Доминантный эпистаз в генетике это кратко

Обновлено: 05.07.2024

Эпистаз – это тип генетического взаимодействия неаллельных генов, при котором один ген подавляется другим.

Явление эпистаза генов

Необходимо ответить тот факт, что очень редко развитие того или иного признака определяется одним геном. В большинстве случаев какой – либо ген в единственном экземпляре становится фундаментом для развития различных признаков. Такое явление называется плейотропным взаимодействием генов. Также весьма распространено такое явление, когда один признак контролируется несколькими генами.

Неаллельные гены – это гены, которые расположены в различных местах (участках хромосом) и кодируют разные белки.

Неаллельные гены могут взаимодействовать между собой, когда один признак проявляется под действием нескольких генов.

В науке выделяется три формы взаимодействия генов между собой:

комплементарность (или такое взаимодействие генов, которые дополняют друг друга и обуславливают развитие нового признака);
полимерия или процесс генетического взаимодействия, при котором неаллельные гены влияют в одном напралвении на развитие одинакового признака;
эпистаз (подавление гена иным геном).

Все указанные типы неаллельных взаимодействий встречаются с равной степенью вероятности и должны оцениваться с позиций гибридологического подхода.

Механизмы эпистаза генов

Гены – супрессоры обладают способностью подавлять действие других генов, гены ингибиторы оказывают аналогичное действие. Реакция, возникающая от такого взаимодействия, может проявиться в рецессивном и доминантном вариантах.

Доминантный эпистаз наблюдается в том случае, если доминантная аллель гена – супрессора подавляет действие другого гена. Такая аллель, как правило, обозначается буквой I.

Готовые работы на аналогичную тему

В свою очередь рецессивный эпистаз наблюдается в диаметрально противоположном случае при угнетении одного гена другим.

Фенотипическое расщепление при каждом виде эпистаза существенно различается. При доминантном эпистазе в случае скрещивания дигетерозигот расщепление может быть в следующих соотношениях:

тринадцать к трем и семь к шести к трем;
двенадцать к трем и к одному.

При рецессивном эпистазе расщепление может быть в следующих соотношениях:

девять к трем и к четырём;
тринадцать к трем.

Взаимодействие по типу эпистаза противоположно комплементарному. При наличии комплиментарного взаимодействия наблюдается дополнение одного гена другим. Эпистаз очень схож с доминированием, но разница проявляется в участие аллеля, принадлежащего к аллеморфной паре.

При эпистазе аллель одного гена подавляет проявление аллеля из другой аллеломорфной пары, т. е. неаллельного гена. Фенотипически эпистаз выражается в отклонении от расщепления, которое ожидается от стандартного наследования. Следует отметить тот факт, что нарушения законов Менделя в данном случае не происходит, поскольку распределения аллелей всех взаимодействующих генов соответствует закону независимого комбинирования тех или иных признаков.

Эпистатическая система наследования обнаружена у кур. Некоторые породы кур имеют белое оперение (плимутрок, леггорн), другие породы имеют окрашенное оперение (полосатый плимутрок). При этом белое оперение различных пород кур определяется несколькими различными генами. Например, белая доминантная окраска определяется генами CCII, а рецессивная белая – ccii. Возможно и другое условное обозначение.

При этом ген С позволяет определить наличие предшественника пигмента или исследовать окрашенность пера и гены, отвечающие за не окрашенность пера. При скрещивании между собой гибридов F1 во втором поколении имеет место расщепление по окраске в отношении 13 белых: 3 окрашенных.

Также можно привести и другие примеры эпистатического взаимодействия генов. У человека существует так называемый бомбейский феномен. Люди, которые гетерозиготные по гену FUTI обладают нарушенной экспрессией генов, которые кодируют ферменты, отвечающие за образование эритроцитов A и B. На эритроцитах вместо нормальных генов образуются дефектные гены. Эти люди имеют группу крови O независимо от аллелей генов, которые определяют тип группы крови по системе ABO, не имеют антиегна A, антигена B.

Гены, которые определяют окраску шерсти у мышей также обладают эпистатическим взаимодействием. Окраска агаути у мышей обусловлена чередованием кольцевых пигментных полос по длине каждой части волосяного покрова. Она доминирует над чёрной окраской и определяется рецессивным мутантным аллелем. Если рецессивная мутация имеется в другом локусе, то пигментация полностью исчезает, и эта ситуация совершенно не зависит от того, какими аллелями представлен ген A.

Доминантный эпистаз у тыквы проявляется в окраске плодов. Доминантный аллель тыквы обуславливает ее белую окраску, вне зависимости от того, какими аллелями представлен ген B. Если локус A представлен рецессивной аллелью, то растения с генотипами BB и Bb имеют жёлтые плоды, а bb — зелёные.

Встречаются ситуации, когда наблюдается двойной эпистаз. Он встречается в тех случаях, когда встречаются гены, кодирующие ферменты одного метаболического пути. Если внутри клетки не будет создаваться нормальная форма одного из ферментов, то также не будет образовываться промежуточный продукт, который является фундаментом для всех последующих стадий. В результате нормативного продукта не будет образовываться при любой комбинации аллелей.

Также в качестве примера можно привести гены мухи – дрозофилы, которые кодируют ферменты – катализаторы, участвующие в превращении триптофана, который приобретает бурую окраску во время химических превращений. Если в процессе будет участвовать только рецессивный ген, то фенотип мух по окраске будет существенно отличаться от дикого типа.

Таким образом, эпистатическое взаимодействие неаллельных генов является одним из примеров подавления одного гена другим. Он позволяет отследить закономерности наследования генов и отразить специфику их взаимодействия внутри генотипа.

Вы уже знаете о том, что гены могут взаимодействовать друг с другом по типу полного и неполного доминирования. Однако, в генетике встречается масса других примеров взаимодействия генов. В этой статье мы затронем те, которые ранее не обсуждались.

Кодоминирование

Кодоминирование - взаимодействия аллельных генов, при котором в гетерозиготном состоянии могут оказаться два доминантных гена одновременно, при этом каждый ген отвечает за свой признак.

Наиболее распространенным примером кодоминирования является наследование групп крови у человека.

Решим пару задач, которые укрепят понимание темы.

Пример решения задачи №1

"Родители имеют II и III группы крови, гетерозиготны. Какие группы крови можно ожидать у их детей?"

Гетерозиготный генотип матери - I A i 0 и генотип отца - I B i 0 . Составим схему решения для такого случая.

Итак, в результате такого брака может получиться ребенок с любой группой крови, в чем мы убедились.

Пример решения задачи №2

"Дигетерозиготная по B (III) группе и положительному резус-фактору вступила в брак с таким же мужчиной. Какое расщепление по фенотипу можно ожидать у детей?"

Сходу понятно, что гетерозиготы по III (B) группе крови будут записаны I B i 0 . Резус-фактор для нас новое понятие - это белок, находящийся на поверхности эритроцита (тогда говорят, что резус-фактор положителен), или отсутствующий (тогда у человека резус-фактор считается отрицательным). Генотипы записываются так:

Резус-фактор положителен: Rh + Rh + , Rh + rh -
Резус-фактор отрицателен: rh - rh -

В данной задаче сказано, что "дигетерозиготна по . и положительному резус-фактору" - значит, резус фактор будет записывать в генотипе - Rh + rh - .

Обратите внимание, что ошибкой является записать рецессивный ген перед доминантным. За такое могут снять балл на экзамене: aA, bB, i 0 I A , rh - Rh + . Правильный вариант записи: Aa, Bb, I A i 0 , Rh + rh - .

9 потомков : положительный резус-фактор, III (B) группа крови
3 потомка : положительный резус-фактор, I (0) группа крови
3 потомка : отрицательный резус-фактор, III (B) группа крови
1 потомок : отрицательный резус-фактор, I (0) группа крови

Расщепление по фенотипу в данном случае получилось: 9:3:3:1. Здесь проявляется III закон Менделя - закон независимого наследования, так как гены, отвечающие за группу крови и резус-фактор, находятся в разных хромосомах.

Комплементарность

Комплементарность - тип взаимодействия неаллельных генов, при котором развитие признака определяется не одной, а двумя или более парами неаллельных генов, располагающихся в разных хромосомах.

Неаллельные гены - это гены, расположенные в разных локусах хромосом, которые отвечают за разные признаки. В генетике случается такое, что один неаллельный ген может влиять на другой (ген a подавляет действие гена B). В этом разделе статьи мы подробно разберемся с подобным взаимодействием и рассмотрим задачи, которые могут встретиться.

Таким образом, развитие признака определяется именно сочетанием генов друг с другом. Здесь логичнее подчеркнуть совместное действие генов, нежели чем сказать, что доминантный ген подавляет рецессивный - при комплементарности это не совсем так.

В каждой задаче свой случай комплементарного взаимодействия генов. Чтобы успешно их решать, надо помнить, что такое явление, как комплементарность, в принципе, возможно, и быть внимательным при написании генотипов особей и их гамет.

Пример решения задачи №3

Наследование слуха у человека определяется двумя доминантными генами из разных аллельных пар, один из которых детерминирует развитие слухового нерва, а другой – улитки. Определить вероятность рождения глухих детей, если оба родителя глухие, но по разным генетическим причинам (у одного отсутствует слуховой нерв, у другого улитка). По генотипу оба родителя являются дигомозиготными.

Здесь проявляется I закон Менделя - закон единообразия гибридов первого поколения. Возможен только один вариант генотипа ребенка от такого брака. У ребенка будет развит и слуховой нерв, и улитка - ребенок не будет глухим, в отличие от родителей.

Эпистаз

Эпистаз (противоположное действие генов) - явление, при котором один ген аллельной пары (супрессор) в доминантном (доминантный эпистаз) или рецессивном (рецессивный эпистаз) состоянии может подавлять развитие признака, за развитие которого отвечает другая пара генов.

Широко известным примером рецессивного эпистаза является Бомбейский феномен, названный так в результате зафиксированного случая в индийском городе Бомбеи. Доктор Бхенде обнаружил, что у людей рецессивных по гену h (hh) на поверхности эритроцитов не синтезируются агглютиногены - в результате этого они могут быть универсальными донорами.

Говоря проще о Бомбейском феномене: у людей с генотипом hh всегда обнаруживается первая группа крови при любом генотипе - I A I A , I B I B , I A I B . Ген h подавляет гены I A и I B - на поверхности эритроцитов не образуются агглютиногены A и B.

Пример решения задачи №4

"Редкий рецессивный ген (h) в гомозиготном состоянии обладает эпистатическим действием по отношению к генам I A , I B и изменяет их действие до I группы крови (бомбейский феномен). Определите возможные группы крови у детей, если у мужа II гомозиготная, у жены IV и оба родителя гетерозиготны по эпистатическому гену"

Вероятность рождения детей с i(0) группой крови в данном случае равна 2/8, или 1/4 (25%). Генотипами, у которых будет i(0) группа крови являются: I A I A hh и I A I B hh. Эпистатический рецессивный ген hh в гомозиготном состоянии всегда приводит к i(0) группе крови.

Полимерия

Полимерией называют зависимость определенного признака организма от нескольких пар аллельных генов, обладающих схожим действием. Такие гены называются полимерными. Часто выраженность признака зависит от соотношения доминантных и рецессивных аллелей - то есть чем больше доминантных генов, тем более выражен признак.

У человека полимерное действие генов заложено в наследовании количественных признаков (вес, рост, цвет кожи, давление).

Пример решения задачи №5

"Цвет кожи у мулатов наследуется по типу полимерии. При этом данный признак контролируется 2 аутосомными несцепленными генами. Сын белой женщины и негра женился на белой женщине. Может ли этот ребенок быть темнее своего отца?"

В данном случае полимерия проявляется в том, что чем больше доминантных генов в генотипе (A и B), тем более темный цвет кожи имеет человек. Это правило мы и применим для решения.

В результате первого брака (вспоминаем закон единообразия Менделя) получается AaBb - средний мулат. По условиям задачи он берет в жены белую женщину aabb. Очевидно, что в этой семье ребенок не может быть темнее своего отца: дети могут быть средними мулатами (AaBb), как отец, светлыми мулатами (aaBb, Aabb), либо белыми, как мать (aabb).

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Эпистаз — вид взаимодействия неаллельных генов, при котором одна пара генов подавляет (не дает проявиться в фенотипе) другую пару генов.

Ген-подавитель называют эпистатичным (эпистатическим), подавляемый ген — гипостатичным (гипостатическим).

Если эпистатичный ген не имеет собственного фенотипического проявления, то он называется ингибитором и обозначается буквой I (i).

Если эпистатичный ген — доминантный, то эпистаз также называется доминантным. Расщепление по фенотипу при доминантном эпистазе может идти в отношении 12:3:1, 13:3, 7:6:3. Если эпистатичный ген — рецессивный, то эпистаз называется рецессивным, и в этом случае расщепление по фенотипу может быть 9:3:4, 9:7, 13:3.

Примером доминантного эпистаза является наследование белой окраски плодов тыквы. При этом ген В отвечает за желтую окраску плодов тыквы, b — зеленую окраску; I — эпистатичный ген, подавляет В и b, вызывая белую окраску; ген i на формирование окраски влияния не оказывает.

P	♀IiBb белая	×	♂IiBb белая
Типы гамет	IB Ib iB ib	IB Ib iB ib

♂	IB	Ib	iB	ib
♀
IB	IIBB белая	IIBb белая	IiBB белая	IiBb белая
Ib	IIBb белая	IIbb белая	IiBb белая	Iibb белая
iB	IiBB белая	IiBb белая	iiBB желтая	iiBb желтая
ib	IiBb белая	Iibb белая	iiBb желтая	iibb зеленая

Белая окраска плодов тыквы — 12/16, желтая окраска плодов тыквы — 3/16, зеленая окраска плодов тыквы — 1/16. Расщепление по фенотипу 12:3:1.

Примером рецессивного эпистаза является наследование белой окраски шерсти у мышей. При этом ген А отвечает за серую окраску шерсти, а — за черную окраску, I — не оказывает влияния на проявление признака, i — эпистатичный ген, подавляющий гены А и а и вызывающий белую окраску.

P	♀IiAa серая	×	♂IiAa серая
Типы гамет	IA Ia iA ia	IA Ia iA ia

♂	IA	Ia	iA	ia
♀
IA	IIAA серая	IIAa серая	IiAA серая	IiAa серая
Ia	IIAa серая	IIaa черная	IiAa серая	Iiaa черная
iA	IiAA серая	IiAa серая	iiAA белая	iiAa белая
ia	IiAa серая	Iiaa черная	iiAa белая	iiaa белая

Серая окраска шерсти у мышей — 9/16, черная окраска шерсти у мышей — 3/16, белая окраска шерсти у мышей — 4/16. Расщепление по фенотипу 9:3:4.

Ген-подавитель называют эпистатичным (эпистатическим), подавляемый ген — гипостатичным (гипостатическим).

P	♀IiBb белая	×	♂IiBb белая
Типы гамет	IB Ib iB ib	IB Ib iB ib

♂	IB	Ib	iB	ib
♀
IB	IIBB белая	IIBb белая	IiBB белая	IiBb белая
Ib	IIBb белая	IIbb белая	IiBb белая	Iibb белая
iB	IiBB белая	IiBb белая	iiBB желтая	iiBb желтая
ib	IiBb белая	Iibb белая	iiBb желтая	iibb зеленая

P	♀IiAa серая	×	♂IiAa серая
Типы гамет	IA Ia iA ia	IA Ia iA ia

♂	IA	Ia	iA	ia
♀
IA	IIAA серая	IIAa серая	IiAA серая	IiAa серая
Ia	IIAa серая	IIaa черная	IiAa серая	Iiaa черная
iA	IiAA серая	IiAa серая	iiAA белая	iiAa белая
ia	IiAa серая	Iiaa черная	iiAa белая	iiaa белая

Форма эпистаза epistasis > - подавление доминантным аллелем одного (эпистатического) гена действия аллельной пары другого (гипостатического) гена; классический пример Д.э. - взаимодействие генов оперения кур С (гипостатический) и I (эпистатический).

Смотреть что такое "доминантный эпистаз" в других словарях:

доминантный эпистаз — Форма эпистаза подавление доминантным аллелем одного (эпистатического) гена действия аллельной пары другого (гипостатического) гена; классический пример Д.э. взаимодействие генов оперения кур С (гипостатический) и I (эпистатический). [Арефьев В.А … Справочник технического переводчика

эпистаз — (эпи + греч. stasis стояние, положение) 1) взаимодействие неаллельных генов, при котором доминантный аллель одной из пар подавляет проявление доминантного аллеля другой пары; 2) любое взаимодействие неаллельных генов, независимо от их… … Большой медицинский словарь

Взаимодействие генов эпистатическое эпистаз — Взаимодействие генов эпистатическое, эпистаз * узаемадзеянне генаў эпістатычнае, эпістаз * epistatic gene interaction or epistasis нереципрокное (ср. ) взаимодействие неаллельных генов. Различают: а) доминантный эпистаз, т. е. подавление… … Генетика. Энциклопедический словарь

ЧЕЛОВЕК — ЧЕЛОВЕК. Содержание: Происхождение человека . 5 24 Наследственность человека. 530 Человек по систематическому положению в органическом мире относится к царству животных (Animalia), к полцарству многоклеточных (Metazoa), к… … Большая медицинская энциклопедия

геномная библиотека банк генов — геномная библиотека, банк генов * геномная бібліятэка, банк генаў * genomic library or gene bank набор клонированных фрагментов ДНК, представляющих индивидуальный (групповой, видовой) геном. У млекопитающих (в т. ч. человека) геномы крупные,… … Генетика. Энциклопедический словарь

Список генетических терминов — Эта страница глоссарий. См. также: Список генетических пороков развития и заболеваний Термины генетики в алфавитном поряд … Википедия

Читайте также: