.

Во втором поколении, полученном с помощью самоопыления, появились семена как с зелеными, так и с желтыми семядолями, причем в соотношении 3:1.Это соотношение носит название закона расщепления

, или второго закона Менделя

. Но эксперимент не кончается получением результатов. Существует еще такой важный этап, как их интерпретация, т. е. осмысление полученных результатов с точки зрения уже накопленных знаний.

Что же знал о механизмах наследования Мендель? Да ничего. Во времена Менделя (середина XIX в.) еще не знали никаких генов и хромосом. Даже идея о клеточном строении всего живого не была еще общепризнанной. Например, многие ученые (в том числе и Дарвин) считали, что наследуемые проявления признаков составляют непрерывный ряд. Это значит, например, что при скрещивании красного мака с желтым потомство должно быть оранжевым.

Мендель в принципе не мог знать биологической природы наследования. Что же дали его опыты? На качественном уровне получается, что потомки действительно бывают какие угодно и никакой закономерности нет. А на количественном? И о чем в данном случае может вообще говорить количественная оценка результатов опыта?

К счастью для науки, Грегор Мендель был не просто любознательным чешским монахом. В юности его очень интересовала физика, он получил хорошее физическое образование. Мендель изучал также и математику, в том числе и начала теории вероятностей, разработанной Блезом Паскалем в середине XVII в. (При чем тут теория вероятностей станет ясно ниже.)

Как же интерпретировал свои результаты Мендель? Он вполне логично предположил, что существует некая реальная субстанция (он назвал ее наследственным фактором), определяющая цвет семядолей. Допустим, наличие наследственного фактора А

определяет зеленый цвет семядолей, а наличие наследственного фактора а

– желтый. Тогда, естественно, растения с зелеными семядолями содержат и передают по наследству фактор А

, а с желтыми – фактор а

. Но почему же тогда среди потомков растений с зелеными семядолями встречаются растения с желтыми семядолями? Мендель предположил, что каждое растение несет по паре наследственных факторов, отвечающих за данный признак. Причем при наличии фактора А

фактор а

уже не проявляется (зеленая окраска доминирует над желтой). Надо сказать, что после замечательных работ Карла Линнея* европейские ученые достаточно хорошо представляли процесс полового размножения у растений. В частности, было понятно, что в дочерний организм переходит что-то от матери, а что-то от отца. Не понятно было только, что и как.Мендель предположил, что при размножении наследственные факторы материнского и отцовского организмов комбинируются между собой как попало, но таким образом, что в дочерний организм попадает один фактор от отца, а другой от матери. Это, прямо скажем, довольно смелое предположение, и любой скептически настроенный ученый (а ученый обязан быть скептиком), поинтересуется почему, собственно, Мендель построил на этом свою теорию.Здесь и выходит на авансцену теория вероятностей. Если наследственные факторы комбинируются между собой как попало, т.е. независимо, то одинакова вероятность попадания в дочерний организм каждого фактора от матери или от отца? Соответственно, по теореме умножения, вероятность формирования в дочернем организме конкретной комбинации факторов равна: 1/2 х1/2 = 1/4. Очевидно, возможны комбинации АА

, Аа

, аА

, аа

. С какой же частотой они проявляются? Это зависит от того, в каком соотношении факторы А

и а

представлены у родителей. Рассмотрим с этих позиций ход опыта. Сначала Мендель взял две линии гороха. В одной из них желтые семядоли не появлялись ни при каких обстоятельствах. Значит фактор а

в ней отсутствовал, и все растения несли комбинацию АА

(в случаях, когда организм несет два одинаковых аллеля, он называется гомозиготным

). Точно так же все растения второй линии несли комбинацию аа

. Что же происходит при скрещивании? От одного из родителей с вероятностью 1 приходит фактор А

, а от другого с вероятностью 1 – фактор а

. Далее они с вероятностью 1х1=1 дают комбинацию Аа

(организм, несущий разные аллели одного гена, называется гетерозиготным

). Это отлично объясняет закон единообразия гибридов первого поколения. Все они имеют зеленые семядоли.При самоопылении от каждого из родителей первого поколения с вероятностью 1/2 (предположительно) приходит либо фактор А