Глава 9. Основные закономерности наследственности

Генетика – наука, изучающая наследственность и изменчивость – универсальные свойства живого. Наследственность заключается в способности организмов передавать особенности строения, функции, развития своему потомству. Наследственность обеспечивает преемственность между поколениями и обусловливает существование видов. Кроме того, выделяют понятие наследования, подразумевая конкретный способ передачи наследственной информации в ряду поколений, который может быть различен в зависимости от форм размножения, локализации генов в хромосомах и т. п. В основе наследственности лежат структурные и функциональные возможности генетической информации клеток.

Единицей, наследственной информации является ген, определяющий характер наследования и возможность развития признака. У организмов одного вида гены располагаются в локусах (участках) хромосом. В гаплоидном наборе хромосом (геном прокариот или половых клеток) имеется один ген, обуславливающий развитие признака. В соматических клетках диплоидных организмов каждая хромосома имеет себе паную (гомологичную), и, следовательно (как правило), два гена ответственны за развитие какого-либо признака.

Гены, расположенные в одинаковых локусах гомологичных и отвечающие за развитие вариантов какого-либо признака, называют аллельными. Их принято обозначать буквами латинского алфавита. Аллельные гены могут быть доминантными (А, В) или рецессивными (a, b).

Особь в соответствующих локусах гомологичных хромосом коротой находятся разные аллели (Аа; АаВb и др.), называют гетерозиготной.

Если же в соответствующих локусах гомологичных хромосом расположены одинаковые аллели (АА, аа; ААВВ, ааbb), то такую особь называют гомозиготной по одному или нескольким признакам.

Доминантным называют аллель, обеспечивающий развитие признака как в гомо-, так и в гетерозиготном состоянии. Рецессивным – аллель, проявляющийся только в гомозиготном состоянии. Разные аллельные формы генов возникают в результате мутации – изменения структуры полинуклеотидной последовательности ДНК соответствующих локусов гомологичных хромосом. Ген может мутировать неоднократно, образуя много аллелей. Если в генофонде популяции существует серия мутаций какого-либо гена, определяющая многообразие вариантов признака, то имеет место явление множественного аллелизма. Однако при образовании следующего поколения аллели комбинируются попарно у каждого индивидуума.

Как правило, исследователи имеют дело не непосредственно с генами, а с результатами их проявлений – признаками или свойствами организма. При изучении закономерностей наследования рассматривают два организма, являющиеся партнерами при скрещивании. Обычно скрещивают организмы, отличающиеся контрастными альтернативными вариантами проявления какого-либо признака. Например, при изучении наследования цвета семян гороха скрещивают особи, обладающие желтыми и зелеными семенами. Таким образом, признак – некоторое качество или свойство, по которому можно отличить один организм от другого. Совокупность всех признаков организма (исключение составляют полинуклеотидные последовательности ДНК) на определенной стадии онтогенеза, называют фенотипом. Фенотип формируется в процессе реализации наследственной информации генотипа под воздействием факторов окружающей среды.

В живой природе существуют различия не только между индивидами разных видов, но и между индивидами одного и того же вида, сорта, породы и т.п. В пределах одного вида практически не встречаются совершенно идентичные особи. Эта изменчивость хорошо видна в пределах вида Ното sapiens – Человек разумный, каждый представитель которого имеет свои индивидуальные особенности.

Изменчивость – свойство живых организмов, противоположное наследственности. Оно заключается в изменении наследственных Факторов и их проявлений в процессе развития организмов. Изменчивость неразрывно связана с наследственностью. Наследственность обеспечивает сохранение сходства и различий' организмов в поколениях, изменчивость – вариации признаков в результате изменений генетической информации и влияния внешней среды.