Биология что такое наследственность. Что такое наследственность

свойство организмов повторять в ряду поколений сходные признаки и свойства - типы обмена веществ, психологические особенности, типы индивидуального развития (в определенных условиях внешней среды) и т. п. Наследственность - неотъемлемое свойство живой материи. Вместе с изменчивостью наследственность обеспечивает постоянство и многообразие форм жизни и лежит в основе эволюции живой природы. Наследственность осуществляется на основе передачи наследственных факторов, ответственных за формирование признаков и свойств организма, т. е. на базе наследования. (См. Эволюция, Наследование)

Отличное определение

Неполное определение ↓

НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ

присущая всем живым организмам необходимость происходить только в строгой преемственности от себе подобных форм. Жизнь, раз затеплившись, в буквальном смысле вечно сохраняет себя на основе Н., передаваясь бесконечному и бесчисл. потомству. Однако потомство никогда точно не повторяет своих родителей, а в силу изменчивости, идущей бок о бок с Н., получает новые признаки. Hек-рые новые признаки, полученные потомством, становятся новыми приобретениями самой H. Следовательно, благодаря Н. сохраняется и необычное разнообразие жизненных форм, возникших и возникающих на основе наследств. изменчивости. Поступат. движение в развитии органич. мира может быть понято лишь на основе представлений о преемственности, о непрерывной протяженности все развивающейся и меняющей свои формы жизни. Жизнь угасает в бесчисл. множестве отд. особей, успевших, однако, оставить потомков при своем размножении. Эти потомки также погибнут, но снова успевши произвести еще б?льшее потомство. И так извечно и всегда вперед. Известно, что в химич. составе любого живого существа нет ни одного элемента, не встречающегося в неорганич. природе. Но сочетания этих элементов в структуре живых организмов столь высокомолекулярны и сложны, что возникать заново в природе теперь они уже не способны. Во всей своей сложности они могут себя лишь повторять, копируя готовые образцы со своих предшественников. Их же предшественники – это те жизненные формы, к-рые создавались природой в течение историч. хода всей эволюции и, совершенствуясь на основе изменчивости, смогли выдержать беспощадное действие естественного отбора. Каждый новый организм – это результат Н., проявляющейся в нем как способность воссоздавать в результате развития признаки своих предков. Отсюда и возникла гл. загадка науки о Н. – как идет передача признаков предков к их потомкам, свойств и особенностей родителей к их детям? Ответ на этот вопрос заключен в осн. свойстве самой жизни. Если существ. признаком всех живых существ является постоянный обмен веществ с внешней средой, то с этой т. зр. и Н. в существе своем представляет лишь особую форму ассимиляции. Благодаря этой ассимиляции любой организм способен сохранять, восстанавливать и, главное, воспроизводить свое основное высокоорганизованное белковое строение, для данного организма специфичное и уникальное. Подобное же наследств. воспроизведение имеет место и в развитии многоклеточного организма, когда в клеточных поколениях одной-единственной яйцеклетки миллионы и миллиарды раз копируется осн. наследств. структура клетки-родоначальницы. И эта осн. структура присутствует в любых живых клетках многоклеточного организма, несмотря на то, что клетки различных его тканей могут быть столь непохожи друг на друга. Это и позволило Дарвину дать такое четкое, хотя и недостаточное, определение: "Наследственность нужно рассматривать просто как форму роста, подобную делению низкоорганизованного одноклеточного организма" (Соч., т. 4, М.–Л., 1951, с. 758). Значение развития органич. материи в ее вечно поступательном движении может быть осознано только на основе понимания всей глубины процесса ассимиляции. Это не только способность организма (клетки) постоянно восстанавливать свою высокоорганизованную белковую структуру, для него строго специфичную, но и способность размножать эту структуру, передавая ее последующим клеточным поколениям и последующим поколениям особей – потомкам. Любое живое существо (клетка) строит само себя и размножается за счет материала, поступающего в него извне, т.е. за счет поступающей в него, им перерабатываемой и, наконец, им ассимилируемой, т.е. "себе уподобляемой", пищи. При этом надо иметь в виду, что ассимиляция (+ диссимиляция) – это обмен веществ, а не условий. У классиков марксизма-ленинизма находит предельно ясное толкование развитие любого процесса и, в частности, биологич. развитие, как направляемое не условиями, в к-рых он протекает, а движимое в основном борьбой собственных, внутренних, свойственных именно этому процессу, противоречий. Энгельс говорил: "...теория развития показывает, как, начиная с простой клетки, каждый шаг вперед до наисложнейшего растения, с одной стороны, и до человека – с другой, совершается через постоянную борьбу наследственности и приспособления" ("Диалектика природы", 1955, с. 166). От самых истоков научного познания явлений Н. предпринимались попытки обосновать представление о материальных носителях Н. Раньше в этом отношении большое значение приписывалось крови, так что даже до наших дней сохранились в рус. речи такие выражения, как "кровное родство", "кровосмешение", "полукровка" и др. Дарвин, создавая свою "временную теорию пангенезиса", в крови же помещал гипотетич. частицы Н. – "геммулы", в к-рых можно видеть предвидение будущих генов – дискретных носителей Н. как целого. Однако со времени открытия клетки (Шванн, 1839) как той единицы, из размножения и дифференцирования к-рой вырастают все одноклеточные и многоклеточные организмы, наследственную преемственность стали совершенно правильно связывать с преемственностью клеток, возникающих только от себе подобных клеток. И теперь едва ли кто сомневается, что "...как растения, так и животные, включая человека, – вырастают каждый из одной клетки по закону клеточного деления..." (там же, с. 156). Последние десятилетия 19 в. принесли важнейшие свидетельства значения клетки в явлениях Н. и развития. Громадный фактич. материал говорил об особой роли ядра. Так, рус. ботаник Чистяков (1874) описал "непрямое" деление клеточного ядра у растений и основные элементы ядра – хромосомы. Вскоре (1878) киевский гистолог Перемежко у нас и Флемминг за рубежом открыли митоз (особый тип деления неполовых клеток) и хромосомы также и у животных организмов. Благодаря этим фактам было получено важнейшее доказательство единства происхождения растений и животных и сформулировано затем эволюционное обобщение о законе постоянства числа и формы хромосом для каждого вида растений и животных. Целый ряд открытий был связан с установлением ведущей роли клеточного ядра в явлениях полового размножения. Так, еще в 1875 О. Гертвиг доказал, что сущность оплодотворения состоит в слиянии ядер женской и мужской половых клеток, что было подтверждено и на растениях (Горожанкин, 1880). Ван Бенеден (1883) открыл у животных особое, т.н. редукционное, деление при образовании половых клеток (т. н. мейоз). В результате этого деления число хромосом в половых клетках всегда вдвое меньше, нем в остальных, т.н. соматич., клетках тела. При оплодотворении, т.е. при слиянии женской и мужской половых клеток, соматич. двойное число хромосом опять восстанавливается. Мейоз был установлен и у растений (Беляев и Страсбургер). Укажем еще на открытие С. Г. Навашиным (1898) двойного оплодотворения у высших покрытосеменных растений и получение в эксперименте И. И. Герасимовым первых полиплоидных форм. Перечисленные факты легли в основу т.н. ядерной теории Н., предложенной еще в 1884 О. Гертвигом и Страсбургером. Но факты и обобщения, добытые наукой о клетке, оставались в поле зрения сравнительно небольшого числа биологов. Крупнейший сдвиг в науке о Н. наступил в начале 20 в. В 1900 трое ученых из разных стран "переоткрыли" законы Менделя и нашли работу самого Г. Менделя, напечатанную еще в 1866 и оставшуюся незамеченной современниками. Мендель провел точные опыты по скрещиванию различающихся растений гороха и по анализу их гибридного потомства. Прослеживая наследование отд. пар альтернативных признаков (красный или белый цветок, желтое или зеленое семя, высокий или низкий рост и т.д.), он установил правила единообразия гибридного потомства и доминирования в нем одного из признаков: правило расщепления (3:1) в потомстве гибридов по каждой паре признаков; правило независимого наследования признаков (отношение 9:3:3:1), принадлежащих к разным альтернативным парам. Заслуга Менделя в том, что он теоретически осмыслил и объяснил все полученные им факты с т. зр. дискретности в Н., т.е. зависимости проявления каждого признака от своей собств. пары наследств. факторов (в будущем названных генами), получаемых по одному со стороны материнского и отцовского родительских организмов. Представление о дискретном строении вещества наследственности было оформлено в теорию гена. Развитие учения о гене шло теми же путями и претерпевало те же превращения, как и учение об атоме. В начале 20 в. ген был постулирован как гипотетич. единица, изменяемая и познаваемая только в результате мутационного процесса. В дальнейшем гены все более ощутимо материализовались, а в 30-х гг. их места уже довольно точно определялись в гигантских хромосомах двукрылых насекомых. В наст. время, гл. обр. благодаря развитию генетики микроорганизмов, понятие о гене превратилось в реальность. Ген теперь представляется как сложная функциональная единица (цистрон), состоящая из отд. участков, способных давать мутационные изменения (мутоны) и участвовать в рекомбинациях генетич. материала (реконы). Еще в 10-х гг. 20 в. было составлено представление о генах как о единицах, независимо определяющих "мозаичное" развитие и строение организмов. На самом же деле гены, расположенные как отдельности по длине хромосом, действуют в целостном комплексе всех структурных элементов Н. Уже в 1902 поведение наследств. факторов в скрещиваниях было сопоставлено (Сеттон и, независимо, Бовери) с поведением особых и непременных элементов клеточного ядра – хромосом, чем было сделано первое обобщение, положившее основу т.н. хромосомной теории Н. Материальная основа простых менделевских расщеплений находится в материнских и отцовских хромосомах, к-рые сначала объединяются в гибридах, а затем, согласно правилам простой вероятности, распределяются и сочетаются в потомстве этих гибридов. Противоречивое развитие генетики повело к ограничению применимости правил Менделя, до этого подтвержденных на множестве растит. и животных (вплоть до самого человека) видов. Кроме параллелизма в поведении наследств. факторов и хромосом, объясняющего материальную основу менделевских закономерностей, замечателен такой же параллелизм поведения хромосом (в частности, т.н. половых) при наследовании пола и сцепленных с ним признаков. Зримо на тех же гигантских хромосомах полностью подтвердились представления о внутри и межхромосомных перестройках (нехватки, инверсии и транслокации), ранее постулированные генетиками лишь на основе особенностей наследования различных признаков. Поучительно поведение хромосом при конъюгации бактерий, передающих тем большее количество признаков, чем дольше идет конъюгация и чем длиннее участок хромосомы, переданный от одной особи к другой. Примеры подобного параллелизма можно множить бесконечно. Созданная совместным трудом генетиков и цитологов хромосомная теория Н. оказалась плодотворнейшим обобщением. Она по праву дала совр. учению о Н. имя "цитогенетики". Это крупнейшее теоретическое достижение занимает в биологии такое же место, как молекулярная теория в химии и теория атомных структур в физике. В продолжении работ по уточнению "местонахождения вещества наследственности" в последние годы принимают участие уже не только биологи, но и физики, и химики. Их объединенная работа, идущая уже на уровне совр. молекулярной биологии, подошла с начала 60-х гг. 20 в. к величайшим открытиям в биологии. Теперь предметом самого пристального внимания оказались не только белковые компоненты хромосом, но и непременные их спутники – нуклеиновые (ядерные) кислоты. Это сложные высокополимерные соединения, в состав к-рых входят азотистые (два пуриновых и два пиримидиновых) основания, сахар и остаток молекулы фосфорной кислоты. Несмотря на то, что нуклеиновые кислоты гораздо проще по своей структуре, чем белки, они, как и белки, представляют собой беспредельно варьирующие полимеры. Одна из них, а именно дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), образующая вместе с белками самый состав хромосом, теперь заслуженно признается осн. структурой, ответственной за явления Н. и ассимиляции. ДНК программирует синтез специфических белков в клетке. Кроме того, весь код наследств. информации сосредоточен в ДНК, вместе с ней размножается и вместе с ней передается в хромосомах следующим поколениям клеток, а через половые клетки к следующим поколениям организмов – особей. Итак, Н. и биосинтез специфических для каждого организма белков, т.е. важнейшие проявления жизни, идут в клетке при непременном участии нуклеиновых кислот в этих синтетических, ассимиляционных процессах. Однако само явление размножения (репродукции) хромосом осуществляется, в частности, в цитоплазматическом синтезе предшественников ДНК. Их же укладывание в единую длинную полимерную цепь – генетич. основу строения хромосомы – не может происходить без действия специальных белковых ферментов (полимераза). Исследования последних лет показали, что нуклеиновые кислоты оказались действительно молекулярной основой организации всех форм жизни, и клеточных и неклеточных – от человека, животных, растений, любых микроорганизмов и до вирусов. Попарнорасположенные основания образуют двойную спиральную нить ДНК. В каждой из нитей четыре основания располагаются линейно и их последовательные тройки создают неисчерпаемые возможности комбинаций, составляя т.н. триплетный код. Оказалось, что эта линейность представляется единственным расположением, при к-ром возможно дальнейшее размножение нитей ДНК, их ауторедупликация. Полностью подтвердилось то, что было постулировано генетиками еще пятьдесят лет назад (а предсказано значительно раньше) и формулировалось как "линейное расположение генов в хромосоме". Установленное на множестве растительных и животных видов, относящихся к клеточным формам, это явление линейного расположения оказалось универсальным для всех, и в т.ч. для неклеточных, форм жизни. Добавим только, что все события, связанные с передачей Н., совершаются в клетке и ядерные элементы – хромосомы непосредственно соприкасаются и взаимодействуют с цитоплазмой. Известны и случаи т.н. "цитоплазматической" и "пластидной" Н., хотя число подобных примеров несопоставимо мало по сравнению с Н. "хромосомной". Блестящее развитие молекулярной генетики наших дней является подтверждением и прямым продолжением генерального направления ей предшествовавшей науки о Н., в основу к-рой была положена хромосомная теория Н. Полностью оказались подтвержденными представления Н. К. Кольцова (1928) о том, что хромосомы не делятся, а ассимилируют возле себя свое подобие, после чего новая и старая хромосомы расходятся. Верным оказалось и его учение о генных мутациях как об ошибках в ассимиляции "наследственной молекулы". Оправдались и слова Э. Вильсона, сказанные еще в 1896: "наследственность это передача последовательным поколениям сходных форм обмена веществ". Лит.: Морган Т. Г., Структурные основы Н., пер. [с англ. ], М.–П., ; Кольцов Н. К., Организация клетки, М.–Л., 1936; Вильсон Э., Клетка и ее роль в развитии и Н., пер. с англ., т. 1–2, М.–Л., 1936–40; Вагнер Р., Митчелл Г., Генетика и обмен веществ, пер. с англ., М., 1958; Робертис Е. де, Новинский В., Саэс Ф., Общая цитология, пер. с англ., М., 1962; Дубинин Н. П., Молекулярная генетика и действие излучений на Н., М., 1963; Эфроимсон В. П., Введение в медицинскую генетику, М., 1964; Жакоб Ф. и Вольман Э., Пол и генетика бактерий, пер. с англ., М., 1962; Лобашев M. E., Генетика, Л., 1963; Сэджер Р. и Райн Ф., Цитологич. и химич. основы Н., пер. с англ., М.. 1964. В. Сахаров. Москва.

Генетика - это наука о наследственности и изменчивости организмов.

В эпоху научно-технической революции генетика является одним из наиболее актуальных, бурно развивающихся разделов биологии, всегда тесно связанным с практикой.

На основе современной генетики развивается микробиологическая промышленность, в животноводстве на генетической основе строится селекция и племенное дело, формируется генетика человека, развиваются генетические основы сохранения целостности биосферы земли и околоземного пространства.

Наследственность - присущее всем организмам свойство передавать потомству характерные черты строения, индивидуального развития, обмена веществ, а следовательно, состояния здоровья и предрасположенности ко многим заболеваниям.

Передача потомству признаков предыдущих поколений называется наследованием. Механизмом этой передачи служит процесс размножения, как при простом делении клеток простейших организмов и клеток тканей, так и при половом размножении, когда объединение мужских и женских половых клеток (гамет) приводит к созданию нового организма, имеющего сходство с родителями и предками,

Изменчивость - свойство организмов, противоположное наследственности, проявляющееся в несходстве потомков с родственными поколениями. Она обусловлена с одной стороны, изменениями в наследственности родительских особей, а с другой - ответом каждого организма на воздействия различных факторов среды (климата, кормления, дрессировки и т.п.). Некоторые факторы среды, такие как облучение, химические вещества, вирусы, могут существенно изменять наследственное вещество не только соматических (от греч. сома - тело) клеток, но, что важнее, влиять на наследственность половых клеток, как родительского поколения, так и потомков. Возникает цепь наследственных изменений организма, называющихся мутациями. Мутационные изменения могут наследоваться и передаваться по поколениям это так называемая наследственная изменчивость, которая является главным фактором в появлении наследственно обусловленных новых свойств и признаков.

Другие факторы внешней среды (кормление, климатические элементы и т.п.) вызывают изменения у организмов, которые не передаются потомству, т.е. не наследуются, и называются модификационной изменчивостью. Под влиянием наследственной и ненаследственной изменчивости у организмов формируется комплекс свойств, называемых фенотипической изменчивостью.

Для проведения правильного подбора родительских пар важно знать и уметь определять и выделять из фенотипической изменчивости долю влияния наследственной и ненаследственной изменчивости. Чем больше дол участия наследственности в формировании свойств и признаков организма, тем эффективнее селекционная работа.

Современное представление о механизме наследственности основывается на особенностях двух типов молекул нуклеиновых кислот: ДНК и РНК, входящих в состав клеток. Нуклеиновые кислоты имеют нитевидную структуру молекулы и входят в состав хромосом - главных Структур ядра клетки, а некоторые РНК находятся и в цитоплазме. Отдельные участки нитей нуклеиновой кислоты (ДНК) образуют гены, которые являются единицей наследственности и контролируют возможность образования определенного признака или свойства. Факторы среды или способствуют, или тормозят реализацию действия гена и тем самым влияют на формирование фенотипа организма.

Основным аппаратом наследственности является число и форма хромосом, характерных для каждого вида В половой клетке их в два раза меньше (гаплоидное число, символ - п), чем в любой соматической клетке, где они составляют двойной (т. е. диплоидный символ 2 п) набор хромосом в виде пар. В каждую пару входят одинаковые по величине и форме хромосомы. Набор парных хромосом в клетке называется кариотипом. Число пар хромосом в кариотипах колеблется у разных видов от 2 до 100. У собак кариотип телесных клеток содержит 78 хромосом, т.е. 39 пар, а в каждой половой клетке только одинарный набор, состоящий из 39 хромосом.

Кариотип клетки животного состоит из нескольких пар так называемых аутосомных хромосом и одной пары половых хромосом, обозначаемых буквами Х и У. У многих животных характерно наличие кроме аутосом 2 половых хромосомы: для женских особей - ХХ, а для мужских - ХУ. Следовательно, у собак кариотип суки составляет 38 пар аутосом и пару ХХ хромосом, а у кобеля - 38 пар аутосом и пару половых хромосом ХУ. Передача наследственных признаков происходит как через аутосомы, так и через половые хромосомы. Последние обусловливают наследование, связанное с половой принадлежностью животного.

При оплодотворении в потомстве в массе будет рождаться 50 процентов сучек и 50 процентов кобельков от сочетания ХУ хромосом сперматозоидов отца с Х - хромосомами гамет - самки.

Таким образом, механизм наследования, т.е. передачи различных признаков и свойств, действует в зависимости от молекулярного строения нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), их генного состава. Процесс передачи этих наследственных элементов происходит размножением при делении соматических клеток и оплодотворением, при котором слияние мужских и женских гамет половых клеток приводит к образованию нового организма с удвоенным набором хромосомного аппарата. Единицей наследственности служит участок ДНК, называемый геном. Ген отца и ген матери называют аллелями гена, обусловливающими конкретный признак, а участок ДНК, в котором расположен ген данного признака.

Кроме наследования в виде доминантности и рецессивности генов, может иметь место совместное воздействие разных аллелей данного локуса: кодоминантное действие генов. Например, синтез белка гемоглобина обусловлен генами А и В, которые дают гемоглобин трех типов АА, ВВ и АВ, и каждый из генотипов обеспечивает синтез нормальных гемоглобинов. Проявляются различия совместного действия А и В только в биохимической структуре молекулы соответствующими методами путем электрофореза образцов крови.

Кроме отмеченных закономерностей в наследовании признаков потомства, обусловленных взаимодействием аллелей одного локуса, наблюдается такая особенность, как появление нового состояния признака у потомство", которое отсутствовало у его родителей. Этот тип наследования называется "новообразованием при скрещивании". Примером такого наследования служит скрещивание кофейного (коричневого) добермана с голубым доберманом. В результате их скрещивания получаются доберманы черного цвета, так как у исходных типов доберманов различны аллели генотипа локуса. Генотип кофейного добермана включает ген D, определяющий интенсивность окраски и ген b, как рецессивный аллель гена черного цвета. Поэтому кофейный доберман имеет генотип bbDD. Генотип голубого добермана включает доминантный ген черной окраски B, но эта черная окраска не может полностью проявиться из-за отсутствия гена D (усилителя). В результате получается голубой доберман с генотипом BBdd. При скрещивании доберманов обоих типов bbDD x BBdd их потомство будет иметь гетерозиготный генотип BbDd, а по окраске все потомство будет черного цвета. От скрещивания таких гетерозиготных особей будет происходить расщепление по фенотипам в соотношении: черные 9BD+голубые 3Bd и кофейные разных оттенков 3bD+lbd, т. е. соотношение, как при обычном дигибридном скрещивании 9: 3: 3: 1.

Взаимодействие неаллельных генов (находящихся в разных участках хромосом) также приводит к новообразованию: комплементарному взаимодействию генов. При таком типе наследования расщепление по фенотипам во втором поколении будет отмечаться по их соотношению от вышеописанных. Например, в F2 может быть соотношение 9: 7 или 9: 3: 4, 12: 3: 1 при наличии разных аллелей в локусе A и локусе E. У собак соотношение 9: 7 прослежено при скрещивании гетерозиготных черных собак (генотип AsAYEe) между собой. Фенотипы их потомства были следующие: 9 черных и 7 желтых. Скрещивание черных гетерозиготных собак с генотипом As"a"Ee дает расщепление в потомстве следующего типа: 9 черных, 3 желтых, 4 рыжевато-коричневых. А при наличии других аллелей у черных гетерозиготных собак с генотипом AsAYEbrE соотношение фенотипов с новообразованием будет еще более отличающимся, а именно: 12 черных, 3 полосато-тигровых (DYDYEbrE) и 1 желтая (DYDYEE).

В наследовании, некоторых признаков проявляется действие особых генов: генов-модификаторов, влияющих на степень проявления признака. Например, они могут существенно повлиять на окрас: от сплошной окраски через серию пятнистости почти до полностью белой окраски.

Количественные признаки обусловлены влиянием многих генов. Это так называемый полигенный тип наследования, при котором действие генов приводит к тому, что количественный признак может принимать разную величину, т.е. наблюдается его варьирование от минимального до максимального значения. На фенотипическую изменчивость таких признаков оказывают существенное влияние факторы внешней среды, особенно кормление и условия содержания, но при этом сохраняется наследственная обусловленность признака. Например, высота в холке у такс варьирует у особей в пределах породы, но типичная низкорослость обусловлена наследственностью и действием многих генов.

Существенное значение в наследственности имеет плейотропное (множественное) действие гена, заключающееся в том, что один и тот же ген может влиять на разные признаки. У собак действие этого гена вызывает бесшерстность, дефекты и недоразвитие зубной системы, у борзых, например, белую окраску шерсти, глухоту. У собак породы дункер описан полулетальный * ген "крапчатости" с плейотропным действием. Он вызывает специфическую окраску шерсти в виде крапчатости, уменьшение размера глазного яблока, дефект радужной оболочки (коломбо), глаукому (повышенное глазное давление с выпячиванием глазного яблока и далее слепоту), голубую окраску радужной оболочки, глухоту, общую слабость, пониженную функцию размножения. Плейотропное действие может вызвать и развитие ценных признаков у собаки.

Кроме того, при независимом совместном наследовании генов, имеет место "сцепленное" наследование разных признаков, при котором гены "сцепленных" признаков находятся в одной и той же хромосоме и передаются через нее совместно.

На основе этого явления для некоторых видов состав лены карты хромосом, которые указывают на место рас У собак сцепленное наследование связано с присутствием некоторых генов в половой Х-хромосоме: (гены крипторхизма (ген c), гемофилии (ген h).

Под влиянием ряда внешних факторов (рентгеновские лучи, химические вещества), а также в результате изменения обменных процессов при старении организма, в хромосомном наборе гамет и соматических клеток могут происходить перестройки хромосом, вызывающие наследственные мутационные изменения. Мутационные изменения подчас затрагивают и перестраивают химическую структуру в молекуле ДНК (генные мутации), что в свою очередь приводит к появлению нового состояния гена, т. е. его новой аллельной форме. Чаще всего исходный доминантный ген превращается в мутантный аллель.

Как правило, он бывает рецессивным, и его присутствие выявляется только в последующих поколениях. Реже происходят мутации рецессивного гена в доминантный. Подавление мутантного гена у родителя обнаружится лишь в последующих поколениях, если рецессивный мутантный аллель, например а, будет получен от обоих родителей, несущих в гаметах рецессивный аллель а, что приведет к формированию у потомков гомозиготного рецессивного состояния генотипа aa, и рецессивный ген обоих аллелей вызовет формирование нового признака (свойства), что проявится в фенотипе такого потомка.

Мутации могут происходить в виде поломок и перестроек самих хромосом, путем обмена участками между хромосомами-аналогами. В процессе мутагенеза возможно даже изменение числа хромосом в кариотипе в виде утраты или добавки отдельных хромосом или путем увеличения числа пар хромосом (полиплодия).

Мутационные процессы в кариотипе сопровождаются изменением свойств соматических клеток или гамет, в результате чего изменяется их наследственность, что сопровождается появлением новых особенностей в клетке или организме. Так, если мутация происходит в соматических клетках, это может вызвать опухоли в данной ткани. Мутации, происходящие в половых клетках родителей, приводят к изменению и появлению новых свойств у их потомства.

Мутационные изменения в большинстве случаев вызывают аномалии, уродства, болезни и гибель потомства как на первых этапах развития зародыша, так и в более поздние периоды. Если в приплоде некоторых самцов или самок регистрируются аномалии или наследственные болезни, то таких собак нельзя использовать в племенной работе. Но следует иметь в виду, что некоторые мутации можно использовать для создания новых пород.

Если у потомства нарушается нормальное число половых хромосом и в кариотипе вместо нормы XX () и XY () образуются наборы типа XXY, XXXY, YYX и др., это приведет к нарушению половой функции, полной половой стерильности.

Мутирование исходного доминантного аллеля может происходить многократно, в результате чего образуется серия рецессивных аллелей. Между аллельными генами формируется определенная последовательность в степени проявления признака.

6 315

— это свойство всех живых организмов повторять из поколения в поколение свои признаки — внешнюю схожесть, тип обмена веществ, особенности развития и другие, характерные для каждого биологического вида. обеспечивается передачей генетической информации, носителями которой являются гены.
Основные качества наследственности — консервативность и устойчивость, с одной стороны, и способность претерпевать изменения, передающиеся по наследству – с другой. Первое свойство обеспечивает постоянство видовых признаков; второе свойство даёт возможность биологическим видам, изменяясь, приспосабливаться к условиям среды, эволюционировать.

Безусловно, мы отличаемся от своих родителей, но именно наследственность определяет границы этой изменчивости организма, т. е. набор тех возможных индивидуальных вариантов, которые допускает данный генотип. же закрепляет изменения генетического материала, что создаёт предпосылки для эволюции организмов.
Организм всегда развивается при взаимодействии наследственных генетических факторов и условий существования.

Определяет конституцию человека, т.е. особенности строения и функционирования, которые обеспечивают характер реакции организма на внешние и внутренние раздражители. Конституция не меняется на протяжении всей жизни, это генетический потенциал человека, который реализуется под влиянием среды.

Конституция отражает особенности не только тип телосложения, но и особенности метаболизма, психической деятельности, функционирования нервной, иммунной и гормональной систем, адаптационных, компенсаторных возможностей и патологических реакций человека.
Генетическая составляющая лежит также в основе наших психологических особенностей, потребностей, личных предпочтений и жизненных установок, интересов, желаний, эмоций, воли, поведения, способности любить и ненавидеть, сексуального потенциала, проблем с алкоголизмом, курением и.т.д.

Поэтому в зависимости от унаследованной конституции каждый человек предрасположен к определённым заболеваниям. Если внутренние факторы наследственно изменены, то возникает патологический процесс.
Таким образом, болезнь развивается под влиянием внешних и внутренних факторов.
Наследственные факторы могут стать непосредственной причиной болезни или участвовать в механизме развития заболевания. Даже процесс протекания болезни во многом определяются генетической конституцией. Генетика во многом определяет смертность, особенно в относительно молодом возрасте (от 20 до 60 лет).

Все болезни в зависимости от значимости наследственных и внешних факторов можно подразделить на 3 группы: наследственные болезни, болезни с наследственной предрасположенностью, ненаследственные болезни.
Не будем останавливаться на чисто наследственных болезнях, в основе которых лежат мутации и не зависят от внешних факторов. Это такие болезни как болезнь Дауна, гемофилия, фенилкетонурия, муковисцидоз , и т.д. Причем болезнь может проявиться в любом возрасте в соответствии с временными закономерностями данной мутации.

Болезни с наследственной предрасположенностью – это такие, которые развиваются при определённой генетической конституции под влиянием факторов внешней среды. Например, диабет возникает у лиц с предрасположенностью к нему при условии избыточного употребления сахара. Для каждого из этого рода заболеваний существует проявляющий болезнь внешний фактор. К таким болезням относятся подагра, атеросклероз, гипертоническая болезнь, экзема, псориаз, язвенная болезнь и др. Они возникают именно под влиянием внешних факторов у лиц с наследственной предрасположенностью.
Существуют так называемые генетические маркеры болезней. Например, у лиц с группой крови 0(1) системы АВ0 чаще встречается язвенная болезнь двенадцатиперстной кишки, т.к. эти системы обуславливают снижение защитных свойств слизистой оболочки.

Есть также болезни, которые не имеют связи с наследственностью. Здесь главную роль играет среда. Это травмы, инфекционные болезни и т.д.

и протекание болезни.
Протекание и исход любой болезни во многом определяться генетической конституцией организма.
Состояние иммунной, эндокринной и других систем организма генетически закреплены, и неблагоприятный наследственный фон может быть провоцирующим или отягощающим моментом в развитии любой патологии.
Одна и та же болезнь у разных людей протекает по-разному, т.к. каждый организм генетически уникален.
Считают, что 45-50% всех зачатий не заканчивается беременностью из-за наследственных нарушений. Это также относится к невынашиванию беременности и выкидышам.
Многие болезни с наследственной предрасположенностью являются неблагоприятным фоном, утяжеляющим течение ненаследственных болезней.
Генные мутации могут выражаться не только во внешних проявлениях, но и в снижении сопротивляемости организма сопутствующим заболеваниям, обусловливая хронизацию последних.
Наследственная конституция может существенно изменять эффективность проводимых лечебных мероприятий. Это могут быть наследственно обусловленные патологические реакции на лекарственные препараты, разная скорость их выведения и изменение метаболизма.
Даже при ненаследственных болезнях генетические факторы оказывают огромное влияние. Например, при сниженной способности организма выдерживать агрессивное и повреждающее влияние окружающей среды. У таких лиц выздоровление затягивается, и болезнь часто переходит в хроническую. Влияние наследственности в процессе хронизации ненаследственных болезней осуществляется через нарушения биохимических реакций, гормонального статуса, снижение иммунного ответа и т.д.
Почти все пациенты часто не понимают, откуда взялась их болезнь, если они до этого никогда не болели или ещё: почему их дети часто простуживаются.
Всё дело в том, что никто из нас не рождается идеальным, существует индивидуальная генетическая конституция. А свою болезнь люди списывают на что угодно, но никогда не обращают внимание на наследственность .

Наши родители, помимо внешней схожести передают нам определенные дефекты в организме. Только вот реализуются эти дефекты в разном возрасте. Например, это может быть несовершенный, т.е. не совсем правильно сформированный орган, который изначально плохо справляется со своей работой. Врачи это хорошо знают и при опросе пациента спрашивают, на кого из родителей он больше похож и чем родители болели.
Дело в том, что у каждого человека есть свои «слабые звенья» в организме, которые передали нам предки в наследство и сформировались под влиянием различных жизненных трудностей.

Наши болезни – реализация наследственности.
Большинство наших болезней не связано со стрессами и условиями жизни.
Они лишь являются реализацией со временем наследственных предрасположенностей. А внешние влияния (неправильный образ жизни, влияние экологии и социальных условий) — это только провоцирующие факторы в снижении уровня здоровья.

Представьте себе тыкву и помидор, т.е. и в том и в другом случае — овощи, но разной структуры. Положим их рядом при одинаковых температурных условиях, условиях влажности, атмосферного давления, освещенности. Что же случится с ними через месяц? Помидор завянет, сгниёт и сморщится, а защищённая плотной кожурой тыква, то есть с хорошей «наследственностью» останется без изменений. В этом и заключается значение наследственности.

Что же делать с тем, что все мы генетически несовершенны? Во-первых, зная свои «слабые звенья» максимально щадить их. Во-вторых, необходимо компенсировать слабые органы путем повышения общего уровня здоровья.

Наследование (биология)

Наследование - передача генетической информации (генетических признаков) от одного поколения организмов к другому . В основе наследования лежат процессы удвоения, объединения и распределения генетического материала, поэтому закономерности наследования у разных организмов зависят от особенностей этих процессов .

В зависимости от локализации генов в клетке эукариот различают ядерное и цитоплазматическое наследование. В свою очередь ядерное наследование можно подразделить на аутосомное и сцепленное с полом . На основе характера проявления признаков в гетерозиготе выделяют также наследование с полным и неполным доминированием. Различают также зависимое от пола наследование (у признаков, проявляющихся по-разному у особей разного пола), а также ограниченное полом наследование . В последнее время выделяют также эпигенетическое наследование , которое определяет закономерности наследования импринтируемых генов и признаков, определяемых генами инактивируемой Х-хромосомы у особей женского пола.

Хромосомы, заключённые в ядре клетки, являются носителями генов и представляют собой материальную основу наследственности.

Цитоплазматическое наследование

Цитоплазматическое наследование отличается от ядерного по нескольким параметрам. Во-первых, цитоплазматические гены присутствуют в сотнях и тысячах копий в каждой клетке, поскольку в клетке может быть множество органелл, каждая из которых содержит несколько молекул ДНК. Во-вторых, гены органелл расходятся при делении клеток по дочерним клеткам совершенно случайно и в смысле числа копий, и в смысле аллельного состава. В-третьих, цитоплазматические гены передаются, как правило, только через женские гаметы. В-четвёртых, цитоплазматические гены крайне редко рекомбинируют , и процесс рекомбинации ДНК органелл описан только для соматических клеток. В-пятых, цитоплазматические гены могут реплицироваться неоднократно за один клеточный цикл .

Цитоплазматическая ДНК может находиться в состоянии гетероплазмии , когда в одной органелле, клетке, органе или организме сосуществуют несколько вариантов цитоплазматических генов, или в состоянии гомоплазмии , когда не наблюдается различий по цитоплазматическим генам.

Явление нехромосомного (внехромосомного, внеядерного, цитоплазматического) наследования было открыто в 1909-1910 году немецкими исследователями Карлом Корренсом и Эрвином Бауром . В 1909 году К. Корренс сообщил, что при изучении декоративного растения Mirabilis jalapa (ночная красавица) он обнаружил, что окраска листьев (зеленая или пёстрая) наследуется не по Менделю и зависит от материнского растения. Независимо от него в том же выпуске журнала Э.Баур опубликовал статью, в которой также описывал неменделевское наследование признаков при скрещивании пёстролистных растений герани Pelargonium , связанным, по предположению Э.Баура, с наследованием пластид по материнской и отцовской линии . В 1910 году Э.Баур опубликовал результаты экспериментов с пестролистными растениями львиного зева Antirrhinum majus , в которых наследование цвета побегов было исключительно материнским. Э.Баур дал правильную интерпретацию явления неменделевского наследования пёстролистности, считая, что хлоропласты, как и ядро, несут наследственные факторы, способные мутировать, а при митозе пластиды распределяются случайным образом .

Митохондриальное наследование

См. также

Примечания

Литература

Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции. - М .: Высшая школа, 1989. - 591 с. - ISBN 5-06-001146-1

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Наследование (биология)" в других словарях:

Это процесс передачи имущества (наследства, наследственного имущества) умершего к другим лицам. Наследование: Наследование (биология) Наследование (право) Наследование (программирование) Множественное наследование и его виды: Ромбовидное… … Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Старение. Старая женщина. Анн Поудер 8 апреля 1917 года в свой 110 й день рождения. Сморщенная и сухая кожа типичный признак старения человека … Википедия

Изучает осн. свойства и проявления жизни на молекулярном уровне. Важнейшими направлениями в М. б. являются исследования структурно функциональной организации генетического аппарата клеток и механизма реализации наследственной информации… … Биологический энциклопедический словарь

Гибрид лошади и зебры Гибрид (от лат. hibrida, hybrida помесь) организм (клетка), полученный вследствие скрещивания генетически различающихся форм. Понятие гибрид особенно распространено в ботанике, но применяется и в зоологии. В … Википедия

На общее физическое состояние человека значительное влияние оказывает наследственность, которая является способностью всех живых организмов передавать потомству свои признаки и особенности. Это возможно благодаря несению информации генетического плана.

В каждой клетке содержится множество генов, которые руководят самыми разными процессами развития человека. Это называется «генетическим кодом», когда ребенок, появившийся на свет, имеет сумму кодов обоих родителей. Эти коды выражаются не только во внешних, но и во внутренних признаках человека. В зависимости от того, какие гены унаследованы, каждый человек обладает определенными предрасположенностями к заболеваниям. Чем лучше эти гены, тем меньше вероятность возникновения одного или нескольких заболеваний. Именно хорошая наследственность дает значительный повод говорить об отсутствии таких недугов, как гемофилия, болезнь Дауна и так далее. Они передаются из-за плохой наследственности.

Есть заболевания, к которым имеется наследственная предрасположенность. К ним относятся сахарный диабет, язвенная болезнь, гипертония и так далее. Хорошая наследственность предполагает, что у обоих родителей, как и у их предков, эти недуги встречались очень редко, что дает основание говорить о том, что у ребенка они проявятся в крайнем случае.

Врачи всегда знакомятся с родителями и некоторыми другими ближайшими родственниками пациента, который хочет иметь ребенка, потому что каждый человек имеет предрасположенность к какому-либо заболеванию, которое было передано его предками. Однако, чем лучше наследственность, тем меньше риск его развития.

Характер

Характер по наследству не передается, но передается тип нервной системы, то есть некоторое сочетание главных нервных процессов, таких как подвижность, уравновешенность и сила. Наследуемые особенности оказывают определенное влияние на характер, хотя оно и не является основным.

Хорошая наследственность предполагает, что у предков, в особенности у родителей, наблюдается сильный тип нервной системы. У ребенка это выразится тем, что он, скорее всего, не будет обладать такими отрицательными чертами, как раздражительность, вспыльчивость и так далее. Конечно, при этом многое зависит от воспитания. В то же время наличие слабого типа нервной системы не является проявлением хорошей наследственности, так как врожденная неспособность справляться даже с обычными раздражителями при отсутствии должного воспитания приводит к выявлению тех негативных качеств в характере человека. Таким образом, хорошая наследственность вместе с должным воспитанием оказывают положительное влияние на жизнь ребенка.