4.4.5. Типы аллельного взаимодействия генов

Как мы уже поняли, существует множество различных генных взаимодействий. Так аллель – это состояние гена – доминантное или рецессивное. Между аллелями одного гена существует взаимодействие в следующих типах –

1. В виде полного доминирования. В F₁ проявляется доминантный признак родителей, т.е. АА=Аа доминантная гомозигота по фенотипу равна гетерозиготе (не различима).

2. Неполное доминирование – АА не = Аа. Неполное доминирование в F₁ связано с промежуточным наследованием признака. Например, у человека большой нос, контролируеися двумя доминантными генами АА, маленький – аа, средний – Аа. Так же наследуются размеры глаз, рта, расстояние между глазами. У растений неполное доминирование наблюдается при наследовании красной и белой окраски цветков у ночной красавицы.

Р ♀АА(кр) х ♂аа(бел)

F₁ – Аа (роз)

F₂ – 1АА(кр) 2Аа(роз) 1аа(бел)

В этом случае гетерозиготные растения имеют розовые цветки и в F₂ наблюдается расщепление в соотношении 1 АА (красные цветки) : 2 Аа (розовые цветки) : 1 аа (белые цветки). При неполном доминировании расщепление по генотипу и фенотипу совпадает.

Анализируя результаты своих исследований, Мендель пришел к выводу, что рецессивные гены в гетерозиготном организме не исчезают, а остаются неизменными и вновь проявляются в последующих поколениях.

3. Аддитивное (суммарное) действие аллелей – когда каждый аллель вносит определенный количественный вклад.

Цвет оболочки ааа – белый

Ааа – розовый

Ааа – красный

ААА – темно-красный,

т.е. чем больше доминантных аллелей, тем больше выраженность признака.

4. Сверхдоминирование – когда гетерозигота по выраженности больше, чем доминантная гомозигота – Аа>АА.

Пример – АА 60 см асс 40см

F₁ Аа 80 см

Доминантные гены в гетерозиготном состоянии проявляются сильнее, чем в гомозиготном. Явление сверхдоминирования объясняет проявление гетерозиса. У человека это связано с жизнеспособностью, общей продолжительностью жизни, выносливостью, особенно сильно это проявляется у метисов. Ген гемоглобина крови – S – нормальный, s – диффектный (кровяные тельца принимает форму полумесяца, и теряют способность переносить кислород к коре головного мозга – серповидно-клеточная анемия), но при этом фенотипически нормальные гетерозиготы Ss еще и не болеют малярией.

5. Кодоминирование – так наследуются, например, у человека группы крови. Ген представлен тремя аллельными состояниями – наличие у гена более, чем 2 аллельных состояний называется множественный аллелизм. Аллели группы крови находятся в 9 паре хромосом человека и обозначаются – IA,IB, I0, причем А и В являются доминантными, 0– рецессивным. При этом IA=IB, IA >I0, IB>I0 парное сочетание этих генов дает 4 групп крови.

1 группа крови определяется наличием в генотипе 2 рецессивных аллелей I⁰I⁰, при этом в сыворотке крови находятся антитела а и в

2 группа крови I^A I^Aили I^A I⁰ – такая кровь содержит на поверхности эритроцитов антигены группы А и в сыворотке антитела в.

3 группа крови I^ВI^Вили I^В I⁰ – такая кровь содержит на поверхности эритроцитов антигены группы В и в сыворотке антитела а.

4 группа крови сочетает в генотипе 2 доминантных аллеля I^A I^В , причем здесь работают оба гена, на поверхности эритроцитов антигены группы А и В, но в сыворотке во избежание агглютинации не содержит антитела а и в. Таким образом, люди с 4 группой крови являются примером кодоминирования, поскольку у них работают оба доминантных гена.

6. Смена доминирования в онтогенезе

Доминирование обусловлено генами, но в ряде случаев оно может зависит от внешних условий. Поэтому в онтогенезе возможна смена доминирования. Так, у культуры рожь от всходов до выхода в трубку доминирует устойчивость к такому заболеванию как мучнистая роса, в фазу колошение – доминирует восприимчивость. При скрещивании пшеницы с нормальным и ветвистым колосом при коротком дне (на юге) колос в потомстве ветвистый, при длинном (на севере) – нормальный.