Ген I, определяющий формирование групп крови по системе АВ0, представлен тремя аллелями: IА; IВ; I0). Аллель I0 рецессивен по отношению к аллелям IА; IВ и не кодирует антигенов эритроцитов. ( IАI0 и IВI0 - полное доминирование). Аллель IА определяет наличие антигена (агглютиногена) А в эритроцитах, аллель IВ - наличие антигена В. У гомозиготных родителей, когда один из них имеет вторую группу крови, а второй третью, все дети будут иметь четвертую группу крови. Эритроциты лиц с четвертой группой несут антигены А и В - явление кодоминирования.
Группа крови | Агглютиногены в эритроцитах | Агглютинины в плазме крови | генотипы |
Первая 0 | α и β | I0 I0 | |
Вторая А | А | β | IА IА; IА I0 |
Третья В | В | α | IВ IВ; IВ I0 |
Четвертая АВ | АВ | Отсутствуют | IА IВ |
Взаимодействие неаллельных генов. За проявление признака в данном случае отвечают две пары неаллельных генов. Основные формы взаимодействия неаллельных генов:
1) Комплементарность (взаимодополняющее взаимодействие генов) - взаимодействие неаллельных генов, при котором один доминантный ген дополняет действие другого доминантного гена и появляется новый признак, который отсутствует у родителей. Например, при скрещивании двух сортов душистого горошка с белыми цветками, у одного из которых были доминантные гены АА и рецессивные bb, у другого - рецессивные аа и доминантные - ВВ - все их потомки имели красно-фиолетовыми цветки.
При дальнейшем скрещивании гибридов первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление -9:7.
белые белые
P1: ♀ AAbb ´ ♂ aaBB
G:
красно-фиолетовые
F1: AaBb
красно-фиолетовые красно-фиолетовые
P2: ♀ AaBb ´ ♂ AaBb
G:♀ G:♂ | AB | Ab | aB | ab |
AB | красно-фиолетовые AABB | красно-фиолетовые AABb | красно-фиолетовые AaBB | красно-фиолетовые AaBb |
Ab | красно-фиолетовые AABb | белые AAbb | красно-фиолетовые AaBb | белые Aabb |
aB | красно-фиолетовые AaBB | красно-фиолетовые AaBb | белые aaBB | белые aaBb |
ab | красно-фиолетовые AaBb | белые Aabb | белые aaBb | белые aabb |
Получили 9 растений с красно-фиолетовыми цветками и 7 - с белыми. Красно-фиолетовые цветки имели растения с генотипами ААВВ, ААВв, АаВВ, АаВв (А-В-). Таким образом, в данном случае для синтеза пигмента антоциана, обеспечивающего окрашивание цветков, необходимо присутствие в генотипе как минимум по одному доминантному аллелю из каждой пары.
Примером комплементарного взаимодействия генов у человека служит - синтез интерферона (с помощью этого белка происходит защита от вирусов).
2) Эпистаз - взаимодействие неаллельных генов, при котором ген одной аллельной пары подавляет действие другого (неаллельного) гена. Подавляющий ген называется эпистатическим (ингибитором), а подавляемый - гипостатическим. Примером эпистаза служит наследование окраски оперения у кур. Куры, имеющие в генотипе доминантный ген окраски (A), в присутствии эпистатического гена (I) оказываются белыми.
черные белые
P1: ♀ AAii ´ ♂ aaII
G:
белые
F1: AaIi
белые белые
P2: ♀ AaIi ´ ♂ AaIi
G:♀ G:♂ | AI | Ai | aI | ai |
AI | белые AAII | белые AAIi | белые AaII | белые AaIi |
Ai | белые AAIi | черные AAii | белые AaIi | черные Aaii |
aI | белые AaII | белые AaIi | белые aaII | белые aaIi |
ai | белые AaIi | черные Aaii | белые aaIi | белые aaii |
Получили: 13 белых кур : 3 черные. Черное оперение будут иметь куры с генотипами A-ii
В данном примере один доминантный ген подавлял проявление другого доминантного гена, то есть описан доминантный эпистаз. Примером рецессивного эпистаза служит криптомерия, когда геном-ингибитором является рецессивный ген. Тогда аллели аа подавляют проявление доминантного гена В (у особей ааВВ и ааВв признак, определяемый геном В не проявится).
3) Полимерия - взаимодействие неаллельных генов, при котором формирование одного и того же признака определяется несколькими доминантными генами с одинаковым фенотипическим выражением. С помощью полимерных генов наследуются количественные признаки (рост, молочность, яйценоскость и др.). Чем больше число доминантных аллелей полимерных генов, тем сильнее выражен признак. У человека полимерными генами определяется пигментация кожи. У негроидов преобладают доминантные аллели, у европеоидов - рецессивные.
Поскольку полимерные гены проявляются в фенотипе одинаково, они обозначаются одной буквой алфавита с индексом. Пример полимерии - окраска зерен пшеницы:
красные белые
P1: ♀ A1A1A2A2 ´ ♂ а1а1а2а2
G:
светло-красные
F1: A1а1A2а2
Скрещивают гибриды первого поколения между собой. Во втором поколении наблюдается расщепление - 1:4:6:4:1. У окрашенных семян интенсивность окраски изменяется в зависимости от числа полученных ими доминантных аллелей – кумулятивная полимерия.
P2: ♀ A1а1A2а2 ´ ♂ A1а1A2а2
G:♀ G:♂ | A1A2 | A1а2 | а1A2 | а1а2 |
A1A2 | A1А1A2А2 | A1А1A2а2 | A1а1A2А2 | A1а1A2а2 |
A1а2 | A1А1A2а2 | A1А1а2а2 | A1а1A2а2 | A1а1а2а2 |
а1A2 | A1а1A2А2 | A1а1A2а2 | а1а1A2А2 | а1а1A2а2 |
а1а2 | A1а1A2а2 | A1а1а2а2 | а1а1A2а2 | белые а1а1а2а2 |
При некумулятивной полимерии окраска будет одинаковой независимо от количества доминантных аллелей в генотипе. Во втором поколении наблюдается расщепление - 15:1.