Генетика — наука, изучающая закономерности наследственности и изменчивости.
Наследственность — способность организмов передавать из поколения в поколение различные признаки, свойства и особенности развития.
Изменчивость — способность организмов изменяться в процессе индивидуального развития под воздействием факторов среды, приобретать новые признаки.
Основоположником генетики является Г. Мендель, проводивший опыты по скрещиванию различных форм гороха, разработавший метод гибридологического анализа и установивший ряд законов наследования (1865 г.).
Современная генетика располагает комплексом различных методов.
Метод гибридологического анализа — метод скрещивания особей с альтернативными признаками; анализ проявления у гибридов только исследуемых признаков, без учета остальных; выращивание и анализ потомства каждой особи отдельно от других; ведение строгого количественного учета гибридов, различающихся по исследуемым признакам.
Цитологический метод — микроскопическое изучение хромосом, ДНК на клеточном и субклеточном уровнях.
Цитогенетический метод — изучение хромосомного набора (кариотипа) — количества, формы, размеров хромосом у различных организмов, а также изменения их количества, строения.
Генеалогический метод, или метод родословных, — изучение наследования какого-либо признака у человека в ряду поколений родственников. Позволяет установить тип и характер наследования признаков.
Близнецовый метод — изучение проявления признаков у однояйцовых близнецов с оценкой роли внешней среды в реализации действия генов.
Математический метод — количественный учет наследования признаков.
Биохимический метод — изучение нарушений обмена веществ, возникающих в результате генных наследственных изменений.
Онтогенетический метод — изучение действия генов в процессе индивидуального развития организма, выявление присутствия рецессивных генов в гетерозиготном состоянии.
Популяционно-статистический метод — определение частот встречаемости различных генов в популяциях, позволяющее вычислить количество гетерозиготных организмов и прогнозировать количество особей с патологическими (мутантными) проявлениями действия генов.
Основными понятиями генетики являются следующие.
Генотип — совокупность всех генов одного организма.
Фенотип — совокупность всех внутренних и внешних признаков организма, формирующихся в процессе взаимодействия генотипа с окружающей средой.
У всех организмов одного и того же вида каждый ген располагается в одном и том же месте — локусе строго определенной хромосомы. В гаплоидном наборе хромосом (в гаметах) представлен 1 ген, ответственный за развитие признака. В диплоидном наборе хромосом (в соматических клетках) содержатся 2 гомологичные хромосомы, соответственно 2 идентично расположенных аллельных гена, определяющих развитие признака.
Альтернативные признаки — контрастные, взаимоисключающие признаки (например, белый — красный, гладкий — морщинистый и т. д.).
Доминантный признак (ген) — преобладающий признак, подавляющий развитие другого альтернативного признака. Проявляется всегда как в гомозиготном, так и в гетерозиготном состоянии. Ген, его контролирующий, обозначается заглавной буквой, например, А. У человека доминантными признаками являются, к примеру, черные волосы, темные глаза, кудрявые волосы.
Рецессивный признак (ген) — подавляемый признак. Проявляется только в гомозиготном состоянии. Ген, его контролирующий, обозначается строчной буквой, например, а.
Гомозиготный организм (гомозигота) — особь (зигота), дающая при самоопылении однородное, нерасщепляющееся потомство. В гомологичных хромосомах содержит одинаковые аллельные гены (АА или аа) и образует один сорт гамет: только с геном А, или только с геном а.
Гетерозиготный организм (гетерозигота) — особь (зигота), дающая расщепление. В гомологичных хромосомах содержит разные аллели (Аа) и образует два сорта гамет: с геном А и с геном а.