9.5: Немендельова генетика

Last updated
Save as PDF

Page ID: 6520

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Спільне домінування та множинні алелі

Кажуть, що спільне домінування відбувається, коли є вираження двох домінантних алелів. Прототиповим випадком для цього є угруповання крові АВО людини.

У системі АВО існують три алелі: A, B і O. це призводить до чотирьох груп крові: A, B, O та змішаного AB.

Неповне домінування

За часів Менделя люди вірили в концепцію змішування спадщини, за допомогою якої потомство демонструвало проміжні фенотипи між батьківським поколінням. Це було спростовано дослідами з гороху Менделя, які ілюстрували закон домінування. Незважаючи на це, неменделівська спадщина може спостерігатися в статевому зв'язку та спільному домінанті, де очікувані співвідношення фенотипів не спостерігаються чітко. Неповне домінування поверхнево нагадує ідею змішування успадкування, але все ж можна пояснити за допомогою законів Менделя з модифікацією. При цьому алелі не надають повного домінування і потомство нагадує суміш двох фенотипів.

Неповне домінування

Неповне домінування у квітках левиного зів поверхнево виглядає як спадкування змішування. Кредит: Джеремі Сето (CC-BY-NC-SA)

Найбільш очевидний випадок двоалельної системи, яка демонструє неповне домінування, - у квітці левиного зів. Алелі, що породжують забарвлення квітів (червоний або білий) як експресують, так і гетерозиготний генотип дають рожеві квіти. Існують різні способи позначення цього. При цьому надписи R або W відносяться до червоних або білих алелей відповідно. Оскільки чіткого домінування не діє, використання спільної літери для позначення загальної ознаки з надіндексами (або індексами) дозволяє більш чітке позначення кінцевого генотипу до фенотипних перекладів.

Проблема: Неповне домінування

Якщо рожеві квіти виникли внаслідок змішування успадкування, то наступні схрещування рожевих квітів з будь-яким батьківським штамом продовжували б розбавляти фенотип. Використовуючи квадрат Пуннета, проведіть тестовий хрест між гетерозиготною рослиною та батьківським, щоб передбачити фенотипи потомства.

Гени епістазу та модифікатора:

біохімічні шляхи

Взаємодія декількох ферментів у біохімічному шляху змінить фенотип. Деякі гени будуть змінювати дії іншого гена.

Кредит: Джеремі Сето (CC0)

Гени не існують ізольовано, і генні продукти часто певним чином взаємодіють. Епістаз відноситься до події, коли ген в одному локусі залежить від експресії гена в іншому геномному локусі. Заявлено іншим способом, один генетичний локус діє як модифікатор до іншого. Це можна легко візуалізувати у випадку забарвлення лабрадора ретривера, де існують три основні схеми фарбування пальто: чорна лабораторія, шоколадна лабораторія та жовта лабораторія.

Шоколадна лабораторія (зверху), Чорна лабораторія (середня), Жовта лабораторія (знизу) забарвлення покриттів виникають внаслідок взаємодії 2-х генних локусів, кожен з яких має 2 алелі. Кредит: Ерікельтік [CC-BY-SA 3.0]

У забарвленні лабрадорів беруть участь два гени. Перший - це ген для білка під назвою TYRP1, який локалізується в меланосомах (пігмент, що зберігає органели). Виявлено три мутантних алелі цього гена, які знижують функцію білка і дають більш світле забарвлення. Ці три алелі можна відзначити як «b», тоді як функціонуючий алель називається «B». Гетерозиготна (Bb) або гомозиготна домінантна особа буде чорним покриттям, тоді як гомозиготна рецесивна (bb) особа буде коричневою.

Чорна лабораторія (BB або Bb) та шоколадна лабораторія (bb). Кредит: Демілайф [CC BY-SA 2.0]

Другий ген прив'язаний до гена рецептора меланокортину 1 (MC1R) і впливає, якщо пігмент еумеланін експресується в хутрі. Цей ген має алелі, що позначаються «Е» або «е». Жовтий лабрадор матиме генотип або Bbee, або bbee.

Файл: Афера 005.jpg

Чорна лабораторія (EE або Ee) та жовта лабораторія (ee) [CC0]

Взаємодія між цими генами можна описати наступною діаграмою:

Лабрадор ретривери чорно-жовті

Чорна лабораторія (B_E_, Chocolate lab (BBe_), Жовта лабораторія з темною шкірою, де піддається впливу (B _ee) та жовта лабораторія зі світлою шкірою, де піддається впливу. Кредит: Джеремі Сето (CC-BY-SA 3.0)