Алельні гени, алелі (від лат. allelos — протилежний) — парні гени, що займають одні й ті самі локуси гомологічних хромосом і визначають альтернативні взаємовиключні стани тієї самої ознаки. Трапляються в межах однієї популяції організмів та визначають різні фенотипи цих організмів.
Загальна характеристика
Алельні гени займають однакове положення в хромосомах однієї пари (гомологічних хромосомах) і визначають різні стани певних ознак (наприклад, високий чи низький зріст, світлий або чорний колір волосся, блакитний або карий колір очей, а також можуть визначати такі аномалії як альбінізм, непропорційне розташування тих чи інших частин тіла, органів, нерідко трапляються й відносно різнобарвний колір нігтів, очей; найбільш розповсюдженим явищем є зміна кольору очей, що не впливає на якість зору).
В особин певного виду алельні гени можуть бути в різних поєднаннях. Якщо організм диплоїдний, тобто кожна хромосома має пару, то він може мати або два однакові алелі певного гена, або різні. У кожній клітині диплоїдного організму будь-який ген представлений двома алелями, один з яких організм одержав від батька, а іншу - від матері (виняток становлять лише статеві клітини, в яких міститься лише один алель цього гена).
Різні алельні гени мають різний ступінь здатності до зміни структури. Розрізняють стійкі алелі, мутації яких спостерігаються відносно рідко, і нестійкі, мутації яких відбуваються значно частіше.
Якщо генотип особини містить дві різні алелі (особа — гетерозигота), прояв ознаки залежить тільки від одного з них — домінантного. Рецесивний алель впливає на фенотип, тільки якщо перебуває в обох хромосомах (особа — гомозигота). Домінантний алель є сильнішим від рецесивного і тому особа успадкує ознаку від домінантного алеля. У складніших випадках спостерігаються інші види алельних взаємодій.
- Домінантний ген (алель) — ген, який проявляється у фенотипі гетерозиготного організму.
- Рецесивний ген (алель) — ген, який не проявляється у фенотипі гетерозиготного організму.
Домінантний і рецесивний алелі одного гена позначаються однаковою літерою латинського алфавіту, але домінантний алель пишуть з великої літери (А), а рецесивний — маленькою (а).
Історія відкриття
Мендель
В 60-х роках XIX століття австрійський монах Грегор Йоганн Мендель зацікавився схрещуванням гороху, що мав різні ознаки. Він вирішив, що варто сконцентруватися на кількох відмінностях, нехтуючи рештою. Він почав проводити селекцію за трьома ознаками (факторами): колір горошин (зелений — жовтий), зовнішній вигляд (гладенький — зморшкуватий), довжина стеблини (довга — коротка). Він дослідив передачу цих характеристик від покоління до покоління, скрупульозно записуючи результати.
Мендель дослідив, що для кожного фактора існує по дві форми, і що різні фактори між собою не корелюють.
Якщо рослину із жовтими горошинами схрестити із зеленими (батьківське покоління), то в 1-му поколінні всі особини будуть одного — жовтого кольору, а у 2-му поколінні 1/4 рослин будуть зеленого кольору, решта 3/4 — жовтого. Це повністю збіглося з його розрахунками. Одна з цих ознак (в цьому випадку жовтий колір) є домінантною, а інша (зелений колір) є рецесивною.
В 1863 монах завершив свої дослідження, і попри публікацію в 1866 р. в провінційному австрійському журналі його праця на тривалий час залишилася непоміченою.
Лише в 1900 році три вчених (гол. Хуго Де Фріз, нім. Карл Еріх Корренс і австрієць Еріх фон Чермак), незалежно один від одного, заново відкрили й опублікували закони Менделя, з посиланням на Ґреґора Менделя. В 1909 данський біолог , що ввів термін ген, назвав різні форми генів, що визначають відмінності за однією з ознак, алелями.
Взаємодія алельних генів
Взаємодія алельних генів проявляється у формі:
- Повне домінування — взаємодія двох алелів одного гена, коли домінантний алель повністю виключає прояв дії рецесивного алеля. У фенотипі присутня тільки ознака, що задається домінантним алелем. Повне домінування спостерігається у першому законі Менделя.
- Неповне домінування (проміжне успадкування) - один з видів взаємодії алельних генів, при якому один алель гена неповністю домінує над іншим.
- Кодомінування — рівнозначність вияву у фенотипі обох алелів гена за одночасної наявності їх у гетерозиготі. Прикладом кодомінування є 4-та група крові за . У людей з 4 групою крові (записують так «АВ») проявляються ознаки й 2-ї, і 3-ї груп крові.
- Наддомінування — прояв домінантного алеля в гетерозиготному стані іноді сильніший, ніж у гомозиготному (АА
Аа
аа).
Взаємодії неалельних генів
Неалельні гени — гени різних алельних пар. Вони, відповідно, визначають різні варіанти ознак і характеризуються протилежними, порівняно з алельними генами, властивостями.
Для неалельних генів характерний інший вид взаємодії, а саме:
- Комплементарність — тип взаємодії неалельних генів, при якому один домінантний ген доповнює дію іншого, неалельного йому, домінантного гена. Гени, що взаємодіють за такою схемою, називають комплементарними. При комплементарності розщеплення за фенотипом від схрещування двох гетерозигот відповідає співвідношенню 9:6:1 або 9:3:4 або 9:7, у деяких випадках — 9:3:3:1. Вперше такого роду взаємодію виявлено в запашного горошку (Lathyrus odoratus) на прикладі кольору віночка квітки. Квіти мали колір, якщо в генотипі були наявні обидва домінантних гени А і В, оскільки наявність пігменту контролювалася двома ферментами - відповідними продуктами генів. У людини за типом комплементарності успадковується здатність до синтезу інтерферону.
- Епістаз — тип взаємодії неалельних генів, за якого один ген здатен пригнічувати дію іншого. Ген, який пригнічує, називають епістатичним, а ген, дія якого пригнічується — гіпостатичним. Так, у курей домінантний алель гена С зумовлює розвиток пігменту, але домінантний алель іншого гена І є його супресором. Тому кури, навіть ті, що мають домінантний алель гена кольору, за наявності супресора виявляються білими. Особини, які мають у генотипі алелі І_С_ , білі, а з генотипом ііСС_ — пігментовані. Отже, білий колір курей може бути зумовлений як відсутністю домінантного алеля гена пігментації, так і наявністю домінантного алеля гена, який зумовлює явище епістазу (пригнічення) гена пігментації;
- Полімерія — тип взаємодії неалельних генів, за якого гени можуть впливати на одну й ту саму ознаку, посилюючи її прояв. Такі гени називаються однозначними, або полімерними, а ознаки, які ними визначаються, — полігенними. У цьому разі два і більше домінантних алелів однаковою мірою впливають на розвиток однієї й тієї самої ознаки. Полімерні гени заведено позначати однією літерою з цифровими індексами (А1, А2, А3, А4), при чому, кожен наступний ген виявляє сильнішу ознаку за попередній (А1
А2
А3).
- Плейотропія (від грецьких слів pleio — «багато» і trepein — «вплив») — це залежність кількох ознак від одного гена, тобто множинна дія одного гена. У людини відома спадкова хвороба — арахнодактилія («павучі пальці» — дуже тонкі і довгі пальці), або синдром Марфана. Ген, який відповідає за цю хворобу, викликає порушення розвитку сполучної тканини й одночасно впливає на виникнення кількох ознак: порушення будови кришталика ока, аномалії у серцево-судинній системі.
Див. також
Примітки
- Барціховський, Віктор В'ячеславович (2011). Медична біологія (українська) . м. Київ, вул. Стрілецька, 28: ВСВ "Медицина". с. 54. ISBN .
- Asimov, Isaac (1972). The Intelligent Man's Guide to Science (англійською) . Basic Books Inc. ISBN .
Література
- В. О. Мотузний Біологія: навч. посіб. / За ред. О. В. Костильова. — 2-ге вид., стер. — К.: Світ успіху, 2009. — 751 с. (С.?)
Посилання
- Алелі [ 27 вересня 2020 у Wayback Machine.] // ВУЕ
- ALFRED: The ALlele FREquency Database [ 2 листопада 2011 у Wayback Machine.]
- EHSTRAFD.org — Earth Human STR Allele Frequencies Database
![]() | Це незавершена стаття з генетики. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Alelni geni aleli vid lat allelos protilezhnij parni geni sho zajmayut odni j ti sami lokusi gomologichnih hromosom i viznachayut alternativni vzayemoviklyuchni stani tiyeyi samoyi oznaki Traplyayutsya v mezhah odniyeyi populyaciyi organizmiv ta viznachayut rizni fenotipi cih organizmiv Zagalna harakteristikaAlelni geni zajmayut odnakove polozhennya v hromosomah odniyeyi pari gomologichnih hromosomah i viznachayut rizni stani pevnih oznak napriklad visokij chi nizkij zrist svitlij abo chornij kolir volossya blakitnij abo karij kolir ochej a takozh mozhut viznachati taki anomaliyi yak albinizm neproporcijne roztashuvannya tih chi inshih chastin tila organiv neridko traplyayutsya j vidnosno riznobarvnij kolir nigtiv ochej najbilsh rozpovsyudzhenim yavishem ye zmina koloru ochej sho ne vplivaye na yakist zoru V osobin pevnogo vidu alelni geni mozhut buti v riznih poyednannyah Yaksho organizm diployidnij tobto kozhna hromosoma maye paru to vin mozhe mati abo dva odnakovi aleli pevnogo gena abo rizni U kozhnij klitini diployidnogo organizmu bud yakij gen predstavlenij dvoma alelyami odin z yakih organizm oderzhav vid batka a inshu vid materi vinyatok stanovlyat lishe statevi klitini v yakih mistitsya lishe odin alel cogo gena Rizni alelni geni mayut riznij stupin zdatnosti do zmini strukturi Rozriznyayut stijki aleli mutaciyi yakih sposterigayutsya vidnosno ridko i nestijki mutaciyi yakih vidbuvayutsya znachno chastishe Yaksho genotip osobini mistit dvi rizni aleli osoba geterozigota proyav oznaki zalezhit tilki vid odnogo z nih dominantnogo Recesivnij alel vplivaye na fenotip tilki yaksho perebuvaye v oboh hromosomah osoba gomozigota Dominantnij alel ye silnishim vid recesivnogo i tomu osoba uspadkuye oznaku vid dominantnogo alelya U skladnishih vipadkah sposterigayutsya inshi vidi alelnih vzayemodij Dominantnij gen alel gen yakij proyavlyayetsya u fenotipi geterozigotnogo organizmu Recesivnij gen alel gen yakij ne proyavlyayetsya u fenotipi geterozigotnogo organizmu Dominantnij i recesivnij aleli odnogo gena poznachayutsya odnakovoyu literoyu latinskogo alfavitu ale dominantnij alel pishut z velikoyi literi A a recesivnij malenkoyu a Istoriya vidkrittyaMendel V 60 h rokah XIX stolittya avstrijskij monah Gregor Jogann Mendel zacikavivsya shreshuvannyam gorohu sho mav rizni oznaki Vin virishiv sho varto skoncentruvatisya na kilkoh vidminnostyah nehtuyuchi reshtoyu Vin pochav provoditi selekciyu za troma oznakami faktorami kolir goroshin zelenij zhovtij zovnishnij viglyad gladenkij zmorshkuvatij dovzhina steblini dovga korotka Vin doslidiv peredachu cih harakteristik vid pokolinnya do pokolinnya skrupulozno zapisuyuchi rezultati Mendel doslidiv sho dlya kozhnogo faktora isnuye po dvi formi i sho rizni faktori mizh soboyu ne korelyuyut Yaksho roslinu iz zhovtimi goroshinami shrestiti iz zelenimi batkivske pokolinnya to v 1 mu pokolinni vsi osobini budut odnogo zhovtogo koloru a u 2 mu pokolinni 1 4 roslin budut zelenogo koloru reshta 3 4 zhovtogo Ce povnistyu zbiglosya z jogo rozrahunkami Odna z cih oznak v comu vipadku zhovtij kolir ye dominantnoyu a insha zelenij kolir ye recesivnoyu V 1863 monah zavershiv svoyi doslidzhennya i popri publikaciyu v 1866 r v provincijnomu avstrijskomu zhurnali jogo pracya na trivalij chas zalishilasya nepomichenoyu Lishe v 1900 roci tri vchenih gol Hugo De Friz nim Karl Erih Korrens i avstriyec Erih fon Chermak nezalezhno odin vid odnogo zanovo vidkrili j opublikuvali zakoni Mendelya z posilannyam na Gregora Mendelya V 1909 danskij biolog sho vviv termin gen nazvav rizni formi geniv sho viznachayut vidminnosti za odniyeyu z oznak alelyami Vzayemodiya alelnih genivVzayemodiya alelnih geniv proyavlyayetsya u formi Povne dominuvannya vzayemodiya dvoh aleliv odnogo gena koli dominantnij alel povnistyu viklyuchaye proyav diyi recesivnogo alelya U fenotipi prisutnya tilki oznaka sho zadayetsya dominantnim alelem Povne dominuvannya sposterigayetsya u pershomu zakoni Mendelya Nepovne dominuvannya promizhne uspadkuvannya odin z vidiv vzayemodiyi alelnih geniv pri yakomu odin alel gena nepovnistyu dominuye nad inshim Kodominuvannya rivnoznachnist viyavu u fenotipi oboh aleliv gena za odnochasnoyi nayavnosti yih u geterozigoti Prikladom kodominuvannya ye 4 ta grupa krovi za U lyudej z 4 grupoyu krovi zapisuyut tak AV proyavlyayutsya oznaki j 2 yi i 3 yi grup krovi Naddominuvannya proyav dominantnogo alelya v geterozigotnomu stani inodi silnishij nizh u gomozigotnomu AA lt displaystyle lt Aa gt displaystyle gt aa Vzayemodiyi nealelnih genivNealelni geni geni riznih alelnih par Voni vidpovidno viznachayut rizni varianti oznak i harakterizuyutsya protilezhnimi porivnyano z alelnimi genami vlastivostyami Dlya nealelnih geniv harakternij inshij vid vzayemodiyi a same Komplementarnist tip vzayemodiyi nealelnih geniv pri yakomu odin dominantnij gen dopovnyuye diyu inshogo nealelnogo jomu dominantnogo gena Geni sho vzayemodiyut za takoyu shemoyu nazivayut komplementarnimi Pri komplementarnosti rozsheplennya za fenotipom vid shreshuvannya dvoh geterozigot vidpovidaye spivvidnoshennyu 9 6 1 abo 9 3 4 abo 9 7 u deyakih vipadkah 9 3 3 1 Vpershe takogo rodu vzayemodiyu viyavleno v zapashnogo goroshku Lathyrus odoratus na prikladi koloru vinochka kvitki Kviti mali kolir yaksho v genotipi buli nayavni obidva dominantnih geni A i V oskilki nayavnist pigmentu kontrolyuvalasya dvoma fermentami vidpovidnimi produktami geniv U lyudini za tipom komplementarnosti uspadkovuyetsya zdatnist do sintezu interferonu Epistaz tip vzayemodiyi nealelnih geniv za yakogo odin gen zdaten prignichuvati diyu inshogo Gen yakij prignichuye nazivayut epistatichnim a gen diya yakogo prignichuyetsya gipostatichnim Tak u kurej dominantnij alel gena S zumovlyuye rozvitok pigmentu ale dominantnij alel inshogo gena I ye jogo supresorom Tomu kuri navit ti sho mayut dominantnij alel gena koloru za nayavnosti supresora viyavlyayutsya bilimi Osobini yaki mayut u genotipi aleli I S bili a z genotipom iiSS pigmentovani Otzhe bilij kolir kurej mozhe buti zumovlenij yak vidsutnistyu dominantnogo alelya gena pigmentaciyi tak i nayavnistyu dominantnogo alelya gena yakij zumovlyuye yavishe epistazu prignichennya gena pigmentaciyi Polimeriya tip vzayemodiyi nealelnih geniv za yakogo geni mozhut vplivati na odnu j tu samu oznaku posilyuyuchi yiyi proyav Taki geni nazivayutsya odnoznachnimi abo polimernimi a oznaki yaki nimi viznachayutsya poligennimi U comu razi dva i bilshe dominantnih aleliv odnakovoyu miroyu vplivayut na rozvitok odniyeyi j tiyeyi samoyi oznaki Polimerni geni zavedeno poznachati odniyeyu literoyu z cifrovimi indeksami A1 A2 A3 A4 pri chomu kozhen nastupnij gen viyavlyaye silnishu oznaku za poperednij A1 lt displaystyle lt A2 lt displaystyle lt A3 Plejotropiya vid greckih sliv pleio bagato i trepein vpliv ce zalezhnist kilkoh oznak vid odnogo gena tobto mnozhinna diya odnogo gena U lyudini vidoma spadkova hvoroba arahnodaktiliya pavuchi palci duzhe tonki i dovgi palci abo sindrom Marfana Gen yakij vidpovidaye za cyu hvorobu viklikaye porushennya rozvitku spoluchnoyi tkanini j odnochasno vplivaye na viniknennya kilkoh oznak porushennya budovi krishtalika oka anomaliyi u sercevo sudinnij sistemi Div takozhMnozhinnij alelizm Zakoni Mendelya Hromosomna teoriya spadkovosti Genetika Shreshuvannya GibridPrimitkiBarcihovskij Viktor V yacheslavovich 2011 Medichna biologiya ukrayinska m Kiyiv vul Strilecka 28 VSV Medicina s 54 ISBN 978 617 505 146 7 Asimov Isaac 1972 The Intelligent Man s Guide to Science anglijskoyu Basic Books Inc ISBN 0 465 00472 5 LiteraturaV O Motuznij Biologiya navch posib Za red O V Kostilova 2 ge vid ster K Svit uspihu 2009 751 s ISBN 978 966 8352 46 1 S PosilannyaAleli 27 veresnya 2020 u Wayback Machine VUE ALFRED The ALlele FREquency Database 2 listopada 2011 u Wayback Machine EHSTRAFD org Earth Human STR Allele Frequencies Database Ce nezavershena stattya z genetiki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi