Взаимодействие аллельных генов
Признаки проявляются в результате взаимодействия генотипа с окружающей средой. Генотип – это совокупность генов организма. Но генотип – это не просто сумма генов, а результат их сложного взаимодействия. Взаимодействуют между собой не гены, а продукты, которые кодируются этими генами.
Различают следующие типы взаимодействия аллельных генов:
1. Полное доминирование – взаимодействие аллельных генов, при котором один аллель полностью подавляет проявление другого (наследование окраски семян гороха). При скрещивании гетерозигот в случае полного доминирования в потомстве наблюдается расщепление по фенотипу 3:1 (3 части желтых и 1 часть зеленых), а по генотипу 1(АА):2(Аа):1(аа).
Наследование резус фактора у человека – также пример полного доминирования. Резус-положительные люди могут быть доминантными гомозиготами и гетерозиготами, резус-отрицательные – только рецессивные гомозиготы.
2. Неполное доминирование (промежуточный характер наследования) – когда один аллель не полностью подавляет другой и появляется промежуточный признак. В опытах Менделя наблюдалось явление полного доминирования, поэтому фенотипически гетерозиготы ничем не отличались от доминантных гомозигот. Но в природе чаще наблюдается явление неполного доминирования, когда гетерозиготы имеют собственный фенотип. Например, при скрещивании гомозиготных растений ночная красавица с красными (АА) и белыми (аа) цветами в первом поколении наблюдается единообразие гибридов, но все растения имеют розовые цветки.
Во втором поколении расщепление по фенотипу и по генотипу одинаково: 1 часть растений с красными цветками, 2 – с розовыми, 1 – с белыми.
3. Сверхдоминирование – взаимодействие аллельных генов, при котором доминантный аллель в гетерозиготном состоянии проявляется сильнее, чем в гомозиготном. Это взаимодействие рассмотрим на примере продолжительности жизни у мушки дрозофилы. А – аллель нормальной продолжительности жизни, а – летальный аллель.
4. Кодоминирование – взаимодействие аллельных генов, при котором в гетерозиготном состоянии проявляются признаки, определяемые обеими аллелями. Рассмотрим данное взаимодействие на примере наследования четвертой (АВ) группы крови человека.Эритроциты лиц с четвертой группой несут антигены А и В.
Наследование групп крови у человека
Ген I, определяющий формирование групп крови по системе АВ0, представлен тремя аллелями: IА; IВ; I0). Аллель I0 рецессивен по отношению к аллелям IА; IВ и не кодирует антигенов эритроцитов. ( IАI0 и IВI0 – полное доминирование). Аллель IА определяет наличие антигена (агглютиногена) А в эритроцитах, аллель IВ – наличие антигена В. У гомозиготных родителей, когда один из них имеет вторую группу крови, а второй третью, все дети будут иметь четвертую группу крови. Эритроциты лиц с четвертой группой несут антигены А и В – явление кодоминирования.
Группы крови
| Группа крови | Агглютиногены в эритроцитах |
Агглютинины в плазме крови |
генотипы |
| Первая 0 | 0 | α и β | I0 I0 |
| Вторая А | А | β | IА IА; IА I0 |
| Третья В | В | α | IВ IВ; IВ I0 |
| Четвертая АВ | АВ | отсутствуют | IА IВ |
Примеры расщепления по фенотипу при различных скрещиваниях в случае полного доминирования
AA х aa – расщепления нет, наблюдается единообразие.
Скрещивание двух гомозигот.
Aa х aa – расщепление 1:1. Скрещивание гетерозиготы и гомозиготы. Анализирующее скрещивание.
Aa х Aa – расщепление 3:1. Скрещивание двух гетерозигот.
AABB х aabb – расщепления нет, наблюдается единообразие.
Скрещивание двух дигомозигот.
AaBb х aabb – расщепление 1:1:1:1.Скрещивание дигетерозиготы и дигомозиготы. Анализирующее скрещивание.
Aabb х aaBb – расщепление 1:1:1:1.
AaBb х AaBb – расщепление 9:3:3:1.Скрещивание двух дигетерозигот
Aabb х Aabb или aaBb х aaBb – расщепление 3:1.Скрещивание гетерозигот по аллелям одного гена и гомозигот по аллелям второго гена.