В начале прошлого века, в 1822 году, в
Австрийской Моравии, в деревушке Ханцендорф, в крестьянской семье
родился мальчик. Он был вторым ребенком в семье. При рождении его
назвали Иоганном, фамилия отца была Мендель.
В жизни Менделя были годы, когда он и впрямь
превратился в затворника. Но не перед иконами склонял он колена, а...
перед грядками с горохом. С утра и до позднего вечера трудился он в
маленьком монастырском садике (35 метров длины и 7 метров ширины).
«Но, быть может, так бывает лишь у горохов?»
— подумает пытливый читатель. И тут же вспомнит, что совсем недавно
противники современной генетики называли законы Менделя «гороховыми».
Горох с пурпурными цветами скрестили с
белоцветным горохом. Получились гибриды с пурпурными цветами — сказалось
правило доминирования. Попробуем сравнить два внешне одинаковых
растения — из родительского и первого поколения. Они друг на друга
похожи как две капли воды.
Это один из вопросов, которые Мендель решал
между делом. Сам он написал об этом всего лишь одну фразу: «...во всех
опытах производилось взаимное скрещивание таким образом, что те из
каждой пары видов, которые при одних оплодотворениях служили семенными
растениями, в других употреблялись как пыльцевые».
Теперь настало время сформулировать второй
закон Менделя — закон расщепления. Суть его сводится к следующему:
второе поколение, полученное от скрещивания гибридов между собой,
распадается на доминантные и рецессивные формы.
Лучше всего помогает усвоить генетику
самостоятельное решение задач. Я приведу самые простенькие. Ответов
давать не буду — тот, кто читал внимательно, решит легко.
Теперь мы можем поговорить о других опытах
Менделя, которые привели к открытию закона независимого комбинирования
генов — вершины его творчества, основного подарка Менделя человечеству.
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.
Видно, генетике на роду написано — вступать
в контакты с другими науками. «Незаконный брак» биологии с математикой
принес человечеству превосходный гибридный плод — менделизм. В этой
главе мы убедимся, каким плодотворным оказался союз генетики с
цитологией — наукой о клетке.
Клетка — основа всего живого. Это
микроскопически малое образование. Ее средний диаметр около 10 микрон
(микрон — одна десятитысячная сантиметра). В основном она состоит из
протоплазмы и ядра.
Мендель бесспорно был гениальным ученым.
Надо было обладать незаурядным умом, чтобы с такой тщательностью
продумать и поставить эксперимент, с такой прозорливостью
проанализировать его результаты.
Обычной причиной транслокаций являются
нарушения в ходе клеточных делений. Представьте себе, что две хромосомы,
первая и вторая, переплелись и в «узелке» произошел разрыв.
Обычно дрозофилы сероватые, но есть среди
них «блондины»—золотисто-желтые. Это рецессивный признак, вызванный
геном из первой хромосомы. Его обозначают буквой «у», от
английского слова yellow — желтый. Раз есть рецессив, значит, есть и
доминант к нему.
Это, конечно, голос недоверчивого читателя.
В самом деле: придумали какой-то не совсем понятный кроссинговер,
понасчитали перекрестов, понарисовали сложнющих хромосомных карт.
Обязательные для высокоорганизованных живых
существ различия между самцами и самками, конечно, уже давно обратили
на себя внимание генетиков. Чем это различие вызвано, как оно
наследственно обусловлено?
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.
Когда был вторично открыт менделизм, им
увлеклись многие биологи в разных странах, начали скрещивать, изучать
наследование, описывать гены. И это, конечно, привело к резкому скачку в
развитии генетики. Но все имеет свои плюсы и минусы, так случилось и
здесь.
Первое слово в этом длинном споре сказал
человек с очень длинным именем: Жан Батист Пьер Мария Антуан Шевалье де
Ламарк. Только-только шагнуло человечество из мрака средневековья в
просвещенный XIX век, как выпустил Ламарк свою всемирно известную книгу
«Философия зоологии».
В том-то и беда, что величайший из
теоретиков-биологов XIX столетия по этому поводу мог только думать: не
было в его распоряжении достаточного количества фактов, которые
позволили бы решить вопрос.
Внимательный читатель, наверно, скажет: о
чем тут спорить? Поставить опыт — и вопрос будет решен. И это верно.
Только так и можно в науке решать спорные вопросы, но вот беда — не
каждый опыт оказывается доказательным.
О внезапных изменениях наследственности
знал еще Дарвин. Взгляните на рисунок, где изображены овцы. Слева овца
нормальная, в центре и справа овца и баран с сильно укороченными ногами.
В начале прошлого века, в 1822 году, в
Австрийской Моравии, в деревушке Ханцендорф, в крестьянской семье
родился мальчик. Он был вторым ребенком в семье. При рождении его
назвали Иоганном, фамилия отца была Мендель