Что такое кодоминирование кратко

Обновлено: 04.07.2024

Вы когда-нибудь задумывались, почему у вас есть такой особый цвет глаз или тип волос? Все это связано с передачей генов. Как обнаружил Грегор Мендель, черты наследуются при помощи передачи генов от родителей к их потомкам. Гены представляют собой участки ДНК, расположенные на наших хромосомах. Они передаются от одного поколения к другому через половое размножение. Ген для конкретного признака может существовать в более чем одной форме или аллеле. Для каждой характеристики или признака клетки животных обычно наследуют два аллеля. Парные аллели могут быть гомозиготными (с идентичными аллелями) или гетерозиготными (с разными аллелями) для данного признака.

Когда пары аллелей одинаковы, генотип этого признака идентичен, а фенотип или характеристика, которая наблюдается, определяется гомозиготными аллелями. Когда парные аллели для признака различные или гетерозиготные, возможно несколько вариантов. Гетерозиготные аллели, которые обычно наблюдаются в клетках животных, включают полное доминирование, неполное доминирование и кодоминирование.

Полное доминирование

При этом виде доминирования один аллель является доминирующим, а другой рецессивным. Доминантный аллель полностью маскирует рецессивный. Фенотип определяется доминирующим аллелем. Например, гены для формы семени в растениях гороха существуют в двух формах: гладкая (R) и морщинистая (r). В растениях гороха, которые являются гетерозиготными по форме семени, гладкий горох является доминирующим по отношению морщинистому семени, а генотип является (Rr).

Неполное доминирование

При неполном доминировании один аллель для конкретного признака не является полностью доминирующим над другим аллелем. Это приводит к третьему фенотипу, в котором наблюдаемые характеристики представляют собой смесь доминирующих и рецессивных фенотипов. Пример неполного доминирования проявляется в наследовании типа волос. Кудрявый тип волос (CC) является доминирующим для прямого типа волос (сс). Человек, гетерозиготный по этому признаку, будет иметь волнистые волосы (Cc).

Доминирующая фигурная характеристика не полностью выражена по прямой характеристике, создавая промежуточную характеристику волнистых волос. При неполном доминировании одна характеристика может быть несколько более заметной, чем другая для данного признака. Например, у человека с волнистыми волосами может быть больше или меньше волн, чем у другого с волнистыми волосами. Это указывает на то, что аллель для одного фенотипа выражается немного больше, чем аллель для другого фенотипа.

Кодоминирование

При совместном доминировании ни один из аллелей не является доминирующим, но оба аллеля для конкретного признака полностью выражены. Это приводит к третьему фенотипу, в котором наблюдается более одного фенотипа. Пример кодоминирования наблюдается у индивидов с чертой серповидной клетки.

Наличие серповидной клетки связано с развитием эритроцитов с аномальной формой. Нормальные эритроциты имеют двояковогнутую, дискообразную форму и содержат огромное количество белка, называемого гемоглобином. Гемоглобин помогает красным клеткам крови связываться и переносить кислород в клетки и ткани организма. Серповидная клетка является результатом мутации гена гемоглобина. Этот гемоглобин считается ненормальным и заставляет клетки крови принимать серповидную форму.

Серповидные клетки часто застревают в кровеносных сосудах и блокируют нормальный кровоток. Те, которые несут черту серповидной клетки, гетерозиготные для гена гемоглобина и наследуют один нормальный ген гемоглобина и один серповидный ген гемоглобина. У них нет болезни, потому что аллель гемоглобина серпа и нормальный гемоглобиновый аллель являются кодоминантными по отношению к форме клеток. Это означает, что у носителей серповидных клеток образуются как нормальные эритроциты, так и серповидные.

Неполное доминирование и кодоминирование

Люди часто путают неполное доминирование и кодоминирование. Хотя они и являются примерами наследования, но отличаются выражением генов. Ниже перечислены некоторые различия между ними:

Экспресивность аллеля

Неполное доминирование: один аллель для определенного признака не полностью выражен над его парным аллелем. Например, цвет тюльпана, аллель для красного цвета (R) не полностью маскирует аллель для белого цвета (r).
Кодоминирование: оба аллеля для конкретного признака полностью выражены. Аллель для красного цвета (R) и аллель для белого цвета (r) выражены и видны в гибриде.

Зависимость аллелей

Неполное доминирование: влияние одного аллеля зависит от его парного аллеля для данного признака.
Кодоминирование: влияние одного аллеля не зависит от его парного аллеля для данного признака.

Фенотип

Неполное доминирование: Гибридный фенотип представляет собой смесь обеих аллелей, что приводит к третьему промежуточному фенотипу. Пример: Красный цветок (RR) X Белый цветок (rr) = Розовый цветок (Rr)
Кодоминирование: гибридный фенотип представляет собой комбинацию выраженных аллелей, что приводит к третьему фенотипу, который включает оба фенотипа. Пример: Красный цветок (RR) X Белый цветок (rr) = Красно-белый цветок (Rr)

Наблюдаемые характеристики

Неполное доминирование: фенотип может быть выражен в разной степени в гибриде. (Пример: розовый цветок может иметь более легкую или более темную окраску в зависимости от количественной выраженности одного аллеля по сравнению с другим).
Кодоминирование: оба фенотипа полностью выражены в гибридном генотипе.

Краткий вывод

При кодоминировании ни один аллель не является доминирующим, но оба аллеля для конкретного признака полностью выражены. Это приводит к третьему фенотипу, в котором наблюдается более одного фенотипа.

Кодоминирование – это тип взаимодействия аллелей, для которого характерно проявление признаков обеих аллелей в равной мере.

Сущность и особенности кодоминирования

В результате у дочерних особей проявляются оба родительских признака, а фенотип гибрида является не усредненным вариантом среди родительских признаков, а неким новым вариантом, который отличается от признака обеих родительских гомозигот.

Среди механизмов кодоминирования можно выделить:

пример неполного доминирования гена, кодирующего окраску красного цвета над геном, отвечающим за проявление белой окраски. Результатом является появление новой окраски организма, а именно розовой, которой не было у других особей;
сочетание групп крови и резус-фактора;
появление четвертой группы крови или любой группы у гетерозиготных организмов.

Границы между кодоминированием и неполным доминированием весьма размыты и достаточно сложно установить механизм их формирования. Так некоторые источники говорят о том, что кодоминирование является следствием отсутствия доминантно – рецессивных отношений. С точки зрения такого подхода кодоминирование является промежуточным типом наследования.

Также некоторые случаи неполного доминирования можно рассматривать как промежуточное наследование с функциональной точки зрения. Причиной парадоксальной путаницы можно назвать тот факт, что во всех трех случаях фенотипическое проявление признака имеет промежуточную вариацию.

Отличить кодоминирование и неполное доминирование можно при исследовании фенотипического сходства в совокупности с механизмами его формирования. Также следует обращать внимание на специфику проявления признака и систематическую принадлежность особи.

Кодоминирование имеет место только в тех случаях, когда две аллели одного и того же гена кодируют различные белковые продукты. Кодоминирование отличается тем, что аллели проявляются полноценно и гетерозиготы отличаются полноценной экспрессией обеих аллелей и образованием двух оригинальных белковых продуктов.

Готовые работы на аналогичную тему

Что касается неполного доминирования, то оно происходит тогда, когда доминантная аллель не полностью подавляет рецессивную. При этом у гетерозигот доминантная аллель проявляется слабее, чем у особей гомозиготных по данной аллели. Полученные генотипы при неполном доминировании отличаются экспрессивностью и степенью выраженности признака.

Другими словами, фенотип содержит ряд отличий при сравнении неполного доминирования и кодоминирования. Неполное доминирование отличается следующими параметрами:

гибридный фенотип является смесью обеих аллелей;
формируется промежуточный фенотип.

Кодоминирование приводит к появлению промежуточного фенотипа, включающего в себя оба фенотипа (родительских особей).

Фенотип – это совокупность внешних признаков особи, конкретного организма.

Генотип – это совокупность генов, характерных для конкретной особи.

Наконец, при неполном доминировании фенотип в гибриде выражается в разной степени, а при кодоминировании оба фенотипа выражены в гибриде в равной степени.

Таким образом, для того, чтобы понять механизмы кодоминирования также целесообразно учитывать гипотезу чистоты гамет, предложенную Г. Менделем.

Пример кодоминирования

У человека простым и ярким примером кодоминирования является наследование групп крови. У человека четыре группы крови. Первая группа крови проявляется при наличии двух гомозиготных рецессивных аллелей. Вторая проявляется при генотипах АО или АА. Но в фенотипе проявляется только доминантная аллель.

Такая же ситуация наблюдается при наследовании третьей группы крови. Ген B подавляет рецессивный ген O. В этом случае формируется ситуация полного доминирования. Но при скрещивании гомозигот AA и BB наблюдается проявление четвертой группы крови. Тоже будет происходить при вступлении в брак людей с гетерозиготными генотипами АО и ВО. В этом случае возможен любой генотип, формируемый для дочерних особей, просчитать который достаточно сложно.

Таким образом, кодоминирование в биологии является оригинальным вариантом наследования признаков организмами, который может проявляться как в растительном, так и животном мире.

Кодомини́рование — тип взаимодействия аллелей, при котором оба аллеля в полной мере проявляют своё действие. В результате, так как проявляются оба родительских признака, фенотипически гибрид получает не усреднённый вариант двух родительских признаков, а новый вариант, отличающийся от признаков обеих гомозигот [1] . Так, у гомозигот АА развивается признак А, у гомозигот A 1 A 1 — признак A 1 , а у гетерозигот AA 1 развиваются оба признака [2] .

Чтобы понять, что же такое кодоминирование в генетике, разберем возможные типы взаимодействия аллельных генов. Согласно гипотезе чистоты гамет, предложенной Грегором Менделем, при образовании гаметы в нее попадает только один из двух аллельных генов каждого родительского организма, отвечающий за этот признак. Так в гамете образуется нормальный диплоидный набор аллельных генов. Далее во взаимодействии может проявиться полное доминирование, когда доминантный признак подавит рецессивный, неполное доминирование и кодоминирование.

Неполное доминирование

В этом случае доминантный аллель не полностью подавляет рецессивный, в результате получается новый, промежуточный признак. Известным примером неполного доминирования является окраска цветков некоторых цветов, например космеи. Допустим, есть гомозиготный красный цветок с генотипом (АА) (чистая линия) и белый цветок (аа), тоже чистая линия. При их скрещивании появляются цветы с розовой окраской – пример кодоминирования. Их генотип имеет вид Аа, но и доминантный, и рецессивный аллель проявляются. При скрещивании получился промежуточный – розовая окраска.

Кодоминирование

Другой тип экспрессии генов – кодоминирование. Это явление похоже на неполное доминирование, но все же имеет одно существенное отличие. Кодоминирование - взаимодействие генов, при котором противоположные признаки проявляются одновременно, но не смешиваются и не производят промежуточный признак.

При скрещивании белого цветка петунии с красным может получиться красный, розовый, белый или двухцветный. Цветок с красными и белыми полосами появляется в результате такого процесса, как кодоминирование. Это самый распространенный пример такого взаимодействия.

Кодоминирование характерно и для других растений.

Взаимодействие неаллельных генов

Стоит сказать, что только к аллельным генам применимы такие понятия, как полное доминирование, неполное доминирование и кодоминирование.

Примеры и многочисленные эксперименты подтверждают, что в случае неаллельных генов называют другие типы взаимодействия – кооперация, эпистаз, комплементарность, полимерия. Примером именно полимерии, а не неполного доминирования, является наследование цвета кожи человека.

Кодоминирование у человека

Другой простой, но яркий пример кодоминирования – наследование групп крови. Как известно, существует четыре группы крови. Первая группа О(І) проявляется при наличии в генотипе двух гомозиготных рецессивных генов О. вторая группа А(ІІ) может проявиться и при генотипе АО или АА. В фенотипе при этом будет проявляться только доминантный ген А, который полностью подавит рецессивный ген. Похожая ситуация будет и для третьей группы крови В(ІІІ), которая формируется при генотипе ВВ или ВО. Доминантный ген В подавит рецессивный ген О и проявится как результат полного доминирования. Но что будет при скрещивании гомозигот с генотипами АА и ВВ? И ген А, и ген В доминантны, значит ни один из них не может полностью подавить другой и проявится самостоятельно. В этом случае с вероятностью 100% получится четвертая группа крови – АВ, имеет место кодоминирование. Это же происходит при скрещивании гетерозигот АО и ВО, когда возможен любой результат:

F1: АО(II), АВ(IV), ВО(III), ОО(I).

Именно поэтому группа крови ребенка может не совпадать с группой крови родителей. Из примера видно, что кодоминирование проявляется не только в окраске растений.

Кодоминорование и мутации

Стоит оговориться, что проявление обоих признаков - это не всегда кодоминирование. Это доказывает редкая генетическая особенность, свойственная людям и некоторым животным – гетерохромия (несовпадение окраски радужной оболочки глаз). Гетерохромия бывает полная, например, когда один глаз карий, а второй голубой, или частичной, например когда на зеленой оболочке есть серый сегмент. Гетерохромия, несмотря на кажущуюся аналогию с окраской цветов, пример не кодоминирования, а геномной мутации. Нарушение пигментации кожи - также не кодоминирование, о чем говорит генетика. Кодоминирование в этом случае путают с заболеваниями.

Кодоминирование и первый закон Менделя

Явления кодоминирования и неполного доминирования, на первый взгляд, говорят о том, что первый закон Менделя о единообразии гибридов не выполняется. Грегор Мендель в своих экспериментах имел дело с горохом, для которого не свойственно ни кодоминирование, ни частичное доминирование, а только полное доминирование. В тех случаях, если смешанный признак или их одновременное проявление невозможно, его формулировка была абсолютно правильной. Спустя почти столетие, когда были исследованы и кодоминирование, и неполное доминирование, в первый закон была внесена поправка, гласившая, что при скрещивании гомозиготных гибридов первого поколения с противоположными признаками во втором поколении появляются гибриды, по этому признаку идентичные. Проявляется доминантный признак в случае полного доминирования или смешанный признак - в случае неполного доминирования.

Можно воспользоваться примером с наследованием группы крови, чтобы наглядно продемонстрировать правильность дополненного первого закона Менделя:

Результатом скрещивания двух чистых линий будет гетерозиготная особь, в фенотипе которой проявляется смешанный признак, так как имеет место кодоминирование. Это соответствует внесенной поправке.

Читайте также: