Niekompletna dominacja jest wynikiem interakcji alleli jednego genu

Niepełna dominacja to szczególny typinterakcja alleli genów, w której słabsza recesywna cecha nie może być całkowicie stłumiona przez dominującą. Zgodnie z wzorcami odkrytymi przez G. Mendla cecha dominująca całkowicie tłumi manifestację recesywności. Badacz badał wyraźne kontrastujące cechy roślin z manifestacją dominujących lub recesywnych alleli. W niektórych przypadkach Mendel miał do czynienia z niespełnieniem tego schematu, ale nie podał jego wyjaśnienia.

Nowa forma dziedziczenia

Czasami w wyniku krzyżowania potomkowieodziedziczył cechy pośrednie, których gen rodzicielski nie dał w postaci homozygotycznej. Niekompletna dominacja występowała w pojęciowym aparacie genetyki dopiero na początku XX wieku, kiedy na nowo odkryto prawa Mendla. Jednocześnie wielu przyrodników przeprowadzało eksperymenty genetyczne na obiektach roślinnych i zwierzęcych (pomidory, rośliny strączkowe, chomiki, myszy, muszki owocówki).

Po potwierdzeniu cytologicznym w 1902 roku przez Waltera Settona praw mendlowskich, zasady transmisji i interakcji postaci zaczęto wyjaśniać z punktu widzenia zachowania chromosomów w komórce.

W tym samym 1902 roku Cermak Correns opisał przypadekkiedy po skrzyżowaniu roślin z białymi i czerwonymi corollami potomstwo miało różowe kwiaty - niecałkowitą dominację. Ta manifestacja w hybrydach (genotyp Aa) cecha pośrednia w stosunku do homozygotycznej dominanty (AA) i recesywny (aa) fenotypy. Podobny efekt opisano dla wielu rodzajów roślin kwitnących: lwiej paszczy, hiacyntu, nocnej urody, truskawek.

Niepełna dominacja jest przyczyną zmiany w pracy enzymów?

Mechanizm pojawiania się trzeciego wariantu cechymożna wytłumaczyć aktywnością enzymów, które z natury są białkami, a geny określają strukturę białka. W roślinie o homozygotycznym dominującym genotypie (AA) będzie wystarczająca ilość enzymów, a ilość pigmentu będzie odpowiednia, aby intensywnie zabarwić sok komórkowy.

U homozygot z recesywnymi allelami genu (aa) synteza pigmentu jest zakłócona, korona pozostaje niepomalowana. W przypadku pośredniego genotypu heterozygotycznego (Aa), dominujący gen nadal dostarcza część enzymu odpowiedzialnego za pigmentację, ale nie wystarcza do uzyskania jasnego, nasyconego koloru. Okazuje się, że kolor to „połowa”.

Cechy dziedziczone przez typ pośredni

Takie niepełne dziedziczenie jest dobrze śledzone w przypadku cech o zmiennej manifestacji:

1. Intensywność koloru. W.Batson, krzyżując czarno-białe kury andaluzyjskie, otrzymał potomstwo ze srebrnym upierzeniem. Ten mechanizm występuje również przy określaniu koloru tęczówki oka ludzkiego.
2. Nasilenie cechy. O strukturze ludzkiego włosa decyduje również niepełne dziedziczenie cechy. Genotyp AA daje kręcone włosy, aa Są proste, a osoby z obydwoma allelami mają falowane włosy.
3. Wymierne wskaźniki. Długość kłosów pszenicy jest dziedziczona zgodnie z zasadą niepełnej dominacji.

W pokoleniu F2 liczba fenotypów pokrywa się z liczbągenotypy, które charakteryzują niepełną dominację. Krzyżówki analityczne nie są wymagane do określenia mieszańców, ponieważ różnią się one zewnętrznie od dominującej czystej linii.

Dzielenie cech podczas krzyżowania

Całkowita i niepełna dominacja genetycznainterakcja zachodzi zgodnie z arytmetyką praw G. Mendla. W pierwszym przypadku stosunek fenotypów w F2 (3: 1) nie pokrywa się ze stosunkiem genotypów potomstwa (1: 2: 1), ponieważ fenotypowe kombinacje alleli AA i Aa pojawiają się w ten sam sposób. Zatem niepełna dominacja jest zbiegiem okoliczności w F2 proporcji różnych genotypów i fenotypów (1: 2: 1).

W truskawkach kolor jest dziedziczony przez rok zgodnie z zasadą niepełnej dominacji. Jeśli przekroczysz roślinę z czerwonymi jagodami (AA) oraz roślinę z białymi jagodami - genotyp aa, to w pierwszym pokoleniu wszystkie powstałe rośliny dadzą owoce o różowym kolorze (Aa)

Po skrzyżowaniu mieszańców z F1, w drugim pokoleniu F2 otrzymujemy stosunek potomstwa, który pokrywa się z genotypami: 1AA + 2Aa + 1aa... 25% roślin z drugiego pokolenia wyda owoce czerwone i bezbarwne, 50% roślin - różowe.

Podobny obraz będziemy obserwować za dwa pokolenia, krzyżując czyste linie kwiatów o nocnej piękności z koronami fioletowych i białych kwiatów.

Cechy dziedziczenia w przypadku śmiertelności genów

W niektórych przypadkach, zgodnie ze stosunkiem fenotypówpotomstwo trudno jest ustalić, w jaki sposób oddziałują na siebie geny. W drugiej generacji rozszczepienie z niepełną dominacją różni się od oczekiwanego 1: 2: 1, a od 3: 1 - całkowitą dominacją. Dzieje się tak, gdy cecha dominująca lub recesywna daje w stanie homozygotycznym fenotyp, który jest niezgodny z życiem (geny śmiercionośne).

U szarych owiec karakulskich nowonarodzone jagnięta homozygotyczne pod względem allelu dominującego koloru giną, ponieważ taki genotyp powoduje nieprawidłowości w rozwoju żołądka.

Osoba ma przykład śmiertelności dominującej formygen - brachydaktylia (o krótkich palcach). Cecha jest wykrywana w przypadku genotypu heterozygotycznego, podczas gdy dominujące homozygoty umierają na wczesnych etapach rozwoju wewnątrzmacicznego.

Recesywne allele genów również mogą być śmiertelne.Niedokrwistość sierpowatokrwinkowa prowadzi, w przypadku pojawienia się w genotypie dwóch recesywnych alleli, do zmiany kształtu erytrocytów. Komórki krwi nie mogą skutecznie przyłączać tlenu, a 95% dzieci z tą anomalią umiera z powodu niedotlenienia. U heterozygot zmieniona postać erytrocytów nie wpływa w takim stopniu na żywotność.

Dzielenie cech w obecności śmiercionośnych genów

W pierwszym pokoleniu po skrzyżowaniu AA x aa śmiertelność się nie objawi, ponieważ całe potomstwo będzie miało genotyp Aa. Oto przykłady podziału cech w drugim pokoleniu w przypadkach z genami śmiercionośnymi:

Ważne jest, aby zrozumieć, że oba allele działają w przypadku niepełnej dominacji, a efekt częściowej supresji cechy jest wynikiem interakcji produktów genów.