Interacțiunea genelor. Interacțiunea genică complementară Interacțiunea genică complementară la om

Manifestarea caracteristicilor unui organism depinde nu numai de genele moștenite, ci și de modul în care genele interacționează între ele. Genotipul conține informații despre anumite trăsături, dar este posibil să nu apară în fenotip sau să apară în moduri diferite, în funcție de modul în care genele interacționează.

Interacțiunea alelică

Fiecare cromozom are un cromozom omolog primit de la celălalt părinte. Genele alelice care determină trăsături alternative sunt situate simetric pe acești cromozomi.

Orez. 1. Cromozomi omologi.

Modul în care una sau alta trăsătură moștenită se va manifesta în fenotip depinde de tipul de interacțiune a genelor.

Dominaţie

Dominanța poate fi completă sau incompletă.

În cazul dominanței complete, apare un semn al unei gene alelice numită dominantă (A).

O trăsătură alternativă se numește recesivă (a) și apare numai în absența uneia dominante.

TOP 3 articolecare citesc împreună cu asta

Cu dominație incompletă, apare un personaj nou, intermediar. De exemplu, la unele plante culoarea roșie (A) a petalelor este dominantă asupra albului (a).

Dacă, cu dominație completă, petalele sunt fie roșii (AA și Aa) fie albe (aa), atunci cu heterozigotul incomplet Aa va avea petale roz.

Codominanța

Atunci când moștenește grupa sanguină 4, principiul codominanței funcționează - atunci când genele alelice Iᵇ și Iᵃ acționează împreună și niciuna nu este dominantă sau recesiva.

Supradominare

Dacă heterozigoții prezintă o trăsătură mai puternic decât orice homozigot, atunci acest tip de interacțiune genică se numește supradominanță.

AA ˂ Aa ˃ aa

De exemplu, Drosophila are gene care determină durata de viață. Semnul apare după cum urmează:

  • ahh- persoane fizice neviabile;
  • AA- persoane cu speranţă de viaţă normală;
  • Ahh- speranța de viață crescută.

Alelism multiplu

În unele populații, trăsăturile sunt codificate nu de o pereche de gene alelice, ci de mai multe alele rezultate din mutații. Pot exista câteva zeci de astfel de alele.

În acest caz, sunt posibile diferite tipuri de interacțiuni genice. Genele pot fi într-o relație de dominanță completă sau incompletă.

С ˃ сᵃ ˃ сᵇ ˃ с

Gena C este dominantă asupra oricărei gene, gena cᵃ este dominantă peste toate, cu excepția C, etc. Gena c apare numai în stare homozigotă (cc).

Orez. 2. Alelism multiplu la iepuri.

Interacțiune non-alelice

Genele non-alelice se influențează și ele reciproc.

Exemple de astfel de impacturi sunt:

  • pleiotropie;
  • epistaza;
  • polimerism;
  • complementaritatea.

Efectul pleiotrop este influența unei gene asupra mai multor trăsături. De exemplu, mazărea dulce are același lucru gena determină:

  • culoarea violet a petalelor;
  • pigmentarea stipulelor;
  • culoarea închisă a fructului.

Efectul pleiotrop este larg răspândit în natură.

Interacțiunea epistatică este suprimarea genelor unei perechi alele de către genele unei alte perechi alele.
Se intampla:

  • dominantă (A ˃ B);
  • recesiv (aa ˃ B).

Cu moștenirea polimerică, mai multe gene non-alelice controlează o trăsătură, iar gradul de exprimare a acesteia poate depinde sau nu de numărul de gene dominante (efect cumulativ).

Interacțiunea complementară este numită și suplimentară, deoarece odată cu ea, genele non-alelice determină împreună trăsătura. Acest lucru se poate întâmpla chiar dacă unul sau amândoi individual nu codifică o astfel de caracteristică.

Când încrucișați lucerna cu flori roșii cu lucerna cu flori galbene, Fx toate plantele se dovedesc a avea flori verzi. ÎN F 2 rezultă: 9/16 cu flori verzi, 3/16 cu flori roșii, 3/16 cu flori galbene, 1/16 cu flori albe.

Această încrucișare a relevat un model clar de segregare dihibridă. Rezultă că divizarea are loc de-a lungul a două perechi de gene. Dar în acest caz genele dominante LA(culoare roșie) și ŞI(culoare galbenă), acționând împreună (LA + ŞI), determină culoarea verde a florilor, adică culoarea verde este obținută ca urmare a acțiunii complementare (complementare) a genelor K și J. Dacă există o singură genă dominantă LA produce flori roșii, o genă ȘI - galbene, doar gene recesive ( kkzhzh) - alb.

Acțiunea complementară, complementară a genelor se găsește și la animale. Astfel, la încrucișarea unei rase de găini cu un pieptene în formă de trandafir cu o rasă de găini cu un pieptene în formă de mazăre, toți descendenții din F are o creastă în formă de nucă. ÎN F 2 rezultă 9/16 pui cu formă de nucă, 3/16 cu formă de trandafir, 3/16 cu pisiform și 1/16 cu pieptene simplu în formă de frunză. În acest caz, genele dominante R- rozalie, G - Pieptene în formă de mazăre, acționând împreună, oferă o nouă caracteristică - un pieptene în formă de nucă. O genă R provoacă roz, și o genă G - pieptene pisiform. Dacă există doar gene recesive (rrgg) se formează o creastă în formă de frunză.

Un exemplu izbitor al acțiunii complementare a genelor este încrucișarea soiurilor de mazăre dulce, fiecare având flori albe. Hibrizii lor F] au flori roșii viu colorate. ÎN F 2 rezultă 9/16 plante cu flori roșii și 7/16 cu flori albe.

În acest exemplu, un soi de mazăre cu flori albe are gena dominantă O, un alt soi de mazăre cu flori albe are gena ÎN. Nici o genă O, nici gena ÎN Singur, nu provoacă culoarea florilor. Cu acţiunea combinată a acestor gene (O + ÎN) la hibrizi, florile sunt viu colorate în roșu.

ÎN F 2 la plantele care au ambele gene (A + B), flori roșii. Există 9/16 astfel de plante. La plantele care au doar una dintre aceste gene (fie O, sau ÎN)și să nu le aibă deloc ( ab), florile rămân albe; Există 7/16 astfel de plante.

Aceleași manifestări ale acțiunii complementare a genelor se întâlnesc la animale. Sunt cunoscute rase albe de pui care, atunci când sunt încrucișate, produc descendenți viu colorați. ÎN F 2 rezultă 9/16 găini colorate și 7/16 albi. Evident, în acest caz există și două gene. Nici unul dintre acestea singur nu provoacă colorarea penajului. Numai atunci când acţionează împreună, apare colorarea.

O formă interesantă de acțiune complementară a genelor se găsește în dovleac. La încrucișarea a două soiuri de dovleci cu fructe sferice se obțin hibrizi cu fructe în formă de disc. Când acești hibrizi sunt crescuți în generația următoare, apar 9/16 plante cu fructe în formă de disc, 6/16 cu fructe sferice și 1/16 cu fructe alungite (Fig. 2.1).

Orez. 2.1.

Rezultatele încrucișării a două soiuri de dovleci (Fig. 2.1) sunt explicate după cum urmează. Un soi cu fructe sferice are gena O, un alt soi cu fructe sferice - gena ÎN. Când sunt încrucișate, genele apar în hibrid OŞi ÎN si se obtin plante cu fructe in forma de disc. Când se reproduc în F 2 care se dovedește a fi 9/16 plante care au genele AB(cu fructe discoide), 3/16 au gena L, dar le lipsește gena ÎN(cu fructe sferice), 3/16 au gena ÎN, dar le lipsește gena O(de asemenea fructe sferice), 1/16 poartă gene aabb(fructe alungite).

Moștenirea culorii blanii la încrucișarea șoarecilor negri și maro poate fi studiată în lucrarea următoare.

La șoareci, culoarea blanii este determinată de multe gene care interacționează. Costumul agouti (tip sălbatic) se caracterizează printr-un inel de pigment galben pe fiecare păr negru. Formarea sa este determinată de genă Şi care se referă la o serie de alele multiple. Alela O determină absența inelelor galbene pe firele de păr. Șoareci cu genotip ahh au blana neagra. Gene O se dovedește a fi dominantă în raport cu alela O, prin urmare, la animalele cu genotipul Ahh culoarea hainei de tip sălbatic. Deasupra alelelor OŞi O domină gena aceleiaşi serii O y, care în starea heterozigotă determină culoarea galbenă, iar în starea homozigotă determină letalitatea embrionilor.

Culoarea blanii este determinată și de o altă genă nelegată - 6, care în homozigot provoacă formarea pigmentului maro. Interacționează cu genele Ahh Dacă genotipul are o genă b(în homozigot) și genă O, apoi se formează inele galbene pe firele de păr negre, iar blana devine pestriță-brun la culoare.

Gene recesive OŞi bîn stare homozigotă (a abb) provoacă o caracteristică nouă - blana de culoarea ciocolatei. Prin urmare, fiecare fenotip este determinat de genotipurile corespunzătoare: agouti - A_B_., negru - aaB_, maro - Un bb, "ciocolata" - aabb.


La încrucișarea șoarecilor negri și maro, schema de încrucișare este:

În prima generație Fi Toți șoarecii sunt gri. Când încrucișăm șoareci din prima generație, obținem:

AABB

AAB

AaBB

AaB

AAB

AAAA

AaB

Maro

Maro

AaBB

AaB

aaBB

ааББ

AaB

ааББ

Maro

Ciocolată

În /*2, se formează patru clase fenotipice (agouti, maro, negru, „ciocolată”). Ca rezultat al interacțiunii complementare a genelor OŞi b apare o nouă caracteristică - culoarea ciocolatei.

Teoretic, raportul numeric dintre clase este 9 A_B_ : 3Un bb : ЪааВ_ : 1 aabb.

Genele care modifică acțiunea altor gene de bază fără a determina ele însele dezvoltarea trăsăturilor se numesc gene modificatoare.

Moștenirea culorii blanii în trihibrid trecere soareci albi si colorati poate fi studiat în lucrarea următoare.


Culoarea blanii la șoareci este determinată de multe gene. Interacțiunea genelor este cunoscută din lucrările anterioare A-a, B-b. Gena c provoacă albinism la șoareci. Un homozigot pentru această genă (cc) este lipsit de orice colorare, indiferent de prezența genelor colorante. Prin urmare, genotipurile albinos au gene de culoare diferită a blanii. A treia pereche de gene - Oc - nu este legată de primele, prin urmare este împărțită independent de ele.

Când încrucișăm șoareci gri obținem:

AABBSS

AABBSS

AaVVSS

AABSS

AABSS-urile

AaVVSS-uri

AaBCC

AaBCss

AABBSS

AABBss

AaVVSS-uri

AABSS

AABSS

AaBBSS

AaBCss

AaBhss

AaVVSS

AaVVSS-uri

aaВВСС

AaBCC

AaBCss

aaВВСс

aaBCC

aaBCss

AABSS

AABSS-urile

AaBCC

AaLCC

Maro

AAAASS

Maro

AaBCss

AaLCC

Maro

Aabbss

Maro

AABSS-urile

AABSS

AaBCss

Aabbss

Maro

AAAASS

AaBhss

Aabbss

Maro

AaVVSS-uri

AaBBSS

aaВВСс

AaBCss

AaBhss

aaBBSS

aaBCss

aaBhss

AaBCC

AaBCss

aaBCC

AaLCC

Maro

Aabbss

Maro

aaBCss

aaaaaaa

Ciocolată

aabbss

Ciocolată

AaBCss

AaBhss

aaBCss

Aabbss

Maro

aaBCss

aabbss

Ciocolată

Ca urmare a încrucișării șoarecilor gri triheterozigoți, am obținut: 27 AB_C_ - gri;

  • 9 A_bc_- maro;
  • 9 aaB_C_ - negru;
  • 3 ааълс_- ciocolata;
  • 16 A_B_ss; aaB ss; AJbbcc; aabbcc- alb.

Problema 1, Mazarea dulce are gene C? cauzează separat culoarea albă a florilor, în timp ce culoarea violetă se obține numai atunci când ambii acești factori sunt prezenți în genotip. Plante cu genotip ssrr au flori albe. Ce culoare vor avea florile la urmașii crucii? Ssrr x ssrr?

În această problemă, moștenirea culorilor este determinată de interacțiunea complementară a două gene.

Scriem pe scurt starea problemei:

Pentru a determina fenotipurile descendenților, înregistrăm mai întâi gameții părinților. O plantă mamă heterozigotă produce 4 tipuri de gameți: CP, mier, sR, mier, și planta paternă homozigotă - gameți de același tip - sR. Când gameții feminini fuzionează cu gameții masculini, se formează patru tipuri de genotipuri:


Din diagramă este clar că genotipurile USRRŞi Ssrr conțin genele dominante C și P, care determină culoarea violetă a florilor. Celelalte două genotipuri nu au gena C dominantă, motiv pentru care florile sunt albe.

Deci, scindarea fenotipică a avut loc la jumătate” 50 % descendenți cu flori violete, 50% cu flori albe.

Problema 2. O plantă cu flori albe, încrucișată cu aceeași, produce 3/4 descendenți cu flori albe și 1/4 cu flori violete. Care sunt genotipurile părinților? (Desemnările genelor și trăsăturilor sunt aceleași ca în problema anterioară.)

Nu sunt cunoscute toate genele genotipurilor parentale din această problemă, deoarece culoarea albă a florilor se datorează genelor C, P și homozigotului lor recesiv - ssrr. Problema poate fi rezolvată pe baza analizei plantelor violete la urmași.

Conform condițiilor problemei, culoarea violetă a florilor se datorează prezenței a două gene dominante în genotip - C și P. Descendenții au plante cu flori violete care au primit de la mamă gena C și gena P. de la tată. Ambele gene nu pot fi prezente în genotipul unui părinte, deoarece florile lor sunt albe. Pe baza genelor identificate, genotipurile părinților pot fi scrise după cum urmează: S_rrŞi URSS _.

Acum trebuie să aflăm în ce stare se află genele dominante: homo- sau heterozigote. Pentru a face acest lucru, analizăm natura despărțirii la descendenți. Trăsătura de culoare a florii s-a împărțit într-un raport de 3:1 - patru genotipuri s-au format din patru fuziuni. În consecință, părinții sunt heterozigoți pentru genele C și P - SsrrŞi ssrr.


Ca urmare a încrucișării plantelor cu flori albe, s-au obținut 50% plante cu flori violet și 50% cu flori albe.

Complementar este un tip de interacțiune a genelor non-alelice în care acțiunea unei gene dintr-o pereche alelică este completată de acțiunea unei gene dintr-o altă pereche alelică, rezultând în formarea unei noi trăsături calitativ.

Un exemplu clasic al acestei interacțiuni este moștenirea formei pieptenelor la pui. Se găsesc următoarele forme de pieptene: în formă de frunză - rezultatul interacțiunii a două gene recesive non-alelice aabb;în formă de nucă - rezultatul interacțiunii a două gene dominante non-alelice A-B-; roz și în formă de mazăre – cu genotipuri A-bbŞi aaB-, respectiv.

Un alt exemplu este moștenirea culorii blanii la șoareci. Culoarea este gri, alb și negru și există un singur pigment - negru. Formarea unei anumite culori a stratului se bazează pe interacțiunea a două perechi de gene non-alelice:

A – o genă care determină sinteza pigmentului;

a – o genă care nu determină sinteza pigmentului;

B – o genă care determină distribuția neuniformă a pigmentului;

b – o genă care determină distribuția uniformă a pigmentului.

Exemple de interacțiuni complementare la om: retinoblastomul și nefroblastomul sunt codificați de două perechi de gene non-alelice.

Opțiuni posibile pentru scindarea în F 2 în timpul interacțiunii complementare: 9:3:4; 9:3:3:1; 9:7.

Epistazis

Epistaza este un tip de interacțiune a genelor non-alelice în care acțiunea unei gene dintr-o pereche alelică este suprimată de acțiunea unei gene dintr-o altă pereche alelică.

Există două forme de epistază - dominanta si recesiva.În epistaza dominantă, gena dominantă acționează ca o genă supresoare în epistaza recesivă, gena recesivă acționează ca genă supresoare.

Un exemplu de epistasis dominantă este moștenirea culorii penajului la pui. Două perechi de gene non-alelice interacționează:

CU– o genă care determină culoarea penajului (de obicei pestriț),

Cu– o genă care nu determină culoarea penajului,

eu– genă care suprimă colorarea,

i– o genă care nu suprimă culoarea.

Opțiuni de împărțire în F 2: 12:3:1, 13:3.

La oameni, un exemplu de epistasism dominant este fermentopatie (enzimopatiile) sunt boli care se bazează pe producerea insuficientă a uneia sau alteia enzime.



Un exemplu de epistasis recesiv este așa-numitul „fenomen Bombay”: într-o familie de părinți în care mama avea grupa sanguină O, iar tatăl avea grupa sanguină A, s-au născut două fiice, dintre care una avea grupa sanguină AB. Oamenii de știință au sugerat că mama avea gena I B în genotipul ei, dar efectul acesteia a fost suprimat de două gene dd epistatice recesive.

Polimerismul

Polimerismul este un tip de interacțiune a genelor non-alelice în care mai multe gene non-alelice determină aceeași trăsătură, sporind manifestarea acesteia. Acest fenomen este opusul pleiotropiei. Trăsăturile cantitative sunt de obicei moștenite în funcție de tipul de polimer, ceea ce explică varietatea mare a manifestărilor lor în natură.

De exemplu, culoarea boabelor din grâu este determinată de două perechi de gene non-alelice:

A 1

a 1– o genă care nu determină colorarea roșie;

A 2– gena care determină colorarea roșie;

a 2- o genă care nu determină colorarea roșie.

A 1 A 1 A 2 A 2 – genotipul plantelor cu boabe de culoare roșie;

a 1 a 1 a 2 a 2 - genotipul plantelor cu culoarea bobului alb.

Împărțirea în F 2: 15:1 sau 1:4:6:4:1.

La oameni, tipul de polimer moștenește caracteristici precum înălțimea, culoarea părului, culoarea pielii, tensiunea arterială și abilitățile mentale.

Efect de poziție

Efectul de poziție este un tip de interacțiune a genelor non-alelice determinat de locația genei în genotip.

Exemplu - moștenirea proteică Rh- factor (factor Rh). 85% dintre europeni au factorul Rh ( Rh+), 15% nu o au ( Rh-). Factorul Rh este determinat de trei gene dominante (C, D, E) situate una lângă alta pe cromozom.

Două persoane cu același genotip CcDDEe vor avea fenotipuri diferite în funcție de localizarea genelor alelice într-o pereche de cromozomi omologi: în opțiunea A există mult antigen E, dar puțin antigen C; in varianta B exista putin antigen E, dar mult antigen C.

Opțiunea A Opțiunea B

Principalele forme de interacțiune între genele non-alelice sunt complementaritatea, epistaza și polimerizarea. Ele modifică predominant formula clasică de segregare după fenotip, stabilită de G. Mendel pentru încrucișarea dihibridă (9: 3: 3: 1).

Complementaritatea(Latina complementum - adaosuri). Complementare sau complementare sunt gene non-alelice care nu acționează individual, dar atunci când sunt prezente simultan în genotip, predetermină dezvoltarea unei noi trăsături. La mazărea dulce, culoarea florii este determinată de două gene dominante non-alelice, dintre care o genă (A) asigură sinteza unui substrat incolor, cealaltă (B) asigură sinteza pigmentului. Prin urmare, la încrucișarea plantelor cu flori albe (AAbb x aaBB), toate plantele din prima generație F1 (AaBb) au flori colorate, iar în a doua generație F2, fenotipul este împărțit într-un raport de 9:7, unde 9/ 16 plante au flori colorate și 7/16 – nevopsite.

La om, auzul normal se datorează interacțiunii complementare a două gene dominante non-alelice D și E, dintre care una determină dezvoltarea helixului, cealaltă - nervul auditiv. Persoanele cu genotipurile D–E– au un auz normal, în timp ce persoanele cu genotipurile D–ee și ddE– sunt surde. Într-o căsnicie în care părinții sunt surzi (DDee ´ ddEE), toți copiii vor avea un auz normal (DdEe).

Epistazis - interacțiunea genelor non-alelice, în care o genă suprimă acțiunea altei gene non-alelice. Prima genă se numește epistatică sau supresoare (inhibitor), cealaltă genă non-alelică se numește ipostatică. Dacă gena epistatică este dominantă, epistasis se numește dominant (A>B). Și, invers, dacă gena epistatică este recesivă, epistasis este recesiv (aa>B sau aa>bb). Interacțiunea genelor în timpul epistazei este opusul complementarității.

Un exemplu de epistază dominantă. La pui, alela dominantă C a unei gene determină dezvoltarea culorii penelor, dar alela dominantă I a unei alte gene este supresoarele acesteia. Prin urmare, puii cu genotipul І–і sunt albi, iar cei cu genotipurile ііСС și ііСс sunt colorați. În încrucișarea găinilor albi (ІІСС x ііСС), hibrizii din prima generație F1 se vor dovedi a fi albi, dar atunci când se încrucișează F1 unul cu celălalt în a doua generație F2, va exista o împărțire a fenotipului într-un raport. din 13:3. Dintre cei 16 indivizi, 3 vor fi colorați (ЖіСС și ііСС), deoarece le lipsește o genă supresoare dominantă și au o genă de culoare dominantă. Ceilalți 13 indivizi vor fi albi.

Un exemplu de epistasis recesiv poate fenomenul Bombay - o moștenire neobișnuită a grupelor de sânge ABO, identificată pentru prima dată într-o familie indiană. Într-o familie în care tatăl avea grupa sanguină I (O) și tatăl grupa sanguină III (B), s-a născut o fată cu tipul I (O), s-a căsătorit cu un bărbat cu grupa sanguină II (A) și au avut doi fete: una cu grupa sanguină IV (AB), cealaltă cu I (O). Nașterea unei fete cu grupa sanguină IV (AB) într-o familie în care tatăl avea II (A) și mama avea I (O) a fost neobișnuită. Genetica a explicat acest fenomen după cum urmează: o fată cu grupa IV (AB) a moștenit alela IA de la tatăl ei, iar alela IV de la mama ei, dar alela IV nu s-a manifestat fenotipic la mama ei, deoarece genotipul ei conținea o raritate recesivă. gena epistatică s în stare homozigotă, ceea ce a provocat manifestarea fenotipică a alelei IV.


Ipostază– interacțiunea genelor non-alelice, în care gena dominantă a unei perechi alele este suprimată de o genă epistatică dintr-o altă pereche alelică. Dacă gena A suprimă gena B (A>B), atunci în raport cu gena B, interacțiunea genelor non-alelice se numește ipostază, iar în raport cu gena A - epistasis.

Polimerismul– interacțiunea genelor non-alelice, în care aceeași trăsătură este controlată de mai multe gene dominante non-alelice, care acționează asupra acestei trăsături în mod unic, în mod egal, sporind manifestarea acesteia. Astfel de gene fără ambiguitate sunt numite polimerice (multiple, poligene) și sunt desemnate printr-o literă a alfabetului latin, dar cu indici digitali diferiți. De exemplu, genele polimerice dominante sunt A1, A2, A3 etc., genele recesive sunt a1, a2, a3 etc. În consecință, genotipurile sunt denumite A1A1A2A2A3A3, a1a1a2a2a3a3. Trăsăturile care sunt controlate de poligene sunt numite poligenice, iar moștenirea acestor trăsături este poligenică, spre deosebire de monogenă, unde trăsătura este controlată de o singură genă. Fenomenul de polimerizare a fost descris pentru prima dată în 1908 de geneticianul suedez G. Nilsson-Ehle în timp ce studia moștenirea culorii boabelor de grâu.

Polimeria poate fi cumulativă sau necumulativă. Cu cumulativ polimeri, fiecare genă individual are un efect slab (doză slabă), dar numărul de doze ale tuturor genelor este însumat în rezultatul final, astfel încât gradul de exprimare al trăsăturii depinde de numărul de alele dominante. Tipul de polimer la o persoană este moștenit de înălțime, greutate corporală, culoarea pielii, abilități mentale și tensiune arterială. Astfel, pigmentarea pielii umane este determinată de 4-6 perechi de gene polimerice. În genotipul africanilor indigeni există predominant alele dominante (P1P1P2P2P3P3P4P4), în timp ce reprezentanții rasei caucaziene au alele recesive (p1p1p2p2p3p3p4p4). Din căsătoria unui bărbat cu pielea întunecată și a unei femei albe, se nasc copii cu culoarea pielii intermediare - mulatri (P1p1P2p2P3p3P4p4). Dacă soții sunt mulatri, atunci posibilă naștere de copii cu pigmentare a pielii de la cea mai deschisă la cea mai întunecată.

În cazuri tipice, trăsăturile cantitative sunt moștenite poligenic. Cu toate acestea, în natură există exemple de moștenire poligenică a trăsăturilor calitative, când rezultatul final nu depinde de numărul de alele dominante din genotip - trăsătura fie se manifestă, fie nu se manifestă (polimerie necumulativă).

Pleiotropia– capacitatea unei gene de a controla mai multe trăsături (acțiunea mai multor gene). Astfel, sindromul Marfan în cazuri tipice se caracterizează printr-o triadă de semne: subluxație a cristalinului ochiului, defecte cardiace, alungirea oaselor de la mâini și de la picioare (arahnodactilie - degete de păianjen). Acest complex de trăsături este controlat de o genă autozomal dominantă, care provoacă tulburări în dezvoltarea țesutului conjunctiv.

Complementar este un tip de interacțiune a genelor non-alelice în care acțiunea unei gene dintr-o pereche alelică este completată de acțiunea unei gene dintr-o altă pereche alelică, rezultând în formarea unei noi trăsături calitativ.

Un exemplu clasic al acestei interacțiuni este moștenirea formei pieptenelor la pui. Se găsesc următoarele forme de pieptene: în formă de frunză - rezultatul interacțiunii a două gene recesive non-alelice Oabb; în formă de nucă - rezultatul interacțiunii a două gene dominante non-alelice O- B-; roz și în formă de mazăre – cu genotipuri O- bb Şi aaB- , respectiv.

Un alt exemplu este moștenirea culorii blanii la șoareci. Culoarea este gri, alb și negru și există un singur pigment - negru. Formarea unei anumite culori a stratului se bazează pe interacțiunea a două perechi de gene non-alelice:

O o genă care determină sinteza pigmentului;

o o genă care nu determină sinteza pigmentului;

B o genă care determină distribuția neuniformă a pigmentului;

b o genă care determină distribuția uniformă a pigmentului.

Exemple de interacțiuni complementare la om: retinoblastomul și nefroblastomul sunt codificați de două perechi de gene non-alelice.

Opțiuni posibile pentru scindarea în F 2 în timpul interacțiunii complementare: 9:3:4; 9:3:3:1; 9:7.

Epistazis

Epistaza este un tip de interacțiune a genelor non-alelice în care acțiunea unei gene dintr-o pereche alelică este suprimată de acțiunea unei gene dintr-o altă pereche alelică.

Există două forme de epistază - dominanta si recesiva.În epistaza dominantă, gena dominantă acționează ca o genă supresoare în epistaza recesivă, gena recesivă acționează ca genă supresoare.

Un exemplu de epistasis dominantă este moștenirea culorii penajului la pui. Două perechi de gene non-alelice interacționează:

CU– o genă care determină culoarea penajului (de obicei pestriț),

Cu– o genă care nu determină culoarea penajului,

eu – genă care suprimă colorarea,

i– o genă care nu suprimă culoarea.

Opțiuni de împărțire în F 2: 12:3:1, 13:3.

La oameni, un exemplu de epistasism dominant este fermentopatie (enzimopatiile) sunt boli care se bazează pe producerea insuficientă a uneia sau alteia enzime.

Un exemplu de epistasis recesiv este așa-numitul „fenomen Bombay”: într-o familie de părinți în care mama avea grupa sanguină O, iar tatăl avea grupa sanguină A, s-au născut două fiice, dintre care una avea grupa sanguină AB. Oamenii de știință au sugerat că mama avea gena I B în genotipul ei, dar efectul acesteia a fost suprimat de două gene dd epistatice recesive.

Polimerismul

Polimerismul este un tip de interacțiune a genelor non-alelice în care mai multe gene non-alelice determină aceeași trăsătură, sporind manifestarea acesteia. Acest fenomen este opusul pleiotropiei. Trăsăturile cantitative sunt de obicei moștenite în funcție de tipul de polimer, ceea ce explică varietatea mare a manifestărilor lor în natură.

De exemplu, culoarea boabelor din grâu este determinată de două perechi de gene non-alelice:

O 1

o 1 – o genă care nu determină colorarea roșie;

O 2 – gena care determină colorarea roșie;

o 2 - o genă care nu determină colorarea roșie.

O 1 O 1 O 2 O 2 genotipul plantelor cu boabe de culoare roșie;

o 1 o 1 o 2 o 2 - genotipul plantei cu culoarea albă a boabelor.

Împărțirea în F 2: 15:1 sau 1:4:6:4:1.

La oameni, tipul de polimer moștenește caracteristici precum înălțimea, culoarea părului, culoarea pielii, tensiunea arterială și abilitățile mentale.



Încărcare...Încărcare...