Аллельные гены. Определение. Формы взаимодействия. Множественый аллелизм. Примеры. Механизм возникновения.

аллельные гены — различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологичных хромосом и определяющие альтернативные варианты развития одного и того же признака.

Взаимодействие генов одной аллели называется внутриаплелъным. Выделяют следующие его виды: полное до-минирование, неполное доминирование, сверхдоминирование, кодоминирование и аллельное исключение.

При полном доминировании один ген полностью подавляет проявление другого гена (выполняются законы Менделя); при этом гомо- и гетерозиготы неотличимы фенотипически. Например, ген желтого цвета семян гороха полностью подавляет ген зеленой окраски, ген карего цвета глаз у человека подавляет ген голубой их окраски.

При неполном доминировании (промежуточном наследовании) доминантный ген неполностью подавляет проявление рецессивного гена. У гибридов первого поколения наблюдается промежуточное наследование, а во втором поколении расщепление по фенотипу и генотипу одинаково — 1:2:1. Например, если скрестить растения душистого горошка с красными и белыми цветками, первое поколение будет иметь розовые цветки.

При сверхдоминировании доминантый ген в гетерозиготном состоянии проявляет себя сильнее, чем в гомозиготном. У мухи дрозофилы имеется рецессивный летальный ген (а) — гомозиготы (аа) погибают. Мухи, гомозиготные по гену А (АА), имеют нормальную жизнеспособность, а гетерозиготы (Аа) живут дольше и более плодовиты, чем доминантные гомозиготы. Такое явление можно объяснить взаимодействием продуктов генной активности.

При кодоминировании гены одной аллельной пары равнозначны, ни один из них не подавляет действия другого; если они оба находятся в генотипе, то оба проявляют свое действие. Типичным примером кодоминирования является наследование групп крови человека по АВО-системе (группа АВ). Четыре группы крови человека по АВО-системе обусловлены наследованием трех аллелей одного гена: J°, JA и JB (пример множественного аллелизма, см. ниже). При этом 1(0) группа крови обусловлена рецессивным геном J0, П(А) — геном JA, Ш(В) — геном JB, a IV(AB) — генами JA и JB одновременно. Рецессивный ген J0 не детерминирует синтез специфических белков (антигенов) в эритроцитах. Ген JA доминантен по отношению к гену J0 и детерминирует синтез в эритроцитах антигена А. Ген JB доминантен по отношению к гену J0 и детерминирует синтез в эритроцитах антигена В. Одновременное присутствие в эритроцитах генов JA и JB обусловливает наличие в них антигенов А и В (IV группа крови).Таким образом, гены JA и JB не подавляют друг друга. Они являются равноценными — кодоминантными.

Аллельное исключение. У гетерозиготного организма в одних клетках активна одна аллель, а в других — другая. Примером аллельного исключения является инактивация одной из двух Х-хромосом у женского организма. Случайный характер инактивации приводит к выключению из функции в одних клетках материнской Х-хромосомы, в других — отцовской.

Множественный аллелизм — один из видов взаимодействия аллельных генов, при котором ген может быть представлен не двумя аллелями (как в случаях полного или неполного доминиро­вания), а гораздо большим их числом; при этом члены одной серии аллелей могут находиться в различных доминантно-ре­цессивных отношениях друг с другом. Рассмотрим это на про­стейшем примере — трехчленной серии аллелей, определяющей окраску шерсти у кроликов. Окраска может быть сплошной тем­ной, белой (альбинизм — полное отсутствие пигментации шер­сти) или горностаевой (на фоне общей белой окраски черные кончики ушей, лап, хвоста и мордочки). Ген сплошной окраски доминирует над остальными членами серии; ген горностаевой окраски доминантен по отношению к белой, но рецессивен по отношению к сплошной, а ген белой окраски рецессивен по от­ношению и к сплошной, и к горностаевой. У мухи дрозофилы имеется серия аллелей гена окраски глаз, состоящая из 12 чле­нов: вишневая, красная, коралловая и т. д. до белой, определяе­мой рецессивным геном. У человека также известны множественные аллели для многих признаков, например для ферментов, антигенов и др. Следует иметь в виду, что в генотипе диплоидных организмов могут находиться лишь два гена из серии аллелей. Остальные аллели данного гена в разных сочетаниях будут по­парно входить в генотипы других особей данного вида. Таким образом, множественный аллелизм характеризует разнообразие генофонда целого вида, т. е. является видовым, а не индивиду­альным признаком (в отличие от полимерии).

Дата добавления: 2015-12-08