Полное доминирование это кратко
Обновлено: 07.07.2024
Доминирование — это классический, можно даже сказать, простейший тип взаимодействия генов: один аллель — доминантный, второй — рецессивный. Доминантный аллель подавляет действие рецессивного, поэтому и гетерозиготы, и доминантные гомозиготы фенотипически имеют доминантный признак. Во втором поколении гибридных скрещиваний особи с гомозиготным фенотипом выщепляются в соотношении к доминантными — 1:3.
Все опыты Менделя — типичные примеры полного доминирования.
Неполное доминирование — тип взаимодействия генов, при котором в гетерозиготе проявляется не доминантный признак, а что-то среднее, промежуточное между доминантным и рецессивным признаками.
При неполном доминировании гетерозиготный организм узнать легко, в отличие от полного доминирования, когда отличить гетерозиготу от доминантной гомозиготы по внешним признакам невозможно. Именно поэтому при неполном доминировании количество фенотипов отвечает количеству генотипов. В первом поколении все гибриды одинаковые — гетерозиготы и имеют промежуточную розовую окраску. Во втором поколении расщепление признаков отвечает отношению 1:2:1, а именно: одна часть растений — с малиновыми лепестками цветков (доминантные гомозиготы), две части — с розовыми венчиками (гетерозиготы) и одна часть — с белыми цветками (рецессивные гомозиготы).
Большинство организмов диплоид То есть они получают две копии каждого гена, по одной от каждого из своих родителей. Наличие двух копий каждого гена защищает от вредного воздействия мутаций – во многих случаях организм может иметь ген, который испытал вредное мутация, но все же сможет функционировать, потому что у него также есть здоровая копия гена.
коричневый глаза Например, это черта, которая демонстрирует полное доминирование: у кого-то с копией гена карие глаза всегда будут карие глаза.
Голубые глаза, с другой стороны, являются рецессивными: если присутствует копия гена для карие глаза, голубоглазый ген будет полностью замаскирован.
Другие доминирующие черты у людей включают темные волосы, ямочки, двойное соединение и иммунитет к ядовитому плющу.
Удивительно, но некоторые редкие черты могут быть доминирующими. Если в гене не так много копий Население эта черта останется редкой, даже если ген для нее является доминирующим.
Примеры полного доминирования
Цвет глаз
Цвет глаз является одним из наиболее часто упоминаемых примеров доминирующих черт. Хотя на цвет глаз на самом деле влияют несколько генов, и глаза могут быть разных оттенков, в синих и карие глаза можно найти простую доминантную / рецессивную модель наследования.
Это было одной из загадок, которые вдохновляли ранних ученых, которые думали о том, как работает наследование признаков. Почему родители с карими глазами могли родить голубоглазого ребенка? Почему у некоторых детей у кареглазых родителей были голубые глаза, а у большинства – нет?
Карие глаза вызваны выработкой коричневого пигмента меланина в радужной оболочке. Люди с голубыми глазами на самом деле имеют мутацию, при которой меланин в сетчатке не вырабатывается успешно.
Поскольку это было полезно, голубоглазая мутация, возможно, распространилась среди населения Северной Европы, став общей чертой, даже если она была рецессивной.
Ученые еще не до конца уверены, что именно поэтому голубые глаза широко распространены в Европе, несмотря на то, что они представляют собой рецессивную мутацию, но эта теория согласуется с выводами о том, что европейские неандертальцы, возможно, также разработали мутации, помогающие при слабом зрении, когда они двигались на север.
карликовость
Возможно, вас удивит тот факт, что ген наиболее распространенного типа карликовости – относительно редкого состояния, при котором кости рук и ног очень короткие – является доминирующим.
Человек с одной копией гена карликовости будет иметь карликовость. Это означает, что дети родителей с карликовостью имеют по меньшей мере 50/50 шансов на то, чтобы самим иметь карликовость, но это также означает, что два родителя с карликовостью могут иметь ребенка без карликовости, если оба являются носителями гена для нормального роста конечностей.
Этот принцип доминантного / рецессивного наследования можно увидеть в семье Ролофф, звездах реалити-шоу Little People, Big World. Родители Ролоффа, оба из которых имеют карликовость, имеют двоих детей, у которых есть карликовость, и двух детей, у которых этого нет.
Карликовость, возможно, оставалась редкой, несмотря на доминирующая черта потому что это может вызвать проблемы со здоровьем. В древние времена, например, люди с карликовостью, возможно, не могли эффективно охотиться или заниматься сельским хозяйством из-за своих коротких конечностей.
Сравните это с голубыми глазами, где рецессивная черта могла распространиться и стать распространенной, потому что это помогло выжить.
Горох Менделя
Грегор Мендель, один из первых, кто научился наследовать научным путем, породил идею доминантных и рецессивных признаков.
Черты, которые Мендель определил как доминирующие в растениях гороха, включали:
- Гладкий; плавный кожа
- Желтый горох
- Фиолетовые цветы
- Надутые семенные коробочки
- Зеленый цвет стручка
- Осевое положение цветов
- Высокие стебли
Систематическое разведение Менделя гороха наконец начало отвечать на вопросы людей о наследовании в течение долгого времени. Те же самые принципы, применяемые к людям, могут объяснить, почему дети унаследовали разные черты от своих родителей и почему у некоторых детей были черты, которые их родители вообще не выражали!
викторина
1. Почему организмы должны быть диплоидными, чтобы демонстрировать доминантные / рецессивные паттерны наследования?A. Потому что только диплоидные организмы могут иметь разные версии признаков.B. Потому что диплоидные организмы имеют две копии каждого гена, что позволяет им нести копии рецессивных генов и передавать их, одновременно выражая доминантные признаки.C. Потому что только диплоидные организмы могут выражать две версии признака одновременно.D. Ни один из вышеперечисленных.
Ответ на вопрос № 1
В верно.
2. Что из нижеперечисленного НЕ является примером рецессивной черты?A. голубые глазаB. карликовостьC. Морщинистый горохD. Ни один из вышеперечисленных
Ответ на вопрос № 2
В верно. Карликовость является доминирующей чертой, в то время как голубые глаза рецессивны к карим глазам, а морщинистый горох рецессивен к гороху с гладкой кожей.
3. Что из следующего имеет наибольшее влияние на то, становится ли черта распространенной в популяции?A. Является ли черта доминирующей или рецессивной.B. Является ли черта медицинская или поверхностная.C. Ли черта передает темный пигмент или светлый пигмент.D. Является ли эта черта полезной или вредной для выживания.
Ответ на вопрос № 3
D верно. Общность черт в популяциях обычно определяется тем, является ли черта полезной. Даже рецессивные признаки могут стать общими, если они помогают выжить, в то время как доминирующие признаки могут оставаться редкими, если они вредны.
Домина́нтность (доминирование) — форма взаимоотношений между аллелями одного гена, при которой один из них (доминантный) подавляет (маскирует) проявление другого (рецессивного) и таким образом определяет проявление признака как у доминантных гомозигот, так и у гетерозигот.
Рецесси́вный ген (англ. recessive gene ) — генетическая информация, которая может подавляться воздействием доминантного гена и не проявляется в фенотипе. Рецессивный ген способен обеспечить проявление определяемого им признака только в том случае, если находится в паре с соответственным рецессивным геном. Если же он находится в паре с доминантным геном, то он не проявляется, так как доминантный ген подавляет его. Свойства, представленные рецессивными генами, проявляются в фенотипе у потомка лишь в том случае, если у обоих родителей присутствует рецессивный ген.
Содержание
Полное доминирование
При полном доминировании фенотип гетерозиготы не отличается от фенотипа доминантной гомозиготы. Видимо, в чистом виде полное доминирование встречается крайне редко или не встречается вовсе. Например, люди, гетерозиготные по гену гемофилии А (сцепленный с Х-хромосомой рецессивный ген), имеют половинное количество нормального фактора свертывания по сравнению с гомозиготными по нормальному аллелю людьми, и активность фактора свертывания VIII у них в среднем вдвое ниже, чем у здоровых людей. В то же время у здоровых людей активность этого фактора варьирует от 40 до 300 % по сравнению со средней для популяции. Поэтому наблюдается значительное перекрывание признаков у здоровых и носителей-гетерозигот. При фенилкетонурии (аутосомно-рецессивный признак) гетерозиготы обычно считаются здоровыми, однако активность печёночного фермента фенилаланин-4-гидроксилазы у них вдвое ниже нормы, а содержание фенилаланина в клетках повышено, что, по некоторым данным, приводит к снижению IQ и повышенному риску развития некоторых психотических расстройств.
Неполное доминирование
При неполном доминировании гетерозиготы имеют фенотип, промежуточный между фенотипами доминантной и рецессивной гомозиготы. Например, при скрещивании чистых линий львиного зева и многих других видов цветковых растений с пурпурными и белыми цветками особи первого поколения имеют розовые цветки. При скрещивании чистых линий андалузских кур чёрной и белой окраски в первом поколении рождаются куры серой окраски. На молекулярном уровне самым простым объяснением неполного доминирования может быть как раз двукратное снижение активности фермента или другого белка (если доминантный аллель дает функциональный белок, а рецессивный — дефектный). Например, за белую окраску может отвечать дефектный аллель, который дает неактивный фермент, а за красную — нормальный аллель, который дает фермент, производящий красный пигмент. При половинной активности этого фермента у гетерозигот количество красного пигмента снижается вдвое, и окраска розовая. Могут существовать и другие механизмы неполного доминирования.
При неполном доминировании во втором поколении моногибридного скрещивания наблюдается одинаковое расщепление по генотипу и фенотипу в соотношении 1:2:1.
Кодоминирование
При кодоминировании, в отличие от неполного доминирования, у гетерозигот признаки, за которые отвечает каждый из аллелей, проявляются одновременно (смешанно). Типичный пример кодоминирования — наследование групп крови системы АВ0 у человека. Всё потомство людей с генотипами АА (вторая группа) и ВВ (третья группа) будет иметь генотип АВ (четвертая группа). Их фенотип не является промежуточным между фенотипами родителей, так как на поверхности эритроцитов присутствуют оба агглютиногена (А и В). При кодоминировании назвать один из аллелей доминантным, а другой — рецессивным нельзя, эти понятия теряют смысл: оба аллеля в равной степени влияют на фенотип. На уровне РНК и белковых продуктов генов, видимо, подавляющее большинство случаев аллельных взаимодействий генов — это кодоминирование, ведь каждый из двух аллелей у гетерозигот обычно кодирует РНК и/или белковый продукт, и оба белка или РНК присутствуют в организме.
Относительный характер доминирования
Как уже отмечалось выше, характер доминирования зависит от уровня анализа признака. Рассмотрим это на примере серповидно-клеточной анемии. Гетерозиготные носители гена гемоглобина S (AS) на уровне моря имеют нормальную форму эритроцитов и нормальную концентрацию гемоглобина в крови (полное доминирование А над S). На больших высотах (более 2,5-3 тыс. м) у гетерозигот концентрация гемоглобина понижена (хотя и намного выше, чем у больных), появляются эритроциты серповидной формы (неполное доминирование А над S). Этот пример показывает, что доминантность может зависеть от условий. Гетерозиготы AS и гомозиготы SS обладают примерно одинаковой устойчивостью к малярии, гомозиготы АА подвержены малярии в большей степени. По данному проявлению ген S доминирует над А. Наконец, в эритроцитах носителей АS в равных количествах присутствуют оба варианта бета-глобиновых цепей — нормальный А и мутантный S (то есть наблюдается кодоминирование).
Эволюция доминантности
Новые мутации могут, конечно, сразу обладать доминантным проявлением в фенотипе диплоидных особей, но вероятность выживания мутантов вообще невелика, и поэтому преимущественно сохраняются именно рецессивные мутации. Впоследствии, если при каких-либо изменениях внешних условий новый признак окажется благоприятным, обусловливающий его мутантный аллель может вторично приобрести доминантное фенотипическое выражение (следует подчеркнуть, что доминантны и рецессивны, собственно говоря, не сами аллели, а их проявления в фенотипе). Переход аллеля от рецессивного к доминантному состоянию может быть обусловлен различными механизмами, действующими на разных уровнях преобразований наследственной информации в онтогенезе. Генетически такой переход может быть достигнут через отбор особых генов-модификаторов, влияющих на фенотипическое проявление мутантного аллеля (гипотеза Р.Фишера), или же через отбор аллелей с большей физиологической активностью (обеспечивающих более интенсивный синтез ферментов), чем первоначальный рецессивный вариант (гипотезы С.Райта и Д.Холдейна). В сущности, эти гипотезы не исключают, а взаимно дополняют друг друга, и эволюция доминантности может происходить путем отбора малых мутаций как структурных генов, так и генов- модификаторов.
Многие из нас слышали о доминантных и рецессивных генах – неких скрытых в нашем геноме цепочках нуклеотидов, которые отвечают за наследственные признаки. Как они взаимодействуют между собой? Что такое доминирование и каким оно бывает? Почему рецессивные аллели не всегда подавляются доминантными? Эти вопросы занимают ученых со времен открытия генов.
История исследования
Взаимодействие аллелей всегда представляло большой интерес для генетиков. В ходе исследований было установлено, что существуют различные типы взаимодействия генов – полное доминирование, сверхдоминирование, множественный аллелизм, неполное доминирование и кодоминирование.
По праву прозванный отцом современной генетики, Грегор Мендель первым заинтересовался законами передачи наследственных признаков. В ходе своих знаменитых экспериментов по гибридизации растений гороха, Мендель заметил, что скрещивание желтых и зеленых горошин не дает в результате промежуточного признака. В первом поколении все горошины были желтыми. Сам Мендель тогда не мог пояснить результаты своего блестящего эксперимента. Теоретическое основание появилось гораздо позже, после возрождения интереса к генетике и открытия элементарной единицы наследственности – гена. Именно от него зависит цвет горошины, форма носа, цвет глаз, рост, наличие наследственных заболеваний у человека.
Вернемся к эксперименту Менделя. За желтую окраску горошин отвечает ген А, за зеленую – а. При скрещивании двух разных чистых линий расщепление будет следующим:
Несмотря на то, что в генотипе всех получившихся в результате скрещивания растений был ген и желтой, и зеленой окраски, в итоге проявилась только желтая. Иначе говоря, доминантный признак полностью заглушил рецессивный. Точно так же наследовалась и форма горошин – гладкая преобладала над морщинистой. Именно этот пример и отображает полное доминирование генов – подавление доминантным признаком рецессивного при наличии в генотипе обоих из них.
Примеры полного доминирования
Скрещивание различных по окраске растений – не единственная область, где проявляется полное доминирование. Примеры этого типа взаимодействия можно привести и из области генетики человека: если у одного из родителей карие глаза, у второго – голубые, и оба гомозиготны по этим признакам, то у всех детей будут карие глаза.
Аналогичным образом наследуется наличие резус-фактора, полидактилия, веснушки, темный цвет волос. Все эти признаки доминантны и не дадут проявиться в фенотипе рецессиву.
Полное доминирование имеет большое значение в наследовании генетических заболеваний. Большинство из них (болезнь Тея-Сакса, болезнь Урбаха-Вите, болезнь Гюнтера), наследуются по аутосомно-рецессивному типу, то есть при наличии в генотипе нормального гена (доминантного) мутантная аллель себя не проявит.
О неполном доминировании
Неполное доминирование – один из видов взаимодействия генов, часто встречающийся в природе. При нём рецессивная аллель подавляется доминантной не полностью, и в фенотипе проявляется новый, промежуточный признак. Яркий пример неполного доминирования – окраска цветов космеи. Если скрестить красное растение с белым, то в первом поколении расщепление по фенотипу будет следующим: 1(АА):2(Аа):1(аа). То есть один цветок будет красным, один белым, и два розовыми. Последние представляют собой пример неполного доминирования, так как доминантный признак, красный цвет, подавил рецессивный не полностью. В результате в организме проявляется влияние обоих генов.
Неполное доминирование характерно не только для космеи, но и для многих других цветов: львиного зева, тюльпанов, гвоздик.
Сверхдоминирование
Сверхдоминирование – интересный и в чем-то парадоксальный тип взаимодействия генов, при котором в фенотипе гетерозиготного организма (Вв) доминантный ген проявляет себя интенсивнее, чем в фенотипе гомозиготы (ВВ). Сверхдоминирование встречается в природе не так часто, как полное доминирование. Примером может служить мутация гена НВВ, благодаря которой снижается риск заболеть малярией.
Кодоминирование
Существует еще несколько интересных типов взаимодействия генов, и один из них – кодоминирование. В этом случае доминантная аллель не маскирует и не подавляет рецессивную, и в фенотипе оба признака в определенной степени проявляют себя.
Проще всего понять явление кодоминирования на примере красно-белых цветков рододендрона, или ночной красавицы. Такая окраска получается при скрещивании красного и белого цветков, и хотя красный пигмент является доминантным, он не заглушает аллель, отвечающую за белую окраску. Так и получаются необычные двухцветные цветы с генотипом Аа.
В качестве примера кодоминирования служит механизм наследования групп крови. Пусть у одного из родителей вторая группа крови (I A I A ), а у второго третья (I В I В ), тогда у ребенка будет четвертая группа, которая не является промежуточной между второй и третьей, с генотипом I A I В .
Читайте также: