Современная генетика. Том 1. - Айала Ф.
Скачать (прямая ссылка):
размножении из поколения в поколение, тогда как соматоплазма преходяща и
создается зародышевой плазмой лишь для того, чтобы защитить себя от
повреждений и способствовать размножению. Эта точка зрения в корне
противоречила теории пангенеза, в соответствии с которой семя слагается
из частиц, выделяемых соматоплазмой и отражающих ее свойства. Вейсман
подкрепил свою теорию экспериментом, который сегодня нам кажется
несколько примитивным, но который, однако, оказал значительное влияние на
последующее развитие представлений о наследственности. На протяжении
многих поколений он отрезал хвосты мышам и обнаружил, что длина хвоста у
их потомков остается неизменной. Из этого он заключил, что наследственные
признаки хвоста определяются не частицами, формируемыми в самом хвосте;
напротив, они определяются клетками зародышевой плазмы, которая при
отрезании хвостов остается неизменной.
Открытие законов наследственности
Основные законы наследственности были открыты Грегором Менделем (1822-
1884), монахом августинского монастыря, жившем в австрийском городе
Брюнне (ныне Брно, Чехословакия). Примерно с 1856 г. он начал
экспериментировать с горохом (Pisum sativum), для того чтобы узнать, как
передаются по наследству индивидуальные признаки этого организма. Опыты
Менделя и по сегодняшним меркам могут служить прекрасным образцом
научного исследования. Результаты экспериментов он опубликовал в
Известиях общества естественной истории в Брюнне в 1866 г., но его статья
не привлекла никакого внимания ученых.
Законы Менделя были вторично открыты в 1900 году тремя учеными,
получившими сходные с Менделем результаты и признавшими его приоритет.
Это были Гуго де Фриз из Голландии, Карл Корренс из Германии и Эрих
Чермак из Австрии. С этого момента для всех стало очевидным, насколько
велико значение работы Менделя: именно им был открыт путь к разгадке
тайны наследственности. Многие биологи
Рис. 2.1. Грегор Мендель-ученый, открывший фундаментальные законы
наследственности.
2. Менделевская генетика
39
заинтересовались генетикой. Первоочередной задачей было показать, что
принципы Менделя приложимы не только к растениям, но и к животным. Это
было сделано в первые же годы XX века в основном Люсьеном Кено во
Франции, Вильямом Бэтсоном в Англии и Вильямом Кастлем в США. Вскоре
последовали новые важные открытия.
Методы Менделя
До Менделя многие ученые пытались понять, как наследуются биологические
признаки. Они скрещивали растения или животных и наблюдали
Г
Серая семенная оболочка
ДОМИНАНТНЫЕ
______А_______
Л
РЕЦЕССИВНЫЕ
А
Длинный стебель
Короткий стебель
Рис. 2.2. Семь признаков гороха Pisum sativum, наследование которых
изучал Мендель. Мендель использовал растения, четко отличающиеся по
одному признаку.
Организация и передача генетического материала
сходство между родителями и потомством. Результаты были
обескураживающими: одни признаки могли быть общими у потомка с одним
родителем, другие-с другим, третьи - отличными от обоих родителей.
Глубокое проникновение в проблему и четкая методология обеспечили Менделю
успех там, где его предшественники терпели неудачу. Он понял, что каждый
раз следует концентрировать внимание на одном признаке, например на форме
семян, а не на растении в целом. С этой целью он отобрал признаки, по
которым растения четко отличались (рис. 2.2). Прежде чем скрещивать
растения между собой, Мендель также убедился в том, что они принадлежат
чистым линиям. Для этого он, получив от семеноводов множество различных
разновидностей гороха, в течение двух лет разводил их, чтобы отобрать для
своих опытов только те линии, в которых данный признак всегда
воспроизводится в потомстве из поколения в поколение. Другой важной
особенностью работы Менделя был количественный подход: он подсчитал число
потомков разных типов, чтобы установить, с одинаковой ли частотой
появляются носители альтернативных признаков.
Менделевский метод генетического анализа-полсчет числа особей каждого
класса в потомстве, полученном от определенного типа скрещивания,-по-
прежнему широко используется. Фактически до возникновения в 50-х годах
молекулярной генетики этот метод оставался единственным методом
генетического анализа. Кроме разработки замечательной методологии научная
гениальность Менделя проявилась в его способности сформулировать теорию,
объясняющую данные экспериментов, и поставить эксперименты,
подтверждающие эту теорию. Хотя концепция Менделя была представлена,
строго говоря, в качестве гипотезы, в действительности это была
завершенная теория. Время показало ее фундаментальную полноту и
правильность.
Рассмотрим теперь постановку экспериментов Менделя, основные законы
наследственности, следующие из этих экспериментов, и теорию, которая
объясняет эти законы и описывает результаты экспериментов.
Доминантность и рецессивность
Горох размножается самоопылением: растения устроены таким образом, что
пыльца обычно попадает на рыльце пестика того же цветка и опыляет его
