Генотип как целостная система
В примерах, которые мы до сих пор рассматривали, связь между генами и признаками была простой и однозначной: каждый ген определял один признак. Поэтому может сложиться впечатление, что генотип — механическая совокупность генов, а фенотип — мозаика отдельных признаков. И отдельная клетка и весь организм являются целостными системами (где все биохимические и физиологические процессы строго согласованы и взаимосвязаны) прежде всего потому, что генотип — это система взаимодействующих генов.
Существует огромное количество свойств и признаков растений, животных и человека, которые обуславливаются двумя, тремя и даже многими парами генов. От взаимодействия генов, в частности, зависит рост, телосложение и цвет кожи у человека, молочная продуктивность у коров, яйценоскость у кур, величина плодов у растений. Классическим примером взаимодействия генов является наследование формы гребня у кур некоторых пород. Виан-доты имеют розовидный гребень (АА), а порода брама — гороховидный (ВВ), их гибриды за счет взаимодействия доминантных генов (АВ) приобретают новый по форме гребень — ореховидный. Во втором поколении наступает расщепление: 9 ореховидных (АВ), 3 гороховидных (аВ), 8 розовидных (Аb), и 1/16 цыплят оказывается гомозиготной по обоим рецессивным генам (ааЬЬ) и имеет новую форму гребня, ранее не встречавшуюся у родителей,— простую листовидную.
Часто наблюдается противоположное явление, когда одна пара генов влияет сразу на несколько признаков. Еще Мендель в своих опытах установил, что растения гороха, имеющие пурпуровые цветки, кроме того всегда имеют красные пятна в пазухах листьев и образуют семена, покрытые серой или бурой кожурой, и что все эти признаки зависят от действия одного наследственного фактора. При изучении генетических особенностей персидской пшеницы Н. И. Вавилов установил, что доминантный ген черной окраски всегда одновременно вызывает и сильное опушение чешуй. У плодовой мушки дрозофилы ген, определяющий отсутствие пигмента в глазах, снижает плодовитость, влияет на окраску некоторых внутренних органов и уменьшает продолжительность жизни. У каракульских овец одним геном определяются цвет шерсти и развитие рубца. У человека ненормальное развитие пальцев сопровождается нарушением строения хрусталика и развитием порока сердца. Здесь в основе множественного эффекта тоже лежит действие одного гена, вызывающего нарушение развития соединительной ткани.
Во всех случаях соответствующие гены наследуются независимо, как самостоятельные единицы. В результате их взаимодействия выражение определяемого ими признака может варьироваться. Генотип любого организма представляет собой сложную целостную систему взаимодействующих генов.
