Краткое содержание: Параграф § 56. / Биология 10 класс

Основные виды взаимодействия неаллельных генов

Проявление признака является комплексным явлением, обусловленным взаимодействием как аллельных, так и неаллельных генов. Неаллельные гены могут проявлять разные типы взаимодействия: они могут дополнять, усиливать или подавлять действие друг друга. Основные известные типы взаимодействия неаллельных генов:

• Комплементарное взаимодействие генов (комплементарность): Это взаимодействие нескольких неаллельных генов, которое приводит к развитию нового признака, отсутствовавшего у родителей. Пример: Наследование формы гребня у кур. Розовидный гребень формируется при наличии доминантного гена одной аллели (A), гороховидный — доминантного гена другой аллели (B). При скрещивании особей с розовидным гребнем (генотип AAbb) и гороховидным гребнем (генотип aaBB) в первом поколении \( F_{1} \) появляются гибриды с ореховидным гребнем (генотип AaBb) — новый признак, отсутствующий у родителей. У гибридов \( F_{2} \) наблюдается расщепление по фенотипу 9:3:3:1 (ореховидный : розовидный : гороховидный : простой гребень). Еще один пример — наследование формы плодов у тыквы, где дисковидная форма (новая форма) появляется при сочетании двух доминантных неаллельных генов (A и B). Расщепление в \( F_{2} \) при комплементарном взаимодействии обычно составляет 9 частей с двумя доминантными генами и 7 частей, распределенных по разным признакам, что в сумме дает 16 частей (например, 9:7; 9:3:4; 12:3:1; 13:3).
• Эпистаз (epistasis): Это тип взаимодействия неаллельных генов, при котором одна аллельная пара подавляет проявление генов другой пары. Подавляющие гены называют регуляторными, а подавляемые — структурными. Регуляторные белки, синтезируемые регуляторными генами, могут либо подавлять транскрипцию структурного гена (доминантный эпистаз), либо не способны активировать его (рецессивный эпистаз). Различают:
  • Доминантный эпистаз: Доминантный аллель регуляторного гена (ген-подавитель, например, A) подавляет проявление генов другой пары (B/b). В \( F_{2} \) расщепление может быть 12:3:1 или 13:3. Пример — наследование окраски шерсти у собак, где доминантный ген A ингибирует любую окраску, приводя к белой шерсти, независимо от гена B, отвечающего за черную (B_) или коричневую (bb) окраску.
  • Рецессивный эпистаз: Рецессивный аллель регуляторного гена (ген-подавитель, например, aa) подавляет проявление генов другой пары (B/b). Расщепление в \( F_{2} \) обычно составляет 9:3:4.
• Полимерия (polýs — много, méros — часть): Это взаимодействие неаллельных генов, при котором интенсивность проявления признака обусловлена накоплением эквивалентных аллелей (полимерных генов). Чем больше доминантных аллелей, тем интенсивнее проявляется признак. Такие гены часто обозначают одинаковыми буквами с индексами (\( A_{1} \), \( a_{1} \), \( A_{2} \), \( a_{2} \) и т. д.). Пример — наследование цвета кожи у человека или окраски зерен у пшеницы, где интенсивность окраски (от белой до темной) зависит от общего числа доминантных аллелей в нескольких полимерных парах.

Таким образом, взаимодействие неаллельных генов значительно расширяет диапазон фенотипического расщепления, объясняя появление новых признаков (комплементарность), подавление действия генов (эпистаз) или количественное изменение признака (полимерия).

Взаимодействие неаллельных генов

• Комплементарность: Неаллельные гены дополняют друг друга, приводя к возникновению нового признака. Расщепление в \( F_{2} \) — 9:3:3:1, или модификации с 16 частями (например, 9:7; 9:3:4).
• Эпистаз: Взаимодействие, при котором один неаллельный ген подавляет действие другого.
  • Доминантный эпистаз: Доминантный аллель подавляющего гена (например, A_) подавляет проявление другого гена. Расщепление в \( F_{2} \) — 12:3:1 или 13:3.
  • Рецессивный эпистаз: Рецессивный аллель подавляющего гена (например, aa) подавляет проявление другого гена. Расщепление в \( F_{2} \) — 9:3:4.
• Полимерия: Неаллельные гены (полимерные) эквивалентны и суммируют свое действие, определяя интенсивность проявления признака. Чем больше доминантных аллелей, тем сильнее выражен признак. Гены обозначаются: \( A_{1}A_{1}a_{2}a_{2} \), \( A_{1}a_{1}A_{2}a_{2} \) и т.д.