A hiányos dominancia a gén allélok interakciójának egy speciális típusa, amelyben egy gyengébb recesszív tulajdonságot nem lehet teljesen elnyomni egy dominánssal. A G. Mendel által felfedezett törvényeknek megfelelően a domináns tulajdonság teljesen elnyomja a recesszív megnyilvánulását. A kutató a domináns vagy recesszív allélok megnyilvánulásával járó, kifejezett kontrasztos tulajdonságokat tanulmányozta a növényekben. Egyes esetekben Mendel szembesült a minta meghibásodásával, de nem adott rá magyarázatot.
Új öröklési forma
Néha a keresztezés eredményeként az utódok olyan köztes tulajdonságokat örököltek, amelyeket a szülői gén nem adott homozigóta formában. Hiányos dominancia a genetika fogalmi apparátusában csak a 20. század elejéig volt jelen, amikor Mendel törvényeit újra felfedezték. Ugyanakkor sok természettudós végzett genetikai kísérleteket növényi és állati tárgyakkal (paradicsom, hüvelyesek, hörcsögök, egerek, gyümölcslegyek).
Miután W alter Setton 1902-ben citológiailag megerősítette a mendeli mintákat, az átvitel és az interakció elveita jeleket a sejtben lévő kromoszómák viselkedésének szemszögéből kezdték magyarázni.
Ugyanebben 1902-ben Cermak Correns leírt egy esetet, amikor a növényeket fehér és piros korollákkal keresztezve az utódok rózsaszínű virágokat kaptak – ez nem volt teljes a dominancia. Ez a hibridekben (Aa genotípus) egy olyan tulajdonság megnyilvánulása, amely a homozigóta domináns (AA) és recesszív (aa) fenotípusokhoz képest közepes. Hasonló hatást írtak le számos virágos növény esetében: sárkány, jácint, éjszakai szépség, eper.
Tökéletes dominancia – ez az oka annak, hogy megváltozott az enzimek működése?
A tulajdonság harmadik variánsának megjelenési mechanizmusa az enzimek aktivitása szempontjából magyarázható, amelyek természetüknél fogva fehérjék, és a gének határozzák meg a fehérje szerkezetét. A homozigóta domináns genotípusú (AA) növényben elegendő enzim lesz, és a pigment mennyisége normális lesz ahhoz, hogy intenzíven színezze a sejtnedvet.
A gén (aa) recesszív alléljeivel rendelkező homozigótákban a pigmentszintézis károsodott, a corolla színtelen marad. Közbenső heterozigóta genotípus (Aa) esetén a domináns gén még termel némi pigmentációs enzimet, de ez nem elegendő a világos, telített színhez. Kiderült, hogy a szín "fél".
A köztes típus által örökölt jellemzők
Az ilyen hiányos öröklődés jól nyomon követhető a változó kifejezésű tulajdonságokon:
- Színintenzitás. W. Batson, aki andalúziai fajtájú fekete-fehér tyúkokat keresztezett,ezüst tollazatú utódot kapott. Ez a mechanizmus az emberi írisz színének meghatározásában is jelen van.
- A tulajdonság megnyilvánulási foka. Az emberi haj szerkezetét is meghatározza a tulajdonság hiányos öröklődése. Az AA genotípus göndör hajat, az aa egyenes hajat eredményez, és a mindkét alléllal rendelkező embereknek hullámos a hajuk.
- Mérhető mutatók. A búzakalász hosszát a hiányos dominancia elve örökli.
Az F2 generációban a fenotípusok száma egybeesik a genotípusok számával, ami a hiányos dominanciát jellemzi. A keresztezések elemzése nem szükséges a hibridek azonosításához, mivel ezek külsőleg különböznek a domináns tiszta von altól.
Tulajdonságok felosztása keresztezéskor
Teljes és nem teljes dominancia, mint a génkölcsönhatás, G. Mendel törvényeinek aritmetikája szerint történik. Az első esetben a fenotípusok F2-beli aránya (3:1) nem esik egybe az utódok genotípusainak arányával (1:2:1), mivel fenotípusosan az AA és az Aa allélek kombinációi ugyanúgy manifesztálódnak.. Ekkor a hiányos dominancia a különböző genotípusok és fenotípusok F2 arányának egybeesése (1:2:1).
A szamócában a színezés egy évig öröklődik a hiányos dominancia elve szerint. Ha keresztez egy piros bogyós (AA) és egy fehér bogyós növényt - aa genotípus, akkor az első generációban az összes kapott növény rózsaszínű (Aa) színű lesz.
Miután hibrideket kereszteztek az F1-ből, a másodikbanAz F2 nemzedékben megkapjuk az utódok arányát, ami egybeesik a genotípusokéval: 1AA + 2Aa + 1aa. A második generációból származó növények 25%-a vörös és színtelen gyümölcsöt hoz, a növények 50%-a rózsaszínű lesz.
Hasonló képet fogunk megfigyelni két nemzedék múlva, amikor az éjszakai szépség tiszta virágvonalait lila és fehér koszorúkkal keresztezzük.
Az öröklődés jellemzői a gének letalitása esetén
Egyes esetekben nehéz meghatározni, hogy a gének hogyan hatnak egymásra az utódok fenotípusainak aránya alapján. A második generációban a nem teljes dominanciával való hasadás eltér a várt 1:2:1-től, a 3:1-től pedig teljes dominanciával. Ez akkor fordul elő, ha egy domináns vagy recesszív tulajdonság olyan homozigóta állapotban lévő fenotípust hoz létre, amely nem kompatibilis az élettel (halálos gének).
Szürke karakul juhokban a domináns szín allélra homozigóta újszülött bárányok elpusztulnak, mivel az ilyen genotípus zavarokat okoz a gyomor fejlődésében.
Emberben a gén domináns formájának letalitása a brachydactyly (rövidujjú). A tulajdonságot heterozigóta genotípus esetén mutatják ki, míg a domináns homozigóták az intrauterin fejlődés korai szakaszában pusztulnak el.
A gének recesszív alléljai halálosak is lehetnek. A sarlósejtes vérszegénység a genotípusban két recesszív allél megjelenése esetén a vörösvértestek alakjának megváltozásához vezet. A vérsejtek nem képesek hatékonyan felvenni az oxigént, és az ilyen rendellenességben szenvedő gyermekek 95%-a belehaloxigén éhezés. Heterozigótákban a vörösvértestek megváltozott formája nem befolyásolja ilyen mértékben az életképességet.
Tulajdonságok szétválása halálos gének jelenlétében
Az első generációban, az AA x aa keresztezésekor a letalitás nem jelenik meg, mivel minden leszármazott Aa genotípusú lesz. Íme példák a tulajdonságok szétválására a második generációban halálos génekkel rendelkező esetek esetén:
|
Átkelés lehetőség Aa x Aa |
Teljes uralom | Tökéletes uralom |
| Halálos allél domináns |
F2: 2 Aa, 1aa Genotípus szerint - 2:1 Fenotípus szerint- 2:1 |
F2: 2 Aa, 1aa Genotípus szerint - 2:1 Fenotípus szerint- 2:1 |
| Halálos recesszív allél |
F2: 1AA, 2Aa Genotípus szerint - 1:2 Fenotípus szerint - nincs hasadás |
F2: 1AA, 2Aa Genotípus szerint - 1:2 Fenotípus szerint- 1:2 |
Fontos megérteni, hogy mindkét allél nem teljes dominanciával működik, és egy tulajdonság részleges elnyomásának hatása a géntermékek kölcsönhatásának eredménye.
