Комбинационная изменчивость
Известно, что дети похожи на родителей. Причины этого сходства изучает генетика. Но, хотя нередко говорят, что ребенок - "вылитая мама", на самом деле дети никогда не бывают точной копией родителей. Дети одних и тех же родителей могут сильно отличаться между собой. Причины всех этих отличий тоже изучает генетика. Эти отличия могут быть обусловлены либо различиями генома (совокупности генов) разных организмов, либо различиями, вызванными тем, что они развивались в разной среде. Влияние среды рассматривается в разделе " Генотип и фенотип , а здесь мы постараемся разобрать, чем могут быть вызваны различия генотипов у организмов одного вида.
Первая причина таких отличий - возникновение у новых организмов новых сочетаний тех хромосом, которые уже имелись в родительском поколении. Такая изменчивость называется комбинационной. Новые комбинации хромосом возникают при скрещивании разных организмов.
Рассмотрим возникновение гамет у человека. В клетках, из которых возникают гаметы , имеется 23 пары хромосом. Из них 23 хромосомы человек получает от отца и 23 - от матери. В гамете из этих двух наборов образуется новый, в который из каждой пары гомологичных хромосом попадает либо материнская (из верхнего ряда), либо отцовская (из нижнего ряда) хромосома ( рис. 117 ). Подсчитаем, сколько может получиться различных вариантов гамет. Для удобства рассуждений перенумеруем гомологичные хромосомы. Хромосому для гаметы из первой пары можно выбрать двумя способами ( рис. 117 , А). Для каждого из двух полученных вариантов вторая хромосома тоже может быть выбрана двумя способами ( рис. 117 , Б); всего получится 2х2 (2 в квадрате), т.е. 4 варианта наборов из двух хромосом. Для каждого из этих четырех вариантов третья хромосома тоже подбирается двумя способами, получается (2 в квдрате)х2=(2 в степени 3), т.е. 8 вариантов наборов из трех хромосом ( рис. 117 , В) и так далее. Вариантов наборов из четырех хромосом будет (2 в степени 3)х2=(2 в степени 4), т.е. 16; из пяти хромосом - (2 в степени 5), т.е. 32; из шести - (2 в степени 6), т.е. 64; из десяти - (2 в степени 10), т.е. 1024, а число вариантов полного набора из 23-х хромосом будет равно (2 в степени 23).
Такое представление числа для нас непривычно. Проще всего оценить его величину, воспользовавшись тем, что (2 в степени 10)=1024, т. е. приблизительно 1000, или (10 в 3-ей степени). Значит, (2 в степени 23), которое можно представить в виде
(2 в степени 10) х (2 в степени 10) х (2 в степени 3), приблизительно равно
(10 в 3-ей степени) х (10 в 3-ей степени) х 8= 8000000, или 8 млн разных гамет (точно 2 в степени 23 = 8388608). (См. Задачу на комбинационную изменчивость ).
Итак, у каждого из супругов может возникнуть по 8 млн гамет с разными наборами хромосом, которые с равной вероятностью могут образовать зиготу. Если учесть, что отцовские и материнские хромосомы имеют какие-то отличия, то это означает, что всего может образоваться [64 х (10 в степени 12)], или примерно 10 в степени 14 разных зигот (а если учесть кроссинговер , то число их станет намного больше).
Поскольку на Земле всего 8 х (10 в степени 9) человек), то из этих выкладок следует, что каждый человек генетически уникален. На Земле нет двух людей с одинаковыми геномами (не считая однояйцевых близнецов).
