Алельні гени, їх властивості. Гомозиготи та гетерозиготи

Генетика – наука, яка вивчає гени, механізми успадкування ознак та мінливість організмів. У процесі розмноження ряд ознак передається потомству. Було помічено ще в ХІХ столітті, що живі організми успадковують особливості своїх батьків. Першим, хто описав ці закономірності, був Г. Мендель.

Спадковість – властивість окремих особин передавати потомству свої ознаки за допомогою розмноження (через статеві та соматичні клітини). Так зберігаються особливості організмів у низці поколінь. При передачі спадкової інформації немає точне її копіювання, а завжди присутня мінливість.

Мінливість - Придбання індивідуумами нових властивостей або втрата старих. Це важлива ланка у процесі еволюції та адаптації живих істот. Те, що у світі немає ідентичних особин – це заслуга мінливості.

Спадкування ознак здійснюється за допомогою елементарних одиниць успадкування генів. Сукупність генів визначає генотип організму. Кожен ген несе в собі закодовану інформацію та розташований у певному місці ДНК.

Властивості генів

Гени мають ряд специфічних властивостей:

1. Різні ознаки кодуються різними генами;



2. Постійність - за відсутності дії, що мутує, спадковий матеріал передається в незмінному вигляді;



3. Лабільність – здатність піддаватися мутаціям;



4. Специфіка - ген несе в собі особливу інформацію;



5. Плейотропія – одним геном кодується кілька ознак;

Під впливом умов довкілля генотип дає різні фенотипи. Фенотип визначає ступінь впливу організм оточуючих умов.

Алельні гени

Клітини нашого організму мають диплоїдний набір хромосом, вони складаються з пари хроматид, розбитих на ділянки (гени). Різні форми однакових генів (наприклад, карі/блакитні очі), розташовані в одних і тих же локусах гомологічних хромосом, мають назву алельних генів. У диплоїдних клітинах гени представлені двома алелями, один від батька, інший від матері.

Алелі діляться на домінантні та рецесивні. Домінантна алель визначать, яка ознака буде виражена у фенотипі, а рецесивна – передається у спадок, але в гетерозиготному організмі не виявляється.

Існують алелі з частковою домінантністютакий стан називається кодомінантністю, в такому випадку обидві ознаки будуть проявлятися у фенотипі. Наприклад, схрещували квіти з червоними та білими суцвіттями, у результаті наступного покоління отримали червоні, рожеві та білі квіти (рожеві суцвіття і є проявом кодомінантності). Усі алелі позначають літерами латинського алфавіту: великими – домінантними (АА, ВВ), маленькими – рецесивними (аа, bb).

Гомозиготи та гетерозиготи

Гомозигота – це організм, у якому алелі представлені лише домінантними чи рецесивними генами.

Гомозиготність означає наявність однакових алелів обох хромосомах (АА, bb). У гомозиготних організмах вони кодують одні й самі ознаки (наприклад, білий колір пелюсток троянд), у разі все потомство отримає такий самий генотип і фенотипові прояви.

Гетерозигота - Це організм, в якому алелі мають і домінантний, і рецесивний гени.

Гетерозиготність – наявність різних алельних генів у гомологічних ділянках хромосом (Аа, Вb). Фенотип у гетерозиготних організмів завжди буде однаковим і визначається домінантним геном.

Наприклад, А – карі очі, а – блакитні очі, у особини з генотипом Аа будуть карі очі.

Для гетерозиготних форм характерне розщеплення, коли при схрещуванні двох гетерозиготних організмів у першому поколінні ми отримуємо наступний результат: фенотип 3:1, генотип 1:2:1.

Прикладом може послужити успадкування темного і світлого волосся, якщо в обох батьків воно темне. А – домінантна алель за ознакою темного волосся, а – рецесивна (світле волосся).

Р: Аа х Аа

Г: А, а, А, а

F: АА:2Аа:аа

*Де Р – батьки, Г – гамети, F – потомство.

За цією схемою можна побачити, що ймовірність успадкувати від батьків домінантну ознаку (темне волосся) втричі вища, ніж рецесивна.

Дігетерозигота – гетерозиготна особина, яка має дві пари альтернативних ознак. Наприклад, дослідження спадкування ознак Менделем за допомогою насіння гороху. Домінантними характеристиками були жовтий колір та гладка поверхня насіння, а рецесивними – зелений колір та шорстка поверхня. В результаті схрещування вийшло дев'ять різних генотипів та чотири фенотипи.

Гемізигота – це організм з одним алельним геном, навіть якщо він рецесивний, фенотипно завжди виявлятиметься. У нормі вони є у статевих хромосомах.

Відмінність гомозиготи та гетерозиготи (таблиця)

Розмноження, схрещування гомозигот та гетерозигот веде до утворення нових ознак, які необхідні живим організмам для адаптації до мінливих умов зовнішнього середовища. Їхні властивості необхідні при виведенні культур, порід з високими якісними показниками.