ალელური გენების და მისი ტიპების ურთიერთქმედება

გ.მენდელის კანონების შესწავლისას უკვე გავეცანით ალელური გენების ურთიერთქმედების ძირითად ტიპებს. ადრე შესწავლილი მასალის მიხედვით შეავსეთ ცხრილი.

მაგიდა. ერთი ალელური წყვილის გენებს შორის ურთიერთქმედების სახეები

არაალელური გენების ურთიერთქმედება

გ.მენდელის კანონებზე დაყრდნობით შეგვიძლია მივიდეთ დასკვნამდე, რომ არსებობს საკმაოდ ძლიერი კავშირი გენსა და თვისებას შორის, რომ გენოტიპი შედგება დამოუკიდებლად მოქმედი გენების ჯამისგან, ხოლო ფენოტიპი არის მექანიკური კომბინაცია. ინდივიდუალური თვისებების. თუმცა, გენსა და თვისებას შორის პირდაპირი და ცალსახა კავშირები გამონაკლისია და არა წესი. ორგანიზმში თვისების განვითარება, როგორც წესი, მრავალი გენის კონტროლს ექვემდებარება და ეს თვისება არაალელური გენების ურთიერთქმედების შედეგია.

არაალელური გენების ურთიერთქმედების უმარტივესი შემთხვევაა, როდესაც ნიშანს აკონტროლებს ორი წყვილი ალელი. მოდით შევხედოთ ასეთი ურთიერთქმედების რამდენიმე მაგალითს.

დამატებითი გენის ურთიერთქმედება

გენების ურთიერთქმედების ფენომენი, რომელშიც ორი არაალელიური გენის არსებობა აუცილებელია ნიშან-თვისების გამოვლინებისათვის, ე.წ. კომპლემენტარულობა(ლათ. კომპლემენტუმი- დამატება), ხოლო ნიშან-თვისების გამოვლინებისათვის აუცილებელი გენები არის შემავსებელი, ან დამატებითი.

განვიხილოთ დამატებითი გენების ურთიერთქმედების სხვადასხვა ვარიანტები.

მეორე გენის ალელები ჩნდება მხოლოდ გენის დომინანტური ალელის თანდასწრებითა. თაგვების შეღებვა უმარტივეს შემთხვევაში ორ გენზეა დამოკიდებული. გენოტიპის მქონე თაგვები აჰაკლია პიგმენტი და აქვს თეთრი ფერი. დომინანტური ალელის არსებობისას აპიგმენტი იწარმოება და თაგვი როგორღაც ფერადდება. სპეციფიკურ ფერს განსაზღვრავს მეორე გენი. მისი დომინანტური ალელი თანიწვევს თაგვის ნაცრისფერ ფერს და რეცესიულ ალელს თან- შავი ფერი. ამრიგად, თუ განვიხილავთ ჰომოზიგოტურ ვარიანტებს, ნაცრისფერი თაგვების გენოტიპი არის AASS, შავი - AAAss, თეთრი - aaSSან ტრაკი. ნაცრისფერი თაგვის გადაკვეთისას AASSთეთრით ტრაკიპირველ თაობაში ყველაფერი გამოდის მენდელის მიხედვით: ყველა ჰიბრიდი ნაცრისფერია (ეს არის ჰეტეროზიგოტები გენოტიპთან. AaSs). F2-ში, როგორც ადვილი შესამოწმებელია, ვიღებთ 9/16 ნაცრისფერ თაგვს, 3/16 შავს და 4/16 თეთრს.

ნიშან-თვისებამ რომ გამოავლინოს თავი, გენოტიპში უნდა იყოს ორი განსხვავებული გენის დომინანტური ალელი.ასეთი დამატებითი გენის ურთიერთქმედების მაგალითია გოგრის ნაყოფის ფორმის მემკვიდრეობა. ორივე დომინანტური ალელის არსებობისას ნაყოფს აქვს დისკოს ფორმის, ერთი (ნებისმიერი!) დომინანტური ალელის არსებობისას – სფერული, ხოლო დომინანტური ალელის არარსებობის შემთხვევაში – წაგრძელებული.

იმისთვის, რომ ნიშან-თვისება გამოიხატოს, ორი განსხვავებული გენის დომინანტური ალელი უნდა იყოს წარმოდგენილი გენოტიპში, მაგრამ თითოეულ დომინანტურ ალელს, მეორე წყვილის რეცესიულ ალელებთან ერთად, აქვს დამოუკიდებელი ფენოტიპური გამოვლინება.მაგალითად, ქათმებში, ბარდის ფორმის ქერქი განისაზღვრება ერთი დომინანტური გენით, ხოლო ვარდის ფორმის ქერქი განისაზღვრება სხვა არაალელიური, მაგრამ ასევე დომინანტური გენით. როდესაც ეს გენები ერთსა და იმავე გენოტიპშია, თხილის ფორმის ქერქი ვითარდება. თუ ორგანიზმი ჰომოზიგოტურია ორივე რეცესიული გენის მიმართ, ვითარდება მარტივი ფოთლის ფორმის სავარცხელი. დიჰიბრიდების გადაკვეთისას (ყველა თხილის ფორმის სავარცხლით), მეორე თაობაში ხდება გაყოფა 9: 3: 3: 1 თანაფარდობით. მაგრამ აქ შეუძლებელია თითოეული ალელის დამოუკიდებელი სეგრეგაციის პოვნა 3:1 თანაფარდობით, რადგან ორივე დომინანტური გენის გენოტიპში დამთხვევის ყველა შემთხვევაში, მათი პირდაპირი ეფექტი არ არის გამოვლენილი.

ამრიგად, ჩვენ ვსაუბრობთ არაალელური გენების დამატებითი ურთიერთქმედების შესახებ იმ შემთხვევაში, როდესაც ორი არაალელიური გენი იძლევა ახალ მახასიათებელს, ანუ ხდება ახალი წარმოქმნა.

ეპისტაზური გენის ურთიერთქმედება

გენების ურთიერთქმედება, რომლის დროსაც ერთი გენი თრგუნავს მეორის მოქმედებას, პირველის მიმართ არაალელური, ე.წ. ეპისტაზი(ბერძნულიდან ეპი– ზემოთ და სტაზისი- დგას) და გენები, რომლებიც თრგუნავენ სხვა გენების მოქმედებას, ეწოდება სუპრესორული გენები, ან ინჰიბიტორი გენები(ლათ. დამთრგუნველი– გამართავს), ან ეპისტაზური გენები. დათრგუნული გენი ე.წ ჰიპოსტატური.

არსებობს დომინანტური და რეცესიული ეპისტაზები.

დომინანტური ეპისტაზიასოცირდება დომინანტურ ინჰიბიტორ გენთან. მაგალითად, გენი მეგანსაზღვრავს გოგრის ნაყოფის თეთრ ფერს, თუ არსებობს, გენის ეფექტს INარ ჩანს. გენოტიპით iiBBან iiВbგოგრის ნაყოფი ყვითელია. და ბოლოს, თუ ორივე გენი წარმოდგენილია რეცესიული ალელებით, გოგრის ნაყოფი მწვანეა. იგივე ტიპი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ძაღლების, ცხვრის და სხვა ცხოველების ქურთუკის ფერის მემკვიდრეობით.

რეცესიული ეპისტაზიგამოვლენილია, როდესაც გენის ექსპრესია თრგუნავს სხვა გენის რეცესიული ალელებით. ეპისტაზის ეს ტიპი ილუსტრირებულია სახლის თაგვებში ქურთუკის ფერის მემკვიდრეობით. აგუტის ფერი (მოწითალო-ნაცრისფერი) განისაზღვრება დომინანტური გენით ა, მისი რეცესიული ალელი ააძლევს შავ ფერს. გენი არაალელური წყვილიდან INხელს უწყობს ფერისა და გენის გამოვლინებას ბარის სუპრესორი და თრგუნავს დომინანტური ალელის ეფექტს ადა რეცესიული ა. გენოტიპის მქონე თაგვები Аббფენოტიპში არ განსხვავდება გენოტიპის მქონე პირებისგან ააბბ- სულ თეთრი.

პოლიმერული გენის ურთიერთქმედება

პოლიმერიზმი– არაალელური გენების ურთიერთქმედების ტიპი, რომლის დროსაც არაალელური გენების რამდენიმე წყვილი მოქმედებს ერთი თვისების განვითარებაზე. ასეთ გენებს ე.წ პოლიმერი(ბერძნულიდან პოლიტიკა- ბევრი და მეროსი- ნაწილი). ისინი აღინიშნება ერთი და იგივე ასოთი, მაგრამ განსხვავებული ინდექსით, რაც მიუთითებს გენოტიპში ალელური წყვილების რაოდენობაზე, რომლებიც განსაზღვრავენ კონკრეტული ნიშან-თვისების განვითარებას ( A 1 A 1 A 2 A 2).

არსებობს პოლიმერიზაციის ორი ვარიანტი: გენების შემაჯამებელი ეფექტით და გენების ერთმანეთთან გაძლიერების გარეშე.

პოლიმერული გენების კუმულაციური ეფექტი.ამ შემთხვევაში, თვისების გამოვლინების ხარისხი დამოკიდებულია ინდივიდის გენოტიპში დომინანტური ალელების რაოდენობაზე. ამრიგად, ხორბლის მარცვლების წითელ ფერს განსაზღვრავს ორი ან მეტი წყვილი გენი. ამ ალელების თითოეული დომინანტური გენი განსაზღვრავს წითელ ფერს, ხოლო რეცესიული გენები განსაზღვრავს მარცვლის თეთრ ფერს. ერთი დომინანტური ალელი აწარმოებს მარცვლებს, რომლებიც არ არის ძალიან ფერადი. თუ გენოტიპში ორი დომინანტი ალელია, ფერის ინტენსივობა იზრდება. მხოლოდ მაშინ, როდესაც ორგანიზმი ჰომოზიგოტურია რეცესიული გენების ყველა წყვილისთვის, მარცვლები არ არის შეფერილი. ამრიგად, დიჰიბრიდების გადაკვეთისას ხდება გაყოფა 15 ფერის ერთ თეთრთან თანაფარდობით. მაგრამ 15 შეღებილიდან ერთს ექნება მკვეთრი წითელი ფერი, რადგან... შეიცავს ოთხ დომინანტურ ალელს, ოთხი იქნება ოდნავ ღია ფერის, რადგან შეიცავს სამ დომინანტურ ალელს და ერთ რეცესიულ ალელს გენოტიპებში, ექვსი კიდევ უფრო მსუბუქია ორი დომინანტური და ორი რეცესიული ალელი გენოტიპებში, ოთხი კიდევ უფრო მსუბუქია, რადგან აქვს მხოლოდ ერთი დომინანტური და სამი რეცესიული გენი, ანუ ნამდვილი გაყოფა იქნება 1: 4: 6: 4: 1.

პოლიმერის ამ ვერსიის მიხედვით, კანის ფერი, სიმაღლე და წონა ადამიანებში მემკვიდრეობით მიიღება. მემკვიდრეობის მსგავსი მექანიზმი დამახასიათებელია მრავალი რაოდენობრივი, მათ შორის ეკონომიკურად ღირებული თვისებებისთვის: შაქრიანობა ჭარხლის ფესვებში, ვიტამინის შემცველობა ხილსა და ბოსტნეულში, მარცვლეულის ყურის სიგრძე, სიმინდის ყურის სიგრძე, ცხოველთა ნაყოფიერება, პირუტყვის რძის წარმოება. , ქათმების კვერცხის წარმოება და ა.შ.

პოლიმერული გენები ერთმანეთს არ აძლიერებენ.ამ შემთხვევაში, გაყოფა F 2-ში იქნება 15:1. ამრიგად, მწყემსის ჩანთის ნაყოფი შეიძლება იყოს სამკუთხა (დომინანტი) და ოვალური (რეცესიული). თვისებას აკონტროლებს ორი წყვილი პოლიმერული გენი. თუ მცენარის გენოტიპს აქვს მინიმუმ ერთი დომინანტური ალელი პოლიმერული გენების პირველი ან მეორე წყვილიდან, მაშინ ნაყოფის ფორმა სამკუთხა იქნება ( A 1 A 2; A 1 ა 2; a 1 ა 2 ). მხოლოდ იმ მცენარეებს, რომლებსაც არ აქვთ ერთი დომინანტური ალელი თავიანთ გენოტიპში, ექნებათ ოვალური ნაყოფის ფორმა - a 1 a 1 a 2 a 2.

ამრიგად, გენოტიპში გარკვეული ალელების დაგროვებამ შეიძლება გამოიწვიოს თვისებების გამოხატვის ცვლილებები.

მრავალი გენის მოქმედება

ხშირად გენი გავლენას ახდენს არა ერთ, არამედ რიგ ნიშან-თვისებებზე ორგანიზმში. ფენომენს, რომლის დროსაც ერთ გენს შეუძლია გავლენა მოახდინოს ორგანიზმის რამდენიმე მახასიათებლის ფორმირებაზე, ეწოდება პლეიოტროპია(ბერძნულიდან პლეონი– უფრო მრავალრიცხოვანი და ტროპოსი- მობრუნება).

ამ ფენომენის არსებობა საერთოდ არ ეწინააღმდეგება კლასიკურ კონცეფციას "ერთი გენი - ერთი ცილა - ერთი თვისება". გამარტივებული გზით, ერთი გენის გავლენა რამდენიმე მახასიათებელზე ერთდროულად შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგნაირად. გენიდან ინფორმაციის წაკითხვის შედეგად წარმოიქმნება გარკვეული ცილა, რომელიც შემდეგ მონაწილეობს ორგანიზმში მიმდინარე სხვადასხვა პროცესებში, რითაც ახდენს მრავალჯერადი ეფექტს. მაგალითად, ბარდაში თესლის საფარის ყავისფერი ფერი და მცენარის სხვა ნაწილებში პიგმენტის განვითარება და ყვავილების ფერი დამოკიდებულია ერთ გენზე; დროზოფილაში, გენი, რომელიც იწვევს თვალების თეთრ ფერს, გავლენას ახდენს სხეულის ფერის გაღიავებაზე და ზოგიერთ შინაგან ორგანოში ცვლილებებზე; ადამიანებში წითელ თმაზე პასუხისმგებელი გენი ასევე განსაზღვრავს კანის ღია ფერს და ნაოჭების გარეგნობას. მარფანის სინდრომი გამოწვეულია აუტოსომური დომინანტური პლეიოტროპული გენით და ვლინდება მაღალი ზრდით, თითების და ფეხის თითების (ობობის თითების) გახანგრძლივებით, სახსრების ჰიპერმობილურობით, თვალის ლინზის სუბლუქსაციით და გულის დაავადებით.

ეს მრავალჯერადი მოქმედება დამახასიათებელია გენების უმეტესობისთვის. თუმცა, არ უნდა წარმოვიდგინოთ, რომ პლეიოტროპული გენი თითოეულ მახასიათებელზე თანაბრად მოქმედებს. პლეიოტროპიის სხვადასხვა ხარისხის მქონე გენების აბსოლუტური უმრავლესობა ხასიათდება უფრო ძლიერი ზემოქმედებით ერთ მახასიათებელზე და გაცილებით სუსტი ეფექტით მეორეზე.

გენოტიპი, როგორც ინტეგრალური სისტემა

შთამომავლობაში ჰიბრიდების გაყოფის ფაქტი საშუალებას გვაძლევს ვამტკიცოთ, რომ გენოტიპი შედგება ცალკეული ელემენტებისაგან - გენებისაგან, რომლებიც შეიძლება დამოუკიდებლად მემკვიდრეობით გადავიდეს ( გენოტიპის დისკრეტულობა). ამავდროულად, გენოტიპი არ შეიძლება ჩაითვალოს ცალკეული გენების მარტივ მექანიკურ ჯამად. გენოტიპი არის გენების ურთიერთქმედების სისტემა.უფრო ზუსტად, ეს არ არის თავად გენები (დნმ-ის განყოფილებები), რომლებიც ურთიერთქმედებენ, არამედ მათ საფუძველზე წარმოქმნილი გენური პროდუქტები (რნმ და შემდეგ ცილები). ამიტომ, ზოგიერთ შემთხვევაში, სხვადასხვა გენის მოქმედება შედარებით დამოუკიდებელია, მაგრამ, როგორც წესი, თვისების გამოვლინება სხვადასხვა გენის პროდუქტების ურთიერთქმედების შედეგია.

ნებისმიერი ორგანიზმის გენოტიპი არის გენების ურთიერთქმედების რთული ინტეგრალური სისტემა. გენოტიპის ეს მთლიანობა წარმოიშვა ისტორიულად სახეობების ევოლუციის პროცესში. მუტაციების შედეგად მუდმივად ჩნდება ახალი გენები, ყალიბდება ახალი ქრომოსომა და ახალი გენომებიც კი. ახლად წარმოქმნილ გენებს შეუძლიათ დაუყოვნებლივ იმოქმედონ არსებულ გენებთან ან შეცვალონ ამ უკანასკნელის მუშაობის ბუნება, თუნდაც რეცესიული, ანუ საკუთარი თავის გამოვლენის გარეშე.

შესაბამისად, მცენარეთა და ცხოველთა თითოეულ სახეობაში გენოტიპი ვლინდება როგორც ინტეგრალური სისტემა, რომელიც ისტორიულად განვითარდა მოცემულ მომენტში.

II. ცოდნის კონსოლიდაცია

საუბრის შეჯამება ახალი მასალის შესწავლისას.

III. Საშინაო დავალება

სახელმძღვანელოს აბზაცის შესწავლა (გენებისა და თვისებების კავშირი, ალელური და არაალელური გენების ურთიერთქმედების სახეები, პლეიოტროპია, გენოტიპი, როგორც ინტეგრალური სისტემა).

ამოცანით ამოცანები სახელმძღვანელოს აბზაცის ბოლოს.

ადამიანის გენოტიპი მოიცავს გენების უზარმაზარ რაოდენობას, რომლებიც ატარებენ ინფორმაციას ჩვენი სხეულის თვისებებისა და თვისებების შესახებ. მიუხედავად ასეთი დიდი რაოდენობისა, ისინი ურთიერთქმედებენ როგორც ერთიანი ინტეგრირებული სისტემა.

სკოლის ბიოლოგიის კურსიდან ჩვენ ვიცით მენდელის კანონები, რომელიც სწავლობდა თვისებების მემკვიდრეობის ნიმუშებს. კვლევის დროს მეცნიერმა აღმოაჩინა დომინანტური და რეცესიული გენები. ზოგს შეუძლია სხვისი გამოვლინების ჩახშობა.

სინამდვილეში, გენების ურთიერთქმედება ბევრად სცილდება მენდელის კანონებს, თუმცა დაცულია მემკვიდრეობის ყველა წესი. შესაძლებელია განსხვავებების დანახვა ფენოტიპური სეგრეგაციის ნიმუშში, რადგან ურთიერთქმედების ტიპი შეიძლება განსხვავდებოდეს.

გენის მახასიათებლები

გენი არის მემკვიდრეობის ერთეული, მას აქვს გარკვეული მახასიათებლები:

1. გენი დისკრეტულია. იგი განსაზღვრავს კონკრეტული ნიშან-თვისების განვითარების ხარისხს, ბიოქიმიური რეაქციების თავისებურებების ჩათვლით.
2. აქვს თანდათანობითი ეფექტი. სხეულის უჯრედებში დაგროვებამ შეიძლება გამოიწვიოს სიმპტომის გამოვლინების გაზრდა ან შემცირება.
3. ყველა გენი მკაცრად სპეციფიკურია, ანუ ისინი პასუხისმგებელნი არიან კონკრეტული ცილის სინთეზზე.
4. ერთ გენს შეიძლება ჰქონდეს მრავალი ეფექტი, რაც გავლენას მოახდენს ერთდროულად რამდენიმე მახასიათებლის განვითარებაზე.
5. ერთი თვისების ფორმირებაში სხვადასხვა გენს შეუძლია მონაწილეობა მიიღოს.
6. ყველა გენს შეუძლია ურთიერთქმედება ერთმანეთთან.
7. გენის მოქმედების გამოვლინებაზე გავლენას ახდენს გარე გარემო.

გენებს შეუძლიათ იმოქმედონ ორ სხვადასხვა დონეზე. პირველი არის თავად გენეტიკური სისტემა, რომელშიც განისაზღვრება გენების მდგომარეობა და მათი მუშაობა, სტაბილურობა და ცვალებადობა. მეორე დონე შეიძლება ჩაითვალოს სხეულის უჯრედებში მუშაობისას.

ალელური გენების ურთიერთქმედების სახეები

ჩვენი სხეულის ყველა უჯრედს აქვს ქრომოსომების დიპლოიდური ნაკრები (ასევე უწოდებენ ორმაგს). კვერცხუჯრედის 23 ქრომოსომა ერწყმის სპერმის იგივე რაოდენობის ქრომოსომას. ანუ, თითოეული თვისება წარმოდგენილია ორი ალელით, ამიტომ მათ ალელური გენები ეწოდება.

ასეთი ალელური წყვილები წარმოიქმნება განაყოფიერების დროს. ისინი შეიძლება იყოს ჰომოზიგოტური, ანუ იდენტური ალელებისგან შემდგარი, ან ჰეტეროზიგოტური, თუ სხვადასხვა ალელები შედის.

ალელური გენების ურთიერთქმედების ფორმები ნათლად არის წარმოდგენილი ცხრილში.

სრული და არასრული დომინირება

ჩვენ შეგვიძლია ვისაუბროთ სრულ დომინირებაზე იმ შემთხვევაში, როდესაც ერთ-ერთ გენს შეუძლია უზრუნველყოს თვისების გამოვლინება, მაგრამ მეორე ამას ვერ ახერხებს. ძლიერ გენს დომინანტი ეწოდება, მის მოწინააღმდეგეს კი რეცესიული.

მემკვიდრეობა ამ შემთხვევაში ხდება მთლიანად მენდელის კანონების მიხედვით. მაგალითად, ბარდის თესლის ფერი: პირველ თაობაში ჩვენ ვხედავთ, რომ ყველა ბარდა მწვანეა, ანუ ეს ფერი დომინანტური თვისებაა.

თუ განაყოფიერებისას ყავისფერი თვალებისა და ცისფერი თვალების გენი ერთმანეთს გაერთიანდება, მაშინ ბავშვს ყავისფერი თვალები ექნება, რადგან ეს ალელი მთლიანად თრგუნავს გენს, რომელიც პასუხისმგებელია ცისფერ თვალებზე.

არასრული დომინირებით, შეიძლება დაინახოს შუალედური თვისების გამოვლინება ჰეტეროზიგოტებში. მაგალითად, ჰომოზიგოტური ღამის სილამაზის წითელი ყვავილებით შეჯვარებისას დომინანტური თვისებისთვის იმავე ინდივიდთან, მხოლოდ თეთრი გვირგვინით, შეგიძლიათ ნახოთ ვარდისფერი ჰიბრიდები პირველ თაობაში. დომინანტური წითელი ნიშან-თვისება სრულად არ თრგუნავს რეცესიული თეთრი ნიშან-თვისების გამოვლინებას, ასე რომ, საბოლოო ჯამში, რაღაც შუალედს მივიღებთ.

კოდომინანტობა და ჭარბი დომინირება

გენების ამ ურთიერთქმედებას, რომელშიც თითოეული უზრუნველყოფს საკუთარ მახასიათებელს, ეწოდება კოდომინაცია. ყველა გენი ერთ ალელურ წყვილში აბსოლუტურად ექვივალენტურია. ვერც ერთი ვერ თრგუნავს მეორის ქმედებას. სწორედ გენების ამ ურთიერთქმედებას ვაკვირდებით ადამიანებში სისხლის ჯგუფების მემკვიდრეობით.

გენი O უზრუნველყოფს სისხლის 1 ჯგუფის გამოვლინებას, გენი A - მეორე, გენი B - მესამე, და თუ გენები A და B ერთად გვხვდება, მაშინ ვერც ერთი ვერ თრგუნავს მეორის გამოვლინებას, ამიტომ ყალიბდება ახალი თვისება - სისხლის ჯგუფი 4.

ჭარბი დომინირება ალელური გენების ურთიერთქმედების კიდევ ერთი მაგალითია. ამ შემთხვევაში ჰეტეროზიგოტური პირები ეს მახასიათებელიაქვთ უფრო გამოხატული გამოვლინება ჰომოზიგოტურებთან შედარებით. გენების ეს ურთიერთქმედება საფუძვლად უდევს ისეთ ფენომენს, როგორიცაა ჰეტეროზი (ჰიბრიდული სიძლიერის ფენომენი).

მაგალითად, ორი ჯიშის პომიდვრის შეჯვარებისას, მიიღება ჰიბრიდი, რომელიც მემკვიდრეობით იღებს ორივე ორიგინალური ორგანიზმის მახასიათებლებს, ვინაიდან მახასიათებლები ხდება ჰეტეროზიგოტური. მომავალ თაობაში დაიწყება გაყოფა მახასიათებლების მიხედვით, ამიტომ შეუძლებელი იქნება იგივე შთამომავლობის მიღება.

ცხოველთა სამყაროში ასეთი ჰიბრიდული ფორმების უნაყოფობის დაკვირვებაც კი შეიძლება. გენის ურთიერთქმედების ასეთი მაგალითები ხშირად გვხვდება. მაგალითად, როცა ვირი და კვერნა გადაჯვარდება, ჯორი იბადება. მან ყველაფერი მემკვიდრეობით მიიღო საუკეთესო თვისებებიმისი მშობლები, მაგრამ მას თავად არ შეუძლია შთამომავლობა.

ადამიანებში ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემია ამ ტიპის მიხედვით გადაეცემა მემკვიდრეობით.

არაალელური გენები და მათი ურთიერთქმედება

გენებს, რომლებიც განლაგებულია ქრომოსომების სხვადასხვა წყვილში, ეწოდება არაალელური. თუ ისინი ერთად აღმოჩნდებიან, შეიძლება გავლენა მოახდინონ ერთმანეთზე.

არაალელური გენების ურთიერთქმედება შეიძლება მოხდეს სხვადასხვა გზით:

1. კომპლემენტარულობა.
2. ეპისტაზი.
3. პოლიმერული მოქმედება.
4. პლეიოტროპია.

ყველა ამ ტიპის გენის ურთიერთქმედებას აქვს თავისი გამორჩეული თვისებები.

კომპლემენტარულობა

ამ ურთიერთქმედებით ერთი დომინანტური გენი ავსებს მეორეს, რომელიც ასევე დომინანტურია, მაგრამ არ არის ალელი. როდესაც ისინი ერთად იკრიბებიან, ისინი ხელს უწყობენ სრულიად ახალი თვისების გამოვლენას.

შეგიძლიათ ტკბილი ბარდის ყვავილებში ფერის გამოვლინების მაგალითი მოიყვანოთ. ყვავილში პიგმენტის და, შესაბამისად, ფერის არსებობა უზრუნველყოფილია ორი გენის - A და B-ის კომბინაციით. თუ ერთი მათგანი მაინც არ არის, მაშინ კოროლა თეთრი იქნება.

ადამიანებში არაალელური გენების ასეთი ურთიერთქმედება შეინიშნება სმენის ორგანოს ფორმირებისას. ნორმალური სმენა შეიძლება მოხდეს მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ორივე გენი - D და E - იმყოფება დომინანტურ მდგომარეობაში. როდესაც არის მხოლოდ ერთი დომინანტი ან ორივე რეცესიულ მდგომარეობაში, სმენა არ არის.

ეპისტაზი

არაალელური გენების ეს ურთიერთქმედება სრულიად საპირისპიროა წინა ურთიერთქმედებისგან. ამ შემთხვევაში, ერთ არაალელურ გენს შეუძლია დათრგუნოს მეორის ექსპრესია.

ამ ვარიანტში გენის ურთიერთქმედების ფორმები შეიძლება იყოს განსხვავებული:

• დომინანტური ეპისტაზი.
• რეცესიული.

პირველი ტიპის ურთიერთქმედებისას, ერთი დომინანტური გენი თრგუნავს სხვა დომინანტური გენის ექსპრესიას. რეცესიულ ეპისტაზში ჩართულია რეცესიული გენები.

ამ ტიპის ურთიერთქმედება იწვევს ხილის ფერის მემკვიდრეობას გოგრაში და ქურთუკის ფერს ცხენებში.

გენების პოლიმერული მოქმედება

ეს ფენომენი შეიძლება შეინიშნოს, როდესაც რამდენიმე დომინანტური გენი პასუხისმგებელია ერთი და იგივე თვისების გამოვლინებაზე. თუ ერთი დომინანტური ალელი მაინც არსებობს, თვისება აუცილებლად გამოჩნდება.

ამ შემთხვევაში გენის ურთიერთქმედების ტიპები შეიძლება განსხვავებული იყოს. ერთ-ერთი მათგანია აკუმულაციური პოლიმერიზმი, როდესაც თვისების გამოვლენის ხარისხი დამოკიდებულია დომინანტური ალელების რაოდენობაზე. ასე გადაეცემა ხორბლის მარცვლის ფერი ან ადამიანის კანის ფერი.

ყველამ იცის, რომ ყველა ადამიანს განსხვავებული კანის ფერი აქვს. ზოგს სრულიად ღია კანი აქვს, ზოგს მუქი, ნეგროიდული რასის წარმომადგენლებს კი სრულიად შავი კანი. მეცნიერები თვლიან, რომ კანის ფერი განისაზღვრება სამი განსხვავებული გენის არსებობით. მაგალითად, თუ სამივე იმყოფება გენოტიპში დომინანტურ მდგომარეობაში, მაშინ კანი ყველაზე მუქია, როგორც შავკანიანების.

ჩვენი კანის ფერის მიხედვით თუ ვიმსჯელებთ, კავკასიურ რასას დომინანტური ალელები არ გააჩნია.

დიდი ხანია გაირკვა, რომ პოლიმერის ტიპის მიხედვით არაალელური გენების ურთიერთქმედება გავლენას ახდენს ადამიანებში ყველაზე რაოდენობრივ მახასიათებლებზე. ესენია: სიმაღლე, სხეულის წონა, ინტელექტუალური შესაძლებლობები, სხეულის წინააღმდეგობა ინფექციური დაავადებებიდა ზოგიერთი სხვა.

შეიძლება მხოლოდ აღინიშნოს, რომ ასეთი ნიშნების განვითარება დამოკიდებულია გარემო პირობებზე. შესაძლოა ადამიანს ჭარბი წონისადმი მიდრეკილება ჰქონდეს, მაგრამ დიეტის დაცვით, ამ პრობლემის თავიდან აცილება შესაძლებელია.

გენების პლეოტროპული მოქმედება

მეცნიერები დიდი ხანია დარწმუნებულნი არიან, რომ გენების ურთიერთქმედების ტიპები საკმაოდ ორაზროვანი და ძალიან მრავალმხრივია. ზოგჯერ შეუძლებელია გარკვეული ფენოტიპური თვისებების გამოვლინების პროგნოზირება, რადგან არ არის ცნობილი, თუ როგორ ურთიერთქმედებენ გენები ერთმანეთთან.

ეს განცხადება მხოლოდ ხაზგასმულია იმ ფენომენით, რომ ერთ გენს შეუძლია გავლენა მოახდინოს რამდენიმე მახასიათებლის ფორმირებაზე, ანუ ჰქონდეს პლეიოტროპული ეფექტი.

დიდი ხანია აღინიშნა, რომ ჭარხლის ნაყოფში წითელი პიგმენტის არსებობა აუცილებლად თან ახლავს იმავეს არსებობას, მაგრამ მხოლოდ ფოთლებში.

ადამიანებში ცნობილია დაავადება, რომელსაც მარფანის სინდრომი ჰქვია. ის ასოცირდება გენის დეფექტთან, რომელიც პასუხისმგებელია განვითარებაზე შემაერთებელი ქსოვილი. შედეგად, გამოდის, რომ სადაც არ უნდა იყოს ეს ქსოვილი სხეულში, პრობლემები შეინიშნება.

ასეთ პაციენტებს აქვთ გრძელი "ობობის" თითები და დიაგნოზირებულია თვალის ლინზა ან გულის დეფექტი.

გარემო ფაქტორების გავლენა გენების მოქმედებაზე

არ შეიძლება უარვყოთ გარე გარემო ფაქტორების გავლენა ორგანიზმების განვითარებაზე. Ესენი მოიცავს:

• კვება.
• ტემპერატურა.
• Მსუბუქი.
• ნიადაგის ქიმიური შემადგენლობა.
• ტენიანობა და ა.შ.

გარემო ფაქტორები ფუნდამენტურია შერჩევის, მემკვიდრეობითობისა და ცვალებადობის პროცესებში.

როდესაც განვიხილავთ ალელური ან არაალელური გენების ურთიერთქმედების ფორმებს, ყოველთვის უნდა გავითვალისწინოთ გარემოს გავლენა. შეგვიძლია მოვიყვანოთ შემდეგი მაგალითი: თუ პრაიმერის მცენარეები გადაკვეთილია 15-20 გრადუს ტემპერატურაზე, მაშინ ყველა პირველი თაობის ჰიბრიდს ექნება ვარდისფერი ფერი. 35 გრადუს ტემპერატურაზე ყველა მცენარე თეთრი გახდება. იმდენად, რამდენადაც გარემო ფაქტორების გავლენა თვისებების გამოვლინებაზე, აქ უკვე აღარ აქვს მნიშვნელობა რომელი გენი არის დომინანტი. კურდღლებში, თურმე, მათი ბეწვის ფერიც დამოკიდებულია ტემპერატურის ფაქტორზე.

მეცნიერები დიდი ხანია მუშაობენ კითხვაზე, თუ როგორ უნდა გააკონტროლონ სიმპტომების გამოვლინებები სხვადასხვა გარეგანი ზემოქმედებით. ამან შეიძლება უზრუნველყოს განვითარების კონტროლის უნარი თანდაყოლილი მახასიათებლები, რაც განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ადამიანისთვის. რატომ არ გამოიყენოთ თქვენი ცოდნა ზოგიერთი მემკვიდრეობითი დაავადების თავიდან ასაცილებლად?

ალელური გენების ყველა სახის ურთიერთქმედება და არა მხოლოდ ისინი, შეიძლება იყოს იმდენად განსხვავებული და მრავალმხრივი, რომ შეუძლებელია მათი რომელიმე კონკრეტული ტიპის მიკუთვნება. მხოლოდ ერთი რამ შეიძლება ითქვას, რომ ყველა ეს ურთიერთქმედება თანაბრად რთულია როგორც ადამიანებში, ასევე მცენარეთა და ცხოველთა ყველა სახეობის წარმომადგენლებში.

კიდევ ერთხელ მიზანშეწონილია ხაზგასმით აღვნიშნოთ, რომ მახასიათებლების მემკვიდრეობის კონცეფცია ჩვეულებრივ გამოიყენება როგორც ფიგურალური გამოხატულება. სინამდვილეში, ეს არ არის თვისებები, რომლებიც მემკვიდრეობით მიიღება, არამედ დნმ-ის მოლეკულები, რომლებიც შედგება სხვადასხვა გენისაგან. .

გენები შიფრავს ინფორმაციას სხეულის გარკვეული ცილების შესახებ და ეს გარკვეული ცილები, რომლებიც სინთეზირდება უჯრედებში, უკვე ორგანიზმისთვის ამა თუ იმ მახასიათებელს წარმოადგენს.

თავად მახასიათებლები ორგანიზმის ინდივიდუალური განვითარების დროს ყალიბდება. მათ განსაზღვრავენ მხოლოდ ის გენები გენების მთელი უზარმაზარი არსენალიდან, რომელსაც ორგანიზმის გენოტიპს უწოდებენ, რომლებიც ვლინდება სპეციფიკურ გარემო პირობებში. ამიტომ ჩვენ ვამბობთ, რომ იგი განისაზღვრება გენოტიპითა და გარემო ფაქტორებით.

ეს სტატია წინა ორის გაგრძელებაა და ეხება გენეტიკის საკითხს. როგორც უკვე აღვნიშნეთ, გენებს შეიძლება ჰქონდეთ ორი განსხვავებული ბუნება სპეციფიკურ მახასიათებლებში რეალიზების უნარის თვალსაზრისით. ეს არის ურთიერთქმედების განხორციელება : 1) ალელური და 2) არაალელური გენები.

განხილულია ალელური გენების ურთიერთქმედების ტიპები. ამ სტატიაში ჩვენ დავახასიათებთ არაალელური გენების ურთიერთქმედების ძირითად ოთხ ტიპს: კომპლემენტარულობა, ეპისტაზი, პოლიმერიზაცია და გენების პლეიოტროპული მოქმედება.

ვისაც სურს გაიგოს არაალელური გენების ურთიერთქმედების თემა, გირჩევთ შეიძინოთ ჩემი კოლექცია (კრებული შეიცავს თეორიულ ნაწილსაც და დეტალურად არის განხილული პრობლემების გადაწყვეტა).

1. დამატებითი გენის ურთიერთქმედება

ეს არის როდის ერთი დომინანტური გენი ავსებს სხვა არაალელური დომინანტური გენის მოქმედებას. შედეგად, ფორმირება ხდება თვისების ახალი გამოვლინებაურთიერთდახმარების ტიპით, რომლებიც ერთმანეთს ავსებენ.

კიდევ ერთხელ ვაქცევ თქვენს ყურადღებას, რომ ეს არ არის "ახალი ნიშანი", არამედ მხოლოდ " იგივე მახასიათებლის ახალი გამოვლინება" ვინაიდან აქ განხილული ალელური და არაალელური გენების ურთიერთქმედების ყველა სახეობაში, ჩვენ ყოველთვის ვსაუბრობთ ერთი თვისების მემკვიდრეობის შესწავლაზე (მაგრამ მისი გამოვლინების სხვადასხვა ფორმებზე).

არ დაიბნე შემავსებელიურთიერთქმედება არაალელიურიგენები (ანუ სრულიად განსხვავებული გენები, მაგრამ ასევე პასუხისმგებელნი არიან ერთი თვისების გამოვლინებაზე) თანდაყოლილი ფენომენით ალელიურიგენები.

ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი ასახავს ფენოტიპის და გენოტიპის მიხედვით დაყოფის შესაძლო შემთხვევებს F 2 ზე შემავსებელიარაალელური გენების ურთიერთქმედება. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ში F 2, ანუ "დიჰეტეროზიგოტების" ერთმანეთთან გადაკვეთისგან.

რატომ ვწერ "დიჰეტეროზიგოტი" ბრჭყალებში? რადგან ეს საერთოდ არ არის მენდელის დიჰეტეროჰიზოტები (ანუ ჰეტეროზიგოტური ორგანიზმები ორ წყვილში სხვადასხვა ნიშნები ), და "დიჰეტეროზიგოტები", თუმცა ასევე ორი წყვილი სხვადასხვა გენისთვის, მაგრამ პასუხისმგებელია გამოვლინებაზე ერთი ნიშანი.

ტკბილი ბარდის ყვავილებში ფერის მემკვიდრეობის მაგალითის გამოყენება

შესაძლებელია ნათლად მივაკვლიოთ გენების დამატებითი ურთიერთქმედების ფენომენს ვარიანტის მიხედვით 2. ცხრილში ჩამოთვლილთაგან.

ამ მცენარის ორი განსხვავებული ხაზის გადაკვეთისასთეთრიყვავილები F ჰიბრიდებში 1 ყვავილები აღმოჩნდამეწამული.

ამრიგად, თუ ჩვენთვის შემოთავაზებულ ამოცანაში ვხედავთ, რომ ფენოტიპური გაყოფა არის ერთ-ერთი ზემოთ მოცემულ ცხრილში, მაშინ ეს ნიშნავს, რომ ასეთი ამოცანა უნდა გადაწყდეს იმის გათვალისწინებით. ეპისტატიკური ურთიერთქმედებაარაალელური გენები.

ცხრილიდან ირკვევა, რომ ფორმულები 3. და 4. იდენტურია ფენოტიპში, მაგრამ განსხვავებული გენოტიპში, ვინაიდან ხაზში 4. აღირიცხება გენოტიპების მემკვიდრეობა რეცესიულიეპისტაზი და ხაზებში 1. , 2. და 3. - ზე დომინანტური.

3. პოლიმერია

ეს მაშინ, როდესაც ერთი და იგივე თვისების გამოვლინებაზე პასუხისმგებელია რამდენიმე განსხვავებული დომინანტური გენი.

ანუ გენები განსხვავებულია, მაგრამ პასუხისმგებელნი არიან ერთი და იგივე თვისების გამოვლინებაზე. გენოტიპში რომელიმე ამ განსხვავებული გენის მინიმუმ ერთი დომინანტური ალელის არსებობა იწვევს დომინანტური მახასიათებლის განვითარებას და რეცესიული ნიშან-თვისება ვითარდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც გენოტიპში მხოლოდ რეცესიული ალელებია.

თვისების გამოვლინების ინტენსივობა დამოკიდებულია გენოტიპში დომინანტური გენების რაოდენობაზე. როგორც წესი, ეს გენები განსაზღვრავენ რაოდენობრივ მახასიათებლებს (ზრდის ინტენსივობა, კვერცხის წარმოება, ცხიმის შემცველობა და რძის რაოდენობა, ვიტამინის შემცველობა ხილში, ადამიანის კანის პიგმენტაციის ინტენსივობა, ყურების ან მარცვლეულის ფერის ინტენსივობა და ა.შ.). მაგრამ თვისებრივი ნიშნებიც შეიძლება განისაზღვროს.

პოლიმერული გენები აღინიშნება ერთი ასოთი (არ უნდა აგვერიოს ალელურ გენებში ერთი თვისებისთვის!), მაგრამ განსხვავებული ნუმერაციით იმის საჩვენებლად, რომ ისინი სხვადასხვა გენი არიან, ე.ი. A 1, A 2, A 3და ა.შ.

პოლიმერული ურთიერთქმედება და გენების მოქმედება ჩვეულებრივ განიხილება ხორბლის სხვადასხვა ჯიშის შეჯვარების მაგალითის გამოყენებით. თეთრი (a1a1a2a2)და მუქი წითელი (A 1 A 1 A 2 A 2)სიმინდის ყურები. როგორც ვხედავთ, წითელი ფერის ინტენსივობაზე პასუხისმგებელია ორი განსხვავებული დომინანტური გენი. A 1და A 2და წითელი ფერის ინტენსივობა დამოკიდებულია იმაზე, არის თუ არა თითოეული დომინანტური გენის ყველა ალელი ორგანიზმის გენოტიპში.

____________________________

P.S. ახლა ჩვენ დავასრულეთ გაცნობის შესავალი ნაწილი სხვადასხვა სახისგენის ურთიერთქმედება. "შესავალი", ვგულისხმობ, გენეტიკური პრობლემების შეგნებულად გადაჭრის შესაძლებლობისთვის. ვინაიდან გენეტიკის პრობლემების გადასაჭრელად მნიშვნელოვანია ვიცოდეთ, რომ არსებობს მხოლოდ ორი სახის გენის ურთიერთქმედება. : ალელური და არაალელური გენებისთვის. მაგრამ თითოეულ ამ ტიპს აქვს თავისი ფორმები (რომელთაგან მთავარი ჩვენ განვიხილეთ).

მეცნიერული გამოცდილების დაგროვებით, მენდელის დამოუკიდებელი მემკვიდრეობის მესამე კანონთან წინააღმდეგობები გამოჩნდა. შთამომავლობა იყოფა ფენოტიპის მიხედვით 15:1 ან 9:7 თანაფარდობით, ვიდრე მენდელის 9:16. ეს მიუთითებს გარკვეულ კავშირებზე არაალელურ გენებს შორის.

მექანიზმი

არაალელური გენები განლაგებულია ქრომოსომების სხვადასხვა ნაწილში და კოდირებულია განსხვავებული ტიპებიცილები. გენები პირდაპირ გავლენას არ ახდენენ ერთმანეთზე, ამიტომ ურთიერთქმედება ციტოპლაზმაში ხდება გარკვეული გენების მიერ კოდირებული ცილების დონეზე.

ბრინჯი. 1. არაალელური გენები.

ურთიერთქმედების მექანიზმი შეიძლება მიმდინარეობდეს სამი სცენარიდან ერთის მიხედვით:

• ორი ფერმენტის ერთდროული მოქმედება, რომლებიც კოდირებენ ორ არაალელურ გენს;
• ერთი არაალელიური გენი წარმოქმნის ცილას, რომელიც გავლენას ახდენს სხვა არაალელური გენის მუშაობაზე (თრგუნავს ან ააქტიურებს);
• ორი არაალელიური გენით კოდირებული ორი ცილა მოქმედებს ერთსა და იმავე პროცესზე, აძლიერებს ან აღადგენს ერთსა და იმავე ნიშანს.

ერთი გენი შეიძლება იყოს პასუხისმგებელი რამდენიმე ფენოტიპურ მახასიათებლებზე, ან რამდენიმე გენი შეიძლება იყოს პასუხისმგებელი ერთ მახასიათებელზე.

სახეები

არსებობს არაალელური გენების ურთიერთქმედების რამდენიმე ტიპი, რომელთაგან მთავარი დეტალურად არის აღწერილი ცხრილში.

ბრინჯი. 2. კომპლემენტარულობა.

ბრინჯი. 3. ეპისტაზი.

გენების მრავალ მოქმედებას პლეიოტროპია ეწოდება. ერთი გენის მოქმედება ჩვეულებრივ განპირობებულია სხვა გენებთან ურთიერთქმედებით. გენების უმეტესობას აქვს ეს ეფექტი, ამიტომ გენოტიპი არის გენების ურთიერთქმედების სისტემა.

TOP 4 სტატიავინც ამას კითხულობს

რა ვისწავლეთ?

მოკლედ გავეცანით არაალელური გენების ურთიერთქმედების ტიპებს. არსებობს სამი სახის ურთიერთქმედება - კომპლემენტარულობა, ეპისტაზი, პოლიმერიზაცია. თვისების დამატებითი გამოვლინებისთვის აუცილებელია ორი დომინანტური გენის არსებობა. ეპისტაზს ახასიათებს მეორე გენის მოქმედების ერთი გენის ჩახშობა. პოლიმერიზმი არის გენების ნაკრების ურთიერთქმედება. მრავალი გენის ურთიერთქმედებას პლეიოტროპია ეწოდება.

ტესტი თემაზე

ანგარიშის შეფასება

Საშუალო რეიტინგი: 4.6. სულ მიღებული შეფასებები: 90.

ალელურ გენებს შორის ურთიერთქმედება ხდება სამი ფორმით: სრული დომინირება, არასრული დომინირება და დამოუკიდებელი გამოვლინება (კოდომინანტობა).

სრული დომინირება - როდესაც ერთი დომინანტური ალელი მთლიანად თრგუნავს რეცესიული ალელის გამოვლინებას, მაგალითად, ბარდის ყვითელი ფერი დომინანტურია მწვანეზე.

არასრული დომინირება შეინიშნება, როდესაც ალელების წყვილის ერთი გენი არ უზრუნველყოფს მისი ცილოვანი პროდუქტის ფორმირებას, რომელიც საკმარისია თვისების ნორმალური გამოვლინებისთვის. გენის ურთიერთქმედების ამ ფორმით, ყველა ჰეტეროზიგოტი და ჰომოზიგოტი მნიშვნელოვნად განსხვავდება ერთმანეთისგან ფენოტიპში. არასრული დომინირებით გაყოფის მაგალითია ღამის სილამაზის ყვავილების ფერის მემკვიდრეობა.

მცენარეების წითელი ყვავილებით (AA) და მცენარეების თეთრი ყვავილებით (aa) გადაკვეთისას, F1 ჰიბრიდებს აქვთ ვარდისფერი ყვავილები (Aa). ამრიგად, ხდება არასრული დომინირება; F2-ში არის 1:2:1 გაყოფა როგორც ფენოტიპში, ასევე გენოტიპში.

სრული და არასრული დომინირების გარდა, ცნობილია დომინანტურ-რეცესიული ურთიერთობების ან თანადომინაციის არარსებობის შემთხვევები. როდესაც კოდომინანტია ჰეტეროზიგოტურ ორგანიზმებში, თითოეული ალელური გენი იწვევს ფენოტიპში მის მიერ კონტროლირებადი თვისების წარმოქმნას.

ალელების ურთიერთქმედების ამ ფორმის მაგალითია AB0 სისტემის მიხედვით ადამიანის სისხლის ჯგუფების მემკვიდრეობა, რომელიც განისაზღვრება I გენით. არსებობს ამ გენის Io, Ia, Ib, რომლებიც განსაზღვრავენ სისხლის ჯგუფის ანტიგენებს. სისხლის ჯგუფების მემკვიდრეობა ასევე ასახავს მრავალჯერადი ალელიზმის ფენომენს: ადამიანთა პოპულაციების გენოფონდებში, გენი I არსებობს სამი განსხვავებული ალელის სახით, რომლებიც ცალკეულ ინდივიდებში გაერთიანებულია მხოლოდ წყვილებში. ამ მაგალითამდე ჩვენ ვისაუბრეთ გენებზე, რომლებიც არსებობს მხოლოდ ორი განსხვავებული ალელური ფორმით. თუმცა, ბევრი გენი შედგება ასობით ნუკლეოტიდის წყვილისგან, ამიტომ მუტაციები შეიძლება მოხდეს გენის ბევრ რეგიონში და წარმოქმნას მრავალი განსხვავებული ალელის ფორმა. ვინაიდან თითოეულ ჰომოლოგიურ ქრომოსომას აქვს ერთი ალელური გენი, მაშინ, რა თქმა უნდა, დიპლოიდურ ორგანიზმს აქვს არაუმეტეს ორი ალელის სერიიდან პოპულაციის გენოფონდში.

30. არაალელური გენის ურთიერთქმედება

არაალელური გენები- ეს არის გენები, რომლებიც განლაგებულია ქრომოსომების სხვადასხვა ნაწილში და სხვადასხვა ცილებს აკოდირებს. არაალელურ გენებს ასევე შეუძლიათ ურთიერთქმედება ერთმანეთთან.

ამ შემთხვევაში ან ერთი გენი განსაზღვრავს რამდენიმე მახასიათებლის განვითარებას, ან, პირიქით, ერთი თვისება ვლინდება რამდენიმე გენის კომბინაციის გავლენით. არსებობს არაალელური გენების სამი ფორმა და ურთიერთქმედება:

კომპლემენტარულობა;

პოლიმერიზმი.

შემავსებელი(დამატებითი) გენის მოქმედება არის არაალელური გენების ურთიერთქმედების სახეობა, რომლის დომინანტური ალელები გენოტიპში შერწყმისას განსაზღვრავს ნიშან-თვისებების ახალ ფენოტიპურ გამოვლინებას. ამ შემთხვევაში, F2 ჰიბრიდების დაყოფა ფენოტიპის მიხედვით შეიძლება მოხდეს 9:6:1, 9:3:4, 9:7, ზოგჯერ 9:3:3:1 თანაფარდობით. კომპლემენტარობის მაგალითია გოგრის ნაყოფის ფორმის მემკვიდრეობა. გენოტიპში დომინანტური A ან B გენების არსებობა განსაზღვრავს ნაყოფის სფერულ ფორმას და რეცესიული გენების წაგრძელებულ ფორმას. თუ გენოტიპი შეიცავს ორივე დომინანტურ გენს A და B, ნაყოფის ფორმა იქნება დისკოიდური. სუფთა ხაზების გადაკვეთისას სფერული ნაყოფის ფორმის ჯიშებთან, პირველ რიგში ჰიბრიდული თაობა F1 ყველა ნაყოფს ექნება დისკის ფორმის ფორმა, ხოლო F2 თაობაში იქნება ფენოტიპის გაყოფა: ყოველი 16 მცენარიდან 9-ს ექნება დისკოს ფორმის ნაყოფი, 6-სფერული და 1- წაგრძელებული.

ეპისტაზი- არაალელური გენების ურთიერთქმედება, რომლის დროსაც ერთი მათგანი თრგუნავს მეორეს. დამთრგუნველ გენს ეწოდება ეპისტატიკური, დათრგუნულ გენს ეწოდება ჰიპოსტატიკური. თუ ეპისტაზურ გენს არ გააჩნია საკუთარი ფენოტიპური გამოვლინება, მაშინ მას უწოდებენ ინჰიბიტორს და აღინიშნება ასო I-ით. არაალელური გენების ეპისტაზური ურთიერთქმედება შეიძლება იყოს დომინანტური და რეცესიული. დომინანტური ეპისტაზის დროს ჰიპოსტაზური გენის (B, b) გამოვლინებას თრგუნავს დომინანტური ეპისტაზური გენი (I > B, b). დომინანტური ეპისტაზის დროს ფენოტიპის გაყოფა შეიძლება მოხდეს 12:3:1, 13:3, 7:6:3 თანაფარდობით. რეცესიული ეპისტაზი არის ეპისტაზური გენის რეცესიული ალელის მიერ ჰიპოსტაზური გენის ალელების დათრგუნვა (i > B, b). ფენოტიპური გაყოფა შეიძლება მოხდეს 9:3:4, 9:7, 13:3 თანაფარდობით.

პოლიმერიზმი- არაალელური მრავალჯერადი გენების ურთიერთქმედება, რომელიც აშკარად მოქმედებს ერთი და იგივე მახასიათებლის განვითარებაზე; თვისების გამოვლენის ხარისხი დამოკიდებულია გენების რაოდენობაზე. პოლიმერული გენები აღინიშნება ერთიდაიგივე ასოებით, ხოლო იგივე ლოკუსის ალელებს აქვთ იგივე ხელმოწერა.

არაალელური გენების პოლიმერული ურთიერთქმედება შეიძლება იყოს კუმულაციური და არაკუმულაციური. კუმულაციური (აკუმულაციური) პოლიმერიზაციისას ნიშან-თვისების გამოვლინების ხარისხი დამოკიდებულია გენების შემაჯამებელ მოქმედებაზე. რაც უფრო დომინანტურია გენის ალელები, მით უფრო გამოხატულია კონკრეტული თვისება. F2 გაყოფა ფენოტიპში ხდება 1:4:6:4:1 თანაფარდობით.

არაკუმულაციური პოლიმერიზაციით, თვისება ვლინდება პოლიმერული გენების ერთ-ერთი დომინანტური ალელის არსებობით. დომინანტური ალელების რაოდენობა გავლენას არ ახდენს თვისების გამოხატვის ხარისხზე. ფენოტიპური სეგრეგაცია ხდება 15:1 თანაფარდობით.

მაგალითი: კანის ფერი ადამიანებში, რომელიც დამოკიდებულია ოთხ გენზე.