59. Взаимодействие неаллельных генов. Эпистаз, его виды

Неалле́льные ге́ны — это гены, расположенные в различных участкаххромосоми кодирующие неодинаковыебелки.

При этом либо один ген обусловливает развитие нескольких признаков, либо, наоборот, один признак проявляется под действием совокупности нескольких генов. Выделяют три формы и взаимодействия неаллельных генов:

комплементарность;

эпистаз;

полимерия.

Эпистаз – тип взаимодействия неаллельных генов, когда один ген подавляет действие другого гена. Ген, который подавляет – эпистатический (или супрессор). Подавляемый ген – гипостатический. В зависимости от того, является ген супрессор доминирующим или рецессивным, выделяют доминантный и рецессивный эпистаз.

Доминантный эпистаз (окраска шерсти лошадей)

А – вороная окраска

а – рыжая

В – раннее поседение (серые)

b – не вызывают поседение.

P: ♀(сер) AAВВ   Х   ♂ (рыж) aabb

F₁   AaBb (сер)

♀AaBb       Х   ♂AaBb

  F₂: 9/16 – A_B_ - серые

        3/16 – A_bb - вороные

        3/16 – AaB_ - серые

        1/16 – aabb – рыжие

Расщепление 12:3:1

 

Возможно расщепление. 13:3 – когда фенотипические проявление гена – супрессора совпадает с фенотипическим проявлением, контролирующего одного из аллелей.

Пример, окраска кур

А – пестрая

а – белая

В – супрессор (подавление окраски)

b – не супрессор

P: ♀(бел) AAВВ   Х   ♂ (бел) aabb

F₁   AaBb (бел)

♀AaBb       Х   ♂AaBb

F₂:       9/16 – A_B_ - белые

        3/16 – A_bb - пестрые

        3/16 – аaB_ - белые

        1/16 – aabb – белые

(расщепление 13:3)

 

Рецессивный эпистаз (ген супрессор рецессивен)

Окраска тыкв

А – желтая

а – зеленая

В – проявление цвета

b – супрессор (в его присутствии плоды не окрашены – белые)

 

P: ♀(желт) AAВВ   Х   ♂ (бел) aabb

F₁   AaBb (желт)

♀ AaBb      Х   ♂AaBb

F₂: 9/16 – A_B_ - желтые

        3/16 – A_bb - белые

        3/16 – аaB_ - зеленые

        1/16 – aabb – белые

(Расщепление 9:3:4)

У человека:

Примером эпистаза у человека может служить “бомбейский феномен” в наследовании групп крови. Он описан у женщины, получившей от матери аллель I^B, но фенотипически имеющей первую группу крови. Оказалось, что деятельность аллеля I^B подавлена редким рецессивным аллелем гена “x”, который в гомозиготном состоянии оказывает эпистатическое действие.

Ген , обуславливающий группы крови по системе АВО, кодирует не только синтез специфических белков присущих данной группе, но и наличие их в слюне и других секретах.

60. Взаимодействие неаллельных генов. Полимерия, ее виды.

Неалле́льные ге́ны— этогены, расположенные в различных участкаххромосоми кодирующие неодинаковыебелки.

При этом либо один ген обусловливает развитие нескольких признаков, либо, наоборот, один признак проявляется под действием совокупности нескольких генов. Выделяют три формы и взаимодействия неаллельных генов:

комплементарность;

эпистаз;

полимерия.

Полимерия - Это взаимодействие неаллельных эквивалентных генов, действие которых может взаимоусиливаться.

Виды:

Кумулятивная (накопительная) - действие аллелей суммируется, проявление признака зависит от числа доминантных аллелей.

Некумулятивная – признак контролируется несколькими эквивалентами, но для формирования достаточно хотя бы одного доминантного аллеля.

Кумулятивная. (так наследуются преимущественно количественные признаки).

Пигментация кожи у человека. Допустим, что пигментация человека определяется двумя неаллельными генами, действие которых суммируется.

В разных локусах:

- А₁, А₂ – пигмент,

- а₁, а₂ – нет

 

Р :♀(негр)  А₁А₁А₂А₂  Х   ♂ (бел) а₁а₁а₂а₂

F₁   А₁а₁А₂а₂ - мулат

♀А₁а₁А₂а₂   Х   ♂ А₁а₁А₂а₂

У потомков пигментация кожи варьирует в зависимости от количества доминантных генов.

1/16 –A₁A₁A₂A₂ негры (4 доминантных аллеля)

4/16 – A₁A₁A₂a₂(2/16); A₁a₁A₂A₂(2/16) темные мулаты (3 доминантных аллеля)

6/16 – A₁A₁a₂a₂ (1/16)_; a₁a₁A₂A₂ (1/16)_; A₁a₁A₂a₂ (4/16)_; мулаты (2 доминантных аллеля)

4/16 – A₁a₁a₂a₂ (2/16); a₁a₁a₂A₂ (2/16) светлые мулаты (1 доминантный аллель)

1/16 – a₁a₁a₂a₂ белые (нет доминантных аллелей)

Расщепление: 1:4:6:4:1

Когда много полимерных генов, трудно выявить отношение к различным классам.

Некумулятивная.

A₁ A₁ – треугольная

И a₂ a₂ - овальная

Р :♀(треугольная)  А₁А₁А₂А₂  Х   ♂ (овальная) а₁а₁а₂а₂

F₁   А₁а₁А₂а₂ - треугольная

♀А₁а₁А₂а₂   Х   ♂ А₁а₁А₂а₂

F₂ А₁А₁А₂А₂ –треугольная

A₁a₁a₂a₂ – треугольная 15/16

a₁a₁a₂A₂ - треугольная

а₁а₁а₂а₂ овальная 1/16

расщепление: 15:1

Суммирование действия неаллельных генов - важная особенность полимерии. Суммирование доз полимерных генов обеспечивает существование непрерывных рядов количественных изменений.

Биологическое значение полимерии заключается еще и в том, что определяемые этими генами признаки более стабильны, чем кодируемые одним геном. Организм без полимерных генов был бы крайне неустойчив : любая мутация или рекомбинация приводила бы к резкой изменчивости, а это в большинстве случаев невыгодно.

У животных и растений имеется много полигенных признаков, среди них и хозяйственно ценные: интенсивность роста, скороспелость, у кур – яйценоскость, у крупного рогатого скота – количество молока, в плодах – содержание сахаристых веществ и витаминов и т.д.

Многие морфологические, физиологические и патологические особенности человека определяются полимерными генами: рост, масса тела. Величина артериального давления.развитие таких признаков у человека подчиняется общим законам полигенного наследования очень сильно зависит от влияния условий среды. В этих случаях наблюдается, например, наличие предрасположенности к гипертонической болезни, к ожирению и т.д. Данные признаки при благоприятных условиях среды могут и не проявиться или проявиться в незначительной степени. Это отличие полигенных признаков от моногенных. Изменяя условия среды, можно обеспечить в значительной степени профилактику ряда полигенных заболеваний.