XXI. Рекомендации к практической работе

Мышей можно купить в зоомагазине, но в этом случае их генотип обычно неизвестен, т. е. они могут оказаться гетерозиготными по каким-то генам. Черная или коричневая мышь может, например, быть гетерозиготной по гену, вызывающему альбинизм. С другой стороны, мыши-альбиносы гомозиготны или гетерозиготны по ряду неизвестных генов, определяющих окраску шерсти; эти гены проявятся в F₂^* или в последующих поколениях. Незнание генотипа не позволяет точно предсказывать результаты опытов с купленными мышами, но в то же время это делает такие эксперименты более интересными и создает благоприятные возможности для проявления изобретательности при объяснении полученных результатов.

^* (Очевидно, в английском тексте опечатка, следует читать F₁. - Прим. перев.)

Для специальных целей мышей с известным генотипом можно получить в любом институте, где занимаются вопросами генетики. В этом случае следует помнить, что некоторые символы генов, использованные в настоящей книге, обычно не употребляются генетиками, и не надо удивляться, если, например, формула генотипа мыши с королевской шерстью и короткими ушами будет записана генетиком как Re Re se se вместо символа RR ss, используемого в данной книге.

Мышей можно держать практически в любой деревянной или металлической клетке. Им нужно немного опилок или гранулированного торфа для подстилки и немного бумаги, стружек или сена для устройства гнезда. (Вата не годится, так как в ней часто запутываются ноги мышат.) В качестве пищи можно использовать корм, продающийся специально для мышей, но вообще-то бывает достаточно сухарей или смеси разных круп. Кроме того, необходимо давать воду. Беременность, т. е. период времени, в течение которого мышата развиваются в утробе матери, продолжается от 18 до 20 дней. Не удивляйтесь, если вы не обнаружите помета даже спустя 3 недели после того, как к самке был подсажен самец. Спаривание может произойти не сразу, да и не каждое спаривание приводит к появлению потомства. Иногда самка съедает своих новорожденных мышат или весь помет погибает. Заметив, что самка беременна, заглядывайте в эту клетку ежедневно.

Если вы хотите провести какое-либо определенное скрещивание, нужно быть уверенным, что данная самка еще не спаривалась с другим самцом, например с братом или с отцом, Чтобы исключить сомнения по этому поводу, изолируйте самку на неделю, прежде чем подсадить ее к самцу. Если она даст помет раньше чем через 18 дней, то вы будете знать, что это результат предыдущего спаривания, Самца и самку можно оставлять вместе до появления помета. Если вам не нужен второй помет от того же скрещивания, то самца следует отсадить до рождения мышат, так как сразу же после этого может произойти повторное спаривание.

Мышата сосут молоко примерно в течение 3 недель. После этого периода они едят ту же пищу, что и взрослые мыши, Приблизительно через 6 недель они становятся половозрелыми и могут спариваться между собой или со своими родителями. Если вы хотите предотвратить это, то отсадите молодых мышей от родителей и отделите самцов от самок не позже чем через 4 недели после их рождения, Пол у мышей определять легко. Вы можете научиться этому у любого человека, разводящего мышей. Молодых самцов можно держать в одной клетке при условии, что они непрерывно находятся вместе с момента рождения. Если их отсаживали, например, для спаривания, то снова помещать их вместе уже нельзя, так как в этом случае самцы обычно вступают в драку. Если вам нужно избавиться от мышей, умертвить их удобней всего в закрытом сосуде, наполненном парами эфира или углекислым газом.

Интересны следующие скрещивания.

1. Альбинос × окрашенная. При этом скрещивании следует помнить, что мыши-альбиносы могут нести разнообразные гены окраски и что парой признаков, по которым можно ожидать отношение 3:1 в F₂ и отношение 1:1 при возвратном скрещивании, окажутся альбинизм и наличие окраски (независимо от того, какая это окраска). Если в потомстве окажутся особи с белыми пятнами, то это не имеет ничего общего с альбинизмом; такая пятнистость обусловлена генами, действие которых маскируется альбинизмом.

2. Коричная × черная. Это скрещивание хорошо иллюстрирует взаимодействие генов.

Дрозофила

Мух с известным генотипом можно получать из генетических лабораторий. Их высылают в специальных пробирках. Сразу же после получения мух следует пересадить в пробирки со свежим кормом. Вполне подходящими сосудами являются плоскодонные пробирки (7,5 × 2,5 см). Если вы хотите развести много мух, то лучше воспользоваться молочными бутылками, желательно с широким горлышком. Сосуды должны быть надежно заткнуты ватой, так как мухи могут проползать через самые незначительные щели. В качестве корма для мух можно использовать разнообразные смеси. Например, наиболее простой является такая смесь: 10 г измельченного агара, 11 г сушеных дрожжей, 75 г кукурузной муки, 65 г патоки и 710 мл воды.

Смешайте как следует все компоненты, доведите смесь до кипения и прокипятите ее примерно в течение 10 мин, прежде чем разлить по сосудам. В пробирках 7,5 × 2,5 мм слой корма должен быть немногим более 1 см, а в молочных бутылках - от 3,5 до 5 см. После того как корм остынет, добавьте сверху несколько капель взвеси из живых дрожжей. Ножом или пинцетом погрузите в корм кусочек чистой фильтровальной бумаги или ткани, чтобы собрать лишнюю влагу. Затем заткните сосуд ватой. Не используйте корм, пока он надлежащим образом не просохнет, так как иначе к нему будут прилипать мухи.

Самки откладывают яйца на поверхность корма. Если яйца рассматривать невооруженным глазом, то они кажутся мелкими белыми точками. Под микроскопом же видно, что каждое яйцо имеет два отростка, которые не позволяют ему погружаться в мягкий корм. Личинки развиваются в яйцах и выходят из них примерно через сутки. Они дважды линяют, все время продолжая расти. Интенсивно потребляя корм, личинки оставляют в нем многочисленные ходы, подобно ходам земляных червей в почве. Еще через 4 дня они перестают питаться, выбираются на поверхность корма и превращаются в "куколки", напоминающие коконы бабочек или моли. Под плотной оболочкой куколки личинка превращается в муху, которая вылетает не раньше чем через 5 дней. Только что вылетевшие мухи имеют более светлую окраску, чем старые. Крылья у них сложены таким образом, что учащиеся нередко принимают их за мутантные.

Продолжительность всего жизненного цикла (от откладки яйца до появления мухи) в большой степени зависит от температуры. При 25°С весь цикл занимает около 10 дней, при 15°С - около 18 дней. При постановке экспериментов наиболее подходящей является температура 20-25°С, но поддерживать основные культуры мух можно и при более низкой температуре. Температуры ниже 10°С и выше 28°С следует избегать, так как при этом мухи становятся бесплодными или погибают.

При выращивании в сосуде слишком большого числа мух корм становится разжиженным и мягким. Куколки и мухи тонут в нем, и мух бывает трудно вытрясти из сосуда, не повредив корм. Кроме того, личинкам в перенаселенной культуре не хватает пищи, и они развиваются в мелких мух. Именно поэтому необходимо избегать перенаселения. Для этого в каждый сосуд следует сажать ограниченное число мух и удалять их до того, как они отложат слишком много яиц. В бутылки можно сажать до 10-12 пар мух, а в пробирки не более 3. Родителей нужно уничтожать или пересаживать в новые сосуды до того, как личинки начнут выползать из корма для окукливания. Если, несмотря на эти предосторожности, корм все же становится разжиженным, его можно сделать более твердым с помощью фильтровальной бумаги или ткани.

При небольшом навыке мух легко пересаживать из одного сосуда в другой, практически не выпуская их. Основной прием заключается в том, чтобы легким постукиванием сосуда о мягкую поверхность (вроде записной книжки или сложенного полотенца) сбросить мух на дно сосуда. Вынув пробку, переверните сосуд с мухами над другим открытым сосудом и стряхивайте в него мух легкими ударами. Старайтесь не вытряхнуть корм, что бывает при сильных ударах. Пересаживая мух из бутылки в пробирку (или наоборот), пользуйтесь воронкой.

Если нужно рассмотреть отдельных мух, то их прежде всего следует усыпить эфиром. На рис. 50 изображены две простые "морилки". Первую из них (см. рис. 50, а) можно использовать только при культивировании мух в пробирках, а вторую (см. рис. 50, б) - при культивировании как в пробирках, так и в бутылках.

Рис. 50. Два типа банок для усыпления дрозофилы

Морилка, показанная на рис. 50, а, состоит из пробирки с корковой пробкой. С внутренней стороны пробки высверливается углубление. Вату завертывают в марлю, концы которой туго заправляют в просверленное углубление, так что вата оказывается прикрепленной к пробке. Капните эфиром на вату, заткните пробирку пробкой и дайте эфиру испариться. Постарайтесь не капать эфиром в пробирку - жидкий эфир убивает мух. Когда эфир испарится (меньше чем через минуту), стряхните мух в морилку и снова закройте ее пробкой. Слегка постукивая по стенкам пробирки, не подпускайте мух к пробке. Через несколько минут мухи перестанут двигаться, если не считать слабого подергивания лапками. Теперь их пора вынимать из морилки. Если вы их продержите под наркозом слишком долго, то они не оживут. Мух, которых передержали в морилке, можно отличить по особому положению откинутых на спину крыльев. Такие мухи редко оживают после наркоза.

Морилка, показанная на рис. 50, б, состоит из молочной бутылки, на дне которой находится вата, и пластмассовой воронки. Носик воронки (около 2,5 см) закрывают очень мелкой металлической сеткой (с ячейкой около 1 мм²), которую легко прикрепить к воронке, нагревая ее до высокой температуры. Смочите вату эфиром, подождите 1-2 мин, пока он испарится, и стряхните мух в воронку.

Мух, находящихся под наркозом, можно разбирать тонкой кисточкой или препаровальной иглой. Такую сортировку мух удобно проводить на гладком белом картоне. Если мухи начнут оживать до того, как вы кончили с ними работать, то их можно или опять поместить в морилку, или вновь усыпить, подержав над ними открытую перевернутую пробирку с парами эфира. Мухи, находящиеся под наркозом, легко прилипают к влажной поверхности. Поэтому их не следует класть непосредственно на корм. Если вы хотите поместить таких мух в сосуд с кормом, положите его на бок так, чтобы мухи попали на стенку сосуда, и только после того как мухи начнут двигаться, сосуд можно поставить вертикально. Лишние мух удаляют, погружая их в машинное масло или негодный спирт до того, как они оживут.

Большинство наблюдений, необходимых при простых экспериментах, можно проводить невооруженным глазом, но и в этих случаях удобно пользоваться лупой. Для нее нужна соответствующая подставка, чтобы обе руки оставались свободными.

У дрозофилы, как и у всех насекомых, тело состоит из трех основных отделов: головы, груди и брюшка. На голове расположены два больших глаза, на груди - три пары ног и одна пара крыльев. Брюшко у самцов и у самок устроено по-разному (см. рис. 29). Это позволяет легко различать мух по полу. С помощью лупы вы увидите еще одно различие, если перевернете мух и рассмотрите их снизу. Около кончика брюшка у самца есть отверстие, окруженное темно-коричневым кольцом; у самки такого отверстия нет.

Для проведения специальных скрещиваний надо быть уверенным, что самки еще не спаривались со своими братьями, находящимися в том же сосуде. Вновь появившиеся самцы не спариваются примерно в течение 8 ч, поэтому для получения девственных самок можно поступить следующим образом. Сосуд, из которого вы хотите отобрать таких самок, освобождается от мух утром. Очень важно, чтобы в нем не осталось ни одной мухи. Если отдельных мух не удается извлечь встряхиванием или постукиванием, то их нужно убить, раздавив о стекло или погрузив в корм. Затем сосуд инкубируют не более 8 ч при температуре, оптимальной для развития мух. Самки, появившиеся за это время, еще не спаривались и, следовательно, их можно использовать для проведения намеченных скрещиваний.

Интересными являются следующие скрещивания.

1. Муха дикого типа × муха с зачаточными крыльями (vestigiol) (см. рис. 49). Зачаточные крылья обусловлены аутосомным рецессивным геном vg. В F₂ это скрещивание дает отношение 3:1; возвратное скрещивание мух F₁ с мухами, имеющими зачаточные крылья, дает отношение 1:1.

2. Муха дикого типа × муха с зачаточными крыльями и черным телом (ebony) или муха с зачаточными крыльями × муха с черным телом.

Черная окраска тела вызывается аутосомным рецессивным геном l. Ген vg находится в хромосоме II, а ген l - в хромосоме III. В F₂ это скрещивание дает отношение 9:3:3:1; возвратное скрещивание мух F₁ с мухами, имеющими зачаточные крылья и черную окраску тела, дает отношение 1:1:1:1.

3. Белоглазые ♂♂ × красноглазые ♀♀ и красноглазые ♂♂ × белоглазые ♀♀. Эти скрещивания иллюстрируют наследование, сцепленное с полом (см. главу XII).

4. Белоглазые ♂♂ × ♀♀ с миниатюрными крыльями и ♂♂ с миниатюрными крыльями × белоглазые ♀♀. Эти скрещивания иллюстрируют сцепление и кроссинговер (см. главу XVII).