Добрый день, сегодня я опять не пишу о персонажах из комиксов, но я хочу рассказать об очень интересной теме - генетике.
Начнём.
Генетика - это наука, которая изучает наследственность и изменчивость организмов.
Здесь мы видим 2 термина, в первой части мы рассмотрим только наследственность.
Наследственность - это умение организма передавать потомкам собственные признаки и особенности развития или свойство быть похожим на родителей.
Наследственность бывает 2-х видов: хромосомная и внехромосомная. Хромосомная наследственность связана с распределением генов (участков молекулы ДНК, отвечающих за развитие определённых признаков в организме) в хромосомах Передача признаков потомству особенно четко прослеживается при наследовании менделирующих признаков, т.е. таких наследственных признаков, которые в потомстве, расщепляются по моногенному типу наследования в соответствии с законами Менделя — эмпирическими правилами наследования, устанавливающими численные соотношения, в которых отдельные признаки и их сочетания проявляются в гибридном потомстве при половом размножении.
Внехромосомная(цитоплазматическая) наследственность связана с наследованием признаков, которые контролируются факторами, локализованными у животных организмов в митохондриях, у растений — в митохондриях и пластидах, у бактерий — в плазмидах( внехромосомные факторы наследственности, генетические элементы, способные стабильно существовать в клетке в автономном, не связанном с хромосомами, состоянии). Цитоплазматические элементы, обладающие свойством передачи наследственной информации, распределяются между дочерними клетками случайно, поэтому четкого менделевского расщепления в этих случаях не наблюдается. Все системы внехромосомной наследственности взаимодействуют с хромосомными генами или их продуктами.
Углублённое изучение наследственности началось лишь в 19-м веке, но значительный прогресс в этой области был достигнут лишь в 20-м. После открытия Грегором Менделем основных законов наследственности стало несомненным, что она определяется материальными факторами, позже получивших название генов. Однако еще в 1750 г. Пьер Луи де Мопертюи и в 1814 г. Адамс описали некоторые особенности наследования отдельных признаков у человека. В 1875 г. Фрэнсис Гальтон предложил близнецовый метод для разграничения роли наследственности и среды в развитии признаков у человека. Он обосновал генеалогический метод анализа и разработал ряд статистических методов, из которых особенно ценен метод вычисления коэффициента корреляции (статистическая взаимосвязь двух или нескольких случайных величин).
В становлении представлений о природе наследственности большое значение имело создание Томасом Морганом и его школой хромосомной теории наследственности, было выявлено, что ген представляет собой материальную структуру в хромосомах ядра клетки.
В первой половине 20 в. была показана дробимость гена, установлены явление эффекта положения гена, связь генетических элементов с ДНК и сделан ряд других важных открытий. После открытия в 1953 г. структурной и функциональной природы молекул ДНК как носителей генетической информации начался современный этап изучения проблемы наследственности. Важнейшим достижением этого этапа является установление всеобщности материальных основ наследственности на базе молекул ДНК и РНК.
*ДНК - Дезоксирибонуклеиновая кислота - макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов.*
*РНК - Рибонуклеиновая кислота - у неё есть 3 вида:
1) Информационная или матричная РНК - доставляет информацию о структуре белка от ДНК к рибосомам - к месту синтеза белка.
2) Транспортная РНК - переносит аминокислоты к месту синтеза белка - в рибосомы
3) Рибосомная РНК — р-РНК- входит в состав рибосом — составляет 50% ее структуры*
Основной целостной единицей жизни служит клетка, имеющая ядро и цитоплазму, причем ядру принадлежит основная роль в обеспечении преемственности признаков и особенностей развития. Ядро содержит нитевидные структуры — хромосомы, представляющие собой образования, состоящие из ДНК и белка.
Основной формой воспроизведения организмов является половой процесс, когда отдельная особь появляется из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы. Самовоспроизведение организмов, в основном растений, может осуществляться при помощи вегетативного размножения. В этом случае потомки возникают из частей родительской особи. При половом размножении происходит расщепление признаков потомства в зависимости от генотипов, вследствие чего, например, при скрещивании гибридных или высокогетерозиготных растений часто наблюдаются возврат к диким формам и потеря ценных сортовых признаков. При вегетативном размножении длительное время удается сохранять генетические свойства сортов. Установлено, что любая растительная клетка, не потерявшая в ходе своей дифференцировки ядра и цитоплазмы, может в культуре превратиться в каллусную, или зиготоподобную, клетку и дать начало новому организму. В экспериментальной биологии широкое распространение получил инбридинг (скрещивание близкородственных особей).
Наследственная информация, заключенная в генах каждой особи, носит название генотип, и является итогом исторического развития данного вида и материальной основой будущей эволюции. Явление наследственности рассматривается как сложная молекулярная внутриклеточная система, обеспечивающая хранение и реализацию информации, в соответствии с которой осуществляются жизнь клетки, развитие особи и ее жизнедеятельности. Реализация наследственной информации, записанной с помощью генетического кода — чередования нуклеотидов в ДНК зиготы, происходит в результате непрерывных взаимовлияний ядра и цитоплазмы, межклеточных взаимодействий и гормональной регуляции активности генов.
В ходе развития генотип постоянно взаимодействует со средой. Совокупность всех свойств и признаков особи, сформировавшаяся в результате взаимодействия генотипа с окружающей средой, получила название фенотипа. Соответствие фенотипа особи генотипу материнского организма, обусловленное передачей материнских генов через овоплазму (цитоплазму яйцеклетки), называется материнским эффектом, или материнской наследственностью. Некоторые наследственные признаки, например цвет глаз или группа крови, не зависят от условий среды. В то же время на развитие некоторых количественных признаков, таких как рост и вес тела, факторы окружающей среды оказывают большое влияние. Проявление эффектов генов, обусловливающих, например, тучность, во многом зависит от питания, поэтому при помощи соответствующей диеты можно в определенной степени бороться с наследственно обусловленной полнотой.
Материальные носители наследственности содержат информацию не только о нормальных, но и о патологических признаках. Так, различного рода мутации — генетический груз, накапливаемый в генофонде человека, являются причиной возникновения большого числа наследственных аномалий.
Наследственность очень интересная, но долгая тема. В этой статье я рассказал самое основное, чтобы тем, кто заинтересовался данной темой, было проще в ней ориентироваться.
Спасибо большое за прочтение данной статьи. Оставляйте комментарии и подписывайтесь, также не пропустите вторую часть, она будет посвящена изменчивости.
Всем пока.
