Уроки генетики в школе приходятся на самое неудачное время — когда биологию хочется больше изучать на практике, а не в теории, а домашние задания дают только в самых крайних случаях. Поэтому терминология этого раздела остается для многих загадочной и пугающей. На самом же деле все не так сложно. В рубрике «Просто о сложном» T&P рассказывают об этих и гораздо более запутанных вещах.
Примерно до середины XIX века ученые считали, что наследственная информация передается примерно так же, как смешиваются жидкости в стакане — если к белой долить красной, получится розовая. Точно так же, например, у европейской женщины и африканского мужчины родится ребенок-мулат. Проверить, насколько это справедливо, пытались многие, но первым, кому повезло получить ответ, стал австрийский монах Грегор Мендель.
Первые 35 лет своей жизни Мендель один за другим заваливал всевозможные экзамены по биологии, но в любви к науке его это не останавливало — и вместо преподавания он начал проводить в монастырском саду опыты на горохе, занявшие у него около 7 лет. Скрещивая растения, отличавшиеся только цветом цветков (белых и красных), Мендель выяснил, что у потомков первого поколения (позже их назовут гибридами) все цветки оказываются одного цвета, красными. Мендель провел те же эксперименты с желтым и зеленым горохом, с растениями, дающими гладкие и морщинистые семена. Результат каждый раз получался одинаковым — все гибриды были единообразны. Признак, проявившийся у всех растений в первом поколении, Мендель стал называть доминантным.
Но это была только первая часть опыта. Неугомонный монах и дальше трудился как пчела, причем в буквальном смысле слова: он опылил цветки полученных гибридов их же пыльцой. Казалось бы, тут-то уж точно все цветки «потомков» должны быть того же цвета, что и у «родителей». Но, как ни странно, красными оказались лишь 75%, а остальные 25% были… белыми. Мендель был довольно упорным ученым, и прежде, чем делать какие-то выводы, он изучил около 20 тысяч гибридов второго поколения, обработал полученные данные и, благодаря своим познаниям в области теории вероятностей, смог сформулировать свое величайшее открытие.
Суть менделевской «гипотезы чистоты гамет» довольно проста. Половые клетки «отца» и «матери» несут в себе (помимо всей прочей информации) каждая свою информацию о цвете цветка. А в процессе оплодотворения новый организм получает, соответственно, два варианта этих данных. И то, как будут выглядеть цветки молодой поросли, зависит от того, как соотносятся варианты.
Тогда Мендель еще не знал о том, что основной носитель информации в живых организмах — дезоксирибонуклеиновая кислота, то есть ДНК. Ее длиннейшие молекулы, подобно магнитофонной пленке, содержат в себе информацию о деталях, из которых «собирается» животное или растение — цвете глаз, длине щупалец или форме лепестков. За каждый из признаков отвечает один или несколько участков ДНК, называемых генами. Именно гены «объясняют» белкам, какими им быть, а уже из белков (или при их непосредственном участии) строится все то, что впоследствии будет лепестками, щупальцами или радужной оболочкой глаза.
Очевидно, что цветок гороха с двумя «красными» или двумя «белыми» генами будет красным или белым соответственно. А самое интересное начинается, когда в растении встречаются гены, отвечающие за красный и белый цвет. Если бы признаки наследовались так, как это предполагали предшественники Менделя, то такие «половинчатые» растения обладали бы нежно-розовой окраской. Справедливости ради нужно отметить, что у некоторых видов так и происходит, это явление называется неполным доминированием. Это означает, что ни один из генов не может взять верх, и в результате в организме заметно влияние обоих генов. У большинства же организмов одни признаки способны полностью подавлять наличие других. И подавляемые, то есть рецессивные признаки (такие, как белый цвет цветка) способны проявляться только в том случае, когда в организме «встречаются» два абсолютно одинаковых рецессивных набора от обоих родителей.
Забавный пример доминантного гена у человека — способность сворачивать язык в трубочку. Когда оба гена в паре доминантные, эта способность проявляется сама собой, вызывая зависть у одноклассников и друзей по детскому саду. А вот если один ген доминантный, а другой рецессивный, этому хитрому умению надо еще, как правило, учиться. Надо ли говорить, что тем, у кого оба гена рецессивные, оно не светит вообще.
Еще 9 доминантных признаков у человека
