I. Наследственность: основные положения хромосомной теории наследственности

Генетика – это наука о законах наследственности и изменчивости организма и методов управления ими. Основана Менделем, развита Морганом, из русских ученых можно выделить Вавилова, Кольцова, Тимофеева-Рессовского, Дубинина и др.

Наследственность – это сохранение специфических свойств в ряду поколений. Материальной основой наследственности является молекула ДНК внутри- и внехромосомная. Структурной единицей ДНК является нуклеотид. Информационные свойства ДНК определяются специфичной последовательностью четырех нуклеотидов в полинуклеотидной цепи. Эта информация реализуется в процессе жизненного цикла организма двуступенчато. Сначала она транскрибируется, т.е. списывается с отдельных участков ДНК в виде нуклеотидных последовательностей в информационной РНК. Затем иРНК перемещается из ядра в цитоплазму и связывается с рибосомой. На рибосоме происходит трансляция, т.е. перевод последовательности нуклеотидов в аминокислотную последовательность полипептидной молекулы белка.

В эукариотных клетках ДНК находится в хромосомах, у бактерий одна бактериальная хромосома в цитоплазме.

Любая хромосома имеет отдельные участки – гены – это самостоятельные единицы ДНК, ответственные за определенные признаки. Один ген – один белок. Гены расположены последовательно в линейном порядке вдоль молекулы ДНК. Это дискретные, самовоспроизводимые единицы с биологической функцией. Место в хромосоме, которое занимает ген со своим аллеломорфом, называется локус. Аллеломорфы (аллели) – разные участки одного и того же гена, определяющие альтернативное развитие одного признака. Самый простой случай - два аллеля: доминантный и рецессивный. Гены состоят из нескольких тысяч нуклеотидов. Один, десять, сто или тысяча могут изменяться или мутировать, являясь единицей мутации. Различают гены:

1. Структурные – определяют структуру какого-либо белка;

2. Регуляторные – регулируют работу структурных генов, включая или выключая их и тем самым регулируя процесс биосинтеза;

3. Рудиментные – передаются из поколения в поколение инертно.

Полный набор генов называется генотип (генофор) – носитель наследственной информации, которая передается из поколения в поколение. В процессе онтогенеза генотип взаимодействует с факторами окружающей среды, в результате чего формируется весь комплекс наблюдаемых внешних признаков организма, т.е. фенотип. Последовательность нуклеотидов в ДНК – закодированная инструкция, которая определяет структуру синтезируемого белка. Для синтеза белка существует специфический код, т.е. каждая аминокислота, активированная АТФ, переносится транспортной РНК к рибосоме. Последовательность аминокислот определяется последовательностью кодонов. Кодон состоит из трех остатков нуклеотидов. Каждая аминокислота, переносимая т-РНК, находит свое место в полипептидной цепи, благодаря антикодону. Четыре азотистых основания создают своеобразный алфавит, который дает возможность для 64 различных комбинаций нуклеотидов, кодирующих ту или иную аминокислоту. Многие аминокислоты кодируются не одним, а большим числом кодонов. Если кодируемая аминокислота определяется более, чем одним кодоном, то код называется вырожденным.