Пояснение к решению задач

Чтобы подчеркнуть однозначность, одинаковость действия разных генов, их обозначают одними и теми же символами, добавляя лишь разные цифры – А₁, А₂ и т. д.

При некумулятивной полимерии характер проявления признака не меняется в зависимости от числа доминантных генов в генотипе. Такие задачи можно решать с использованием фенотипических радикалов.

Например, у кур оперенность ног определяется доминантными аллелями разных генов: А₁ и А₂

РР ♀А₁А₁А₂А₂ × ♂ а₁а₁а₂а₂

оперенные неоперенные

гаметы: ♀А₁А₂ ♂а₁а₂

F₁ А₁а₁А₂а₂

оперенные

F₂ 9 А₁-А₂- + 3 А₁-а₂а₂ + 3 а₁а₁А₂- + 1 а₁а₁а₂а₂

о п е р е н н ы е (15) неоперенные (1)

15 : 1

В случае кумулятивной полимерии степень выражения признака зависит от числа доминантных генов. Поэтому задачи на этот вид полимерии лучше решать с использованием решетки Пеннета, то есть, как и при обычном дигибридном скрещивании.

Например, окраска колосковых чешуй у овса наследуется по типу кумулятивной полимерии.

РР ♀А₁А₁А₂А₂ × ♂ а₁а₁а₂а₂

черная белая

гаметы: ♀А₁А₂ ♂а₁а₂

F₁ А₁а₁А₂а₂;

темно-серая

Для получения F₂ необходимо провести самоопыление гибридов F₁

РР ♀А₁а₁А₂а₂ × ♂ А₁а₁А₂а₂

темно-серая темно-серая

гаметы: ♀♂А₁А₂, А₁а₂, а₁А₂, а₁а₂

F ₂ 1А₁А₁А₂А₂ 2 А₁а₁А₂А₂ 1 А₁А₁а₂а₂ 2 А₁а₁а₂а₂ 1 а₁а₁а₂а₂

2 А₁А₁А₂а₂ 1 а₁а₁А₂А₂ 2 а₁а₁А₂а₂

4 А₁а₁А₂а₂

черная темно-серая серая светло-серая белая

В результате образовалось пять фенотипических классов в соотношении 1 : 4 : 6 : 4 : 1.

Модифицирующее действие генов

Выше было рассмотрено взаимодействие генов в определении одного признака. Большинство взаимодействий между генами – это взаимодействие между аллелями одного локуса: доминантность, рецессивность и кодоминантность.

Когда изучается наследование того или другого признака (например, черная – белая окраска шерсти у мышей, красная – белая окраска венчика у растений, желтая – зеленая окраска семенной оболочки у гороха и т. д.) и устанавливается моногенное расщепление по одной аллельной паре, то называем гены по определяемым ими признакам лишь условно. На самом деле такое определение гена относится только к одной из замеченных нами сторон его действия: учитываемый признак является лишь его частным проявлением. В генотипе организмов выделяют гены основного действия, определяющие конкретные признаки и свойства, и гены-модификаторы, которые сами не определяют какие-либо признаки, но влияют на фенотипическое проявление генов другого локуса: усиливают или ослабляют их действие. Гены, усиливающие проявление основных генов, называются интенсификаторами, а гены ослабляющие их действие – ингибиторами.

Развитие любого признака обусловливается всем генотипом – системой генов, а каждый ген может действовать на развитие многих признаков, или точнее, на всю систему развивающегося организма. Например, наследование платиновой окраски меха у чернобурой лисицы. Доминантные гены в гомозиготном состоянии (АА), определяющие платиновую окраску меха, оказываются рецессивными в отношении жизнеспособности особей, то есть они оказываются летальными. Этот пример свидетельствует о плейотропном (множественном) действии гена. Вероятно, все гены в разной степени имеют плейотропный эффект.

Г. Мендель отмечал, что один из изучаемых им генов воздействовал одновременно на окраску цветков (белая или красная), окраску семян (серая или коричневая) и окраску пазух листьев у гороха (наличие или отсутствие малиновых пятен).

Примером плейотропного гена у человека служит рецессивный ген (аа), определяющий фенилкетонурию – болезнь, приводящую к серьезным умственным нарушениям. Люди, гомозиготные по этому гену и не лечившиеся, отличаются от нормальных по уровню содержания фенилаланина в крови, по коэффициенту умственного развития, размеру головы и цвету волос, то есть один и тот же ген оказывает влияние на несколько фенотипических признаков.

130