Біологія. Довідник школяра та абітурієнта

Типи взаємодії генів

Правильність установлених Г. Менделем закономірностей спадковості була підтверджена після 1900 р. у численних дослідах з вивчення спадковості різних ознак як у рослин, так і тварин. Водночас з’ясували, що одержані Г. Менделем певні числові співвідношення за розщеплення в потомстві гібридів були правильним в усіх тих випадках, коли кожен ген визначав розвиток однієї спадкової ознаки. Наприклад, у гороху один ген визначає утворення круглої форми насіння, інший — зморшкуватої. Але було виявлено факти, які вказували на те, що взаємовідносини між генами й ознаками, які вони визначають, мають більш складний і різноманітний характер.

По-перше, той самий ген може виявляти вплив на кілька різних ознак; по-друге, відбувається взаємодія генів, коли одна і та ж спадкова ознака розвивається під впливом багатьох з них. Отже, фенотипне вираження більшості ознак і властивостей організму визначається в онтогенезі взаємодією багатьох генів. Це відображається і на характері розщеплення гібридів різних схрещувань, особливо, якщо батьківські форми відрізняються за декількома ознаками. Відкриття явища взаємодії генів мало важливе значення для всього наступного розвитку генетики. З’ясувалося, що спадковий чинник не можна розглядати як зачаток майбутнього організму і в організмі абсолютної незалежності генів один від одного, як уявляв Г. Мендель, не існує. На зміну цим поглядам було висунуто положення про складний зв’язок і взаємодію генів у системі генотипу у процесі розвитку будь-якої ознаки організму. Відомі два види взаємодії генів: алельне й неалельне.

Взаємодію генів можна зобразити у вигляді такої таблиці-схеми:

Повне домінування — один алельний ген пригнічує прояв іншого.

Неповне домінування — один алельний ген не повністю пригнічує прояв іншого, тому з’являється проміжний прояв ознаки.

Кодомінування — вияв обох алелів гена за одночасної присутності їх у гетерозигот (наприклад, поява аглютиногенів А і В у прояві осіб |^A|^B).

Наддомінування — окремий випадок переваги гетерозиготного стану алелів над гомозиготним, що прочвляється у вищому рівні розвитку ознак і властивостей у гетерозигот, порівняно з гомозиготним домінантом, і пристосованості їх до певних умов середовища. Це можна пояснити також як гетерозис, що виникає за моногібридного схрещування.

Множинний алелізм — у визначенні ознаки беруть участь не два алельні гени, а кілька (наприклад, успадкування груп крові в людини).

Летальні гени — гени, що зумовлюють сильне зниження життєздатності організму, яке призводить до його загибелі (вивчені у представників рослинних і тваринних організмів, а також у людини).

Комплементарність спостерігають у випадках, коли неалельні гени роздільно не проявляють своєї дії, але за одночасної присутності в генотипі зумовлюють розвиток нової ознаки, яка розвивається в результаті взаємодії двох ферментів, утворених під контролем двох неалельних генів.

Епістаз. За домінування дія одного алеля пригнічується іншим апелем цього ж гена: А > а, В > b і т. д. Але існує взаємодія, за якої один ген подавляється дією іншого, наприклад, А > В, а > В, чи b > А і т. д. Таке явище називають епістазом. Гени, які пригнічують дію інших генів, називають супресорами, або інгібіторами. Вони можуть бути як домінантними, так і рецесивними. Гени-супресори відомі у тварин, рослин і мікроорганізмів. Зазвичай їх позначають І або S. Епістаз прийнято поділяти на два типи: домінантний і рецесивний.

Полімерія — кілька домінантних неалельних генів впливають на ступінь розвитку певного стану ознаки.

Взаємодія генів має біохімічну природу. Вона ґрунтується на взаємодії синтезованих під контролем генів білків-ферментів.