Взаимодействие генов

Проявление признаков организма зависит не только от унаследованных генов, но и от того, как гены взаимодействуют между собой. Генотип содержит информацию об определённых признаках, но они могут не проявляться в фенотипе, а также проявляться различным образом, в зависимости от того, как взаимодействуют гены.

Аллельное взаимодействие

Каждая хромосома имеет гомологичную хромосому, полученную от другого родителя. В этих хромосомах симметрично расположены аллельные гены, определяющие альтернативные признаки.

Гомологичные хромосомы

Рис. 1. Гомологичные хромосомы.

Как в фенотипе проявится тот или иной унаследованный признак – зависит от типа взаимодействия генов.

Доминирование

Доминирование бывает полным и неполным.

В случае полного доминирования проявляется признак аллельного гена, называемого доминантным (А).

Альтернативный признак называется рецессивным (а) и проявляется только при отсутствии доминантного.

При неполном доминировании появляется новый, промежуточный признак. Например, у некоторых растений красный цвет (А) лепестков доминирует над белым (а).

Если при полном доминировании лепестки либо красные (АА и Аа), либо белые (аа), то при неполном гетерозигота Аа будет иметь розовые лепестки.

Кодоминирование

При наследовании 4 группы крови работает принцип кодоминирования – когда аллельные гены Iᵇ и Iᵃ действуют совместно и ни один не является доминантным или рецессивным.

Сверхдоминирование

Если у гетерозигот признак проявляется сильней, чем у любой гомозиготы, то такой тип генного взаимодействия называют сверхдоминированием.

АА ˂ Аа ˃ аа

К примеру, у дрозофилы есть гены, определяющие продолжительность жизни. Признак проявляется таким образом:

  • аа – нежизнеспособные особи;
  • АА – особи с нормальной продолжительностью жизни;
  • Аа – повышенная продолжительность жизни.

Множественный аллелизм

В некоторых популяциях признаки кодируются не парой аллельных генов, а несколькими аллелями, возникшими в результате мутаций. Таких аллелей может быть несколько десятков.

При этом возможны разные типы взаимодействия генов. Гены могут находиться в отношениях полного и неполного доминирования.

С ˃ сᵃ ˃ сᵇ ˃ с

Ген С доминирует над любым геном, ген сᵃ доминирует над всеми, кроме С и т. д. Ген с проявляется только в гомозиготном состоянии (сс).

Множественный аллелизм у кроликов

Рис. 2. Множественный аллелизм у кроликов.

Неаллельное взаимодействие

Неаллельные гены также влияют друг на друга.

Примерами таких воздействий является:

  • плейотропия;
  • эпистаз;
  • полимерия;
  • комплементарность.

Плейотропное действие заключается во влиянии одного гена на несколько признаков. Например, у душистого горошка один и тот же ген определяет:

  • пурпурную окраску лепестков;
  • пигментацию прилистников;
  • тёмную окраску плодов.

Плейотропный эффект широко распространён в природе.

Эпистатическое взаимодействие – это подавление генов одной аллельной пары генами другой аллельной пары.
Оно бывает:

  • доминантное (А ˃ В);
  • рецессивное (аа ˃ В).

При полимерном наследовании несколько неаллельных генов контролируют один признак, причём степень его выраженности может зависеть от числа доминантных генов (кумулятивный эффект), либо не зависеть.

Комплементарное взаимодействие называют также дополнительным, т. к. при нём неаллельные гены совместно определяют признак. Это может происходить даже если один из них или оба по отдельности не кодируют такой признак.

При неаллельном взаимодействии работают те же принципы доминирования и кодоминирования. Так, комплементарное взаимодействие по сути является кодоминированием, а эпистаз – неаллельным доминированием.

Неаллельное взаимодействие генов

Рис. 3. Неаллельное взаимодействие генов.

Что мы узнали?

Мы рассказали кратко о взаимодействии генов. На проявление признака влияют и аллельные, и неаллельные гены. Разнообразие типов влияния генов друг на друга определяет многообразие возможных наследуемых признаков.

Тест по теме

Предметы