При рассмотрении яйцеклеток при большом увеличении нетрудно заметить что хромосомы — парные образования. Таким образом и оказывается, что в одной оплодотворенной яйцеклетке имеются одновременно два признака: один красный К на одной хромосоме, другой белый б на другой хромосоме.
Во время роста организма происходит деление клеток. При этом вначале число хромосом удваивается, они расходятся к полюсам клетки и лишь затем последняя разделяется пополам. В результате такого механизма деления поддерживается постоянство числа хромосом в клетках тела.
При образовании половых клеток (яиц и спермиев) деление происходит совершенно иначе. В этом случае нет стадии удвоения числа хромосом, в каждую новую клетку отходит одна хромосома из пары. В результате в каждой половой клетке (гамете) имеется в два раза меньше хромосом, чем в остальных клетках организма. Так как в каждой гамете имеется лишь одна хромосома из пары, то гамета не может быть гибридной. Закон чистоты гамет — одно из основных положений генетики. Формула любой клетки тела гибридного меченосца будет Кб, но формула гаметы будет либо К, либо б.
Ознакомившись с механизмом распределения наследственных задатков генов, можно продолжить анализ скрещивания.
У каждого гибридного меченосца (Кб) могут быть две гаметы, одна К и другая б. При скрещивании получается следующая картина[6]:
гаметы
Кб ♂ Х Кб ♀
Кб ♂ Х Кб ♀
При оплодотворении гаметы могут соединиться попарно в следующих вариантах: гамета К самца соединяется с гаметой К самки, получается оплодотворенная яйцеклетка — зигота КК (чистокровная красная рыба); гамета К самца соединяется с гаметой б самки — зигота Кб (гибридная красная рыба)[7]. Вторая гамета самца б — может соединиться с гаметой К самки — зигота бК (гибридная красная рыба), и такая же гамета б самца может соединиться с гаметой б самки — зигота бб (чистокровная белая рыба).
Таким образом, во втором поколении (F2) получаются яйцеклетки с формулами КК, Кб, бК, бб или, выражаясь языком цифр, КК-1, Кб-2, Кб-2, бб-1; иначе говоря, в потомстве получается 1/4 (25 %) чистокровных красных меченосцев (КК); 2/4 (50 %) гибридных красных меченосцев (Кб); 1/4 (25 %) чистокровных меченосцев (бб), или 1:2:1. В данном случае мы говорим о наследственных задатках рыб, но поскольку ген красной окраски преобладает (доминирует), то внешне мы видим 75 % красных рыб и лишь 25 % белых, т. е. 3: 1.
Надо сразу же отметить, что как в этом случае, так и в ряде других, если вы получите лишь 4 или скажем 7 меченосцев второго поколения, то почти наверняка не получите предполагаемое соотношение признаков, иное дело десятки, сотни или даже тысячи экземпляров. Чем многочисленнее будет потомство, тем ближе соотношение будет к расчетному. Конечно, расщепление далеко не всегда выглядит так просто, как в разобранном случае. Ведь мы рассматривали лишь один признак — окраску тела, да и то наиболее простой, зависящей лишь от одного гена (окраска тела гуппи зависит от большого количества генов). Если при скрещивании ведут наблюдение за двумя признаками, то распределение признаков идет по формуле 9: 3:3:1 При таком скрещивании можно вывести новые формы, несущие сочетание признаков, которых ранее не было.
Именно таким образом была выведена вуалево-шарфовая порода гуппи. Этим методом и другими, более сложными, пользуются для выведения новых пород животных и сортов растений в практике сельского хозяйства и при разрешении теоретических вопросов в генетике.