Современная генетика. Том 1. - Айала Ф.
Скачать (прямая ссылка):
остается неизменным.
О различии между фенотипом и генотипом нужно всегда помнить, поскольку
соответствие между ними не однозначное. Причина этого состоит в том, что
фенотип представляет собой результат сложной сети взаимодействий между
различными генами и между генами и окружающей средой.
Вообще говоря, никакие две особи не обладают тождественными фенотипами,
хотя и могут быть одинаковыми в отношении одного или нескольких
рассматриваемых признаков. Более того, особи, обладающие одинаковыми
фенотипами в отношении какого-либо признака, не обязательно одинаковы
генотипически. Например, желтые горошины могут быть как у растения,
гомозиготного по аллелю "желтизны", так и у гетерозиготы по "желтому" и
"зеленому" аллелям.
В природе широко распространено генетическое разнообразие. За исключением
однояйцевых (монозиготных) близнецов, развивающихся из одной
оплодотворенной яйцеклетки, никакие два размножающихся половым путем
организма не могут иметь полностью тождественные генотипы, хотя в
отношении отдельных генов их генотипы могут быть идентичными (см. гл.
22). С другой стороны, в результате бесполого размножения данной особи
возникают организмы, генетически тождественные друг другу и своему
родителю. Однако даже организмы с тождественными генотипами вследствие
различий во взаимодействиях с окружающей средой могут обладать различными
фенотипами. Напри-
2. Менделевская генетика
57
Рис. 2.15. Три пары однояйцевых близнецов несколько различной внешности.
мер, однояйцевые близнецы могут различаться весом, ростом и
продолжительностью жизни; эти различия отражают различия в условиях их
жизни (рис. 2.15 и табл. 2.6).
Хороший пример влияния внешней среды на фенотип представлен на рис. 2.16.
Три растения лапчатки (Potentilla glandulosa) были отобраны в Калифорнии,
одно на высоте 30 м над уровнем моря, второе-на высоте около 1400 м, а
третье-в зоне альпийских лугов в горах Сьерра-Невада на высоте около 3000
м. Каждое растение разрезали на три части, и каждую часть высадили
отдельно в одном из трех ботанических садов, расположенных на различной
высоте. Растения разделили на части для того, чтобы была уверенность в
генетической идентичности растений, выращиваемых в различных условиях.
Сравнение растений в столбцах показывает, что один и тот же генотип в
различных условиях определяет различные фенотипы. Эти различия относятся
не только к внешним морфологическим признакам, но и к плодовитости,
скорости роста и т.п. Сравнение растений в гори-
Организация и передача генетического материала
Таблица 2.6. Конкордантность и дискордантность (в %) некоторых
заболеваний у однояйцевых близнецов. (Конкордантность-заболевание обоих
близнецов при заболевании одного из них)
Заболевание Число обследованных пар Конкордантность Дискордантность
Корь 189 95 5
Скарлатина 31 64 36
Туберкулез 190 74 26
Некоторые типы
опухолей 62 58 42
Диабет 63 84 16
Слабоумие 126 91 9
Черенки растений из
Тимбер-
лайна
?- с-
.-it"
А
Матера
Стан-
форда
Черенки, выращенные в:
Станфорде (30 м)
*
Матере (1380 м)
Погибли
Т имберлайне (3000 м)
Рис. 2.16. Влияние генотипа и среды на фенотип. Части трех растений
Potentilla grandulosa, выросших на различной высоте над уровнем моря,
культивировали в трех различных ботанических садах. Растения в
горизонтальных рядах генетически тождественны, поскольку они выросли из
частей одного и того же растения. Растения в вертикальных столбцах
генетически различны, но выращива-
лись в одинаковых условиях. Генетически тождественные растения (например,
представленные в нижнем ряду) могут процветать или погибать в зависимости
от внешних условий. Генетически различные растения (например,
представленные в левом столбце) могут обладать совершенно различными
фенотипами, несмотря на то что выращиваются они в совершенно одинаковых
условиях.
Менделевская генетика
59
Ухудшенные Нормальные Улучшенные
условия условия условия
Рис. 2.17. Результаты опыта с двумя линиями крыс. Крысы первой линии
отбирались на "сообразительность", вторая линия представлена самыми
"глупыми" крысами. Когда крыс обеих линий содержали в тех же условиях, в
которых происходил отбор (т. е. в "нормальных" условиях), то "умные"
крысы при прохождении лабиринта делали примерно на 45
ошибок меньше, чем их "глупые" сородичи. Однако когда крысы выращивались
в неблагоприятных условиях, то представители обеих линий совершали при
прохождении лабиринта одинаковое число ошибок.
При выращивании крыс в комфортных условиях число ошибок было почти
одинаковым.
зонтальных рядах показывает, что при фиксированных внешних условиях
генетические различия влекут за собой фенотипические. Из этого опыта
следует важный вывод: не существует единственного генотипа, наилучшего
при любых условиях. Например, растение, взятое почти с уровня моря, где
оно процветало, оказалось неспособным существовать на высоте 3000 м, а
растение, взятое с этой высоты, где оно также чувствовало себя прекрасно,
