Какие свойства организма называют наследственностью
Ещё в древности сложились представления о том, что для живых существ характерны наследственность и изменчивость. Было замечено, что при размножении организмов из поколения в поколение передается комплекс признаков и свойств, присущих конкретному виду, а детёныши по многим свойствам похожи на родителей (проявление наследственности). Однако столь же очевидно и то, что между особями одного вида существуют некоторые различия, даже если они являются потомками одних и тех же родителей (проявление изменчивости).
Знание о наличие этих свойств использовалось при выведении новых сортов культурных растений и пород домашних животных. Традиционно в сельском хозяйстве применялась гибридизация, т. е. скрещивание организмов, отличающихся друг от друга по каким-либо признакам. Однако до конца XIX века такая работа осуществлялась методом проб и ошибок, поскольку не были известны механизмы, лежащие в основе проявления подобных свойств организмов, а существовавшие на этот счет гипотезы имели чисто умозрительный характер.
В 1866 году вышел в свет труд чешского исследователя Грегора Менделя «Опыты над растительными гибридами». В нем были описаны закономерности наследования признаков в поколениях растений, которые Г. Мендель выявил в результате многочисленных и тщательно выполненных экспериментов. Но его исследование не привлекло внимания современников, не сумевших оценить новизну и глубину идей, опередивших общий уровень биологических наук того времени. Лишь в 1900 г., после открытия законов Г. Менделя заново и независимо друг от друга тремя исследователями (Г. де Фризом в Голландии, К. Корренсом в Германии и Э. Чермаком в Австрии), начинается развитие новой биологической науки — генетики, изучающей закономерности наследственности и изменчивости. Грегора Менделя справедливо считают основоположником этой молодой, но очень бурно развивающейся науки. Основными понятиями современной генетики являются наследственность и изменчивость.
Наследственность — свойство организмов повторять в ряду поколений комплекс признаков (особенности внешнего строения, физиологии, химического состава, характера обмена веществ, индивидуального развития и т. д.), имеющихся у предков.
Однако, если бы наследственность была абсолютной (потомки в точности повторяли бы все признаки родителей), то живые организмы не могли бы меняться и приспосабливаться к новым условиям, и эволюция была бы невозможна. Поэтому вторым основополагающим свойством живого является изменчивость.
Изменчивость — явление, противоположное наследственности. Она заключается в изменении комбинаций признаков или появлении совершенно новых признаков у особей данного вида.
Благодаря наследственности обеспечивается сохранение видов на протяжении значительных промежутков (до сотен миллионов лет) времени. Однако условия окружающей среды меняются (иногда существенно) с течением времени, и в таких случаях изменчивость, приводящая к разнообразию особей внутри вида, обеспечивает его выживание. Какие-то из особей оказываются более приспособленными к новым условиям, это и позволяет им выжить. Кроме того, изменчивость позволяет видам расширять границы своего местообитания, осваивать новые территории.
виды изменчивости
Важно отметить, что изменчивость подразделяется на наследственную и ненаследственную.
Ещё Гиппократ писал о том, что если человек покалечился (например, потерял конечность под колесницей), то дети его не наследуют этот дефект. Таким образом, приобретенные в течение жизни признаки не наследуются. В данном примере это связано с тем, что изменения затрагивают только соматические клетки, но не генеративные (то есть половые и их предшественники). При половом размножении такие изменения не наследуются, но при вегетативном размножении потомкам могут достаться измененные клетки с их новыми признаками.
Ненаследственная изменчивость — это, прежде всего, модификационная изменчивость.
Модификации — это изменения организмов под действием факторов внешней среды, таких, как питание, температура, освещенность и т. п. Ее удобно наблюдать на примере монозиготных близнецов, имеющих одинаковый геном, или размноженных вегетативно растений. Понятно, что при хорошем питании животное вырастет больше, чем при скудном; то же касается и освещения для растений. Она носит групповой характер (все организмы реагируют на один и тот же фактор сходным образом) и обладает направленностью (чем больше пищи, тем больше масса животного).Модификационная изменчивость всегда носит адаптивный характер.
Наследственная изменчивость подразделяется на мутационную и комбинативную.
Мутация — это устойчивое ненаправленное и необратимое изменения генотипа.
Значение мутаций в эволюции огромно — благодаря им возникают новые варианты генов. Говорят, что мутации — это сырой материал эволюции. Мутации носят индивидуальный (каждая мутация в отдельной молекуле ДНК возникает случайно) и ненаправленный характер.
Комбинативная изменчивость связана с возникновением новых сочетаний генов у потомков при половом процессе, например, в ходе мейоза у эукариот.
Баланс между наследственностью и изменчивостью имеет огромное эволюционное значение. Новые признаки организмов появляются в результате изменчивости, а благодаря наследственности они сохраняются в последующих поколениях. Накапливание множества новых признаков приводит к возникновению других видов.
Насле́дственность — способность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству. Благодаря этой способности все живые существа сохраняют в своих потомках характерные черты вида. Такая преемственность наследственных свойств обеспечивается передачей генетической информации. У эукариот материальными единицами наследственности являются гены, локализованные в хромосомах ядра и ДНК органелл. Наследственность наряду с изменчивостью обеспечивает постоянство и многообразие форм жизни и лежит в основе эволюции живой природы[1]. Наследственность и изменчивость являются предметом изучения генетики.
История развития представлений о наследственности[править | править код]
Явление наследственного сходства родителей и их потомства у людей, животных и растений привлекало внимание многих натуралистов и врачей, которые пытались предложить для объяснения этого явления различные гипотезы. Первая из таких попыток принадлежит ещё «отцу медицины», Гиппократу (около 460—470 гг. до н. э.), полагавшему, что экстракты из организма собираются в мужских и женских зародышевых элементах, после чего служат причиной, определяющей особенности развития зародыша. Демокрит (около 460—470 гг. до н. э.) также придерживался материалистических воззрений на явление наследственности и считал, что мужской и женский пол равноправны в наследственности, благодаря материальным частицам, передаваемым как отцом, так и матерью[2].
Идеалистическую идею в проблеме наследственности высказывал Аристотель (384—322 гг. до н. э.), считавший, что наследственность, определяющая развитие организма, представляет собой нематериальное начало, которое он назвал энтелехией. По Аристотелю, материю для развития организма в виде пассивного начала даёт мать. Энтелехия в виде духа, активного, нематериального начала, вносится со стороны отца[2].
Концепция наследственности часто выражалась и выражается до сих пор через теорию «крови», если вообще можно применять термин «теория» к этой форме вненаучных поверий. Она проявляется в таких устойчивых словосочетаниях, как «чистота крови», «полукровка» или «голубая кровь». Эта концепция, разумеется, не связывает наследственные факторы с красной жидкостью, текущей по кровеносным сосудам, она скорее выражает убеждение, что родители передают ребёнку все свои характеристики, а ребёнок представляет собой сплав характеристик родителей, дедушек и бабушек, а также более отдалённых родственников[3].
Вообще, следует отметить, что до XIX века слова «наследственность» и « наследование» использовались практически исключительно в социальной сфере. Например, в Англии термин «наследственность» (англ. — heredity) до конца XIX века относительно редко употреблялся в биологических текстах, хотя Чарльз Дарвин использовал в своих работах слово «наследование» (англ. — inheritance). Во Франции термин «естественная наследственность» (франц. — hérédité naturelle) стал широко использоваться с 1830 года[4].
С середины XIX столетия изучение явлений наследственности приобрело тот характер, который может считаться уже вполне научным. Именно в это время появляется обширный труд Проспера Люка (англ.)русск. об естественной наследственности (1847-50), в котором содержится обширный фактический материал о наследовании различных особенностей у человека. На основании его он устанавливает три типа наследственности: избирательную, когда признаки получаются от одного родителя; смешанную, когда происходит смешение родительских свойств, и комбинативную, связанную с появлением новых признаков. Несколько позже Эрнст Геккель (1866) предложил иную классификацию явлений наследственности, проведя в ней впервые ясное различие между наследованием прирождённых и наследованием приобретённых свойств под именем закона консервативной и закона прогрессивной наследственности[5].
Умозрительные теории наследственности XIX века[править | править код]
Во второй половине XIX века было несколько попыток охватить всю тёмную область наследственности при помощи одной теории, которая должна объяснить все относящиеся сюда вопросы. В 70-80-е годы XIX века целым рядом выдающихся учёных были предложены чисто умозрительные спекулятивные теории наследственности, и первым, кто выступил с подобной теорией, был сам Чарльз Дарвин[5].
Чарльз Дарвин в последней главе своей книги «Об изменениях животных и растений в состоянии приручения» (англ. — «The Variation of Animals and Plants under Domestication», 1868 год) предложил временную гипотезу пангенезиса. Он предположил, что все части организма выделяют мельчайшие зародыши («геммулы»), которые, будучи представителями клеток и органов, собираются в зародышевых клетках, после чего определяют развитие потомства[2]. Надо отметить, что близкие гипотезы наследственности выдвигали Гиппократ в V—IV в. до н. э., Дж. Борелли в XVII веке, Ж. Бюффон в XVIII веке[6].
Положения хромосомной теории наследственности[править | править код]
- Гены находятся в хромосомах. Каждая хромосома представляет группу сцепления генов. Число групп сцепления у каждого вида равно числу пар хромосом
- Каждый ген в хромосоме занимает определённый локус. Гены в хромосоме расположены линейно
- Между гомологичными хромосомами происходит обмен аллельными генами.
- Расстояние между генами в хромосоме пропорционально частоте кроссинговера между ними[7]
См. также[править | править код]
- Наследование
- Наследственные заболевания
Примечания[править | править код]
- ↑ Тарантул В. З. Толковый биотехнологический словарь. Русско-английский. — М.: Языки славянских культур, 2009. — 936 с. — ISBN 978-5-9551-0342-6.
- ↑ 1 2 3 Дубинин Н. П. Генетика. — Кишинёв: Штиинца, 1985. — С. 19-36. — 536 с.
- ↑ Dobzhansky T., Griffiths A. J. F., Robinson A. (англ.)русск.. Heredity. Britannica. Дата обращения 27 октября 2012. Архивировано 4 ноября 2012 года.
- ↑ Raphael Falk. Genetic Analysis. A History of genetic thinking. — Cambridge: Cambridge University Press, 2009. — ISBN 9780521884181.
- ↑ 1 2 Филипченко Ю. А. Генетика. — Л.: Типография «Печатный Двор», 1929. — 379 с.
- ↑ Пангенезис / Бляхер Л. Я. // Отоми — Пластырь. — М. : Советская энциклопедия, 1975. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 19).
- ↑ Бекиш О.-Я. Л., Бекиш В. Я. Медицинская биология. — Витебск: Ураджай, 2000. — С. 130-131.
Литература[править | править код]
- Гайсинович А. Е. Зарождение и развитие генетики. — М.: Наука, 1988. — 424 с. — ISBN 5-02-005265-5.
- Инге-Вечтомов С. Г. Генетика с основами селекции. — М.: Высшая школа, 1989. — 591 с. — ISBN 5-06-001146-1.
- Медицинская энциклопедия
I
Наследственность
присущее всем организмам свойство обеспечивать в ряду поколений преемственность признаков и особенностей развития, т. е. морфологической, физиологической и биохимической организации живых существ и характера их индивидуального развития (онтогенеза). Явление Н. лежит в основе воспроизведения форм жизни по поколениям, что принципиально отличает живое от неживого.
Знание законов Н. позволяет понять механизмы передачи наследственной информации от родителей детям, закономерности формирования наследственно обусловленных признаков и роль генов в сложных процессах жизнедеятельности организма (см. Ген). Разработка научно обоснованных методов уменьшения генетического груза наследственных аномалий должна способствовать сохранению наследственной природы человека.
Различают хромосомную и внехромосомную Н. Хромосомная Н. связана с распределением носителей наследственности (генов) в хромосомах. Передача признаков потомству особенно четко прослеживается при наследовании менделирующих признаков, т.е. таких наследственных признаков, которые в потомстве, расщепляются по моногенному типу наследования в соответствии с законами Менделя — эмпирическими правилами наследования, устанавливающими численные соотношения, в которых отдельные признаки и их сочетания проявляются в гибридном потомстве при половом размножении.
Внехромосомная, или цитоплазматическая, Н. заключается в наследовании признаков, которые контролируются факторами, локализованными у животных организмов в митохондриях, у растений — в митохондриях и пластидах, у бактерий — в плазмидах (Плазмиды). Цитоплазматические элементы, обладающие свойством передачи наследственной информации, распределяются между дочерними клетками случайно, поэтому четкого менделевского расщепления в этих случаях не наблюдается. Все системы внехромосомной Н. взаимодействуют с хромосомными генами или их продуктами.
Углубленное изучение Н. началось в 19 в., а значительный прогресс в этой области был достигнут лишь в 20 в. После открытия Менделем (G. Mendel) основных законов Н. стало несомненным, что она определяется материальными факторами, позже получивших название генов. Однако еще в 1750 г. Мопертюи (P. L.М. Maupertuis) и в 1814 г. Адаме (J. Adams) описали некоторые особенности наследования отдельных признаков у человека. В 1875 г. Гальтон (F. Galton) предложил близнецовый метод для разграничения роли Н. и среды в развитии признаков у человека. Он обосновал генеалогический метод анализа и разработал ряд статистических методов, из которых особенно ценен метод вычисления коэффициента корреляции.
В становлении представлений о природе Н. большое значение имело создание Морганом (Th. Morgan) и его школой хромосомной теории наследственности (см. Генетика), было выявлено, что ген представляет собой материальную структуру в хромосомах (Хромосомы) ядра клетки.
В первой половине 20 в. была показана дробимость гена, установлены явление эффекта положения гена, связь генетических элементов с ДНК и сделан ряд других важных открытий. После открытия в 1953 г. структурной и функциональной природы молекул ДНК как носителей генетической информации (см. Нуклеиновые кислоты) начался современный этап изучения проблемы Н. Важнейшим достижением этого этапа является установление всеобщности материальных основ Н. на базе молекул ДНК и РНК.
Основной целостной единицей жизни служит клетка, имеющая ядро и цитоплазму, причем ядру принадлежит основная роль в обеспечении преемственности признаков и особенностей развития. Ядро содержит нитевидные структуры — хромосомы, представляющие собой образования, состоящие из ДНК и белка.
Основной формой воспроизведения организмов является половой процесс, когда отдельная особь появляется из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы. Самовоспроизведение организмов, в основном растений, может осуществляться при помощи вегетативного размножения. В этом случае потомки возникают из частей родительской особи. При половом размножении происходит расщепление признаков потомства в зависимости от генотипов, вследствие чего, например, при скрещивании гибридных или высокогетерозиготных растений часто наблюдаются возврат к диким формам и потеря ценных сортовых признаков. При вегетативном размножении длительное время удается сохранять генетические свойства сортов. Установлено, что любая растительная клетка, не потерявшая в ходе своей дифференцировки ядра и цитоплазмы, может в культуре превратиться в каллусную, или зиготоподобную, клетку и дать начало новому организму. В экспериментальной биологии широкое распространение получил инбридинг — скрещивание близкородственных особей.
Наследственная информация, заключенная в генах каждой особи (совокупность всех генов, присущих данной особи), носит название генотип, идиотип, или генетическая конституция, является итогом исторического развития данного вида и материальной основой будущей эволюции. Явление Н. рассматривается как сложная молекулярная внутриклеточная система, обеспечивающая хранение и реализацию информации, в соответствии с которой осуществляются жизнь клетки, развитие особи и ее жизнедеятельности. Реализация наследственной информации, записанной с помощью генетического кода — чередования нуклеотидов в ДНК зиготы, происходит в результате непрерывных взаимовлияний ядра и цитоплазмы, межклеточных взаимодействий и гормональной регуляции активности генов.
В ходе развития генотип постоянно взаимодействует со средой. Совокупность всех свойств и признаков особи, сформировавшаяся в результате взаимодействия генотипа с окружающей средой, получила название фенотипа. Соответствие фенотипа особи генотипу материнского организма, обусловленное передачей материнских генов через овоплазму, называется материнским эффектом, или материнской наследственностью. Некоторые наследственные признаки, например цвет глаз или группа крови, не зависят от условий среды. В то же время на развитие некоторых количественных признаков, таких как рост и вес тела, факторы окружающей среды оказывают большое влияние. Проявление эффектов генов, обусловливающих, например, тучность, во многом зависит от питания, поэтому при помощи соответствующей диеты можно в определенной степени бороться с наследственно обусловленной полнотой.
Материальные носители Н. содержат информацию не только о нормальных, но и о патологических признаках. Так, различного рода мутации — генетический груз, накапливаемый в генофонде человека, являются причиной возникновения большого числа наследственных аномалий, от которых страдают сотни миллионов людей нашей планеты (см. Наследственные болезни). Болезни с доминантным типом наследования или сцепленные с полом обнаруживаются сравнительно легко. Труднее установить значение Н. в развитии таких широко распространенных полигенных болезней с наследственным предрасположением, как гипертоническая болезнь, атеросклероз, язвенная болезнь, шизофрения, бронхиальная астма и др. Частота возникновения и тяжесть течения этих болезней зависят от конкретного сочетания факторов окружающей среды и наследственного предрасположения.
См. также Генетика, Изменчивость, Медицинская генетика.
Библиогр.: Бердышев К.Д. и Криворученко И.Ф. Генетика человека с основами медицинской генетики, Киев, 1979: Бочков Н.П. Генетика человека, М., 1978: Гершензон С.М. Основы современной генетики, Киев, 1983; библиогр.: Конюхов Б.В. и Пашин Ю.В. Наследственность человека, М., 1971; Ленц В. Медицинская генетика, М., 1984.
II
Наследственность
свойство живой материи передавать потомству признаки и особенности развития родителей; обеспечивает преемственность морфологической, физиологической и биохимической организации живых существ в ряду поколений.
Наследственность внехромосомная — см. Наследственность цитоплазматическая.
Наследственность внеядерная — см. Наследственность цитоплазматическая.
Наследственность неменделевская — см. Наследственность цитоплазматическая.
Наследственность цитоплазматическая (син.: Н. внехромосомная, Н. внеядерная, Н. неменделевская, Н. экстрануклеарная, Н. экстрахромосомная) — Н., обусловленная факторами, локализующимися в цитоплазме.
Наследственность экстрануклеарная (лат. extra- вне + nucleus ядро) — см. Наследственность цитоплазматичеческая.
Наследственность экстрахромосомная — см. Наследственность цитоплазматическая.
Источник:
Медицинская энциклопедия
на Gufo.me
Значения в других словарях
- наследственность —
НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ, свойство организмов обеспечивать материальную и функциональную преемственность между поколениями, а также обусловливать специфич. характер индивидуального развития в определ. условиях внеш. среды. Наряду с изменчивостью и отбором…
Сельскохозяйственный словарь - наследственность —
-и, ж. 1. Свойство живых существ передавать свои основные признаки и качества потомству. Что надо понимать под наследственностью? Конечно, также и те характерные особенности, которые отличают, скажем, одни породы свиней от других пород свиней…
Малый академический словарь - наследственность —
Свойство (способность) живых организмов повторять в ряду поколений внешний облик, тип обмена веществ, особенности развития и другие признаки, характерные для каждого биологического вида.
Биология. Современная энциклопедия - наследственность —
НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ -и; ж. 1. Свойство живых существ передавать свои основные признаки и качества потомству. 2. Совокупность природных свойств организма, передаваемых от поколения к поколению. Плохая н. Какая у больного н.?
Толковый словарь Кузнецова - Наследственность —
(физиол.) — Под Н. разумеется способность организмов передавать свои свойства и особенности от одного поколения в другое, покуда длится самый процесс размножения. До сих пор нет не только удовлетворительной теории…
Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона - наследственность —
НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ — появление тех же самых или сходных признаков у предков и потомков и передача специфических наследственных задатков, ответственных за образование признаков при вегетативном и половой размножении организмов.
Ботаника. Словарь терминов - наследственность —
наследственность , -и
Орфографический словарь. Одно Н или два? - наследственность —
НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ Свойство организмов повторять в ряду поколений сходные типы индивидуального развития в целом и отдельных его характеристик (напр.
Словарь спортивных терминов - НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ —
НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ — свойство организмов повторять в ряду поколений сходные типы обмена веществ и индивидуального развития в целом. Обеспечивается самовоспроизведением материальных единиц наследственности — генов…
Большой энциклопедический словарь - наследственность —
НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ, и, ж. Свойства организмов повторять от поколения к поколению сходные природные признаки. Материальные носители наследственности (гены).
Толковый словарь Ожегова - Наследственность —
I Насле́дственность присущее всем организмам свойство повторять в ряду поколений одинаковые признаки и особенности развития; обусловлено передачей в процессе размножения от одного поколения к другому материальных структур клетки…
Большая советская энциклопедия - наследственность —
орф. наследственность, -и
Орфографический словарь Лопатина - наследственность —
НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ, передача сходства анатомич., физиол., биохимич. и др. свойств и особенностей организма от родителей к потомству (от одних поколений организмов к др.).
Ветеринарный энциклопедический словарь - Наследственность —
Способность живого организма передавать потомству признаки и особенности своего развития. Обеспечивает преемственность ряда поколений по их морфологической, физиологической и биохимической организации.
Толковый словарь психиатрических терминов - наследственность —
Наследственность, наследственности, наследственности, наследственностей, наследственности, наследственностям, наследственность, наследственности, наследственностью, наследственностями, наследственности, наследственностях
Грамматический словарь Зализняка - НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ —
НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ — англ. heredity; нем. Vererbung /Erblichkeit. Свойство живых систем воспроизводить себе подобных в ряду поколений.
Социологический словарь - наследственность —
Свойство организмов обеспечивать материальную и функциональную преемственность между поколениями. Н. реализуется в процессе наследования или воспроизведения в ряду поколений специфич. характера обмена веществ и индивидуального развития в определ.
Биологический энциклопедический словарь - НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ —
(англ. heredity) — свойство живых систем воспроизводить свою организацию или, иначе говоря, воссоздавать себе подобных в ряду поколений. Современный этап изучения…
Большой психологический словарь - НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ —
НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ, передача физических и других характеристик от одного поколения растений или животных к следующему. Такие характеристики, как синие глаза и рыжие волосы, могут быть индивидуальны, а другие…
Научно-технический словарь - наследственность —
наследственность ж. Природное свойство организмов сохранять и передавать в ряде поколений характерную совокупность общих родительских черт, повторяя сходные типы обмена веществ и индивидуальность развития в целом, за счёт самовоспроизведения генов.
Толковый словарь Ефремовой - наследственность —
Насле́д/ств/енн/ость/.
Морфемно-орфографический словарь - наследственность —
НАСЛ’ЕДСТВЕННОСТЬ, наследственности, мн. нет, ·жен. (·книж. ). 1. Способность живых существ передавать свои физические или психические особенности потомству. Явления наследственности. Теория наследственности.
Толковый словарь Ушакова - Наследственность —
Передача тех или иных черт, особенностей (в генетических терминах — признаков) от предков к потомкам. Обеспечивает биологическую преемственность поколений, сохранность в ряду поколений специфических для каждого вида особенностей — морфологических…
Педагогический терминологический словарь - наследственность —
сущ., кол-во синонимов: 2 гомозиготность 1 преемственность 9
Словарь синонимов русского языка