Закономерности наследования аллельных и неаллельных генов

При скрещивании гомозиготных особей, отличающихся по одной паре альтернативных признаков, все потомство в первом поколении единообразно как по фенотипу, так и по генотипу (1 закон Менделя).

При скрещивании двух гетерозиготных особей, анализируемых по одной паре альтернативных признаков, в потомстве ожидается расщепление по генотипу 3:1 и по генотипу 1:2:1 (2-й закон Менделя)

При скрещивании гомозиготных особей, отличающихся двумя (и более) парами альтернативных признаков, во втором поколении (при инбридинге F1) наблюдаются новые сочетания признаков, не свойственные родительским и прародительским организмам (3-й закон Менделя)

Взаимодействие аллельных генов:
доминирование,
неполное доминирование,
кодоминирование,
множественный аллелизм

Различные состояния (три или более) одного и того же локуса хромосомы, возникшие в результате мутаций, называют множественным аллелизмом.

Взаимодействие неаллельных генов:
комплементарность,
эпистаз, гипостаз,
полимерия,
модифицирующее действие.

Комплементарность – это такой тип взаимодействия, когда два неаллельных гена, попадая в геном в доминантном состоянии (А-В-) совместно определяют появление нового признака, который каждый из них в отдельности (А-вв или ааВ-) не детерминирует.
Примером комплементарного взаимодействия генов является развитие слуха у человека. Для нормального слуха в генотипе должны присутствовать доминантные гены из разных аллельных пар D и Е.
Ген D детерминирует развитие улитки, ген E отвечает за развитие слухового нерва. При сочетании в генотипе генов D и E у человека развивается нормальный слух. Если же эти гены находится в рецессивном состоянии (ddее, D-ее, ddЕ-), то гены D и Е своих свойств не проявляют, и возникает глухота (таблица).
Таблица

Эпистаз – маскирование генов одной аллельной пары генами другой аллельной пары.
Примером эпистатического взаимодействия генов у человека является так называемый «Бомбейский феномен». За формирование группы крови по системе АВО отвечают два гена: ген I обеспечивает синтез антигенов А и В на мембране эритроцитов, а также, ген Н, который в доминантном состоянии детерминирует образование неспецифического вещества - предшественника для синтеза антигенов А и В. Однако, в рецессивном состоянии (hh) он препятствует синтезу соответствующих антигенов на мембране эритроцитов, и фенотипически проявляется первая группа крови (таблица).
Таблица

Полимерия – явление, когда различные неаллельные гены могут оказывать однозначное действие на один и тот же признак, усиливая его проявление.
Такие гены принято обозначать одной латинской буквой с указанием индекса для различных неаллельных пар, например: А1А2 и а1а2 , А1 А1 и а2 а2 и т.д.
По полимерному типу взаимодействия генов определяется интенсивность окраски кожных покровов человека (таблица), зависящая от уровня отложения в клетках пигмента меланина. В геноме человека имеется четыре гена, отвечающих за данный признак.
У африканских негров (генотип А1А1А2А2) наблюдается максимальная пигментация кожи. Меньшее количество доминантных аллелей (например, А1А1А2а2 , А1А1а2а2 , А1а1а2а2 и др.) обеспечивает разную интенсивность окраски кожи у мулатов. Полное отсутствие доминатных аллелей у рецессивных гомозигот (а1а1а2а2) проявляется в виде минимальной пигментации у европеоидов.
Таблица