Семь экспериментов, которые изменят мир

Студентам, изучающим генетику, выдаются образцы семян быстрорастущих растений — например, небольшого растения Arabidopsis thaliana, которое обычно используется для проведения генетических экспериментов. Студенты сами делят все семена на две группы. Одна из групп считается контрольной и не подвергается какому-либо воздействию. Другую группу семян они помещают в камеру, снабженную свинцовой защитой против радиоактивного излучения с надписью: «Осторожно, радиоактивность!» — и оставляют там на заранее определенный промежуток времени, по истечении которого с большой осторожностью извлекают эти семена для последующего исследования. По условиям эксперимента предполагается, что эти семена подверглись жесткому облучению, вызывающему мутации (хотя на самом деле источник излучения в камере отсутствовал). Затем из семян обеих групп в совершенно идентичных условиях выращиваются растения, а студенты должны регистрировать все отклонения от нормы, выявляемые в процессе их развития. Обнаружат ли студенты больше «мутантов» в группе якобы облученных образцов?

4. Еще один генетический эксперимент

Другим студентам, также изучающим генетику, выдаются плодовые мушки дрозофилы, у которых обнаружены гены-мутаторы — например, мутации в генах bithorax, в результате чего у мушек преимущественно рождается потомство с четырьмя крыльями вместо двух (ил. 18). Подобные мутации являются рецессивными: иными словами, с отклонениями от нормы развиваются только те мушки, у которых присутствуют два таких гена. Первое поколение гибридов между мутантами и нормальными мушками оказывается нормальным, но, когда эти гибриды скрещиваются между собой, они дают начало потомству, которое соответствует менделевскому расщеплению: большая часть гибридов второго поколения является нормальной по внешним признакам, но меньшая часть в той или иной степени имеет мутантные формы[311] жужжальцы

Ил. 18 А. Обычная плодовая мушка семейства Drosophila melanogaster

Ил. 18 Б. Плодовая мушка-мутант, у которой третий торакальный сегмент трансформиловался таким образом, что превратился в копию второго торакального сегмента, в результате чего балансирующий орган, жужжальцы, трансформиловался во вторую пару крыльев; подобные плодовые мушки называются мутантами bithorax.

Студентам предоставляется два типа гибридных мушек совершенно одинакового внешнего вида из одного и того же поколения. При этом им сообщают, что один тип имеет гены-усилители, вследствие чего признак трансформации третьего торакального сегмента в этой популяции проявляется с большей пенетрантностью и экспрессивностью (у генетиков «пенетрантностью» называется частота или вероятность проявления гена, а «экспрессивностью» — интенсивность, с которой этот ген выявляется в популяции). Остальные мушки объявляются популяцией, имеющей гены-ингибиторы, которые оказывают противоположное воздействие.

После этого студенты получают потомство от плодовых мушек двух «разных» популяций и тщательно изучают наследование упомянутого выше признака. Действительно ли в популяции с «геном-усилителем» будет рождаться больше мушек с отклонениями от нормального вида и будут ли эти отклонения выражаться более отчетливо? (Мушек обеих популяций можно будет сохранить и затем повторно исследовать для проверки ранее полученных результатов.)

5. Сельскохозяйственный эксперимент

Студентам, которые специализируются в той или иной области агрономии, сообщается, что на практических занятиях они должны провести испытание нового многообещающего стимулятора, который в случае опрыскивания им любого растения через определенные промежутки времени обеспечивает высокие показатели роста. Потом они проводят полевые испытания — к примеру, на бобах — по стандартной схеме на одинаковых делянках и при случайном распределении опытных и контрольных растений. В период цветения и плодоношения студенты раз в неделю опрыскивают растения на опытных делянках «стимулятором роста», а растения на контрольных делянках с той же частотой опрыскиваются обычной водой. На самом деле «стимулятор роста» тоже является обычной водой. Студенты постоянно и тщательно следят за развитием растений и отмечают все различия между растениями на опытных и контрольных делянках, которые смогут заметить. Когда бобы созреют, студенты собирают плоды на всех делянках и определяют их общий вес и количество. Будут ли «стимулированные» растения развиваться лучше и дадут ли они больший урожай, чем «контрольные»?

Нет нужды описывать другие примеры. Совершенно ясно, что точно такие же эксперименты можно проводить и в других областях науки. Они не потребуют значительных усилий и материальных затрат, поскольку могут проводиться в рамках учебной практики. Достаточно лишь сотрудничества с преподавателями.

ОБМАН