Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
§ 3.1.11. Взаимодействие генов
Определенные признаки могут развиваться и под влиянием нескольких генов. Бывают следующие формы взаимодействия неаллельных генов: комплементарность, эпистаз и полимерия.
Комплементарное действие генов. При взаимодействии неаллельных доминантных генов может возникать новый признак: например при скрещивании душистого гороха с белыми цветками возникло потомство, имеющее цветки пурпурного цвета.
Эпистаз. Один неаллельный доминантный ген может подавлять другой такой же при встрече в одном генотипе: например ген А подавляет действие гена В (А «сильнее» В).
Полимерия. Несколько доминантных генов, накапливаясь в генотипе, могут усиливать проявление данного признака (например, ген негроидной окраски кожи человека: чем больше накапливается доминантных генов, определяющих темный цвет кожи, тем более темнокожим будет человек).
Таким образом, изучение наследования и взаимодействия генов показывает сложность механизма работы генотипа. Получается, что генотип – система действующих друг на друга генов, определяющая бесчисленное многообразие признаков объектов живой природы.
У любого организма множество различных признаков, однако, количество генов невелико. Следовательно, в 1 хромосоме находится несколько генов. О том, как наследуются признаки, локализованные в одной хромосоме, говорит закон американского генетика Томаса Моргана: гены, находящиеся в одной хромосоме, наследуются совместно. Такие гены называют группой сцепления.
В качестве примера можно рассмотреть наследование монголоидного разреза глаз и такого признака как черные прямые волосы: группа сцепления – доминантные гены, находящиеся в одной хромосоме.
Таким образом, третий закон Менделя срабатывает только в том случае, когда гены, определяющие конкретный признак, находятся в разных (негомологичных) хромосомах.
Вспомним, что клетки человека содержат 23 пары хромосом, из которых 22 – одинаковы по качеству как у мужчин, так и женщин. 23-я пара ХХ – женские половые хромосомы, ХY – мужские половые хромосомы. Если аллели, определяющие тот или иной признак локализованы в половых хромосомах, то речь идет о наследовании, сцепленном с полом. В половой Х-хромосоме человека существуют гены, определяющие некоторые признаки, например, некоторые болезни. Дальтонизм – болезнь нарушения цветовосприятия; судорожные расстройства организма; болезнь, связанная с несвертываемостью крови – гемофилия и др.
Проследим передачу такого признака как гемофилия (болезнь несвертываемости крови) Н – доминантный ген, определяющий нормальную свертываемость крови. h – ген, определяющий развитие болезни гемофилия. (Y-хромосома не гомологична Х-хромосоме, поэтому такого гена в ней нет):
Рассмотрим вариант, когда в браке женщина-носительница гемофилии (болезнь не проявляет себя из-за доминантного гена нормальной свертываемости) и здоровый мужчина.
P1,2: ХHXh x XHY
g: ХH, Xh XH, Y
F1: ХHXH, ХHXh, XHY, XhY
Из опыта видно, что в потомстве (где, кстати, вероятность рождения особей мужского пола и женского равны) вероятность рождения абсолютно здоровых детей 50 %, 1/4 потомков будут носителями гена гемофилии (женского пола) и 1/4 (мальчики) вероятность рождения больного гемофилией.
У кошек, например, в половых хромосомах локализованы гены, определяющие характер окраски шерсти. При этом самки кошек могут иметь так называемый «черепаховый окрас»: пятнистое сочетание белого, рыжего и черного цветов.
Задачи по теме раздела для самостоятельного решения
1. Возможно ли получение «черепахового» окраса самцов кошки?
2. Определить потомство при скрещивании домашней кошки:
1) рыжей и черной;
2) рыжей и черепаховой;
3) черной и черепаховой,
если ген, определяющий черную окраску кошек – доминантный, а ген, определяющий рыжую окраску кошек – рецессивный.
1. Что такое генетика? Что она изучает? Дайте ее основные определения.
2. О чем гласят I и II Законы Менделя? Приведите примеры опытов и объясните их с точки зрения Законов Менделя.
3. В чем состоит принципиальное различие между полным и неполным доминированием генов?
4. Сколько генотипов и сколько фенотипов может образоваться при скрещивании двух гетерозигот? двух гомозигот? гетерозиготы и гомозиготы? Рассмотрите этот вопрос для моногибридного, дигибридного и тригибридного скрещивания.
5. Существуют ли отступления от Законов Менделя? В следствие чего они возникают? Расскажите о взаимодействии генов и возникающих в связи с этим частных явлениях.
6. Что такое сцепленное наследование и наследование сцепленное с полом? Какие признаки могут передаваться сцеплено?