Типы взаимодействия неаллельных генов

18.11.2014

Комплементарность. К комплементарным относят такие гены, которые при совместном действии обусловливают развитие признака. Впервые это было обнаружено у душистого горошка. Ген А определяет образование бесцветного предшественника пурпурного пигмента, ген В — образование фермента, под действием которого бесцветный предшественник превращается в пурпурный пигмент. Во втором поколении происходило расщепление по фенотипу 9:7.
При комплементарном взаимодействии генов может развиваться совершенно новая форма признака. Этот тип взаимодействия был установлен при изучении наследования формы гребня у кур. Так, гребень розовидной формы (ген R) доминирует над простой формой гребня (ген r). Другая пара генов определяет различие между гороховидной формой гребня (ген Р) и простой (ген р). Следовательно, петух с простым гребнем должен иметь генотип ррrr, с гороховидным — РРrr или Ррrr, а петух с розовидным гребнем — ррRR или ррRr. Исследователи обнаружили, что при скрещивании гомозиготной птицы, имеющей гороховидный гребень, у потомков гребень оказался не гороховидным и не розовидным, а совершенно иного типа — ореховидным. Следовательно, ореховидная форма гребня определяется наличием у птицы одного или двух генов R и одного или двух генов Р. В связи с этим все куры с генотипами РРRR, РрRR, РРRr и РpRr будут фенотипически одинаковы и иметь ореховидный гребень. В результате скрещивания между собой двух гетерозиготных птиц с ореховидным гребнем в потомстве наблюдается расщепление в соотношении 9:3:3:1—9 ореховидных : 3 розовидных : 3 гороховидных : 1 простой (рис. 2.7).

Типы взаимодействия неаллельных генов

Эпистаз. Существует взаимодействие, при котором аллель одного из генов подавляет действие аллелей других генов, например А>В или В>А, а>В или b>A и т. д. Такое явление называют эпистазом.
Некоторые породы кур имеют белое оперение (белый леггорн, белый плимутрок), другие же — окрашенное (полосатый плимутрок, нью-гемпшир и др.). Белое оперение кур разных пород обусловлено различными генами. Например, доминантная белая окраска определяется генами СС (белый леггорн), а рецессивная белая — генами сс (белый плимугрок). Ген С определяет окрашенность пера, а его аллель с — его неокрашенность. Ген 1 является геном-супрессором, то есть он подавляет действие гена С, аллель i не подавляет его действие.
Если произвести скрещивание кур пород белый леггорн (ССII) и белый плимутрок (ссii) , то в первом поколении все куры окажутся белыми (СсIi). При скрещивании между собой гибридов первого поколения в F2 произойдет расщепление по окраске: 13 частей белых, 3 части окрашенных кур. В силу действия эпистатического гена (СТаким образом, подавление действия одного доминантного гена, определяющего окраску оперения, другим доминантным геном обусловливает в расщепление по фенотипу 13:3.
У лошадей ген С обусловливает серую масть, его рецессивный аллель с — рыжую. В другой паре хромосом имеется доминантный ген В, обусловливающий вороную масть, а его рецессивный аллель и — рыжую масть. При cкрещивании серых лошадей с генотипом ССВВ и рыжих — с типом ссbb в F1 получают гетерозигот серой масти (СсВb), так как ген Сэнистатнчсн гену В. В А наблюдается расщепление: 12 частей серых, 3 части вороных и I часть рыжих (рис. 2.8).
Типы взаимодействия неаллельных генов

Полимерия. При этом типе взаимодействия генов на развитие одного признака действует несколько пар неаллельных генов. Например, окраска зерен пшеницы обусловлена двумя разными доминантными пенами, а ее отсутствие — рецессивными аллелями в гомозиготном состоянии. Интенсивность окраски зерен зависит от числа доминантных генов. Гены были названы полимерными, и поскольку они влияют на развитие одного признака, то их обозначают одной латинской буквой с индексами, например А1, А2 и т. д.
Возьмем исходные родительские формы пшеницы: с краснозерными зернами (А1А1А2А1). и обломке которых содержится красный пигмент, и с белыми зернами лишенных пигмента (рис. 2.9).
Типы взаимодействия неаллельных генов

При скрещивании пшеницы с темно-красной окраской зерен с сортами, имевшими белые зерна, в зерна всех растений имели промежуточную окраску. В происходило расщепление: 1/16 растений имели красные зерна, 1/16 — белые, 14/16 — промежуточной окраски разной степени пигментации. Было установлено, что интенсивность пигментации усиливалась с увеличением числа генов, влияющих на развитие этого признака. Такое действие генов называется аддитивным (суммирующим), асами гены, усиливающие развитие признака, — аддитивными. Следовательно, при аддитивном действии генов величина признака зависит от числа генов, влияющих на его развитие.
По типу полимерных генов наследуется пигментация кожи у человека. Например, у супружеской пары негра и белой женщины рождаются дети с промежуточной пигментацией кожи (мулаты). У супружеских пар мулатов, имеющих такой генотип, рождаются дети по цвету кожи всех типов пигментации от негроидной до белой, что определяется комбинацией грех пар аллелей полимерных генов. Вероятность рождения представителя негроидной расы 1/64, так же как и белой — 1/64.
Многие хозяйственно полезные признаки сельскохозяйственных животных (живая масса, мясная, молочная продуктивность и др.) обусловлены полимерным взаимодействием генов.
Наследование количественных и качественных признаков. Для изучения хозяйственно полезных признаков их необходимо измерять. Они получили название количественных. Важнейшие количественные признаки сельскохозяйственных животных: мясная, молочная, шерстная, яичная продуктивность, рабочие качества, плодовитость, скороспелость Такие признаки, как масть, наличие рогов, цвет глаз и другие, носят обычно альтернативный характер. Их относит к качественным. Изменчивость количественною признака в отличие от качественного оценивается амплитудой его варьирования.
Величина количественного признака варьирует от минимального значения у одной части особей к среднему значению у другой части особей и далее к максимальному значению у остальных. Некоторые признаки (живая масса, удой и т.д.) характеризуются непрерывным изменением уровня продуктивности, а другие имеют прерывистое выражение, например яйценоскость, плодовитость.
Наследование количественных признаков обусловлено действием многих доминантных неаллельных генов на один и тот же признак. На наличие двух или грех пар однозначно действующих генов, определяющих степень выраженности признака, указывает тип расщепления признака во втором поколении.
При скрещивании животных разных пород, отличающихся но удою, содержанию жира в молоке, у помесей первого поколения обнаруживают промежуточный характер наследования. Так, при скрещивании коров черно-пестрой породы с содержанием жира в молоке 3,6 % с племенным быком джерсейской породы (генетический потенциал массовой доли жира равен 7,4 %) у помесей первого поколения коров содержание жира в молоке составило 5.56 %. Эта величина оказалась близкой к средней промежуточной величине. Такой же характер наследования этого признака был отмечен и при возвратном скрещивании помесей первого поколения с исходными породами.
Установлено, что по удою помеси хотя и оказываются промежуточными, но высокий удой несколько доминирует над низким. По содержанию же жира в молоке наблюдается обратное — низкая жирность несколько доминирует над высокой.
При разведении помесей первого поколения "в себе" наблюдается расщепление. Крайние минус-варианты из помесей второго поколения уклоняются и сторону материнской жидкомолочной породы, а крайние плюс-варанты — в сторону жирномолочной джерсейской породы. Это позволяем сделать вывод, что при наследовании количественных признаков во втором поколении имеет место расщепление, как и при наследовании качественных признаков.
При изучении качественных признаков (например наследование масти, окраски меха у пушных зверей и т. п.) можно прогнозировать с определенной вероятностью проявление фенотипических классов, соотношение фенотипов и генотипов.
Качественные признаки при расщеплении образуют легко различимые фенотипические классы; при изучении количественных (полигенных) признаков необходимо составлять вариационный ряд по фенотипическому проявлению данного признака.
Для изучения наследования количественных признаков и их изменчивости необходимо применять статистические методы обработки данных.
Модифицирующее действие генов. Гены-молификаторы усиливают или ослабляют действие основного гена. Например, среди животных черно-пестрой породы встречаются особи, у которых сильно варьирует черная окраска шерстного покрова. Это зависит минимально от 2 пар генов-модификаторов. Один из них — доминантный — сокращает размеры окрашенной части туловища, рецессивный же ген другой пары усиливает их распространение. У одних животных небольшие белые пятна расположены на холке, пояснице, брюхе; у других почти все туловище белое и небольшие окрашенные участки шерсти имеются на голове, шее, у седалищных бугров, корня хвоста (рис. 2.10).
Типы взаимодействия неаллельных генов


Добавить комментарий
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: