Взаимодействие генов из одной аллельной парыПолное доминирование – это такое взаимодействие генов одной аллельной пары, при котором в гетерозиготном состоянии один аллель (доминантный) подавляет проявление альтернативного ему (рецессивного) аллеля. При этом гетерозиготы будут иметь такой же фенотип, как и доминантные гомозиготы. Пример: Желтый цвет семян гороха (А) доминирует над зеленым (а). Гетерозиготы будут иметь такой же фенотип, как и доминантные гомозиготы: АА и Аа – желтые семена, аа – зеленые семена. Неполное доминирование – это такое взаимодействие аллельных генов, при котором в гетерозиготном состоянии ни один из аллелей не доминирует над другим. При этом гетерозиготы обладают фенотипом, промежуточным между фенотипами доминантной и рецессивной гомозигот. Пример. При скрещивании чистопородных андалузских кур с черным и белым оперением появляется потомство с голубоватым оперением. Чем это объяснить? Каким будет потомство от скрещивания гибридов первого поколения (двух птиц с голубоватым оперением)? Черное оперение обусловлено доминантным аллелем гена В, определяющим синтез черного пигмента меланина. У белых кур этот пигмент отсутствует – аллель b. У гетерозигот меланин развивается не в полной мере, создавая голубоватый отлив на оперении.
При скрещивании гибридов F1 и F2 наблюдается расщепление 1:2:1, характерное для неполного доминирования. Сверхдоминирование – это такое взаимодействие аллельных генов, при котором в гетерозиготном состоянии у доминантного аллеля отмечается более сильное проявление признака, чем в гомозиготном состоянии. Это явление получило название гетерозиса или гибридной силы. Кодоминирование – это такое взаимодействие аллельных генов, при котором в гетерозиготном состоянии проявляется качественно новый признак, определяемый обеими аллелями. Пример: наследование IV группы крови у человека.
Следует учесть, что к числу аллельных могут относиться не два, а большее число генов. Они получили название серии множественных аллелей. Возникают множественные аллели в результате многократного мутирования одного и того же локуса в хромосоме. Кроме основных (доминантного и рецессивного) аллелей гена появляются промежуточные аллели, которые по отношению к доминантному ведут себя как рецессивные, а по отношению к рецессивному – как доминантные аллели того же гена. Множественными аллелями контролируются группы крови у человека. Наследование групп крови у человека по системе АВО. Аллели, ведущие к появлению ряда характерных для человека групп крови, связаны с особенностями антигенов красных кровяных телец, которые обуславливают появление специфического антитела в сыворотке крови. Наличие групп крови было установлено Ландштейнером, который обнаружил, что в определенных случаях при переносе эритроцитов одного человека в сыворотку другого, наблюдается агглютинация этих телец. При переливании крови это явление может привести к смерти. Было установлено наличие в эритроцитах двух антигенов А и В, а в сыворотке – двух агглютинирующих их антител a и b. Популяция человека оказалась разбитой по свойствам крови на четыре группы: группа А – наличие антигена А и антител b, группа В – наличие антигена В и антител a, группа АВ – оба антигена, антител нет, группа О – отсутствие обоих антигенов, наличие обоих антител.
Исследования показали, что группа крови контролируется аутосомным геном J, который имеет три аллеля, обозначаемые буквами А, В, О. Аллели А и В – доминантные, а аллель О – рецессивен по отношению к ним обоим. При наследовании IV группы крови наблюдается кодоминирование аллелей JА и JВ. В России более распространена II группа крови (37,25%), менее – I группа (33,7%), реже встречаются III группа (20,9%) и IV группа (7,9%). Наследование групп крови иногда имеет значение для определения отцовства в судебной медицине.
Наследование резус-фактора у человека. В настоящее время открыто большое количество новых групп крови, их генетика успешно исследуется. Было обнаружено, что эритроциты некоторых людей агглютинируются сывороткой кролика, иммунизированного кровью обезьян резус (Maccacus rhesus). Антиген эритроцитов, вызывающих агглютинацию, был назван резус-фактором (Rh). Кровь людей, имеющая этот антиген, называется резус-положительной (Rh+), такие люди могут быть гомозиготными (RhRh) или гетерозиготными (Rhrh). Люди с резус-отрицательной кровью (Rh–) гомозиготны по рецессиву (rhrh). Было установлено, что наследование резус-фактора может определить появление смертельной анемии плодов или новорожденных, так называемый эритробластоз плода, вызванный резус-конфликтом. Такой плод имеет резус-положительную кровь, а его мать – резус-отрицательную. Свой фактор Rh эмбрион получает от отца.
Этот резус-антиген плода вызывает в ряде случаев появление резус-антител в крови матери. Когда эти антитела накапливаются в ней в достаточном количестве, они проникают в плод и разрушают его эритроциты. Спасти ребенка можно лишь полной заменой крови. В стерильных условиях через пупочную артерию выводят из тела новорожденного его кровь, а через пупочную вену вводят соответствующую донорскую кровь. У людей европеоидной расы ген Rh встречается в 84% случаев, а ген rh – в 16% случаев. У людей негроидной расы и аборигенов Австралии (если среди их предков не было людей европеоидной расы) резус-конфликта не существует, т.к. концентрация гена Rh составляет у них 100%. Близко к этому (99-100%) распространение гена Rh у монголоидов (японцы, корейцы, китайцы).
В ряде случаев расщепление в F2 может отличаться от менделевского 3:1 в связи с тем, что гены называются летальными – гомозиготы по некоторым генам оказываются нежизнеспособными. Пример. У диких мышей наблюдается две окраски шерсти: серая (агути) и желтая. Обнаружено, что в потомстве желтых мышей наблюдается расщепление в соотношении 2/3 желтых и 1/3 агути. Скрещивание желтых мышей с агути всегда дает расщепление 1:1. Объясните полученные результаты. Расщепление 1:1 наблюдается при скрещивании гетерозиготы с рецессивной гомозиготой (анализирующее скрещивание).
Следовательно, генотип желтой мыши – Аа, а агути – аа. При скрещивании двух гетерозигот желтой окраски наблюдается следующее расщепление:
Желтые гомозиготы гибнут до рождения, т.к. ген желтой окраски А в гомозиготном состоянии оказывает летальное действие. По фенотипу наблюдается расщепление 2:1.
|
