Кошки и гены
Шрифт:
Рассмотрим сначала принцип вычисления частоты доминантного аллеля, например аллеля О, который по-разному проявляется у гомо- и гетерозиготных кошек. Первые полностью рыжие, а вторые — черепаховые. Гомозиготы по нормальному аллелю о не имеют рыжего цвета в окраске.
Обследуя популяцию, мы обнаружили 8 рыжих кошек, 14 черепаховых и 78 не рыжих.
Рассчитаем частоту аллеля О. В зиготах, из которых возникли рыжие кошки, он был представлен в двух экземплярах. Следовательно, если счет вести на зиготы, общее количество аллелей О в этих кошках равно 16. У черепаховых кошек один аллель О и один о. Значит, общее количество аллелей О в популяции 16 + 14 = 30. Всего нами было учтено 100 кошек. Каждая кошка
При подсчете частот определенных аллелей нужно помнить о том, что аллели разных генов могут взаимодействовать друг с другом и маскировать друг друга. Например, белая кошка может быть и гомозиготной по гену О и гетерозиготой Оо, и гомозиготой по нормальному аллелю оо. Но, поскольку аллель W препятствует развитию окраски любого типа, вы ничего не можете сказать о том, какой из аллелей рыжей окраски она несет. Потому белых кошек нужно исключить из выборки при подсчете частот всех остальных алеллей окраски.
Рабочая формула для подсчета частоты аллеля О будет иметь вид:
В этой и во всех следующих формулах р — частота соответствующего аллеля; N — общий объем выборки, а п — число кошек соответствующего фенотипа.
Для аллеля О мы довольно легко вычислили его частоту в популяции, потому что он по-разному проявляется у гомо- и гетерозигот.
А как вычислять частоту рецессивных аллелей, которые у гетерозигот не проявляются? Подсчет частот таких аллелей производится на основе соотношения Харди — Вайнберга, о котором мы уже говорили. Напомню, что в популяции, на которую не действуют отбор и другие факторы микроэволюции, соотношение частот фенотипов в популяции определяется по следующей формуле:
где р — частота аллеля A; q — частота аллеля а.
Поэтому для подсчета частоты любого рецессивного аллеля можно использовать выражение:
Таким образом, зная частоту гомозигот по рецессивному аллелю, мы можем определить частоту этого алллея. Для аллеля / эта формула будет иметь вид:
Мы вынуждены исключать из выборки для подсчета частоты аллеля черной окраски как белых кошек, у которых никакая окраска не проявляется, так и рыжих. Мы уже говорили о том, что на фоне рыжей окраски невозможно установить разницу между не-агути (па) и агути (А_} типом распределения пигмента в волосе.
Для аллеля ослабленной окраски:
Здесь комментарии не требуются.
Характер рисунка не выявляется как при отсутствии окраски {W_), так и на фоне не-агути окраски (аа). Поэтому формула для подсчета частоты аллеля lbь имеет вид:
Частоты доминантных мутантных генов удобнее всего считать, вычитая из единицы частоты соответствующих нормальных рецессивных аллелей.
Для аллеля S:
После всех этих расчетов вы можете нанести на геногеографическую карту вашу точку. И здесь наступает самый интересный этап. Вы должны понять, почему генетический профиль исследованной вами популяции именно таков, как он есть, а не какой-нибудь другой. Как он соотносится с профилями близлежащих популяций? Отдаленных, но связанных историческими или транспортными связями с вашей популяцией? Какие из факторов эволюции обусловили формирование этого профиля? Отбор? Миграция? Бутылочное горлышко численности?
Для решения всех этих проблем вам придется мобилизовать все резервы вашей эрудиции, интуиции и фантазии. И если какого-то из этих качеств не хватает, придется их пополнять. Так что дела хватит надолго. Желаю вам успеха!
Помните, «что стоит лишь уметь взяться за дело, стоит лишь не шутя захотеть, и каждому представится бездна случаев быть посильно полезным истине и науке... Пусть поверит нас сам читатель: просим об одном только, чтобы он ... назначил себе немалое число наблюдений, положим хоть сотню, — и, уверены заранее, что читатель за свой труд, конечно, довольно легкий, улыбнется самодовольно, сознав истину так легко и нечаянно, от нечего делать».
Если же вы не имеете возможности или желания подвергать себя риску, пускаясь в геногеографические экспедиции, но все- таки хотите внести посильный вклад в науку и фелинологию, займитесь селекцией кошек. О том, как это сделать — следующая глава этой книжки.
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ
Во время подсчета кошек на улицах Эдинбурга автор встретил 12 рыжих котов, 237 не рыжих котов, 7 рыжих кошек, 17 черепаховых кошек и 26 не рыжих кошек. Какова частота аллеля О в популяции эдинбургских котов?
Изменится ли частота аллеля О через 15 лет, когда автор снова приедет в Эдинбург считать кошек, если в течение этих 15 лет в популяции будут выполняться условия Харди — Вайнберга?
В Барнауле автор подсчитал 200 кошек. Среди них не было ни одной мраморной. Можно ли сказать, что частота аллея tb в барнаульской популяции кошек равна нулю?
В Новосибирске было подсчитано 200 кошек. Среди них 80 имеют черную окраску, 2 мраморную, 12 рыжую, 75 черепаховую. Определите частоты аллелей а, lb* и О.
Среди кошек города Колгуева 1% белых. Какова частота аллеля W?
Среди взрослых кошек города Анапы нет как кошек с очень большим белым пятном, так и кошек, вовсе не имеющих белых пятен: все взрослые кошки города Анапы имеют белое пятно средних размеров. Какой тип отбора действует на эту популяцию? Какова в ней частота аллеля 5?
Глава 8 КОТ ЛЕОПОЛЬД — ЧЕМПИОН ПОРОДЫ
Одну клонированную кошку продали за 32 000 долларов, другую за 50 000. Породистые коты стоят не так дорого, но и не сказать, что бы дешево. Продав десяток породистых котов, можно купить автомобиль. Неужели десять котов стоят машины? Нет, они стоят дороже! Им вообще нет цены. Эволюция автомобиля насчитывает несколько десятков лет. А породистые коты создавались веками. Веками отбирали лучших из лучших, из тысяч одного. Веками подбирали подходящие пары. Не просто лучшую кошку лучшему коту, а одно-единственное сочетание из десятков возможных.