В хромосоме у каждого гена есть собственное строго определенное место — локус. Это своеобразное местожительство гена, которое он не имеет права менять или покидать. В каждом локусе располагается только один ген, отвечающий за какой-либо признак, а так как в наших клетках содержится двойной набор хромосом и хромосомы парные, следовательно, каждый признак находится под контролем одновременно двух генов.
Гены, контролирующие один признак, называют аллельными, или аллелями. Аллелей может быть всего два, например аллели резус-фактора крови (положительный и отрицательный), а может быть и несколько. Например, для группы крови существует три аллеля — 0 (ноль), А и В. Однако у человека могут присутствовать только два аллеля из трех (так как парных хромосом две).
Представьте, что вы собираете две нити бус и нанизываете бусины разной формы в строгой последовательности — круглая, овальная, длинная, квадратная и т. д. Форма бусины — это признак, за который отвечает ген. Например, признак — цвет глаз, форма носа. Цвет бусин (то есть проявление признака) не оговаривается, и вы можете выбирать любой: глаза могут быть карие, голубые, зеленые; нос длинным, курносым, с горбинкой и т. п. У вас только две нити (другими словами, две хромосомы из одной пары), поэтому из разноцветного набора вам попадется только по два разных или одинаковых цвета каждой формы, то есть только два проявления одного признака — по одному на каждую пару хромосом. Так же и с генами: сколько бы аллелей каждого гена ни было на свете, мы несем только по два.
Допустим, молодая пара ждет ребенка. Могут ли они заранее предположить, каким, к примеру, будет цвет волос или глаз их малыша? Если родители — голубоглазые блондины, можно однозначно сказать, что их ребенок тоже родится голубоглазым блондином и все последующие дети унаследуют эти же признаки.
Чтобы лучше разобраться в этом вопросе, вспомним, что светлые волосы и голубые глаза — это рецессивные признаки. Значит, они могут проявить себя, только если рецессивны оба аллельных гена. Для удобства обозначим аллель светлых волос строчной буквой а, а аллель голубых глаз — буквой с (генетики обозначают рецессивные гены строчными буквами, а доминантные — прописными). Тогда набор генов по этим признакам и у отца, и у матери будет одинаковым: по цвету волос — аа, по цвету глаз — сс. От каждого родителя ребенок получит только какой-то один ген из каждой пары. Как бы мы ни «крутили» гены, аллели будут во всех вариантах одинаковы — а и с. Это означает, что у голубоглазых светловолосых родителей дети не могут быть кареглазыми и темноволосыми.
С брюнетами и кареглазыми людьми дело обстоит сложнее. Иногда у темноволосых или/и кареглазых родителей рождается светловолосый или/и голубоглазый ребенок. В чем здесь дело?
Используем буквенное обозначение еще раз. Гены темных волос и карих глаз — доминантные. Обозначим их соответственно А и С. У брюнета набор аллельных генов по этим признакам может быть двояким — АА (оба аллеля одинаковы) либо Аа (один аллель доминантный, другой — рецессивный). Такая же ситуация может быть и с цветом глаз — карий даст сочетание генов СС или Сс. Однако мы уже знаем, что доминантный ген подавляет действие рецессивного. «Слабый» ген становится «невидимкой» и может передаваться из поколения в поколение, никак себя не проявляя, пока…
Пока не встретятся мужчина и женщина, каждый из которых несет как аллель А (признак «темные волосы»), так и аллель а (признак «светлые волосы»), то есть в комплекте у каждого родителя — Аа. Их ребенок может унаследовать уже три варианта комбинаций — АА (получает от родителей по сильному гену и будет темноволосым), Аа (получает один доминантный и один рецессивный гены и также будет иметь темные волосы) и аа (оба гена слабые, и ребенок родится светловолосым). Хотя вероятность рождения светловолосого малыша меньше, чем темноволосого, она есть. Какая комбинация и какому по счету ребенку достанется — дело случая.
Такая же ситуация с кареглазыми родителями. Если каждый из них несет ген-«невидимку» голубых глаз, то однажды эти гены могут одновременно достаться их ребенку. Может случиться, что все дети кареглазых родителей появятся на свет с голубыми глазами или у брюнетов все дети будут светловолосыми.
Гены цвета волос и глаз наследуются независимо друг от друга, поэтому на свете есть люди с разнообразными сочетаниями признаков — и голубоглазые брюнеты, и кареглазые блондины.
Углубляясь в дебри генетики, следует отметить, что многие признаки организма контролируются не одной, а несколькими парами аллельных генов. Эти гены не смешиваются — каждая пара вносит свою лепту в формирование признака. Вернемся к цвету волос.
Если бы он определялся только одной парой аллельных генов, все люди на земле делились бы исключительно на брюнетов и блондинов. Скажите, вы встречали людей с совершенно одинаковым цветом волос? Есть похожие оттенки, но цвет и структура волос каждого человека имеют свои неповторимые особенности. Это возможно потому, что образование темного пигмента волос определяется, во-первых, не двумя, а тремя аллельными генами (но, как мы уже знаем, из этих трех у каждого из нас присутствуют только два одинаковых или два разных гена). Под действием первого аллеля синтезируется наибольшее количество черного пигмента, под действием второго — промежуточное, а третьего — наименьшее. Во-вторых, существует еще одна пара генов, которая контролирует наличие или отсутствие красного пигмента волос.
Гены темных и красных (рыжих) волос не являются аллельными, они находятся в разных локусах, но тем не менее способны влиять друг на друга, и тогда появляются светлые или темные шатены, шатены с рыжеватым оттенком, темно-рыжие или ярко-рыжие люди. К тому же при некоторых комбинациях этих генов формируются дополнительные признаки, например глянцевые волосы.
