Біологія. 9 клас. Козленко

Взаємодія алелів. Множинний алелізм

Запам’ятайте терміни: повне домінування, неповне домінування, кодомінування, множинний алелізм

Відхилення від менделівського розщеплення

Причини відхилень від менделівського розщеплення у фенотипах потомства полягають не лише у зчепленому успадкуванні генів. Досить часто відхилення від менделівського розщеплення є результатом взаємодії генів між собою. Взаємодіяти, впливаючи на співвідношення фенотипів потомства, можуть як алельні, так і неалельні гени.

Взаємодія алельних генів (алелів одного гена) здебільшого пов’язана з різноманітними варіантами явища домінантності. Такими варіантами є повне і неповне домінування та кодомінування.

Повне домінування. Явище повного домінування, за якого домінантний алель повністю пригнічує рецесивний і проявляється у фенотипі, було описане в попередній темі. Цей тип домінування характерний для більшості досліджуваних Г. Менделем ознак гороху (колір квіток, форма та забарвлення насіння та ін.). Багато ознак класичного об’єкту генетичних досліджень, плодової мушки дрозофіли також успадковуються за принципом повного домінування.

Закономірності успадкування, відкриті Г. Менделем, справджуються саме за умови повного домінування.

Неповне домінування. Явище неповного домінування зручно розглядати на прикладі успадкування ознаки забарвлення квіток у деяких рослин. Так, при схрещуванні рослин нічної красуні (Mirabilis jalapa) з червоними квітками (домінантна ознака) та білими квітками (рецесивна ознака) всі гібриди першого покоління мають рожеве забарвлення квіток. Потомство від схрещування цих гібридів між собою розщеплюється за фенотипами наступним чином: 25% особин з червоними квітками, 50% — з рожевими та 25% — з білими (мал. 12).

Мал. 11. Успадкування забарвлення квіток у нічної красуні (неповне домінування)

Такі прояви генотипів у нічної красуні зумовлені тим, що домінантний алель А визначає утворення пігменту, що надає квіткам червоного забарвлення; натомість рецесивний ген а несе мутацію, через яку синтез пігменту на певному етапі переривається, пігмент не виробляється і квіти забарвлюються у білий колір. При наявності в генотипі лише однієї дози алеля А виробляється недостатньо пігмента і квіти стають рожевими. Таким чином формується фенотип, проміжний між фенотипами батьків.

Кодомінування, або співдомінування — варіант алельної взаємодії, при якому фенотип в рівній мірі визначається обома алелями, що знаходяться в парі хромосом. Кодомінантними часто є алелі, що визначають забарвлення, наприклад, квіток у рослин чи шерсті у тварин. Однак на відміну від неповного домінування, наслідком кодомінування, як правило, буде плямисте забарвлення.

Успадкування груп крові АВ0 та множинний алелізм

Успадкування груп крові у людини є прикладом кодомінування, але процес визначенім груп крові дещо складніший. Ця ознака визначається взаємодією трьох алелів одного і того ж гена — І^А, І^В та і⁰ (це явище, коли існує більше, аніж два варіанти алелей конкретного гена, отримало назву множинний алелізм), розташованих у довгому плечі 9-ї хромосоми. При цьому алель і⁰ є рецесивним, а І^А та І^В — домінантними. Особи з генотипом і⁰і⁰ матимуть першу, що позначається як І(0), групу крові. У осіб з генотипами І^Аі⁰або І^АІ^А проявлятиметься ІІ(А) група, оскільки алель І^А повністю домінує над алелем І⁰. З цієї ж причини у особи з генотипом І^Ві⁰ або І^ВІ^В проявлятиметься ІІІ(В) група. При наявності ж у 9-й парі хромосом людини одночасно алеля І^А та алеля І^В у фенотипові виникатиме IV(АВ) група крові. Це можливо, якщо чоловік та жінка матимуть ІІ та ІІІ групу крові дитина ycπaдкyє по домінантному алелю від кожного з бaтьκiв (мал. 12).

Мал. 12. Множинний алелізм і успадкування груп крові

1. Наведіть приклади успадкування ознак з повним, неповним та кодомінуванням в людини.
2. На мал. 12 вкажіть гомозигот і гетерозигот, а також випадки взаємодії алелів за принципом повного домінування та кодомінування.
3. Чи завжди співпадають групи крові батьків та дітей?

Обговоріть у групах

За яких фенотипів батьків можна довести батьківство саме через групи крові АВ0? Як ще доводять батьківство за допомогою генетичних методів?