что такое множественные аллели

Множественный аллелизм

Множественный аллелизм для генов, контролирующих системы несовместимости, выступает как фактор отбора, препятствующий образованию зигот и организмов определенных зигот. Примером множественного аллелизма является серия множественных аллелей s1, s2, s3, обеспечивающих самостерильность многих растений. Двенадцать различных состояний одного локуса у дрозофилы, обусловливающих разнообразие окраски глаз (w — белые, we — эозиновые, wa — абрикосовые, wch — вишневые, wm — пятнистые и т. д.); серия множественных аллелей окраски шерсти у кроликов («сплошная», гималайская, альбинос и т. д.); аллели IA, IВ, I0, определяющие группы крови системы AB0 у человека, и т. д.

Серия множественных аллелей — результат мутирования одного гена.

Обусловленность признака серий множественных аллелей не меняет соотношения фенотипов в гибридном потомстве. Во всех случаях в генотипе присутствует только одна пара аллелей, их взаимодействие и определяет развитие признака.

Связанные понятия

Гемизиго́тным называют диплоидный организм, у которого имеется только один аллель данного гена или один сегмент хромосомы вместо обычных двух. Для организмов, у которых гетерогаметный пол мужской (как у людей и большинства млекопитающих), почти все гены, связанные с X хромосомой, гемизиготны у самцов, так как у самцов в норме имеется только одна X хромосома. Гемизиготное состояние аллелей или хромосом используется в генетическом анализе с целью поиска места локализации генов, ответственных за какой-либо.

Ге́терозиго́тными называют диплоидные или полиплоидные ядра, клетки или многоклеточные организмы, копии генов, которые в гомологичных хромосомах представлены разными аллелями. Когда говорят, что данный организм гетерозиготен (или гетерозиготен по гену X), это означает, что копии генов (или данного гена) в каждой из гомологичных хромосом несколько отличаются друг от друга.

Источник

Что такое аллельные гены: свойства, способы взаимодействия и множественный аллелизм.

Что такое аллельные гены?

Какие свойства есть у аллельных генов

Если рассмотреть генотип любого живого организма, то можно обнаружить, что он состоит из большого числа различных генов. Все вместе они образуют органическую совокупность и, являясь одним целым, выполняют общие функции.

Г. Менделем, которого считают основателем генетики, описана лишь одна возможность взаимодействия аллельных генов: когда одна полностью доминирует над другой. Аллель, которая подавляется, называют рецессивной.

Менделя считают отцом генетики как науки еще и потому, что он сформулировал все возможные закономерности наследования признаков. Сделал он это с помощью генетического метода, который и сегодня является наиболее перспективным. В основе метода лежит скрещивание организмов с определенными признаками и анализ проявлений этих признаков у потомства.

В этом месте нужно уточнить, что гены не всегда могут проявляться в виде признаков: при одинаковом генотипе у организмов могут быть фенотипические различия. Это объясняется тем, что на фенотип оказывает влияние то, как взаимодействуют генотип и окружающая среда.

Кроме того, фенотипическое проявление генов обусловлено не только одной парой генов: как минимум потому, что оно является результатом взаимодействия генотипической системы в целом.

Аллельное генотипическое взаимодействие — контакты белков и ферментов, а не генов.

Если принять и понять этот принцип, то можно избежать ошибок, проводя генетические исследования взаимодействия аллельных генов.

У методов Менделя есть определенные преимущества:

Чистая линия — это совокупность организмов, которые при длительном, на протяжении нескольких поколений, скрещивании друг с другом проявляют одинаковые признаки (расщепление отсутствует).

Ученый сформулировал 3 закона наследственности:

Эти законы позволяют описывать различные закономерности изменчивости и наследственности. Принципы, лежащие в основе этих законов, применяются в биологии и сегодня.

Способы взаимодействия аллельных генов

Согласно основам генетики, есть 2 варианта генотипического взаимодействия:

Исходя из этого, все живые организмы обладают парными аллельными генами. Внутри организма гены взаимодействуют 3 различными способами:

Кодоминирование

В случае такого взаимодействия аллельные гены проявляют свое действие независимо друг от друга.

Для варианта кодоминирования аллельных генов пример — это система групп крови ABO. Здесь гены A и B функционируют независимо.

Сверхдоминирование

В этой ситуации качество фенотипический проявлений доминантного гена увеличивается только тогда, когда он тесно связан с рецессивным.

В случае если в одной аллели находится два доминантных гена, то, как правило, их действие и проявление сильно хуже, чем в предыдущем варианте с одним доминантным и одним рецессивным геном.

Полное и неполное доминирование

При полном перекрытии доминантным геном рецессивного говорят о полном доминировании.

Неполное доминирование — вариант взаимодействия генов, когда рецессивный ген не подавляется полностью и может оказывать влияние (хотя бы минимальное) на фенотипическое проявление признака. В таком случае фенотипическое проявление признака является промежуточным — между родительскими формами.

Пример неполного доминирования — наследование окраски венчика цветка ночной красавицы. Здесь родительские формы имеют белый и красный цвета, а промежуточным будет розовый.

Множественный аллелизм

В генетике встречается такое явление как множественный аллелизм. В каждом организме есть два аллельных гена, при этом самих аллелей может быть больше двух. При таком раскладе только одна пара аллелей может проявлять фенотипические признаки: другие гены не задействуются. Гомологичные аллели, то есть одинаковые, «работают» над развитием одного и того же признака. При этом качество его проявления будет различаться.

При множественном аллелизме формы взаимодействия генов могут быть различными. Даже несмотря на то, что они отвечают за один и тот же признак. Дело в том, что проявляют они этот признак по-разному и при помощи различных способов (описанных выше).

Самый простой пример — окраска шерсти кролика. Здесь могут быть следующие варианты: белая, гималайская, шиншилловая, черная и коричневая. И это при том, что есть целая серия разных аллелей генов, ответственных за окрас. И таких примеров в биологии достаточно.

Несмотря на всю парадоксальность множественного аллелизма, в половую клетку живого существа проникает только одна пара гомологичных аллелей, и какая именно — вопрос случая. Так обеспечивается изменчивость каждого отдельного вида, играющая важнейшую роль в эволюции.

Благодаря изучению аллельных генов, становятся понятными закономерности наследования признаков. А еще это помогает исключить негативные последствия изменения наследственного набора организма.

Источник

Множественные аллели. Анализирующее скрещивание

Урок 32. Общая биология 10 класс (ФГОС)

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Множественные аллели. Анализирующее скрещивание»

Гены ответственные за развитие только одного признака (например, цвет семян) получили название аллельных генов.

Ген — это последовательность нуклотидов в ДНК, с которой считывается РНК. По матрице РНК синтезируется белок. Именно белок определяет какой-либо признак.

Что же такое признак? Ну, например, цвет горошины — это признак. Форма семян — это тоже признак.

Аллели определяют противоположные варианты развития одного и того же признака. Обычно в качестве обозначения аллеля применяют сокращение названия соответствующего гена до одной или нескольких букв.

У диплоидных организмов, то есть у организмов имеющих только две гомологичные хромосомы по два аллеля каждого гена, поэтому мы можем обозначить их только двумя одинаковыми буквами или двумя разными.

Если два одинаковых аллеля одного гена в организме, то в этом случае организм называется гомозиготным, если два разных, то его называют гетерозиготным.

Из прошлого урока вы помните, что доминантные признаки принято обозначать прописными латинскими буквами, а рецессивные – строчными.

Давайте посмотрим, что значит доминантный, а что значит рецессивный ген.

С ДНК участка гена синтезируется некая РНК с которой синтезируется белок.

Белок может быть функциональным, то есть катализировать какую-то реакцию.

Так же может синтезироваться и не функциональный белок. В таком случае белок, который затем преобразуется в фермент, не будет катализировать никакую реакцию, и мы не увидим конечного продукта.

В генетике совокупность всех внешних, внутренних признаков и свойств организма называют — фенотипом.

А совокупность всех генов какого-либо организма называют — генотипом

Как проявляются признаки?

У одного гена может быть множество аллелей. И если ген — это последовательность нуклеотидов, то любое изменение этой последовательности − есть новый аллель.

Например, аллель №1 представляет собой некую последовательность нуклеотидов. Допустим с неё считывается РНК, а затем синтезируется белок, который повлияет на окраску цветка. (и цветок будет красного цвета).

Аллель № 2 в котором произошла замена одного нуклеотида. Это уже новый аллель, и он может кодировать абсолютно другое проявление признака – белые цветки, например.

Аллель № 3 вставка нуклеотида. Таких аллелей может быть бесконечное множество для одного гена.

Явление, когда в результате мутации возникли не два, а три или более состояния какого-либо гена, называют множественным аллелизмом.

То есть в популяции оказываются не два аллельных гена, а несколько.

Это явление демонстрирует множественность состояний гена, которые проявляются различными признаками.

Если доминантный аллель обозначается как А-большое, а рецессивный как а-малое, то множественные аллели обозначаются как А-большое 1, А-большое 2 и так далее или а-малое 1, а-малое 2 и так далее.

Особенностью множественных аллелей является то, что их можно расположить в ряд с убывающей степенью доминирования. Где (А-большое) доминирует над всеми остальными, а-малое 4 является рецессивным по отношению ко всем из них.

Посмотрим, как проявляется множественный аллелизм на примере.

У кроликов имеется серия аллелей гена с (цэ), который контролирует окраску меха.

Дикий кролик с окрашенной шерстью; кролик шиншилла с серебристой шерстью; гималайский кролик с розовыми глазами и белой шерстью, за исключением ушей, лап носа; и кролик-альбинос с белой шерстью и розовыми глазами.

Аллель альбиноса, обусловливающий полное отсутствие окраски, рецессивен по отношению ко всем остальным аллелям.

Аллель, определяющий гималайскую окраску, доминантен по отношению к аллелю с-малое и рецессивен по отношению к остальным аллелям.

Аллель, вызывающий окраску шиншилла ссh, доминантен по отношению к аллелям гималайского кролика и кролика-альбиноса и рецессивен относительно аллеля дикого типа.

Любой из кроликов может, конечно, нести не более двух из перечисленных аллелей, так как он имеет только одну пару хромосом с данным геном. Например, генотип может быть С-большое с-малое, и тогда кролик будет иметь окраску дикого типа, или с сh c, и тогда кролик будет шиншилла, или сh сh, и тогда он будет гималайским и так далее

Выделяют типы взаимодействиям аллельных генов: полное доминирование, неполное доминирование, кодоминирование и сверхдоминирование.

Первый тип взаимодействия аллелей, который мы рассмотрим это полное доминирование.

При полном доминировании одна из гетерозигот неотличима фенотипически от гомозигот. То есть в фенотипе гетерозигот присутствует продукт доминантного гена.

В каком случае это может происходить? Например, если ген кодирует фермент. В данном примере гомозигота несущая в себе два аллеля А-большое будет фенотипически красного цвета. Гетерозигота будет все равно красного цвета, так как функциолнальный аллель А-большое будет в полной мере обеспечивать организм белковым продуктом.

А гомозигота несущая два аллеля а-малое будет белого цвета потому что красного пигмента образовывать не будет.

Полное доминирование наблюдается при наследовании резус-фактора у человека.

Вспомним что резус-фактор ─ это антиген (белок), который находится на поверхности эритроцитов ─ красных кровяных телец.

Наличие резус-фактора эритроцитов обусловливается доминантным геном Rh (эр аш).

Генотип резус-положительного человека может быть двух видов: или Эр-большое аш-малое (RhRh), или (Rhrh); а генотип резус-отрицательного человека только (rhrh).

Если, например, мать — резус-отрицательная, а отец резус-положительный и гетерозиготен по этому признаку, то при данном типе брака с одинаковой вероятностью может родиться как резус-положительный, так и резус-отрицательный ребёнок.

Рассмотрим неполное доминирование на примере наследования признаков травянистого растения – ночной красавицы. Цветки видов этого рода распускаются после полудня, остаются открытыми ночью и увядают на следующее утро.

У ночной красавицы есть одна интересная особенность — часто на одном растении формируются цветки разной окраски. Обычно она бывает розовой, а её оттенки меняются от лососёвого до малинового, но может быть белой или жёлтой.

Если скрестить растение ночной красавицы, в хромосомах которого находятся доминантные гены (А-большое А-большое), отвечающие за пурпурный окрас цветков, с растением в хромосомах которого находятся рецессивные гены (а-малое, а-малое), отвечающие за белый окрас цветков. То в первом поколении все цветки станут розового окраса. Почему?

Вы знаете, что гены кодируют белки, и часто это белки-ферменты. У одного родительского растения оба аллеля (A-большое A-большое) кодируют ферменты, ответственные за синтез пурпурного пигмента.

Ферментов вырабатывается много и цвет цветков пурпурный. У второго родительского растения аллель «а-малое» содержит мутацию, в результате которой фермент теряет активность и цвет цветков белый.

У растений с генотипом A-большое а-малое только один из аллелей кодирует фермент, который ответственный за пурпурный цвет. Поэтому ферментов вырабатывается мало и цвет цветков получается розовый. По внешнему виду цветка можно определить его генотип.

При неполном доминировании аллельный ген не до конца подавляет действие второго. При этом возникают промежуточные признаки.

При кодоминировании назвать один из аллелей доминантным, а другой — рецессивным нельзя, эти понятия теряют смысл: оба аллеля в равной степени влияют на фенотип.

Признаки, за которые отвечает каждый из аллелей, проявляются при кодоминировании одновременно и в полной мере.

Типичный пример кодоминирования — наследование групп крови системы АВ0 (а-бэ-ноль) у человека. При этом А и В-доминантные аллели, а 0-рецессивная. Человек может наследовать эти аллели в следующих комбинациях: 00-первая группа крови, А-большое А-большое и А-большое 0 − вторая, ВВ и В-большое 0- третья, А-большое В-большое (когда два доминантных гена определяют признак вместе, не подавляя друг друга) – четвертая группа крови.

То есть при кодоминировании проявляются 2 признака сразу.

Иногда при взаимодействии двух аллельных генов наблюдается явление сверхдоминирования.

В основе этого явления лежит более высокий уровень развития признака (фенотипа) у гетерозигот по сравнению с гомозиготными комбинациями аллелей.

Наиболее известный пример сверхдоминирования — взаимоотношения между нормальным (S-большое) и мутантным (s-малое) аллелями гена, контролирующего структуру гемоглобина у человека.

Люди, гомозиготные по мутантной аллели (s-малое s-малое), страдают тяжёлым заболеванием крови — серповидноклеточной анемией, от которого они гибнут обычно в детском возрасте (эритроциты больного имеют серповидную форму, которые в результате мутации не могут переносить кислород).

Однако в тропической Африке и других районах, где распространена малярия, в популяциях человека постоянно присутствуют все три генотипа S-большое S-большое, S-большое s-малое и s-малое s-малое (почти 40% населения гетерозиготы — S-большое s-малое).

Оказалось, что сохранение в популяциях человека летальной (смертельной) аллели (s-малое) обусловлено тем, что гетерозиготы с генотипом (S-большое s-малое) более устойчивы к малярии, чем гомозиготы по нормальному гену (S-большое S-большое), и, следовательно, обладают отборным преимуществом.

Итак, мы с вами рассмотрели типы взаимодействиям аллельных генов: полное доминирование, неполное доминирование, кодоминирование и сверхдоминирование.

Рассмотрим анализирующее скрещивание. В чём оно заключается?

Фенотипические признаки развиваются по-разному, на них могут повлиять внешние условия. Например, при плохом освещении высота растения оказалась значительно меньше, чем высота растения с нормальным освещением.

И часто по фенотипу не всегда можно понять, какие гены содержит та или иная особь. Например, у растений гороха, который имеет жёлтые семена. Генотип может быть (А-большое А-большое) и (А-большое а-малое). Генотип организма с рецессивным признаком мы всегда знаем, так как он имеет рецессивные гены (а-малое а-малое).

Для установления генотипа особей, которые не различаются по фенотипу, используют анализирующее скрещивание. Для того чтобы выяснить, какие из растений гороха с желтыми семенами содержат генотип (А-большое А-большое), а какие (А-большое а-малое) каждое растение с жёлтыми семенами скрещивают с растениями, которые имеют зелёные горошины (то есть несут рецессивные гомозиготные гены).

Если полученное в результате скрещивания растение будет иметь жёлтые семена, то генотип радетельского был (А-большое А-большое).

Если полученное растение будет иметь и жёлтые, и зелёные горошины (и их соотношение будет 1:1 один к одному), то исследуемое растение будет гетерозиготным по данному признаку и будет иметь гены (А-большое а-малое). Это и есть анализирующие скрещивание.

Источник

Аллели (аллельные гены)

Что такое аллели

Одним из ключевых понятий в области генетики является термин “аллели”, или “аллельные гены”. Так называют формы генов, что влияют на развитие тех или иных конкретных признаков у живых организмов. Аллели могут возникать в одном гене у того или иного организма. Так, у диплоидных организмов (у которых в клеточных ядрах парные хромосомы) у генов встречаются пары одинаковых аллелей, и эти организмы называют гомозиготными. Если же встречающиеся в генах аллели отличаются друг от друга, то тогда организм называется гетерозиготным.

Само слово “аллель” в переводе с греческого означает “взаимно”. Такой термин вошёл в оборот в 1920-х годах, и автором является немецкий учёный Вильгельм Иогенсен. В оборот на русском языке термин был введён К.А. Фляксбергером в переводе трудов основателя генетики Грегора Менделя. В некотором смысле это показывает, насколько понятие аллелей является фундаментальным для всей генетики.

У диплоидных организмов в соматических клетках преимущественно содержится по две аллельные формы каких-либо отдельных генов, а в гаплоидных гаметах (то есть, в тех половых клетках, что содержится одинарный набор хромосом, являющихся непарными), в свою очередь, встречаются в генах лишь по одной аллельной форме. Также важно знать, что все аллели подчинены одному из основополагающих законов генетики, коим является первый закон Менделя, который гласит, что всё гибридное потомство первого поколения, появляющееся в результате скрещивания гомозиготных организмов, а эти организмы различаются альтернативными проявлениями признаков каждого из родителей, будет единообразным и будет проявлять признак одного из родителей.

Типы аллелей

Основных типов аллелей два: это доминантный и рецессивный. Определяются эти типы при обращении внимания на то, как проявляют себя признаки аллельных генов в соответствии с законами Менделя. Доминантный тип аллелей определяет признак как у гомозиготных, так и у гетерозиготных особей, рецессивный определяет признак исключительно у гомозиготных особей, а также при отсутствии доминантных аллелей. Также важно знать, что доминантный аллель проявляется в случае, если пара разных аллелей содержится в генотипе организма, а рецессивный может влиять на фенотип, при условии, что находится не в одной хромосоме, а в обеих. Характер взаимодействия понятен из названия этих типов: рецессивные аллели подавляются доминантными.

И данный вид взаимодействия является первым среди описанных, о существовании подобного взаимодействия писал ещё Мендель. Обозначаются аллели латинскими буквами a и b, причём заглавными буквами (A и B, либо AA и BB) обозначают доминантные аллели, а прописными (a и b, либо aa и bb), соответственно, рецессивные.

Если кратко перечислять другие виды аллелей, то можно вспомнить про то, что есть так называемые аллели дикого типа, характерные для одной конкретной популяции живых организмов, и чаще всего такие аллели являются доминантными. Если фенотип живого организма подвергается изменениям, или мутации, то возникают новые аллели, и часто изменённые наборы генов кодируются мутантными аллелями. Кстати, мутация генов приводит к тому, что те функции, которые кодируются аллелями дикого типа, пропадают.

Отдельно стоит сказать о летальных аллелях. Такие аллели могут привести организмы-носители к гибели, причём гибель может произойти вследствие сбоев в развитии организма, либо болезней, возникающих вследствие работы генов, в которых находятся эти аллели. Спровоцировать появление летальных аллелей может мутация каких-то отдельных аллелей, и возникнуть это может как во время формирования и жизнедеятельности эмбриона, так и в постэмбриональной жизни организма.

Свойства аллельных генов

Интересно, что рецессивные аллели могут передаваться по наследству, но они не могут проявляться у гетерозиготных особей. Доминантные же аллели напрямую влияют на то, какой именно признак может проявиться в фенотипе организма. При этом, в зависимости от генотипа, проявление может осуществиться не только как признаки (это невозможно в случае, если генотип одинаковый), но и в форме различий на фенотипическом уровне. Дело в том, что взаимодействие генотипа с окружающей средой может оказывать значительное влияние на фенотип организма. Проявляться гены на фенотипическом уровне могут ещё и по той причине, что взаимодействия в генотипе происходит не только между двумя генами, а между всеми генами, входящими в генотип.

Взаимодействие аллельных генов

Важно уточнить, что взаимодействие аллельных генов на генотипическом уровне осуществляется не потому, что происходит именно контакт генов, а в результате контактов ферментов и белков.

Что же касается форм взаимодействия, то нужно отметить, что с момента написания трудов Грегора Менделя прошли столетия, и за это время генетика как наука сделала значительные шаги вперёд, в том числе в вопросах форм взаимодействия, поскольку в организмах может происходить не только подавление доминантными аллелями рецессивных. Основными формами являются полное доминирование, неполное доминирование, кодоминирование и сверхдоминирование, а также доминирование на половом уровне (когда одинаковые аллели у особей мужского пола доминантные, а у особей женского пола – рецессивные, и это, к примеру, может приводить к отдельным видам полового диморфизма у тех или иных живых видов).

Также среди форм взаимодействия можно выделить аллельное исключение и межаллельную комплементацию.

Первое связано с тем, что у организмов, относящихся к гомогаметному полу (организмам этого пола свойственно образовывать идентичные друг другу гаметы с одинаковыми же половыми хромосомами), одна из X-хромосом инактивируется, и присутствовавшие в инактивированной хромосоме аллели, не могут быть проявлены на фенотипическом уровне, а проявиться могут лишь аллели в активных хромосомах. И то, какая X-хромосома оказалась инактивированной, влияет на то, какой из аллелей окажется экспрессированным в клетках организма. Аллельное исключение также присутствует в клетках крови, и это влияет на уровень реагирования B-лимфоцитов на антигены, на то, какие иммуноглобулины следует синтезировать в ответ на конкретные антигены.

Второе же встречается намного реже, и возможно это лишь тогда, когда возможно проявить нормальный признак у гетерозиготных по двум мутантным аллелям организмов.

Множественный аллелизм

Если в популяции живого вида присутствует более, чем два аллеля конкретного гена, то тогда имеет место быть множественный аллелизм. В таком случае взаимодействие может быть совершенно разным. К примеру, одни аллели доминируют над другой или другими, но если какие-то из них одновременно проявлены на генотипическом уровне, то они могут взаимодействовать друг с другом по принципу кодоминирования, не пытаясь подавлять друг друга.

По принципу множественного аллелизма наследуются группы крови у человека, определяется совместимость высших растений в процессе опыления, по этому же принципу возможно определить то, какой может быть тип спаривания у тех или иных видов грибов, какой окраски окажется шерсть у млекопитающих, какого цвета будут глаза у мух-дрозофил, какой рисунок возникнет на листьях некоторых видов растений (в частности, у белого клевера). Поэтому можно смело говорить о том, что в природе множественный аллелизм представлен достаточно широко.

Есть также крупные молекулы белка, встречающиеся среди бактерий и микроорганизмов, а также у животных и растений, и различаются они за счёт аллелей конкретного гена. Подобные молекулы называются аллозимами.

Полное доминирование

Одним из наиболее известных видов аллельного взаимодействия является полное доминирование. Если давать краткое определение этой форме взаимодействия, то это форма, при которой доминантные аллели полностью подавляют рецессивные, до такой степени, что проявление действия других аллелей, не являющихся доминантными, становится невозможным, и на фенотипическом уровне проявляется только тот признак, что задаётся доминантным аллелем. При этом, однако, в данной форме взаимодействия гетерозиготный фенотип похож на фенотип доминантных гомозигот по конкретному аллелю, поэтому в чистом виде полное доминирование может встречаться реже, чем может показаться.

Неполное доминирование

При неполном доминировании, как понятно из названия термина, рецессивный аллель у гетерозиготных организмов подавляется не полностью, а характер проявляемого признака промежуточный. Соответственно, и фенотип тоже является промежуточным между фенотипом доминантных гомозигот и фенотипом гомозигот рецессивных. Отчасти такой вид взаимодействия может исключать доминирование как таковое.

Те или иные признаки по-разному могут проявиться в потомстве скрещиваемых организмов и их чистых линий (так называется совокупность особей, которые при многократном скрещивании в каждом последующем поколении демонстрируют проявление одних и тех же признаков). Визуально эти признаки можно сравнить со смешением красок, только в потомстве между двумя живыми организмами, а на молекулярном уровне объяснить механизм неполного доминирования возможно за счёт того, что ферменты или белки от одного из родителей снижают активность, функциональные белки отвечают за появление доминантных аллелей, дефектные же – за появление рецессивных аллелей.

Но это лишь пример того, как может на практике проявляться механизм неполного доминирования, на самом деле таких примеров намного больше. В случае, если осуществляется моногибридное скрещивание, то неполное доминирование во втором поколении гибридов проявляется в расщеплении как по фенотипу, так и по генотипу (соотношение составляет 1:2:1), и это расщепление одинаковое.

Кодоминирование

Третий вид аллельного взаимодействия называется кодоминированием. Оно характеризуется тем, что в результате взаимодействия разных аллелей в одном гене у гибридного потомства гомозиготных организмов возникает совершенно новый вариант признака, а те признаки, за который отвечают эти же аллели, не просто остаются, а способны полноценно и одновременно проявляться. Такой вариант взаимодействия чаще всего и предполагает отсутствие доминирование одних аллелей над других, подавления одних аллелей другими, ведь каждый из аллелей оказывает одинаковое воздействие на фенотипическом уровне. На уровне молекул белков и РНК большинство форм взаимодействия аллелей является именно кодоминированием, поскольку у гетерозиготных организмов каждый аллель кодирует белки и РНК, и они же будут присутствовать в организме гибрида. Ещё тем аллелям, вступающим в кодоминирование с другими, можно дать название аллелей с частичной доминантностью.

Сверхдоминирование

Наконец, сверхдоминирование. Так называют ту форму аллельного взаимодействия, в которой у гетерозиготных особей признак проявляется намного сильнее, нежели у гомозиготных. Иными словами, гетерозиготные организмы имеют преимущество над гомозиготными.

Внешне признаки, характерные для сверхдоминирования, обычно не проявляются, поскольку не проявляются на фенотпическом уровне, но проявление происходит именно на биохимическом уровне. Однако за счёт этого возникает то, что называется гетерозисом, то есть, явление превосходства гибридного потомства над родительскими организмами, проявляющееся в том, что потомство более жизнеспособно, лучше развивается, более плодовито и более продуктивно в своих действиях. Также сверхдоминирование, к примеру, может позволить популяции гетерозиготных живых организмов, подверженной тем или иным рискам, выработать устойчивость перед этими рисками, которые обычно приводят к гибели гомозиготных.

В отдельных случаях аллели, с которыми связано всё, что имеет отношение к сверхдоминированию, могут быть рецессивно летальными, и лишь благодаря гетерозиготному преимуществу они остаются в популяции и не оказываются подавленными.

Частота аллелей

То, как относится количество конкретных аллелей у всех представителей живого вида к общему количеству аллелей в отдельной популяции, называют частотой аллелей. Для доминантных аллелей за частоту берут букву p, а для рецессивных – q, и при условии, что в каком-либо гене есть два аллеля, можно составить равенство, где сложение p и q равно 1. При знании частоты одного аллеля получится узнать значение частоты другого.

Частоты аллелей подчинены закону Харди – Вайнберга. То есть, есть некоторые условия, при которых получится сохранить неизменное состояние частот доминантных и рецессивных аллелей.

Во-первых, популяция особей какого-либо вида должна быть крупной.

Во-вторых, размножение представителей вида в пределах популяции происходит в случайном порядке.

В-третьих, генотипы всех представителей вида в популяции в равной степени приспособлены к окружающей среде и её особенностям, и нет предпосылок для естественного отбора (когда выживает сильнейший и наиболее приспособленный).

В-четвёртых, скрещивания между собой представителей разных поколений не допускается.

В-пятых, в пределах популяции у представителей вида не появляются новые мутации.

В-шестых, не происходит обмена генами с другими популяциями этого же вида, то есть, все процессы происходят только внутри одной конкретной популяции.

И если хотя бы одно из условий нарушено, то частота аллелей изменяется, и это влечёт эволюционные изменения в популяции вида.

Если следовать закону Харди – Вайнберга, то можно обновить вид равенства с частотами доминантных и рецессивных аллелей в составе одного гена. Такое равенство тогда станет уравнением и получит название уравнения Харди – Вайнберга. Однако в результате применения уравнения часто сильно превышают количество организмов с рецессивными аллелями в генотипе в сравнении с количеством организмов с такими же рецессивными аллелями, но в фенотипе, а за счёт популяционного преимущества гетерозиготных организмов во всех поколениях лишь незначительное количество рецессивных аллельных генов может быть исключено из генотипа.

Вообще, рецессивные аллели могут нести риски для развития организма, поэтому из популяционного генотипа их исключают. Но далеко не все рецессивные аллели настолько опасны, некоторые могут быть достаточно полезными, в том числе и в той степени, что позволяет стабилизировать частоту генотипа гетерозиготных организмов.

Источник