Определение рецессивного гена
Рецессивный ген является геном, эффекты которого маскируются в присутствии доминирующего гена. каждый организм у которого ДНК, упакованная в хромосомы, имеет два аллеля, или формы гена, для каждого гена: один унаследован от их матери, а другой унаследован от их отца. Рецессивный ген экспрессируется только тогда, когда организм имеет два рецессивных аллеля для этого гена. Это также известно как гомозиготный рецессивный. Если в организме есть одна доминанта и одна рецессивный аллель покажет доминирующая черта.
Менделевское наследство
Грегор Мендель, австрийский монах, живший в 19 веке, считается отцом генетика для его экспериментов на растениях гороха. В одном эксперименте он пересек пурпурно-цветущий горох растение с белым цветущим растением гороха, и все потомство было фиолетовым. Затем, когда он скрестил фиолетовое потомство друг с другом, у 75 процентов их потомков были фиолетовые цветы, а у 25 процентов – белые. Этот эксперимент показывает принцип простого доминантного и рецессивного наследования, которое стало известно как менделевское наследование. Цвет белого цветка был рецессивным, а цвет фиолетового – доминирующим.
В генетике аллели представлены буквами. Например, мы можем иметь заглавную букву P, обозначающую фиолетовый аллель и строчная буква p представляет белый аллель. Доминирующие аллели всегда представлены заглавными буквами, а рецессивные аллели всегда представлены строчными буквами. Различные аллели для одного и того же гена представлены одной и той же буквой.
В эксперименте Менделя растение фиолетового гороха, с которого он начинал, было РР, а растение белого гороха, с которого он начинал, было pp. Все их потомки были pp. Они унаследовали один аллель от каждого родителя, поэтому у них был один аллель для фиолетового и один для белого. Затем, когда Pp x Pp потомства были скрещены, примерно 1/4 потомства были PP, 2/4 были Pp, и 1/4 были pp. Так как 3/4 потомства имели по крайней мере один доминантный аллель P, 3/4 были фиолетовыми. Только 1/4 были пп, поэтому 1/4 были белыми. Несмотря на то, что у 3/4 потомков был рецессивный p-аллель, признак белого цветка был скрыт у 2/4 потомства, маскируемого доминирующим P-аллелем. Рецессивные гены экспрессируются только в том случае, если оба аллеля организма для этого гена являются рецессивными.
Аллели, которые организм имеет в совокупности, известны как их генотип в то время как их внешность и черты являются их фенотип, Растения гороха PP и Pp имели разные генотипы, но оба они имели пурпурный фенотип. Говорят, что организмы с двумя копиями одного и того же аллеля для гена, например растения PP или pp pea, являются гомозиготными по этому гену. Организмы, которые имеют один доминантный и один рецессивный аллель, такие как растения Pp гороха, называются гетерозиготный.
Примеры рецессивных генов
Физические характеристики
Многие признаки контролируются одним геном и являются либо доминантными, либо рецессивными. Ямочки, веснушки, расщелины подбородка и пик вдовы – все это доминирующие черты, поэтому отсутствие этих черт рецессивно. У человека не будет этих черт, если у него есть два рецессивных аллеля. Другие признаки, выраженные из-за рецессивных генов, включают прикрепленные мочки уха, неспособность катиться языком и округлые (по сравнению с миндалевидной) глаза.
Аутосомно-рецессивные расстройства
Конкретные рецессивные гены чаще упоминаются в контексте расстройств. Некоторые расстройства, такие как болезнь Тея-Сакса,клетка анемия и фенилкетонурия (ФКУ) вызываются рецессивными генами в аутосомных хромосомах (хромосомах, которые не являются половые хромосомы ). Tay-Sachs – это расстройство, которое приводит к разрушению нервных клеток, и нет никакого известного лечения от него; люди с этим заболеванием часто умирают к четырем годам. Серповидноклеточная анемия – это заболевание, которое приводит к серповидному красному кровь клетки, которые не могут эффективно переносить кислород; это может привести к боли, анемии и бактериальным инфекциям, и может управляться с помощью фолиевой кислоты, пенициллина и переливания крови. ФКУ вызывает накопление в организме слишком большого количества фенилаланина и может привести к умственной отсталости.
Х-сцепленные рецессивные расстройства
Кроме того, некоторые расстройства вызваны рецессивными генами на Х хромосома и более склонны влиять на мужчин, так как мужчины имеют только одну Х-хромосому и поэтому не имеют доминантной копии аллеля. Х-связанные рецессивные расстройства включают красно-зеленую дальтонизм, гемофилию, расстройство, которое затрудняет свертывание крови и закрытие ран во время травмы, и мышечную дистрофию Дюшенна, которая вызывает мускул вырождение.
Инбридинг Депрессия
Инбридинг, который происходит, когда близкородственные организмы производят потомство, может привести к увеличению экспрессии вредных рецессивных генов. Это связано с тем, что близкородственные люди чаще имеют одни и те же рецессивные гены. Когда потомство в Население менее здоровы и имеют меньше шансов выжить и размножиться из-за рецессивных генов, унаследованных в результате инбридинга, это называется инбридинговой депрессией.
Один из примеров последствий инбридинга был замечен у Карла II в Испании, жившего в 17 веке. Он был последним Габсбургом, чтобы править Испанией. Инбридинг был широко распространен среди королевской семьи в Испании и других странах Европы с целью сохранения «королевской крови»; например, двоюродные братья будут жениться, или дяди будут жениться на племянницах. Карл II был результатом поколений инбридинга и имел физические и умственные недостатки. Он никогда не производил наследника, и, скорее всего, был импотентом.
Это схема родословной Карла II; всех его предков можно проследить до тех же двух людей, Филиппа и Иоганны из Кастилии.
Еще один пример необычной характеристики, которая появилась в результате инбридинга, можно увидеть в семье Фугейт, члены которой жили в сельской местности Кентукки в 19 и 20 веках. В отдаленном районе, в котором они жили, многие семьи вступали в брак, и в этом небольшом Генофонд произошел некоторый инбридинг. В результате многие из потомков Fugates родились с метгемоглобинемией, рецессивным заболеванием, вызывающим синеватый оттенок кожа.
- Ген – Часть ДНК организма, которая передается от его родителей и кодирует для определенной функции.
- аллель – форма гена; это может быть доминирующим или рецессивным.
- Доминантный ген – Ген, который покажет свои эффекты, даже если организм также имеет копию другого аллеля (рецессивного аллеля).
- Инбридинг – Разведение двух организмов, тесно связанных друг с другом.
викторина
1. Какое расстройство вызвано аутосомно-рецессивным геном?A. Красно-зеленая дальтонизмB. гемофилияC. фенилкетонурияD. Мышечная дистрофия Дюшенна
Ответ на вопрос № 1
С верно. Фенилкетонурия, или ФКУ, представляет собой расстройство, вызванное рецессивным геном на аутосомной хромосоме. Дальтонизм, гемофилия и мышечная дистрофия Дюшенна – все это вызвано рецессивными генами на Х-хромосоме, которая является половой хромосомой, а не аутосомно.
2. Что такое инбридная депрессия?A. Тип наследственной депрессии, вызванной инбридингом.B. Табу против инбридинга, которое существует в большинстве культур.C. Снижение вероятности инбридинга в больших популяциях.D. Организмы в популяции с меньшей вероятностью выживают и размножаются из-за инбридинга.
Ответ на вопрос № 2
D верно. Когда происходит инбридинг, у получающегося в результате потомства меньше шансов выжить и размножиться, а на уровне популяции это известно как инбридная депрессия.
3. Пусть F представляет доминантный аллель для веснушек, а f представляет рецессивный аллель. Если у человека нет веснушек, какой у него генотип?A. FFB. FfC. Ф.Ф.D. Варианты A или B
Ответ на вопрос № 3
С верно. Наличие веснушек является доминирующей чертой, а отсутствие веснушек является рецессивная черта, Только человек с генотипом ff покажет фенотип отсутствия веснушек. Поскольку у людей FF и Ff есть по крайней мере одна копия доминантного аллеля F, у них будут веснушки.