Neúplná dominancia je špeciálnym typom interakcie génových alel, pri ktorej nie je možné úplne potlačiť slabšiu recesívnu vlastnosť dominantnou. V súlade so zákonitosťami objavenými G. Mendelom dominantná vlastnosť úplne potláča prejav recesívneho. Výskumník študoval výrazné kontrastné znaky u rastlín s prejavom dominantných alebo recesívnych alel. V niektorých prípadoch sa Mendel stretol so zlyhaním tohto vzoru, ale neposkytol mu vysvetlenie.
Nová forma dedenia
Niekedy v dôsledku kríženia potomstvo zdedilo prechodné znaky, ktoré mu v homozygotnej forme nedal rodičovský gén. Neúplná dominancia bola v pojmovom aparáte genetiky až začiatkom 20. storočia, keď boli znovuobjavené Mendelove zákony. Zároveň mnohí prírodovedci vykonávali genetické experimenty s rastlinnými a živočíšnymi predmetmi (paradajky, strukoviny, škrečky, myši, ovocné mušky).
Po cytologickom potvrdení Mendelovských vzorcov v roku 1902 W alterom Settonom, princípy prenosu a interakcieznaky sa začali vysvetľovať z hľadiska správania sa chromozómov v bunke.
V tom istom roku 1902 opísal Cermak Correns prípad, keď po krížení rastlín s bielymi a červenými korunami malo potomstvo ružové kvety - neúplná dominancia. Ide o prejav u hybridov (genotyp Aa) znaku, ktorý je prechodný vo vzťahu k homozygotným dominantným (AA) a recesívnym (aa) fenotypom. Podobný efekt bol opísaný pre mnoho druhov kvitnúcich rastlín: hľadáčik, hyacint, nočná kráska, jahody.
Neúplná dominancia – je dôvodom zmeny práce enzýmov?
Mechanizmus objavenia sa tretieho variantu znaku možno vysvetliť z hľadiska aktivity enzýmov, ktoré sú svojou povahou proteíny, a gény určujú štruktúru proteínu. Rastlina s homozygotným dominantným genotypom (AA) bude mať dostatok enzýmov a množstvo pigmentu bude normálne na intenzívne zafarbenie bunkovej šťavy.
U homozygotov s recesívnymi alelami génu (aa) je syntéza pigmentu narušená, koruna zostáva nezafarbená. V prípade intermediárneho heterozygotného genotypu (Aa) dominantný gén stále produkuje určitý pigmentačný enzým, ale nestačí na jasnú, nasýtenú farbu. Ukázalo sa, že farba je "polovičná".
Funkcie zdedené stredným typom
Takáto neúplná dedičnosť sa dobre sleduje na vlastnostiach s variabilným výrazom:
- Intenzita farieb. W. Batson, ktorý skrížil čierne a biele sliepky andalúzskeho plemena,dostal potomstvo so strieborným perím. Tento mechanizmus je prítomný aj pri určovaní farby ľudskej dúhovky.
- Stupeň prejavu vlastnosti. Štruktúru ľudských vlasov určuje aj neúplná dedičnosť vlastnosti. Genotyp AA produkuje kučeravé vlasy, aa vytvára rovné vlasy a ľudia s oboma alelami majú vlasy vlnité.
- Merateľné ukazovatele. Dĺžka klasu pšenice sa dedí na základe princípu neúplnej dominancie.
V generácii F2 sa počet fenotypov zhoduje s počtom genotypov, čo charakterizuje neúplnú dominanciu. Na identifikáciu hybridov sa nevyžaduje analýza krížení, pretože sa navonok líšia od dominantnej čistej línie.
Rozdelenie vlastností pri krížení
Úplná a neúplná dominancia pri interakcii génov nastáva v súlade s aritmetikou zákonov G. Mendela. V prvom prípade sa pomer v F2 fenotypov (3:1) nezhoduje s pomerom genotypov potomstva (1:2:1), keďže fenotypovo sa kombinácie alel AA a Aa prejavujú rovnakým spôsobom.. Potom neúplná dominancia je zhoda v pomere F2 rôznych genotypov a fenotypov (1:2:1).
U jahôd sa sfarbenie dedí rok podľa princípu neúplnej dominancie. Ak skrížite rastlinu s červenými bobuľami (AA) a rastlinu s bielymi bobuľami - genotyp aa, potom v prvej generácii všetky výsledné rastliny dajú plody ružovej farby (Aa).
Skrížením hybridov z F1 v druhomgenerácie F2 dostaneme pomer potomstva, ktorý sa zhoduje s pomerom genotypov: 1AA + 2Aa + 1aa. 25 % rastlín z druhej generácie bude produkovať červené a nesfarbené plody, 50 % rastlín bude ružových.
Podobný obraz budeme pozorovať o dve generácie pri krížení čistých línií kvetov nočnej krásy s fialovými a bielymi korunami.
Vlastnosti dedičnosti v prípade letality génov
V niektorých prípadoch je ťažké určiť, ako gény interagujú na základe pomeru fenotypov potomkov. V druhej generácii sa rozdelenie s neúplnou dominanciou líši od očakávaných 1:2:1 a od 3:1 - s úplnou dominanciou. Stáva sa to, keď dominantný alebo recesívny znak vytvára fenotyp v homozygotnom stave, ktorý nie je kompatibilný so životom (smrteľné gény).
U sivých oviec Karakul umierajú novonarodené jahňatá homozygotné pre dominantnú farebnú alelu v dôsledku skutočnosti, že takýto genotyp spôsobuje poruchy vo vývoji žalúdka.
U ľudí je príkladom letality dominantnej formy génu brachydaktýlia (krátkoprstá). Tento znak sa zisťuje v prípade heterozygotného genotypu, zatiaľ čo dominantní homozygoti umierajú v skorých štádiách vnútromaternicového vývoja.
Recesívne alely génov môžu byť tiež smrteľné. Kosáčikovitá anémia vedie v prípade výskytu dvoch recesívnych alel v genotype k zmene tvaru červených krviniek. Krvné bunky nedokážu efektívne prijímať kyslík a 95 % detí s touto anomáliou zomierahladovanie kyslíkom. U heterozygotov zmenená forma červených krviniek neovplyvňuje životaschopnosť do takej miery.
Rozdelenie vlastností v prítomnosti smrteľných génov
V prvej generácii sa pri krížení AA x aa letalita neobjaví, pretože všetci potomkovia budú mať genotyp Aa. Tu sú príklady rozdelenia vlastností v druhej generácii pre prípady so smrteľnými génmi:
|
Možnosť kríženia Aa x Aa |
Totálna nadvláda | Neúplná nadvláda |
| Smrtiaca alela dominantná |
F2: 2 Aa, 1aa Podľa genotypu - 2:1 Podľa fenotypu- 2:1 |
F2: 2 Aa, 1aa Podľa genotypu - 2:1 Podľa fenotypu- 2:1 |
| Smrtiaca recesívna alela |
F2: 1AA, 2Aa Podľa genotypu - 1:2 Podľa fenotypu – bez štiepenia |
F2: 1AA, 2Aa Podľa genotypu - 1:2 Podľa fenotypu- 1:2 |
Je dôležité pochopiť, že obe alely pôsobia s neúplnou dominanciou a efekt čiastočného potlačenia vlastnosti je výsledkom interakcie génových produktov.
