Наследственность и изменчивость как фундаментальные свойства живого

Наследственность – свойство организмов обеспечивать материальную и функциональную преемственность между поколениями. Наследственностьреализуется в процессе наследования или воспроизведения в ряду поколений специфического характера обмена веществ и индивидуального развития в определенных условиях внешней среды. Проявление наследственности осуществляется в непрерывности живой материи при смене поколений. Поскольку организм развивается в результате взаимодействия генетических факторов и условий существования, наследственность может реализовываться в различных вариантах в зависимости от особенностей генотипа и внешних условий. Например, у особей с разным генотипом наследственность может выражаться в одинаковом фенотипе (в случае доминирования одних генов над другими), у организмов с одинаковым генотипом – в разных фенотипах (модификации).

Наследственность определяется генетической информацией, закодированной в нуклеиновых кислотах, главным образом в ДНК. Перенос этой информации между поколениями обеспечивается механизмами репликации генетического материала и его распределения в процессе митоза между дочерними соматическими клетками, и мейоза между гаметами у эукариот, и путем прямого клеточного деления у прокариот. Сохранность генетического материала в ряду поколений поддерживается совместной работой ряда ферментов, функции которых заключаются в удалении редких, но возможных ошибок репликации; вырезании из ДНК повреждений, возникающих под действием различных физических и химических агентов; защите от деградации ферментами рестрикции и др.

Наследственность существует в тесной связи с изменчивостью. Изменчивость – это свойство организмов, связанное с их способностью приобретать новые состояния генотипа и фенотипа на том или ином этапе своей жизнедеятельности. Возникшие изменения могут заключаться в нарушениях имеющегося генетического материала индивидуума, приводящих к появлению соответствующих фенотипических вариантов, либо затрагивать только механизм экспрессии признака (признаков) без нарушения генотипа. Возможны также изменения нуклеотидной последовательности ДНК отдельных генов, не сопровождающиеся их проявлением в фенотипе. Различают изменчивость наследственную (генотипическую) и ненаследственную (фенотипическую). Фенотипическая изменчивость не связана с нарушениями в генетическом материале индивидуумов, а генотипическая обусловлена изменениями генотипа (генов, хромосом). В свою очередь, фенотипическую изменчивость принято подразделять на модификационную и онтогенетическую, а генотипическую – на комбинативную (рекомбинационную) и мутационную.

Ген -фрагмент ДНК, содержащий как структурные участки, кодирующие аминокислотную последовательность одного полипептида, так и регуляторные области, необходимые для синтеза соответствующей ДНК.

Ген – элементарная генетическая единица наследственности, соответствующая одному фенотипическому признаку организма.

Генотип – совокупность генов данной клетки или организма.

Геном – совокупность генов, характерных для гаплоидного набора хромосом данного вида организмов.

Фенотип – совокупность всех признаков и свойств особи, формирующихся в процессе взаимодействия ее генетической структуры (генотипа) и внешней среды.

Аллельные гены – гены, локализованные в одном и том же локусе гомологичных хромосом и определяющие варианты одного и того же признака.

Неаллельные гены – гены, локализованные в разных локусах гомологичных хромосом и в негомологичных хромосомах, определяющие разные признаки.

Гомологичные хромосомы – хромосомы, содержащие одинаковый набор генов, сходные по морфологическим признакам. Одна из гомологичных хромосом получена организмом от матери, вторая от отца. Могут различаться аллелями содержащихся в них генов, конъюгируют в профазе мейоза.

Негомологичные хромосомы – содержат разный набор генов, отличаются по морфологическим признакам.