Формы взаимодействия аллельных генов: основные типы (8 видео)

Гены — это основные строительные блоки нашей наследственности. Они определяют наши физические и молекулярные характеристики, влияют на наш внешний вид, интеллектуальные и психологические способности.

Аллельные гены — это разные варианты одного и того же гена, которые находятся на одной и той же позиции на паре гомологичных хромосом. При наличии нескольких аллельных генов возникают различные формы их взаимодействия. Какие же формы взаимодействия аллельных генов существуют?

Полное доминирование — когда одна аллель полностью доминирует над другой. В результате этого генетического взаимодействия, наследуется аллель с преобладающим признаком, аллель с рецессивным признаком не проявляется в фенотипе.

Содержание

Формы взаимодействия аллельных генов
Доминирование одного гена над другим
Когоморфное доминирование
Неполное доминирование: взаимодействие аллельных генов
Кодоминирование
Зависимое взаимодействие генов
Эпистаз
Гипостаз
Совместное проявление генов
🔍 Видео

Видео:Взаимодействие аллельных и неаллельных генов. Видеоурок по биологии 9 классСкачать

Формы взаимодействия аллельных генов

Аллельные гены могут взаимодействовать между собой различными способами, что приводит к разным формам наследования и экспрессии фенотипа. Наиболее распространенные формы взаимодействия аллельных генов включают:

Доминирование одного гена над другим. В этом случае один аллельный ген (доминантный) полностью подавляет проявление другого аллельного гена (рецессивного).
Когоморфное доминирование. При таком взаимодействии оба аллельных гена проявляют свое влияние в равной мере, и результатом является смешанный фенотип.
Неполное доминирование. В этом случае проявление фенотипа определяется не только доминантным геном, но и рецессивным геном. Фенотип проявляется в промежуточной или измененной форме.
Кодоминирование. При кодоминировании оба аллельных гена проявляют свое влияние, но в отличие от когоморфного доминирования, результатом является разделение фенотипа на две различные формы.
Зависимое взаимодействие генов. Эпистаз и гипостаз являются видами зависимого взаимодействия генов.

Эпистаз представляет собой взаимодействие генов, при котором один ген блокирует или изменяет проявление другого гена. Это может происходить, когда один ген является регулятором для другого гена.

Гипостаз же представляет собой наличие гена, проявление которого зависит от наличия другого гена. Таким образом, гипостазный ген может проявляться только в присутствии определенного эпистатического гена.

Совместное проявление генов также может наблюдаться, когда несколько генов одновременно влияют на одну и ту же черту. В таком случае эффекты данных генов могут складываться или взаимодействовать между собой, что приводит к появлению уникальных фенотипических характеристик.

Видео:Взаимодействие генов.Скачать

Доминирование одного гена над другим

Для наглядности и систематизации информации о взаимодействии генов, обычно используется обозначение генотипов. Генотип доминантного гена обозначают заглавными латинскими буквами (например, А), а генотип рецессивного гена — строчными латинскими буквами (например, а).

При скрещивании особей, оба гена могут быть одинаковыми (гомозиготная особь) или разными (гетерозиготная особь). Если у особи присутствует один доминантный ген и один рецессивный ген, то доминантный ген будет проявляться в фенотипе, а рецессивный ген будет скрыт.

Примером доминирования одного гена над другим является наследование группы крови по системе АВ0. Гены для этой системы наследуются парами, где ген А может быть доминантным по отношению к гену В и гену 0. При этом ген В также может быть доминантным по отношению к гену 0. Если особь имеет ген А и ген В, то будет проявляться группа крови АВ. Если особь имеет ген А и ген 0 или ген В и ген 0, то будет проявляться группа крови А или В соответственно. В случае, если особь имеет оба рецессивных гена 0, то будет проявляться группа крови 0.

Генотип	Фенотип
AA	Группа крови А
BB	Группа крови В
AB	Группа крови АВ
0A	Группа крови А
0B	Группа крови В
00	Группа крови 0

Таким образом, доминирование одного гена над другим представляет собой важный аспект генетики, который имеет широкие применения в изучении наследственности и наличия определенных признаков у организмов.

Когоморфное доминирование

Данный вид зависимости обычно наблюдается с аллелями, которые испытывают влияние нескольких генов и мутировали независимо друг от друга. Аллели, проявляющие когоморфное доминирование, часто являются результатом перекрестных гибридизаций разных штаммов или видов, что способствует формированию новых генетических комбинаций.

Примером когоморфного доминирования может служить пигментация у растений. Некоторые аллели, отвечающие за цвет листьев или цветок, проявляются только в присутствии определенных комбинаций других аллелей. В результате, разные сочетания этих аллелей могут давать различные оттенки или узоры на растениях, отличающиеся от фенотипов, вызванных отдельными аллелями.

Когоморфное доминирование имеет важное значение для понимания эволюции и наследования генетических признаков. Этот вид взаимодействия генов может предложить новые возможности для адаптации организмов к окружающей среде и способствовать разнообразию видов.

Неполное доминирование: взаимодействие аллельных генов

При неполном доминировании происходит смешивание признаков, свойственных каждой из аллельных форм генов. Например, если один ген отвечает за цвет цветка растения, а другой ген отвечает за его насыщенность, то в результате взаимодействия этих генов может возникнуть цветок с промежуточным оттенком или смешанным цветом.

Важно отметить, что неполное доминирование не является случайным или произвольным взаимодействием генов. Оно обусловлено особенностями молекулярного уровня этих генов и способностью их аллельных форм взаимодействовать и соревноваться друг с другом.

Неполное доминирование является интересным феноменом в генетике, поскольку позволяет наблюдать разнообразие фенотипов в популяции, влияя на многообразие природы и разнообразие живых организмов в естественных условиях.

Таким образом, неполное доминирование представляет собой уникальную форму взаимодействия аллельных генов, которая приводит к возникновению посрединного фенотипа и обеспечивает генетическое разнообразие в популяциях организмов.

Кодоминирование

При кодоминировании гены, имеющие аллели, не просто представляют собой парами взаимодействующих доминантных и рецессивных аллелей. Вместо этого, каждое из аллелей обоих генов вносит свой собственный вклад в формирование фенотипа. Это значит, что появляется третий, промежуточный фенотип, который отличается от фенотипов, связанных с чистыми доминантными и рецессивными аллелями.

Процесс кодоминирования может быть наглядно представлен с помощью таблицы сопоставления генотипов и фенотипов. В данной таблице можно видеть как сочетание различных аллелей в гетерозиготном генотипе приводит к отличному от чистых гомозиготных генотипов фенотипу. Например, при кодоминировании гена, ответственного за цвет кошачьего меха, генотип Aa будет иметь отличный от AA и aa фенотип, например, полосатый мех.

Генотип	Фенотип
AA	Чистый А фенотип
aa	Чистый а фенотип
Aa	Промежуточный фенотип

Кодоминирование является одной из форм генетического взаимодействия, которая расширяет вариативность фенотипов организмов. Благодаря этой форме взаимодействия возможно появление новых комбинаций свойств и характеристик, которые не характерны для чистых гомозиготных генотипов.

Видео:Взаимодействие аллельных генов. Анализирующее скрещивание. 9 класс.Скачать

Зависимое взаимодействие генов

Одной из форм зависимого взаимодействия генов является эпистаз. При эпистазе аллель одного гена (эффекторного гена) подавляет или модифицирует проявление аллеля другого гена (ресепторного гена). То есть, действие эффекторного гена подавляет или изменяет действие ресепторного гена.

Примером эпистаза может служить гены цвета кожи и гены пигментации волос у человека. Волосы могут быть рыжими, черными или голубыми, а цвет кожи может быть светлым или темным. Если наличие определенного аллеля гена пигментации волос подавляет проявление аллеля гена цвета кожи, то волосы будут иметь определенный цвет, независимо от наличия аллеля гена цвета кожи.

Другой формой зависимого взаимодействия генов является гипостаз. При гипостазе аллель одного гена необходима для полного проявления аллеля другого гена. То есть, некоторые аллели гена не способны проявиться без наличия определенного аллеля другого гена.

Примером гипостаза может служить гены цвета глаз и гены цвета волос у человека. Если определенный аллель гена цвета волос требуется для полного проявления аллеля гена цвета глаз, то цвет глаз будет зависеть от наличия определенного аллеля гена цвета волос.

Эпистаз

Эпистаз может проявляться на разных уровнях генетической системы. Наиболее известными примерами эпистаза являются случаи, когда мутация в одном гене блокирует действие другого гена. В таких случаях ген, на который действует эпистатик, называется гипостатическим, а ген, действие которого блокируется, называется эпистатическим.

Существуют разные типы эпистаза. Например, доминирующий эпистаз проявляется, когда маскирующий ген действует даже в гетерозиготном состоянии и подавляет проявление гена, на который он действует. Неполный эпистаз возникает, когда маскирующий ген не подавляет полностью проявление гена, но снижает его выраженность.

Эпистатическое взаимодействие генов имеет важное значение в генетике и эволюции. Оно может приводить к появлению новых фенотипических форм, изменению проявления наследственных признаков и формированию новых генетических комбинаций. Понимание эпистатического взаимодействия генов позволяет лучше понять механизмы наследственности и эволюции организмов.

Гипостаз

При гипостазе один ген (эпистатический ген) подавляет или блокирует проявление другого гена (гипостатического гена). Это означает, что гипостатический ген не проявляется в присутствии эпистатического гена.

Гипостаз может проявляться в трех различных типах:

Гомогенный гипостаз – эпистатический ген препятствует полному проявлению гипостатического гена в обоих гомозиготных состояниях. В этом случае гипостатический ген полностью подавлен в присутствии эпистатического гена.
Гетерогенный гипостаз – эпистатический ген препятствует полному проявлению гипостатического гена только при гомозиготном состоянии эпистатического гена. При гетерозиготном состоянии гипостатический ген может проявляться.
Двучастный гипостаз – эпистатический ген блокирует проявление гипостатического гена только в одной из двух гомозиготных форм гипостатического гена. В другой гомозиготной форме гипостатический ген может проявляться.

Гипостаз может возникать при взаимодействии различных генов в организме, и его проявление может иметь серьезные последствия для фенотипа. Изучение гипостаза позволяет лучше понять сложность и многообразие генетического взаимодействия в организмах, а также может быть полезным при селекции и совершенствовании сельскохозяйственных культур и животных.

Видео:Взаимодействие неаллельных генов. Видеоурок по биологии 10 классСкачать

Совместное проявление генов

Совместное проявление генов может происходить по-разному в зависимости от того, какие аллели этих генов присутствуют в генотипе организма. Для иллюстрации и изучения таких форм взаимодействия генов часто используют таблицы, где перечислены различные комбинации аллелей генов и результат их проявления в фенотипе.

Совместное проявление генов может приводить к появлению новых аллельных комбинаций и разнообразию фенотипических признаков. Например, в случае доминирования одного гена над другим, совместное проявление генов может приводить к появлению новых признаков, которые отличаются от тех, которые проявляются при отдельном действии каждого гена. Такое явление называется эффектом супрессии или эффектом ковариации генов.

Ген 1	Ген 2	Результат
A	A	Фенотип 1
A	a	Фенотип 2
a	A	Фенотип 3
a	a	Фенотип 4

В данной таблице показано совместное проявление двух генов, где ген 1 имеет два аллеля: A и a, а ген 2 – также два аллеля: A и a. В результате их совместного воздействия образуются четыре фенотипа. Таким образом, совместное проявление генов может приводить к появлению большего количества различных фенотипов, чем если бы гены проявлялись отдельно.

Исследование совместного проявления генов позволяет более глубоко понять принципы наследования и разнообразие фенотипических признаков. Это важная область генетики, которая имеет практическое применение в сельском хозяйстве, медицине и других сферах науки и жизни.