Генетическая информация (Темы и ответы на них), страница 3

Существуют два типа деления клеток: один для образования соматических клеток (или клеток тела) и другой для образо­вания половых клеток (гамет). Соматические клетки образуются в результате митоза и необходимы для нормального роста (развития) организма. При митозе все хромосомы удваиваются перед началом деления клетки (репликация ДНК) и распределя­ются поровну между двумя дочерними клетками. В результате все соматические клетки организма обладают одинаковым набо­ром хромосом 2n.

Гаметы нужны только для продолжения рода. Они образуются в процессе мейоза. При этом каждая клетка делится дважды, а число хромосом удваивается лишь один раз.

Вместо одной диплоидной пары образуется четыре гомологичных хромосомы, А, А, а, а, и они распределяются поров­ну между четырьмя образовавшимися гаметами. Каждая гамета получает также одну из хромосом В, В, b, b, соответствующих другому сложному признаку. Согласно Менделю такое распреде­ление хромосом происходит независимо как между четырьмя гаметами, так и между разными признаками.

Другими словами, в процессе мейоза реализуется оператор СОЕДИНЕНИЕ для всех отношений, образующих реляционную базу данных генов, т.е. образуется прямое произведение всех отношений. Например, для трех хромосомных пар, X, Y, Z, получаем следующее отношение R(X, Y, Z):

Здесь Х обозначает сложный признак, включающий в себя все гены, расположенные в одной хромосоме. Они образуют так называемую группу сцепления.

Имеются четыре гаметы. Для каждой из них выбирается некоторая строка из этой таблицы. В результате гамета оказывается укомплектованной полным набором n негомологичных хро­мосом. Пара гамет (одна мужская половая клетка и одна женская) сливаются в процессе оплодотворения. Образующаяся при этом клетка имеет полный диплоидный набор 2n. Возможно, например, такое сочетание:

При расшифровке генетического кода в процессе трансляции участвуют обе гомологичные хромосомы. Обычно один признак является доминантным, а другой рецессивным. Это означает следующее. Если ДНК одной хромосомы указывает на то, что нужно строить белок типа А, а другая хромосома – что нужно его строить в форме а, то предпочтение отдается доминантной аллели А. При этом аллель а блокируется. Существуют также кодоминантные аллели – в этом случае строится как белок А, так и белок а. Например, существуют четыре группы крови: 0, А, В и АВ. Они определяются тремя аллелями одного гена: I^A, I^B и i. Аллели I^A и I^B доминанты по отношению к аллелю i, но кодоминанты по отношению друг к другу. Возможны следующие варианты:

Наборы

отождествляются и образуют один генотип (группу крови) А. Точно так же отождествляются наборы

(группа крови В). Варианты

образуют генотип АВ. Наконец, набор соответствует группе крови 0.

Наиболее богатая генетическая база данных у гетерозигот. Например, в случае гомозигот получаем

Существует несколько копий этих строк, так что каждая гамета укомплектована, но число различных генотипов равно двум. Некоторое разнообразие генотипов достигается с помощью кроссинговера. В стадии мейоза гомологичные хромосомы конъюгируют, так что имеются два-три участка контакта (хиазмы), на которых происходит обмен генами. В результате сложный признак оказывается разделенным на несколько признаков.