Вопрос 50. Понятие о наследственности и изменчивости

1. Наследственность и изменчивость, их взаимосвязь

2. Гены. Генотип. Фенотип

3. Наследование

1. Генетика изучает закономерности наследственности и изменчи­вости. Наследственность и изменчивость относятся к основ­ным свойствам живой материи.

Наследственностью называется свойство организмов повторять в ряде поколений сходные признаки и обеспечивать специфический характер индивидуального развития в определенных условиях сре­ды. Благодаря наследственности родители и потомки имеют сходный тип биосинтеза, определяющий сходство в химическом составе тканей, характере обмена веществ, физиологических отправлениях, морфологических признаках и других особенно­стях. Вследствие этого каждый вид организма воспроизводит себя из поколения в поколение.

Противоположное наследственности явление — изменчивость, которая заключается в следующем:

• изменении наследственных задатков;

• вариабельности их проявлений в процессе развития организ­мов при взаимодействии с внешней средой.

Наследственность и изменчивость тесно связаны с эволюцией. В процессе филогенеза органического мира эти два противопо­ложных свойства находятся в неразрывном диалектическом единстве. Новые свойства организма появляются только благо­даря изменчивости, но она лишь тогда может играть роль в эволюции, когда появившиеся изменения сохраняются в по­следующих поколениях, т. е. наследуются.

Передача наследственных свойств осуществляется в процессе размножения, которое обусловлено делением клетки. При по­ловом размножении передача наследственных свойств осуще­ствляется через половые клетки — гаметы: яйцеклетки и спер­матозоиды.

При размножении спорообразованием единственным носителем наследственных свойств является спора, при вегетативном размножении — соматические клетки.

В гаметах, спорах и вегетативных клетках нет готовых миниа­тюрных органов, в них заложена только генетическая инфор­мация, обусловливающая возможность развития определенных свойств и признаков.

2. Элементарными единицами наследственности служат гены, пред­ставляющие собой отрезки молекулы ДНК. Каждый ген опре­деляет последовательность аминокислот в одном из белков, что в конечном счете приводит к реализации тех или иных при­знаков в онтогенезе особи.

Гены, определяющие развитие одного и того же признака и рас­положенные в одних и тех же локусах гомологичных хромо­сом, называются аллельными парами. Аллели одного и того же гена, детерминирующие одинаковое состояние признака, на­зываются изоаллелями.

Гены — это факторы, обеспечивающие при определенных условиях развитие тех или иных признаков, например цветов с белыми либо пурпурными лепестками и т. д. Если в обеих гомологич­ных хромосомах находятся аллельные гены, кодирующие одина­ковое состояние признака (например, желтую окраску семян), то такой организм называется гомозиготным по данному при­знаку. Если же аллельные гены кодируют различные состояния признака, то такой организм называется гетерозиготным по данному признаку.

Совокупность всех генов в диплоидном наборе хромосом ядра по­лучила название генотипа. Этот термин используется и в более узком смысле — для обозначения тех генов, наследование ко­торых составляет предмет изучения.

Совокупность всех признаков и свойств организма называется фенотипом. Фенотип обусловлен генотипом, но внешняя сре­да, в которой реализуется генотип, может в значительной сте­пени изменить его проявление. Даже организмы, имеющие одинаковый генотип, могут отличаться друг от друга в зависи­мости от условий развития и существования. Пределы, в кото­рых в зависимости от условий среды изменяются фенотипические проявления генотипа, называются нормой реакции. 3. Процесс передачи наследственной информации от одного поколе­ния к другому получил название наследования. М.Е. Лобанов отмечал, что термины "наследственность" и "наследование" не­равнозначны и должны быть четко дифференцированы. Наследственность — общее свойство живого, которое одинако­во проявляется у всех организмов, обусловливает хранение и репродукцию наследственной информации, обеспечивает пре­емственность между поколениями. Итак, наследственность — это свойство живой материи, которое заключено в ее матери­альности, дискретности и целостности.

Наследование — способ передачи наследственной информации, который может изменяться в зависимости от форм размноже­ния. При бесполом размножение наследование осуществляется через вегетативные клетки и споры, чем обеспечивается боль­шое сходство между материнскими и дочерними поколениями. При половом размножении наследование осуществляется через половые клетки. Сходство между родителями и детьми в этом случае меньше, чем в предыдущем. Но зато имеет место боль­шая изменчивость, следовательно, обеспечивается гораздо бо­лее богатый материал для отбора и процесса эволюции. Итак, наследование — это способ распределения наследственной ин­формации родительских организмов в ряду последующих поколений.