СОВРЕМЕННАЯ БОТАНИКА - П. РЕЙВН - 1990

РАЗДЕЛ III. ГЕНЕТИКА

ГЛАВА 9. ГЕНЕТИКА ЭУКАРИОТ

Большая часть исследований, касающихся молекулярных механизмов наследственности, была проведена на бактериях; в этой главе мы сосредоточим наше внимание на генетике эукариот (прежде всего растений). Область генетики, которую мы будем обсуждать, имеет дело с относительно четкими признаками и с их генетическим контролем; ее обычно называют менделевской генетикой в знак признания работ Грегора Менделя (рис. 9-1).

Рис. 9-1. Грегор Мендель (1822 — 1884) стоит справа с фуксией в руках. Свои исследования он проводил в саду австрийского монастыря. Его работа в области генетики не была понята и принята современниками, а получила признание лишь в 1900 г.

Мендель в общих чертах постулировал основные законы генетики в 1865 г., но его открытия более 30 лет нс получали полного признания.

Мы рассмотрим также отношение менделевской генетики к эволюционной теории. Свою фундаментальную работу «О происхождении видов»¹) Чарльз Дарвин написал, не зная исследований Менделя, хотя эти два выдающихся ученых работали в одно и то же время. Тем не менее работы в области эволюции во второй половине двадцатого столетия почти в равной мере основываются как на принципах, изложенных Менделем, так и на учении Дарвина.

¹⁾ Полное название труда Дарвина: «О происхождении видов путем естественного отбора или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь».

Сравнение эукариот и прокариот

Одно из главных отличий эукариот от прокариот заключается в том, что большинство эукариотических организмов имеет половой процесс, которого нет у бактерий. Хотя некоторые эукариоты также не размножаются половым путем, совершенно очевидно, что большинство таких организмов утратило половой процесс в ходе эволюции.

Половое воспроизведение включает правильное чередование мейоза и сингамии. Мейоз — процесс деления ядра, при котором число хромосом уменьшается от диплоидного (2n) до гаплоидного (n). В ходе мейоза ядро диплоидной клетки претерпевает два деления, одно из которых редукционное. Эти деления приводят к образованию четырех дочерних ядер, каждое из которых содержит половинное число хромосом исходного ядра. У растений мейоз происходит при образовании спор в цветках, шишках и других подобных структурах; большинство растений, как мы знаем, диплоидны, за исключением мхов и печеночников. Сингамия, или оплодотворение, — процесс, в ходе которого две гаплоидные клетки (гаметы) сливаются и образуют зиготу. Сингамия, таким образом, восстанавливает диплоидное число хромосом. Все организмы, которые обсуждаются в этой главе, диплоидны на протяжении большей части своего жизненного цикла. Диплоидные организмы имеют два набора хромосом, по одному от каждого родителя. Соответствующие друг другу хромосомы, образующие в ходе мейоза пары, называются гомологичными, или гомологами. Взаимодействие продуктов, закодированных в генах каждого набора хромосом, определяет генетические признаки диплоидных растений или животных.