 분비물)의 A, B 또는 H 항원의 존재는 분비 유전자 Se(크롬 19에 위치)에 따라 달라집니다. 비서: 세세, 세세. 비비서: sese. 예: ABSeSe, ABSese - 항원 A와 B가 타액에서 검출됩니다. ABsese - 항원 A와 B가 타액에서 검출되지 않습니다. OOSese - 항원 H가 타액에서 검출됩니다.

상보성-비 대립 유전자 우성 유전자의 상호 작용 유형으로, 그 결과 새로운 최종 특성이 형성됩니다.

A와 B는 정상적인 청력의 발달을 결정하는 상호 보완적인 유전자입니다.

R AaBv x AaBv

일반.sl 일반.sl

F AB 평균 평균

일반.sl. 청각 장애인

전이한 쌍의 유전자의 대립 유전자가 다른 유전자 쌍의 표현형 효과를 억제(향상)시키는 경우, 비대립 유전자의 상호 작용 유형입니다. 우성 상위성에서는 한 유전자(A)의 우성 대립유전자가 다른 유전자(B 또는 b)의 발현을 방해할 때 자손의 분리는 표현형의 중요성에 따라 달라지며 12:3:1 또는 13의 비율로 표현될 수 있습니다. :삼. 열성 상위성에서는 특정 특성을 결정하는 유전자(B)가 다른 유전자(aa)의 열성 대립유전자에 대한 동형접합체에는 나타나지 않습니다. 그러한 유전자에 대한 두 이형접합체의 자손 분할은 9:3:4의 비율에 해당합니다.

유전자 위치 효과- 유전자의 표현형 효과는 이웃 유전자에 따라 달라집니다. 유전자 재조합의 결과로 유전자가 이질염색질 영역에 있게 되면 그 활성이 감소됩니다.

상호 작용의 일반적인 특성: a) 대립 유전자, b) 비 대립 유전자.

15. 특성의 연결된 상속 패턴. 클러치 그룹. (유전자 연결의 시스상 및 트랜스상. 완전하고 불완전한 클러치. 건너 뛰기, 유전적 영향. 신텐닉 유전자. 교배 분석 결과를 바탕으로 연관성을 파악합니다. 의학적 유전 상담을 목적으로 유전자의 긴밀한 연관에 대한 결과를 적용합니다. 인간 염색체의 유전 지도.)

~에 연결된 상속비 대립 유전자는 한 쌍의 상동 염색체에 위치합니다. 각 염색체는 클러치 그룹유전자. 이배체 유기체의 연결 그룹 수는 반수체 염색체 세트(여성의 경우 - 23 G.S., 남성의 경우 - 24)와 같습니다.

유전자 연결의 단계:

시스상 A B 배우자: AB 및 av a 50% 50%

유전자가 시스 단계에 있는 경우(우성 유전자 두 개가 모두 한 염색체에 위치하고 열성 대립유전자가 다른 염색체에 위치함): 배우자 AB 및 ab(각각 50%), 자손 AaBb 및 aabb의 유전자형(각각 50%).

트랜스상 A에서 배우자로: Av 및 aB

유전자가 전이 단계에 있는 경우(우성 유전자 하나가 하나의 염색체에 위치하고 다른 유전자가 상동 염색체에 위치함): 배우자 유형 - Ab 및 aB(각각 50%), 자손 Aabb, aaBb의 유전자형(각각 50%) ).

풀 그립– 교차가 발생하지 않습니다. 연결된 유전자는 항상 함께 유전됩니다. 예: rRNA 유전자, 각 핵소체 형성 염색체에 40~50개의 복사본이 있음.

불완전한 클러치– 교차가 발생하면 교차 빈도는 연결된 유전자 사이의 거리에 따라 달라집니다. 꽉 쥐다– 교차는 거의 발생하지 않으며, 유전자는 종종 함께 유전됩니다. 예: 염색체 1의 Rh-복합 유전자(SDE), 염색체 6의 HLA-복합 유전자(AVSD); 합성 클러치– 교차는 종종 큰 염색체에서 서로 멀리 떨어져 있는 유전자 사이에서 발생합니다( 신텐닉 유전자), 신텐닉 유전자는 거의 독립적으로 유전됩니다.

클러치 고장의 원인 - 건너다– 상동 영역에 의한 상동 염색체 교환은 감수분열의 전기 I에서 발생합니다. 연결 실패의 빈도는 연결된 유전자의 각 쌍에 대해 일정합니다. 교차는 남성보다 여성에서 더 자주 발생합니다. 교차의 생물학적 중요성은 조합의 다양성을 증가시킨다는 것입니다. 불완전한 연결의 경우, 이형접합체는 자손에서 4가지 유형의 배우자와 4가지 표현형 클래스를 불평등한 양적 비율로 생성합니다(교차 재조합 개체는 항상 더 적습니다). 배우자: AB와 AB는 교차되지 않고 더 많이 형성되며, AB와 AB는 교차되고 그 중 더 적게 형성됩니다. 교차 배우자가 합쳐지면 재조합체(유전 정보가 재조합된 개체)가 형성됩니다. 교차 배우자의 융합으로 인한 개체의 비율은 유전자 사이의 거리에 따라 다릅니다. 유전자 사이의 연결 강도는 유전자 사이의 거리에 반비례합니다. 유전자 사이의 거리 단위는 기존의 단위입니다. 모르가니다. 1 모르가니드는 배우자의 1%에서 교차가 일어나는 염색체의 거리에 해당합니다. 유전자 사이의 거리가 50개 이상이면 형질은 독립적으로 유전됩니다. 교차는 단일, 이중(다중)이 될 수 있습니다. 교차 빈도는 염색체를 매핑하는 데 사용됩니다(염색체의 유전자 순서와 유전자 사이의 상대적 거리 결정).

연결 상속은 후손의 배우자의 정량적 비율에서 독립 상속과 다르며, 이는 다음과 같은 경우에 나타납니다. 이중잡종 교배 분석.

유전자 위치 효과– 유전자가 밀접하게 연결되어 있을 때 유전자의 표현형 효과가 변경됩니다. Rh 복합체(CDE, cde) - 항원이 검출됩니다: C, D, E, c, d, e 항원-D가 가장 강력하며 양성 Rh를 결정합니다. 다른 모든 것은 부정적입니다.

유전자형:

CDe - 유전자 C와 D는 시스상으로 연결되어 있는 반면, 유전자 D의 활성은 유전자 C에 의해 감소됩니다.

CDE와 혈액은 약한 양성 반응을 나타냅니다. 왜냐하면 작은 D 항원.

Cde - 유전자 C와 D는 트랜스페이즈(trans-phase)로 연결됩니다. 유전자 C는 활동에 영향을 미치지 않습니다

cDe 유전자 D와 혈액은 정상적인 양성 반응을 나타냅니다.

염색체의 유전 지도– 동일한 연결 그룹에 위치한 유전자의 상대적 배열 다이어그램. 염색체의 유전자 지도에서 유전자 사이의 거리는 유전자 간 교차 빈도에 따라 결정됩니다.

이들은 상동 염색체의 동일한 위치(좌)에 위치한 유전자로, 대체 특성의 발달을 담당합니다. 대립 유전자의 상호 작용은 이형 접합 상태(Aa)에서만 발생합니다.

대립유전자의 상호작용을 위한 옵션:

a) 완전한 지배력,

b) 불완전한 지배력,

c) 공동 지배,

d) 과잉 지배,

e) 유전자의 다발성 효과.

1 . 완전한 지배. 하나의 대립 유전자가 있는 경우에 나타납니다.
(우성) 유전자는 다른 유전자(열성)의 존재를 완전히 숨깁니다.
대립 유전자. 예를 들어:

A - 갈색 눈

a - 파란 눈

유전자형 Aa를 가진 사람은 갈색 눈을 가지고 있습니다.

2. 불완전한 지배력. 불완전한 지배력으로 표현형
1세대 잡종(Aa)은 부모 개체와 외관이 다릅니다.
(AA)와 (AA). 특성의 발현은 에 비해 중간 정도입니다.
부모 양식.

예를 들어, 동형접합성 식물을 빨간색(AA) 꽃과 흰색(aa) 꽃과 교배하면 1세대 잡종의 꽃이 분홍색(Aa)으로 밝혀집니다.

인간의 경우 불완전 우성 유형에 따라 모발의 모양을 결정하는 특성이 유전됩니다. 곱슬머리 유전자(A)는 직모 유전자(a)에 대해 불완전하게 우성이며, 웨이브 모발은 유전자형에 따라 결정됩니다. - 아아.

3. 지배력두 개의 우성 대립 유전자의 상호 작용입니다. 예를 들어, 각 대립유전자는 특정 단백질을 암호화하며, 이형접합성 유기체는 두 가지 유형의 단백질을 합성합니다. 공동우성 유형에 따라 사람은 네 번째 혈액형(II)을 상속받습니다.

4. 우세 - 이형접합성 상태(Aa)에서 우성 대립유전자는 동형접합성 상태(AA)보다 더 많이 나타납니다. 예를 들어, 옥수수 잡종은 동형접합성 식물에 비해 생장률과 수확량이 더 높은 것이 특징인데, 이러한 현상을 잡종강세(hybrid vigor)라고 합니다. 지배적 유형의 사람에게는 가속이 나타납니다.

5. Pleiotroly - 하나의 유전자가 여러 특성의 발현에 영향을 미치며, 이 현상을 하나의 유전자의 다중 효과라고 합니다. 예를 들어, 인간의 경우 잘 알려진 질병인 마르판 증후군(Marfan Syndrome) - 거미류("거미 손가락")는 결합 조직의 병리학적 발달을 담당하는 우성 유전자에 의해 결정되며, 그 결과 복잡한 병리학적 징후가 나타납니다. 나타납니다 - 길고 얇은 ( "거미") 손가락, 심장 발달 결함, 혈관계 및 수정체 탈구 (시각 장애). 이러한 병리학적 징후의 기초는 병리학적 유전자로 인한 결합 조직 발달의 결함입니다.

비대립유전자의 상호작용

III - I B I B l B i

IV - I A 1 B

그러나 희귀한 상위성 유전자가 있습니다. (<р), 동형접합 열성에서 (<рд>) 조건은 혈액형을 결정하는 모든 우성 대립 유전자를 억제합니다. 결과적으로 유전자형을 가진 사람들의 경우 - srsr,첫 번째 혈액형만이 표현형으로 나타납니다.

예를 들어, 유전자형을 가진 사람의 경우 \ 1A<р<р 혈액형이 나올 테니까 1A 유전자 활동은 억제 유전자에 의해 차단됩니다. (아르 자형,동형접합성 열성 상태에서 활동을 나타내는 것 (<рф) - 첫 번째 혈액형은 다음과 같은 유전자형을 가진 사람들에게 나타납니다.

3. 중합은 여러 비대립 유전자의 총 효과에 따라 하나의 특성이 나타나는 것입니다. 더욱이, 우성 유전자가 많을수록 그 특성은 더욱 뚜렷해집니다. 고분자 유전자는 일반적으로 디지털 인덱스(A b A 2)를 나타내는 라틴 알파벳 한 글자로 지정됩니다.

인간에서 유전자의 고분자 작용의 예는 피부색의 유전입니다. 어두운 피부색을 결정하는 멜라닌 색소의 합성을 담당하는 여러 쌍(약 5쌍)의 비알레릭 우성 유전자 - A|, A 2 등. 해당 피부색 색조를 가진 사람의 유전형은 다음과 같습니다.

A|A|A A 2 - 검은 피부 A^AgAg - 어두운 aia, A 2 A 2 - 어두운 a!a|A 2 a 2 - 밝은 a!a,a 2 a 2 - 흰색.

피부색 유전 외에도 인간의 고분자 유전자는 키, 체중, 지적 특성, 혈압 상승 경향, 전염병에 대한 저항력 등과 같은 대부분의 정량적 특성을 결정합니다.

여러 쌍의 비대립 유전자에 의해 결정되는 형질을 다유전자성이라고 합니다.

작업 1. 활성 구조를 수동 구조로 변환:

무엇채우다 미안해, 뭐야?숨기다 무엇/존재 존재/ 무엇행동을 우울하게 만든다 무엇 무엇을억제하다 미안해, 뭐야?활동 차단 무엇.

작업 2. 문장을 작성하고 괄호를 여십시오.

1. 지배력은 다음과 같은 현상입니다. (이형접합성 상태)두 유전자의 징후가 모두 나타납니다.

2. 한 유전자의 작용이 보완될 때 상보성이 발생합니다. (다른 유전자의 작용).

3. 동형접합 열성 상태에서 다음을 억제하는 희귀 상위성 유전자(f)가 있습니다. (혈액형의 모든 지배적 대립 유전자).

4. 유전자 활동이 차단됩니다. (동형접합성 상태의 상위성 유전자).

무엇~ 때문에 어떻게(왜냐하면...)

작업 3. 간단한 문장을 복잡한 문장으로 변환합니다.

1. 정상적인 청력은 두 개의 비대립 유전자 DiE의 존재로 인해 발생합니다.

2. 꽃 화관의 색깔은 두 개의 우성 유전자 A와 B의 존재에 의해 결정됩니다.

3. ABO 체계에 따른 혈액형은 동일한 유형의 세 대립유전자(1A, 1B, J)의 유전에 의해 결정됩니다.

작업 4. 정보를 읽으십시오. 대립 유전자와 비 대립 유전자가 어떻게 다른지 알려주십시오.

a) 대립 유전자는 상동 염색체의 동일한 위치에 위치한 유전자입니다. 상호작용은 이형접합 상태에서만 발생합니다.

b) 비 대립 유전자는 비 상동 염색체에 위치한 유전자입니다. 비대립유전자 간의 상호작용은 특정 특성의 발달을 담당하는 경우 발생합니다.

작업 5. 텍스트 1 "대립 유전자의 상호 작용"을 읽고 대립 유전자 상호 작용의 각 변형에 대한 정의를 제공합니다.

작업 6. "Episis" 텍스트의 일부를 읽고 질문에 답하십시오. "...의 의미는 무엇입니까?"

a) 상위성;

b) 우성 전이;

c) “봄베이 현상”?

작업 7. 다음 계획에 따라 폴리머에 대해 알려주십시오.

1. 폴리머의 정의.

2. 우성 유전자의 수에 대한 특성 발현 정도의 의존성.

3. 고분자 유전자에 의해 결정되는 특성.

4. 유전자의 고분자 작용의 예.

일반적인 문제 해결

대립유전자의 상호작용(불완전한 우성)

I. 인간의 경우 직모는 열성 특성이고, 곱슬머리는 직모보다 완전히 지배적이지 않습니다. 이형접합체는 물결 모양의 모발을 나타냅니다. 물결 모양의 머리카락을 가진 부모는 어떤 자녀를 가질 수 있습니까?

유전자를 지정해 봅시다:

A - 곱슬머리

a - 직모

Aa는 웨이브 머리를 가진 사람의 유전자형입니다.

결혼 계획:

R: $Aa x s?Aa

배우자: A, a A, a

F| : AA; 아아, 아아; 아아

곱슬곱슬한 웨이브 직모 머리 머리카락

답변: 어린이의 25%는 곱슬머리(LA), 25%는 직모(aa), 50%는 웨이브 머리(Aa)를 갖습니다.

대립유전자의 상호작용(공성)

2. 혈액형 II(동형접합)의 남성이 혈액형 III(동형접합)의 여성과 결혼했습니다. 가리키다:

b) 부모의 유전형;

c) 결혼 다이어그램을 작성하십시오.

e) 어린이가 가질 수 있는 혈액형을 결정합니다.

f) 이 상황에서 대립 유전자의 어떤 상호 작용이 나타 났습니까?

상속의 기본 법칙은 그레고르 멘델(Gregor Mendel)이 처음으로 개발했습니다. 모든 유기체에는 많은 유전적 특성이 있습니다. G. Mendel은 다른 사람이 무엇을 물려받았는지에 관계없이 그들 각자의 상속을 연구할 것을 제안했습니다. 그는 하나의 특성이 다른 특성과 독립적으로 유전될 수 있다는 가능성을 입증함으로써 유전은 나눌 수 있고 유전자형은 개별 특성을 결정하는 별도의 단위로 구성되며 서로 상대적으로 독립적이라는 사실을 보여주었습니다. 첫째, 동일한 유전자가 여러 가지 다른 특성에 영향을 미칠 수 있고, 둘째, 유전자가 서로 상호 작용한다는 것이 밝혀졌습니다. 이 발견은 유전자형을 상호 작용하는 유전자의 통합 시스템으로 간주하는 현대 이론 개발의 기초가 되었습니다. 이 이론에 따르면, 형질에 대한 각 개별 유전자의 영향은 항상 나머지 유전자 구성(유전자형)에 따라 달라지며, 각 유기체의 발달은 전체 유전자형의 영향의 결과입니다. 유전자 상호작용에 대한 현대적인 아이디어가 그림 1에 제시되어 있습니다. 1.

쌀. 1. 유전자 상호 작용 방식 ()

대립유전자- 동일한 특성의 발달을 결정하고 상동 염색체의 동일한 영역에 위치하는 유전자.

~에 완전한 지배우성 유전자는 열성 유전자의 발현을 완전히 억제합니다.

불완전한 지배력중간적인 성격을 갖고 있다. 이러한 형태의 유전자 상호작용을 통해 모든 동형접합체와 이형접합체는 표현형이 서로 매우 다릅니다.

지배력- 이형접합체가 부모의 특성을 모두 나타내는 현상, 즉 우성 유전자가 열성 특성의 영향을 완전히 억제하지 못하는 현상입니다. 예를 들어 Shorthorn 소의 털 색깔이 있는데, 우세한 색은 빨간색, 열성 색은 흰색, 이형접합체는 로안 색을 띕니다. 털의 일부는 빨간색이고 털의 일부는 흰색입니다(그림 2).

쌀. 2. Shorthorn 소의 털 색깔 ()

이것은 두 유전자의 상호 작용의 예입니다.

3개 이상의 유전자가 상호작용할 때 다른 형태의 상호작용도 알려져 있습니다. 이러한 유형의 상호작용을 다중 대립. 여러 유전자가 이러한 특성의 발현을 담당하며, 그 중 두 개는 해당 염색체 유전자좌에 위치할 수 있습니다. 인간의 혈액형 유전은 다중 대립관계의 한 예입니다. 사람의 혈액형은 상염색체 유전자에 의해 조절됩니다. 그 위치는 I로 지정되고 세 가지 대립유전자는 A, B, 0으로 지정됩니다. A와 B는 공동우성이고 O는 둘 다 열성입니다. 유전자형의 3개 대립유전자 중 2개만 있을 수 있다는 사실을 알면, 그 조합이 4개의 혈액형에 해당할 수 있다고 가정할 수 있습니다(그림 3).

쌀. 3. 인간 혈액형 ()

자료를 통합하려면 다음 문제를 해결하세요.

첫 번째 혈액형인 I(0)를 가진 남성과 네 번째 혈액형인 IV(AB)를 가진 여성 사이의 결혼에서 태어난 아이가 가질 수 있는 혈액형을 결정합니다.

비대립유전자- 이들은 염색체의 다른 부분에 위치하고 다른 단백질을 암호화하는 유전자입니다. 비대립유전자는 서로 상호작용할 수 있습니다. 유전자 상호작용의 모든 경우에 멘델의 패턴은 엄격하게 관찰되며, 하나의 유전자가 여러 특성의 발달을 결정하거나 반대로 하나의 특성이 여러 유전자의 조합의 영향을 받아 나타납니다. 비 대립 유전자의 상호 작용은 상위성, 상보성, 중합 및 다발성이라는 네 가지 주요 형태로 나타납니다.

상보성- 유전자형에서 두 개 이상의 유전자가 발견되면 특성이 나타날 수 있는 유전자 상호 작용의 한 유형입니다. 따라서 보리의 엽록소 형성에는 두 가지 효소가 참여하는데, 유전자형에 두 효소가 함께 있으면 엽록소는 녹색을 띠고, 유전자가 하나만 있으면 식물은 노란색을 띕니다. 두 유전자가 모두 없으면 식물은 흰색을 띠게 되고 생존할 수 없게 됩니다.

전이- 하나의 비대립유전자가 다른 비대립유전자의 발현을 억제하는 유전자의 상호작용. 예를 들어 흰 레그혼 닭의 깃털 색깔은 두 그룹의 유전자에 의해 제어됩니다.

우성 유전자 - 백색을 담당하는 A;

열성 유전자 - a, 색상;

우성 유전자 - B, 검정색을 담당함;

열성 유전자 - 갈색의 경우.

이 경우 흰색은 검정색의 외관을 억제합니다(그림 4).

쌀. 4. 흰레그혼의 전이 사례()

이형접합체, 흰 암탉, 흰 수탉의 정신을 교배할 때, 우리는 Punnett 격자에서 교배 결과를 볼 수 있습니다: 표현형에 따른 비율의 분할

흰 닭 12마리: 검은 닭 3마리: 갈색 닭 1마리.

중합- 형질의 발달이 서로 다른 염색체에 위치한 여러 비 대립 유전자에 의해 제어되는 현상.

특정 유전자의 우성 대립 유전자가 많을수록 이 특성의 심각도는 더욱 커집니다. 중합의 예는 인간의 피부색 유전입니다. 두 쌍의 유전자가 인간의 피부색을 담당합니다.

이 유전자의 네 가지 대립 유전자가 모두 우성이면 흑인 유형의 피부색이 나타납니다.

유전자 중 하나가 열성이면 피부색은 어두운 혼혈입니다.

두 대립 유전자가 열성이면 색상은 평균 혼혈에 해당합니다. 지배적인 대립유전자가 하나만 남아 있으면 색상은 연한 혼혈색이 됩니다. 네 개의 대립 유전자가 모두 열성이라면 색상은 백인 피부 유형에 해당합니다(그림 5).

쌀. 5. 폴리메리아, 인간의 피부색 유전 ()

자료를 통합하려면 문제를 해결하십시오.

백인 여성과 흑인 남성의 아들이 백인 여성과 결혼했다. 그러한 결혼에서 태어난 아들이 아버지보다 더 어두워질 수 있습니까?

다발성- 하나의 유전자가 여러 특성의 발달을 제어하는 ​​상호 작용, 즉 하나의 유전자가 자체 반응뿐만 아니라 2차 생합성 반응에도 영향을 미치는 효소의 형성을 담당합니다.

예를 들어 결합 조직의 발달 장애를 초래하는 돌연변이 유전자로 인해 발생하는 마르판 증후군(그림 6)이 있습니다.

쌀. 6. 마르팡증후군()

이 장애로 인해 눈의 수정체 탈구, 심장 판막 결함, 길고 얇은 손가락, 혈관 기형 및 빈번한 관절 탈구가 발생하게 됩니다.

오늘 우리는 유전자형이 단순한 유전자 세트가 아니라 이들 사이의 복잡한 상호 작용 시스템이라는 것을 배웠습니다. 형질의 형성은 여러 유전자의 결합된 작용의 결과이다.

서지

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1. Volna.org ().
2. Bannikov.narod.ru ().
3. Studopedia.ru ().

숙제

1. 대립 유전자를 정의하고 상호 작용 형태의 이름을 지정합니다.
2. 비대립유전자를 정의하고 상호작용 형태를 명명합니다.
3. 주제에 대해 제안된 문제를 해결하십시오.

강의 22. 유전자 상호작용

유전 패턴을 연구하면서 G. Mendel은 하나의 유전자가 단 하나의 특성 발달을 담당한다는 가정에서 출발했습니다. 예를 들어, 완두콩 종자의 색 발달을 담당하는 유전자는 종자의 모양에 영향을 미치지 않습니다. 더욱이, 이들 유전자는 서로 다른 염색체에 위치하며, 그들의 유전은 서로 독립적입니다. 그러므로 유전자형은 유기체의 단순한 유전자 집합인 것처럼 보일 수 있습니다. 그러나 멘델 자신은 여러 실험을 통해 자신이 발견한 법칙으로는 설명할 수 없는 유전 현상에 직면했습니다. 따라서 멘델은 종피 색상의 유전을 연구하면서 갈색 종피 형성을 유발하는 유전자가 식물의 다른 부분에서 색소 발달에도 기여한다는 사실을 발견했습니다. 갈색 종피를 가진 식물에는 보라색 꽃이 피었고, 흰색 종피를 가진 식물에는 흰색 꽃이 피었습니다. 흰색 콩과 보라색 콩을 교배하는 다른 실험에서 그는 2세대에 보라색에서 흰색까지 다양한 색조를 얻었습니다. 멘델은 보라색의 유전이 하나의 유전자에 달려 있는 것이 아니라 각각 중간색을 나타내는 여러 유전자에 달려 있다는 결론에 도달했습니다. 멘델은 대립유전자 쌍의 독립적인 유전법칙을 확립했을 뿐만 아니라 유전자 상호작용 교리의 토대를 마련했다고 말할 수 있습니다.

형질 유전 법칙이 재발견된 후, 수많은 실험을 통해 멘델이 확립한 패턴이 정확하다는 것이 확인되었습니다. 동시에 잡종 세대가 분열되는 동안 멘델이 얻은 수치 관계가 항상 관찰되지는 않는다는 사실이 점차 축적되었습니다. 이는 유전자와 특성 사이의 관계가 더 복잡하다는 것을 나타냅니다. 동일한 유전자가 여러 특성의 발달에 영향을 미칠 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 많은 유전자의 영향으로 동일한 특성이 나타날 수 있습니다.

유전자 상호작용

일반적으로 유전자의 상호 작용은 생화학적 성격, 즉 특정 유전자의 영향으로 합성된 단백질의 상호 작용을 기반으로 합니다. 대립유전자와 비대립유전자는 모두 서로 상호작용할 수 있습니다.

대립 유전자의 상호 작용.대립 유전자의 상호 작용에는 여러 유형이 있습니다. 완전한 지배, 열성 특성이 나타나지 않는 경우, 불완전한 지배력, 잡종이 중간 상속 패턴을 나타내는 경우, 공동 지배 , 이 경우 두 특성 모두 잡종에서 표현형으로 나타납니다. 예를 들어, 혈액형 4를 가진 사람들에게서 지배력이 나타납니다. 대립 유전자 i 0 i 0을 가진 사람들의 첫 번째 혈액형, 두 번째 - 대립 유전자 I A I A 또는 I A í 0; 세 번째 - I B I B 또는 I B í 0; 네 번째 그룹에는 I A I B 대립유전자가 있습니다. 압도적 – 두 유형의 동형접합체(AA 및 aa)에 비해 단일잡종 교배(예: Aa)에서 이형접합체의 적합성이 더 좋습니다. 과잉 지배는 단일 잡종 교배 중에 발생하는 이종증으로 정의될 수도 있습니다. 인간의 헤모글로빈 구조를 제어하는 ​​유전자의 정상(S) 대립유전자와 돌연변이(들) 대립유전자 사이의 관계에 대한 가장 유명한 예입니다. 돌연변이 대립유전자(ss)에 대해 동형접합성인 사람들은 심각한 혈액 질환인 겸상 적혈구 빈혈을 앓고 있으며, 이로 인해 대개 어린 시절에 사망합니다(환자의 적혈구는 낫 모양이며 헤모글로빈을 함유하고 있으며 그 구조는 다음과 같이 약간 변경됨). 돌연변이의 결과). 그러나 열대 아프리카와 말라리아가 흔한 기타 지역에서는 세 가지 유전자형 SS, Ss, ss가 모두 인간 집단에 지속적으로 존재합니다(인구의 20-40%가 이형접합성 Ss입니다). 인간 집단에서 치명적인 대립유전자(들)의 보존은 이형접합체(Ss)가 정상 유전자(SS)에 대해 동형접합체보다 말라리아에 더 저항성이 있고, 따라서 선택적인 이점을 갖는다는 사실에 기인하는 것으로 밝혀졌습니다.

비대립유전자의 상호작용 . 유전자가 특정 비 대립 유전자의 발현 특성이나이 유전자의 발현 가능성에 영향을 미치는 경우가 많이 있습니다.

보완적인 상호 작용. 동형접합 또는 이형접합 상태에서 유전자형으로 함께 결합될 때 형질의 새로운 표현형 발현을 결정하는 유전자를 상보적 유전자라고 합니다. 상보적인 유전자 상호작용의 전형적인 예는 닭의 빗살 모양 유전이다(그림 331). 장미 모양과 완두콩 모양의 빗으로 닭을 교배시키면 1세대 전체가 견과 모양의 빗을 갖게 된다.

1세대 교배시 후손들은 빗살 모양에 따라 갈라짐을 보인다: 견과형 9개, 장미형 3개, 완두콩형 3개, 잎형 1개. 유전자 분석에 따르면 장미 모양의 빗을 가진 닭은 유전자형 A_bb, 완두콩 모양 - aaB_, 너트 모양 - A_B_ 및 잎 모양 - aabb, 즉 장미 모양의 발달을 갖는 것으로 나타났습니다. 빗살형은 유전자형에 우성 유전자 A, 완두콩 모양이 하나만 있는 경우에 발생하며, 유전자 B만 존재하고, 유전자 A B가 결합하면 견과 모양 빗살 모양이 나타나고, 이들 유전자의 열성 대립유전자의 결합으로 인해 다음과 같은 현상이 발생합니다. 나뭇잎 모양의 빗 모양.

이중 잡종 교배에서 유전자의 상호 보완적인 상호 작용으로 인해 발생하는 후손의 분할은 멘델의 것과 다릅니다: 9:7, 9:3:4, 13:3, 12:3:1, 15:1, 10:3: 3, 9:6:1. 그러나 이는 모두 멘델의 일반 공식 9:3:3:1을 수정한 것입니다.

전이 . Epistatic은 한 유전자의 대립 유전자가 다른 유전자의 대립 유전자의 효과를 억제하는 유전자의 상호 작용입니다. Epistatic 상호 작용은 보완의 반대입니다. 일부 닭 품종에는 흰색 깃털이 있고 다른 닭 품종에는 색깔이 있는 깃털이 있습니다.

흰 깃털은 흰색 Leghorns-CCII 유전자와 흰색 Plymouth Rocks-ccii와 같은 여러 다른 유전자에 의해 결정됩니다 (그림 332). C 유전자의 우성 대립유전자는 색소 전구체(깃털 색을 제공하는 색소원)의 합성을 결정하고, 열성 대립유전자 c는 색소원의 부재를 결정합니다. 유전자 I은 유전자 C의 작용을 억제하고, 대립유전자 i는 그 작용을 억제하지 않습니다. 따라서 닭의 흰색 착색은 이 착색의 발달을 결정하는 특수 유전자의 존재가 아니라 발달을 억제하는 유전자의 존재에 의해 결정됩니다.

예를 들어 레그혼(CCII)과 플리머스 록스(CCii)를 교배할 때 모든 F1 자손은 흰색을 띠는데, 이는 유전자형에 억제 유전자(CCIi)가 있는지에 따라 결정됩니다. F1 잡종이 서로 교배되면 2세대에서는 13/16 흰색: 3/16 색상 비율로 색상 분할이 발생합니다. 색깔이 있는 자손의 부분은 유전자형이 색깔 유전자를 포함하고 그 억제 인자(C_ii)가 부족한 부분입니다.

중합.흰콩과 보라색 콩을 교배함으로써 멘델은 중합 현상에 직면했습니다. 중합은 동일한 특성의 발달에 2개, 3개 또는 그 이상의 비대립 유전자가 분명한 영향을 미치는 것입니다. 이러한 유전자는 고분자 또는 다중이라고 불리며 해당 색인이 있는 하나의 문자(예: A1, A2, a1, a2)로 지정됩니다. 고분자 유전자는 식물의 키, 종자 무게, 종자유 함량, 사탕무 뿌리의 당 함량, 우유 생산량, 계란 생산, 체중 등 유기체의 대부분의 정량적 특성을 제어합니다.

중합 현상은 1908년 Nelson-Ehle이 밀알의 색깔을 연구하던 중 발견되었습니다(그림 333). 그는 밀알의 색깔 유전은 2~3쌍의 고분자 유전자에 기인한다고 제안했습니다. F1에서 적색밀과 백색밀을 교배할 때 형질의 중간 유전이 관찰되었습니다. 즉, 1세대의 모든 잡종은 연한 붉은색 곡물을 가졌습니다. F2에서는 다음과 관련하여 분할이 있었습니다.

nii 63개의 적립에서 1개의 백립으로.

또한, 붉은색 입자는 진한 빨간색에서 밝은 빨간색까지 색상 강도가 다양했습니다. 관찰을 바탕으로 Nelson-Ehle은 곡물의 색이 세 쌍의 고분자 유전자에 의해 결정된다는 사실을 확인했습니다. 예를 들어 인간의 경우 피부색은 고분자의 종류에 따라 유전됩니다.

다발성.다발성(Pleiotropy)은 유전자의 다양한 작용을 의미합니다. 유전자의 다발성 효과는 생화학적 성격을 띤다. 하나의 유전자의 제어하에 형성된 하나의 단백질 효소는 주어진 특성의 발달을 결정할 뿐만 아니라 다양한 다른 특성과 특성의 생합성의 2차 반응에도 영향을 미친다. 그들을 변화시키게 만드는 것.

유전자의 다면발현 효과는 G. Mendel에 의해 처음 발견되었습니다. 그는 보라색 꽃을 피우는 식물의 잎 겨드랑이에 항상 붉은 반점이 있고 종자 껍질은 회색 또는 갈색이라는 것을 발견했습니다. 즉, 이러한 특성의 발달은 하나의 유전적 요인(유전자)의 작용에 의해 결정됩니다.

인간에게는 겸상 적혈구 빈혈이라는 열성 유전병이 있습니다. 이 질병의 주요 결함은 헤모글로빈 분자의 아미노산 중 하나가 대체되어 적혈구 모양이 변화된다는 것입니다. 동시에 심혈관, 신경계, 소화기 및 배설 시스템에 심각한 장애가 발생합니다. 이는 이 질병에 대한 동형접합성이 어린 시절에 사망한다는 사실로 이어집니다.

다발성이 널리 퍼져 있습니다. 유전자 활동에 대한 연구는 전부는 아니더라도 많은 유전자가 분명히 다발성 효과를 가지고 있음을 보여주었습니다.

따라서 "유전자가 형질의 발달을 결정한다"는 표현은 유전자의 작용이 다른 유전자, 즉 유전형 환경에 달려 있기 때문에 대체로 임의적입니다. 유전자 작용의 발현은 환경 조건의 영향도 받습니다. 따라서 유전자형은 유전자가 상호 작용하는 시스템입니다.

대립유전자 간의 상호작용은 완전 우성, 불완전 우성, 독립적 발현(공동우성)의 세 가지 형태로 발생합니다.

완전한 우성 - 하나의 우성 대립 유전자가 열성 대립 유전자의 발현을 완전히 억제하는 경우, 예를 들어 완두콩의 노란색이 녹색보다 우세합니다.

한 쌍의 대립 유전자 중 하나의 유전자가 특성의 정상적인 발현에 충분한 단백질 생성물의 형성을 제공하지 않을 때 불완전한 우성이 관찰됩니다. 이러한 형태의 유전자 상호작용을 통해 모든 이형접합체와 동형접합체는 표현형이 서로 크게 다릅니다. 불완전한 지배력으로 분열하는 예는 나이트 뷰티(Night Beauty) 꽃의 색깔을 물려받는 것입니다.

붉은색 꽃(AA)이 있는 식물과 흰 꽃(aa)이 피는 식물을 교배하면 F1 잡종은 분홍색 꽃(Aa)을 갖게 됩니다. 따라서 불완전한 지배가 발생합니다. F2에서는 표현형과 유전자형이 모두 1:2:1로 나뉩니다.

완전하고 불완전한 우성 외에도 우성-열성 관계 또는 공동 우성이 없는 경우가 알려져 있습니다. 이형접합성 유기체에서 공동우성인 경우, 각 대립유전자는 표현형에서 이에 의해 제어되는 형질의 형성을 유발합니다.

이러한 대립 유전자 상호 작용의 예는 I 유전자에 의해 결정되는 AB0 시스템에 따른 인간 혈액형의 유전입니다. 이 유전자에는 혈액형 항원을 결정하는 세 가지 대립 유전자 Io, Ia, Ib가 있습니다. 혈액형의 유전은 또한 다중 대립 유전자 현상을 보여줍니다. 인간 인구의 유전자 풀에서 유전자 I은 세 가지 다른 대립 유전자의 형태로 존재하며, 이는 개별 개체에서 쌍으로만 결합됩니다. 이 예 이전에 우리는 두 가지 다른 대립유전자 형태로만 존재하는 유전자에 대해 이야기했습니다. 그러나 많은 유전자는 수백 개의 뉴클레오티드 쌍으로 구성되어 있으므로 유전자의 여러 영역에서 돌연변이가 발생하여 다양한 대립유전자 형태가 발생할 수 있습니다. 각 상동 염색체에는 하나의 대립 유전자가 있으므로, 물론 이배체 유기체는 집단 유전자 풀에 일련의 대립 유전자 중 2개 이하를 갖습니다.

30. 비대립유전자 상호작용

비대립유전자- 이들은 염색체의 다른 부분에 위치하고 다른 단백질을 암호화하는 유전자입니다. 비대립유전자는 서로 상호작용할 수도 있습니다.

이 경우 하나의 유전자가 여러 특성의 발달을 결정하거나 반대로 하나의 특성이 여러 유전자 조합의 영향을 받아 나타납니다. 비대립유전자에는 세 가지 형태와 상호작용이 있습니다.

상보성;

중합.

보완적인(추가) 유전자 활동은 비 대립 유전자의 상호 작용 유형으로, 우성 대립 유전자가 유전자형으로 결합되면 특성의 새로운 표현형 발현을 결정합니다. 이 경우 표현형에 따른 F2 잡종의 분열은 9:6:1, 9:3:4, 9:7, 때로는 9:3:3:1의 비율로 발생할 수 있습니다. 상보성의 예는 호박 열매 모양의 유전입니다. 유전자형에서 우성 유전자 A 또는 B의 존재는 과일의 구형 모양과 열성 유전자의 길쭉한 모양을 결정합니다. 유전자형에 우성 유전자 A와 B가 모두 포함되어 있으면 과일 모양이 원반형이 됩니다. 구형 과일 모양의 품종과 순수 라인을 교배할 때 첫 번째 잡종 세대 F1에서는 모든 과일이 원반 모양을 가지며 F2 세대에서는 표현형이 분할됩니다. 즉, 16개 식물 중 9개 원반 모양의 과일이 있으며 6개는 구형이고 1개는 길쭉합니다.

전이- 비대립유전자의 상호작용으로, 그 중 하나가 다른 유전자에 의해 억제됩니다. 억제 유전자를 상위성이라고 하고, 억제된 유전자를 hypostatic이라고 합니다. 상위성 유전자에 자체 표현형 발현이 없으면 억제제라고 하며 문자 I로 지정됩니다. 비대립유전자의 상위성 상호작용은 우성 및 열성일 수 있습니다. 우성 상위성에서는 hypostatic 유전자(B, b)의 발현이 우성 상위성 유전자(I > B, b)에 의해 억제됩니다. 우성 상위성 동안 표현형 절단은 12:3:1, 13:3, 7:6:3의 비율로 발생할 수 있습니다. 열성 상위증은 hypostatic 유전자의 대립 유전자(i > B, b)의 상위성 유전자의 열성 대립 유전자에 의한 억제입니다. 표현형 절단은 9:3:4, 9:7, 13:3 비율로 발생할 수 있습니다.

중합- 동일한 형질의 발달에 명백히 영향을 미치는 비대립형 다중 유전자의 상호작용; 형질의 발현 정도는 유전자의 수에 따라 달라집니다. 고분자 유전자는 동일한 문자로 지정되며 동일한 유전자좌의 대립 유전자는 동일한 아래 첨자를 갖습니다.

비대립유전자의 고분자 상호작용은 누적적일 수도 있고, 비누적적일 수도 있습니다. 누적(축적) 중합의 경우 특성 발현 정도는 유전자의 총체적 작용에 따라 달라집니다. 우성 유전자 대립 유전자가 많을수록 특정 특성이 더 뚜렷해집니다. 표현형의 F2 절단은 1:4:6:4:1 비율로 발생합니다.

비누적 중합의 경우, 이 특성은 고분자 유전자의 우세한 대립유전자 중 적어도 하나가 존재할 때 나타납니다. 우성 대립유전자의 수는 형질의 발현 정도에 영향을 미치지 않습니다. 표현형 분리는 15:1의 비율로 발생합니다.

예: 인간의 피부색은 4가지 유전자에 따라 달라집니다.