Закономерности изменчивости и наследственности

Закономерности изменчивости и наследственности.

Издавна человек стремился узнать, почему от каждого живого организма рождается ему подобный, почему при этом не отмечается абсолютной схожести родителей и потомства ни в физических признаках, ни в характере. Теперь очевидно, что схожесть родителей и потомков организмов одного вида определяется НАСЛЕДСТВЕННОСТЬЮ, т. е. способностью живых организмов передавать из поколения в поколение особенности морфологии, физиологии, биохимии и индивидуального развития в определённых условиях среды. Поскольку структурные, функциональные и иные признаки организма формируются в процессе индивидуального развития (онтогенеза), наследственность является также механизмом передачи в ряду поколений способности к процессу индивидуального развития, типичному для особей конкретного биологического вида. Каждый вид организмов сохраняет в ряду поколений характерные черты строения и физиологии: утка выводит утят, пшеница воспроизводит пшеницу, человек рождает человека. Особа важная роль в обеспечении свойства структурно – функциональной преемственности между поколениямипринадлежит хромосомам. Организмы дочернего и родительского поколений, как правило, не бывают точными копиями друг друга вследствие ИЗМЕНЧИВОСТИ – способностью организмов приобретать новые признаки в пределах вида. Изменчивость, как и наследственность, служит фундаментальной характеристикой живого. Изменчивость проявляется в изменении от особи к особи или между особями разных поколений наследственных задатков (генов), их сочетаний индивидуального развития. Два свойства наследственность и изменчивость характерны не только для человека, но и для всего живого на Земле. Изучением этих важнейших свойств занимается наука ГЕНЕТИКА. Генетика – это раздел биологии, изучающий также закономерности наследования и изменения признаков в ряду поколений живых систем разного уровня организации.Наследственность и изменчивость тесно связаны с размножением и индивидуальным развитием и служат необходимыми предпосылками процесса эволюции. Благодаря изменчивости существует разнообразие живых форм и, следовательно, возможность освоения различных сред обитания, «всюдность жизни» (В. И. Вернадский). Наследственность сохраняет эволюционный опыт биологического вида в поколениях.

Основные понятия генетики.

Генетика как наука решает следующие основные задачи: 1) изучает способы хранения генетической информации; 2) анализирует способ передачи генетической информации от поколения к поколению; 3) изучает механизмы реализации генетической информации в процессе индивидуального развития; 4)изучает изменение генетической информации; 5)изыскивает способы исправления генетической информации.

Наследственность и изменчивость тесно связаны с размножением и индивидуальным развитием (онтогенезом) и служит необходимыми предпосылками процесса эволюции. Благодаря изменчивости существуют разнообразие живых форм и, следовательно, возможность освоения различных сред обитания. Наследственность сохраняет эволюционный опыт биологического вида в поколениях.

Кроме того, генетика призвана решать и практические задачи, такие как:

1)Выбор наиболее эффективных типов скрещивания и способов отбора.

2)Управление развитием наследственных признаков.

3) Искусственное получение новых наследственно изменённых форм растений и животных.

4) Разработка методов использования генетической инженерии для получения высокоэффективных продуцентов различных биологически активных соединений, а в перспективе и внедрение этих методов в генетику растений, животных и даже человека.

Методы, используемые в генетике, разнообразны, но основной из них – гибридологический анализ, т. е. скрещивание с последующим анализом потомства. Он используется на молекулярном, клеточном и организменном уровнях. Кроме того, в зависимости от уровня исследования (молекулярный, клеточный, организменный, популяционный), изучаемого объекта (человек, растение, животное и т. д.)и других факторов используются самые разнообразные методы современной биологии, химии, физики, математики. Однако каковы бы ни были методы, они всегда являются вспомогательными к основному методу – генетическому анализу.Первые генетические представления формировались в связи с сельскохозяйственной и медицинской деятельностью людей. Исторические документы свидетельствуют, что уже 6000 лет назад в животноводстве составлялись родословные. Наблюдения о наследуемых патологических признаках, например повышенной кровоточивости у лиц мужского пола, отражены в религиозных документах, в частности в Талмуде (4 – 5 век до н. э.). Развитие племенного дела и семеноводства во второй половине 19 века, опубликование Дарвином учения о происхождении видов стали стимулами к изучению явлений наследственности и изменчивости. Совершается ряд открытий, занявших в последующем важное место в системе генетических знаний. Так, описывается непрямое деление соматических клеток, обращается внимание на особые ядерные структуры хромосомы, устанавливается постоянство их числа и индивидуальных морфологических черт в клетках организмов одного вида. А также редукция числа хромосом вдвое при образовании половых клеток.В 1865 г. Г. Мендель опубликовал работу «Опыты над растительными гибридами», в которой сформулировал ряд фундаментальных генетических законов.

Современная генетика рассматривает наследственность как коренное, неотделимое от понятия жизни свойство всех организмов повторять в ряду последовательных поколений сходные типы биосинтеза и обмена веществ в целом. Это обеспечивает структурную и функциональную преемственность живых существ от их внутриклеточного аппарата до морфо – физиологической организации на всех стадиях индивидуального развития. Наследственная изменчивость, т. е. постоянно возникающие изменения генотипической основы организма, и наследственность поставляют материал, на основе которого естественный отбор создаёт многообразие форм жизни и обеспечивает поступательный ход эволюции. Одно из коренных положений современной генетики состоит в том, что наследственная информация о развитии и свойствах организмов содержится главным образом в молекулярных структурах хромосом, заключённых в ядрах всех клеток организма и передаваемых от родителей потомкам. Биохимические процессы, лежащие в основе индивидуального развития организма, осуществляются на базе поступающей из ядра информации в цитоплазматических структурах клетки.