Question

1)Які біохімічні основи множинної дії генів? 2)У чому полягає цілісність генотипу? 3)Чим зумовлена цитоплазматична спадковість?

Answer 1

1На формування певних станів ознак впливає взаємодія кількох генів. Але існує і протилеж­не явище, притаманне більшості генів, коли на прояв станів різних ознак впливає одна алель, що дістало назву множинної дії генів. Наприклад, у людини відоме захворювання галактоземія, пов'язане з рецесивною мутацією гена, який кодує утворення фер­менту, потрібного для засвоєння клітинами молочного цукру (галак­този). Водночас ця мутація призводить до недоумкуватості, сліпоти, розпаду (цирозу) печінки. При іншому захворюванні - арахнодактилії, зумовленому мутацією домінантної алелі, у людини видов­жуються пальці кінцівок (так звані «павучі пальці»), спостерігають­ся неправильне положення кришталика ока та вроджені вади серця. У дрозофіли білоокість (відсутність червоного пігменту очей) визна­чається рецесивною алеллю, яка, крім того, забезпечує світле забар­влення тіла, знижує плодючість, змінює будову статевих органів, зменшує тривалість життя.

У гороху посівного алель, яка визначає бурий колір шкірки на­сіння, водночас зумовлює й фіалкове забарвлення віночка. У кар­топлі домінантна алель спричинює рожеве забарвлення бульб і чер­воно-фіалкове - віночка, а у гомозиготних за рецесивною алеллю рослин бульби та віночки синюваті або білі.

Отже, генотип особин кожного виду є цілісною системою, хоча складається з окремих генів, які можуть відокремлюватись один від одного й успадковуватись незалежно. Його цілісність, яка склалася в процесі тривалого історичного розвитку, виявляється у тому, що формування більшості ознак організму є результатом взаємодії як алельних, так і неалельних генів, а більшість генів впливає на про­яв кількох ознак. --------------------------------------------------------

Модифікаційна мінливість та її властивості

Одна з основниз проблем генетики – це з’ясування співвідносної ролі генотип та умов довкілля у формуванні фенотипу організмів. Учені давно помітили, що однояйцеві близнята, тобото організми з однаковим генотипом, відрізняються фенотипно, якщо розвивались у різних умовах. Це прояв неспадкової мінливості.

Неспадкова мінливість називається ще модифікаційною. Дослідження модифікаційної мінливості дають можливість з’ясувати, яким чином спадкова інформація організмів реалізується у певних умовахіснування. Вивчення модифікаційної мінливості має важливе значеня для розвитку еволюційних уявлень, оскільки еволюція здійснюється внаслідок взаємодії зовнішніх факторів з фенотипами, тож для виникнення пристосувань організмів до умов довкілля мають значення всі види мінливості.

Модифікаційна мінливість - це зміни ознак організму (фенотипу), спричинені факторами умов існування і не пов’язані зі змінами генотипу. Модифікації – це реакції на зміни інтенсивності певних чинників довкілля, однакові для всіх генотипно подібних організмів. Нариклад, у всіх особин рослини – стрілиці, занурених у воду, утворюються довгі і тонкі листки, у тоді як у тих, що ростуть на суходолі, вони стрілоподібної форми.

Ступінь вираження модифікації прямо залежить від інтенсивності та тривалості дії на організм певного чинника. Так, у рачка артемії ступінь волохатості задньої частини черевця залежить від солоності води: вона тим більша, чим нижча солоність.

Як показали дослідження, модифікації можуть зникати протягом життя особини, якщо припиняється дія фактора, яких їх спричиняє. Наприклад, загар людини поступово зникає в зимку.

Певні модифікаційні зміни, які виникають переважно на ранішних етапах онтогенезу, можуть зберігатися впродовж усього життя особини, але не успадковуються. Наприклад, викривлення кісток нижніх кінцівок унаслідок рахіту залишається на все життя, але у батьків, які перехворіли на рахіт, народжується нормальні діти, якщо під час свого розвитку вони отримували необхідну кількість вітаміну D.

Модифікації відіграють важливу роль у житті організмів. Більшість із них спрямована на пристосування організмів до змін дії тих чи інших факторів довкілля. Наприклад, заміна шерсті ссавців на густішу під час осіннього линяння сприяє захисту від низьких температур і т.д.

Answer 2

1. Біохімічні основи множинної дії генів:

Множинна дія генів означає, що властивості організму формуються не тільки внаслідок дії окремих генів, але й через взаємодію різних генів між собою. Це відбувається через різноманітні біохімічні механізми, які впливають на експресію генів та функціонування білків, що вони кодують.

Один із основних механізмів множинної дії генів - це синергія. Вона спостерігається тоді, коли дія двох або більше генів разом є сильнішою, ніж сума їх окремих дій. Наприклад, в одних випадках два гени можуть спричинити збільшення експресії одного спільного білка, що призведе до підсилення певної функції організму.

Зворотний вплив множинної дії - антагонізм. Він виникає, коли один ген зменшує або пригнічує дію іншого гена. Таким чином, їх спільна дія може знизити певну функцію чи прояв організму.

2. Цілісність генотипу:

Цілісність генотипу вказує на те, що властивості організму не можна пояснити або зрозуміти шляхом аналізу окремих генів або їх дій. Всі гени взаємодіють і впливають один на одного, створюючи генетичний контекст, в якому реалізується фенотип (зовнішній вигляд і характеристики організму).

Цілісність генотипу виникає через множинну дію генів та інші генетичні механізми, такі як епігенетика, деякі форми генетичної рекомбінації та інші процеси. В результаті взаємодії генів та їхньої окремої експресії можуть з'являтися нові якості, які не можуть бути передбачені, спираючись тільки на дослідження окремих генів.

3. Цитоплазматична спадковість:

Цитоплазматична спадковість (цитоплазматична успадкуваність) відноситься до способу передачі спадкової інформації через органели цитоплазми клітини, зокрема мітохондрії і хлоропласти.

У клітині наявні два види генетичного матеріалу: ядерний ДНК (міститься у ядрі клітини) і мітохондріальна (хлоропластова) ДНК, яка міститься в органелах - мітохондріях і хлоропластах. Цитоплазматична спадковість означає, що деякі характеристики організму можуть успадковуватися через мітохондріальну ДНК (материнська успадкуваність), а не тільки через ядерний ДНК (патеринська успадкуваність).

Цитоплазматична спадковість може впливати на різноманітні характеристики організму, включаючи енергетичний метаболізм, стійкість до певних хвороб, адаптацію до зміни середовища та інші біологічні функції. Оскільки мітохондрії та хлоропласти успадковуються від матері, цитоплазматична спадковість стежить за лінією матері (материнська лінія успадкування).