Основные понятия и категории генетики
Как и любая другая наука, генетика направлена на изучение определенных процессов, объектов и явлений и имеет свой понятийній аппарат. Предметом изучения этой молодой отрасли биологии являются вопросы сохранения и передачи наследственной информации у живых организмов из поколения в поколение и закономерности проявления изменчивости у живых организмов.
Наследственность – это уникальная способность живых организмов передавать свои признаки и особенности онтогенеза последующим потомкам, обеспечивая при этом преемственность поколений.
Изменчивость – это способность всех живых организмов приобретать различные новые признаки в процессе индивидуального развития.
Именно сочетание этих двух противоположных процессов позволяет организмам приспособиться к изменяющимся условиям среды обитания. Каждая наука имеет свой специфический понятийный аппарат. Не является исключением и генетика. Ознакомимся с основными понятиями и категориями генетики. Сегодня доказано, что ген является элементарной единицей наследственности.
Ген – это участок молекулы нуклеиновой кислоты, который и определяет наследственные признаки каждого организма.
Он содержит важнейшую информацию о первичной структуре молекул белка, типа РНК, при этом взаимодействует с регуляторным белком. Гены, которые несут наследственную информацию об определенных качественных признаках организма (цвет волос, форма плодов и пр.), могут находиться в разных состояниях. Эти состояния называются аллелями.
Аллельные гены – это такие гены, которые пребывают в разных состояниях, но при этом занимают одно и то же место (локус) в хромосомах одной пары и определяют разные состояния одного качественного признака.
Во всех эукариотических организмах ДНК образуют хромосомы. Количество хромосом в ядрах соматических клеток четное. Каждая хромосома имеет пару, идентичную по строению.
Хромосомы одной пары называются гомологичными.
Зачастую гомологичные хромосомы содержат гены, несущие разную информацию об оном и том же признаке (например, о цвете глаз или форме волос). Признак, который проявился, называется доминирующим (господствующим), а аллель гена, определяющая этот признак, называется доминантной. Признак, который не проявился, называется рецессивным (а аллель гена – рецессивной). Само явление угнетения проявления одной аллели другой называется доминированием.
Вся совокупность генетической информации, которая закодирована в генах клетки или организма, называется генотипом.
Количество хромосом в клетке, количество генов и генотип являются видовыми признаками живых организмов. В результате постоянного взаимодействия генотипа с факторами внешней среды постепенно формируется совокупность внешних черт и качеств организма. Эта совокупность внешних признаков и особенностей строения называется фенотипом.
Методы генетических исследований
Для решения теоретических и практических генетических проблем и вопросов генетика, как и любая другая наука, пользуется, как общенаучными, так и рядом специфических методов исследований. Гибридологический метод заключается в скрещивании организмов с различными признаками и дальнейшее наблюдение за проявлением признаков у гибридов. Основоположником этого метода стал чешский естествоиспытатель Грегор Мендель.
- Генеалогический методпредполагает изучение родословной исследуемых организмов.
- Популяционный метод дает возможность изучить частоту встречаемости аллелей в различных популяциях организмов и генетическую структуру популяций.
- Цитогенетический метод базируется на проведения исследований особенностей набора хромосом организмов (их кариотипа).
- Близнецовый метод состоит в изучении развития однояйцевых близнецов. Этот метод позволяет определить роль факторов внешней среды на формирование фенотипа особи.
Отдельную группу методов составляют методы генной инженерии – изучение, моделирование и перестройка определенных генов и исследование их проявления.
