Типы доминирования генов: полное, неполное и кодоминирование

Что такое доминирование в генетике

Генетика является одним из направлений биологии и изучает особенности наследования признаков и развития человека, животных, растений.

Доминирование — это определённый тип взаимодействия между аллелями одного гена, когда один, либо рецессивного. более сильный, либо доминантный, нивелирует проявление другого, более слабого,

Данные гены определяют признаки живого существа, которые тот наследует от родителей.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут

Наследование признаков при скрещивании активно изучал учёный, основоположник генетики Г. Мендель, который проводил свои исследования на горохе. Доминированием исследователь называл появление признаков только одного родителя у потомства.

Генетик в своем исследовании выделили определённые закономерности, которые позже стали называть Законами Менделя. Выделяют три такие закономерности:

Однообразия гибридов, что проявляется в том, что при скрещивании гомозигот, которые отличаются в некоторых признаках, все потомство будет одинаково в этих проявлениях.
Расщепления, что предполагает, что при скрещивании гетерозиготного потомства часть их детей является носителям доминирующих признаков, а часть — рецессивных.
Независимого наследования характерных черт, когда при скрещивании родителей с набором отличных друг от друга признаков эти черты передаются в разных комбинациях.

Признаки, наследуемые по промежуточному типу

Такое неполное наследование хорошо отслеживается на признаках с вариабельным проявлением:

Интенсивность окраски. У. Бэтсон, скрестив черных и белых кур андалузской породы, получил потомство с серебристым оперением. В определении цвета радужной оболочки глаз человека также присутствует данный механизм.
Степень выраженности признака. Структура волос человека также определяется неполным наследованием признака. Генотип АА
дает курчавые волосы, аа
— прямые, а люди с обеими аллелями имеют волнистую шевелюру.
Измеримые показатели. Длина колоса пшеницы наследуется по принципу неполного доминирования.

В поколении F2 число фенотипов совпадает с числом генотипов, что и характеризует неполное доминирование. Анализирующее скрещивание для определения гибридов не требуется, так как они внешне отличаются от доминантной чистой линии.

Правила неполного доминирования и закон Менделя

Все возможные закономерности наследования генов были сформулированы чешским ученым Грегором Менделем.

Изучение наследования признаков у гибридов великий ученый начал с обыкновенного гороха. Для скрещивания использовались только чистые линии сортов, где одинаковые признаки проявлялись на протяжении многих поколений.

Сорта различались только парами альтернативных признаков, которые имели четко различимые признаки:

нормальные и карликовые растения;
желтые и зеленые семена;
гладкая и морщинистая поверхность семян;
белые или пурпурные цветы.

Благодаря следованию этим принципам, Мендель смог выявить закономерности и сформулировать правило.

При скрещивании растений гороха с желтыми и зелеными семенами получились гибридные растения с семенами желтого цвета. Такие же результаты были получены и по остальным парам признаков.

Скрещивание особей различается по количеству исследуемых признаков:

моногибридное, когда особи отличаются только по одному исследуемому признаку;
дигибридное, когда исследуемых признаков два или более.

Итогом исследований Менделя стал закон единообразия первого поколения гибридов, который гласит, что при скрещивании особей, различающимися вариантами одного признака, в первом поколении проявляется только доминантный признак.

Сущность закона состоит в том, что доминирующий признак подавляет рецессивный и получает проявление в фенотипе.

Но в случае неполного доминирования закон Менделя немного видоизменяется: гибриды первого поколения от особей с противоположными признаками проявляют:

доминирующий признак, если признаки находятся в отношении доминирования;
и промежуточный признак, если признаки находятся в отношении неполного доминирования.

Мендель столкнулся с явлением неполного доминирования при скрещивании сортов гороха с мелкими и крупными листьями. Гибриды первого поколения имели листья среднего размера. Ученый анализировал полученные результаты и открыл правило, согласно которому происходит наследование признаков в этом случае.

При явлении неполного доминирования фенотип первого поколения не повторяет признаки родителей и обладает промежуточным признаком. Во втором поколении будет присутствовать один доминантный признак, два промежуточных и один рецессивный, то есть выполняется соотношение 1:2:1.

Например, при скрещивании сортов земляники с красными и белыми плодами первое поколение будет иметь розовую окраску плодов. При скрещивании полученных гибридов друг с другом наблюдается следующее соотношение красных, розовых и белых плодов — 1:2:1.

Механизмы неполного доминирования

Неполное доминирование – это удивительное генетическое явление это происходит, когда ни один аллель в генная пара является полностью доминантным или рецессивным по отношению к другому. Вместо, уникальный фенотип выражается, когда человек наследует два разных аллеля. Это приводит к сочетанию признаков у потомства, отличающихся от обоих родительских признаков.

Понимание неполного доминирования

Неполное доминирование – это концепция что бросает вызов традиционное понятие of доминирующий и рецессивные аллели. В классическая генетика, доминантные аллели замаскировать выражение рецессивные аллели. Однако в случае неполного доминирования ни один аллель не имеет полный контроль над фенотипом.

Когда человек наследует два разных аллеля специфическая черта, результирующий фенотип is комбинация или смесь черты связанные с каждая аллель. Это смешение наследование приводит к промежуточному фенотипу, отличному от родительские качества.

Пример: Цвет цветка в Snapdragons

Классический пример неполного доминирования можно наблюдать в цвет цветка львиного зева. В этом случае существуют два аллеля участвует: один для красные цветы (R) и еще один для белые цветы (В). Удивительно, но когда растение львиный зев наследуется один красный аллель и один белый аллель (ПВ), получившиеся цветы не красные и не белые, а скорее розовые.

Этот пример ясно демонстрирует, как неполное доминирование может привести к фенотипу, отличному от обоих родительских признаков. Красный аллель не полностью доминирует над аллелем white, и аллель white не является полностью рецессивным. Вместо этого смешивание красные и белые аллели производит уникальный и визуально привлекательный розовый цвет.

Роль генотипа и фенотипа

Чтобы полностью понять неполное доминирование, важно уяснить концепции генотипа и фенотипа. Генотип относится к гентик макияж отдельного человека, в частности сочетание аллелей, которые они наследуют особая черта, На с другой стороны, фенотип наблюдаемая физическая или биохимическая характеристика приводит к взаимодействие между аллелями

В случае неполного доминирования фенотип определяется взаимодействие между два аллеля. Смешение признаков возникает при молекулярный уровень, Где белки Производимые аллели взаимодействуют и влияют на фенотип. Это взаимодействие приводит к промежуточному фенотипу, который комбинация of черты связанные с каждая аллель.

Роль квадратов Пеннета

Квадраты Пеннета – это ценный инструмент в генетике для предсказания генотипы и фенотипы потомства. Их также можно использовать для определения вероятность of разные генотипы и фенотипы в случаях неполного доминирования.

Используя квадраты Пеннета, мы можем визуализировать возможные комбинации аллелей, которые могут быть унаследованы от каждый родитель. В случае неполного доминирования площадь Пеннетта позволяет нам видеть вероятность потомства, наследующего разные аллели и результирующий фенотипs.

Например, в случае львиного зева площадь Пеннета можно использовать для определения вероятность получения розовых цветов при скрещивании львиный зев с красными цветками (RR) с львиный зев с белыми цветками (ВВ). Площадь Пеннетта показывает, что все потомство (RW) будет иметь розовые цветы, так как смешение красные и белые аллели приводит к неполному доминированию.

В заключение следует отметить неполное доминирование. удивительный генетический механизм что бросает вызов традиционное понимание of доминирующий и рецессивные аллели. Это приводит к выражению уникальный фенотип когда человек наследует два разных аллеля. Пример Цвет цветков львиного зева иллюстрирует, как неполное доминирование может привести к появлению фенотипа, отличного от обоих родительских признаков. Понимая роли генотипа и фенотипа, а также используя такие инструменты, как квадраты Пеннета, мы можем получить представление о шаблоны наследования и вероятности, связанные с неполным доминированием.

Виды доминирования

За совокупность характерных черт любого организма отвечают гены. Аллели в генах могут быть идентичными, и тогда их называют гомозиготными, или разными, т.е. гетерозиготными. В первом случае набор признаков потомства будет аналогичен родительскому. Для второго случая открываются вариации наследования характеристик.

Для гетерозигот существуют такие разновидности доминирования при скрещивании:

полное;
неполное;
кодоминирование.

При этом первые два типа являются основными.

Полное

Полное доминирование — это одна из разновидностей взаимодействия генов, при которой более сильный ген подавляет более слабый.

Сильный ген называют доминантным, а слабый — рецессивным. В природе такое явление встречается часто. Примерами выступает наследование цвета глаз, резус-фактора крови, цвета шерсти у животных. Сильный аллель полностью нивелирует влияние рецессивного, и, как следствие, характеристика фенотипа живого организма осуществляется по доминанте.

Пример 1

Для семян гороха гены существуют в двух видах: определяющем гладкую форму (A) и морщинистую (a). Гладкая форма является доминирующим признаком. Следовательно, генотип будет определяться как Аа. То же касательно цвета. Желтый цвет преобладает над зеленым.

Неполное

Неполное доминирование — это генетическое взаимодействие, при котором ни один ген не может считаться доминантным, либо доминантный не до конца подавляет рецессивный. Тогда возникает расщепление по фенотипу для особей второго поколения, и единообразие для потомства из первого поколения.

Впервые указанное явление описал К. Корренс в 1802 году. Учёный скрещивал цветы с красными и белыми лепестками, и отметил, что у потомства цвет лепестков розовый.

Неполное доминирование имеет ряд признаков:

скрещивание аллелей одного гена;
появление у потомства черт, которых нет у родительских особей;
усредненный признак возникает у гетерозигот, у которых есть два разных аллеля по указанному гену.

Пример 2

Кучерявость волос является доминантной чертой. При неполном его доминировании у потомства будут наблюдаться волнистые волосы.

Особенно серьезно описанный процесс используется генетиками в зоологии для выведения новых видов животных, более выносливых и приспособленных.

Также выделяют такое понятие как кодоминирование — ситуацию, при которой аллели равносильно проявляют свои признаки. Как следствие, у потомства появляется новый фенотип, а не совокупность родительского. Классическим примером данного типа доминирования является формирование группы крови у новых поколений.

Неполное доминирование в генетике. Кодоминирование в генных аллелях.

В одном из скрещиваний, которые проводил Мендель, доминантный признак не полностью исключал проявление рецессивного признака. При скрещивании крупнолистного сорта гороха с мелколистным в первом поколении наблюдался промежуточный фенотип: листья имели среднюю величину. В последующих экспериментах выяснилось, что, обусловленный неполным доминированием одного аллеля над другим промежуточный фенотип у гибридов первого поколения встречается у различных организмов.

При неполном доминировании могут наблюдаться некоторые вариации признака у гибридов с отклонениями в сторону доминантного или рецессивного фенотипа. Если выражение признака у гетерозигот примерно промежуточное, то такие признаки называются полудоминантными. Так у львиного зева (Antirrhinum majus) и ночной красавицы (Mirabilis jalapa) гибриды от скрещивания красно цветковых растений с белоцветковыми имеют розовую окраску. Другим примером полудоминантного признака может служить окраска оперения у кур андалузской породы.

При скрещивании белых кур с черными петухами, потомство F, имеетсерую окраску, вто время как во втором поколении у 1/4 птиц окраска оперения черная, у 1/2 серая и у 1/4 белая.

Кодоминирование в генных аллелях.

В случае кодоминирования у гетерозигот полностью проявляются оба аллеля. Наиболее яркий пример кодоминирования — наследование групп крови АВО у человека. Группы крови О (I), А (II), В (III), АВ (IV) детерминируются геном / (для обозначения генов принят курсивный шрифт). Известны три основных аллеля этого гена, два из которых IA и IB доминантные, а один I0 — рецессивный. При гомозиготности IАIА эритроциты имеют только поверхностный антиген А (группа крови А).

При гомозиготности IвIв эритроциты несут другой антиген — В (группа крови В). В случае гомозиготности I0I0 эритроциты лишены обоих антигенов (группа крови О). У гетерозигот IАI0 или IBI0 в соответствии с имеющимся антигеном группа крови А или В. У гетерозигот IAIB эритроциты несут оба антигена А и В (гpyппa крови АВ).

Как правило, на уровне синтеза полипептидов аллели гетерозигот кодоминантны. Так у гетерозигот по серповидноклеточной анемии HbA/HbS, гемоглобины HbS составляют 35-42%, НbА 60-65%. Полная клиническая картина заболевания (тромбозы мелких сосудов, инфаркты внутренних органов, гемолитическая анемия, гиперплазия костного мозга, нарушения мозгового кровообращения; смерть в возрасте 3-10 лет, иногда позже) проявляется только в случае гомозиготности по HbS. У гомозигот мутантный гемоглобин Hb состоит из двух нормальных цепей и двух мутантных бета-цепей, в 6-м положении которых глутаминовая кислота заменена валином.

Заболевание наследуется по аутосомно-рецессивному типу, наличие у гетерозигот до 65% нормального гемоглобина позволяет большинству из них чувствовать себя здоровыми. Однако в холодное время года, при повышенной нагрузке, а также при полетах на самолете у них появляются боли в суставах, сердце, брюшной полости, в области селезенки, что свидетельствует о неполной доминантности нормального аллеля НbА в экстремальных условиях у носителей мутантного аллеля HbS. Таким образом, кодоминантность у гетерозигот HbA/HbS проявляется только на уровне синтеза полипептидных цепей гемоглобина, а заболевание с полной клинической картиной наследуется по аутосомно-рецессивному типу.

Анализирующее скрещивание

Скрещивание с получением доминантного признака не даёт представления о генотипе поколений. Полученные особи могут нести как гомозиготные, так и гетерозиготные аллели. Для выявления генотипа используется метод анализирующего неполного доминирования.

Гибридную особь (F1) скрещивают с особью, несущей гомозиготный рецессивный аллельный ген. Такая особь является анализатором.Скрещивание может дать один из результатов (F2):

все особи с доминантным признаком, значит, гибридная особь – гомозиготная (АА);
соотношение особей с доминантным и рецессивным признаками 1:1, значит, гибридная особь – гетерозиготная (Аа).

Рис. 3. Анализирующее скрещивание.

Знание генотипа помогает в селекционной работе. При получении промежуточных признаков (Аа – розовый) в первом поколении можно с уверенностью говорить о гетерозиготном состоянии и не проводить анализирующее скрещивание. Это облегчает дальнейшую работу селекционеров.

Что мы узнали?

Помимо полного доминирования (проявление признака одного из родителей) существует неполное, сочетающее признаки обоих родителей. Следует отличать от кодоминирования – одновременного проявления доминантных и рецессивных генов. Неполное доминирование помогает в селекции при определении генотипов родителей.

/10

Вопрос 1 из 10

Что такое неполное доминирование?
- Доминирование одного признака
- Проявление промежуточного признака
- Одновременное проявление двух признаков
- Подавление одного признака другим

Примеры неполного доминирования

Неполное доминирование – это увлекательная концепция в генетике, которое возникает, когда ни один из два аллеля для особая черта доминирует над другим. Вместо этого они сливаются вместе, создавая промежуточный фенотип. Давайте исследуем Некоторые примеры неполного доминирования в разные организмы.

Пример: неполное доминирование у людей.

Один интересный пример неполного доминирования у человека является наследование текстуры волос. Обычно текстура волос классифицируется как вьющаяся или прямая. Однако, когда у одного из родителей вьющиеся волосы, а у другого — прямые, у их потомства часто появляются волнистые волосы.

Это явление можно объяснить смешением аллелей, отвечающих за текстуру волос. Ген для вьющихся волос и ген для прямых волос оба способствуют текстура волос потомства. Как результат, волнистые волосы представляет собой промежуточный фенотип, который не является ни полностью вьющимся, ни полностью прямым.

Пример: неполное доминирование группы крови.

Система групп крови АВО is другой пример неполного доминирования. Эта система классифицирует группы крови в четыре категории: А, Б, АВ и О. Шаблоны наследования of система групп крови АВО сложны и включают в себя множественные аллели.

В этом случае, фенотип AB is пример неполного доминирования. Когда человек наследует аллель А от одного родителя и аллель B от другого родителя, их группа крови это АБ. Группа крови АВ считается промежуточным фенотипом, поскольку он выражает оба антигена А и В on поверхность of красные кровяные клетки.

Пример: неполное доминирование у растений.

Растения также демонстрируют неполное доминирование в определенные черты, например, цвет цветка. Классический пример — наследование окраски цветков у львиного зева. Львиный зев может иметь красные цветы (RR-генотип), белые цветы (генотип WW), или розовые цветы (генотип RW).

Красный аллель и белый аллель сливаются вместе, образуя фенотип розового цветка. Это смешение происходит в генуровень тика, где красный пигмент и отсутствие пигмента аллеля белого объединяются, образуя промежуточная пигментация, в результате чего появляются розовые цветы.

Пример: неполное доминирование у животных.

Неполное доминирование может наблюдаться и у животных, особенно у наследование окраса шерсти. Некоторые породы собак, такие как веймаранеры и Великие датчане, демонстрируют неполное доминирование в цвет их шерсти.

Например, когда собака с черной шерстью (генотип ВВ) пересекается с собака в белой шерсти (генотип WW), их потомство имеет тень of серый цвет пальто (генотип BW). Ни черный аллель при этом аллель белого не доминирует над другим, что приводит к промежуточному фенотипу.

В заключение следует отметить неполное доминирование. удивительное генетическое явление которые можно наблюдать у различных организмов. Он демонстрирует, как черты могут сочетаться друг с другом, создавая промежуточные фенотипы, добавляя к разнообразие и сложность живой мир.Заключение

В заключение следует отметить неполное доминирование. форма наследства, где гетерозиготный фенотип представляет собой смесь двух гомозиготных фенотипов. Это явление можно наблюдать у различных организмов, в том числе у растений и животных. Один пример неполного доминирования цвет цветка у львиного зева, где гетерозиготный генотип в результате появляются розовые цветы, смесь красный и белый гомозиготные фенотипы. Эта концепция проблемы традиционные менделевские модели наследования и основные моменты сложность of генетические черты. Понимание неполного доминирования имеет решающее значение в таких областях, как генетика и селекция, поскольку оно помогает объяснить вариация в фенотипах и наследовании признаков в популяциях. Дальнейшие исследования и учится в эта зона будет способствовать Наше понимание of генетическое наследование и его последствия in различные биологические процессы.

Неполное доминирование окраски меха у норок

Задача 106.
Кохинуровые норки (светлые, с черным крестом на спине) получаются в результате скрещивания белых норок с темными. Скрещивание между собой белых норок всегда дает белое потомство, а скрещивание темных – темное. Какое потомство получится от скрещивания между собой кохинуровых норок? Какое потомство получится от скрещивания кохинуровых норок с белыми?Решение:
А — ген темной окраски меха;
а — ген белой окраски меха;
АА — гомозигота — темная окраска меха;
аа — гомозигота — белая окраска меха;
Аа — гетерозигота — кохинуровая норка.

Схема первого скрещивания

Р: Аа х Аа
Г: А, а А, а
F₁: 1АА:2Аа:1аа;
25%(АА):50%(Аа):25%(аа).
Наблюдается три типа генотипа. Расщепление по генотипу — 1:2:1.Фенотипы:
25%(АА) — темная окраска меха норок;
50%(Аа) — кохинуровая норка;
25%(аа) — белая окраска меха норок.
Наблюдается три типа фенотипа. Расщепление по фенотипу — 1:2:1.

Моногибридное скрещивание.

Оно наиболее простое, так как родители отличаются друг от друга по одному признаку (например, по окраске цветков гороха — красной и белой) (64).

При анализе гибридов F₁, Мендель установил, что все особи имеют одинаковые признаки. При этом проявляется только признак одного родителя — красные цветки, признак другого (белые цветки) отсутствует. Признак, проявляющийся в F₁, он назвал доминантным (преобладающим); признак отсутствовавший — рецессивным (отступающим). Эта закономерность в генетике получила название закона доминирования или закона единообразия гибридов первого поколения (первый закон Менделя).

Процесс самоопыления

Проводя самоопыление гибридов F₁, Мендель установил, что в F₂ появляются особи как с доминантным признаком (красные цветки), так и с рецессивным (белые цветки) в отношении 3:1. Это явление получило название закона расщепления гибридов второго поколения или второго закона Менделя.

Для объяснения наблюдаемых закономерностей Мендель выдвинул гипотезу чистоты гамет, предположив следующее:

Любой признак формируется под влиянием материального фактора (позднее названного геном). Фактор, определяющий доминантный признак, он обозначил заглавной буквой А, а рецессивный — а. Каждая особь содержит два фактора, определяющих развитие признака, из которых один она получает от матери, другой — от отца. При образовании гамет происходит редукция факторов, и в каждую гамету попадает только один.

Согласно этой гипотезе, ход моногибридного скрещивания записывают так:

При любых сочетаниях гамет все гибриды имеют одинаковые генотип и фенотип

Из данной схемы видно, что при любых сочетаниях гамет все гибриды имеют одинаковые генотип и фенотип и что гипотеза чистоты гамет правильно объясняет законы единообразия гибридов первого поколения и доминирования.

При образовании гамет у гибридов F₁, 1/2 будет нести фактор А, а 1/2 — а. При самоопылении и равновероятном сочетании гамет при оплодотворении в F₂ ожидается следующее: при самоопылении однородное, нерасщепляющееся потомство. Они в гомологичных хромосомах содержат одинаковые аллельные гены (АА или аа) и образуют один сорт гамет.

Гетерозиготы — особи, дающие расщепление. Они содержат разные аллели (Аа) и образуют два сорта гамет: с геном А и геном а.

Задачи на доминирование

Ниже представлены задачи на различные виды доминирования, решение которых более конкретно отображает данную генетическую форму взаимодействия.

Задача 1

При размножении красноплодной земляники потомство имеет ягоды красного цвета, а белоплодной — соответственно белого. При скрещивании двух сортов потомство имеет розовые плоды. Вопрос. Какой цвет плодов будет при скрещивании ягод-родителей красного и розового цвета?

Решение

Родители с красными и белыми ягодами при размножении не давали расщепления в потомстве, что говорит о том, что они гомозиготны.
Розовая окраска плодов образовалась вследствие того, что гомозиготные родители разнились по фенотипу. Произошло промежуточное наследование признаков.
Следовательно, потомство с розовым цветом ягод является гетерозиготным, а с красным и белым — гомозиготным.

Схема скрещивания

АА — ягоды красного цвета, аа — ягоды белого цвета, Аа — ягоды розового цвета.

Р АА (красноплодная) * Аа (розовоплодная)

гаметы А А а

F1 АА (красноплодная) Аа (розовоплодная)

50% 50%

Ответ: 50% ягод будут красной окраски, а 50% — розовой.

Задача 2

Некоторые разновидности японских бобовых растений при самоопылении особей, выращенных из светлых семян с пятнами, дали следующее потомство: 1/4 семян темного цвета с пятнами, 1/2 семян светлые с пятнами, 1/4 семян пятен не имели. Вопрос. Какие семена получатся в ходе размножения родительских особей, которые имеют темные с пятнами семена и семена без пятен?