Взлет и падение Лысенко - страница 12

Классическая генетика исходит из того, что в живых клетках, точнее в их хромосомах, существуют особые самовоспроизводимые частицы типа крупных молекул — гены, которые передаются от одного поколения к другому и набор которых предопределяет характер индивидуального развития биологической системы.

Полезно, по-видимому, вкратце напомнить о том, как возникло в науке представление о генах. Оно появилось сначала в форме гипотезы, выдвинутой для объяснения закономерностей расщепления гибридов, установленных в классических опытах чешского ученого Г. Менделя почти 100 лет назад. Г. Мендель был экспериментатором-любителем, однако его работы по скрещиванию разновидностей гороха с неизбежностью привели к фундаментальным выводам. Скрестив между собой формы гороха с разной окраской цветков (красной и белой), Мендель обнаружил, что в потомстве от этого скрещивания в первом поколении все цветки были темно-розового цвета (красный цвет доминировал). Однако в следующем поколении растения с белыми и красными цветками вновь появлялись каждое в количестве 1/4 от суммы всех растений. В то же время половина растений оставалась с розовыми цветками. Гибриды первого поколения, как говорят, «расщеплялись», и это расщепление имело определенные количественные закономерности. Поглощенный в первом поколении признак (белая окраска) вновь появлялся, хотя развитие второго поколения растений происходило от особей гибридов, имевших только темно-розовые цветки. Свойство к образованию белой окраски, следовательно, не исчезало, а передавалось через поколение в неизменном виде.

Установив эти закономерности на примере наследования окраски, Г. Мендель включил в свои наблюдения и несколько других признаков, по которым различались скрещиваемые сорта гороха, — цвет семян, характер поверхности семян и т. д. И здесь его опять ожидало интересное открытие — установление независимости распределения признаков в потомстве. Если, например, желтый цвет семян у исходной формы сочетался с гладкой поверхностью, а зеленый цвет — с шероховатой, то можно было бы ожидать, что при расщеплении второго поколения (желтый цвет и гладкозерность доминировали в первом поколении) появление форм с зеленой окраской семян будет сопровождаться и исходной формой поверхности у этих растений. Этого, однако, не происходило, и разные признаки отцовской или материнской формы наследовались независимо. Вновь появляющаяся в потомстве гибридов зеленосемянная форма могла иметь как гладкие, так и шероховатые семена и опять в строгих числовых соотношениях. Аналогичные опыты по скрещиванию растений и животных проводились впоследствии тысячи раз, и правила расщепления, открытые Менделем, всегда подтверждались, если наблюдения велись за поведением простых признаков. (Некоторые признаки особей определяются совместным действием нескольких генов, и в этом случае характер расщепления гибридов более сложен.)

Хромосомная теория наследственности появилась лишь спустя несколько десятилетий после первых опытов Менделя, в начале XX века, после того как было обнаружено поразительное сходство в «поведении» хромосом и в характере наследования различных признаков.

Успехи цитологии в начале нашего века показали, что в каждой клетке в ее ядре имеется определенный набор хромосом — небольших палочковидных структур, число и форма которых постоянны для данного вида. Постоянство числа хромосом при делениях клеток поддерживается путем их саморепродукции. Перед началом деления клетки каждая хромосома создает себе подобную. Развитие организма начинается, как известно, в результате слияния двух клеток — материнский и отцовской. Число хромосом в оплодотворенной яйцеклетке при этом удваивается по сравнению с каждой гаметой. Однако видовое число хромосом остается прежним, так как при формировании половых клеток происходит редукционное деление, при котором в отличие от обычного деления клетс к парные хромосомы расходятся в дочерние клетки без предварительного удвоения и каждая половая клетка приобретает половинный набор хромосом. Было установлено, таким образом, что во всякой клетке любого живого организма, размножающегося половым путем, всегда имеется парный набор хромосом или кратный парному (у полиплоидов).