3.13: Немендельська спадщина

Last updated
Save as PDF

Page ID: 56304

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

Ф-Д_35 б 30д 70ЕФ1364БФ БББ 6А7597С130816С99Е1Ф23Е6ФД 45628859D1+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpg

Зелений, синій, коричневий, чорний, лісовий, фіолетовий або сірий. Якого кольору ваші очі?

Звичайно, людські очі не бувають різнокольоровими, але вони бувають багатьох кольорів. Як очі бувають у такій кількості кольорів? Це підводить нас до складних моделей успадкування, відомих як неменделівська спадщина. Багато разів успадкування складніше, ніж прості закономірності, які спостерігав Мендель.

Немендельська спадщина

Успадкування характеристик не завжди настільки просте, як для характеристик, які Мендель вивчав у рослин гороху. Кожна досліджена характеристика Менделя контролювалася одним геном, який мав два можливих алелі, один з яких був повністю домінуючим перед іншим. Це призвело лише до двох можливих фенотипів для кожної характеристики. Кожна досліджувана Менделя характеристика також контролювалася геном на іншій (негомологічній) хромосомі. В результаті кожна характеристика успадковувалася незалежно від інших ознак. Генетики тепер знають, що успадкування часто буває більш складним, ніж це.

Характеристика може контролюватися одним геном з двома алелями, але два алелі можуть мати інший зв'язок, ніж прості домінантно-рецесивні відносини, про які ви читали досі. Наприклад, два алелі можуть мати співдомінантний або неповністю домінантний зв'язок. Перший ілюструється квіткою на малюнку нижче, а другий на малюнку нижче.

Кодомінантність

Кодомінантність виникає, коли обидва алелі виражені однаково в фенотипі гетерозиготи. Червоно-біла квітка на малюнку має співдомінантні алелі для червоних пелюсток і білих пелюсток.

Неповне домінування

Неповне домінування виникає, коли фенотип потомства гетерозиготи знаходиться десь посередині між фенотипами обох гомозиготних батьків; повністю домінантного алеля не зустрічається. Наприклад, коли червоні левині (C ^{R C ^R}) схрещуються з білими левиними зевами (C ^W ^{C W}), гібриди F ₁ - це всі рожеві гетерозиготи для кольору квітки (C ^R C ^W). Рожевий колір є проміжним між двома батьківськими кольорами. Коли два гібриди F ₁ (C ^R C ^W) схрещуються, вони дадуть червоні, рожеві та білі квіти. Генотип організму з неповним домінуванням можна визначити по його фенотипу (рис. Нижче).

Множинні алелі

Багато генів мають множинні (більше двох) алелей. Прикладом може служити група крові АВО у людини. Існує три загальних алелі для гена, який контролює цю характеристику. Алелі I ^A і I ^B є домінуючими над i. людина, яка є гомозиготним рецесивним ii, має тип крові O. Гомозиготна домінанта I ^A I ^A або гетерозиготна домінанта I ^A i мають кров типу А, а гомозиготна домінанта I ^B I ^B або гетерозиготна домінанта I ^B i мають кров типу B. У ^A I ^B люди мають кров типу AB, оскільки алелі А і В є домінантними. Батьки типу A та B можуть мати дитину типу AB. Батьки типу А і типу В також можуть мати дитину з кров'ю типу O, якщо вони обидва гетерозиготні (I ^B i, I ^A i).

Тип крові A: I ^A I ^A, I ^A i
Тип B крові: I ^B I ^B, I ^B i
Тип крові AB: I ^A I ^B
Тип крові: II

полігенні характеристики

Полігенні характеристики контролюються більш ніж одним геном, і кожен ген може мати два або більше алелів. Гени можуть перебувати на одній хромосомі або на негомологічних хромосомах.

Якщо гени розташовані близько один до одного на одній хромосомі, вони, швидше за все, передаються у спадок разом. Однак не виключено, що вони будуть розділені кросінг-овером під час мейозу, і в цьому випадку вони можуть передаватися у спадок незалежно один від одного.
Якщо гени знаходяться на негомологічних хромосомах, вони можуть бути реоб'єднані різними способами через незалежного асортименту.

З цих причин успадкування полігенних характеристик дуже ускладнюється. Такі характеристики можуть мати безліч можливих фенотипів. Колір шкіри і зріст дорослого - приклади полігенних характеристик у людини. Чи маєте ви уявлення, скільки фенотипів має кожна характеристика?

Вплив навколишнього середовища на фенотип

Гени відіграють важливу роль у визначенні особливостей організму. Однак за багатьма характеристиками на фенотип індивіда впливають і інші фактори. Фактори навколишнього середовища, такі як сонячне світло та доступність їжі, можуть впливати на те, як гени виражаються в фенотипі людей. Ось лише два приклади:

Гени відіграють важливу роль у визначенні нашого дорослого зросту. Однак такі фактори, як погане харчування, можуть перешкодити нам досягти повного генетичного потенціалу.
Гени є основним детермінантом кольору шкіри людини. Однак вплив ультрафіолетового випромінювання може збільшити кількість пігменту в шкірі і зробити її більш темною.

Резюме

Багато характеристик мають більш складні шаблони успадкування, ніж ті, які вивчав Мендель. Вони ускладнюються такими факторами, як кодомінантність, неповне домінування, множинні алелі та вплив навколишнього середовища.

Рецензія

Однокласник розповідає, що у людини може бути кров типу АТ. Ви згодні? Поясніть.
Менделева спадщина не поширюється на успадкування алелів, які призводять до неповного домінування та співдомінування. Поясніть, чому це так.
Опишіть взаємозв'язок між середовищем і фенотипом.
Мендель досліджував довжину стебла, або висоту, у рослин гороху. Що робити, якби він досліджував людський зріст замість цього? Чому його результати було б важче інтерпретувати?

Зображення	Довідка	Атрибуції
	[Рисунок 1]	Кредит: Маріана Руїс Вільярреал (LadyOfHats) для Фонду CK-12 Джерело: CK-12 Ліцензія Фонду: CC BY-NC 3.0
	[Рисунок 2]	Кредит: Дарвін Круз; Джоді Так Джерело: Commons.wikimedia.org/wiki/file:Співдомінання_Рододендрон.jpg; CK-12 Ліцензія Фонду: CC BY 2.0; CC BY-NC 3.0
	[Рисунок 3]	Кредит: Квітка: Піщаний Шульц; Джоді Так Джерело: Квітка: http://www.flickr.com/photos/chatblanc1/4788366795/; CK-12 Ліцензія Фонду: Квітка: CC BY 2.0; CC BY-NC 3.0
	[Рисунок 4]	Кредит: Маріана Руїс Вільярреал (LadyOfHats) для Фонду CK-12; Джоді Так Джерело: CK-12 Ліцензія Фонду: CC BY-NC 3.0