Біологія. Практичний довідник. 11 клас

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 правильними в 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 зв’язки 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 й та сама спадкова ознака розвивається під впливом багатьох із них. Отже, фенотипічне вираження більшості ознак і властивостей організму визначається в онтогенезі взаємодією багатьох генів. Це відображається й на характері розщеплення гібридів різних схрещувань, особливо якщо батьківські форми відрізняються за кількома ознаками. Відкриття явища взаємодії генів мало важливе значення для подальшого розвитку генетики. З’ясували, що спадковий чинник не можна розглядати як зачаток майбутнього організму. 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 в 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 |А|В з IV групою крові системи АВ0.

Наддомінування — окремий випадок переваги гетерозиготного стану алелів над гомозиготним.

Множинний алелізм — у визначенні ознаки беруть участь не два алельні гени, а кілька (наприклад, успадкування груп крові в людини, |A|B|0).

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 наявності в генотипі зумовлюють розвиток нової ознаки. При цьому ознака розвивається в результаті взаємодії двох ферментів, утворених за контролю двох неалельних генів.

Епістаз. За домінування дія одного алеля пригнічується іншим алелем цього самого гена: А > а, В > b і т. д. Але існує взаємодія, за якої один ген пригнічується дією іншого, наприклад, А > В, а > В, чи b > А і т. д. Таке явище називають епістазом. Гени, які пригнічують дію інших генів, називаються супресорами, або інгібіторами. Вони можуть бути як домінантними, так і рецесивними. Гени-супресори відомі у тварин, рослин і мікроорганізмів. Зазвичай їх позначають I 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, яка ґрунтується на взаємодії синтезованих за контролю генів білків-ферментів.