Мы и её величество ДНК
Шрифт:
Сверху над каждой из граф пишется одна гамета одного из родителей, слева возле каждой графы — одна из гамет другого. Затем, мысленно соединяя гаметы, заполняют графы решетки.
Внимательно всмотревшись в таблицу, вы обнаружите, что получились кролики девяти различных генотипов. А чтобы разобраться, каковы же будут они по внешности (фенотипически), мы еще раз повторим ту же решетку, однако уже не только с формулами, но и с рисунками. Легко заметить, что фенотипов четыре.
Скрещивание
Больше всего животных, обладающих двумя доминантными признаками, их девять. Три животных с обычной шерстью (доминант), но с вислоухостью (рецессив), три с шерстью ангорской (рецессив), но со стоячими ушами (доминант). И, наконец, четвертая группа (одно животное) обнаруживает оба рецессивных признака (висячие уши и ангорская шерсть). Значит, численное соотношение здесь будет 9:3:3:1.
Конечно, не надо думать, что если родится 16 крольчат, то расщепление по фенотипу у них будет точно такое, как выше описано. Как и второй закон Менделя, этот основан на теории вероятности, и соотношение, близкое к 9:3:3:1, возникает лишь при большом числе потомков. Чтобы не быть голословным, приведу цифры, полученные самим Менделем.
Горохи с желтыми семядолями и морщинистыми семенами он скрещивал с растениями, у которых семядоли были зелеными, а семена гладкими. Расщепление во втором поколении у него было такое:
315 АВ : 101 Ав : 108 аВ : 32 ав
Это вовсе не точно 9:3:3:1, но близко к этому соотношению.
Таким образом, когда исходные родители различаются по двум парам генов, признаки комбинируются во втором поколении независимо один от другого и дают в и тоге соотношение 9:3:3:1.
Это соотношение можно вывести не только при помощи скрещивания и построения решетки Пеннета. Можно это сделать и чисто теоретически. По каждому из признаков расщепление по фенотипу бывает: 3:1, т. е. 3А : 1а и 3В : 1в. Перемножим эти соотношения:
(3А + 1а) · (3В + 1в) = 9АВ + 3аВ + 3Ав + 1ав
Этот прием позволяет нам сразу же вывести формулу для еще более сложного расщепления, по трем парам генов:
(3А + 1А) · (3В + 3в) · (3С + 1с)
Можно вывести формулу и для четырех, девяти и т. д. пар генов. В общей форме (для N признаков) формула выглядит так:
(3А + 1a) · (3В + 1в)... (3N + 1n)
Но вернемся к нашему скрещиванию у кроликов. Когда мы рассматривали второй закон Менделя, во втором поколении видели распадение на исходные родительские формы. Что имели в исходном материале, с тем же оказывались и во втором поколении: были горошины гладкие и морщинистые и во втором поколении получаем вновь гладкие и морщинистые.
Обозначив клетчатость через К, коротконогость через Н, напишите все генотипы.
Каким было первое поколение? Нарисуйте.
Иное дело при двух парах факторов, или, как говорят генетики, в дигибридном скрещивании. Тут во втором поколении мы получаем новые комбинации. Их обнаружить совсем нетрудно. Среди родителей было два типа кроликов, а во втором поколении уже четыре. Кролики с обычной шерстью и стоячими ушами, так же как и вислоухие ангоры, — новые комбинации. Поэтому легко понять, что, разработав законы скрещиваний с участием нескольких пар факторов, Мендель вложил в руки селекционеров могучее, безотказно действующее оружие.
Напишите генотип матери и нарисуйте отца.
Выше я описывал голубей двух пород: дутышей и павлиньих. Тогда я не мог еще говорить о селекционных возможностях скрещивания между породами. Теперь читателю будет ясно: таким способом можно вывести интересных декоративных голубей, павлиньих дутышей. Конечно, для этого нужен большой материал.
А люди о нем забыли...
В 1862 году, за год до окончания Менделем его опытов на горохах, в Брно было организовано Общество естествоиспытателей. Оно объединяло как профессиональных ученых, так и любителей. Были среди его членов люди весьма одаренные, знатоки ботаники, ученые с разнообразными интересами.
Именно сюда, в это общество, в 1865 году принес Мендель «Краткий конспект доклада». Составленный со свойственной Менделю скрупулезной точностью, если хотите — педантичностью, этот конспект был не так уж краток: доклад пришлось разбить на две части, Мендель зачитал их 8 февраля и 8 марта 1865 года. Думаете, был триумф? Ничуть не бывало. На каждом заседании присутствовало не более 40 человек, и все они встретили сообщение Менделя весьма прохладно. Не было задано вопросов, не было обсуждения. Присутствующие не поняли Менделя, не смогли оценить его открытие. Однако приняли решение доклад опубликовать, и статья под названием «Опыты над растительными гибридами» вышла из печати в трудах Общества в 1866 году.
Но и на статью никто не откликнулся, она совсем не привлекла внимания научного мира. Тридцать пять лет (до 1900 года) суждено было ей пылиться на полках библиотек.
В чем же дело? Почему наука XIX века не проявила интереса к одному из величайших открытий? По значимости сделанное Менделем сравнимо лишь с теорией Дарвина. Два великих открытия в биологии прославили XIX век — дарвинизм и менделизм, однако книга Дарвина была замечена тотчас же, в то время как Мендель так и не дожил до признания своих заслуг.
Причин много. Мендель не был профессиональным ученым, его друзья по Обществу оказались недостаточно подготовленными математически, у всех в ту пору острейший интерес вызывал дарвинизм, отвлекая внимание от всего остального: перечисление можно было бы и продолжать. Но нужно ли? В общем, все сводится к одному. Дарвинизм был открытием века, он попал на подготовленную, удобренную предшественниками Дарвина почву. Об изменчивости живого говорил в свое время еще Жофруа Сент-Илер; Ламарк за пятьдесят лет до Дарвина дал миру идею эволюции, постепенного усложнения живого. Дарвин эволюцию объяснил. Его теория естественного отбора — ключ к пониманию развития, совершенствования жизни на земле. Наука толкалась перед закрытыми дверьми. И Дарвин эти двери распахнул. Мудрено ли, что его теория не оставила никого равнодушным, поделила мир на сторонников и противников дарвинизма?