ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕАЛЛЕЛЬНЫХ ГЕНОВ

Часто на один признак организма могут оказывать влияние несколько пар неаллельных генов(полигенное наследование).

Взаимодействие неаллельных генов происходит по типам:

Комплементарность.Комплементарное действие проявляется при одновременном присутствии в генотипе организмов двух доминантных неаллельных генов. Каждый из доминантных генов может проявляться самостоятельно, если другой находится в рецессивном состоянии, но их совместное присутствие в зиготе обусловливает новое состояние признака.

Эпистаз -взаимодействие двух неаллельных (т. е. относящихся к разным локусам) генов. Гены, подавляющие действие других неаллельных генов, называются супрессорами .Они могут быть как доминантными,так и рецессивными ( например А - В-или bbA-). Белые поросята имеют минимум один доминантный ген-подавитель I.Черные поросята гомозиготны по рецессивному аллелю i, не препятствующему формированию окраски, и несут доминантный аллель Е, детерминирующий образование черного пигмента. Красные поросята (eeii) лишены доминантного ген-подавителя I и доминантного гена, определяющего черную окраску

Полимерия, полигения - обусловленность одного сложного признака многими неаллельными генами, действие которых суммируется в признаке. Такие гены называются полигенами. В условиях неоднородной внешней среды полимерия приводит к непрерывной, или количественной, изменчивости признака в популяции.

В некоторых случаях установлено, что проявление конкретного признака зависит от количества доминантных генов, вносящих вклад в его развитие. Например, при скрещивании краснозерных пшениц с белозерными было установлено, что растения с генотипом А1А1А2А2 имеют красные зерна, растения а1а1а2а2– белые зерна, растения с тремя доминантными генами – красноватую окраску, а растения с двумя и одним геном – более бледную окраску. Таким образом, накопление определенных аллелей в генотипе может вести к изменению выраженности признаков.

Каждый из доминантных генов не может вызвать появление окраски, определяемой пигментом антоцианом. У душистого горошка есть ген А, обусловливающий синтез бесцветного предшественника пигмента — пропигмента. Ген В определяет синтез фермента, под действием которого из пропигмента образуется пигмент. Цветки душистого горошка с генотипом ааВВ и ААbb имеют белый цвет: в первом случае есть фермент, но нет пропигмента, во втором -есть пропигмент, но нет фермента, переводящего пропигмент в пигмент.Полимерное действие генов связано с тем, что несколько неаллельных генов могут отвечать за один и тот же признак, усиливая его проявление. Гены, отвечающие за развитие количественных признаков, обладают суммарным эффектом.

Признаки, зависящие от полимерных генов, относят к количественным.

Степень проявления признака зависит от числа доминантных аллелей. Чем больше доминантных генов, тем сильнее проявляется признак.

Неаллельные гены отвечают за реализацию одного и того же признака их обозначают одной и той же буквой, цифрами указывая число аллельных пар.

Примеры: за пигментацию кожи у человека отвечают полимерные неаллельные гены S1 и S2.

В присутствии доминантных аллелей этих генов синтезируется много пигмента, рецессивных - мало. Интенсивность пигментации кожи зависит от количества пигмента и определяется количеством доминантных генов.

От брака между женщиной с черным цветом кожи и мужчиной с белой кожей родятся мулаты, имеющие промежуточную окраску кожи. От брака между мулатами с генотипом S1S1S2S2 могут рождаться дети с пигментацией кожи от светлой до темной:

Вероятность рождения ребенка с белым и черным цветом кожи равна 1/16.

Многие количественные признаки наследуются по принципу полимерии: рост, масса и другие.

СЦЕПЛЕНИЕ ГЕНОВ

Признаков у организма намного больше, чем хромосом.

У человека насчитывают 23 пары (46) хромосом.

Генов от 100 тыс. до 1 млн.

В каждой хромосоме находится много генов.

Гены наследуются сцепленно с хромосомой.

Наследование генов, локализованных в одной хромосоме, называется сцепленным наследованием.

Гены, локализованные в одной хромосоме, образуют группу сцепления.

В гомологичных хромосомах находятся одинаковые гены, и группу сцепления составляют две гомологичные хромосомы.

Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом.

Примеры групп сцепления:

человек - 23 группы сцепления (46 хромосом)

муха дрозофилы - 4 группы сцепления (8 хромосом)

кенгуру - 6 групп сцепления (12 хромосом)

речной рак – 100 групп сцепления (200 хромосом)

Закономерности сцепленного наследования были изучены Томасом Морганом на мухах дрозофилах.

Во время мейоза при конъюгации гомологичные хромосомы обмениваются частями (кроссинговер)

Гены, находящиеся в одной хромосоме, сцеплены не абсолютно.

Перекомбинации (возникающие при неполном сцеплении генов в хромосомах) увеличивают возможность комбинативной изменчивости.

Вследствие кроссинговера отбор в процессе эволюции может идти не по целым группам сцепления, а по отдельным генам, что увеличивает резерв наследственной изменчивости и дает материал для отбора организмов

Частота кроссинговера выражается отношением числа кроссоверных особей к общему числу особей

Кроссинговер характеризует расстояние между генами.

Единица расстояния между генами, равная 1% кроссинговера, называется морганидой

При расстоянии в 50 морганид и более признаки наследуются независимо (несмотря на локализацию их в одной хромосоме)