Федор Полканов - Мы и её величество ДНК
1 : 1 у кур.
Любопытны в отношении наследования пола живородящие зубастые карпы, те самые рыбы, к которым относятся гуппи. У гуппи четко выраженный дрозофила-тип: самки гомозиготны по половой хромосоме, самцы гетерозиготны. Это легко проверить на опыте. Дело в том, что в Y-хромосоме самца сосредоточены почти все гены окраски корпуса. А это значит, что независимо от породы, к которой принадлежит самка, основной рисунок корпуса у сыновей будет повторять рисунок отца, и так из поколения в поколение.
Однако у родственницы гуппи, живородящей рыбки пецилии (по-латыни она называется ксифофорус макулятус), уже иной тип, птичий: гомозиготны по половой хромосоме самцы, самки же гетерозиготны. А у меченосцев, ближайших родственников пецилии, и вовсе нет генетического механизма наследования пола. Все хромосомы у них одинаковые. С этими меченосцами генетики не мало возились и в конечном итоге пришли к выводу, что определение пола у них феногенетическое — зависит от условии развития.
О чем говорит этот разнобой, существующий у зубастых карпов? Думаю, что прежде всего о том, что генетический механизм определения пола — довольно позднее эволюционное приобретение. На ранних этапах эволюции его нет, потом он формируется у разных организмов по-разному, а окончательно устанавливается уже у относительно высокоразвитых существ.
Сцепленные с полом признаки
Нет правил без исключений, и в то же время исключения, как не что иное, правила подтверждают; с этим в генетике приходится сталкиваться очень часто. В самом деле: мы говорили о законе свободного комбинирования признаков, а потом вдруг столкнулись с группами сцепления. Оказалось, что тысячи генов «нарушают» этот закон. Однако, разобравшись, мы можем теперь утверждать: нет, не нарушают! Просто гены из одной хромосомы наследуются вместе. С открытием групп сцепления генетика лишь усложнилась, а законы Менделя не уничтожились, напротив, подтвердились фактами. После работ Моргана и его сотрудников уже нет больше нужды говорить о гипотетических наследственных задатках — теперь мы знаем, что гены находятся в хромосомах.
А вот еще одно вроде бы исключение. Если желтых мух (ген у) скрестить реципрокно с серыми, то есть желтую самку скрестить с серым самцом, а серую с желтым, то получатся разные результаты. Почему? Ведь у Менделя реципрокные скрещивания давали одинаковые результаты, и мы говорили: это закон, он подтверждает равноправие отца и матери в передаче признаков по наследству. Так почему же теперь приходится «бить отбой»?
Сразу же скажу: противоречия здесь мнимые. Разберитесь в схемах, которые я здесь приведу, и вы это поймете.
Однако схемы я буду писать не так, как раньше, не только при помощи букв, по изображая хромосомы. Так будет понятнее.
Рецессивный ген у, вызывающий желтую окраску, локализован в Х-хромосоме дрозофилы, как говорят генетики, сцеплен с полом. Эту хромосому я изображу в виде черты, вот так: —. Если она несет доминантный ген нормальной серой окраски, то будет y+, если рецессивный, то у. Ну, а Y-хромосому самца изобразим в виде черты с крючочком: . Сразу предупрежу: у дрозофилы Y-хромосома не несет каких-либо генов окраски, поэтому окраска самца во всех случаях обусловлена его Х-хромосомой, иначе говоря, самец формулы y+ будет серый, а формулы y — желтый.
А теперь запишем схемы наших реципрокных скрещивании. Разбираясь в них, советую свериться с рисунками. Так будет понятнее.
Думаю, что нет нужды далее разбирать это скрещивание. Читатель уже вооружен достаточным багажом, чтобы самостоятельно попять, как будет выглядеть второе поколение. Советую не полениться, взять в руки карандаш и продолжить схемы скрещиваний. Чтобы их было легче написать, вначале изобразите гаметы, которые образуют самцы и самки. Так, в первом случае самка образует гаметы двух типов: y и y+.
Дальше подсказывать не буду, скажу только, что в первом из реципрокных скрещиваний второе поколение будет выглядеть так: 25% желтых самок, 25% серых самок, 25% желтых самцов, 25% серых самцов. Во втором реципрокном скрещивании все самки будут серыми, а половина самцов (25% всех мух) окажется желтотелыми.
Наследование, сцепленное с полом
А вот задание для тех, кто дружен с аквариумом. Теоретическую его часть, то есть на бумаге, могут сделать все. А в том, что аквариумисты но без удовольствия проделают его на практике, я почти убежден: сам аквариумист и сам когда-то выполнял такую работу с радостью. Речь идет о реципрокном скрещивании у пецилий. Напомню, там гетерозиготны по половой хромосоме самки. Нужно взять пецилий двух пород: красную (рубру) и черную (шварца). Гены этих окрасок доминантны, сцеплены с полом и наследуются через половые хромосомы. Ген красной окраски обозначают латинской буквой R, ген черной N. Сначала напишите схему, а потом реципрокно скрестите рыб и проследите, что получится в двух поколениях. Чтобы посильнее заинтересовать, скажу: получатся, среди прочих, очень красивые красно-черные рыбки. Немцы их называют «националь»: именно таким по цвету был когда-то государственный флаг Германии. Можно ли закрепить такую породу и как это сделать, я расскажу ниже.
О трехцветном коте Макаре
Приходит однажды знакомая и говорит: «Уезжаю в экспедицию и просто с ног сбилась — не знаю, куда пристроить кота. Никто не хочет временно взять его».
В ответ я деликатно промолчал: мне тоже было весьма нежелательно брать его, тем более что знакомая уезжала на три месяца.
Но знакомая знала, чем можно меня заинтересовать: «Макар у меня кот замечательный... Трехцветный!» Это была именно та наживка, на которую я, увлеченный генетикой, влюбленный в ее величество ДНК, обязательно должен был клюнуть. Дело в том, что теоретически трехцветных котов не бывает, а раз этот Макар трехцветен, значит, он феномен. У кошек есть два гена окраски в Х-хромосомах: ген рыжего и ген черного цвета. Локализованы они друг от друга уж очень близко, а может быть, это вариации одного гена, во всяком случае соединить их при помощи кроссииговера в одной хромосоме не удается. У кошек две Х-хромосомы, и когда одна из них несет «черный» ген, а другая «рыжий», кошка получается трехцветной: у нее неправильное чередование черных, рыжих и средних по окраске серых пятен. У кота одна Х-хромосома, и, значит, кот может быть либо черным, либо рыжим, но никогда не трехцветным... А тут — трехцветный Макар!
Момент прибытия трехцветного Макара был выбран с таким расчетом, чтобы меня не было дома. А когда я вернулся и установил, что мужское у Макара лишь имя, в остальном же «он» самая настоящая кошка, было поздно: знакомая уже улетела куда-то в горы, изучать альпийские луга.
Через три месяца Макарка принесла котят. Какой был кот, я не знал, однако, что он был рыжим, установить оказалось совсем нетрудно. Вот какое расщепление по цвету было среди котят: котики рыжий и черный, кошка трехцветная и кошка рыжая.
А почему я уверен, что отцом котят был рыжий кот, читатели легко разберутся, если сами напишут схему скрещивания. Подскажу: особое внимание обратите на рыжую кошечку.
О трехцветном коте Анчутке, или Есть над чем поразмыслить
С некоторых пор я считаю, что только очень наивные люди полагают, что чудес не бывает. Судите сами.
Живет у меня кошка Сима — существо с причудливым характером и не менее причудливым генотипом. Мать ее — чистокровка сиамской породы, длинноногая короткошерстая хищница с палевым телом, черной мордочкой, черными лапками и хвостом. А отец — полусиамец но происхождению, но по виду обыкновенный полосатый чердачнпк. Сима, в общем-то, в маму, палевая и изящная, вот только хвост у нее — полосатый, самый банальный. Эта Сима нет-нет да и приносит котят, разнообразных, чаще черных и полосатых. Но вот от пятнистого бело-серого кота появились пятнистые котята, причем один из них, кот, — трехцветный!
Вот он сидит передо мной, мордастый и толстобрюхий юный котище Анчутка. Преобладает у него белый цвет, много и черного, но есть и... рыжие пятна. Феномен? Безусловно. Недаром когда-то среди религиозных людей ходило поверье: рождение трехцветного кота означает одновременное рождение Антихриста. Эта легенда могла возникнуть только потому, что трехцветные коты крайне редки. Однако для того и существуют феномены, чтобы их разъяснять. И вот тут-то у меня положение затруднительное.
Есть два способа исследования: гибридологический анализ и цитологический анализ. В первом случае кота нужно скрещивать с различными кошками, получать массу котят. Но мне этого делать не хочется. А во втором случае от кота нужно взять кусочек ткани, сделать препараты и просмотреть хромосомы. Резать кота? Нет! Правда, можно еще взять кровь и провести анализ на лейкоцитах (есть такая новейшая методика), но и это совсем не просто. И остается одно: теоретизировать. Этим сейчас и займемся.
