Про Грегора Менделя та його досліди з горохом усі ми дізнаємося ще у школі. Але там чомусь не говорять про те, що австрійський біолог, був, як здається, одним із найщасливіших людей, які коли-небудь займалися наукою. Йому дуже пощастило з обраною для експериментів рослиною. Мендель став основоположником генетики, але якби він зосередився інших ознаках гороху чи взагалі іншому модельному організмі, не зробив би жодних висновків. З тієї простої причини, що у законах спадкування більше винятків, ніж правил.
Експерименти та досліди Менделя
Досліди Менделя дозволили зрозуміти, як деякі риси, наприклад, група крові або колір очей передаються з покоління в покоління. Проте вчений працював не з людськими рисами, а з посівним горохом (Pisum sativum). Він показав, що домінантні характеристики успадковуються та залишаються помітними у наступних поколінь.
Рецесивні ознаки, своєю чергою, деякий час ховалися, але виявлялися у той чи інший момент у майбутньому. Вони теж передавалися, але, як правило, залишалися в тіні домінантних характеристик і не трансформувалися в властивості фенотипу.
Мендель відстежував сім характеристик гороху посівного, у тому числі висоту рослини, форму стручка та горошин. Найчастіше ці ознаки мали дві можливі варіації. Насіння, наприклад, могло бути або гладким, або зморшкуватим. Ця простота була надзвичайно важливою.
У деяких підручниках досі ті чи інші риси описуються як такі, що мають одну домінантну та одну рецесивну форму. Але згадаймо, що і колір очей, і група крові мають більше різновидів. Як би там не було, бінарна система досліджень дозволила Менделю сформулювати Закон розщеплення: кожен батьківський організм передає потомству одну дискретну одиницю ознаки, тобто, у поняттях пізнішого часу ген.
Також у результаті своїх дослідів Мендель відкрив Закон незалежного комбінування: ознаки передаються самостійно та не впливають на спадкування один одного. Тобто горошинка може вийти і гладкою, і зморшкуватою, але це не визначає її колір, який може бути як жовтим, так і зеленим.
Спостереження вченого дозволили сформулювати названі на його честь «Закони Менделя». Все це відбувалося в той час, коли наука не мала уявлення про існування генів, але праця австрійського дослідника дала зрозуміти, як ці частинки ДНК зберігають свою ідентичність, не зливаючись один з одним.
Везіння Грегора Менделя
Настав час розповісти про винятки, з обходом яких так пощастило Грегор Менделю. Його ідеї отримали деяке поширення в науковому середовищі до початку 20 століття, і вчені почали перевіряти ще раз їх за допомогою відповідних експериментів. Біологи Вільям Бетсон, Едіт Сондерс та Реджинальд Паннетт з'ясували, що не всі результати їхніх дослідів все з тим самим горохом підпорядковуються законам Менделя.
Деякі ознаки виявлялися у рослин частіше, ніж випливало із співвідношень, запропонованих австрійцем. Це набуло б сенсу лише в тому випадку, якби вони були пов'язані ще з якимись властивостями. Саме цей висновок і було зроблено позначеною групою вчених – на їхню думку, деякі риси рослин були взаємопов'язані. Як саме визначити не вдалося.
Прогалини були заповнені іншими дослідниками, зокрема Томасом Морганом. Він вивчав гени, експериментуючи з плодовими мушками, та постійно помічав, що результати його дослідів не відповідають правилам незалежного комбінування. Основною метою його роботи було виведення комах з білими очима – замість звичних для всіх червоних. Такими виходили лише самці, що виглядало дуже дивно. Морган, природно, припустив, що ця риса передається виключно представникам цієї статі.
Незадовго доти його сучасники з'ясували, що пів мух визначається успадкуванням хромосом – у самок це дві Х, а самців лише одна. У зв'язку з цим учений висунув припущення, що білий колір очей не тільки рецесивний, а й пов'язаний із Х-хромосомою. Це пояснило б, чому ця риса не виявлялася у перших поколінь виведених ним самок комах – червоний колір очей визначався домінантним геном, отриманим від матері. Відомо, що ця механіка була здатна замаскувати рецесивні гени білої сітківки.
Отримати білооких самок Морган все-таки зміг – він схрестив білооких самців з наступним поколінням їх власних нащадків і забезпечив комах Х-хромосомами з потрібними генами як по батьківській, так і по материнській лінії. Робота Моргана надала докази того, що гени передаються у зв'язці всередині хромосом. Його експерименти показали, що нестатеві ознаки можуть бути пов'язані зі статевими хромосомами. Також вони чітко пояснили, як ті чи інші риси можуть передаватись спільно.
Як бачимо, Менделю і справді дуже пощастило з тим, що ознаки гороху, що відслідковувалися, передавалися окремими хромосомами. Йому не довелося розплутувати їхні генетичні зв'язки. Це дозволило сформулювати дуже просту схему наслідування та увійти до історії. Згодом деякі експерти заявляли, що Грегор Мендель «підправив» отримані докази, щоб видати струнку теорію. Але навіть при цьому вона стала тим фундаментом, на якому базувалися всі подальші дослідження в сфері знань, що нас цікавить.
Источник: zefirka.net
