Ген представляет собой программную единицу генотипа, расположенную в строго определенном месте («локусе») хромосомы. Если каждый ген представить в виде музыкальной ноты, то хромосома являет собой их материальное воплощение, т. е. партитуру. Все клетки собаки содержат в своем ядре 39 пар хромосом, за исключением клеток, не имеющих ядра (например, эритроциты), и половых клеток (сперматозоидов и яйцеклеток), которые несут в себе 39 хромосом в половинном наборе (их называют гаметами).
Совокупность всех локализованных в хромосомах генов организма называют генотипом, или геномом, определяющим морфологию животного и в значительной степени его поведение.
Гены наследуются в равной степени от отца и матери. Они могут быть одинаковыми или разными (тогда речь идет об аллелях). Иногда эти два «голоса» звучат в унисон, отдавая клетке одну и ту же «команду»: в этом случае животное называют гомозиготным по отношению к признаку, определяемому этими генами.
Например, аллель b, дающий коричневый окрас, проявится у щенка только в том случае, если он присутствует одновременно в унаследованных им хромосомах обоих родителей -это так называемый гомозиготный признак b/b. Если же унаследованная от отца хромосома несет в себе ген В (черный окрас), а хромосома матери - ген b, то рожденный щенок будет гетерозиготным В/b, и окрас его будет черным, как у отца. Ген B станет доминантным (подавляющим) по сравнению с рецессивным (подавляемым) геном b. Следовательно, гомозиготность по рецессивным признакам гена проще всего выявить фенотипически.
Сразу отметим, что этот закон действует и в том случае, если, как мы это увидим позже, родители щенка являются носителями аллеля Е.
Передача признаков
Во время формирования половых клеток происходит сложный процесс, называемый мейозом, в результате которого в первоначальной клетке разъединяются 39 пар хромосом, они перемешиваются и распределяются, образуя новую комбинацию из 39 непарных хромосом, локализующихся в каждой гамете.
Это несходство гамет обеспечивает генетическую изменчивость в каждой породе собак. Соединение двух гамет, сперматозоида и яйцеклетки, приводит к оплодотворению последней, т. е. образованию зиготы, в которой хромосомы, унаследованные от обоих родителей, вновь соединяются в соответствующие (гомологичные) пары.
Таким образом, в природе существуют два самопроизвольных и неконтролируемых уровня селекции:
• первый соответствует мейозу, когда каждая гамета несет особую генетическую информацию;
• второй соответствует времени оплодотворения, когда невозможно предсказать, какой сперматозоид совершит оплодотворение и какая яйцеклетка будет оплодотворена.
К этому можно добавить, что некоторые гены могут мутировать, изменяя тем самым закодированные в них признаки. У каждой особи в момент зачатия есть примерно одна вероятность из десяти, что один из ее генов мутирует.
Как гены управляют фенотипическими (внешними) признаками?
Итак, существуют доминантные и рецессивные признаки. В нашем случае мы можем это продемонстрировать на примере коричневого окраса (В - черный окрас, который доминирует над b - коричневым окрасом). У Лабрадора с коричневым окрасом легко определить генотип, который должен быть только b/b, потому что он проявляется не иначе как в состоянии гомозиготности по рецессивному признаку. В случае с рецессивными генами говорят, что фенотип (т. е. то, что мы видим) является точным отражением генотипа.
И наоборот, фенотип «черный окрас» будет соответствовать двум разным генотипам, т. е. В/Ь (гетерозигота) и В/В (гомозигота). В первом случае у собаки будет черный окрас, однако она может передать потомству имеющийся у нее аллель коричневого окраса.
Ситуация усложняется, если иметь в виду, что еще один ген влияет на окрас Лабрадора. а именно ген Е. Существуют два аллеля: аллель Е доминантный, допускающий появление темного цвета, определяемого геном В: черного или коричневого, а также аллель е, наоборот, рецессивный, дающий желтый окрас. Щенок с гомозиготами е/е будет обязательно желтым, независимо от того, какие аллели имеет ген В. В этом случае говорят, что е эпистатичен гену В.
Гены В и Е находятся в двух различных хромосомах и могут быть унаследованы независимо друг от друга.
В качестве примера возьмем самку с генотипом В/b; Е/е.
Она не может иметь желтый окрас, поскольку обладает аллелем Е, а значит, у нее должен проявиться окрас, определяемый геном В. Поскольку наличествует доминирующий аллель В, цвет ее шерсти будет черным. Однако в ее генах заложены и два других цвета: коричневый (аллель Ь) и желтый (аллель е).Если повязать эту суку с черным кобелем того же генотипа В/b; Е/е, можно получить все возможные цвета и все возможные генотипы щенков: это самый сложный тип скрещивания. В помете могут оказаться щенки:
• черного цвета: (В/В; Е/Е) или (В/b; Е/Е), или (В/В; Е/е), или (В/b; Е/е)
• коричневого: (b/b; Е/Е) или (b/b; Е/е)
• желтого: (В/В; е/е) или (В/b; е/е), или (b/b; е/е)
А вот если повязать черную самку с гомозиготами (В/В; Е/Е) с аналогичным самцом (В/В; Е/Е), то мы получим щенков исключительно черного цвета.
Окрас шерсти подчиняется законам наследственности, но в данном случае эти законы весьма запутанные. По черному Лабрадору не установишь, какими генами он обладает. Разработанный американскими специалистами тест позволяет с помощью взятия пробы крови определить окрас будущих щенков.
Определение окраса будущего помета (лаборатория ветеринарной генетики; тест днк «chromagen»)
|
I  |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
I |
Полностью черный |
Полностью черный |
Полностью черный |
Полностью черный |
Полностью черный |
Полностью черный |
Полностью черный |
Полностью черный |
Полностью черный |
II |
Полностью черный |
Полностью желтый |
Полностью черный |
Полностью желтый |
Полностью желтый |
Полностью желтый |
Полностью желтый |
Полностью черный |
Полностью желтый |
III |
Полностью черный |
Полностью черный |
Черный Коричневый |
Черный Коричневый |
Полностью черный |
Черный Коричневый |
Черный Коричневый |
Черный Коричневый |
Черный Коричневый |
IV |
Полностью черный |
Полностью желтый |
Черный Коричневый |
9/16 Черный Желтый 3/16 Коричневый |
Черный Желтый |
3/8 Черный Желтый 1/8 Коричневый |
Черный Желтый Коричневый |
Черный Коричневый |
3/8 Черный Желтый 3/8 Коричневый |
V |
Полностью черный |
Черный Желтый |
Полностью черный |
Черный Желтый |
Полностью желтый |
Полностью желтый |
Полностью желтый |
Полностью черный |
Полностью желтый |
VI |
Полностью черный |
Черный Желтый |
Черный Коричневый |
3/8 Черный Желтый 1/8 Коричневый |
Полностью желтый |
Полностью желтый |
Полностью желтый |
Черный Коричневый |
Черный Желтый Коричневы |
VII |
Полностью черный |
Черный Желтый |
Черный Коричневый |
Черный Желтый Коричневый |
Полностью желтый |
Полностью желтый |
Полностью желтый |
Полностью коричневый |
Коричневый Желтый |
VIII |
Полностью черный |
Полностью черный |
Черный Коричневый |
Черный Коричневый |
Полностью черный |
Черный Коричневый |
Полностью коричневый |
Полностью коричневый |
Полностью коричневый |
IX |
Полностью черный |
Черный Желтый |
Черный Коричневый |
3/8 Черный Желтый 3/8 Коричневый |
Черный Желтый |
Черный Желтый Коричневый |
Желтый Коричневый |
Полностью коричневый |
Коричневый Желтый |