Льюин (Левин) - Гены - 1987 (947308), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Хотя данное положение остается справедливым и в отношении прерывистых генов, свойства их кластеров в этом случае оказываются значительно сложнее. Такое утверждение достаточно спорно, поскольку болыпинство прерывистых генов обнаружено в таких ситуациях, в которых детальный генетический анализ невозможен. Однако очевидно, что генетический взгляд на ген необходимо пересмотреть. У всех видов большое число генов, составляющих геном, организовано в сравнительно небольшое число хромосом. Генетический материал каждой хромосомы представляет собой чрезвычайно длинную последовательность ДНК, содержащую множество линейно расположенных генов.

Довольно долго оставалось загадкой, сколько всего генов существует в геноме. Представление о том, что каждый ген может существовать сам по себе, как уникальное целое, пришлось пересмотреть, когда было обнаружено, что во многих случаях кластеры родственных генов организованы в небольшие семейства. Обычно считалось, что геном довольно стабилен и изменения в его общей структуре и организации происходят крайне редко — лишь в растянутой эволюционно-временной шкале. Однако это противоречит недавно полученным данным о том, что в некоторых случаях в ДНК периодически происходят перестройки и что существуют относительно мобильные компоненты генома.

Сама концепция гена, таким образом, подверглась эволюции. И хотя многие из традиционных подожений данной концепции остались без изменений, были обнаружены исключения, свидетельствующие о том, что ни одно из положений нельзя считать абсолютным. Со времени открытия гена как неизменной единицы наследственности его свойства описывали, исходя из того, что положение гена в хромосоме фиксировано, Из этого в свою очередь было развито представление о том, что генетический материал хромосомы представлен непрерывной нитью ДНК, соответствующей множеству генов. Следуя за раз- витием этих идей, мы сможем дать операциональное опи- сание гена, но это вряд ли поможет нам сформулировать краткое определение.

Элементарный фактор наследственности «Постоянные признаки, появляющиеся в данной группе растений, могут быть получены во всех комбинациях в соответствии с математическими законами сочетаний. Те прнзнаки, которые при передаче потомству проявляются и, следовательно, обнаруживаются у гибридов, называют домиттатттттатми, а те, которые оказываются в скрытом состоянии, называют реиессиеными.

Выражение арецессивиыйтт было выбрано потому, что такие признаки как бы отступают или полностью исчезают у гибридов, но вновь появляются в их потомстве без каких-либо существенных изменений и в предсказуемом соотношении. Промежуточные формы ии в одном из экспериментов обнаружены не былитв Эта (сокращенная) цитата из замечательной статьи Менделя, опубликованной в 1865 г., вводит основную концепцию генетики: существует единица наследственности в виде некоторого фактора, который передается от родителей потомству. Этот дискретный фактор не что иное, как хорошо нам теперь известный ген. Работа Менделя пролила свет на общее поведение гена при наследовании в ряду поколений.

Из этой работы следовало, что отдельный живой организм — это способ, которым ген экспрессируется и увековечивает себя. Суть этого представления изображена на рис. 1.1 в виде чередования поколений. В отличие от запутанных ранее представлений о наследственности работа Менделя утвердила генетику как экспериментазьную науку, введя в нее несколько новых подходов.

Во-первых, исходный набор растений был ичистым по признаку»: каждое растение давало' в потомстве только растения с данным признаком и никогда-с противоположным. Сначала было изучено наследование только одного признака. После этого можно было одновременно исследовать наследование двух признаков или более. Свои эксперименты Мендель поставил на количественную основу, проводя учет потомков каждого типа в каждом скрещивании. Свойства генов, выявленные в работе Менделя, сформулированы в его первом н втором законах. Первый закон рассматривает особенности индивидуального гена.

Организм имеет две копии каждого гена, т.е., выражаясь современным языком, он диплоицеи. Только одна из двух копий гена попадает от родителя к потомку через гаметы (половые клетки). Гаметы, сливаясь, образуют зиготу (оплодотворенное яйцо), несущую по одной копии от каждого родителя. В результате каждый организм получит одну отцовскую копию гена и одну материнскую. Ген может существовать в альтернативных формах, что проявляется в различии признаков — например, красная окраска цветка в противовес белой. Эти формы гена 1. Что такое гену Генетическая точка зрения У млекопитвкицик геплоидисв состопиие — ето только еовмеииое, поем«куте«имело«миле мемду диппоидимми Политвлпми и диппоидимм потомспмм зл ядц«светке йр Спев«сто- о зоил етофит ~~6 — — з.... са вопд Зз У млов д плоидиое состопиие— ето толька временное, пвомемутоелое состои«ив ме|кду теплоидимми окопеиипми Рис.

КК Когда эукариоты «увековечивают» свои гены путем чередования дилл«яд«ого и гаплоидяою состояний, одно яэ состояний преобладает у «взрослого» орзавязма, тогда хах другое связано с образованием замет иди э«тот. Млекопитающие называют аллелями. Закон деза«исилюго расщепление утверждает, что присутствуя одновременно в одном растении, эти аллели не изменяют друг друга, но расщепляются, переходя в различные гамезы, при формировании следующей генерации, У организма, чисто~о по признаку, т.е.

у гомозиготы оба ачлеля одинаковы. Но скрешивание двух родителей, каждый из которых гомознготен по раздаем аллелям, приведет к образованию гибрида, или гетерознготы. Если один ачлель домниаитен, а другой рецессивеи, то организм по своему внешнему виду, или феиотипу, будет только доминантного типа (так что гетерозиготы не отличаются от чистого по признаку доминантного родителя). Но, согласно первому закону Менделя, генетическая конституция, или генотип, гибрида включает в себя оба аллелж Как показано на рнс. 1.2, это можно установить, если скрестить между собой два гибрида и получить второе поколение.

Критическое значение при этом имеет тот факт, что аллелн не смешиваются друг с другом («промежуточных форм не обнаружено»), а сохраняют свою физическую целостносп, взаимодействуя только на уровне экспрессия. Хотя в опытах Менделя исследованные признаки проявляли (к счастью) полное доминирование, так бывает не всегда Доминирование аллелей может быть неполным (ча- я мхи -эзо крайние примеры. У первых взрослое поколение ди- пловддо, у вторых-гаплоидца. Красным цветом уквзаиы диплоицныс (зл) тввип, серым-гвпвоидцмс (пх стичным) или совсем отсутствовать (что иногда называют кодомниантностью).

В последнем случае гетерозиготы отличаются от гомозигот промежуточными свойствами. Например, скрешивание растений львиного зева с красными и белыми цветами дает розовые гибриды. Хотя в этом случае нет доминирования, наблюдается все та же закономерность-гибриды первою поколения (Н) одинаковы. В дальнейших скрещиваниях гибридов абразуются те же численные соотношения, как и при полном доминировании, хотя вместо д зух фенотипов можно различить три. Независимость различных генов Во в~ором законе Менделя утверз«дается а«завис«- мосзнь комбинаяии раэдичньзх генов. Прн скрещивании растения, доминантззого по двум различным признакам, с растением, у которого эти признаки рецессивны, Н по- прежнему состоит из одинаковых растений доминантного типа, Но при последующем скрещивании гибридов Н появляются два класса растений.

Один класс состоит из растений исходных родительских типов. Второй класс включает растения новых фенотипов, с доминантными признаками одного родителя и рецессивными признаками другого. Эти фенотипы называют рекомбииантными Часть 1. Природа генетической информации фф~ ЛЛ ( ''' О О О Ол Гхметы Г Яаия С! Псксявчие Г2 О Р с. '." Апдсди расшспдяются независимо. Двя рсдитсня гсмсэигптны: ЛЛ имеет двс капни дсмиихнтнпгс яддсвя; аа имеет двс копии рснсссивнсга вдпсдя. Квждый образует только один тип гвмст, гхк чтс Г1 (псрвсс гибриднсс псксдснис1 састсит иэ одина.

ксвых гибридных особей Ла. Поскольку Л дпминируст иад а, фснстип потомков Ла такой жс, квк у рсдитсдя ЛЛ !ппквэвис цвстсм). Фенатип рсцссснвнсй гамсэигсты аи показан отсутствием цвсгя. Каждый гибрид Г! абрвэуст гамсты Л и а в одинаковом количестве. При скрсшивянни объединение этих гамст приведет к образованию Г2 (втсрпс гибрндвсс поколение), которое будет састсять ит 1ЛЛ:2Ла.1аа. так как ЛЛ и Ла имеют адинаксвый фснстип, псяучвстся кпвсснчссксс ссппюшснис дсминвятнсгс н рсцсссивнсгс фснстиппв- 3:1.

В тсх случаях, когда фснстип гстсрсэигсты эвнимхс~ прсмсжутсчнсс псдпжснис между рсдишпьскими ЛЛ и аа, Г! будет другим, а в Г2 атипшснис фснптипав будет. 1 дсмнняитный; 2 прамсжутпчных,! рсцссснвный. типами. Они встречаются в обеих возможных (реципрокных) комбинациях. На рис. 1.3 показано, что соотношение потомков различного типа можно обьяснить, предположив, что в процессе образования гамет происходит совершенно случайное объединение одного из аллелей первого признака с олним из аллелей второго.

Характеристики

Список файлов книги