Исходные понятия, терминология, условные обозначения

Наследственность и изменчивость

Изменчивость и наследственность являются основными предпосылками эволюционного процесса. Оба эти противоположные свойства неотделимы друг от друга и входят в обязательную характеристику как растительного, так и животного организма.

Наследственность — это способность организмов передавать свои признаки, тип развития и обмена веществ следующему поколению.

Изменчивость — это свойство наследственных задатков организма и их проявлений (признаков) изменяться в процессе развития организмов при взаимодействии с внешней средой.

Определение и классификация генов

Существуют три определения гена:

• 1) предпосылка к развитию признака (генетическое определение);
• 2) элементарная единица наследственности (общебиологическос определение);
• 3) участок ДНК (или хромосомы), определяющий возможность развития отдельного элементарного признака (молекулярно-биологическое определение).

Свойства генов:

• • дискретность действия. Различные гены имеют различную локализацию и контролируют развитие различных признаков;
• • стабильность. Гены передаются, но наследству в неизмененном виде (при отсутствии мутаций);
• • специфичность. Каждый ген определяет развитие строго определенного признака;
• • дозированное гь действия. Выраженность признака зависит от числа определенных аллелей данного гена;
• • множественный аллелизм. Некоторые гены существуют в виде нескольких альтернативных вариантов (серий аллелей), возникновение которых в эволюции связывают с мутационным процессом. При этом следует иметь в виду, что все множество аллелей является принадлежностью вида (входит в его генофонд), отдельный же организм (диплоидный) несет два аллельных гена (аллельная пара), каждый из которых находится в определенном локусе одной из гомологичных хромосом.

Примечание. Гомологичными называются парные хромосомы (соматических клеток диплоидных организмов), одинаковые по размерам и форме и содержащие в аналогичных участках (локусах) гены, контролирующие развитие одного признака (аллельная пара генов) (рис. 6.1).

Рис. 6.1. Гомологичные хромосомы:

1 — центромера; 2 — аллельные гены По характеру взаимодействия в аллельной паре гены подразделяются следующим образом:

• • доминантный (способен подавлять проявление аллельного ему рецессивного гена);
• • рецессивный (проявление действия подавлено аллельным ему доминантным геном).

Функциональная классификация генов представлена на рис. 6.2.

Гены в соответствии с нумерацией на рис. 6.2 имеют следующие функции:

• • гены (1)—(3) — конститутивные («гены домашнего хозяйства»; функционируют во всех клетках на относительно постоянном уровне, обладают низкой чувствительностью к регуляторным влияниям; например, гены, контролирующие синтез белков рибосом, тубулинов, гистонов);
• • гены (4) — регулируемые (функционируют избирательно в определенных клетках на определенных этапах их развития, находятся под контролем различных управляющих систем клетки (организма); например, гены, контролирующие синтез гемоглобина, гормонов, пищеварительных ферментов);
• • гены (5) — повышают активность определенных генов;
• • гены (6) — тормозят функционирование определенных генов;
• • гены (7) — восстанавливают поврежденные (в результате мутаций) участки ДНК.

Рис. 6.2. Функциональная классификация генов