У домашнего животного бабочки-шелкопряда в У-хромосоме генов нет, однако генетики пересаживают их туда. Самцы шелкопряда наматывают на кокон значительно больше шелка, чем самки, поэтому выгоднее выкармливать только личинок самцов. Но как их определить?
Яички (грена) шелкопряда крошечные и все одинаковые. Однако есть линии, у которых яички темные. Ген темной окраски локализован в аутосомах. Действуя лучами рентгена, ученые вызвали поломки хромосом, затем они отобрали насекомых, у которых кусочек аутосомы с геном темной окраски «переселился» на У-хромосому. Так была создана линия, где яички, из которых образуются самки, темные[4]. Далее пришла на помощь техника. Сконструировали машину, которая с помощью фотоэлемента мгновенно сортирует грену. Шелководство получило новые большие возможности.
Задачи
1. В помете восемь щенков, половина из них самцы. Один очень рано обнаружил признаки гемофилии. Сколько щенков, рассуждая теоретически, могут еще заболеть? Сколько щенков ни в коем случае не заболеют? Сколько окажутся носителями гемофилии?
2. Создайте схему скрещиваний, при помощи которой можно с большей вероятностью отобрать носителей гемофилии среди собак из предыдущей задачи.
3. Одновременно в двух гаметах возникли мутации, рецессивная аутосомная и рецессивная, сцепленная с полом. Какая из этих мутаций имеет больше шансов быстрее проявиться в зиготе? Обоснуйте свой ответ.
4. Были обнаружены индейки, которые проявляют странное дрожание. Если такого «вибрирующего» индюка скрещивали с нормальными индейками, в потомстве проявляли дрожание только самки. С какой хромосомой связан ген, который вызывает дрожание?
Глава 5. НА СТРАЖЕ ЗДОРОВЬЯ
Желтая мышь
Это было в начале 1900-х годов. В ту пору многие исследователи увлекались изучением численных соотношений в потомстве — столь велико было влияние переоткрытия менделевских законов. Изучал закономерности наследования и французский зоолог Кено. Объектом его исследований была давным-давно известная желтая мышь.
Он скрещивал желтых с желтыми и никогда не получал исключительно желтых потомков. Странным было соотношение желтых и нежелтых — 2:1. Ученый не понимал, куда девалось еще 25 процентов животных. Ведь, по Менделю, соотношение должно быть 3: 1. Если же Кено скрещивал желтых мышей с нежелтыми, неважно, какими по цвету, получалось примерно 1: 1, то есть желтые давали расщепление как нормальные гетерозиготы. Подсчитал он и среднее число потомков, получающихся в этих двух скрещиваниях: желтых с желтыми и желтых с нежелтыми. Во втором случае в среднем на помет приходилось ровно на четверть мышат больше, чем в первом. И у Кено возникло естественное предположение, что гомозиготы по гену желтой окраски не доживают до момента рождения, гибнут на ранних стадиях беременности.
В дальнейшем эти опыты многократно проверялись и правильность предположения Кено была подтверждена на огромном количестве материала.
Так был открыт первый летальный (смертоносный) ген. Насколько эти гены распространены в природе, показывают исследования любимого лабораторного объекта генетиков — мушки дрозофилы. В результате тщательного анализа взятых из природы мух 85 процентов оказались носителями летального гена. Безусловно, для того чтобы летальный ген проявился, необходимо редкое в природных условиях скрещивание двух гетерозигот. Однако и при такой оговорке цифра выглядит устрашающей.
По счастью, у млекопитающих дело обстоит иначе. Швед Люпинг из поколения в поколение облучал мышей дозой около 300 рентген. В каждом из поколений образовывались летальные гены. Однако накопления этих летальных генов не происходило. Наследственность млекопитающих, в том числе человека, значительно лучше, чем у насекомых, защищена от неблагоприятных воздействий.
И все же у млекопитающих есть летальные гены, и порою они приводят к большим неприятностям.
В Швеции, Голландии, Англии и Индонезии иногда наблюдали рождение безногих телят остфризской и голландской пород. А в Германии этот летальный ген долго не проявлялся. Однако в 1962 году в Гессене появилось 19 безногих телят. Все они были дальними потомками одного из выдающихся производителей остфризской породы. В Германии и раньше использовались потомки этого быка, но пока гетерозигот было немного, они не встречались между собой, и летальный ген не выщеплялся.
С применением искусственного осеменения от одного быка стали получать в год огромное количество потомков — до 50 тысяч. Вот тут-то и встретились гетерозиготы, и появились гомозиготные носители летального гена — безногие телята. Это не значит, что искусственное осеменение вредно. Просто не следует слишком увлекаться «громкими именами» — это может привести к беде.