Неаллельные гены

Неаллельные гены

Неаллельные гены

Взаимодействие аллельных генов

Взаимодействие между аллельными генамиосуществляется в виде трёх форм: полноедоминирование, неполное доминированиеи независимое проявление (кодоминирование).

Полное доминирование – когда одиндоминантный аллель полностью подавляетпроявление рецессивного аллеля, например,жёлтая окраска горошин доминирует надзелёной.

Неполное доминирование наблюдается втом случае, когда один ген из пары|пары аллелейне обеспечивает образование в достаточномдля нормального проявления признакаего белкового продукта. При этой формевзаимодействия генов всё|все гетерозиготыи гомозиготы значительно отличаютсяпо фенотипу друг от друга. Примеромрасщепления при неполном доминированииможет служить наследование окраскицветков Ночной красавицы.

При скрещивании растений с краснымицветками (АА) и растений с белыми (аа)гибриды F1 имеют розовые цветки (Аа).Таким образом, имеет место неполноедоминирование; в F2 наблюдается расщепление1 : 2 : 1 как по фенотипу, так и по генотипу.

Кроме полного и неполного доминированияизвестны случаи отсутствиядоминантно-рецессивных отношений иликодоминирования. При кодоминированииу гетерозиготных организмов каждый изаллельных генов вызывает формированиев фенотипе контролируемого им признака.

Примером этой формы взаимодействияаллелей служит наследование групп кровичеловека по системе АВ0, детерминируемыхгеном|геном I. Существует три аллеля этогогена Io, Ia, Ib, определяющие антигены группкрови. Наследование групп кровииллюстрирует также явление множественногоаллелизма: в генофондах популяцийчеловека ген I существует в виде трёхразных аллелей, которые комбинируютсяу отдельных индивидуумов только попарно.До этого примера мы говорили о генах,существующих только в двух разныхаллельных формах. Однако многие генысостоят из сотен пар нуклеотидов, такчто мутации могут проходить во многихучастках гена и порождать множестворазличных его аллельных форм. Так какв каждой из гомологичной хромосомимеется по одному аллельному гену, то,разумеется, диплоидный организм имеетне более двух из серии аллелей генофондапопуляции.

30. Неаллельные взаимодействия генов

Неаллельные гены— это гены,расположенные в различных участкаххромосом и кодирующие неодинаковыебелки|белки. Неаллельные гены также могутвзаимодействовать между собой.

При этом либо один ген обусловливаетразвитие нескольких признаков, либо,наоборот, один признак проявляется поддействием совокупности несколькихгенов. Выделяют три формы и взаимодействиянеаллельных генов:

  • комплемментарность;
  • эпистаз;
  • полимерия.

Комплементарное(дополнительное)действие генов — это вид взаимодействиянеаллельных генов, доминантные аллеликоторых при совместном сочетании вгенотипе обусловливают новое фенотипическоепроявление признаков. При этом расщеплениегибридов F2 по фенотипу может происходитьв соотношениях 9:6:1, 9:3:4, 9:7, иногда 9:3:3:1.Примером комплементарности являетсянаследование формы плода тыквы. Наличиев генотипе доминантных генов А или Вобусловливает сферическую форму плодов,а рецессивных — удлинённую. При наличиив генотипе одновременно доминантныхгенов А и В форма плода будет дисковидной.При скрещивании чистых линий с сортами,имеющими сферическую форму плодов, впервом гибридном поколении F1 всё|все плодыбудут иметь дисковидную форму, а впоколении F2 произойдёт расщепление пофенотипу: из каждых 16 растений 9 будутиметь дисковидные плоды, 6 — сферическиеи 1 — удлинённые.

Эпистаз— взаимодействие неаллельныхгенов, при котором один из них подавляетсядругим. Подавляющий ген называетсяэпистатичным, подавляемый — гипостатичным.Если эпистатичный ген не имеет собственногофенотипического проявления, то онназывается ингибитором и обозначаетсябуквой I. Эпистатическое взаимодействиенеаллельных генов может быть доминантными рецессивным. При доминантном эпистазепроявление гипостатичного гена (В, b)подавляется доминантным эпистатичнымгеном|геном (I > В, b). Расщепление по фенотипупри доминантном эпистазе может происходитьв соотношении 12:3:1, 13:3, 7:6:3. Рецессивныйэпистаз — это подавление рецессивнымаллелем эпистатичного гена аллелейгипостатичного гена (i > В, b). Расщеплениепо фенотипу может идти в соотношении9:3:4, 9:7, 13:3.

Полимерия — взаимодействиенеаллельных множественных генов,однозначно влияющих на развитие одногои того же признака; степень проявленияпризнака зависит от количества генов.Полимерные гены обозначаются одинаковымибуквами, а аллели одного локуса имеютодинаковый нижний индекс.

Полимерное взаимодействие неаллельныхгенов может быть кумулятивным инекумулятивным. При кумулятивной(накопительной) полимерии степеньпроявления признака зависит отсуммирующего действия генов. Чем большедоминантных аллелей генов, тем сильнеевыражен тот или иной признак. РасщеплениеF2 но фенотипу происходит в соотношении1:4:6:4:1.

При некумулятивной полимерии признакпроявляется при наличии хотя бы одногоиз доминантных аллелей полимерныхгенов. Количество доминантных аллелейне влияет на степень выраженностипризнака. Расщепление по фенотипупроисходит в соотношении 15:1.

Пример: цвет кожи у людей, который зависитот четырёх генов.

Неаллельные гены

Неаллельные гены

Неаллельные гены – это гены, расположенные в различных участках хромосом и кодирующие неодинаковые белки|белки.

Неаллельные гены также могут взаимодействовать между собой. При этом либо один ген обусловливает развитие нескольких признаков, либо, наоборот, один признак проявляется под действием совокупности нескольких генов. Выделяют три формы взаимодействия неаллельных генов:

1) комплементарность;

2) эпистаз;

3) полимерия.

Комплементарное (дополнительное) действие генов – это вид взаимодействия неаллельных генов, доминантные аллели которых при совместном сочетании в генотипе обусловливают новое фенотипическое проявление признаков. При этом расщепление гибридов F2 по фенотипу может происходить в соотношениях 9: 6: 1, 9: 3: 4, 9: 7, иногда 9: 3: 3: 1.

Примером комплементарности является наследование формы плода тыквы. Наличие в генотипе доминантных генов А или В обусловливает сферическую форму плодов, а рецессивных – удлинённую. При наличии в генотипе одновременно доминантных генов А и В форма плода будет дисковидной. При скрещивании чистых линий с сортами, имеющими сферическую форму плодов, в первом гибридном поколении F1 всё|все плоды будут иметь диско-видную форму, а в поколении F2 произойдёт расщепление по фенотипу: из каждых 16 растений 9 будут иметь дисковидные плоды, 6 – сферические и 1 – удлинённые.

Эпистаз – взаимодействие неаллельных генов, при котором один из них подавляется другим. Подавляющий ген называется эпистатичным, подавляемый – гипостатичным.

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

Эпистатическое взаимодействие неаллельных генов может быть доминантным и рецессивным. При доминантном эпистазе проявление гипостатичного гена (B, b) подавляется доминантным эпистатичным геном|геном (I > B, b). Расщепление по фенотипу при доминантном эпистазе может происходить в соотношении 12: 3: 1, 13: 3, 7: 6: 3.

Рецессивный эпистаз – это подавление рецессивным аллелем эпистатичного гена аллелей гипостатичного гена (i > B, b). Расщепление по фенотипу может идти в соотношении 9: 3: 4, 9: 7, 13: 3.

Полимерия – взаимодействие неаллельных множественных генов, однозначно влияющих на развитие одного и того же признака; степень проявления признака зависит от количества генов. Полимерные гены обозначаются одинаковыми буквами, а аллели одного локуса имеют одинаковый нижний индекс.

Полимерное взаимодействие неаллельных генов может быть кумулятивным и некумулятивным. При кумулятивной (накопительной) полимерии степень проявления признака зависит от суммирующего действия генов. Чем больше доминантных аллелей генов, тем сильнее выражен тот или иной признак. Расщепление F2 по фенотипу происходит в соотношении 1: 4: 6: 4: 1.

При некумулятивной полимерии признак проявляется при наличии хотя бы одного из доминантных аллелей полимерных генов. Количество доминантных аллелей не влияет на степень выраженности признака. Расщепление по фенотипу происходит в соотношении 15: 1.

 

Видео по теме : Неаллельные гены

Неаллельные гены

Неаллельные гены

Передача признаков из поколения в поколение обусловлена взаимодействием между собой различных генов. Что такое ген, и какие же есть виды взаимодействия между ними?

Что такое ген?

Под геном|геном в настоящее время, подразумевают единицу передачи наследственной информации. Гены находятся в ДНК и образуют её структурные участки. Каждый ген отвечает за синтез определённой белковой молекулы, которая и обуславливает проявление того или иного признака у человека.

Каждый ген имеет несколько подвидов или аллелей, которые и обуславливают разнообразие признаков (например, карий цвет глаз обусловлен доминантной аллелью гена, в то время как голубой цвет является рецессивным признаком). Аллели расположены в одинаковых участках гомологичных хромосом, и передача той или иной хромосомы обуславливает проявление того или иного признака.

Всё|Все гены взаимодействуют между собой. Существует несколько видов их взаимодействия – аллельное и неаллельное. Соответственно, выделяют взаимодействие аллельных и неаллельных генов. Чем же они отличаются между собой и как проявляются?

История открытия

До того как были открыты типы взаимодействия неаллельных генов, было принято считать, что возможно только полное доминирование (если есть доминантный ген, то признак проявится; если же его нет, то и признака не будет). Преобладало учение об аллельном взаимодействии, которое долгое время являлось основным догматом генетики. Доминирование тщательно исследовалось, и были открыты такие его типы, как полное и неполное доминирование, кодоминирование и сверхдоминирование.

Всё|Все данные принципы подчинялись первому закону Менделя, который гласил о единообразии гибридов первого поколения.

При дальнейшем наблюдении и исследовании было замечено, что не всё|все признаки подстраивались под теорию доминирования. При более глубоком изучении было доказано, что не только одинаковые гены влияют на проявление признака или группы свойств. Таким образом и были открыты формы взаимодействия неаллельных генов.

Реакции между генами

Как было сказано, долгое время преобладало учение о доминантном наследовании. В данном случае имело место аллельное взаимодействие, при котором признак проявлялся только в гетерозиготном состоянии. После того как были открыты различные формы взаимодействия неаллельных генов, учёные получили возможность объяснить доселе необъяснимые типы наследования и получить ответы на многие вопросы.

Было выяснено, что генное регулирование напрямую зависело от ферментов. Данные ферменты позволяли генам вступать в реакции по-разному. При этом взаимодействие аллельных и неаллельных генов протекало по одним и тем же принципам и схемам. Это позволило сделать вывод о том, что наследование не зависит от условий, в которых гены взаимодействуют, а причина атипичной передачи признаков кроется в самих генах.

Неаллельное взаимодействие является уникальным, что позволяет получать новые комбинации признаков, обуславливающие новую степень выживания и развития организмов.

Неаллельные гены

Неаллельными называют те гены, что локализуются в различных участках негомологичных хромосом. Функция синтеза у них одна, однако кодируют они образование различных белков, обуславливающих разные признаки. Такие гены, реагируя между собой, могут обуславливать развитие признаков в нескольких комбинациях:

  • Один признак будет обусловлен взаимодействием нескольких, совершенно разных по строению генов.
  • Несколько признаков будут зависеть от одного гена.
  • Реакции между данными генами протекают несколько сложнее, чем при аллельном взаимодействии. Однако каждый из данных видов реакций обладает собственными чертами и особенностями.

    Какие же есть типы взаимодействия неаллельных генов?

  • Эпистаз.
  • Полимерия.
  • Комплементарность.
  • Действие модификаторных генов.
  • Плейотропное взаимодействие.
  • Каждый из этих типов взаимодействия имеет свои уникальные свойства и проявляется по-своему.

    Следует остановиться поподробнее на каждом из них.

    Эпистаз

    Данное взаимодействие неаллельных генов – эпистаз – наблюдается в том случае, когда один ген подавляет активность другого (подавляющий ген носит название эпистатичного, а подавляемый – гипостатичного гена).

    Реакция между данными генами может быть доминантной и рецессивной. Доминантный эпистаз наблюдается в случае, когда эпистатический ген (обычно он обозначается буквой I, если не имеет внешнего, фенотипического проявления) подавляет гипостатический ген (его обычно обозначают В или b). Рецессивный эпистаз наблюдается тогда, когда рецессивная аллель эпистатического гена угнетает проявление любой|любой из аллелей гипостатическогот гена.

    Расщепление по фенотипическому признаку, при каждом из видов этих взаимодействий, также отличается. При доминантном эпистазе чаще наблюдается следующая картина: во втором поколении по фенотипам разделение будет следующим – 13:3, 7:6:3 или 12:3:1. Всё|Все зависит от того, какие гены сойдутся.

    При рециссивном эпистазе разделение такое: 9:3:4, 9:7, 13:3.

    Комплементарность

    Взаимодействие неаллельных генов, при котором при объединении доминантных аллелей нескольких признаков образуется новый, доселе не встречавшийся фенотип, и называется комплементарностью.

    Например, наиболее часто этот тип реакции между генами встречается у растений (особенно у тыкв).

    Если в генотипе растения имеется доминантная аллель А или В, то овощ получает сферическую форму. Если же генотип рециссивный, то форма плода обычно удлинённая.

    При наличии в генотипе одновременно двух доминантных аллелей (А и В) тыква приобретает дисковидную форму. Если же и дальше проводить скрещивание (т.е. продолжать это взаимодействие неаллельных генов с тыквами чистой линии), то во втором поколении можно получить 9 особей|особей с дисковидной формой, 6 – со сферической и одну тыкву удлинённой формы.

    Подобное скрещивание позволяет получать новые, гибридные формы растений с уникальными свойствами.

    У людей данный тип взаимодействия обуславливает нормальное развитие слуха (один ген – развитие улитки, другой – слухового нерва), а при наличии только одного доминантного признака проявляется глухота.

    Полимерия

    Часто в основе проявления признака лежит не наличие доминантной или рецессивной аллели гена, а их количество. Взаимодействие неаллельных генов – полимерия – является примером подобного проявления.

    Полимерное действие генов может протекать с накопительным (кумулятивным) эффектом либо без него. При кумуляции степень проявления признака зависит от общего генного взаимодействия (чем больше генов, тем сильнее признак выражен). Потомство при подобном эффекте разделяется следующим образом – 1:4:6:4:1 (степень выраженности признака уменьшается, т.е у одной особи признак максимально выражен, у других наблюдается его угасание вплоть до полного исчезновения).

    Если кумулятивного действия не наблюдается, то проявление признака зависит от доминантных аллелей. Если есть хотя бы одна такая аллель, признак будет иметь место. При подобном эффекте расщепление в потомстве протекает в соотношении 15:1.

    Действие генов-модификаторов

    Взаимодействие неаллельных генов, контролируемое действием модификаторов, наблюдается сравнительно редко. Пример такого взаимодействия следующий:

  • Например, имеется ген D, отвечающий за интенсивность окраски. В доминантном состоянии, данный ген регулирует появление окраски, в то время как при образовании рециссивного генотипа по данному гену, даже если имеются другие гены, контролирующие непосредственно цвет, будет проявляться “эффект разбавления окраски”, что часто наблюдается у мышей молочно-белого цвета|цвета.
  • Другим примером подобной реакции является появление пятнистости на теле животных. К примеру, имеется ген F, основная функция которого – равномерность окрашивания шерсти|шерсти. При образовании рецессивного генотипа шерсть будет окрашена неравномерно, с появлением, например, белых пятен в той или иной области тела|тела.
  • Подобное взаимодействие неаллельных генов у человека проявляется довольно редко.

    Плейотропия

    При данном типе взаимодействия один ген регулирует проявление или влияет на степень выраженности другого гена.

    У животных плейотропия проявлялась следующим образом:

  • У мышей примером плейотропности является карликовость. Было замечено что при скрещивании фенотипически нормальных мышей в первом поколении всё|все мышата оказались карликовыми. Был сделан вывод, что карликовость обуславливается рецессивным геном|геном. Рецессивные гомозиготы переставали расти, наблюдалась недоразвитость их внутренних органов|органов и желёз. Данный ген карликовости влиял на развитие гипофиза у мышей, что и приводило к снижению синтеза гормонов и вызывало всё|все последствия.
  • Платиновая окраска у лисиц. Плейотропия в данном случае проявлялась летальным геном|геном, который при образовании доминантной гомозиготы вызывал гибель эмбрионов.
  • У людей плейотропное взаимодействие показано на примере фенилкетонурии, а также синдрома Марфана.
  • Роль неаллельного взаимодействия

    В эволюционном плане всё|все вышеуказанные виды взаимодействия неаллельных генов играют немаловажную роль. Новые генные комбинации обуславливают появление новых признаков и свойств живых организмов. В некоторых случаях, эти признаки способствуют выживанию организма, в других – наоборот, обуславливают смерть тех особей|особей, что будут значительно выделяться среди своего вида.

    Неаллельное взаимодействие генов широко используется в селекционной генетике. Некоторые виды живых организмов сохраняются благодаря подобной генной рекомбинации. Другие виды приобретают свойства, которые высоко ценятся в современном мире (например, выведение новой породы животных, обладающих большей выносливостью и физической силой, чем её родительские особи).

    Ведутся работы по поводу использования данных типов наследования у людей с целью исключения негативных признаков из генома человека и создания нового, бездефектного генотипа.


Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector