Отклонения от менделевских расщеплений при ди- и полигенном контроле признаков. Неаллельные взаимодействия: комплементарность, эпистаз, полимерия.

При рассмотрении двух или более независимых признаков гены, определяющие различные признаки, наследуются независимо друг от друга (справедливо только в отношении генов, находящихся в разных хромосомах). Отклонения вызываются причинами двух категорий: 1) наследование генов происходит в соответствии с законами Менделя, но численные отношения фенотипических классов в потомстве вследствие разных обстоятельств, не затрагивающих механизмы наследования; 2) наследование генов происходит иначе: наследование при сцеплении генов, сцепленных с полом и наследование через цитоплазму. Причины отклонений в первом случае: -статистические причины, недостаточность выборки; доказательства законов расщепления носят косвенный характер. -дифференциальная смертность, особенно проявляется в случае летальных генов. -неполное проявление генов, действие их на признак обнаруживается только при определенных условиях среды или в зависимости от наличия или отсутствия некоторых других генов. -взаимодействие генов, во всех случаях, когда расщепление протекает нетипично вследствие взаимодействия генов, эти отклонения касаются только фенотипических классов и вызываются тем, что некоторые из этих классов становятся неразличимыми и сливаются друг с другом; расщепление по генотипам проходит в соответствии с законами Менделя, что легко распознается генетическим анализом особей. Одна из наиболее частых причин, вызывающая отклонения от менделевских количественных закономерностей расщепления, — неодинаковая жизнеспособность зигот разных генотипов (часто из-за наличия летальных генов). Неаллельные гены — это гены, расположенные в различных участках хромосом и кодирующие неодинаковые белки. Неаллельные гены также могут взаимодействовать между собой. Принято различать следующие основные типы взаимодействия неаллельных генов: 1. Комплементарность. 2. Эпистаз. 3. Полимерия. Комплементарное взаимодействие генов. К комплементарным, или дополнительно действующим, генам относятся такие неаллельные гены, которые при совместном проявлении обуславливают развитие нового признака. На примере наследования окраски цветков у душистого горошка можно понять сущность комплементарного действия генов. При скрещивании двух рас этого растения с белыми цветками у гибридов F1 цветки оказались пурпурными. При самоопылении растений из F1 в F2 наблюдалось расщепление растений по окраске цветков в отношении близком к 9:7. пурпурные цветки были обнаружены у 9/16 растений, белые у 7/16. Объяснение такого результата состоит в том, что каждый из доминантных генов не может вызвать появление окраски, определяемой пигментом антоцианом. У душистого горошка есть ген А, обусловливающий синтез бесцветного предшественника пигмента — пропигмента. Ген В определяет синтез фермента, под действием которого из пропигмента образуется пигмент. Цветки душистого горошка с генотипом ааВВ и ААbb имеют белый цвет: в первом случае есть фермент, но нет пропигмента, во втором -есть пропигмент, но нет фермента, переводящего пропигмент в пигмент. У дигетерозиготных растений есть и пропигмент (А), и фермент (В), участвующие в образовании пурпурного пигмента. Формирование такого, казалось бы, элементарного признака, как окраска цветков, зависит от взаимодействия по крайней мере двух неаллельных генов, продукты которых взаимно дополняют друг друга. Такая форма взаимодействия генов разных аллельных пар носит название комплементарности — взаимодополнения. Эпистаз. Эпистатическое взаимодействие неаллельных генов в определенном смысле противоположно комплементарному действию генов. Сущность эпистаза сводится к подавлению проявления генов одной аллельной пары генами другой. Гены, подавляющие действие других неаллельных генов, называются супрессорами или подавителями. Они могут быть как доминантными, так и рецессивными, например А - В- или bbA - . Наследование окраски у свиней демонстрирует доминантный Эпистаз. При скрещивании черных и белых свиней из разных пород в F1 появляются белые потомки. Их скрещивание между собой приводит к появлению белых (12/16), черных (3/16) и красных (1/16) поросят. Все белые поросята имеют минимум один доминантный генподавитель I. Черные поросята гомозиготны по рецессивному аллелю i, не препятствующему формированию окраски, и несут доминантный аллель Е, детерминирующий образование черного пигмента. Красные поросята (eeii) лишены доминантного геноподавителя I и доминантного гена, определяющего черную окраску. Полимерия. В некоторых случаях установлено, что проявление конкретного признака зависит от количества доминантных генов, вносящих вклад в его развитие. Например, при скрещивании краснозерных пшениц с белозерными было установлено, что растения с генотипом А1А1А2А2 имеют красные зерна, растения а1а1а2а2 – белые зерна, растения с тремя доминантными генами – красноватую окраску, а растения с двумя и одним геном – более бледную окраску. Таким образом, накопление определенных аллелей в генотипе может вести к изменению выраженности признаков.