Взаимодействие генов

Вы уже знаете, что аллельные гены бывают доминантными и рецессивными. Однако часто отношения между аллельными генами сложнее и заключаются не только в том, что доминантный ген не дает возможности проявиться рецессивному признаку. Например, возможно неполное доминирование. В некоторых случаях в признаке потомства проявляются гены обоих родителей. Так, если один из родителей имеет группу крови А (II), а другой — В (III), то в крови детей одновременно содержатся белки, характерные для группы А и для группы В. В этом случае у ребенка будет IV (АВ) группа крови. Такой вид взаимодействия аллельных генов получил название кодоминирования.
При разборе принципов наследования различных прилил ков на примере гороха (цвет и форма горошин, например) создается впечатление, что каждый ген в генотипе действует сам по себе, независимо от других неаллельных ему генов. На самом деле любой организм представляет собой сложную координированную систему, в которой все процессы взаимосвязаны. Взаимосвязь процессов в организме определяется в значительной мере взаимодействием различных генов между собой. Видов взаимодействия генов в генотипе несколько.
Комплементарное, или дополнительное, взаимодействие. Некоторые признаки развиваются только в результате взаимодействия нескольких неаллельных генов. Например, при скрещивании двух чистых линий душистого горошка, имеющих белые цветки, у гибридов первого поколения (Fx) все цветки будут иметь пурпурную окраску (рис. 54). Оказывается, доминантные неаллельные гены А и В, каждый в отдельности, не могут обеспечить синтез красного пигмента антоциана для окраски цветка. И только при наличии обоих неаллельных доминантных генов А и В, которые, видимо, кодируют структуры различных ферментов, необходимых для синтеза антоциана, цветки окрашиваются в красный цвет.
Эпистаз — это такое взаимодействие генов, когда один из них подавляет проявления другого, неаллельного ему, т. е. эпистаз противоположен комплементарному взаимодействию. Доминантный ген W определяет у плодов тыквы отсутствие окраски, а рецессивный ген этой аллели w -  окрашенные плоды. В другой аллели доминантный ген Y определяет желтую окраску, а рецессивный ген у зеленую окраску плода. При скрещивании тыкв с белыми (WWYY) и зелеными (wwyy) плодами все гибриды первого поколения будут иметь белые плоды (WwYy), так как ген W подавляет ген Y.
Полимерное действие генов. Многие признаки в организме могут быть выражены слабее или сильнее — рост, вес, плодовитость, удойность и т. п. Эти признаки определяются несколькими генами. Действие их суммируется, и чем больше в генотипе доминантных генов из тех пар, которые влияют на этот количественный признак, тем сильнее он проявляется. Например, красный цвет зерна пшеницы обусловлен доминантными генами из двух пар аллелей — Ах и А2. Так вот, у растений с генотипом а1а1а2а2 зерно не окрашено, очень слабо окрашены зерна с одним доминантным геном: А1а1а2а2 или а1а1А2а2. И наконец, самый яркий цвет будут иметь зерна с четырьмя доминантными генами А1А1А2А2.
Плейотропность — множественное действие гена. Иногда один ген, кодируя структуру белка, необходимого для нормального обмена веществ во многих видах клеток организма, влияет сразу на несколько признаков. Например, патология одного определенного гена приводит у человека к развитию синдрома Марфана. У таких людей очень длинные и тонкие («паучьи») пальцы, вывих хрусталика глаза, пороки клапанов сердца, страдают сосуды. Дело в том, что этот ген контролирует развитие соединительной ткани и его патология сказывается сразу на многих признаках.