Формы взаимодействия неаллельных генов

Формы взаимодействия неаллельных генов

Различают три формы взаимодействия неаллельных генов: полимерия, эпистаз, комплементарное действие генов.

Комплементарное действие генов – такое взаимодействие неаллельных генов, при котором они взаимно дополняют друг друга. В этом случае сложный признак формируется при наличии в генотипе доминантных аллелей всех взаимодействующих генов. Примером комплементарного действия генов у человека может служить наследование одной из форм глухоты. Люди с нормальным слухом имеют 2 доминантных гена (А-В-), глухие – один или ни одного (ааВ-, А-вв, аавв). При комплементарном действии генов возможно несколько вариантов расщепления: 9:3:3:1, 9:7,  9:3:4.

Эпистаз – форма взаимодействия неаллельных генов, при которой ген – супрессор (эпистатический ген), подавляет проявление другого (гипостатического) гена.

Различают доминантный  и рецессивный эпистаз. При доминантном эпистазе доминантный эпистатический ген подавляет проявление другого гена как в доминантном, так и рецессивном состоянии. В случае рецессивного эпистаза рецессивная аллель одного гена, будучи в гомозиготном состоянии, подавляет проявление доминантной или рецессивной аллели другого гена. При доминантном эпистазе возможно расщепление по фенотипу 13:3 и 9:3:4, при рецессивном – 9:7 и 9:3:4.

Примером рецессивного эпистаза у человека является «бомбейский  феномен». В Индии была описана  семья, в которой родители имели  II (А) и I(О) группы крови, а их дети – IV(АВ) и I(О). Чтобы ребенок имел группу крови АВ, мать должна иметь группу крови В, а не О.

При формировании групп крови по системе АВО ген I обеспечивает синтез антигенов А и В, фиксирующихся на поверхности эритроцитов. Однако для синтеза антигенов А и В необходимо образование неспецифического вещества – предшественника, которое детерминируется геном Н (т.н. ген-модификатор), находящимся в доминантном состоянии. У гомозигот (hh) по рецессивному аллелю даже при наличии в генотипе доминантных аллелей гена I^A I^B не синтезируются антигены А и В и эти люди имеют первую группу крови (hhI^A-, hhI^B-, HhI^AI^B – первая группа крови).

 Р. hhI^BI^B    х      HhI^AI^A

          I                      II

G.   hI^B             HI^A      hI^A

F1.  HhI^AI^B         hhI^AI^B

               IV                I

Полимерия – взаимодействие неаллельных генов, одинаково влияющих на степень проявления одного признака (полигены). Действие полигенов определяет большинство количественных признаков. Их действие является суммирующимся или аддитивным. Аддитивное действие генов выражается в степени проявления признака в зависимости от числа доминантных аллелей в генотипе.

По типу полимерии взаимодействия у человека определяется интенсивность  окраски кожи, зависящая от уровня отложения в клетках пигмента меланина. В генотипе имеется несколько  неаллельных генов (от 2 до 5), контролирующих этот признак. В связи с тем, что эти гены отвечают за развитие одного признака, их обозначают одной буквой. Чем больше доминантных генов в генотипе, тем темнее кожа у человека. Полное отсутствие доминантных генов в генотипе проявляется в виде минимальной пигментации кожи у европеоидов.

Р.        А1А1А2А2        х       а1а1а2а2

                африканец                                         белый

F1.                             А1А2а1а2

                                       мулат

Р.        А1А2а1а2  х   А1А2а1а2

             мулат                          мулат

F2.   расщепление    15 : 1