Краткое содержание: Параграф § 5 / Биология 11 класс

Неполное доминирование и его проявления в генетике

В начале параграфа упоминается, что результаты экспериментов Менделя не всегда легко воспроизводятся на других биологических объектах. Классический пример, иллюстрирующий это, — скрещивание ночной красавицы (Mirabilis jalapa). При скрещивании растений с пурпурными (AA) и белыми (aa) цветками, гибриды первого поколения (\( F_1 \)) имеют розовые цветки (Aa). Это не соответствует правилу единообразия гибридов первого поколения, при котором один признак полностью доминирует над другим. При скрещивании гибридов первого поколения (\( F_1 \) – Aa) между собой, в потомстве (\( F_2 \)) происходит расщепление признаков по генотипу в соотношении 1:2:1 (AA : Aa : aa) и по фенотипу в соотношении 1:2:1 (пурпурные : розовые : белые). Это явление называется неполным доминированием. В случае неполного доминирования, доминантный аллель (A) не полностью подавляет проявление рецессивного аллеля (a). Растения с генотипами AA, Aa и aa отличаются внешне (фенотипически) друг от друга.

Определение фенотипа по генотипу:
В условиях неполного доминирования, фенотип потомков не всегда позволяет однозначно определить их генотип. Если у человека в какой-то семье рождается ребёнок с волнистыми волосами, это свидетельствует о том, что признак волнистых волос (Aa) является гетерозиготным состоянием, а неполное доминирование является причиной. Это также означает, что один из родителей был носителем гена прямых волос, а другой - гена мелко вьющихся волос. Для определения того, является ли растение гороха с пурпурными цветками гомозиготным (PP) или гетерозиготным (Pp) по данному признаку, проводят анализирующее скрещивание. Для этого его скрещивают с растением, имеющим белые цветки (рецессивная гомозигота – pp).

• Если исследуемое растение имеет генотип PP, то все потомки будут с пурпурными цветками.
• Если же исследуемый организм гетерозиготен (Pp), то в потомстве при анализирующем скрещивании наблюдается расщепление растений с пурпурными и белыми цветками в соотношении 1:1.

Кодоминирование:
Кодоминирование является другим типом наследования, внешне схожим с неполным доминированием. При кодоминировании оба аллеля проявляют своё действие в фенотипе. В результате у потомков может появиться совершенно новый признак, который не наблюдается ни у одного из родителей. Классический пример кодоминирования — наследование групп крови у человека. Наследование групп крови определяется тремя аллелями: \( I^A \), \( I^B \) (доминантные) и \( i^0 \) (рецессивный). Гены \( I^A \) и \( I^B \) определяют наличие различных белков-рецепторов (антигенов) на поверхности эритроцитов. Гомозигота \( I^A I^A \) имеет только поверхностный антиген А (группа крови А), а гомозигота \( I^B I^B \) – только антиген В (группа крови В). Гомозиготы \( i^0 i^0 \) лишены поверхностных антигенов (группа крови 0). Гетерозиготы \( I^A i^0 \) и \( I^B i^0 \) будут иметь антигены А и В соответственно (группы крови А и В). В случае гетерозиготы \( I^A I^B \) наблюдается кодоминирование: на мембране эритроцитов присутствуют оба антигена — А и В, что соответствует группе крови AB (\( IV \)). Это совершенно новый признак, не являющийся усреднённым вариантом родительских признаков.

Анализирующее скрещивание

Анализирующее скрещивание используется не только в работе с растениями, но и для анализа генотипов других групп живых существ. При неполном доминировании, фенотип позволяет определить генотип не всегда. Использование анализирующего скрещивания помогает исследователям определить, является ли исследуемый организм гомозиготным или гетерозиготным по доминантному признаку. Это особенно важно в селекции и генетике для выведения чистых линий или изучения механизмов наследования. В случае скрещивания растения с пурпурными цветками (доминантный фенотип) с растением с белыми цветками (рецессивная гомозигота), если в потомстве наблюдается расщепление 1:1, это указывает на гетерозиготность исследуемого растения. Если же всё потомство однородно и имеет пурпурные цветки, то исследуемое растение гомозиготно. Этот метод является ключевым для проверки гипотез о генотипах родительских форм и понимания закономерностей неполного доминирования.