2.5 Уровни организации наследственного материала

Различают следующие уровни структурно-функциональной организации наследственного материала эукариот: генный, хромосомный и геномный.

Элементарной структурой генного уровня организации наследственного материала является ген. Гены относительно независимы друг от друга, поэтому возможно дискретное (раздельное), независимое наследование (третий закон Менделя) и изменение (мутации) отдельных генов и соответствующих им признаков.

Гены клеток эукариот распределены по хромосомам, образуя хромосомный уровень организации наследственного материала. Гены каждой хромосомы образуют группы сцепления и передаются вместе. Этот уровень организации – необходимое условие сцепления генов и перераспределения генов родителей у потомков при половом размножении (кроссинговер и случайное расхождение хромосом и хроматид к полюсам клетки в анафазах мейоза).

Вся совокупность генов организма в функциональном отношении ведет себя как целое и образует единую систему – геномом (генотип). Один и тот же ген в разных генотипах может проявлять себя по-разному. Геномный уровень организации наследственного материала объясняет внутри- и межаллельное взаимодействие генов, расположенных как в одной, так и в разных хромосомах.

Лекция 3. Наследственность, среда и патология.

Цитологические и молекулярные основы изменчивости  организмов

Генетика изучает не только явление наследственности, но и явление изменчивости. Изменчивость – это свойство живых организмов изменяться под действием факторов внешней и внутренней среды, которое выражается в приобретении новых и утрате старых признаков. Изменчивость обеспечивает разнообразие признаков и свойств у особей и групп особей любой степени родства.

Причины изменчивости могут быть разные: разнообразие генотипов, разнообразие условий среды, определяющие разнообразие в проявлении признаков у организмов с одинаковыми генотипами.

В современной биологии различают два типа изменчивости: генотипическую (наследственную) и фенотипическую (ненаследственную). Генотипическая изменчивость бывает комбинативной и мутационной. Фенотипическая (ненаследственная) изменчивость обеспечивает изменения в фенотипе и бывает модификационной и онтогенетической.

Такое деление считают условным, так как не учитывается в достаточной степени характер реакций генотипа и их фенотипическая выраженность. Судить о происшедшем изменении можно лишь по фенотипу, т.е. по изменению признаков и свойств организма. Следовательно, изменения фенотипа происходят и при наследственной и при ненаследственной изменчивости. Кроме того, генотипическая изменчивость предполагает изменение генотипа, которое обусловливает фенотипические нарушения. Однако генетический контроль обязателен при обоих типах изменчивости; различия заключаются лишь в характере изменения состояния генотипа. При наследственной изменчивости происходят изменения сочетания генов генотипа (появляются новые комбинации их и хромосом) либо нарушается структура гена. При ненаследственной изменчивости структура генотипа не меняется, но может подавляться или усиливаться функциональная способность генов, изменяться характер, доминирования и т. д.

Формирование различных типов изменчивости является следствием взаимодействия внешней среды, генотипа и фенотипа. Это можно представить в виде следующей схемы (2):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема 2

Реакции генотипа и фенотипа на воздействия внешней среды

 

Внешняя среда
Генотип
Характер ответной реакции генотипа на воздействие внешней среды	Изменение функциональ- ной активности генов, типа их взаимодействия	Подавление функциональной активности гена	Изменение структуры генотипа		Изменение структуры генотипа в результате скрещивания
Тип изменчивости	Модифика- иии	Морфозы	Мутации		Комбинаций
Фенотипическое выражение изменчивости	Изменение степени выраженности признака	Качественные изменения признака – уродства развития	Появление качественно нового признака		Появление новой комбинации признаков
	Ненаследственная изменчивость			Наследственная изменчивость