Определение полигенного наследования
Полигенное наследование, также известное как количественное наследование, относится к одному унаследованному фенотипическому признаку, который контролируется двумя или более различными генами.
В системе, которая отличается от менделевской генетика где моногенные признаки определяются различными аллелями одного ген полигенетические признаки могут отображать ряд возможных фенотипов, определяемых рядом различных генов и взаимодействиями между ними.
Черты, которые определяются полигенным наследованием, являются не просто следствием доминирования и рецессивности и не проявляют полное доминирование как в менделевской генетике, где один аллель доминирует или маскирует другого. Вместо, полигенные признаки экспонат неполное доминирование так что фенотип в потомстве представлена смесь фенотипов, отображаемых у родителей. Каждый из генов, который вносит вклад в полигенный признак, оказывает одинаковое влияние, и каждый из аллелей оказывает аддитивное влияние на исход фенотипа.
Из-за моделей режима наследования, физические черты, которые контролируются полигенным наследованием, такие как цвет волос, рост и кожа цвет, а также невидимые черты, такие как кровь Давление, интеллект, аутизм и долговечность происходят по непрерывному градиенту со многими вариациями количественных приращений.
Полигенное наследование не следует путать с последствиями, вызванными несколько аллелей, В случае нескольких аллелей ген содержит несколько разных вариантов аллелей в одном и том же локусе каждого хромосома Например, три разных аллеля, которые контролируют группу крови – A, B & O.
Вероятность того, что потомство унаследует определенную характеристику от своих родителей, может быть определена с помощью квадрата пуннета, однако в действительности может быть большое количество разных генов, контролирующих один признак фенотипа, поэтому это становится трудно продемонстрировать. К счастью, распределение фенотипов, определяемых посредством полигенного наследования, обычно вписывается в нормальное распределение вероятностей, при этом у большинства потомков обнаруживается промежуточный фенотип двух родителей.
Используя упрощенный пример полигенетического признака, контролируемого только тремя генами, это становится легче визуализировать.
Примеры полигенного наследования
Цвет кожи
Пигмент меланин отвечает за темное окрашивание кожи, и существует по крайней мере три гена, которые контролируют цвет кожи человека. Используя гипотетический пример, где производство меланина контролируется участвующими аллелями (обозначаемыми здесь как A, B и C), что приводит к темному цвету кожи, и, следовательно, светлый цвет кожи создается не способствующими аллелями (обозначаемым здесь как a, b и в) можно увидеть, как спектр разных цветов кожи может привести к потомству.
Здесь важно помнить, что при полигенном наследовании аллели не проявляют доминирования над другими, скорее, каждый способствующий аллель дает аддитивный эффект, а не маскирующий эффект, и поэтому способ взаимодействия аллелей отличается от такового в менделевской генетике. Аддитивный эффект означает, что каждый способствующий аллель производит одну единицу цвета.
В примере с использованием двух родителей, гетерозиготный для каждого из генов, продуцирующих меланин (AaBbCc x AaBbCc), можно увидеть, как аддитивные эффекты и комбинации аллелей приводят ко всем возможным генотипам.
В этом упрощенном примере имеется 64 возможных комбинации аллелей, в результате которых получается 7 различных оттенков кожи.
Тоны кожи, которые встречаются с наименьшей вероятностью, являются следствием полностью гомозиготных генотипов. Самый светлый цвет кожи, 0 (aabbcc), в котором отсутствуют какие-либо аллели, способствующие пигменту меланина, или самый темный цвет кожи, 6 (AABBCC), который содержит все возможные способствующие аллели; каждый из этих фенотипов встречается с вероятностью 1/64.
Поскольку количество способствующих аллелей изменяется в комбинациях аллелей, единицы пигмента меланина увеличиваются и уменьшаются; вероятность появления второго самого светлого или самого темного тона кожи (1 или 5) составляет 6/64, третьего самого светлого или самого темного тона кожи (2 или 4) составляет 15/64, а наиболее промежуточный тон кожи (3) является наиболее распространенным. в 20/64. Как показано на гистограмме выше, этот шаблон соответствует нормальному распределению.
Высота человека
Рост человека является чрезвычайно сложным паттерном наследования, поскольку его контролируют более 400 генов, поэтому крайне сложно предсказать, какой будет высота потомства; у двух невысоких родителей может быть высокий ребенок, тогда как у двух высоких родителей может быть невысокий ребенок, а у родителей совершенно разного роста может быть высокий, низкий или средний ребенок.
Кроме того, рост известен как многофакторная черта, что означает, что черта подвержена влиянию множества генов, а также влиянию окружающей среды. Например, факторы, относящиеся к общему здоровью растущего ребенка, такие как доступ к еде и подверженность болезням, могут существенно повлиять на конечный рост человека. Подавляющее большинство наших признаков являются многофакторными, поэтому зачастую трудно оценить влияние отдельных генов на возникающий фенотип
- Менделевская генетика – Набор теорий, предложенных Грегором Менделем, которые пытаются объяснить закономерности наследования генетических характеристик на основе простых экспериментов по разведению с участием отдельных генов на парах хромосом.
- Генотип – генетический состав человека организм,
- Фенотип – Физические и биологические характеристики, выраженные в человеке в зависимости от их генотипа.
- эпистаз – взаимодействия между отдельными генами, в которых один маскирует эффект другого.
викторина
1. При полигенном наследовании признаки определяются:A. Несколько аллелей в одном локусеB. Взаимодействие нескольких геновC. Два доминантных аллеля на генеD. Один ген маскируется другим
Ответ на вопрос № 1
В верно. Полигенные признаки определяются взаимодействиями между несколькими разными генами, которые демонстрируют неполное доминирование.
2. Сколько разных комбинаций аллелей можно получить от двух родителей, которые гетерозиготны по полигенному признаку, контролируемому тремя разными генами с двумя парами аллелей?A. 5B. 7C. 54D. 64
Ответ на вопрос № 2
D верно. Каждый родитель может дать 8 различных комбинаций аллелей (ABC, ABc, AbC, aBC, Abc, aBc, abC, abc), поэтому два родителя вместе могут создать 64 различные комбинации, что приведет к 7 возможным различным фенотипам.
3. Какой из следующих фенотипов вряд ли будет многофакторной чертой, подверженной влиянию окружающей среды?A. Риск рака легкихB. Синдром ДаунаC. Высокая масса телаD. Шизофрения
Ответ на вопрос № 3
В верно. Возникновение синдрома Дауна у человека, скорее всего, будет определяться в основном генетическими факторами, так как это состояние с рождения, в то время как на другие состояния, вероятно, будут влиять его воспитание или окружение.