Interaction des gènes
Planifier.
1. Types d'interaction génique.
2. Effets complémentaires des gènes.
3. Effet épistasie des gènes.
4. Effet modificateur des gènes.
1) Lors de l'étude des lois de Mendel, nous avons vu qu'un gène produit un trait. Mais dans certains cas, le résultat du métissage ne s'est pas avéré être le même que dans les conditions mendéliennes. Parce que dans certains cas, il a été constaté qu'un caractère est le résultat de l'interaction de deux gènes ou plus, et vice versa, plusieurs caractères apparaissent avec la participation d'un gène. Cela affecte définitivement le rapport de séparation des caractères chez les hybrides. Par conséquent, Har ne considère pas le génotype d'un organisme comme un ensemble de gènes obtenus dans un alloX non apparenté. L'interaction des gènes ne signifie pas l'interaction physique des gènes, mais l'interaction de leurs produits primaires et secondaires dans le processus de développement du caractère.
Les interactions géniques peuvent être divisées en interactions géniques alléliques et non alléliques.
Types d'interaction génique
interactions de gènes alléliques interactions de gènes non alléliques
dominance totale demi-dominance ultra-dominance codominance épistasie complémentaire polymérie
L'interaction des gènes alléliques se produit sous les formes de dominance totale, de dominance partielle, de super dominance et de codominance. Dominance complète - chez tous les hybrides hétérozygotes, le signe d'un seul allèle est pleinement manifesté et le signe du deuxième allèle n'apparaît pas.
En dominance incomplète, le gène dominant ne peut pas exprimer pleinement son trait. Lorsque le trait apparaît avec prédominance, le trait dominant n'apparaît pas chez les hybrides hétérozygotes de la première génération.
L'ultra-dominance est une manifestation plus forte du trait dans le cas de l'hétérozygotie de l'allèle dominant - Aa, par rapport à l'homozygotie - AA.
La codominance est l'apparition de signes spécifiques aux deux allèles dans un organisme hétérozygote.
Habituellement, chaque gène produit indépendamment un trait. Mais dans certains cas, l'allèle d'un gène ne se trouve pas dans la manifestation indépendante du trait, et le deuxième gène peut avoir un effet. Trois types d'effets des gènes non alléliques ont été bien étudiés : la complémentarité, l'épistasie et le polymorphisme.
2) La complémentarité est le fait que les gènes non alléliques produisent chacun un trait individuellement et produisent ensemble un trait différent. En complémentarité, la séparation des caractères chez les hybrides de deuxième génération est de 9:3:3:1, ou 9:7 ou 9:3:4.
Les effets complémentaires des gènes peuvent être différents. Par exemple, lorsque des pois chiches à fleurs blanches sont croisés, des pois chiches à fleurs rouges apparaissent, lorsqu'une souris noire (AAvv) est croisée avec une souris albinos (aaVV), et enfin, on voit apparaître des creux sphériques de différentes couleurs.
Si différentes origines (AAvv et aaVV) mais des pores sphériques sont croisés, seuls des pores à brides (AaVv) sont formés en F1, et la séparation en F2 est de 9: 6: 1, c'est-à-dire 9 à brides, 6 sphériques, 1 petits trous sont produits. Dans ce cas, chacun des gènes complémentaires dominants crée une cavité sphérique dans alloX, et deux gènes dominants complémentaires interagissent pour créer une cavité en forme de rebord. À la suite de l'interaction des allèles récessifs de ces gènes, la cavité de chuzinchok (aavv) se développe.
Dans les cellules des mammifères, un oxil spécial, c'est-à-dire l'interféron, est produit contre le virus. La production d'interféron dépend de l'effet complémentaire de deux gènes non alléliques. L'un de ces gènes est situé sur le deuxième chromosome et l'autre sur le cinquième chromosome.
Dans l'hémoglobine des adultes, il existe quatre chaînes polypeptidiques, chacune contrôlée par le gène alloX. Ainsi, quatre gènes complémentaires sont impliqués dans la synthèse de la molécule d'hémoglobine.
3) Epistasis - dominance de l'effet d'un gène sur l'effet d'un autre gène qui n'a pas d'allèle. Mais dans certains cas, l'épistasie peut survenir sous l'influence d'un gène récessif.Par conséquent, l'effet de l'épistasie des gènes est divisé en deux, c'est-à-dire dominant et récessif. Dans l'épistasie dominante, sous l'influence d'un gène dominant, le second gène dominant ne peut pas produire de trait (A > V). Dans l'épistasie récessive, le gène dominant sous l'influence du gène récessif ne peut pas produire de trait (a>D). Un gène qui manifeste son trait en supprimant l'influence d'un gène qui n'a pas d'allèle est appelé un gène épistatique, et un gène qui ne peut pas manifester son trait est appelé un gène hypostatique.
Les effets épistasiques des gènes ont été bien étudiés chez les chevaux. Si un cheval gris (SSvv) est croisé avec un cheval noir (ssVV), le génotype des hybrides de première génération sera SsVv, et tous seront gris. La coloration grise des hybrides indique la dominance du gène S sur le gène V. Lorsque les hybrides de la première génération sont croisés, à la deuxième génération, les caractéristiques de ce phénotype sont séparées dans le rapport de 12:3:1. Tous les hybrides avec le gène S dominant sont gris, les hybrides avec les gènes V sont noirs et les hybrides avec les deux allèles récessifs sont violets. Dans certains cas, dans l'épistasie dominante, la séparation des caractères de la deuxième génération peut être égale à 13:3. Par exemple, ce résultat est obtenu lors de croisements de poulets (CCII et ccii). Dans l'épistasie récessive, la séparation est dans le rapport de 9:3:4.
4) Le polymérisme est l'apparition d'un caractère sous l'influence de plusieurs gènes non alléliques. Les traits produits par ces gènes polymères sont considérés comme des gènes polymères. Les gènes polymères sont généralement représentés par une seule lettre, c'est-à-dire A1, A2, A3, A4, etc. À la suite de l'accumulation de tels gènes identiques dans un organisme, leur effet augmente. Si le nombre total de gènes polymères est élevé, la caractéristique de l'organisme se développe fortement, s'il est faible, cette caractéristique se développe faiblement. Au début de notre siècle, l'émergence des caractères polymères a été faite par le généticien suédois G. Nilson-Ele (1908) qui a croisé du blé rouge et blanc et a obtenu un rapport de caractères de 3:1 à leur deuxième génération, comme dans croisement monohybride. Mais lorsque certaines variétés de blé présentant de tels signes ont été croisées, à la deuxième génération, les signes n'ont pas été trouvés dans le rapport de 3: 1 mais dans le rapport de 15: 1, c'est-à-dire 15 colorés (rouge) et 1 incolore (flèche). Les grains de blé colorés sont produits dans une couleur uniforme, allant du rougeâtre au brun rougeâtre. Les gènes dominants de l'allèle rouge produisent la couleur rouge et leurs gènes récessifs produisent la couleur blanche. Au fur et à mesure que le nombre de gènes dominants diminue, la caractéristique Ham (couleur rouge) s'affaiblit. Avec une augmentation du nombre de gènes dominants, la caractéristique Xam se manifeste plus fortement, c'est ce qu'on appelle le polymorphisme cumulatif.
Dans certains cas, les gènes polymorphes peuvent déterminer la qualité des traits, pas seulement le nombre. Dans ce cas, l'apparition des symptômes dépend de la présence ou de la charge de gènes dominants, et non du nombre de gènes dominants, et ce score est appelé polymorphisme non cumulatif. De nombreux traits apparaissent sous l'influence de gènes polygéniques. Par exemple: taux de croissance, poids vif, fertilité des poulets, quantité de lait et de graisse, accumulation de vitamines, vitesse des réactions biochimiques, caractéristiques du système nerveux chez les animaux, etc.
La signification biologique de l'effet gène-polymère est que les traits causés par des gènes polygéniques sont plus stables et stables que ceux causés par un seul gène. En l'absence de gènes polymères, l'organisme était facilement sensible à diverses influences, en particulier des facteurs mutagènes.
5) Les gènes qui augmentent ou diminuent l'effet des gènes de base sont appelés gènes modificateurs. Ils ne modifient pas radicalement le signe, mais renforcent et affaiblissent son développement. Les gènes modificateurs peuvent être dominants ou récessifs. Par exemple, chez certaines souris, il a été déterminé que cette couleur ne dépend pas du gène principal qui leur donne une telle couleur, mais de la multiplicité (de 4 à 10) des gènes modificateurs. L'influence des gènes modificateurs conduit à la couleur violette du coramol, du chuchka, du kuy, des chevaux et des fleurs des plantes. On sait que la production de substances est régulée par l'interaction de trois types de gènes : les gènes de structure, les gènes opérateurs et les gènes régulateurs.
Les gènes qui déterminent la séquence d'acides aminés dans les polypeptides sont appelés gènes de structure. De tels gènes ont la capacité de produire une certaine enzyme, et ils peuvent arrêter la synthèse d'une telle enzyme ou la poursuivre si nécessaire. Cette régulation est effectuée par des gènes opérateurs et des gènes régulateurs. Un gène opérateur augmente ou diminue l'activité d'un gène de structure à la demande d'un gène régulateur.
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