Genų klasifikacija

Sukauptos žinios apie genų sandarą, funkcijas, sąveikos pobūdį, raišką, kintamumą ir kitas savybes davė pradžią keliams genų klasifikavimo variantams.

Pagal genų lokalizaciją ląstelės struktūrose išskiriami branduolio chromosomose išsidėstę branduoliniai genai ir citoplazminiai genai, kurių lokalizacija siejama su chloroplastais ir mitochondrijomis.

Pagal funkcinę reikšmę išskiriami struktūriniai genai, kuriems būdingos unikalios jų baltyminius produktus koduojančių nukleotidų sekos, kurias galima identifikuoti naudojant baltymo funkciją sutrikdančias mutacijas, bei reguliuojantys genai – nukleotidų sekos, kurios nekoduoja specifinių baltymų, bet reguliuoja. geno veikimas (slopinimas, aktyvumo didinimas ir kt.).

Pagal poveikį fiziologiniams procesams ląstelėje išskiriami mirtini, sąlygiškai mirtini, supervitaliniai genai, mutatorių genai, antimutatoriniai genai ir kt.

Reikia pažymėti, kad bet kokie biocheminiai ir biologiniai procesai organizme yra kontroliuojami genų. Taigi ląstelių dalijimąsi (mitozė, mejozė) valdo kelios dešimtys genų; genų grupės kontroliuoja genetinės DNR žalos atstatymą (repairą). Onkogenai ir naviką slopinantys genai dalyvauja normalaus ląstelių dalijimosi procesuose. Individualų organizmo vystymąsi (ontogenezę) valdo daugybė šimtų genų. Dėl genų mutacijų pakinta baltymų produktų sintezė ir sutrinka biocheminiai ar fiziologiniai procesai.

Homeotinės mutacijos Drosophila leido atrasti genų, kurių normali funkcija yra pasirinkti arba palaikyti tam tikrą embriono vystymosi kelią, kuriuo seka ląstelės, egzistavimą. Kiekvienam vystymosi keliui būdinga tam tikro genų rinkinio raiška, kurią veikiant atsiranda galutinis rezultatas: akys, galva, krūtinė, pilvas, sparnas, kojos ir kt. Drosophila bithorax genų tyrimai amerikiečių genetiko Lewiso atliktas kompleksas parodė, kad tai milžiniška glaudžiai susijusių genų sankaupa, kurios funkcija būtina normaliai krūtinės (krūtinės ląstos) ir pilvo (pilvo) segmentacijai. Tokie genai vadinami homeobox genais. Homeobox genai yra DNR grupėse ir pasireiškia griežtai nuosekliai. Tokių genų yra ir žinduoliuose, jie turi didelę homologiją (panašumą).

Genų funkcijos

Realizuojant gene esančią paveldimą informaciją, pasireiškia daugybė jo savybių. Nustatant galimybę sukurti atskirą tam tikrai ląstelei ar organizmui būdingą kokybę, genas pasižymi veikimo diskretiškumu (iš lot. discretus – padalintas, nenutrūkstamas), nenuoseklumu (intronai ir egzonai). Paveldimos medžiagos diskretiškumas, kurio prielaidą išreiškė G. Mendelis, suponuoja jos dalijimąsi į dalis, kurios yra elementarūs vienetai – genai. Šiuo metu genas laikomas genetinės funkcijos vienetu. Tai yra minimalus paveldimos medžiagos kiekis, reikalingas tRNR, rRNR arba tam tikrų savybių turinčio polipeptido sintezei. Genas yra atsakingas už tam tikros rūšies ląstelių, organizmų atskiro požymio ar savybių susidarymą ir perdavimą. Be to, skirtingose ​​jo dalyse įvykęs geno struktūros pokytis galiausiai lemia atitinkamo elementaraus požymio pasikeitimą.

Dėl to, kad genas turi informacijos apie konkretaus polipeptido aminorūgščių seką, jo veikimas yra specifinis. Tačiau kai kuriais atvejais ta pati nukleotidų seka gali nulemti ne vieno, o kelių polipeptidų sintezę. Tai pastebima alternatyvaus sujungimo atveju eukariotuose ir sutampančių genų faguose ir prokariotuose atveju. Akivaizdu, kad šis gebėjimas turėtų būti vertinamas kaip daugialypis arba pleiotropinis geno veikimas (nors tradiciškai geno pleiotropinis veikimas paprastai suprantamas kaip jo produkto – polipeptido – dalyvavimas įvairiuose biocheminiuose procesuose, susijusiuose su įvairių kompleksų susidarymu. bruožai). Pavyzdžiui, fermento dalyvavimas pagreitinant tam tikrą reakciją (žr. pav.), Kuris yra kelių biocheminių procesų grandis, šių procesų rezultatus daro priklausomus nuo normalaus šį baltymą koduojančio geno funkcionavimo. A> B reakcijos pažeidimas, kurį katalizuoja baltymas b, dėl genų mutacijos, lemia tolesnių D ir E požymių formavimosi etapų sustabdymą.

Nustatant iRNR transkripcijos galimybę specifinės polipeptidinės grandinės sintezei, genas pasižymi veikimo doze, t.y. jo raiškos rezultato kiekybinė priklausomybė nuo atitinkamo šio geno alelio dozės. Pavyzdys yra hemoglobino transportavimo savybių sutrikimo laipsnio priklausomybė žmonėms, sergantiems pjautuvine anemija, nuo HbS alelio dozės. Žmogaus genotipo dviguba šio alelio dozė, dėl kurios pasikeičia hemoglobino β-globino grandinių struktūra, lydi šiurkštus eritrocitų formos pažeidimas ir kliniškai ryškus anemijos vaizdas. iki mirties. Tik vieno HbS alelio nešiotojams, esant normaliam antrajam aleliui, eritrocitų forma pakinta tik nežymiai ir nesivysto anemija, o organizmui būdingas beveik normalus gyvybingumas.

V. Johansenas 1909 USD.

1 apibrėžimas

Gene Tai specifinė nukleorūgšties molekulės (DNR arba RNR) sritis, kuri lemia paveldimas gyvo organizmo savybes.

Gana ilgą laiką, kol dar nebuvo išaiškinta nukleorūgščių struktūra ir atrastas genetinis kodas, genas buvo laikomas nedaloma paveldimumo, rekombinacijų ir mutacijų vienetu. Tačiau vėliau buvo nustatyta, kad mutacijos procesai gali paveikti ne visą geną, o tik tam tikrą jo dalį. Taip pat buvo galima nustatyti, kad kryžminimo metu homologinės chromosomos gali apsikeisti tiek visais genais, tiek atskiromis jų dalimis. Tačiau funkciniu požiūriu genas yra vientisas vienetas. Bet kokie, net ir nereikšmingiausi, geno sandaros pažeidimai pakeičia jame užkoduotą informaciją ar net priveda prie jos praradimo.

Genų tipai

Genai skirstomi į struktūrinės kurios koduoja baltymų ir ribonukleino rūgščių struktūrą ir reguliavimo , kurios yra fermentų ir kitų biologiškai aktyvių junginių prisijungimo vieta. Be to, jie veikia struktūrinių genų veiklą, dalyvauja DNR replikacijos ir transkripcijos procesuose. Reguliavimo genai dažniausiai yra mažo dydžio (kelios dešimtys bazinių porų). Struktūrinių genų dydžiai siekia šimtus ir tūkstančius nukleotidų.

Genų savybės

Daugelį metų trukusių tyrimų metu mokslininkai priėjo prie išvados, kad skirtingose ​​situacijose genai gali pasižymėti skirtingomis savybėmis (savybėmis). Mokslinių tyrimų metu buvo suformuluotos pagrindinių genų savybių sampratos. Atkreipiame jūsų dėmesį į juos.

1. Genas veikia diskretiškai. Tai reiškia, kad jis savo veikloje yra izoliuotas nuo kitų genų.
2. Genas daro savo įtaką tam tikru būdu. Jis atsakingas tik už griežtai apibrėžtą, jo užkoduotą, organizmui būdingą.
3. Genas gali veikti dozuotai. Jis gali sustiprinti tam tikros savybės pasireiškimo laipsnį, jei padidėja dominuojančių alelių skaičius.
4. Vienas genas gali turėti įtakos kelių skirtingų bruožų vystymuisi. Šis reiškinys vadinamas kelių genų veikimu.
5. Skirtingi genai gali vienodai paveikti to paties požymio vystymąsi. Tai yra, vieną požymį gali užkoduoti keli genai. Šie genai vadinami daugybiniais genais arba poligenais.
6. Genas gali sąveikauti su kitais genais. Tai veda prie kitų, naujų ženklų atsiradimo. Ši sąveika vykdoma netiesiogiai. Tai atsiranda naudojant jų reakcijų produktus, susintetintus jiems kontroliuojant.
7. Geno veikimas gali būti modifikuojamas keičiant jo vietą (pozicijos efektas) arba įvairiais aplinkos veiksniais.

Prokariotų genomas

Prokariotų genomas yra sudėtingesnės struktūros ir apima struktūrinius ir reguliavimo genus. Pavyzdžiui, E. coli DNR grandinėje yra 3 800 000 USD bazinių porų, o struktūrinių genų skaičius yra apie tūkstantis. Beveik pusė jo molekulės ilgio neturi jokios paveldimos informacijos, tai yra skyriai, esantys tarp genų, vadinamų tarpikliai .

Eukariotų genomas

Eukariotų genomo struktūra yra daug sudėtingesnė: jų branduolyje yra daugiau DNR, o tai reiškia, kad yra daugiau struktūrinių ir reguliuojančių genų. Pavyzdžiui, Drosophila genomą sudaro beveik 180 000 000 USD bazinių porų ir apie 10 000 USD struktūrinių genų. O žmogaus genome yra daugiau nei šimtas tūkstančių struktūrinių genų.

Sąvoka "dominuojantis ir recesyvinis genas"

Jei genomo užkoduotas požymis fenotipe pasireiškia iš karto, tai šis genas vadinamas dominuojantis (dominuojantis). Jeigu ženklas nepasireiškia (jį slegia dominuojantis), tai toks ženklas ir bus recesyvinis ... Jis gali pasireikšti fenotipu tik tuo atveju, jei yra homozigotinis recesyviniam požymiui.

1 pastaba

Kartais nutinka variantas, kai nė vienas iš genų neturi pranašumų ir fenotipe pasireiškia ypatingas požymio variantas. Šiuo atveju turime reikalą su nepilnu dominavimu (vietoj baltų ar raudonų žiedų gaunami rausvi žiedai).

Žmogaus genotipas apima daugybę genų, kurie neša informaciją apie mūsų kūno savybes ir savybes. Nepaisant tokio didelio skaičiaus, jie sąveikauja kaip viena vientisa sistema.

Iš mokyklos biologijos kurso žinome Mendelio, kuris tyrinėjo bruožų paveldėjimo modelius, dėsnius. Tyrimo metu mokslininkas atrado dominuojančius ir recesyvinius genus. Vieni sugeba nuslopinti kitų pasireiškimą.

Tiesą sakant, genų sąveika gerokai viršija Mendelio dėsnius, nors yra gerbiamos visos paveldėjimo taisyklės. Galite matyti skilimo pobūdžio skirtumus pagal fenotipą, nes sąveikos tipas gali skirtis.

Genų savybės

Genas yra paveldimumo vienetas, jis turi tam tikrų savybių:

1. Genas yra atskiras. Jis nustato tam tikros savybės išsivystymo laipsnį, įskaitant biocheminių reakcijų ypatybes.
2. Turi laipsnišką poveikį. Jis kaupiasi kūno ląstelėse, todėl gali padidėti arba sumažėti simptomo pasireiškimas.
3. Visi genai yra griežtai specifiniai, tai yra, jie yra atsakingi už tam tikro baltymo sintezę.
4. Vienas genas gali turėti daug poveikių, paveikdamas kelių požymių vystymąsi vienu metu.
5. Vieno požymio formavime gali dalyvauti skirtingi genai.
6. Visi genai gali sąveikauti vienas su kitu.
7. Geno veikimo pasireiškimui įtakos turi išorinė aplinka.

Genai gali veikti dviem skirtingais lygiais. Pirmoji – pati genetinė sistema, kuri lemia genų būseną ir jų darbą, stabilumą ir kintamumą. Antrą lygį galima laikyti jau dirbant organizmo ląstelėse.

Alelinių genų sąveikos tipai

Visos mūsų kūno ląstelės turi diploidinį chromosomų rinkinį (dar vadinamą dvigubu). 23 kiaušialąstės chromosomos susilieja su tokiu pačiu skaičiumi spermos chromosomų. Tai yra, kiekvieną požymį atstovauja du aleliai, todėl jie vadinami aleliniais genais.

Tokios alelinės poros susidaro apvaisinimo metu. Jie gali būti homozigotiniai, tai yra, sudaryti iš tų pačių alelių, arba heterozigotiniai, jei įtraukti skirtingi aleliai.

Lentelėje aiškiai pateiktos alelinių genų sąveikos formos.

Sąveikos tipas	Sąveikos pobūdis	Pavyzdys
Visiškas dominavimas	Dominuojantis genas visiškai slopina recesyvinio pasireiškimą.	Žirnių spalvos, žmogaus akių spalvos paveldėjimas.
Nevisiškas dominavimas	Dominuojantis genas visiškai neslopina recesyvinio geno ekspresijos.	Gėlių dažymas nakties grožyje (gėlė).
Kodominavimas	Heterozigotinėje būsenoje kiekvienas iš alelinių genų sukelia tam tikros savybės, kurią jis kontroliuoja, vystymąsi.	Žmonių kraujo grupių paveldėjimas.
Perteklius	Heterozigotinėje būsenoje ženklai atrodo ryškesni nei homozigotinėje būsenoje.	Ryškus pavyzdys yra heterozės reiškinys gyvūnų ir augalų pasaulyje, pjautuvinė anemija žmonėms.

Visiškas ir nepilnas dominavimas

Apie visišką dominavimą galime kalbėti tuo atveju, kai vienas iš genų gali suteikti tam tikros savybės pasireiškimą, o antrasis to padaryti negali. Stiprus genas vadinamas dominuojančiu, o jo priešininkas – recesyviniu.

Šiuo atveju paveldėjimas vyksta visiškai pagal Mendelio dėsnius. Pavyzdžiui, žirnių sėklų spalva: pirmoje kartoje matome, kad visi žirniai yra žali, tai yra, ši spalva yra dominuojanti savybė.

Jei apvaisinimo metu susijungs rudų akių ir mėlynų akių genas, tai vaiko akys bus rudos, nes šis alelis visiškai nuslopina geną, atsakingą už mėlynas akis.

Esant nepilnam dominavimui, heterozigotuose galima pastebėti tarpinio požymio pasireiškimą. Pavyzdžiui, kryžminant dominuojančią homozigotinę naktinę gražuolę su raudonais žiedais su tuo pačiu individu, tik su baltu vainikėliu, pirmos kartos galima pamatyti rožinius hibridus. Dominuojantis raudonas bruožas visiškai neslopina recesyvinės baltos spalvos pasireiškimo, todėl galiausiai gaunama kažkas tarpinio.

Bendras dominavimas ir per didelis dominavimas

Ši genų sąveika, kurioje kiekvienas suteikia savo bruožą, vadinama kodominancija. Visi genai vienoje alelinėje poroje yra visiškai lygiaverčiai. Nė vienas negali slopinti kito veiksmų. Būtent šią genų sąveiką stebime paveldėdami žmonių kraujo grupes.

Genas O užtikrina 1-os kraujo grupės pasireiškimą, genas A - antrą, genas B - trečią, o jei genai A ir B patenka kartu, tai nei vienas negali slopinti kito pasireiškimo, todėl susidaro naujas bruožas - 4-asis. kraujo grupė.

Perdozavimas yra dar vienas alelinių genų sąveikos pavyzdys. Šiuo atveju heterozigotiniai šio požymio individai turi ryškesnį jo pasireiškimą, palyginti su homozigotiniais. Ši genų sąveika yra tokio reiškinio kaip heterozė (hibridinės jėgos reiškinys) pagrindas.

Pavyzdžiui, sukryžminus dvi pomidorų veisles, gaunamas hibridas, kuris paveldi abiejų pirminių organizmų savybes, nes savybės tampa heterozigotinės. Kitoje kartoje skilimas pagal požymius jau vyks, todėl tokių pačių palikuonių susilaukti nepavyks.

Gyvūnų karalystėje iš viso galima pastebėti tokių hibridinių formų sterilumą. Tokių genų sąveikos pavyzdžių galima rasti dažnai. Pavyzdžiui, sukryžiavus asilą ir kumelę, gimsta mulas. Jis paveldėjo visas geriausias tėvų savybes, tačiau pats negali susilaukti palikuonių.

Žmonėms pjautuvinė anemija yra paveldima šio tipo.

Nealeliniai genai ir jų sąveika

Genai, esantys skirtingose ​​chromosomų porose, vadinami nealeliniais. Jei jie yra kartu, jie gali turėti įtakos vienas kitam.

Nealelinių genų sąveika gali būti vykdoma įvairiais būdais:

1. Komplementarumas.
2. Epistazė.
3. Polimerinis veikimas.
4. Pleiotropija.

Visos šios genų sąveikos rūšys turi savo išskirtinių bruožų.

Komplementarumas

Šioje sąveikoje vienas dominuojantis genas papildo kitą, kuris taip pat yra dominuojantis, bet ne alelinis. Susibūrę jie prisideda prie visiškai naujo bruožo pasireiškimo.

Galima pateikti saldžiųjų žirnių gėlių spalvos pasireiškimo pavyzdį. Pigmento buvimas, o tai reiškia, kad gėlės spalvą suteikia dviejų genų - A ir B - derinys. Jei bent vieno iš jų nėra, tada vainikėlis bus baltas.

Žmonėms tokia nealelinių genų sąveika stebima formuojantis klausos organui. Normali klausa gali būti tik tuo atveju, jei abu genai – D ir E – yra dominuojančioje būsenoje. Esant tik vienam dominantui arba abiem recesyvinėje būsenoje, klausos nėra.

Epistazė

Ši nealelinių genų sąveika yra visiškai priešinga ankstesnei sąveikai. Šiuo atveju vienas nealelinis genas gali slopinti kito ekspresiją.

Šio varianto genų sąveikos formos gali būti skirtingos:

• Dominuojanti epistazė.
• Recesyvinis.

Pirmojo tipo sąveikoje vienas dominuojantis genas slopina kito dominuojančio pasireiškimą. Recesyviniai genai dalyvauja recesyvinėje epistazėje.

Pagal tokio tipo sąveiką moliūgų vaisių spalva, arklių kailio spalva yra paveldima.

Polimerinis genų veikimas

Šį reiškinį galima pastebėti, kai už tos pačios savybės pasireiškimą atsakingi keli dominuojantys genai. Jei yra bent vienas dominuojantis alelis, požymis tikrai atsiras.

Genų sąveikos tipai šiuo atveju gali būti skirtingi. Viena iš jų – kumuliacinė polimerizacija, kai požymio pasireiškimo laipsnis priklauso nuo dominuojančių alelių skaičiaus. Taip yra paveldima kviečių grūdų spalva arba žmogaus odos spalva.

Visi žino, kad visi žmonės turi skirtingą odos spalvą. Kai kuriems jis yra visiškai šviesus, kai kurie turi tamsią odą, o negroidų rasės atstovai yra visiškai juodi. Mokslininkai laikosi nuomonės, kad odos spalvą lemia trijų skirtingų genų buvimas. Pavyzdžiui, jei genotipe visi trys yra dominuojančioje būsenoje, tada oda yra tamsiausia, kaip ir juodaodžių.

Kaukazo rasėje, sprendžiant iš mūsų odos spalvos, dominuojančių alelių nėra.

Jau seniai išsiaiškinta, kad nealelinių genų sąveika pagal polimerizacijos tipą paveikia daugumą kiekybinių žmogaus savybių. Tai apima: ūgį, kūno svorį, intelektinius gebėjimus, organizmo atsparumą infekcinėms ligoms ir kai kuriuos kitus.

Galima tik pastebėti, kad tokių ženklų vystymasis priklauso nuo aplinkos sąlygų. Žmogus gali turėti polinkį į antsvorį, tačiau laikantis dietos šios problemos galima išvengti.

Pleiotropinis genų veikimas

Ilgą laiką mokslininkai buvo įsitikinę, kad genų sąveikos rūšys yra gana dviprasmiškos ir labai įvairios. Kartais neįmanoma numatyti tam tikrų fenotipinių požymių pasireiškimo, nes nežinoma, kaip genai sąveikauja tarpusavyje.

Šį teiginį tik pabrėžia tai, kad vienas genas gali turėti įtakos kelių požymių susidarymui, tai yra turėti pleiotropinį poveikį.

Jau seniai pastebėta, kad raudonojo pigmento buvimą burokėliuose būtinai lydi tas pats, bet tik lapuose.

Žmonėms yra žinoma tokia liga kaip Marfano sindromas. Tai siejama su geno, atsakingo už jungiamojo audinio vystymąsi, defektu. Dėl to paaiškėja, kad visur, kur šis audinys yra kūne, galima pastebėti problemų.

Tokiems pacientams diagnozuojami ilgi „voriniai“ pirštai, akies lęšiuko išnirimas, širdies yda.

Aplinkos veiksnių įtaka genų veikimui

Negalima paneigti išorinių aplinkos veiksnių įtakos organizmų vystymuisi. Jie apima:

• Mityba.
• Temperatūra.
• Šviesa.
• Cheminė dirvožemio sudėtis.
• Drėgmė ir kt.

Aplinkos veiksniai yra pagrindiniai atrankos, paveldimumo ir kintamumo procesai.

Kai svarstome alelinių ar nealelinių genų sąveikos formas, visada turime atsižvelgti į aplinkos įtaką. Galima pateikti pavyzdį: jei raktažolės augalai kryžminami 15-20 laipsnių temperatūroje, tai visi pirmosios kartos hibridai bus rausvos spalvos. Esant 35 laipsnių temperatūrai, visi augalai taps balti. Tiek apie aplinkos veiksnio įtaką ženklų pasireiškimui, čia jau nebesvarbu kuris genas dominuoja. Triušiams, pasirodo, nuo temperatūros faktoriaus priklauso ir kailio spalva.

Mokslininkai jau seniai sprendžia klausimą, kaip ženklų apraiškas galima suvaldyti darant įvairius išorinius poveikius. Tai gali suteikti galimybę kontroliuoti įgimtų požymių vystymąsi, o tai ypač svarbu žmonėms. Kodėl nepasinaudojus savo žiniomis, kad nepasireikštų kai kurie paveldimi negalavimai?

Visų tipų alelinių genų sąveika, ir ne tik jie, gali būti tokia skirtinga ir daugialypė, kad jų neįmanoma priskirti jokiam konkrečiam tipui. Galima tik pasakyti, kad visos šios sąveikos yra vienodai sudėtingos tiek žmonėms, tiek visų rūšių augalų ir gyvūnų atstovams.

1) Pagal sąveikos pobūdį alelinėje poroje:

Dominuojantis (genas, galintis slopinti jam alelio recesyvinio geno pasireiškimą);

Recesyvinis (genas, kurio raišką slopina jam alelis dominuojantis genas).

2) Funkcinė klasifikacija:

moduliatorių genai- genai, kurie skatina naviko plitimą organizme, bet nėra tiesiogiai atsakingi už piktybinę ląstelės transformaciją.

Inhibitorių genai (supresorių genai, antionkogenai) - genai, koduojantys pagrindinius reguliuojančius baltymus, kurių praradimas pažeidžia proliferacijos kontrolę; slopina genų aktyvumą.

Genų stiprintuvas - sustiprina kai kurių genų veiklą.

Genų modifikatorius- genas, neturintis savo raiškos fenotipe, tačiau turintis kitų genų raišką stiprinant arba silpninančią įtaką.

Reguliatoriaus genas– genas, modifikuojantis arba reguliuojantis kitų genų veiklą.

Baltymų sintezė yra kontroliuojama operatoriaus genai ... Darbo genų – operatorių ir struktūrinių genų – rinkinys vadinamas operonu.

Geno alelis. Keli aleliai dėl geno nukleotidų sekos pasikeitimo. Genų polimorfizmas kaip normos ir patologijos variantas. Pavyzdžiai.

Aleliai (suporuoti genai) - genai, esantys tame pačiame homologinių chromosomų lokuse ir sukeliantys alternatyvių požymių susidarymą (pavyzdžiui, genai, lemiantys geltoną ir žalią žirnių sėklų spalvą G. Mendelio eksperimentuose). Mejozės metu aleliniai genai patenka į skirtingas gametas. Kryžminant individus, alelinių genų nulemti bruožai paklūsta Mendale'o skilimo dėsniams.

Keli aleliai- vienas iš alelinių genų sąveikos tipų, kai genas gali būti atstovaujamas ne dviem aleliais (kaip visiško ar nepilno dominavimo atvejais), o daug didesniu jų skaičiumi;

Pavyzdžiai: 1 Daugybiniai triušio spalvos aleliai. Alelis C suteikia juodą kūno spalvą; alelis ch – vadinamasis Himalajų koloritas, kai ausys, snukio galiukas, letenų galiukai ir uodega juodi; alelis c sukelia albinizmą. C alelis dominuoja kituose dviejuose, o ch alelis dominuoja alelyje. 2. Kraujo grupių paveldėjimas.

Genus, kuriuos populiacijoje atstovauja kelios atmainos, įprasta vadinti polimorfiniais – aleliais, kurie lemia įvairius požymius rūšies viduje.

Paprastai genų skirtumų (polimorfizmo) priežastis yra atskirų nukleotidų pokyčiai DNR molekulėje, dėl to keičiasi geno savybės (kartais į gerąją pusę, o dažniau į blogesnę pusę). Kai kurie pokyčiai neišvengiamai sukelia genetines ligas ir pasireiškia jau nuo gimimo (pavyzdžiui, cistinė fibrozė, raumenų distrofija ir kt.), tai vadinamosios monogeninės ligos, kiti nesukelia ligų, o yra polinkis į tam tikras ligas. ligų (piktybinių navikų, širdies ir kraujagyslių, alerginių ir kitų ligų). Šiuo atveju ligai išsivystyti būtinos tam tikros išorinės sąlygos – mitybos pobūdis, toksinų ir onkogenų (tabako dūmų, alkoholio) patekimas į organizmą, vitaminų trūkumas ir kt. Šios ligos vadinamos daugiafaktorinėmis. . Esant tam tikroms sąlygoms (reikalingas pakankamai ilgas laikotarpis – šimtai ar tūkstančiai metų) mutantiniai genai gali išplisti populiacijose ir tapti gana įprastais aleliniais variantais, suteikiančiais pagrindą genų polimorfizmui.

Genotipas nėra tik mechaninis genų rinkinys, tai istoriškai susiformavusi genų, sąveikaujančių tarpusavyje, sistema. Tiksliau, sąveikauja ne patys genai (DNR molekulių sekcijos), o jų pagrindu susidarantys produktai (RNR ir baltymai).

Gali sąveikauti tiek aleliniai, tiek nealeliniai genai.

Genų sąveikos tipai

Genų sąveikos tipas		Sąveikos pobūdis	Skilimas pagal fenotipą esant F 2	Fenotipinių klasių genotipinė sudėtis	Pavyzdys
Alelinių genų sąveika
Visiškas dominavimas		Dominuojantis alelis A slopina recesyvinį alelį a	3:1	3A-: 1aa	Žirnių sėklų spalvos paveldėjimas
Nevisiškas dominavimas		Požymis heterozigotinėje formoje yra mažiau ryškus nei homozigotinės	1:2:1	1AA: 2Aa: 1aa	Nakties grožio gėlių spalvos paveldėjimas
Kodominavimas		Heterozigotinėje būsenoje kiekvienas iš alelinių genų sukelia tam tikros savybės, kurią jis kontroliuoja, vystymąsi	1:2:1	1I A I A: 2I A I B: 1I B I B	Žmonių kraujo grupių paveldėjimas
Nealelinių genų sąveika
Bendradarbiavimas		Dominuojantys genai iš skirtingų porų (A, B), būdami genotipe kartu, sukelia naujo požymio formavimąsi. Kiekvienas yra atskirai, genai A ir B sukelia jų bruožų vystymąsi	9:3:3:1	9A-B-: 3A-bb: 3aaB-: 1aabb	Paveldėjusi viščiukų šukos formą
Komplementarumas		Dominuojantys genai iš skirtingų porų (A, B), būdami genotipe kartu, sukelia naujo požymio formavimąsi. A ir B genai, esantys atskirai, nesukelia šio bruožo išsivystymo.	9:7	(9A-B-): (3A-BB + 3aaB- + 1aabb)	Saldžiųjų žirnių žiedų spalvos paveldėjimas
Epistazė	dominuojantis	Genai iš vienos alelinės poros slopina kitos genų veikimą	13:3	(9I-C- + 3I-cc + 1iicc): (3cci-)	Viščiukų plunksnos spalvos paveldėjimas
	recesyvinis		9:3:4	9A-C-: 3aaC-: (3A-cc + 1aacc)	Naminių pelių kailio spalvos paveldėjimas
Polimerizmas		Vienalaikis kelių nealelinių genų veikimas	15:1	(9A 1 -A 2 + 3A 1 -a 2 a 2 + 3a 1 a 1 A 2 -): 1a 1 a 1 a 2 a 2	Žmogaus odos spalvos paveldėjimas

Alelinių genų sąveika

Yra trys alelinių genų sąveikos tipai: visiškas dominavimas, nepilnas dominavimas ir kodominavimas.

1. Visiškas dominavimas- reiškinys, kai dominuojantis genas visiškai nuslopina recesyvinio geno darbą, dėl ko išsivysto dominuojantis bruožas.
2. Nevisiškas dominavimas- reiškinys, kai dominuojantis genas visiškai neslopina recesyvinio geno darbo, dėl ko išsivysto tarpinis požymis.
3. Kodominavimas (nepriklausomas pasireiškimas)– reiškinys, kai formuojant požymį heterozigotiniame organizme dalyvauja abu aleliai. Asmuo, turintis daugybę alelių, turi geną, kuris nustato kraujo grupę. Šiuo atveju genai, nustatantys A ir B kraujo grupes, yra kodominuojantys vienas kito atžvilgiu ir abu yra dominuojantys 0 kraujo grupę lemiančio geno atžvilgiu.

Nealelinių genų sąveika

Yra keturi nealelinių genų sąveikos tipai: bendradarbiavimas, komplementarumas, epistazė ir polimerizacija.

Bendradarbiavimas- reiškinys, kai, abipusiai veikiant dviem dominuojantiems nealeliniams genams, kurių kiekvienas turi savo fenotipinį pasireiškimą, susiformuoja naujas požymis.

Komplementarumas- reiškinys, kai požymis išsivysto tik abipusiai veikiant dviem dominuojantiems nealeliniams genams, kurių kiekvienas atskirai nesukelia požymio išsivystymo.

Epistazė- reiškinys, kai vienas genas (ir dominuojantis, ir recesyvinis) slopina kito (nealelinio) geno (tiek dominuojančio, tiek recesyvinio) veikimą. Supresoriaus genas(supresorius) gali būti dominuojanti (dominuojanti epistazė) arba recesyvinė (recesinė epistazė).

Polimerizmas- reiškinys, kai keli nealeliniai dominuojantys genai yra atsakingi už panašų poveikį to paties požymio vystymuisi. Kuo daugiau tokių genų yra genotipe, tuo ryškesnis bruožas. Polimerizacijos reiškinys stebimas, kai paveldimi kiekybiniai požymiai (odos spalva, kūno svoris, karvių primilžis).

Priešingai nei polimerizacija, yra toks reiškinys kaip pleiotropija- kelių genų veikimas, kai vienas genas yra atsakingas už kelių požymių vystymąsi.