Закон Менделя

Итак, от быка, принадлежащего Брауну, и от коров Смита родились несвойственные породе красно-пестрые телята. В объявлении написано: виноват рецессивный ген. Сейчас мы и разберем, что это такое, а заодно познакомимся с одним из законов Менделя на примере наследования черно-пестрой и красно-пестрой окрасок у крупного рогатого скота.

^{Скрещивание: черно-пестрый бык и красно-пестрая корова.}

Бык Брауна отличной черно-пестрой окраски. Такой же четкий цвет имели и коровы. Откуда же красно-пестрые телята? В этом лучше всего разобраться на опыте, поставив специальные скрещивания. Коров мы возьмем красно-пестрых, быка — такого, у которого никогда ни от каких коров красно-пестрых телят не рождалось. Сейчас мы будем писать схемы, а потому условимся. Поколение, с которого мы начинаем, в генетике называется родительским и отмечается на схемах буквой Р («П» латинское). Следующее поколение называют первым гибридным или просто первым и обозначают буквой F₁. Второе поколение — F₂, третье — F₃ и т. д. А для обозначения самцов и самок генетики позаимствовали значки у астрономов. ? — зеркало Венеры означает «самка», ? — меч Марса — «самец», ? — знак скрещивания. Итак:

^{Копье Марса — ? и Зеркало Венеры — ?}

Р: ? красно-пестрые ? ? черно-пестрый.

Каким будет первое поколение? Забудем о том, что на практике его ждут долгие месяцы — на бумаге это получается быстро.

Приходим мы с тобою в коровник, смотрим — и несказанно удивлены: от всех красно-пестрых матерей телята родились черно-пестрые! Все в отца, ни одного в мать, ни единого промежуточного, какого-нибудь, скажем, темно-буро-пегого!

«Вот так так!» — озадаченно произносим мы и тут же вспоминаем: в газетном объявлении сказано про рецессивный ген. Что такое «ген», мы, люди двадцатого века, знаем: это наследственный задаток. А «рецессивный»? Заглянем в словарь. Вот оно: «рецессивный» — значит «подавляемый». А ведь действительно подавляемый! У коров он вызывал красивую красно-пеструю окраску, а у телят пропал… Пропал ли? Это мы сейчас выясним. Вырастим телят и скрестим между собой. Во втором поколении, хоть оба родителя черно-пестрые, обязательно появятся красно-пестрые телята, их будет примерно четверть от всех полученных. Внимательно взгляни на схему, где все это изображено, а дальше, читая, сопоставляй ее с формулами. Совсем немного алгебры — и ты все поймешь. Вернее, не алгебры, а генетики, которую иногда называют алгеброй жизни.

^{Красно-пестрые коровы.}

В нашем случае ген «черный», вызывающий черно-пеструю окраску, подавил ген «красный», вызывающий появление красной пегости. Такие подавляющие гены называют доминантными и обозначают большими буквами. Пусть это будет ген А. Рецессив, «красный» ген, обозначим а. Окраска зависит от обоих родителей. В записи скрещивание в виде формулы выражается так:

Р: ? аа ? ? AA

Родительское поколение состоит из красно-пегих коров, которые от обоих родителей получили «красные» гены а, и черного быка, получившего от обоих родителей ген А. Потомкам каждый из родителей передает по одному из своих генов; следовательно, формула F₁ будет Аа. Все они черно-пестрые, потому что ген «черный» господствует над геном «красным». Каким способом родители передали свои гены потомкам? Нетрудно понять, что через половые клетки. Причем если формула нашего быка АА, то это значит, что в каждой из клеток его тела содержится два этих гена — А и А. Исключение составляют лишь половые клетки, гаметы, — в них по одному гену А. Это объясняется особенностями клеточного деления, которое происходит при образовании половых клеток. То же наблюдается и с генами матери: в каждую из ее гамет попадает по одному гену, но уже «красному» — а. Теперь мы можем написать, что произойдет при скрещивании потомков первого поколения между собой:

F₁: Аа ? Аа

Гаметы:

А и а, А и а

F₂: АА, Аа, Аа, аа

Каждая из гамет одного родителя может встретиться с любой гаметой другого, причем шансы для встречи гена А с А или а равны. В результате же примерно на трех черно-пестрых телят (АА+Аа+Аа) получается один красно-пестрый (аа). Животные с формулой АА и аа, у которых гены парные, называются гомозиготными, а животные типа Аа — гетерозиготными.

Теперь становится понятным, откуда взялись красные гелята при скрещивании быка Брауна с коровами Смита: и бык и коровы были гетерозиготными. Но почему раньше не получалось красно-пестрых телят ни от быка Брауна, ни от коров Смита? А вот почему:

Р: ? АА ? ? Aа

Гаметы:

А и А, А и а

F₂: АА, Аа, Аа, Аа

Сколько ни скрещивай гетерозиготу по рецессиву с гомозиготою по доминанту — рецессив не выщепится. Чтобы появился красно-пегий теленок, нужно объединиться двум рецессивным генам.

Отец и мать равноправны в передаче своих признаков потомству. С точки зрения генетики, и бык Брауна, и коровы Смита наследственно одинаковы. Но корова — животное дорогое. Запретить использовать на племя того или иного быка еще можно, наложить запрет на множество коров — на это животноводы идут только в редких случаях: например, когда наблюдается рождение телят, лишенных кожи. Масть же не такой важный признак. У нас в СССР скот одной породы носит как черно-пестрые, так и красно-пестрые «рубашки». Причем красно-пестрые животные не уступают по продуктивности черно-пестрым. Почему же в США красно-пестрых бракуют? Очень там ценят «рубашку», и не из-за продуктивности. По словам одного американского заводчика, она «торговая марка ценою в миллион долларов».

В обстановке капиталистической конкуренции заводчика интересует не только и даже не столько высокая продуктивность животных, сколько их продажная цена. И заводчик вовсе не заинтересован в том, чтобы племенных животных было много во всех хозяйствах. Вот тут-то и «выручают» метки вроде черно-пестрой окраски или, например, белого ошейника у одной из пород черных свиней. Ошейник этот никак не связан с продуктивностью, однако племенными считаются лишь те животные, у которых он «правильный». Заводчики немногих стад, где ошейник «правильный», продают своих животных втридорога, хотя они по продуктивности ничем не лучше свиней с «неправильными» ошейниками из той же породы.

При социалистической системе хозяйства конкуренция, конечно, отсутствует. В этом — огромное преимущество социализма. И современные генетические рекомендации стремятся это преимущество использовать.