Dominanță incompletă. Analizând traversarea. Dominanța incompletă și interacțiunea genelor Exemple de dominanță intermediară

Dominanță incompletă. Universalitatea legii dominației a fost pusă sub semnul întrebării la scurt timp după redescoperirea ei pe baza unui număr de fapte. S-a dovedit că un număr mare de trăsături la plante și animale sunt caracterizate de moștenire intermediară sau dominație incompletă, in prima generatie. Mendel însuși a remarcat o astfel de moștenire pentru unele trăsături la mazăre.

Cu dominanță incompletă, hibridul F 1 (Aa) nu reproduce în totalitate niciunul dintre caracterele parentale, expresia trăsăturii se dovedește a fi intermediară, cu o prejudecată mai mare sau mai mică către o stare dominantă sau recesivă, dar toți indivizii acestei generație sunt identice ca fenotip.

Un exemplu de dominanță incompletă poate fi culoarea roz intermediară a boabei la hibrizii de căpșuni (Fragaria vesca), obținută din forme de încrucișare cu boabe roșii și albe (Fig. 1).

Figura 1. Moștenirea culorii boabelor cu dominanță incompletă la căpșuni: AA - roșu; aa - alb; La - culoare roz.

Cu dominație completă, divizarea în F 1 după fenotip (3:1) nu coincide cu scindarea după genotip (1:2:1), deoarece heterozigotul Aa nu se poate distinge extern de homozigotul AA. Cu dominanță incompletă în a doua generație, există o coincidență a divizării în fenotip și genotip, deoarece homozigotul dominant AA diferă de heterozigotul Aa. Deci, în exemplul cu căpșuni, împărțirea în F 1 după culoarea boabei este 1 roșu (AA) : 2 roz (Aa) : 1 alb (aa). În acest caz, este posibil doar să se numească culoarea roșie a boabelor dominantă, iar culoarea albă recesivă.

Dominanța incompletă apare și la încrucișarea plantelor de frumusețe nocturnă care au flori violet (AA) cu o plantă care are flori albe (aa). Toate plantele din prima generație vor avea o culoare roz intermediară (Fig. 2). Acest lucru nu contrazice regula de uniformitate a hibrizilor din prima generație a lui G. Mendel: într-adevăr, în prima generație toate florile sunt roz. La încrucișarea a doi indivizi de o frumusețe nocturnă din prima generație, scindarea are loc în a doua generație, dar nu într-un raport de 3:1, ci într-un raport de 1:2:1, adică. o floare este albă (aa), două sunt roz (Aa) și una violet (AA).

Dominanța incompletă s-a dovedit a fi un fenomen larg răspândit, observat în moștenirea culorii florilor la snapdragons, culoarea penajului la pui, culoarea blanii la nurci și cai și multe alte caractere morfologice și fiziologice la plante, animale și oameni.

Figura 2. Fenomenul de dominanță incompletă în timpul formării culorii corolelor florilor de frumusețe nocturnă

Esența dominației. Dominanța este proprietatea unei gene de a determina dezvoltarea unei trăsături într-o stare heterozigotă. Studiile biochimice ale acțiunii genelor, de exemplu la snapdragon (Antirrinum maijus), în care culoarea florii roșii este dominantă față de roșu deschis, demonstrează, de asemenea, natura dominanței. Analiza biochimică a arătat că pigmentul roșu cianidina diferă de pelargonidinul roșu deschis prin hidroxidul de OH suplimentar în poziția a treia (Fig. 3). Fiecare dintre acești doi pigmenți este sintetizat de plantă sub acțiunea unei enzime specifice: unul dintre ei adaugă OH în poziția a 4-a, datorită căreia se produce pelargonidină, iar a doua enzimă o transformă în cianidină, adăugând OH în poziția a 3-a. , adică într-un heterozigot Plantele sintetizează în cele din urmă cianidina, determinând culoarea roșie să domine asupra culorii roșii deschise. Evident, se poate presupune că în toate cazurile în care are loc un mecanism biochimic similar pentru formarea pigmenților, culoarea roșie va domina asupra celei roșii deschise. Într-adevăr, la toate plantele în care se găsește acest mecanism, se observă un model similar de dominanță (streptocarpus, lalea etc.). Analiza biochimică a produselor genetice face posibilă prezicerea naturii dominanței.

Figura 3. Culoarea florii Snapdragon: AA - roșu;

aa - roșu deschis și formule chimice ale pigmenților

În cazurile de dominanță incompletă, gena dominantă nu suprimă complet gena recesivă din perechea alelică. În acest caz, vor apărea caracteristici intermediare, iar trăsătura la indivizii homozigoți nu va fi aceeași ca la indivizii heterozigoți. După cum sa dovedit, acest lucru nu înseamnă că alela recesivă este complet suprimată și nu funcționează deloc. De exemplu, cu moștenirea intermediară, ambele alele ale unei gene funcționează. Chiar și în cazul dominanței complete, pot fi găsite exemple care indică faptul că alela recesivă produce un anumit produs. Astfel, in porumb (Zea mays) se gasesc doua tipuri de esteri, care sunt hidrolizati de enzime numite esteraze. Prezența acestor enzime este determinată de o pereche de alele. La plantele heterozigote, doar unul dintre esteri este hidrolizat sub acţiunea unei enzime determinate de alela dominantă. Analiza biochimică a arătat că hibridul produce ambele enzime, dar numai alela dominantă produce o enzimă activă, iar alela recesivă una inactivă. Alela recesivă funcționează în mod egal cu cea dominantă. Este posibil ca în urma interacțiunii acestor două enzime să fie suprimată funcționarea uneia dintre ele, produsă de alela recesivă. Dominanța se manifestă în interacțiunea acelor produse ale acțiunii genelor - trăsături care sunt determinate de alele dominante și recesive.

Managementul dominantei. Mecanismul fenomenului de dominanță determină posibilitatea schimbării dominantei. Se modifică sub influența condițiilor externe, care în diferite grade favorizează sau împiedică dezvoltarea uneia dintre perechi de caracteristici. Și într-adevăr, de exemplu, la grâu (Triticum), în condiții normale domină spicul normal, iar în orele scurte de lumină domină cel ramificat. Dar o schimbare a naturii dominanței în dezvoltarea individuală a unui hibrid nu duce la o schimbare a genotipului său și, prin urmare, nu schimbă segregarea descendenților săi. Prin urmare, scindarea în F 2 în funcție de forma urechii este aceeași, indiferent de trăsătura dominantă la hibridul F 1 (Fig. 4).

Figura 4. Dominanța tipului de spic la grâu în funcție de durata orelor de lumină: A - spic normal; a - ramificat.

Pe baza multor ani de cercetare, I.V. Michurin a arătat posibilitatea de a controla dominația la unii hibrizi. Pentru a obține hibrizi cu proprietățile dorite, nu numai că a selectat cu grijă forme pentru încrucișare, dar a creat și condiții favorabile dezvoltării hibridului într-o anumită direcție dorită. Pentru a controla dominația el a dezvoltat o metodă de mentor(educator), care constă în altoirea unui hibrid pe una dintre formele încrucișate. Planta pe care se face altoia se numeste portaltoi, partea altoita a plantei se numeste ram. Atunci când țesuturile vegetale de diferite soiuri sau chiar specii și genuri cresc împreună sub influența portaltoiului, unele caracteristici fiziologice și morfologice se pot schimba în descendent. De exemplu, la polenizarea florilor cireșului Vladimir cu fructe roșii (Prunus cerasus) cu polen din cireșul Winkler cu fructe albe (P. avium), Michurin a obținut un hibrid cu fructe roz pal. O tăietură a unei plante hibride, altoită în coroana unui cireș, a început să producă fructe roz închis. În consecință, sub influența vaccinării, natura dominantei s-a schimbat. Ulterior, prin înmulțirea vegetativă a acestui hibrid s-a obținut soiul Krasa Severa. În selecția pomilor fructiferi care se reproduc vegetativ și, prin urmare, nu își pierd proprietățile dobândite în timpul ontogenezei în timpul reproducerii, metoda mentorului este de mare importanță.

Din păcate, aceste experimente ale lui I.V. Michurin nu au fost însoțite de analize citofiziologice și biochimice, iar esența biochimică a relației dintre componentele grefei nu a fost încă clarificată.

Studiul moștenirii diferitelor caractere pe diferite obiecte a arătat caracterul comun al modelelor de bază de moștenire nu numai pentru plante, ci și pentru animale - vertebrate și nevertebrate, precum și pentru oameni și microorganisme.

Totuși, ca orice lege a naturii vii, legea scindarii se manifestă doar în anumite condiții. Dacă aceste condiții nu sunt îndeplinite, natura divizării se poate modifica.

1. Scopul beneficiului

Manualul este destinat utilizării ca material demonstrativ în clasa a X-a a unei școli gimnaziale la cursul de biologie generală, în lecțiile cu tema „Fundamentele geneticii”. Manualul include două seturi: Nr. 1: „Dominarea incompletă a genei culorii florii la încrucișarea unei plante de frumusețe nocturnă” și Nr. 2: „Manifestarea unei noi trăsături în timpul interacțiunii a două gene. Apariția descendenților cu trăsături absente. în părinți.” Demonstrarea manualului va permite elevilor să se familiarizeze cu procesele de încrucișare care diferă de încrucișările tradiționale monohibride și dihibride, studiate folosind exemplul semințelor de mazăre (este recomandabil să se demonstreze aceste scheme într-o lecție pentru comparație).

2. Setul Nr. 1 DOMINAȚIA INCOMPLETĂ

Descrierea fenomenului

Dominanța incompletă este un tip de interacțiune genică în care apare o trăsătură intermediară în stare heterozigotă (genotip Aa). De exemplu: indivizii parentali aveau flori roșii și albe, genotipurile lor erau homozigote AA și aa. Hibrizii din prima generație cu genotipul Aa au flori roz.

Acest tip de interacțiune a genelor alelice se găsește adesea în natură, inclusiv la oameni. De exemplu, tatăl are un nas mare, iar mama are un nas mic; un copil poate avea un nas de mărime medie. Să luăm în considerare un exemplu specific al moștenirii culorii florii într-o frumusețe nocturnă. Plantele parentale homozigote cu genotipul AA au flori roșii, iar cele cu genotipul aa au flori albe. Genele AA și aa sunt localizate pe cromozomi omologi în prima și, respectiv, a doua plantă părinte. În meioză, cromozomii omologi fuzionează împreună - se conjugă, apoi diverg către diferiți poli ai celulei și ajung în gameți diferiți. Prima plantă produce gameți de același tip cu gena A, a doua plantă produce și gameți de același tip, dar acești gameți conțin gena a. Hibrizii din prima generație F 1 se formează datorită fuziunii gameților părinților. Gena A provine de la un părinte și de la celălalt - și, prin urmare, genotipul hibrizilor Aa. Genele care determină culoarea florii sunt într-o stare heterozigotă; plantele prezintă o trăsătură intermediară - florile vor fi roz.

Să luăm în considerare ce clase fenotipice și în ce raport vor apărea în F 2. Pentru a obține F2, plantele heterozigote F1 sunt încrucișate între ele. În timpul meiozei, fiecare plantă părinte produce două tipuri de gameți: jumătate dintre gameți vor avea gena A, jumătate vor avea gena a. În timpul procesului de fertilizare, gameți cu genele AA, Aa, Aa, aa sunt la fel de probabil să apară. Aceste genotipuri corespund fenotipurilor:

• AA - flori roșii
• 2Aa - flori roz
• aa - flori albe.

Astfel, cu dominanță incompletă în F2, se formează trei clase fenotipice: roșu, roz, alb în raport de 1:2:1.

Instrucțiuni

1. Atașați pe tablă un card cu litera „P”, care înseamnă „părinți”.
2. În dreapta și în stânga „P” cărți de plasare ale părinților cu caracteristici alternative: în stânga - flori roșii, în dreapta - alb. Atenție la genotipul părinților. Sunt homozigoți, genotipurile AA și aa. Între cărțile părinților sub litera „P” puneți un „X” (încrucișare).
3. 3. Procesul de încrucișare implică gameți de la fiecare părinte. Conform diagramei, atașați cardul „gameți”. Mai jos sunt cărți cu gameții fiecărui părinte: în stânga - A, în dreapta - a. Cardul F 1 este atașat între ele, dar mai jos. Cardurile cu flori roz și genotipuri Aa heterozigote sunt adăugate la dreapta și la stânga acestuia. Atenția este concentrată pe faptul că se manifestă un semn intermediar, care este caracteristic unei dominanțe incomplete.
4. Să luăm în considerare ce caracteristici și în ce raport vor avea indivizii din F2. Atașați cardul „F 2” în stânga aplicației asamblate, apoi semnul de încrucișare „X” sub semnul „F 1” între genotipurile heterozigote: Aa X Aa. Mai jos este atașată cardul „gameți”, sub ea sunt atașate cărți cu gameții A și a pentru un părinte (în stânga) și exact aceleași în dreapta, sub genotipul celui de-al doilea părinte.
5. Două tipuri de gameți de la un părinte și două tipuri de gameți de la celălalt părinte dau 4 tipuri de combinații posibile: AA - flori roșii (se atașează cardul corespunzător), Aa - flori roz (se atașează un card cu flori roz). Se observă că o astfel de combinație este posibilă de două ori: A - de la părintele din stânga și - din dreapta. Posibil invers: a - din stânga, A - din dreapta. Felicitarea „flori roz” este atașată a doua oară. Și în sfârșit, combinația aa - flori albe. Atasat este o felicitare cu flori albe.

Rezultatul au fost trei clase de plante în funcție de fenotipul lor: flori albe, roz și roșii. Raportul dintre clase este de 1:2:1. Această divizare în F2 este caracteristică dominanței incomplete.

1. Ce gene se numesc alele?
2. Ce tipuri de interacțiuni ale genelor alelice cunoașteți?
3. Câte clase fenotipice există în „F 1” cu dominanță completă și incompletă?
4. Câte clase fenotipice există în „F 2” cu dominanță completă și incompletă?
5. Care sunt relațiile dintre clasele din „F 2” cu dominație completă și incompletă?

3. Setul nr. 2 Apariția de noi caracteristici în timpul interacțiunii a două perechi de gene. Apariția puilor cu caracteristici absente de la părinți.

Descrierea procesului

Dezvoltarea geneticii la începutul secolului al XX-lea a arătat că manifestarea unei trăsături nu este întotdeauna determinată de o pereche de gene alelice AA, Aa sau aa.

Culoarea blănii unui iepure este determinată de două perechi de gene. Culoarea blană gri este codificată de gena dominantă A, culoarea blană neagră este codificată de gena recesivă - a. Atunci iepurii gri pot avea genotipul AA sau Aa, iepurii negri pot avea doar genotipul recesiv aa. Cu toate acestea, funcționarea acestor gene este influențată de alte gene C și c. Fiecare individ poate avea un genotip CC, CC sau CC. Dacă un individ are o alela dominantă C, adică genotipul său CC sau Cc, atunci culoarea iepurelui va fi gri (genotipurile AA sau Aa) sau neagră (genotip - aa). Dacă genotipul unui iepure conține o combinație de gene alelice recesive cc, atunci activitatea genelor A și a este suprimată, pigmentul nu este sintetizat, iar iepurii vor fi albi.

Acest tip de interacțiune a genelor non-alelice, în care unele gene suprimă activitatea altor gene non-alelice, se numește epistasis.

Trăsătura de culoare a blanii la un iepure este controlată de două perechi de gene; gameții sunt formați ca într-o încrucișare dihibridă. Rețeaua Punnett este umplută în același mod ca într-o cruce dihibridă, iar împărțirea în „F 2” nu va fi 9: 3: 3: 1, ci diferită. În „F 2” poate apărea o trăsătură care nu a fost prezentă la părinți și hibrizii „F 1”.

Un exemplu specific de luat în considerare este moștenirea culorii la iepuri.

Instrucțiuni

1. Notați denumirea literelor genelor pe tabla din colț. Genele de culoare a blănii: A - culoare gri și - culoare neagră. Gene care controlează funcționarea genelor de culoare: CC, CC - apare colorarea, CC - colorarea este suprimată.
2. Atașați cardul „R” la tablă - părinți. În stânga ei este un card cu un iepure gri, genotipul său este AASS. El este homozigot pentru gena A și gena C. AA - culoarea stratului gri, CC - pigmentul se formează. În dreapta cardului „P” este atașat un card cu un iepure alb cu genotipul - aass, aa - pigmentul este negru, dar genele cc interzic sinteza acestui pigment, iar iepurele va fi alb. Între aceste două cărți este plasat un semn încrucișat „X”.
3. În încrucișare sunt implicați gameți de la ambii părinți. Atașați cardul „gameți”. Sub ea sunt atașate cărți cu gameții corespunzători. Gameții unui iepure gri sunt AC, gameții unui iepure alb sunt AC. În „F 1” hibrizii se formează datorită fuziunii gameților părinte AaCc. Acești iepuri vor fi gri pentru că... au gena A (culoarea gri) și gena C (pigmentul este sintetizat). Hibrizii „F1” sunt heterozigoți pentru două gene.
4. Sub gameți, este atașată un card „F 1”, în stânga și dreapta căreia sunt plasate carduri cu iepuri heterozigoți gri (genotipuri - AaCc).
5. Pentru a obține F 2, hibrizii F 1 sunt încrucișați între ei. O carte „X” (încrucișare) este plasată între iepurii gri hibridi, iar o carte „gameți” este plasată dedesubt. Sub acesta, gameții unui părinte sunt atașați orizontal, iar celălalt - vertical, adică limitele grilei Punnett sunt reprezentate. Fiecare părinte are 4 tipuri de gameți datorită posibilelor combinații a două perechi de gene:

Astfel, s-a obținut o împărțire în trei clase fenotipice: iepuri gri, negri și albi într-un raport de 9: 3: 4. A apărut trăsătura „colorare neagră”, care nu a fost prezentă nici la părinți, nici la hibrizii F 1.

4. Reguli de depozitare

Manualul trebuie păstrat într-o cameră uscată și încălzită.

Te-ai întrebat vreodată de ce ai acel tip de păr sau culoarea ochilor? Totul este despre transferul de gene. După cum a descoperit Gregor Mendel, trăsăturile sunt moștenite prin transmiterea genelor de la părinți la urmașii lor. reprezintă secțiuni de ADN situate pe noi. Ele sunt transmise de la o generație la alta prin. O genă pentru o anumită trăsătură poate exista în mai multe forme sau alele. Pentru fiecare caracteristică sau trăsătură, sunt de obicei moștenite două alele. Alelele pereche pot fi homozigote (cu alele identice) sau heterozigote (cu alele diferite) pentru o anumită trăsătură.

Când perechile de alele sunt aceleași, genotipul acelei trăsături este identic și/sau caracteristica care este observată este determinată de alelele homozigote. Când alelele pereche pentru o trăsătură sunt diferite sau heterozigote, sunt posibile mai multe variante. Alelele heterozigote observate frecvent în celulele animale includ dominanța completă, dominanța incompletă și codominanța.

Dominație completă

În acest tip de dominanță, o alelă este dominantă, iar cealaltă este recesivă. Alela dominantă o maschează complet pe cea recesivă. Fenotipul este determinat de alela dominantă. De exemplu, genele pentru forma semințelor la plantele de mazăre există în două forme: netede (R) și încrețite (r). La plantele de mazăre care sunt heterozigote pentru forma semințelor, mazărea netedă este dominantă asupra semințelor încrețite și genotipul este (Rr).

Dominanță incompletă

În dominanța incompletă, o alelă pentru o anumită trăsătură nu este complet dominantă asupra altei alele. Aceasta conduce la un al treilea fenotip în care caracteristicile observate sunt un amestec de fenotipuri dominante și recesive. Un exemplu de dominanță incompletă este văzut în moștenirea tipului de păr. Tipul de păr creț (CC) este dominant față de tipul de păr drept (cc). O persoană heterozigotă pentru această trăsătură va avea părul ondulat (Cc).

Caracteristica ondulată dominantă nu este pe deplin exprimată de caracteristica dreptă, creând o caracteristică intermediară a părului ondulat. Cu dominanță incompletă, o caracteristică poate fi puțin mai proeminentă decât alta pentru o anumită trăsătură. De exemplu, o persoană cu părul ondulat poate avea mai multe sau mai puține valuri decât altcineva cu părul ondulat. Aceasta indică faptul că alela pentru un fenotip este exprimată puțin mai mult decât alela pentru alt fenotip.

Codominanța

Globule roșii normale și în formă de seceră

În co-dominanță, nici una dintre alele nu este dominantă, dar ambele alele pentru o anumită trăsătură sunt pe deplin exprimate. Aceasta conduce la un al treilea fenotip în care se observă mai mult de un fenotip. Un exemplu de codominanță este observat la indivizii cu trăsătura celulelor falciforme.

Prezența unei celule secera este asociată cu dezvoltarea celulelor roșii din sânge cu o formă anormală. Globulele roșii normale sunt biconcave, în formă de disc și conțin cantități uriașe de o proteină numită hemoglobină. Hemoglobina ajută celulele roșii să se lege și să transporte oxigenul către celulele și țesuturile corpului. Drepanocitul este rezultatul unei mutații a genei hemoglobinei. Această hemoglobină este considerată anormală și face ca celulele sanguine să capete o formă de seceră.

Celulele falciforme se blochează adesea în vasele de sânge și blochează fluxul sanguin normal. Cei care poartă trăsătura celulelor falciforme sunt heterozigoți pentru gena hemoglobinei și moștenesc o genă normală a hemoglobinei și o genă a hemoglobinei falciforme. Ei nu au boala deoarece alela hemoglobinei falciforme și alela hemoglobinei normale sunt codominante în formă celulară. Aceasta înseamnă că purtătorii de celule falciforme produc atât globule roșii normale, cât și cele falciforme.

Dominanță incompletă și co-dominanță

Culoarea roz a lalelelor este un amestec de expresie a ambelor alele (roșu și alb), rezultând un fenotip intermediar (roz). Aceasta este o dominație incompletă. În lalea roșie-albă, ambele alele sunt pe deplin exprimate. Aceasta indică codominanță.

Oamenii confundă adesea dominanța incompletă și co-dominanța. Deși sunt exemple de moștenire, ele diferă în ceea ce privește expresia genelor. Mai jos sunt câteva diferențe între ele:

Expresivitatea alelelor

• Dominanță incompletă: o alelă pentru o anumită trăsătură nu este pe deplin exprimată peste alela ei pereche. De exemplu, în culoarea unei lalele, alela pentru roșu (R) nu maschează complet alela pentru alb (r).
• Codominanță: ambele alele pentru o anumită trăsătură sunt pe deplin exprimate. Alela pentru roșu (R) și alela pentru alb (r) sunt exprimate și vizibile în hibrid.

Dependența de alele

• Dominanță incompletă: efectul unei alele depinde de alela ei pereche pentru o trăsătură dată.
• Codominanță: efectul unei alele nu depinde de alela ei pereche pentru o trăsătură dată.

Fenotip

• Dominanță incompletă: Fenotipul hibrid este un amestec al ambelor alele, rezultând un al treilea fenotip intermediar. Exemplu: Floare roșie (RR) X Floare albă (rr) = Floare roz (Rr)
• Codominanță: un fenotip hibrid este o combinație de alele exprimate, rezultând un al treilea fenotip care include ambele fenotipuri. Exemplu: Floare roșie (RR) X Floare albă (rr) = Floare roșie și albă (Rr)

Caracteristici observabile

• Dominanță incompletă: fenotipul poate fi exprimat în diferite grade într-un hibrid. (Exemplu: o floare roz poate avea o culoare mai deschisă sau mai închisă în funcție de cantitatea unei alele în comparație cu cealaltă).
• Codominanță: ambele fenotipuri sunt pe deplin exprimate în genotipul hibrid.

Scurtă concluzie

În dominanța incompletă, o alelă pentru o anumită trăsătură nu este complet dominantă asupra altei alele. Aceasta conduce la un al treilea fenotip în care caracteristicile observate sunt un amestec de fenotipuri dominante și recesive.

În codominanță, nici una dintre alele nu este dominantă, dar ambele alele pentru o anumită trăsătură sunt pe deplin exprimate. Aceasta conduce la un al treilea fenotip în care se observă mai mult de un fenotip.

Interacțiunea genelor alelice sau interacțiune intra-alelică:

A) dominație completă- aceasta este moștenirea în care o genă dominantă o suprimă complet pe una recesivă; în acest tip de dominanță, alelele dominante (genele) își manifestă efectul atât în ​​stare homozigotă, cât și în cea heterozigotă, iar alelele recesive se manifestă fenotipic doar în stare homozigotă.

Homo- și heterozigoții nu se pot distinge;

b) dominație incompletă- aceasta este moștenirea în care gena dominantă nu o suprimă complet pe cea recesivă, în acest caz, hibrizii din prima generație au o trăsătură intermediară, adică există o natură intermediară a moștenirii, de exemplu, moștenirea culorii florii într-un frumusețea nopții sau penajul albastru la găini, culoarea blanii la o vite mare etc.

Homo- și heterozigoții diferă unul de celălalt.

Trăsăturile nu pot fi întotdeauna clar împărțite în dominante și recesive. În aceste cazuri, gena dominantă nu suprimă complet gena recesivă din perechea alelică. În acest caz, vor apărea caracteristici intermediare, iar trăsătura la indivizii homozigoți nu va fi aceeași ca la indivizii heterozigoți. Acest fenomen se numește dominanță incompletă. Să explicăm cu un exemplu.

Când încrucișați o plantă de frumusețe nocturnă care are flori violet (AA) cu o plantă care are flori albe (aa), toate plantele din prima generație vor avea o culoare roz intermediară (Figura 51). Acest lucru nu contrazice regula de uniformitate a hibrizilor din prima generație a lui G. Mendel: într-adevăr, în prima generație toate florile sunt roz. Când se încrucișează doi indivizi de o frumusețe nocturnă din prima generație, despărțirea are loc în a doua generație, dar nu într-un raport de 3: 1, ci într-un raport de 1: 2: 1, adică o floare albă (aa), două roz (Aa) și unul violet (AA).

Până acum, am luat în considerare cazul moștenirii unei trăsături determinate de o genă. Dar orice organism are un număr mare de semne, iar acestea nu sunt doar caracteristici externe, vizibile, ci și semne biochimice (structura moleculelor, activitatea enzimatică, concentrația de substanțe în țesuturile sanguine etc.), anatomice (dimensiunea și forma organelor). ), etc n. Orice semn, oricât de simplu ar părea, depinde de numeroase procese fiziologice și biochimice, fiecare dintre acestea, la rândul lor, depinde de activitatea proteinelor enzimatice.

Totalitatea tuturor caracteristicilor și proprietăților externe și interne ale unui organism se numește fenotip.

Totalitatea tuturor genelor unui organism se numește genotip.

Moștenirea culorii florii în frumusețea nopții:

R: AA × aa

roșu alb

G: Da

F 1: Aa

Trandafir.

P (F 1): Aa × Aa

Trandafir. trandafiri

G: A a A a

F 2: AA Aa Aa aa

Kras. trandafiri trandafiri alb

Numeroase experimente au confirmat corectitudinea tiparelor stabilite de Mendel. În același timp, au apărut fapte care arată că relațiile numerice obținute de Mendel în timpul divizării generației hibride nu au fost întotdeauna respectate. Acest lucru a indicat că relațiile dintre gene și trăsături erau mai complexe. S-a dovedit că aceeași genă poate influența dezvoltarea mai multor trăsături; aceeaşi trăsătură se poate dezvolta sub influenţa multor gene.

Trebuie remarcat faptul că interacțiunea genelor este de natură biochimică, adică nu genele interacționează între ele, ci produsele lor. Produsul unei gene eucariote poate fi fie o polipeptidă, ARNt, fie ARNr.

TIPURI DE INTERACȚIUNE ALE GENELOR ALELICE

Există dominanță completă, dominanță incompletă, codominanță și excludere alelică.

Genele alelice se numesc gene situate în loci identici ai cromozomilor omologi. O genă poate avea una, două sau mai multe forme moleculare. Apariția formei moleculare a doua și a următoarelor este o consecință a mutației genei. Dacă o genă are trei sau mai multe forme moleculare, se spune că este alelism multiplu. Din multele forme moleculare, doar două pot fi prezente într-un singur organism, ceea ce se explică prin împerecherea cromozomilor.

Dominație completă

Dominație completă- acesta este un tip de interacțiune a genelor alelice în care fenotipul heterozigoților nu diferă de fenotipul homozigoților în ceea ce privește dominanța, adică produsul unei gene dominante este prezent în fenotipul heterozigoților. Dominanța completă este larg răspândită în natură și are loc în timpul moștenirii, de exemplu, a culorii și formei semințelor de mazăre, a culorii ochilor și a părului la om, a antigenului Rh și a multor altele. etc.

Prezența antigenului Rh (factorul Rh) al eritrocitelor este determinată de gena Rh dominantă. Adică, genotipul unei persoane Rh pozitiv poate fi de două tipuri: fie RhRh, fie Rhrh; Genotipul unei persoane Rh negativ este rhrh. Dacă, de exemplu, mama este Rh-negativă, iar tatăl este Rh-pozitiv și heterozigot pentru această trăsătură, atunci cu acest tip de căsătorie, atât copii Rh-pozitivi, cât și Rh-negativi se pot naște cu probabilitate egală.

Un conflict Rh poate apărea între un făt Rh pozitiv și o mamă Rh negativ.

Acesta este numele tipului de interacțiune a genelor alelice în care fenotipul heterozigoților diferă atât de fenotipul homozigoților dominanti, cât și de cel al homozigoților recesivi și are o valoare medie (intermediară) între ele. Apare la moștenirea culorii periantului frumuseții nopții, mucus, culoarea blănii porcușoarelor de guineea etc.

Mendel însuși a întâlnit o dominație incompletă când a încrucișat un soi de mazăre cu frunze mari cu unul cu frunze mici. Hibrizii din prima generație nu au repetat trăsătura nici uneia dintre plantele părinte; aveau frunze de dimensiuni medii.

La încrucișarea soiurilor de căpșuni homozigote cu fructe roșii și fructe albe, toată prima generație de hibrizi are fructe roz. La încrucișarea acestor hibrizi între ei obținem: după fenotip - 1/4 plante cu fructe roșii, 2/4 plante cu fructe roz și 1/4 plante cu fructe albe, după genotip - 1/4 AA, 1/2 Aa, 1/ 4 aa (și după fenotip, iar după genotip raportul este de 1:2:1). Corespondența segregării după genotip cu segregarea după fenotip este caracteristică dominanței incomplete, deoarece heterozigoții sunt fenotipic diferiți de homozigoți.

Codominanța

Codominanța- un tip de interacțiune a genelor alelice în care fenotipul heterozigoților diferă atât de fenotipul homozigoților dominanti, cât și de cel al homozigoților recesivi, iar fenotipul heterozigot conține produse ale ambelor gene. Apare în timpul formării, de exemplu, a sistemului IV de grup sanguin (AB0) la o persoană.

Pentru a vă imagina cum se întâmplă moștenirea grupelor de sânge la oameni, puteți privi nașterea copiilor cu ce grupă de sânge este posibilă de la părinți care au o grupă de sânge, cealaltă o treime și sunt heterozigoți pentru această trăsătură.

R	♀I A i 0 II (A)		×	♂I B i 0 III (B)
Tipuri de gameți	IN ABSENTA	eu 0		eu B	eu 0
F	i 0 i 0 eu (0) 25%	I A i 0 II (A) 25%		I B i 0 III (B) 25%	I A I B IV (AB) 25%

Excluderea alelică

Excluderea alelică numită absența sau inactivarea uneia dintre o pereche de gene; în acest caz, fenotipul conține produsul unei alte gene (hemizigozitate, deleție, heterocromatizare a regiunii cromozomiale în care se află gena dorită).

TIPURI DE INTERACȚIUNE ALE GENELOR NEALELICE

Complementaritate, epistază, polimerizare.

Gene non-alelice- gene situate fie în loci non-identici de cromozomi omologi, fie în perechi diferite de cromozomi omologi.