Аллельное исключение

Аллельным исключением называется отсутствие или инактивация одного из пары генов; в этом случае в фенотипе присутствует продукт другого гена (гемизиготность, делеция, гетерохроматизация участка хромосомы, в котором находится нужный ген).

 

ВИДЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НЕАЛЛЕЛЬНЫХ ГЕНОВ

Комплементарность, эпистаз, полимерия.

Неаллельные гены — гены, расположенные или в неидентичных локусах гомологичных хромосом, или в разных парах гомологичных хромосом.

Комплементарность

Комплементарность — вид взаимодействия неаллельных генов, при котором признак формируется в результате суммарного сочетания продуктов их доминантных аллелей. Имеет место при наследовании ореховидной формы гребня у кур, синей окраски баклажанов, зеленого оперения у волнистых попугайчиков и пр.

Ореховидная форма гребня у кур обусловливается взаимодействием двух доминантных аллелей комплементарных генов А и В (А_В_). Сочетание одного из этих генов в доминантном, а другого в рецессивном состоянии вызывает формирование либо розовидного (А_bb), либо гороховидного гребня (ааВ_). У особей с генотипом aabb — листовидный гребень.

P ♀АaBb ореховидный × ♂AаBb ореховидный
Типы гамет AB Ab aB ab   AB Ab aB ab

 

  AB Ab aB ab
 
AB AABB ореховидный AABb ореховидный AaBB ореховидный AaBb ореховидный
Ab AABb ореховидный AАbb розовидный AaBb ореховидный Aabb розовидный
aB AaBB ореховидный AaBb ореховидный aaBB гороховидный aaBb гороховидный
ab AaBb ореховидный Aabb розовидный aaBb гороховидный aabb листовидный

Ореховидная форма гребня — 9/16, розовидная форма гребня — 3/16, гороховидная форма гребня — 3/16, листовидная форма гребня — 1/16. Расщепление по фенотипу 9:3:3:1.

Темно-синяя окраска плодов баклажанов формируется в результате взаимодействия продуктов двух неаллельных доминантных генов А и В. Растения, гомозиготные по любому из соответствующих рецессивных аллелей а и b или по ним обоим, имеют белые плоды.

  AB Ab aB ab
 
AB AABB синяя AABb синяя AaBB синяя AaBb синяя
Ab AABb синяя AАbb белая AaBb синяя Aabb белая
aB AaBB синяя AaBb синяя aaBB белая aaBb белая
ab AaBb синяя Aabb белая aaBb белая aabb белая

Синяя окраска плодов у баклажанов — 9/16, белая окраска плодов у баклажанов — 7/16. Расщепление по фенотипу 9:7. При комплементарном действии генов расщепление по фенотипу может быть не только 9:3:3:1 и 9:7, как в приведенных выше примерах, но и 9:6:1 и 9:3:4.

Эпистаз

Эпистаз — вид взаимодействия неаллельных генов, при котором одна пара генов подавляет (не дает проявиться в фенотипе) другую пару генов.

Ген-подавитель называют эпистатичным (эпистатическим), подавляемый ген — гипостатичным (гипостатическим).

Если эпистатичный ген не имеет собственного фенотипического проявления, то он называется ингибитором и обозначается буквой I (i).

Если эпистатичный ген — доминантный, то эпистаз также называется доминантным. Расщепление по фенотипу при доминантном эпистазе может идти в отношении 12:3:1, 13:3, 7:6:3. Если эпистатичный ген — рецессивный, то эпистаз называется рецессивным, и в этом случае расщепление по фенотипу может быть 9:3:4, 9:7, 13:3.

Примером доминантного эпистаза является наследование белой окраски плодов тыквы. При этом ген В отвечает за желтую окраску плодов тыквы, b — зеленую окраску; I — эпистатичный ген, подавляет В и b, вызывая белую окраску; ген i на формирование окраски влияния не оказывает.

P ♀IiBb белая × ♂IiBb белая
Типы гамет IB Ib iB ib   IB Ib iB ib

 

  IB Ib iB ib
 
IB IIBB белая IIBb белая IiBB белая IiBb белая
Ib IIBb белая IIbb белая IiBb белая Iibb белая
iB IiBB белая IiBb белая iiBB желтая iiBb желтая
ib IiBb белая Iibb белая iiBb желтая iibb зеленая

Белая окраска плодов тыквы — 12/16, желтая окраска плодов тыквы — 3/16, зеленая окраска плодов тыквы — 1/16. Расщепление по фенотипу 12:3:1.

Примером рецессивного эпистаза является наследование белой окраски шерсти у мышей. При этом ген А отвечает за серую окраску шерсти, а — за черную окраску, I — не оказывает влияния на проявление признака, i — эпистатичный ген, подавляющий гены А и а и вызывающий белую окраску.

P ♀IiAa серая × ♂IiAa серая
Типы гамет IA Ia iA ia   IA Ia iA ia

 

  IA Ia iA ia
 
IA IIAA серая IIAa серая IiAA серая IiAa серая
Ia IIAa серая IIaa черная IiAa серая Iiaa черная
iA IiAA серая IiAa серая iiAA белая iiAa белая
ia IiAa серая Iiaa черная iiAa белая iiaa белая

Серая окраска шерсти у мышей — 9/16, черная окраска шерсти у мышей — 3/16, белая окраска шерсти у мышей — 4/16. Расщепление по фенотипу 9:3:4.

Полимерия

Это вид взаимодействия двух и более пар неаллельных генов, доминантные аллели которых однозначно влияют на развитие одного и того же признака. Полимерное действие генов может быть кумулятивным и некумулятивным. При кумулятивной полимерии интенсивность значения признака зависит от суммирующего действия генов: чем больше доминантных аллелей, тем больше степень выраженности признака. При некумулятивной полимерии количество доминантных аллелей на степень выраженности признака не влияет, и признак проявляется при наличии хотя бы одного из доминантных аллелей. Полимерные гены обозначаются одной буквой, аллели одного локуса имеют одинаковый цифровой индекс, например А1а1А2а2А3а3.

Кумулятивная полимерия имеет место при наследовании окраски зерновок пшеницы, чешуек семян овса, роста и цвета кожи человека и т.д.

P ♀A1A1A2A2 черные чешуйки × ♂a1a1a2a2 белые чешуйки
Типы гамет A1A2   a1a2
F1 A1a1A2a2 серые чешуйки, 100%
P ♀A1a1A2a2 серые чешуйки × ♂A1a1A2a2 серые чешуйки
Типы гамет A1A2 A1a2 a1A2 a1a2   A1A2 A1a2 a1A2 a1a2

 

  A1A2 A1a2 a1A2 a1a2
 
A1A2 A1A1A2A2 черные A1A1A1a2 темно-серые A1a1A2A2 темно-серые A1a1A2a2 серые
A1a2 A1A1A2a2 темно-серые A1A1a2a2 серые A1a1A2a2 серые A1a1а2a2 светло-серые
a1A2 A1a1A2A2 темно-серые A1a1A2a2 серые a1a1A2A2 серые a1a1A2a2 светло-серые
a1a2 A1a1A2a2 серые A1a1a2a2 светло-серые a1a1A2a2 светло-серые a1a1a2a2 желтые

Черные чешуйки семян у овса — 1/16, темно-серые чешуйки семян у овса — 4/16, серые чешуйки семян у овса — 6/16, светло-серые чешуйки семян у овса — 4/16, желтые чешуйки семян у овса — 1/16. Расщепление по фенотипу 1:4:6:4:1.

Некумулятивная полимерия имеет место при наследовании формы плодов пастушьей сумки.

P ♀A1A1A2A2 треугольные × ♂a1a1a2a2 овальные
Типы гамет A1A2   a1a2
F1 A1a1A2a2 треугольные, 100%
P ♀A1a1A2a2 треугольные × ♂A1a1A2a2 треугольные
Типы гамет A1A2 A1a2 a1A2 a1a2   A1A2 A1a2 a1A2 a1a2

 

  A1A2 A1a2 a1A2 a1a2
 
A1A2 A1A1A2A2 треугольные A1A1A1a2 треугольные A1a1A2A2 треугольные A1a1A2a2 треугольные
A1a2 A1A1A2a2 треугольные A1A1a2a2 треугольные A1a1A2a2 треугольные A1a1а2a2 треугольные
a1A2 A1a1A2A2 треугольные A1a1A2a2 треугольные a1a1A2A2 треугольные a1a1A2a2 треугольные
a1a2 A1a1A2a2 треугольные A1a1a2a2 треугольные a1a1A2a2 треугольные a1a1a2a2 овальные

Треугольная форма плодов у пастушьей сумки — 15/16, овальная форма плодов у пастушьей сумки — 1/16.

Плейотропия — множественное действие генов. Плейотропное действие генов имеет биохимическую природу: один белок-фермент, образующийся под контролем одного гена, определяет не только развитие данного признака, но и воздействует на вторичные реакции биосинтеза других признаков и свойств, вызывая их изменение.

Плейотропное действие генов впервые было обнаружено Г. Менделем, который установил, что у растений с пурпурными цветками всегда имелись красные пятна в пазухах листьев, а семенная кожура была серого или бурого цвета. То есть развитие этих признаков определяется действием одного наследственного фактора (гена).

У человека встречается рецессивная наследственная болезнь — серповидно-клеточная анемия. Первичным дефектом этой болезни является замена одной из аминокислот в молекуле гемоглобина, что приводит к изменению формы эритроцитов. Одновременно с этим возникают нарушения в сердечно-сосудистой, нервной, пищеварительной, выделительной системах. Это приводит к тому, что гомозиготный по этому заболеванию ребенок погибает в детстве. Причиной синдрома Марфана является доминантная мутация гена, контролирующего одновременно рост, длину пальцев, формирование интеллекта и форму хрусталика. Для человека с этим синдромом характерен комплекс следующих признаков — высокий рост, очень длинные гибкие («паучьи») пальцы, повышенный интеллект, близорукость.

Плейотропия широко распространена. Изучение действия генов показало, что плейотропным эффектом, очевидно, обладают многие, если не все, гены.

Таким образом, выражение «ген определяет развитие признака» в значительной степени условно, так как действие гена зависит от других генов — от генотипической среды. На проявление действия генов влияют и условия окружающей внешней среды. Следовательно, генотип является системой взаимодействующих генов.






Дата добавления: 2016-05-30; просмотров: 4163; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2021 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.03 сек.