МНОЖЕСТВЕННЫЕ АЛЛЕЛИ: ПОНЯТИЕ, НАСЛЕДОВАНИЕ И ПРИМЕРЫ - БИОЛОГИЯ - 2025

Эти множественные аллели различные вариации , которые могут вместить данный ген. Все гены имеют два аллеля, которые определяют генетические особенности живых организмов.

Говорят, что вид обладает генами с множественными аллелями, если они представляют более двух альтернативных форм. То есть, когда в популяции «признак» или характеристика кодируется геном, который имеет более двух аллелей (например, для диплоидных организмов, таких как человек).

Аллели гена (Источник: Thomas Splettstoesser через Wikimedia Commons) Аллель определяется как одна из конкретных форм гена, который кодирует возможный фенотип; он может быть мутантным или диким, в зависимости от того, претерпевает ли он какой-либо тип модификации или остается неизменным, давая измененный или «нормальный» фенотип, соответственно.

Число аллелей, которые может иметь ген, кодирующий данный признак, может сильно варьировать, поскольку минимальные вариации в генетической последовательности аллеля приводят к возникновению новой «мутантной» формы, которая может обеспечивать или не обеспечивать другой фенотип.

В генетике разные аллели одного и того же гена, которые представляют множественные аллелизмы, известны как аллельные серии, и члены одного и того же аллельного ряда могут иметь разную степень доминирования по отношению к другим членам этого ряда.

Одна из ветвей генетики, отвечающая за изучение генов с множественными аллелями, - это хорошо известная популяционная генетика, очень полезная для анализа генетического состава видов, будь то животные, растения или микроорганизмы.

Концепция множественных аллелей

Концепция множественных аллелей в некоторой степени применима чисто популяционным образом, поскольку индивидуум, рассматриваемый с генетической точки зрения, имеет ряд аллелей для гена, эквивалентных его хромосомной нагрузке.

Другими словами, диплоидные организмы (2n, с двумя наборами хромосом), такие как, например, млекопитающие, обладают только двумя альтернативными формами каждого гена, поскольку они наследуют гомологичную хромосому от каждого из своих двух родительских особей во время полового размножения. ,

Растения, которые являются классическим примером организмов с более чем двумя наборами гомологичных хромосом (полиплоидов), обладают, индивидуально говоря, таким же количеством аллелей гена, как и его число плоидности, то есть четыре аллеля тетраплоидов (4n) , шесть для гексаплоидов (6n) и так далее.

Понимая это, можно гарантировать, что ген имеет несколько аллелей, если он имеет больше, чем количество аллелей, эквивалентных его хромосомной нагрузке в популяции. Многие авторы придерживаются мнения, что большинство генов в популяции представлено множественными аллелями, которые являются результатом различных видов генных вариаций.

Наследование множественных аллелей

Ввиду того факта, что эта концепция является популяционной, наследование гена с множественными аллелями не отличается от наследования генов, которые имеют только две альтернативные формы, поскольку у диплоидной особи, например, только через половое размножение. Передаются две формы одного и того же гена, по одной на каждой гомологичной хромосоме.

Единственное реальное отличие от генов с множественными аллелями и от генов, которые существуют только в двух альтернативных формах, состоит в том, что с помощью первого можно достичь значительно большего разнообразия генотипов и фенотипов для определенного признака.

Количество генотипов, происходящих из популяции и обусловленных наличием генов с множественными аллелями, является функцией количества аллелей, существующих для каждого данного гена.

Таким образом, если имеется 2, 3, 4 или 5 различных аллелей для одного и того же гена в популяции, соответственно будут наблюдаться 3, 6, 10 или 15 возможных генотипов.

При анализе ряда аллелей для данного гена (ген определяется в соответствии с «диким» фенотипом) различные аллели записываются буквой, которая характеризует ген, и «надстрочным индексом», описывающим фенотип или генотип. изменено, что это кодирует.

Таким образом, гены с множественными аллелями в популяции следуют принципам сегрегации, предложенным Менделем, поэтому их наследование не отличается от генов с двумя аллелями.

Примеры

В литературе можно найти различные примеры символов, кодируемых множественными аллелями в естественных популяциях. Среди наиболее цитируемых - определение группы крови у людей, цвета шерсти кроликов, цвета глаз у плодовых мух и рисунков оперения у уток.

Группы крови АВО у человека

Локус, к которому принадлежит ген ABO, определяет группу крови человека. Для этого локуса человеческие популяции были описаны как имеющие три возможных аллеля, которые кодируют три разных антигена, определяющих группу крови.

Три аллеля локуса ABO известны как:

- IA, который кодирует антиген A,

- IB, кодирующий антиген B,

- i, который не кодирует какой-либо антиген.

Отношение доминирования между этими тремя аллелями IA> i; IB> i; IA = IB (кодоминантность). И аллель A, и аллель B доминируют над аллелем i, но они являются кодоминантными между собой; Итак, у человека с группой крови AB есть один аллель A и один аллель B.

Поскольку аллель i является рецессивным, люди с одной группой крови (фенотипом) имеют два аллеля i.

Цвет шерсти у кроликов

Цвет шерсти кролика определяется аллельной серией из локуса C. Аллели этой серии: C, c ch, ch и c, которые определяют однородную темную окраску, светло-серый (шиншилла), альбинос с темными конечностями и полностью альбинос, соответственно.

Кролик цвета шиншиллы (Источник: Bodlina ~ commonswiki через Wikimedia Commons)

Доминирование этих аллелей в порядке от наиболее доминантного к рецессивному, как написано: C> c ch> ch> c, поэтому может быть 10 различных генотипов, которые образуют только четыре конкретных фенотипа.

Образцы окраски оперения утки

Локус, определяющий структуру оперения уток кряквы, имеет несколько аллелей. Аллель M - это тот, который кодирует «дикий» образец, но есть два других аллеля: аллель MR, который дает образец, известный как «ограниченный», и аллель m, который дает образец, известный как «темный» (темный). ,

Доминантным аллелем является MR, за которым следуют аллель M и рецессивный md, из которых получают шесть возможных комбинаций, дающих начало шести фенотипам.

Ссылки

1. Бернаскони, Андреа «Множественные аллели». Генетика. Получено 10 декабря 2019 г. с сайта Encyclopedia.com: www.encyclopedia.com.
2. Гарднер, EJ, Симмонс, MJ, Snustad, PD, и Сантана Кальдерон, A. (2000). Принципы генетики.
3. Гриффитс, А.Дж., Весслер, С.Р., Левонтин, Р.С., Гелбарт, В.М., Сузуки, Д.Т., и Миллер, Дж. Введение в генетический анализ. Macmillan.
4. Пирс, BA (2012). Генетика: концептуальный подход. Macmillan.
5. SRB, AM, Оуэн, RD, и Эдгар, RS (1965). Общая генетика (№ 04; QH431, S69 1965.). Сан-Франциско: WH Freeman.