Типы доминирования в генетике

Различные типы доминирования в генетике

По сведениям основоположника генетики, Г. Менделя различие черты организма наследуются при передаче генов от родительских особей к потомкам. Гены являются участками ДНК и расположены в хромосомах организма. Они передаются из поколения в поколение при помощи процесса полового размножения. Ген, отвечающий за развитие каждого признака, может быть представлен более, чем одной аллелью. Для каждого признака организма чаще всего существует две аллели. В зависимости от соотношения аллелей выделяют различные типы доминирования и проявления признаков в генотипе.

Основные характеристики различных типов доминирования

Парные аллели могут быть одинаковыми, т. е. гомозиготными или различными, т. е. гетерозиготными. Если пары аллелей одинаковы, то генотип указанного признака идентичен. Если же аллели признака различны, то возможно несколько вариантов проявления генотипа. Гетерозиготные аллели, наблюдаемые в клетках животных, могут включать три типа доминирования:

• полное доминирование;
• неполное доминирование;
• кодоминирование.

Полное доминирование широко распространено в природе, имеет место при наследовании, например, окраски и формы семян гороха, цвета глаз и цвета волос у человека, резус-антигена и мн. др.

При полном доминировании один аллель преобладает над другим и является доминантным, другой аллель подавляется и является рецессивным. Доминантный аллель в фенотипе полностью маскирует рецессивный и в конченом итоге фенотип определяется именно доминантной аллелью. 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).

Что касается неполного доминирования, то в такой ситуации ни один аллель не является доминирующим. Это приводит к возникновению третьего фенотипического проявления, а именно смешанного фенотипа по отношению к родительским формам. Ярким примером неполного доминирования можно признать наследование типа волос. Кудрявый тип волос является доминирующим. А при этом волнистый тип волос будет наблюдаться у тех особей, которые имеют гетерозиготный генотип. Также волнистые волосы могут иметь различную степень «закрученности» в зависимости от того, насколько сильно проявляется доминирование.

Также примером неполного доминирования может служить появление розовой окраски у гибридов первого поколения растения ночная красавица. Подобные явления наблюдаются часто в мире флоры и фауны.

Также возможна такая ситуация как кодоминирование. Она проявляется при совместном доминировании одной из аллелей, но одну из аллелей нельзя назвать доминирующей. Обе аллели для указанного признака выражаются полностью. При этом возникает появление третьего фенотипа. Примером кодоминирования выступают серповидные клетки. Эти клетки являются эритроцитами аномальной формы.

Также существует ошибочное мнение о том, что доминирование и кодоминирование являются тождественными понятиями. К основным отличиям между ними относят:

• экспрессивность аллели. При неполном доминировании одна аллель для определенного признака не полностью преобладает над ее парной аллелью;
• при кодоминировании обе аллели конкретного признака более выражены;
• зависимость аллелей при неполном доминировании проявляется при влиянии одной аллели в виде зависимости от ее парной аллели, характеризующей данный признак;
• при кодоминировании зависимость является обратной.

Фенотип также содержит ряд отличий при сравнении неполного доминирования и кодоминирования. При неполном доминировании гибридный фенотип является смесью обеих аллелей и приводит к появлению промежуточного фенотипа.

При кодоминировании гибридный фенотип является комбинацией выраженных аллелей, что приводит к появлению третьего фенотипа, который включает в себя оба фенотипа. Наконец, при неполном доминировании фенотип в гибриде выражается в разной степени, а при кодоминировании оба фенотипа выражены в гибриде в равной степени.

Таким образом, при неполном доминировании одна аллель конкретного признака не является полностью доминирующей над другой аллелью. Все это приводит к появлению третьего фенотипа, в котором все, указанные изначально характеристики, по сути, являются смесью доминирующих и рецессивных признаков.

Кодоминирование характеризуется тем, что ни одну аллель не называют доминирующей и обе аллели выражаются в одном фенотипе.

Некоторые ученые выделяют такой тип доминирования признаков, как аллельное исключение. По сути, такая ситуация называется отсутствием или инактивацией одного гена из пары и в этом случае в фенотипе можно наблюдать продукт деятельности другого гена. Аллельным исключением называют гемизиготность, делецию, гетерохроматизацию того участка хромосомы, в котором находится тот или иной нужный ген.

Иногда можно выделить такой тип доминирования, как сверхдоминирование. У гибридов первого поколения в таких случаях проявляется гетерозис. Например, потомки коров превосходят их в жизнеспособности, плодовитости, продуктивности родителей.

Наконец, явление, которое характеризуется взаимодействием двух аллельных генов, каждый из которых меняется в результате мутации и возникать в виде нового аллельного гена. Это явление получило название «множественного аллелизма». Примером этого явления у человека может являться система наследования групп крови АВО, имеющая 3 аллельных гена (А, В, О).