Взаємодія неалельних генів. Охарактеризувати домінантній і рецесивний епістаз

Відомо багато закономірностей спадкування ознак, які не можуть бути пояснені тільки на основі законів Менделя. Однак багато з них можуть бути пояснені одночасним впливом на прояв ознак декількох генів. Наслідок складних взаємодій між продуктами діяльності генів – білками, називають взаємодією алельних і неалельних генів.

Переважна більшість ознак організму є результатом взаємодії декількох неалельних генів. Наприклад, молекула гемоглобіну містить чотири поліпептиди двох типів: альфа і бета. Ці два типи поліпептидів закодовані в 11 та 16 хромосомах людини.

Комплементарність. В цьому випадку для формування ознаки необхідна взаємодія двох різних домінантних генів. Наприклад, у запашного горошку трапляються рослини з білими та червоними квітками. Для того, щоб утворювалися червоні квітки, необхідна наявність в генотипі рослини двох різних домінантних генів А і В одночасно (генотип А_В_ ). Якщо немає хоча б одного з них (генотип А_вв; ааВ_), або відсутні обидва (аавв) – колір у квіток буде білим. При схрещуванні між собою дигетерозиготних рослин серед потомків спостерігається розщеплення за фенотипом у співвідношенні 9 : 7. У людини прикладом комплементарної взаємодії генів є спадкування слуху. Розвиток нормального слуху відбувається за наявності в генотипі людини двох домінантних генів, відповідальних за розвиток равлика і слухового нерва.

Епістаз – це така форма взаємодії генів, коли один ген (епістатичний) пригнічує прояви дії іншого гена (гіпостатичного). Розрізняють епістаз домінантний, якщо епістатичний ген домінантний, і рецесивний, якщо епістатичний ген рецесивний.

Прикладом рецесивного епістазу в людини може служити "бомбейский феномен" у спадкуванні груп крові системи АВ0. Активність алелей ІА та ІB пригнічується рецесивним геном h у гомозиготному стані, тому в людей з генотипом h h у фенотипі проявляється перша (нульова) група крові, яким би не був генотип за генами групи крові.

Полімерія – явище залежності прояву кількісної ознаки від кількох неалельних генів. Полімерні гени позначають однаковими літерами з цифровими індексами, наприклад, А1, а1; А2, а2 тощо. Кількісними ознаками людини є зріст, вага, колір шкіри, сприйнятливість до захворювань тощо. Кількісними є такі характеристики тварин і рослин, як, надої в худоби, кількість яєць, що відкладаються курями, розміри плодів, і т.д. Кількісні ознаки можуть бути виміряні і виражені в одиницях довжини, ваги і кількості.

Плейотропія – залежність кількох ознак від дії одного гена. Це явище відмітив ще Г. Мендель, який помітив, що фактори, які контролюють колір квіток у гороху, також контролюють колір насіння і червоні плями на прилистках. У людини трапляється спадкове захворювання серповидно-клітинна анемія. Ген, що викликає це захворювання, змінює будову гемоглобіну (гемоглобін S), його властивості, форму еритроцитів.