Первый метод прельщает больше.

Грегор Мендель первым приблизился к разгадке древней тайны. Он был монахом в Брюннском монастыре (ныне Брно, Чехия) и помимо преподавательской деятельности занимался на досуге опытами по скрещиванию садового гороха. Его доклад на эту тему, опубликованный в 1865 году, не встретил широкого признания. Несмотря на то что за шесть
лет до этого пристальное внимание всего ученого мира привлекла теория естественного отбора, те немногие исследователи, что прочли статью Менделя, не придали ей особого значения и не связали изложенные в ней факты с теорией происхождения видов. И только в начале ХХ века три биолога, проводя эксперименты над разными организмами, получили схожие результаты, подтвердив гипотезу Менделя, который посмертно прославился как основоположник генетики. Почему же Менделю удалось то, что не удавалось большинству других исследователей? Во-первых, он исследовал только простые, четко определяемые признаки — например, цвет или форму семян. Выделить и опознать простые признаки, которые могут передаваться по наследству, нелегко. Такие признаки, как высота растения, а также интеллект или форма носа человека, зависят от множества факторов, и проследить законы их наследования очень трудно. Внешне заметные и при этом независимые от других признаки встречаются довольно редко. Кроме того, Мендель наблюдал передачу признака на протяжении нескольких поколений. И что, пожалуй, самое важное, он записывал точное количество особей с тем или иным признаком и проводил статистический анализ данных.

В классических экспериментах по генетике всегда используют два сорта или более, две разновидности, или линии, одного и того же биологического вида, отличающиеся друг от друга по таким простым признакам, как окраска цветка растений или окрас меха животных. Мендель начинал с чистых линий гороха, то есть с линий, которые на протяжении нескольких поколений скрещивались исключительно друг с другом и потому постоянно демонстрировали только одну форму признака. О таких линиях говорят, что они размножаются в чистоте. Во время эксперимента Мендель скрещивал между собой особи из разных линий и получал гибриды. При этом на рыльце растения с удаленными пыльниками из одной линии он переносил пыльцу растения из другой линии. Предполагалось, что признаки разных родительских растений в гибридном потомстве должны смешаться между собой. В одном из экспериментов Мендель скрестил чистый сорт с желтыми семенами и чистый сорт с зелеными семенами. В записи
эксперимента крестик означает «скрещивается с...», а стрелка указывает на следующее поколение.

В отличие от своих предшественников, Мендель решил подсчитать точное количество растений (или семян) с тем или иным признаком. Скрещивая растения по цвету семян, он
получил в поколении F2 6022 желтых семени и 2001 зеленое семя. Скрещивая растения по окраске цветков, он получил 705 фиолетовых цветков и 224 белых. Эти цифры еще ничего не говорят, и в похожих случаях предшественники Менделя опускали руки и утверждали, что ничего разумного по этому поводу сказать нельзя. Однако Мендель заметил, что
отношение этих чисел близко к пропорции 3:1, и это наблюдение подтолкнуло его к простому выводу. Мендель разработал модель — гипотетическое объяснение того, что
происходит при скрещивании. Ценность модели зависит от того, насколько хорошо она объясняет факты и предсказывает результаты экспериментов. Согласно модели Менделя, в растениях имеются некие «факторы», определяющие передачу наследственных признаков, причем каждое растение имеет по два фактора для каждого признака — по одному от
каждого родителя. Кроме того, один из этих факторов может быть доминантным, то есть сильным и видимым, а другой — рецессивным, или слабым и невидимым. Желтая окраска семян должна быть доминантной, а зеленая — рецессивной; фиолетовый цвет доминантен по отношению к белому. Такое свойство «факторов наследственности» находит отражение в записи генетических экспериментов: прописная буква означает доминантный признак, а строчная — рецессивный. Например, желтую окраску можно обозначить как Y, а зеленую как у. Согласно современной точке зрения, «факторы наследственности» — это отдельные гены, определяющие цвет или форму семян, и мы называем различные формы гена аллелями или аллеломорфами (морф — форма, аллелон — друг Друга). На рис. 4.1 показан ход экспериментов Менделя, а также приведены выводы, к которым он пришел. Чистая линия гороха с желтыми семенами должна обладать двумя факторами Y(YY), а чистая линия гороха с семенами зеленого цвета — двумя факторами у (уу). Так как оба фактора в родительских растениях одинаковы, мы говорим, что они гомозиготны или что эти растения — гомозиготы. Каждое из родительских растений дает
потомству по одному фактору, определяющему цвет семян, поэтому все растения поколения F1 имеют факторы Yy. Два фактора цвета у них разные, поэтому мы говорим, что они гетерозиготны или что эти растения — гетерозиготы. Когда гетерозиготные растения скрещиваются между собой, каждое дает по два вида гамет, половина которых переносит фактор Y, а другая половина — фактор у. Гаметы объединяются случайным образом и дают четыре вида комбинаций: YY, Yy, yY или yy. Зеленые семена образуются только при последней комбинации, так как оба фактора в ней рецессивные; при других комбинациях получаются желтые семена. Так объясняется отношение 3:1, которое наблюдал Мендель.

Неплохим уроком по генетике может оказаться исследование групп крови у людей. Кровь относят к той или иной группе в зависимости от того, как она взаимодействует с иммунной системой, которая защищает организм от вторжения таких чужеродных тел, как бактерии и вирусы. Иммунная система, более всего развитая у птиц и млекопитающих, учитывает различия в форме молекул, особенно в форме белков. У каждой клетки на поверхности находится много разных белков и других молекул, причем у каждого организма свой набор. Он придает нашим тканям индивидуальность, поэтому так трудно пересаживать почки и другие органы от одних людей другим, за исключением близких родственников. В наш организм различными путями часто проникают чужеродные молекулы, например через рану или во время вакцинации, когда нас прививают от некоторых болезней. Иммунная система опознает эти молекулы как чужеродные, то есть как антигены, которые требуют какой-то реакции со стороны иммунной системы. Присутствие антигенов заставляет особые клетки иммунной системы (лимфоциты) производить специфические белки — антитела, которые распознают антигены и нейтрализуют их. Каждое антитело обладает формой, комплементарной к форме антигена, поэтому две молекулы легко связываются, соединяются друг с другом.

Такое соединение либо непосредственно нейтрализует антигены, либо молекулы образуют большие скопления, которые легко обнаруживаются и удаляются особыми видами белых кровяных телец (нейтрофилами и макрофагами), действующими подобно сборщикам мусора. Например, бактерии, попавшие через рану в кровь, опознаются как чужеродные, потому что на их поверхности присутствуют определенные белки и полисахариды, действующие как антигены. Организм вырабатывает антитела, которые связываются с бактериями, образуют скопления и удаляют их из организма.

Еще в 1900 году Ландштейнер обнаружил, что все люди распределяются по четырем группам крови, которые следует учитывать при переливании: А, В, AB и 0. Если человеку перелить кровь не той группы, красные кровяные тельца могут слипнуться и привести к серьезным последствиям. Переливать кровь той же группы безопасно всегда. Нежелательная реакция при переливании другой группы крови наступает потому, что наши красные кровяные тельца могут содержать на своей поверхности антигены А или
антигены В. Обычно у людей вырабатываются антитела к тем антигенам, которых у них нет. У людей с группой крови А вырабатываются антитела к клеткам типа В, и наоборот. У людей с группой 0 нет ни антигенов А, ни антигенов В, поэтому их клетки не реагируют на кровь любого другого типа; люди с группой крови 0 — универсальные доноры, и их кровь можно переливать всем. У людей с группой AB, имеющих в своей крови оба вида антигенов, нет ни антител А, ни антител В, поэтому им можно переливать кровь любой группы.

С генетической точки зрения система А-В-0 довольно проста и поучительна. Группу крови определяют три аллеля одного гена, который обозначим как I. Это хороший пример так называемой множественности аллелей. В данном случае мы имеем три аллеля, а не два, как в предыдущих примерах. Аллель IА определяет производство антигенов типа А, аллель IB — антигенов типа В, а аллель i вообще не определяет производство антигенов. Как IА, так и IB доминантны по отношению к i (доминантные аллели обозначаются
прописными буквами, а рецессивные — строчными). Таким образом, человек с группой крови 0 имеет генотип ii. Человек с группой крови А должен обладать генотипом IА или IАi; человек с группой крови В — генотипом IBIB или I8i. Аллели IА и IB кодоминантны по отношению друг к другу, как и LM и LN, поэтому кровь человека с генотипом IАIB принадлежит к группе AB.

Такие явления, как неполная доминантность и кодоминантность, доказывают, что взаимодействие аллелей одного гена может быть довольно сложным. Как мы видели, группу крови определяют три аллеля одного гена. У других генов может быть и больше аллелей, и не все они взаимодействуют таким простым образом. Важно, что доминантность и рецессивность не являются абсолютными характеристиками аллелей, а зависят от отношений между аллелями. Окрас меха кроликов, например, определяется геном с, имеющим четыре аллеля:с+, cch, сh и сa. Аллель с+ доминантен по отношению к трем остальным, поэтому гомозиготы с+ с+ или гетерозиготы с одним аллелем с+ будут иметь темно-серый мех (такой «дикий» окрас иногда называют «агути»). У гомозигот cch cch будет желтовато-коричневый мех «шиншилла», но аллель cch не полностью доминантен по отношению к аллелям сh и сa, поэтому у кролика с генотипомcch ch или cch ca будет светло-серый мех. Аллель chдоминантен по отношению ксa, поэтому кролики с генотипом сh сh или сh сa будут «гималайской» окраски—в основном белые, но с черными носом, ушами, лапами и хвостом. И наконец, генотип са са дает полностью белый окрас (кролик-альбинос).

Опираясь на простые рассуждения Менделя, современные генетики определяют характер наследования и проявления того или иного признака в родословных. Кроме того, законы Менделя могут иногда помочь определить отцовство. Позже мы узнаем, как при помощи нового метода ДНК-анализа можно устанавливать отцовство с большой долей вероятности. классическая же генетика редко когда с уверенностью заявляет, что отцом ребенка является именно этот мужчина, однако она помогает отсеять возможных
кандидатов. Возьмем для примера группы крови. Если у женщины группа крови М (LMLM), а у ее мужа или партнера также группа крови М, то он не может быть отцом ребенка с группой крови MN (LMLN).

Самый известный случай установления отцовства с учетом принципов генетики — случай с Чарли Чаплином, которого Джоан Берри назвала отцом ее ребенка. Судебное разбирательство длилось с 1943 по 1945 год, и все это время пресса обвиняла Чаплина в моральной распущенности. Еще до обвинения появлялись статьи, в которых его называли виновным, вроде статьи в «Нью-Йорк таймс», озаглавленной «Чаплин и 6 других обвиняемых в заговоре против девушки» (11 февраля 1944 г.). Факты же оказались
таковы: у Чаплина была группа крови 0, у Джейн Берри (матери) — А, у дочери, Кэрол Энн Берри — В. Так как дочь не унаследовала от матери группу А, то мать должна была быть гетерозиготной и иметь генотип IAi; в таком случае дочь унаследовала от матери аллель i. Аллель IB должен был достаться ей от отца, то есть не от Чаплина. Тем не менее суд
Калифорнии признал Чаплина виновным, и в заявлении окружного суда было высказано следующее:

Улики, связанные с группой крови, являются мнением эксперта, поскольку основаны на выводах эксперта и медицинских исследованиях и подразумевают сведения из области химии и биологии, недоступные для рядового человека; такие исследования и улики нельзя назвать решающими, потому что они не объявлены таковыми в своде законов (Гражданский процессуальный кодекс, раздел 1978); когда научные выводы и свидетельские показания противоречат друг другу, то присяжные или суд должны определить относительный вес каждого доказательства2. Остается только надеяться, что с тех пор многое изменилось и суд учитывает научные факты, хотя разбирательство по поводу убийства
известного футболиста О. Дж. Симпсона говорит о том, что судьи до сих пор иногда отдают предпочтение менее убедительным свидетельским показаниям, а не генетическим доказательствам.

Ну и чего же Вы молчали?

andino, напишите, пожалуйста, поподробнее. нам это очень интересно!

Вера купила научный журнал, есть кое-что интересное про генетику, завтра выложу

Приведите пример негативных (или вообще каких нибудь) последствий имбридинга у улиток.

Желательно в процентном отношении к нормальным особям из той же кладки.

Мне кажется стоит сначала собрать какое-то количество фактов касающихся именно улиток, а уж потом объяснять их с точки зренеия генетики. Если конечно не стоит задача просто умных книжек почитать...

А если серьезно, то могу сказать, что у все моих улиток. у которых проблемы с раковиной - родители из одной кладки. Про проценты ничего сказать не могу, потому что лично опыта разножения не имею. да и никто не скажет, если этим специально не заниматься - улитки сразу же раздаются, а будут ли проблемы может показать только время. Лично меня имбридинг особо не волнует, меня волнует альбинизм.

Просто умных книжек? Дайте мне умных книжек - почитаю с удовольствием. А пока и читать нечего...