Вслед за Е.А.Богдановым вернемся к объяснению генетической сущности законов передачи признаков по наследству, которые в свое время вызвали много бурных дебатов, но в конечном итоге стали использоваться в науке как объективные законы природы. Естественно с высоты сегодняшних достижений в области генетики.
В 1927 году Тимофеев-Ресовски, исходя из законов доминантно-рецессивного взаимодействия аллеей, ввел в науку два генетических термина – пенетрантность и экспрессивность. Под первым термином понимается частота или вероятность проявления гена. Определяется по проценту особей в популяции, у которых ген фенотипически проявился. Это показатель популяционный.
Под вторым термином понимается степень фенотипического проявления гена, т.е. мера выраженности признака или признаков. Обычно экспрессивность используется в селекции как метод индивидуальной оценки животного по собственному фенотипу. В настоящее время эти термины широко используются в генетике, так как они дают возможность оценить генотипическую и фенотипическую ситуацию в популяции.
Как видим ни о какой «индивидуальной потенции» или «о способностях производителя» или «усиленной способности отдельных индивидуумов к передаче своих свойств по наследству», как это говорится в понятии о препотенции, речь не идет. А имеются в виду законы наследования качественных и количественных признаков.
Начнем с качественных признаков, таких которые проявляются альтернативно по принципу или-или, т.е. если есть один, то отсутствует другой. Они определяются генами, которые имеют много разных аллелей. Аллели – разные варианты одного гена. Свиньи бывают белыми, черными, красными и пр. Все это аллели одного гена. Гена окраски шкуры и щетины. Их взаимодействие между собой носит название доминантно-рецессивного, что значит – при взаимодействии разных аллелей, один из них может проявляться, т. е определять признак и называется доминантным, а второй аллель не может - и называется рецессивным. Ген обозначается одной буквой, а его алели той же буквой но разной величины. Доминантный аллель – «А» и рецессивный – «а». Аллели в клетках организма могут иметь два состояния – гетерозиготное Аа и гомозиготное АА или аа. Доминантный аллель проявляется всегда как в первом, так и во втором состоянии, определяя одинаковый фенотип. Это реализуется пятый закон наследственности, когда одинаковые фенотипы могут определяться разными генотипами. При скрещивании гомозиготного животного по доминантным аллелям с гомозиготным животным порецессивным аллелям (белых свиней – АА с рябыми – аа,) все потомки за фенотипом будут белыми. Это первый закон Менделя, который называется законом одинаковости, ибо все животные будут одинаковыми как за генотипом, так и за фенотипом. В данном примере все потомки белые. Пенетрантность 100%. При этом, не имеет значения, кто из родителей обладает доминантными аллелями – самец или самка. При скрещивании между собой потомков (АахАа) – 75% их будут белыми, т.е пенетрантность доминантного признака – 75%, а пенетрантность рецессивного признака (рябые потомки) – 25%. Как видим в данном случае возможно говорить о пенетрантности по каждому признаку в отдельности, в то время как говорить о препотентности можно только о доминатном признаке. При возвратном скрещивании потомков (Аа) с родителем гомозиготному по рецессивному аллелю (аа), половина животных нового поколения будут белыми, а вторая половина рябыми. Следовательно, пенетрантность составит по каждому признаку 50%, а препотентность 50% по доминантному признаку. В этом и есть разница между пенетрантностью и препотентностью. Но главная разница в том, что пенетрантность можно предсказать на основе законов наследования, а о препотентности можно говорить лишь после полученных результатов. Так стоит ли в таком случае реанимировать этот термин, который не имеет возможности прогнозирования своей реализации по причине отсутствия биологической объективности. Все в том же словаре говорится: «Биологическая сущность препотентности заключается в доминировании наследственных признаков…». Это значит, что гомозиготные особи за доминантными признаками имеют большую препотентность нежели гетерозиготные. Увы, но на практике, выраженность доминантного признака одинакова, что в случае гомозиготного состояния аллелей, что в –гетерозиготного. К тому же, ни какой «силы передачи» не существует.Указанные в примерах результаты соответствуют различным вариантам моногибридного скрещивания, когда в учет берется всего лишь один признак с разными вариантами проявления. Но существует дигибридное, тригибридное, а в общем, полигибридное скрещивание. В этих случаях закономерность остается той же самой, а пенетранность двух и более признаков будет соответствовать вероятности их сочетания, которое имеет соответствующие формулы своей реализации. Что касается препотентности, то она будет тоже вероятностной. Чем больше признаков будет сочетаться, тем меньше вероятность их реализации. К тому же число гомозиготных особей с разной комбинацией резко уменьшается, и их вероятность реализации соответствует (?)n, где n число признаков взятых во внимание. Из этого числа лишь одно сочетание может удовлетворять определенным требованиям, что уменьшает вероятность их реализации еще в n раз. Практически рождается лишь одно животное с нужными сочетаниями качественных признаков среди огромного числа комбинаций. Поскольку животное будет гомозиготным за определенным числом генов, то каждый потомок будет получать их половину. При этом сочетание аллелей разных генов буде иметь в гомозиготном состоянии как доминантные, так и рецессивные гены – ААВВ, ААвв, ааВВ, аавв (при дигибридном скрещивании). Поэтому дальнейшая реализация этих признаков в потомстве будет зависеть и от генотипа особей, взятых для спаривания с указанными генотипами. Если это будут животные с генотипом ААВВ, то в любом случае все потомки получат по одному аллелю А и В и проявят оба признака в фенотипе. При скрещивании животного ААвв с животным ааВВ результат будет соответствовать предыдущему, т.е. пенетрантность будет одинаковой. При этом, возникает вопрос – кто из взятых в скрещивание животных, в данном случае проявил препотентность? Ответ простой – оба. Одно животное по одному признаку, другое – по второму, чего не существует в самом понятии препотентности. Оно просто этого не учитывает, чем проявляет свою неполноценность и свое несоответствие объективным законам наследственности. К тому же пенетрантность в подобных случаях не связана с генотипом отдельных особей, которые берутся для скрещивания. При скрещивании животных других генотипов проявляются различные комбинации признаков у потомков, частота которых зависит в той или иной степени от обоих животных. Таким образом говорить о препотенции как о «индивидуальной потенции» можно лишь условно и в небольшом количестве случаев. Это подтверждается и взаимодействием неалельных генов, когда сочетание аллелей разных генов приводит к образованию нового признака или подавления одного признака другим или, за счет полимерии, увеличения экспрессивности и числа особей, владеющих конкретным признаком. В каждом случае будет своя пенетрантность любого сочетания признаков, а препотентность не будет совпадать с ней, поскольку она ориентирована на одного из производителей.
Все сказанное относится к гибридам.