1. Skema interaksi antar gen

2. Jenis dominasi

3. Gen komplementer

4. Genotipe mencit, manifestasi fenotipik hasil persilangan

1. Perkembangan sifat apa pun pada organisme merupakan konsekuensinya interaksi kompleks antar gen, lebih tepatnya, antara produk aktivitasnya - protein enzim. Interaksi ini dapat direpresentasikan sebagai berikut skema:

interaksi gen dari satu pasangan alel:

Dominasi tidak lengkap;

Dominasi;

Dominasi berlebihan;

kodominan;

Interaksi gen dari pasangan alel yang berbeda:

Tindakan pelengkap;

epistasis;

Polimerisme.

Dominasi terjadi ketika satu alel suatu gen menyembunyikan sepenuhnya keberadaan alel lainnya. Namun, tampaknya kehadiran alel resesif paling sering mempunyai efek tertentu dan biasanya seseorang menghadapi berbagai tingkat dominasi tidak lengkap. Jelas, zuo dijelaskan oleh fakta bahwa alel dominan bertanggung jawab atas bentuk aktif protein enzim, dan alel resesif sering kali menentukan protein enzim yang sama, tetapi dengan aktivitas enzimatik yang berkurang. Fenomena ini diwujudkan dalam bentuk heterozigot berupa dominasi tidak lengkap.

Dominasi berlebihan adalah bahwa alel dominan dalam keadaan heterozigot terkadang memiliki manifestasi yang lebih kuat daripada dalam keadaan homozigot.

kodominan- manifestasi dalam keadaan heterozigot dari sifat-sifat yang ditentukan oleh kedua alel. Misalnya, masing-masing gen alelik mengkode protein tertentu, dan dalam organisme heterozigot keduanya disintesis. Dalam kasus seperti itu, heterozigositas dapat ditentukan melalui penelitian biokimia tanpa melakukan persilangan analitis.

Metode ini sudah tersebar luas dalam konsultasi genetik medis untuk mengidentifikasi pembawa gen heterozigot yang menyebabkan penyakit metabolik. Golongan darah diwariskan pada manusia berdasarkan jenis kodominannya.

3. Timbul hubungan yang kompleks antar pasangan gen nonalel(aksi komplementer, epistasis, polimerisasi, dll.).

Komplementer dipanggil gen yang saling melengkapi. Contohnya adalah menyilangkan dua ras kacang manis yang memiliki pohon willow putih:

Hibrida generasi pertama ternyata bukan berwarna putih, melainkan merah-ungu;

Pada generasi kedua, ditemukan perpecahan tak terduga dalam rasio 9:7.

Analisis genetik menunjukkan bahwa warna bunga kacang manis bergantung pada dua gen yang saling melengkapi. Masing-masing dari mereka dominan, namun jika tidak ada gen lain tidak menunjukkan pengaruhnya. Genotipe satu ras kacang polong berbunga putih adalah Aabb, ras lainnya adalah aaBB. Ketika disilangkan, hibridanya memiliki genotipe AaB, dan kemudian muncul warna.

Pada generasi kedua, semua tumbuhan dengan alel dominan dari kedua gen tersebut ternyata berwarna, tetapi tanaman yang hanya memiliki alel dominan dari salah satu gen, serta tanaman yang hanya memiliki alel resesif dari gen tersebut, termasuk dalam jenis yang sama, tidak berwarna.

4. Hasil yang aneh ditemukan ketika melintasi tikus hitam dan putih. Semua individu generasi pertama berwarna abu-abu. Dan pada generasi kedua, pembelahan terjadi dengan perbandingan 9:3:4. Ternyata warna bulu pada tikus juga dikendalikan oleh dua gen yang saling melengkapi. Namun berbeda dengan contoh sebelumnya, salah satu gen (A) memiliki penampakan fenotipiknya sendiri, sedangkan gen kedua (B) diwujudkan secara fenotip hanya dengan adanya gen pertama.

Alel dominan A diperlukan untuk sintesis pigmen; jika tidak ada (aa), pigmen tidak berkembang dan hewan menjadi albino. Alel dominan B memastikan pengendapan pigmen pada rambut dalam bentuk cincin hitam, akibatnya rambut menjadi abu-abu. Jika alel dominan B tidak ada pada zigot, yaitu untuk gen ini hewan memiliki genotipe bb, maka jika ada alel dominan A, pigmen pada rambut disimpan secara merata dan menjadi berwarna hitam.

Albino yang diambil dalam percobaan adalah homozigot untuk gen warna resesif dan gen dominan untuk distribusi pigmen zonal (aaBB). Tikus hitam homozigot untuk gen warna dominan dan gen distribusi pigmen resesif (Aabb). Tikus di F1 memiliki konstitusi genetik AaBb dan memperoleh warna abu-abu.

Untuk memahami pola yang dicatat, disarankan untuk menuliskan genotipe mencit dari F2 pada grid dan memastikan bahwa untuk individu dengan dua gen dominan (AABB), frekuensi kemunculannya adalah 9/16 (semuanya berwarna abu-abu. ), untuk individu dengan alel dominan gen pertama dan resesif kedua (Aabb) - 3/16 (hitam). Terakhir, perbandingan keturunan yang hanya menerima alel resesif dari gen pertama dan dominan gen kedua (aaBB), serta individu yang membawa alel resesif dari kedua gen (aabb), adalah 3/16 + 1/16, yaitu. 16/4 (putih) . Kasus pewarisan serupa terjadi pada banyak spesies hewan dan tumbuhan.

Sekarang mari kita beralih ke masalah interaksi gen non-alelik. Jika perkembangan suatu sifat dikendalikan oleh lebih dari satu pasang gen, berarti sifat tersebut berada di bawah kendali poligenik. Beberapa jenis utama interaksi gen telah ditetapkan: saling melengkapi, epistasis, polimerisasi, dan pleiotropi.

Kasus pertama interaksi non-alelik digambarkan sebagai contoh penyimpangan hukum Mendel oleh ilmuwan Inggris W. Betson dan R. Punnett pada tahun 1904 ketika mempelajari pewarisan bentuk jengger pada ayam. Ras ayam yang berbeda memiliki bentuk jengger yang berbeda pula. Wyandottes memiliki puncak papiler yang rendah dan teratur yang dikenal sebagai “puncak mawar”. Brahma dan beberapa ayam aduan memiliki jambul yang sempit dan tinggi dengan tiga ketinggian memanjang - “berbentuk kacang”. Leghorn memiliki jambul sederhana atau berbentuk daun yang terdiri dari satu pelat vertikal. Analisis hibridologi menunjukkan bahwa jambul sederhana berperilaku sebagai sifat resesif sepenuhnya dalam kaitannya dengan roseate dan pisiform. Pemisahan pada F 2 sesuai dengan rumus 3:1. Saat menyilangkan ras dengan jambul berbentuk mawar dan berbentuk kacang, hibrida generasi pertama mengembangkan bentuk jambul yang benar-benar baru, mengingatkan pada setengah biji kenari, dan oleh karena itu jambul tersebut adalah disebut “berbentuk kacang”. Saat menganalisis generasi kedua, ditemukan bahwa rasio berbagai bentuk sisir pada F 2 sesuai dengan rumus 9: 3: 3: 1, yang menunjukkan sifat persilangan dihibrid. Skema persilangan dikembangkan untuk menjelaskan mekanisme pewarisan sifat ini.

Dua gen non-alelik berperan dalam menentukan bentuk jengger pada ayam. Gen R yang dominan mengontrol perkembangan jambul mawar, dan gen P yang dominan mengontrol perkembangan jambul pisiformis. Kombinasi alel resesif gen rrpp ini menyebabkan berkembangnya sisir sederhana. Sisir berbentuk kacang berkembang ketika kedua gen dominan terdapat dalam genotipe.

Pewarisan bentuk jengger pada ayam dapat dikaitkan dengan interaksi gen non-alel yang saling melengkapi. Gen komplementer, atau tambahan, adalah gen yang, ketika bekerja sama dalam suatu genotipe dalam keadaan homo atau heterozigot, menentukan perkembangan suatu sifat baru. Tindakan setiap gen secara individual mereproduksi sifat salah satu orang tuanya.

Diagram yang menggambarkan interaksi gen non-alelik,
menentukan bentuk jengger pada ayam

Pewarisan gen yang menentukan bentuk jengger pada ayam sepenuhnya sesuai dengan skema persilangan dihibrid, karena mereka berperilaku independen selama pendistribusian. Perbedaan dari persilangan dihibrid konvensional hanya muncul pada tingkat fenotipik dan bermuara pada hal berikut:

1. Hibrida F 1 tidak mirip dengan salah satu induknya dan memiliki sifat baru;
2. Pada F 2, muncul dua kelas fenotipik baru yang dihasilkan dari interaksi alel dominan (sisir kacang) atau alel resesif (sisir sederhana) dari dua gen independen.

Mekanisme interaksi yang saling melengkapi dipelajari secara detail menggunakan contoh pewarisan warna mata pada Drosophila. Warna merah mata pada lalat tipe liar ditentukan oleh sintesis dua pigmen secara simultan - coklat dan merah cerah, yang masing-masing dikendalikan oleh gen dominan. Mutasi yang mempengaruhi struktur gen ini menghalangi sintesis salah satu pigmen atau pigmen lainnya. Jadi, mutasi resesif cokelat(gen terletak pada kromosom ke-2) menghambat sintesis pigmen merah cerah, dan oleh karena itu homozigot untuk mutasi ini memiliki mata coklat. Mutasi resesif kirmizi(gen terletak pada kromosom 3) mengganggu sintesis pigmen coklat, dan karenanya homozigot pertama memiliki mata merah cerah. Ketika kedua gen mutan secara bersamaan hadir dalam genotipe dalam keadaan homozigot, kedua pigmen tidak diproduksi dan lalat memiliki mata putih.

Dalam contoh interaksi komplementer gen non-alel yang dijelaskan, rumus pembelahan fenotipik pada F 2 adalah 9:3:3:1. Pemisahan tersebut diamati jika gen yang berinteraksi secara individual memiliki manifestasi fenotipik yang berbeda dan tidak bertepatan dengan manifestasi fenotipik yang berbeda. fenotip homozigot resesif. Jika kondisi ini tidak terpenuhi, hubungan fenotip lainnya akan terjadi pada F2.

Misalnya, ketika menyilangkan dua varietas labu kuning dengan bentuk buah bulat, hibrida generasi pertama memiliki ciri baru - buah pipih atau berbentuk cakram. Saat menyilangkan hibrida satu sama lain di F 2, terjadi pembelahan dengan perbandingan 9 berbentuk cakram: 6 bulat: 1 memanjang.

Analisis diagram menunjukkan bahwa dua gen non-alel dengan manifestasi fenotipik yang sama (bentuk bulat) berperan dalam menentukan bentuk buah. Interaksi alel dominan gen tersebut memberikan bentuk berbentuk cakram, interaksi alel resesif memberikan bentuk memanjang.

Contoh lain interaksi komplementer diberikan oleh pewarisan warna bulu pada tikus. Warna abu-abu liar ditentukan oleh interaksi dua gen dominan. Gen A bertanggung jawab atas keberadaan pigmen, dan gen DI DALAM- karena distribusinya yang tidak merata. Jika genotipe hanya mengandung gen A (A-bb), kemudian tikus diberi warna hitam seragam. Andai saja gen itu ada DI DALAM (aaB-), maka pigmen tersebut tidak diproduksi dan tikus menjadi tidak berwarna, seperti resesif homozigot aabb. Tindakan gen ini mengarah pada fakta bahwa pada F2 pembelahan fenotipik sesuai dengan rumus 9:3:4.

F 2

	AB	Ab	aB	ab
AB	AABB ser.	AABb ser.	AaBB ser.	AaBb ser.
Ab	AABb ser.	AAbb hitam	AaBb ser.	Aabb hitam
aB	AaBB ser.	AaBb ser.	aaBB putih	aaBb putih
ab	AaBb ser.	Aabb hitam	aaBb putih	aabb putih

F 2: 9 ser. : 3 hitam : 4bel.

Interaksi komplementer juga telah dijelaskan dalam pewarisan warna bunga pada kacang manis. Sebagian besar varietas tanaman ini memiliki bunga berwarna ungu dengan sayap ungu yang merupakan ciri khas ras liar Sisilia, namun ada juga varietas yang berwarna putih. Dengan menyilangkan tumbuhan berbunga ungu dengan tumbuhan berbunga putih, Betson dan Punnett menemukan bahwa warna ungu pada bunga mendominasi sepenuhnya atas putih, dan pada F 2 diamati perbandingan 3:1 tanaman menghasilkan keturunan yang hanya terdiri dari tanaman berbunga berwarna. Penyerbukan sendiri tanaman F 1 menghasilkan keturunan yang terdiri dari dua kelas fenotipik: berbunga berwarna dan tidak berwarna dengan perbandingan 9/16:7/16.

Hasil yang diperoleh dijelaskan oleh interaksi komplementer dua pasang gen non-alel yang alel dominannya ( DENGAN Dan R) secara individu tidak mampu memastikan perkembangan warna ungu, serta alel resesifnya ( ssrr). Pewarnaan muncul hanya jika kedua gen dominan terdapat dalam genotipe, interaksi yang menjamin sintesis pigmen.

ungu
F 2

	CP	Cp	cP	cp
CP	PKC ungu	CCP ungu	PKC ungu	PKC ungu
Cp	CCP ungu	CCpp putih	PKC ungu	CCpp putih
cP	PKC ungu	PKC ungu	ccPP putih	ccPp putih
cp	PKC ungu	CCpp putih	ccPp putih

F 2 : 9 ungu : 7bel.

Pada contoh di atas, rumus pemisahan pada F 2 adalah 9:7 karena tidak adanya alel dominan kedua gen yang memiliki manifestasi fenotipiknya masing-masing. Namun hasil yang sama diperoleh jika gen dominan yang berinteraksi mempunyai manifestasi fenotipik yang sama. Misalnya, ketika menyilangkan dua varietas jagung berbiji ungu di F 1, semua hibrida berbiji kuning, dan di F 2 terjadi pemisahan 9/16 kuning. : 16/7 kekerasan.

Epistasis- jenis interaksi non-alel lainnya, di mana aksi satu gen ditekan oleh gen non-alel lainnya. Gen yang mencegah ekspresi gen lain disebut epistatik, atau penekan, dan gen yang tindakannya ditekan disebut hipostatik. Baik gen dominan maupun resesif dapat bertindak sebagai gen epistatik (masing-masing epistasis dominan dan resesif).

Contoh epistasis dominan adalah pewarisan warna bulu pada kuda dan warna buah pada labu. Pola pewarisan kedua sifat ini tentu sama.

F 2

	C.B.	Cb	cB	cb
C.B.	CCBB ser.	CCBB ser.	CCBB ser.	CcBb ser.
Cb	CCBb ser.	CCbb ser.	CcBb ser.	CCBB ser.
cB	CCBB ser.	CcBb ser.	ccBB hitam	ccBb hitam
cb	CcBb ser.	CCBB ser.	ccBb hitam	ccbb merah

F 2: 12 ser. : 3 hitam : 1 merah

Diagram menunjukkan bahwa gen dominan untuk warna abu-abu DENGAN bersifat epistatik terhadap gen dominan DI DALAM, yang menyebabkan warna hitam. Di hadapan gen DENGAN gen DI DALAM tidak menunjukkan efeknya, dan oleh karena itu hibrida F 1 membawa sifat yang ditentukan oleh gen epistatik. Pada F 2, kelas dengan kedua gen dominan bergabung secara fenotip (warna abu-abu) dengan kelas yang hanya mewakili gen epistatik (16/12). Warna hitam muncul pada keturunan hibrida 3/16 yang genotipenya tidak memiliki gen epistatik. Dalam kasus resesif homozigot, tidak adanya gen penekan memungkinkan munculnya gen resesif c, yang menyebabkan berkembangnya warna merah.

Epistasis dominan juga telah dijelaskan dalam pewarisan warna bulu pada ayam. Warna bulu putih pada ayam Leghorn mendominasi warna bulu ayam ras hitam, berbintik dan ras berwarna lainnya. Namun, warna putih pada ras lain (misalnya Plymouth Rocks) bersifat resesif terhadap warna bulu. Persilangan antara individu yang dominan warna putihnya dengan individu yang dominan warna putihnya resesif pada F 1 menghasilkan keturunan berwarna putih. Di F2, rasio pemisahan 13:3 diamati.

Analisis diagram menunjukkan bahwa dua pasang gen non-alelik berperan dalam menentukan warna bulu pada ayam. Gen dominan dari satu pasangan ( SAYA) bersifat epistatik terhadap gen dominan dari pasangan lainnya, menyebabkan perkembangan warna ( C). Dalam hal ini, hanya individu yang genotipenya mengandung gen tersebut yang memiliki bulu berwarna DENGAN, tetapi tidak memiliki gen epistatik SAYA. Pada homozigot resesif ccii tidak ada gen epistatik, tetapi mereka tidak memiliki gen yang menjamin produksi pigmen ( C), itulah sebabnya warnanya putih.

Sebagai contoh epistasis resesif kita dapat mempertimbangkan situasi gen albinisme pada hewan (lihat skema pewarisan warna bulu pada tikus di atas). Kehadiran dua alel gen albinisme dalam genotipe ( ahh) tidak memungkinkan munculnya gen warna dominan ( B) - genotipe aaB-.

Jenis interaksi polimer pertama kali didirikan oleh G. Nielsen-Ehle saat mempelajari pewarisan warna biji gandum. Saat menyilangkan varietas gandum berbiji merah dengan varietas berbiji putih pada generasi pertama, hasil hibridanya berwarna, tetapi warnanya merah jambu. Pada generasi kedua, hanya 1/16 keturunannya yang memiliki warna butiran merah dan 1/16 berbutir putih; sisanya memiliki warna sedang dengan tingkat keparahan sifat yang bervariasi (dari merah muda pucat hingga merah muda tua). Analisis segregasi pada F2 menunjukkan bahwa dua pasang gen non-alelik terlibat dalam penentuan warna butiran, yang pengaruhnya dirangkum. Derajat keparahan warna merah tergantung pada jumlah gen dominan dalam genotipe.

Gen polimer biasanya dilambangkan dengan huruf yang sama dengan penambahan indeks, sesuai dengan jumlah gen non-alel.

Pengaruh gen dominan pada persilangan tertentu bersifat aditif, karena penambahan salah satu gen tersebut akan meningkatkan perkembangan sifat tersebut.

F 2

	SEBUAH 1 SEBUAH 2	SEBUAH 1 dan 2	sebuah 1A 2	sebuah 1 sebuah 2
SEBUAH 1 SEBUAH 2	SEBUAH 1 SEBUAH 1 SEBUAH 2 SEBUAH 2 merah	SEBUAH 1 SEBUAH 1 SEBUAH 2 Aa 2 merah muda cerah	SEBUAH 1 sebuah 1 SEBUAH 2 SEBUAH 2 merah muda cerah	SEBUAH 1 sebuah 1 SEBUAH 2 sebuah 2 berwarna merah muda
SEBUAH 1 dan 2	SEBUAH 1 SEBUAH 1 SEBUAH 2 sebuah 2 merah muda cerah	SEBUAH 1 SEBUAH 1 sebuah 2 sebuah 2 berwarna merah muda	SEBUAH 1 sebuah 1 SEBUAH 2 sebuah 2 berwarna merah muda	SEBUAH 1 sebuah 1 sebuah 2 sebuah 2 merah muda pucat.
sebuah 1A 2	SEBUAH 1 sebuah 1 SEBUAH 2 SEBUAH 2 merah muda cerah	SEBUAH 1 sebuah 1 SEBUAH 2 sebuah 2 berwarna merah muda	sebuah 1 sebuah 1 SEBUAH 2 SEBUAH 2 berwarna merah muda	sebuah 1 sebuah 1 SEBUAH 2 sebuah 2 merah muda pucat.
sebuah 1 sebuah 2	SEBUAH 1 sebuah 1 SEBUAH 2 sebuah 2 berwarna merah muda	SEBUAH 1 sebuah 1 sebuah 2 sebuah 2 merah muda pucat.	sebuah 1 sebuah 1 SEBUAH 2 sebuah 2 merah muda pucat.	sebuah 1 sebuah 1 sebuah 2 sebuah 2 putih

F 2: 15 warna : 1 putih

Jenis polimerisasi yang dijelaskan, di mana tingkat perkembangan suatu sifat bergantung pada dosis gen dominan, disebut kumulatif. Jenis pewarisan ini umum terjadi pada sifat-sifat kuantitatif, termasuk warna, karena intensitasnya ditentukan oleh jumlah pigmen yang dihasilkan. Jika kita tidak memperhitungkan derajat ekspresi warna, maka perbandingan tumbuhan berwarna dan tidak berwarna pada F2 sesuai dengan rumus 15:1.

Namun, dalam beberapa kasus polimer tidak disertai dengan efek kumulatif. Contohnya adalah pewarisan bentuk benih di dalam dompet penggembala. Persilangan dua ras, yang satu buahnya berbentuk segitiga, dan yang lainnya bulat telur, pada generasi pertama menghasilkan hibrida dengan bentuk buah segitiga, dan pada generasi kedua, perpecahan kedua sifat tersebut diamati dengan perbandingan 15 segitiga. : 1 butir telur.

Kasus pewarisan ini berbeda dari yang sebelumnya hanya pada tingkat fenotipik: tidak adanya efek kumulatif dengan peningkatan dosis gen dominan menentukan ekspresi sifat yang sama (bentuk buah segitiga) terlepas dari jumlahnya di dalam. genotip.

Interaksi gen non-alelik juga mencakup fenomena tersebut pleiotropi— berbagai tindakan suatu gen, pengaruhnya terhadap perkembangan beberapa sifat. Efek pleiotropik gen adalah akibat dari kelainan metabolisme serius yang disebabkan oleh struktur mutan gen tertentu.

Misalnya, sapi Irish Dexter berbeda dengan sapi Kerry, yang asal usulnya serupa, karena memiliki kaki dan kepala yang lebih pendek, namun pada saat yang sama memiliki kualitas daging dan kemampuan penggemukan yang lebih baik. Saat menyilangkan sapi dan sapi jantan ras Dexter, 25% anak sapi memiliki ciri-ciri ras Kerry, 50% mirip dengan ras Dexter, dan pada 25% kasus sisanya, terjadi keguguran anak sapi jelek berbentuk bulldog. Analisis genetik memungkinkan untuk menetapkan bahwa penyebab kematian sebagian keturunannya adalah transisi ke keadaan homozigot dari mutasi dominan yang menyebabkan keterbelakangan kelenjar pituitari. Pada heterozigot, gen ini menyebabkan munculnya ciri dominan berupa kaki pendek, kepala pendek, dan peningkatan kemampuan menyimpan lemak. Pada homozigot, gen ini memiliki efek mematikan, yaitu. sehubungan dengan kematian keturunannya, ia berperilaku seperti gen resesif.

Efek mematikan ketika berpindah ke keadaan homozigot merupakan karakteristik dari banyak mutasi pleiotropik. Jadi, pada rubah, gen dominan yang mengontrol warna bulu platinum dan muka putih, yang tidak memiliki efek mematikan pada heterozigot, menyebabkan kematian embrio homozigot pada tahap awal perkembangan. Situasi serupa terjadi ketika mewarisi warna bulu abu-abu pada domba Shirazi dan keterbelakangan sisik pada ikan mas cermin. Efek mutasi yang mematikan mengarah pada fakta bahwa hewan dari ras ini hanya dapat menjadi heterozigot dan, selama persilangan intrabreed, menghasilkan pemisahan dengan perbandingan 2 mutan: 1 normal.

F 1
F 1: 2 papan. : 1 hitam

Namun, sebagian besar gen mematikan bersifat resesif, dan individu yang heterozigot memiliki fenotipe normal. Kehadiran gen-gen tersebut pada orang tua dapat dinilai dari munculnya keturunan homozigot aneh, aborsi, dan bayi lahir mati. Paling sering, hal ini diamati pada persilangan yang berkerabat dekat, di mana orang tua memiliki genotipe yang serupa, dan kemungkinan mutasi berbahaya berubah menjadi keadaan homozigot cukup tinggi.

Drosophila memiliki gen pleiotropik dengan efek mematikan. Jadi, gen dominan Keriting- sayap terbalik, Bintang- mata berbintang, Takik- tepi sayap yang bergerigi dan sejumlah sayap lainnya dalam keadaan homozigot menyebabkan kematian lalat pada tahap awal perkembangannya.

Mutasi resesif yang diketahui putih, pertama kali ditemukan dan dipelajari oleh T. Morgan, juga memiliki efek pleiotropik. Dalam keadaan homozigot, gen ini menghambat sintesis pigmen mata (mata putih), mengurangi kelangsungan hidup dan kesuburan lalat serta mengubah bentuk testis pada jantan.

Pada manusia, contoh pleiotropi adalah penyakit Marfan (spider finger syndrome, atau arachnodactyly), yang disebabkan oleh gen dominan yang menyebabkan peningkatan pertumbuhan jari. Pada saat yang sama, ia mendeteksi kelainan pada lensa mata dan kelainan jantung. Penyakit ini terjadi dengan latar belakang peningkatan kecerdasan, itulah sebabnya disebut penyakit orang hebat. A. Lincoln dan N. Paganini menderita karenanya.

Efek pleiotropik suatu gen tampaknya mendasari variasi korelatif, di mana perubahan pada satu sifat menyebabkan perubahan pada sifat lainnya.

Interaksi gen non-alel juga harus mencakup pengaruh gen pengubah yang melemahkan atau meningkatkan fungsi gen struktural utama yang mengontrol perkembangan suatu sifat. Pada Drosophila, diketahui gen pengubah yang memodifikasi proses venasi sayap. Setidaknya ada tiga gen pengubah yang diketahui mempengaruhi jumlah pigmen merah pada bulu sapi, akibatnya warna bulu berbagai ras berkisar dari ceri hingga coklat kekuningan. Pada manusia, gen pengubah mengubah warna mata, menambah atau mengurangi intensitasnya. Tindakan mereka menjelaskan perbedaan warna mata pada satu orang.

Adanya fenomena interaksi gen menyebabkan munculnya konsep-konsep seperti “lingkungan genotip” dan “keseimbangan gen”. Lingkungan genotipe berarti lingkungan di mana mutasi yang baru muncul terjadi, yaitu. seluruh kompleks gen yang ada dalam genotipe tertentu. Konsep “keseimbangan gen” mengacu pada hubungan dan interaksi antar gen yang mempengaruhi perkembangan suatu sifat. Gen biasanya ditunjuk dengan nama sifat yang muncul selama mutasi. Faktanya, manifestasi sifat ini seringkali merupakan akibat dari disfungsi gen di bawah pengaruh gen lain (penekan, pengubah, dll). Semakin kompleks pengendalian genetik suatu sifat, semakin banyak gen yang terlibat dalam perkembangannya, semakin tinggi variabilitas herediternya, karena mutasi gen mana pun mengganggu keseimbangan gen dan menyebabkan perubahan sifat tersebut. Oleh karena itu, untuk perkembangan normal suatu individu, tidak hanya keberadaan gen dalam genotipe yang diperlukan, tetapi juga penerapan seluruh kompleks interaksi antar-alel dan non-alel.

Komplementer adalah jenis interaksi gen non-alel di mana aksi gen dari satu pasangan alel dilengkapi dengan aksi gen dari pasangan alel lainnya, sehingga menghasilkan pembentukan sifat baru secara kualitatif.

Contoh klasik dari interaksi ini adalah pewarisan bentuk jengger pada ayam. Bentuk sisir berikut ditemukan: berbentuk daun - hasil interaksi dua gen resesif non-alel aabb; berbentuk kacang - hasil interaksi dua gen dominan non-alel A-B-; merah muda dan berbentuk kacang – dengan genotipe A-bb Dan aaB-, masing-masing.

Contoh lainnya adalah pewarisan warna bulu pada tikus. Warnanya abu-abu, putih dan hitam, dan hanya ada satu pigmen – hitam. Pembentukan warna bulu tertentu didasarkan pada interaksi dua pasang gen non-alel:

A - gen yang menentukan sintesis pigmen;

A - gen yang tidak menentukan sintesis pigmen;

B - gen yang menentukan distribusi pigmen yang tidak merata;

B - gen yang menentukan distribusi pigmen yang seragam.

Contoh interaksi komplementer pada manusia: retinoblastoma dan nefroblastoma dikodekan oleh dua pasang gen non-alel.

Kemungkinan varian pembelahan di F 2 selama interaksi komplementer: 9:3:4; 9:3:3:1; 9:7.

Epistasis

Epistasis adalah jenis interaksi gen non-alel di mana aksi gen dari satu pasangan alel ditekan oleh aksi gen dari pasangan alel lainnya.

Ada dua bentuk epistasis - dominan dan resesif. Pada epistasis dominan, gen dominan berperan sebagai gen penekan; pada epistasis resesif, gen resesif berperan sebagai gen penekan.

Contoh epistasis dominan adalah pewarisan warna bulu pada ayam. Dua pasang gen non-alelik berinteraksi:

DENGAN– gen yang menentukan warna bulu (biasanya beraneka ragam),

Dengan– gen yang tidak menentukan warna bulu,

SAYA– gen yang menekan pewarnaan,

Saya– gen yang tidak menekan warna.

Opsi pemisahan di F 2: 12:3:1, 13:3.

Pada manusia, contoh epistasis dominan adalah fermentopati (enzimopati) adalah penyakit yang disebabkan oleh kurangnya produksi enzim tertentu.

Contoh epistasis resesif adalah apa yang disebut “fenomena Bombay”: dalam keluarga dengan orang tua yang ibu bergolongan darah O dan ayah bergolongan darah A, lahirlah dua anak perempuan, salah satunya bergolongan darah AB. Para ilmuwan berasumsi bahwa ibu memiliki gen I B dalam genotipenya, namun efeknya ditekan oleh dua gen dd epistatik resesif.

Polimerisme

Polimerisme adalah jenis interaksi gen non-alel di mana beberapa gen non-alel menentukan sifat yang sama, sehingga meningkatkan manifestasinya. Fenomena ini merupakan kebalikan dari pleiotropi. Ciri-ciri kuantitatif biasanya diwariskan menurut jenis polimernya, yang menyebabkan beragamnya manifestasinya di alam.

Misalnya, warna biji-bijian gandum ditentukan oleh dua pasang gen non-alel:

Sebuah 1

sebuah 1– gen yang tidak menentukan warna merah;

Sebuah 2– gen yang menentukan warna merah;

sebuah 2– gen yang tidak menentukan warna merah.

SEBUAH 1 SEBUAH 1 SEBUAH 2 SEBUAH 2 – genotipe tanaman berbutir merah;

sebuah 1 sebuah 1 sebuah 2 sebuah 2 - genotipe tanaman dengan warna butiran putih.

Pemisahan di F 2: 15:1 atau 1:4:6:4:1.

Pada manusia, tipe polimer mewarisi karakteristik seperti tinggi badan, warna rambut, warna kulit, tekanan darah, dan kemampuan mental.

Efek posisi

Efek posisi merupakan jenis interaksi gen non-alel yang ditentukan oleh letak gen tersebut dalam genotipe.

Contohnya adalah pewarisan protein Rh- faktor (faktor Rh). 85% orang Eropa memiliki faktor Rh ( Rh+), 15% tidak memilikinya ( Rh-). Faktor Rh ditentukan oleh tiga gen dominan (C, D, E) yang terletak bersebelahan pada kromosom.

Dua orang dengan genotipe CcDDEe yang sama akan memiliki fenotipe yang berbeda tergantung pada lokasi gen alelik pada sepasang kromosom homolog: pada pilihan A terdapat banyak antigen E, tetapi sedikit antigen C; pada varian B antigen E sedikit, tetapi antigen C banyak.

Opsi A Opsi B

Saat menyilangkan alfalfa berbunga merah dengan alfalfa berbunga kuning, Fx semua tanaman ternyata memiliki bunga berwarna hijau. DI DALAM F 2 ternyata: 9/16 bunga hijau, 16/3 bunga merah, 16/3 bunga kuning, 1/16 bunga putih.

Persilangan ini menunjukkan pola segregasi dihibrid yang jelas. Oleh karena itu pembelahan terjadi sepanjang dua pasang gen. Namun dalam hal ini gen yang dominan KE(warna merah) dan DAN(warna kuning), bertindak bersama (KE + DAN), menyebabkan warna hijau pada bunga, yaitu warna hijau diperoleh sebagai hasil kerja gen yang saling melengkapi (complementary) K dan J. Jika hanya ada satu gen dominan KE menghasilkan bunga merah, satu gen DAN - kuning, hanya gen resesif ( kkzhzh) - putih.

Tindakan gen yang saling melengkapi dan saling melengkapi juga ditemukan pada hewan. Jadi, jika suatu ras ayam jengger berbentuk mawar disilangkan dengan ras ayam jengger berbentuk kacang polong, semua keturunannya akan F memiliki punggungan berbentuk kacang. DI DALAM F 2 ternyata 9/16 ekor ayam berbentuk kacang, 3/16 berbentuk mawar, 3/16 berbentuk pisiform dan 1/16 berbentuk jengger sederhana. Dalam hal ini, gen dominan R- merah muda, G - Sisir berbentuk kacang, yang menyatu, memberikan fitur baru - sisir berbentuk kacang. Satu gen R menyebabkan warna merah muda, dan satu gen G - sisir berbentuk pisiform. Jika hanya ada gen resesif (rrgg) punggungan berbentuk daun terbentuk.

Contoh mencolok dari aksi gen yang saling melengkapi adalah persilangan varietas kacang manis, yang masing-masing memiliki bunga berwarna putih. Hibrida mereka F] memiliki bunga berwarna merah cerah. DI DALAM F 2 ternyata 9/16 tanaman berbunga merah dan 16/7 berbunga putih.

Dalam contoh ini, satu varietas kacang polong berbunga putih mempunyai gen dominan A, varietas kacang polong lain dengan bunga putih memiliki gen tersebut DI DALAM. Tidak ada gen A, tidak juga gen DI DALAM Sendirian, mereka tidak menyebabkan bunga berwarna. Dengan aksi gabungan dari gen-gen ini (A + DI DALAM) pada hibrida, bunganya berwarna merah cerah.

DI DALAM F 2 pada tanaman yang mempunyai kedua gen tersebut (A+B), bunga merah. Ada 9/16 tanaman seperti itu. Pada tumbuhan yang hanya mempunyai salah satu gen tersebut (salah satu A, atau DI DALAM) dan tidak memilikinya sama sekali ( ab), bunganya tetap putih; Ada 7/16 tanaman seperti itu.

Manifestasi yang sama dari aksi gen yang saling melengkapi juga ditemukan pada hewan. Diketahui jenis ayam berwarna putih yang bila disilangkan akan menghasilkan keturunan berwarna cerah. DI DALAM F 2 ternyata 9/16 ayam berwarna dan 7/16 ayam putih. Jelasnya, dalam hal ini juga ada dua gen. Tak satu pun dari hal ini yang menyebabkan pewarnaan bulu. Hanya ketika mereka bertindak bersama barulah pewarnaan terjadi.

Suatu bentuk aksi gen komplementer yang menarik ditemukan pada labu. Saat menyilangkan dua varietas labu dengan buah bulat, diperoleh hibrida dengan buah berbentuk cakram. Ketika hibrida ini dibiakkan pada generasi berikutnya, muncul 9/16 tanaman dengan buah berbentuk cakram, 6/16 dengan buah bulat, dan 1/16 dengan buah memanjang (Gbr. 2.1).

Beras. 2.1.

Hasil persilangan dua varietas labu kuning (Gambar 2.1) dijelaskan sebagai berikut. Salah satu varietas dengan buah bulat memiliki gen tersebut A, varietas lain dengan buah bulat - gen DI DALAM. Ketika mereka disilangkan, gen muncul dalam hibrida A Dan DI DALAM dan diperoleh tanaman dengan buah berbentuk cakram. Saat mereka bereproduksi F 2 ternyata 9/16 tumbuhan itu mempunyai gen tersebut AB(dengan buah berbentuk cakram), 16/3 memiliki gen L, tetapi tidak memiliki gen tersebut DI DALAM(dengan buah bulat), 16/3 memiliki gen DI DALAM, tapi mereka kekurangan gen A(juga buah berbentuk bulat), 1/16 membawa gen aabb(buah memanjang).

Pewarisan warna bulu pada persilangan tikus hitam dan coklat dapat dipelajari pada karya berikut.

Pada tikus, warna bulu ditentukan oleh banyak gen yang berinteraksi. Setelan agouti (tipe liar) ditandai dengan cincin pigmen kuning pada setiap rambut hitam. Pembentukannya ditentukan oleh gen Dan yang mengacu pada serangkaian alel ganda. Alel A menentukan tidak adanya cincin kuning pada rambut. Tikus dengan genotipe ahh mempunyai bulu berwarna hitam. Gen A ternyata dominan relatif terhadap alel A, oleh karena itu, pada hewan dengan genotipe Ahh warna bulu tipe liar. Di atas alel A Dan A gen dari seri yang sama mendominasi A y, yang dalam keadaan heterozigot menentukan warna kuning, dan dalam keadaan homozigot menentukan kematian embrio.

Warna bulu juga ditentukan oleh gen lain yang tidak terkait - 6, yang pada homozigot menyebabkan pembentukan pigmen coklat. Ia berinteraksi dengan gen Ahh Jika genotipe memiliki gen B(dalam homozigot) dan gen A, kemudian terbentuk cincin kuning pada bulu hitam dan bulu menjadi belang-belang berwarna coklat.

Gen resesif A Dan B dalam keadaan homozigot (a abb) menimbulkan fitur baru - bulu berwarna coklat. Oleh karena itu, setiap fenotipe ditentukan oleh genotipe yang sesuai: agouti - A_B_., hitam - aaB_, cokelat - Sebuah bb, "cokelat" - aabb.

Pada persilangan tikus hitam dan coklat, skema persilangannya adalah sebagai berikut:

Pada generasi pertama Fi Semua tikus berwarna abu-abu. Saat menyilangkan tikus generasi pertama satu sama lain, kita mendapatkan:

		AABB	AAB	AaBB	AaB
		AAB	AAAA	AaB
			Cokelat		Cokelat
		AaBB	AaB	aaBB	ааББ
		AaB		ааББ
			Cokelat		Cokelat

Pada /*2, empat kelas fenotipik terbentuk (agouti, coklat, hitam, “cokelat.”) Sebagai hasil interaksi gen yang saling melengkapi A Dan B fitur baru muncul - warna coklat.

Secara teoritis, rasio numerik antar kelas adalah 9 A_B_ : 3Sebuah bb : ЪааВ_ : 1 aabb.

Gen yang memodifikasi tindakan gen dasar lainnya tanpa menentukan perkembangan sifat disebut gen pengubah.

Pewarisan warna bulu pada trihibrid persimpangan tikus putih dan berwarna dapat dipelajari pada karya berikutnya.

Warna bulu pada tikus ditentukan oleh banyak gen. Interaksi gen diketahui dari penelitian sebelumnya Aa, Bb. Gen c menyebabkan albinisme pada tikus. Homozigot untuk gen ini (cc) tidak memiliki warna apa pun, terlepas dari keberadaan gen pewarna. Oleh karena itu, genotipe albino mempunyai gen warna bulu yang berbeda-beda. Pasangan gen ketiga - Oc - tidak terkait dengan gen pertama, oleh karena itu ia terpecah secara independen.

Saat menyilangkan tikus abu-abu kita mendapatkan:

	AABBSS	AABBSS	AaVVSS	AABSS	AABSS	AaVVSS	AaBCC	AaBCss
	AABBSS	AABBss	AaVVSS	AABSS	AABSS	AaBBSS	AaBCss	AaBhss
	AaVVSS	AaVVSS	aaВВСС	AaBCC	AaBCss	aaВВСс	aaBCC	aaBCss
	AABSS	AABSS	AaBCC	AaLCC Cokelat	AAAASS Cokelat	AaBCss	AaLCC Cokelat	Aabbss Cokelat
	AABSS	AABSS	AaBCss	Aabbss Cokelat	AAAASS	AaBhss	Aabbss Cokelat
	AaVVSS	AaBBSS	aaВВСс	AaBCss	AaBhss	aaBBSS	aaBCss	aaBhss
	AaBCC	AaBCss	aaBCC	AaLCC Cokelat	Aabbss Cokelat	aaBCss	aaaaaaa Cokelat	aabbss Cokelat
	AaBCss	AaBhss	aaBCss	Aabbss Cokelat		aaBCss	aabbss Cokelat

Sebagai hasil persilangan tikus abu-abu triheterozigot, diperoleh: 27 AB_C_ - abu-abu;

• 9 A_bc_- cokelat;
• 9 aaB_C_ - hitam;
• 3 аълс_- coklat;
• 16 A_B_ss; aaB ss; AJbbcc; aabbcc- putih.

Soal 1, Apakah kacang manis memiliki gen C? secara terpisah menyebabkan warna putih pada bunga, sedangkan warna ungu diperoleh hanya jika kedua faktor tersebut terdapat pada genotipe. Tanaman dengan genotipe ssrr mempunyai bunga berwarna putih. Apa warna bunga pada keturunan persilangan? Ssrr x ssrr?

Dalam soal ini, pewarisan warna ditentukan oleh interaksi komplementer antara dua gen.

Kami menuliskan secara singkat kondisi masalahnya:

Untuk mengetahui fenotipe keturunannya, kita catat terlebih dahulu gamet tetuanya. Tanaman induk heterozigot menghasilkan 4 jenis gamet: CP, Menikahi, sR, Menikahi, dan tumbuhan homozigot pihak ayah - gamet dari jenis yang sama - sR. Ketika gamet betina menyatu dengan gamet jantan, terbentuk empat jenis genotipe:

Dari diagram terlihat jelas genotipenya USRR Dan Ssrr mengandung gen dominan C dan P yang menentukan warna ungu bunga. Dua genotipe sisanya tidak mempunyai gen C yang dominan sehingga bunganya berwarna putih.

Jadi, pembelahan fenotipik terjadi setengahnya”50 % keturunan berbunga ungu, 50% berbunga putih.

Soal 2. Tumbuhan berbunga putih, disilangkan dengan tanaman yang sama, menghasilkan 3/4 keturunan berbunga putih dan 1/4 berbunga ungu. Apa genotipe orang tuanya? (Penunjukan gen dan sifat sama seperti pada soal sebelumnya.)

Semua gen dari genotipe induk pada masalah ini tidak diketahui, karena warna putih bunga disebabkan oleh gen C, P dan homozigot resesifnya - ssrr. Permasalahan tersebut dapat diselesaikan berdasarkan analisis tanaman ungu pada keturunannya.

Berdasarkan kondisi permasalahan, warna bunga ungu disebabkan oleh adanya dua gen dominan pada genotipe yaitu C dan P. Keturunannya mempunyai tanaman berbunga ungu yang menerima gen C dari induknya, dan gen P. dari ayah. Kedua gen tersebut tidak dapat terdapat pada genotipe salah satu tetuanya, karena bunganya berwarna putih. Berdasarkan gen yang teridentifikasi, maka genotipe tetuanya dapat dituliskan sebagai berikut: S_rr Dan Uni Soviet _.

Sekarang kita perlu mencari tahu keadaan gen dominannya: homo atau heterozigot. Untuk melakukan ini, kami menganalisis sifat pembelahan pada keturunannya. Sifat warna bunga terbelah dengan perbandingan 3:1 - empat genotipe terbentuk dari empat penggabungan. Akibatnya, orang tuanya heterozigot untuk gen C dan P - Ssrr Dan ssrr.

Hasil persilangan tanaman berbunga putih diperoleh 50% tanaman berbunga ungu dan 50% berbunga putih.

Penularan sifat dari generasi ke generasi terjadi karena interaksi berbagai gen. Apa itu gen, dan jenis interaksi apa yang terjadi di antara gen-gen tersebut?

Apa itu gen?

Saat ini, genom dipahami sebagai unit transmisi informasi herediter. Gen ditemukan dalam DNA dan membentuk bagian strukturalnya. Setiap gen bertanggung jawab atas sintesis molekul protein tertentu, yang menentukan manifestasi sifat tertentu pada manusia.

Setiap gen mempunyai beberapa subtipe atau alel yang menyebabkan sifat yang beragam (misalnya warna mata coklat disebabkan oleh alel dominan gen tersebut, sedangkan warna biru merupakan sifat resesif). Alel terletak di area yang sama dan transmisi kromosom tertentu menentukan manifestasi sifat tertentu.

Semua gen berinteraksi satu sama lain. Ada beberapa jenis interaksinya - alelik dan non-alel. Dengan demikian, interaksi gen alelik dan non-alel dibedakan. Apa perbedaannya satu sama lain dan bagaimana manifestasinya?

Sejarah penemuan

Sebelum ditemukannya jenis-jenis interaksi gen non alelik, secara umum diyakini bahwa hal itu hanya mungkin terjadi (jika ada gen dominan maka akan muncul suatu sifat; jika tidak ada maka sifat tersebut tidak akan ada). Doktrin interaksi alelik berlaku, yang sejak lama menjadi dogma utama genetika. Dominasi telah dipelajari secara menyeluruh, dan jenis-jenis seperti dominasi lengkap dan tidak lengkap, dominasi bersama dan dominasi berlebihan telah ditemukan.

Semua prinsip ini tunduk pada prinsip pertama, yang menyatakan keseragaman hibrida generasi pertama.

Setelah observasi dan penelitian lebih lanjut, diketahui bahwa tidak semua tanda sesuai dengan teori dominasi. Setelah diteliti lebih dalam, terbukti bahwa tidak hanya gen identik yang mempengaruhi manifestasi suatu sifat atau kelompok sifat. Dengan demikian, ditemukan bentuk interaksi antara gen non-alelik.

Reaksi antar gen

Sebagaimana telah dikatakan, doktrin pewarisan dominan sudah ada sejak lama. Dalam hal ini terjadi interaksi alelik dimana sifat tersebut hanya terwujud dalam keadaan heterozigot. Setelah berbagai bentuk interaksi gen non-alelik ditemukan, para ilmuwan mampu menjelaskan jenis pewarisan yang sampai sekarang tidak dapat dijelaskan dan memperoleh jawaban atas banyak pertanyaan.

Ditemukan bahwa regulasi gen secara langsung bergantung pada enzim. Enzim-enzim ini memungkinkan gen bereaksi dengan cara yang berbeda. Dalam hal ini, interaksi gen alelik dan nonalel berlangsung menurut prinsip dan pola yang sama. Hal ini mengarah pada kesimpulan bahwa pewarisan tidak bergantung pada kondisi di mana gen berinteraksi, dan alasan penularan sifat yang tidak lazim terletak pada gen itu sendiri.

Interaksi non-alelik bersifat unik, yang memungkinkan diperolehnya kombinasi karakteristik baru yang menentukan tingkat kelangsungan hidup dan perkembangan organisme baru.

Gen non-alel

Gen non-alel adalah gen yang terlokalisasi di berbagai wilayah kromosom non-homolog. Mereka memiliki fungsi sintesis yang sama, tetapi mereka mengkode pembentukan protein berbeda yang menyebabkan karakteristik berbeda. Gen-gen tersebut, yang bereaksi satu sama lain, dapat menentukan perkembangan sifat dalam beberapa kombinasi:

• Satu sifat akan ditentukan oleh interaksi beberapa gen yang strukturnya sangat berbeda.
• Beberapa sifat akan bergantung pada satu gen.

Reaksi antara gen-gen ini agak lebih kompleks dibandingkan dengan interaksi alelik. Namun, masing-masing jenis reaksi ini memiliki ciri dan karakteristiknya masing-masing.

Jenis interaksi gen non-alel apa yang ada?

• Epistasis.
• Polimerisme.
• Komplementaritas.
• Aksi gen pengubah.
• Interaksi pleiotropik.

Masing-masing jenis interaksi ini memiliki sifat uniknya sendiri dan memanifestasikan dirinya dengan caranya sendiri.

Penting untuk membahas masing-masing secara lebih rinci.

Epistasis

Interaksi gen non-alel ini - epistasis - diamati ketika satu gen menekan aktivitas gen lain (gen penekan disebut gen epistatik, dan gen yang ditekan disebut gen hipostatik).

Reaksi antar gen ini bisa bersifat dominan atau resesif. Epistasis dominan diamati ketika gen epistatik (biasanya dilambangkan dengan huruf I, jika tidak memiliki manifestasi fenotipik eksternal) menekan gen hipostatik (biasanya dilambangkan B atau b). Epistasis resesif diamati ketika alel resesif dari gen epistatik menghambat ekspresi salah satu alel gen hipostatik.

Pemisahan menurut ciri fenotipik tiap jenis interaksi tersebut juga berbeda-beda. Dengan epistasis dominan, gambaran berikut paling sering diamati: pada generasi kedua, pembagian menurut fenotipe adalah sebagai berikut - 13:3, 7:6:3 atau 12:3:1. Itu semua tergantung pada gen mana yang bersatu.

Dalam epistasis resesif, pembagiannya adalah sebagai berikut: 9:3:4, 9:7, 13:3.

Komplementaritas

Interaksi gen non-alel, di mana kombinasi alel dominan dari beberapa sifat menghasilkan fenotipe baru yang sampai sekarang belum diketahui, disebut saling melengkapi.

Misalnya, jenis reaksi antar gen ini paling sering terjadi pada tanaman (terutama labu).

Jika genotipe tanaman mengandung alel dominan A atau B, maka sayuran tersebut berbentuk bulat. Jika genotipenya resesif, maka bentuk buah biasanya memanjang.

Jika dua alel dominan (A dan B) terdapat dalam genotipe pada saat yang sama, labu akan berbentuk cakram. Jika Anda terus melakukan persilangan (yaitu melanjutkan interaksi gen non-alel dengan labu galur murni), maka pada generasi kedua Anda bisa mendapatkan 9 individu berbentuk cakram, 6 individu berbentuk bulat, dan satu labu memanjang.

Persilangan semacam itu memungkinkan diperolehnya bentuk tanaman hibrida baru dengan sifat unik.

Pada manusia, jenis interaksi ini menentukan perkembangan normal pendengaran (satu gen adalah perkembangan koklea, gen lainnya adalah perkembangan saraf pendengaran), dan jika hanya ada satu sifat dominan, ketulian muncul.

Polimerisme

Seringkali dasar manifestasi suatu sifat bukanlah keberadaan alel gen yang dominan atau resesif, tetapi jumlahnya. Interaksi gen non-alelik - polimerisasi - adalah contoh manifestasi tersebut.

Aksi polimerik gen dapat terjadi dengan atau tanpa aksi kumulatif. Selama akumulasi, derajat manifestasi suatu sifat bergantung pada interaksi gen secara umum (semakin banyak gen, semakin kuat ekspresi sifat tersebut). Keturunan dengan efek seperti itu dibagi sebagai berikut - 1: 4: 6: 4: 1 (tingkat ekspresi sifat menurun, yaitu pada satu individu sifat tersebut diekspresikan secara maksimal, pada individu lain sifat tersebut menurun hingga hilang sama sekali).

Jika tidak ada efek kumulatif yang diamati, maka manifestasi sifat tersebut bergantung pada alel dominan. Jika terdapat sedikitnya satu alel maka sifat tersebut akan muncul. Dengan efek serupa, pembelahan pada keturunannya terjadi dengan perbandingan 15:1.

Aksi gen pengubah

Interaksi gen non-alel, yang dikendalikan oleh aksi pengubah, relatif jarang diamati. Contoh interaksi tersebut adalah sebagai berikut:

Interaksi gen non-alelik pada manusia jarang terjadi.

Pleiotropi

Dengan jenis interaksi ini, satu gen mengatur ekspresi atau mempengaruhi derajat ekspresi gen lain.

Pada hewan, pleiotropi memanifestasikan dirinya sebagai berikut:

• Pada tikus, contoh pleiotropi adalah dwarfisme. Telah diketahui bahwa ketika menyilangkan tikus yang fenotipnya normal pada generasi pertama, semua tikus tersebut menjadi kerdil. Disimpulkan bahwa dwarfisme disebabkan oleh gen resesif. Homozigot resesif berhenti tumbuh, dan organ dalam serta kelenjarnya kurang berkembang. Gen dwarfisme ini mempengaruhi perkembangan kelenjar pituitari pada tikus, yang menyebabkan penurunan sintesis hormon dan menimbulkan segala akibatnya.
• Pewarnaan platinum pada rubah. Pleiotropi dalam hal ini dimanifestasikan oleh gen mematikan, yang ketika homozigot dominan terbentuk, menyebabkan kematian embrio.
• Pada manusia, interaksi pleiotropik ditunjukkan melalui contoh fenilketonuria, serta

Peran interaksi non-alelik

Dalam istilah evolusi, semua jenis interaksi gen non-alel di atas memainkan peran penting. Kombinasi gen baru menyebabkan munculnya ciri dan sifat baru pada organisme hidup. Dalam beberapa kasus, tanda-tanda ini berkontribusi pada kelangsungan hidup organisme, dalam kasus lain, sebaliknya, menyebabkan kematian individu-individu yang menonjol secara signifikan di antara spesiesnya.

Interaksi gen non-alel banyak digunakan dalam genetika pemuliaan. Beberapa spesies organisme hidup dilestarikan melalui rekombinasi gen tersebut. Spesies lain memperoleh sifat-sifat yang sangat dihargai di dunia modern (misalnya, perkembangan hewan jenis baru yang memiliki daya tahan dan kekuatan fisik lebih besar daripada induknya).

Pekerjaan sedang dilakukan untuk menggunakan jenis pewarisan ini pada manusia untuk menghilangkan sifat-sifat negatif dan menciptakan genotipe baru yang bebas cacat.