ГЕНЕТИКА - Підручник - А.В. Сиволоб - 2008
РОЗДІЛ 3. Формальна генетика: закономірності спадкування ознак
ЗАКОНИ МЕНДЕЛЯ
Взаємодія алелів одного гена
Описаний приклад спадкування забарвлення насіння гороху належить до ситуації так званого повного домінування: прояв ознаки не залежить від кількості (два або один) домінантних алелів у генотипі. Проте у природі часто зустрічаються ще інші типи взаємодії алельних генів.
Перший із них спостерігається у випадку, коли рецесивний алель не дає функціонального продукту, але ознака залежить від кількості копій домінантного алеля в генотипі. Наприклад, забарвлення квітки в червоний колір у ротиків Antirrhinum majus залежить від кількості червоного пігменту, а цей останній з'являється внаслідок активності ферменту, що контролюється певним геном. Два гени АА зумовлюють інтенсивне червоне забарвлення, гомозигота аа (відсутність ферменту та, відповідно, пігменту) характеризується білим кольором квітки, гетерозигота має вдвічі меншу інтенсивність забарвлення порівняно з гомозиготою за домінантним алелем (удвічі менше ферменту й пігменту) - квітку рожевого кольору (рис. 3.2). Аналогічно спадкується кучерявість пір'я в голубів: особина, гетерозиготна за геном кучерявості, характеризується хвилястим пір'ям. Такий тип взаємодії алельних генів називають неповним домінуванням. За неповного домінування гетерозигота характеризується фенотипом, відмінним від обох гомозигот - із цією поправкою перший закон Менделя залишається без змін. Що стосується результатів схрещування гетерозигот, то розщеплення за генотипом і фенотипом збігатимуться та становитимуть 1 : 2 : 1.
Рис. 3.2. Неповне домінування забарвлення квітів у ротиків
Аналогічні розщеплення характерні й для кодомінування з тією різницею, що нащадки від схрещування гомозигот різних типів будуть характеризуватися наявністю фенотипових ознак обох батьків одночасно. Тобто в цьому разі обидва алелі є домінантними: дають функціональні продукти, що трохи розрізняються за певними характеристиками. Така ситуація досить часто спостерігається для ферментів, коли два алелі зумовлюють синтез двох білків - ізоферментів - із практично однаковою активністю, але при цьому вони розрізняються за молекулярною вагою (один із білків має додатковий структурний домен, кінцевий хвіст тощо).
Розглянуті приклади потребують важливого уточнення. З того факту, що у двох гомологічних хромосомах можуть міститися лише два різні алелі одного гена, не випливає, що у групі особин ген обов'язково має максимум два алелі. Насправді, у більшості випадків гени існують у вигляді кількох (теоретично необмеженої кількості) різних алелів. Це явище отримало назву множинний алелізм. Одним із прикладів множинного алелізму є система груп крові АВ0. Добре відомі чотири групи крові - 0, А, В і АВ - визначаються трьома алелями одного гена: ІА, ІВ, І0. Алелі ІА та ІВ є кодомінантними (відповідають за формування на поверхні еритроцитів антигенів двох типів - А і В), але при цьому домінують над алелем і0, який не продукує жодного антигену. За наявності трьох алелів можливо шість комбінацій між ними, але рецесивність Р зводить кількість фенотипів (груп крові) до чотирьох: групі 0 відповідає генотип і0і0, групі А - генотипи ІАІА та ІАі0, групі В - ІВІВ та Р Р, групі АВ - генотип ІАІВ.