Плейотропия ( множественное действие гена )

Плейотропия - явление влияния одного гена на развитие нескольких признаков

· Причина плейотропного влияния гена в действии первичного продукта этого гена (фермента, белка) на различные процессы в организме, участие его в формировании других признаков организма

· Чем раньше в процессе онтогенеза особи проявится действие плейотропного гена, тем на большее количество признаков он будет влиять

 

Схемы действия плейотропного гена

Ген

 

Белок-фермент

Последовательность химических реакций

метаболизма

Признак А Признак В Признак С

· При плейотропии ген, влияя на один основной признак, изменяет проявление других генов, т. е. является геном-модификатором (возможно, что все гены являются основными для одного признака и модификаторами для многих других признаков, т. е. фенотип - результат взаимодействия генов всего фенотипа с внешней средой в онтогенезе особи)

v Примером плейотропного действия гена у человека является наследственное заболевание - арахнодактилия («паучьи пальцы»), или болезнь Морфана - ненормально длинные пальцы рук и ног, деформация лица, аномалии хрусталика и плохое зрение, порок сердца, прогрессирующая глухота (такой болезнью страдал Н. Паганини)

v У дрозофилы ген белой окраски глаз одновременно влияет на цвет тела, длину крыльев, строение полового аппарата, снижает плодовитость, уменьшает продолжительность жизни

v У растения водосбора ген окраски венчика одновременно влияет на высоту растения, количество и размер семян, цвет стебля и листьев

v Мутация одного гена человека, кодирующего синтез белка гемоглобина приводит к формированию множества патологических признаков (серповидно-клеточная анемия): анемия, поражение сердца, почек и мозга

 

Основы селекции

Селекция (лат. selektio – отбор) – наука и отрасль с.-х. производства, разрабатывающая теорию и методы создания новых и улучшения существующих сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов путём искусственного мутагенеза, гибридизации и отбора

· Научные основы селекции развиты в классических трудах Ч. Дарвина «Происхождение видов» и «Изменение животных и растений в домашнем состоянии» (селекция как процесс является специфической формой эволюции, подчиняющейся общим закономерностям; отличительная особенность селекции как эволюционного процесса состоит в замене естественного отбора на искусственный)

· Теоретической основой селекции является генетика; используются достижения молекулярной биологии, биохимии, экологии, эволюционной теории, генной и клеточной инженерии, наук о растениях, животных и микроорганизмах

Порода, сорт, штамм – созданная в результате селекции искусственная популяция организмов, обладающая специфическим генофондом и наследственно закреплёнными морфологическими, физиологическими признаками и продуктивностьюктивностью

· Каждая порода или сорт имеет свойственную только ему норму реакции

· Породы и сорта имеют общие особенности, резко отличающие их от диких предков:

1. Сильно развиты отдельные признаки, бесполезные или вредные для самих организмов, но необходимые человеку

2. Размеры и продуктивность выше, чем у родственных диких видов

3. Лишены средств защиты, менее устойчивы к неблагоприятным условиям внешней среды (болезни, вредители и т.д.)

4. Прихотливы, требовательны к условиям содержания и выращивания

5. Обладают бедным генофондом, по сравнению с дикими предками

6. Наиболее полная реализация признаков и продуктивности возможна только в определённых условиях содержания (поэтому для каждого района необходимо иметь свои сорта и породы, т. е. они рацонированы)

7. Обладают специфическими хозяйственно ценными комплексами признаков, отсутствующими у диких предков

8. Разные породы и сорта одного вида по разному реагируют на изменение среды (обычно наибольшему изменению подвергается прежде всего доминирующий хозяйственно ценный признак

· Существуют система госпредприятий по проверке пород и сортов (племенные хозяйства у животных)

Повышение урожайности сортов и продуктивности пород

Улучшение качества продукции

· Задачи селекции Повышение устойчивости к неблагоприятным условиям среды

Экологическая пластичность пород и сортов

Пригодность для механизированного или промышленного выращивания

· Основная задача селекции – создание высокопродуктивных пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов, удовлетворяющих пищевые, технические, эстетические и иные потребности человека

· Основными разделами селекции как науки являются:

1. Учение об исходном материале

2. Учение о типах и источниках наследственной изменчивости

3. Учение о роли среды в развитии признаков и свойств пород и сортов

4. Теория искусственного отбора

5. Теория отдалённой гибридизации

6. Учение о полиплоидах

7. Экологическая и частная генетика сортов, пород и видов