Пенетрантность, экспрессивность, норма реакции

Рассматривая действие гена, его аллелей, необходимо учитывать не только генные взаимодействия и действие генов-модификаторов, но и модифицирующее действие среды, в которой развивается организм. Так как от условий среды часто зависит проявится ли данный признак или нет, насколько сильной будет степень его проявления.

Для описания варьирующего проявления генов введены два понятия (1925 г., Тимофеев-Ресовский): пенетрантность и экспрессивность.

Пенетрантность подразумевает возможность проявления или непроявления признака у организмов, одинаковых по исследуемым генам. Пенетрантность выражается долей особей, проявляющих данный признак среди всех особей одинакового генотипа по контролируемому признаку.

Например, у примулы доминантный ген Р определяет розовую окраску цветка. При температуре 15-25⁰С потомство F₂ от скрещивания гетерозигот будет расщепляться в соотношении 3:1( стандартно), при температуре 30-35⁰С – все цветки у потомства второго поколениями будут белыми.

От внешней среды и генов-модификаторов может зависеть и степень выраженности признака. Степень проявления варьирующего признака называется экспрессивностью. Экспрессивность обычно выражают количественно в зависимости от уклонения признака от дикого типа.

Например, у мушки дрозофилы рецессивный ген определяет такой признак как зачаточные крылья. При пониженных температурах гомозигота по рецессивному признаку будет иметь более короткие крылья, чем при нормальной температуре.

Данный факт, что признак может проявиться или не проявится у особей одинакового генотипа в зависимости от условий или варьировать в различных условиях, убеждает в том, что фенотип – это результат действия генов и их взаимодействия в конкретных условиях существования организма.