Читать книгу Биология: путь к пониманию жизни – от клеточных механизмов до эволюции видов. Цикл: учебники и учебные пособия по биологии, сельскому хозяйству, зоологии, анатомии и агрономии - - Страница 11

Наследственность – это свойство организмов передавать из поколения в поколение набор признаков, которые отличают их от других живых существ. К этим признакам относятся особенности внешнего строения, физиологии, химического состава, обмена веществ, индивидуального развития и другие.

Изменчивость – это явление, противоположное наследственности. Она проявляется в изменении комбинаций уже существующих признаков или в появлении совершенно новых характеристик у представителей одного вида.

Существует два основных типа изменчивости:

1. **Ненаследственная (модификационная) ** – изменения, которые происходят в организме под влиянием факторов внешней среды, таких как питание, температура, освещённость и другие.

2. **Наследственная** – изменения, которые затрагивают гены и могут передаваться от родителей к детям. Наследственная изменчивость делится на два вида:

– **Мутационная** – стойкие, ненаправленные и необратимые изменения в генотипе.

– **Комбинативная** – появление новых сочетаний генов у потомков в результате полового процесса.

Взаимосвязь между наследственностью и изменчивостью играет ключевую роль в процессе эволюции. Именно благодаря изменчивости возникают новые признаки организмов, которые затем сохраняются в последующих поколениях благодаря наследственности. Накопление множества таких новых признаков приводит к образованию новых видов.

В генетике и биологии наследственность определяется как свойство организмов передавать свои признаки и свойства потомству. Благодаря этому из поколения в поколение передаются уникальные качества каждого биологического вида.

Изменчивость, с другой стороны, представляет собой способность организмов приобретать новые признаки, отличные от родительских. Изменчивость объясняет разнообразие свойств и внешних данных в пределах одного вида.

В генетике различают два типа изменчивости: наследственную и модификационную.

Наследственная изменчивость может быть обусловлена как половым процессом (комбинативная), так и связана с мутациями (мутационная). Модификационная изменчивость не закрепляется в потомстве и представляет собой колебания значения признака в определённых пределах.

В биологии наследственность и изменчивость играют ключевую роль в эволюции организмов. Их свойства активно используются в процессе выведения новых сортов растений и пород животных.

Наследственность и изменчивость являются двумя ключевыми аспектами генетики, которые определяют передачу признаков от родителей к потомству и разнообразие этих признаков соответственно.

Основные биологические термины

– Генетика: наука о законах передачи наследственной информации от поколения к поколению и механизмах реализации этой информации в признаках организма.

– Наследственность: способность организмов передавать свои признаки и свойства потомству через гены. Это фундаментальное свойство всех живых существ, которое обеспечивает преемственность поколений.

– Изменчивость: способность организмов изменять свои признаки под влиянием внешней среды и внутренних факторов (например, мутаций). Изменчивость обеспечивает разнообразие внутри вида и является основой для эволюции.

– Гены: участки ДНК, содержащие информацию о структуре белков или РНК. Гены определяют многие признаки организма и передаются от родителей к детям.

– Аллели: различные формы одного и того же гена, определяющие разные варианты проявления признака. Например, у человека ген цвета глаз может иметь аллель для голубых глаз и аллель для карих глаз.

– Мутации: случайные изменения в последовательности нуклеотидов ДНК, приводящие к изменению структуры белка или функции гена. Мутации могут быть полезными, нейтральными или вредными для организма.

– Полиморфизм: наличие нескольких различных форм одного и того же гена в популяции. Полиморфизм увеличивает генетическое разнообразие и способствует адаптации к различным условиям окружающей среды.

– Фенотип: совокупность внешних и внутренних признаков организма, которая определяется взаимодействием его генотипа и условий окружающей среды.

– Генотип: набор генов организма, который определяет его потенциальные возможности развития и функционирования.

– Эпигенетические факторы: механизмы регуляции активности генов, не связанные с изменениями в самой последовательности ДНК. Эпигенетические модификации могут влиять на экспрессию генов и передаваться по наследству.

– Рекомбинация: процесс обмена участками между гомологичными хромосомами во время мейоза, что приводит к образованию новых комбинаций генов.

– Плейотропия: явление, при котором один ген влияет на несколько разных признаков организма.

– Моно- и полигенные признаки: моногенные признаки определяются одним геном, а полигенные – несколькими генами одновременно.

– Норма реакции: диапазон возможных фенотипических проявлений одного и того же генотипа в зависимости от условий окружающей среды.

– Популяция: группа особей одного вида, живущих в одном месте и способных скрещиваться друг с другом.

– Инбридинг: близкородственное скрещивание, которое ведет к увеличению гомозиготности и уменьшению генетического разнообразия.

– Аутбридинг: скрещивание неродственных особей, ведущее к увеличению гетерозиготности и генетического разнообразия.

– Коэффициент инбридинга: мера степени родства между родителями, используемая для оценки вероятности появления рецессивных аллелей в потомстве.

– Кроссинговер: обмен участками между сестринскими хроматидами во время профазы I мейоза, ведущий к созданию новых комбинаций генов.

– Геном: полный набор генов организма, содержащий всю генетическую информацию, необходимую для его жизнедеятельности.

– Хромосомы: структуры в ядре клетки, состоящие из ДНК и белков, которые содержат гены.

– Диплоидные и гаплоидные организмы: диплоидные имеют два набора хромосом (один от каждого родителя), а гаплоидные – только один набор.

– Доминирование и рецессивность: доминантный признак проявляется даже при наличии одной копии соответствующего гена, тогда как рецессивный требует двух копий.

– Кодоминантность: ситуация, когда оба аллеля гена проявляются в фенотипе.

– Экспрессия генов: процесс превращения информации, закодированной в генах, в белки или РНК.

– Трансляция: синтез белка на рибосомах по матрице мРНК.

– Транскрипция: процесс синтеза РНК на основе ДНК-шаблона.

– Регуляторные элементы: участки ДНК, контролирующие активность генов.

– Модификация гистонов: изменение структуры белков-гистонов, вокруг которых обвита ДНК, влияющее на доступность генов для транскрипции.

– Метилирование ДНК: добавление метильных групп к цитозинам в ДНК, что может подавлять активность генов.

– Эволюционная теория Дарвина: концепция естественного отбора, согласно которой наиболее приспособленные особи выживают и передают свои гены следующему поколению.

– Генетический дрейф: случайное изменение частоты аллелей в популяции, вызванное случайным отбором особей для размножения.

– Миграция генов: перемещение генов между популяциями вследствие миграции особей.

– Искусственный отбор: метод селекции, при котором человек выбирает определенные признаки для размножения, чтобы получить желаемые характеристики у потомства.

– Селекция: процесс выбора определенных особей для размножения с целью улучшения определенных характеристик.

– Биотехнология: использование живых организмов или их компонентов для создания продуктов или услуг.

– Генетическая инженерия: модификация генома организма путем введения, удаления или изменения генов.

– Мутагены: вещества или факторы, вызывающие мутации в ДНК.

– Спонтанная мутация: мутация, возникающая без видимой причины.

– Индуцированная мутация: мутация, вызванная воздействием мутагенов.

– Онкогены: гены, активация которых может привести к развитию рака.

– Антимутагены: вещества, снижающие вероятность возникновения мутаций.

– Генная терапия: лечение заболеваний путем внесения изменений в геном пациента.

– Этические аспекты генетики: вопросы, касающиеся использования генетической информации и технологий, такие как конфиденциальность данных, права пациентов и этичность исследований.

– Близнецовый метод: исследование генетической обусловленности признаков путем сравнения однояйцевых и двуяйцевых близнецов.

– Филогенетическое древо: схема, показывающая эволюционные связи между различными видами.

– Молекулярная филогения: изучение эволюционных связей на основе анализа последовательностей ДНК или белков.

– Микроэволюция: эволюционные процессы, происходящие внутри популяции или вида.

– Макроэволюция: эволюционные процессы, ведущие к возникновению новых видов и крупных таксономических групп.

– Конвергентная эволюция: независимое развитие сходных признаков у разных видов в ответ на схожие условия среды.

– Дивергентная эволюция: расхождение признаков у видов, произошедших от общего предка, в результате адаптации к разным условиям среды.

– Приспособленность: степень соответствия организма условиям его обитания, определяемая его способностью выживать и размножаться.

– Естественная среда обитания: место, где обитает определенный вид, со всеми его экологическими условиями.

– Экологическая ниша: роль, которую играет вид в экосистеме, включая его пищевые привычки, поведение и взаимодействие с другими видами.

– Видообразование: процесс формирования новых видов в результате изоляции популяций и накопления генетических различий.

– Географическая изоляция: разделение популяций географическими барьерами, такими как горы или океаны, что препятствует скрещиванию и способствует видообразованию.

– Симпатрическое видообразование: образование новых видов в пределах одной и той же географической области.

– Парапатрическое видообразование: образование новых видов вдоль границ ареала исходного вида.

– Альлопатрическое видообразование: образование новых видов в результате географической изоляции популяций.

– Синдром основателя: эффект, связанный с потерей генетического разнообразия в небольшой группе особей, отделившейся от основной популяции.

– Балансовая теория полиморфизма: идея о том, что поддержание генетического разнообразия в популяции полезно для ее адаптации к меняющимся условиям среды.

– Генетически модифицированные организмы (ГМО): организмы, чей геном был изменен методами генетической инженерии.

– Соматические клетки: все клетки тела, кроме половых клеток.

– Гаметогенез: процесс образования половых клеток (сперматозоидов и яйцеклеток).

– Овогенез: процесс образования яйцеклеток.

– Сперматогенез: процесс образования сперматозоидов.

– Зигота: клетка, образующаяся в результате слияния сперматозоида и яйцеклетки, содержащая полный набор хромосом.

– Моногибридное скрещивание: скрещивание особей, отличающихся по одному признаку, контролируемому одним геном.

– Дигибридное скрещивание: скрещивание особей, отличающихся по двум признакам, контролируемым двумя разными генами.

– Закон независимого распределения Менделя: каждый ген передается независимо от других генов при образовании половых клеток.

– Локус: конкретное положение гена на хромосоме.

– Экспрессивность: степень выраженности определенного признака, зависящая от взаимодействия генотипа и окружающей

Процессы наследственности и изменчивости играют ключевую роль в биологии и генетике, обеспечивая передачу генетической информации от поколения к поколению и создавая разнообразие среди организмов. Рассмотрим основные фазы и категории этих процессов более подробно.

Фазы и категории наследственности