3.4. Генетика. Основни генетични понятия
Генетиката е наука, която изучава законите на наследствеността и изменчивостта.
Наследственост - способността на организмите да предават от поколение на поколение различни признаци, свойства и особености на развитие.
Променливост - способността на организмите да се променят в процеса на индивидуално развитие под въздействието на фактори на околната среда, да придобиват нови характеристики.
Основателят на генетиката еG. Мендел, който провежда експерименти за кръстосване на различни форми на грах, разработва метод за хибридологичен анализ и установява редица закони на наследяване (1865 г.).
Съвременната генетика разполага с комплекс от различниметоди.
Метод на хибридологичен анализ — метод за кръстосване на индивиди с алтернативни признаци; анализ на проявата в хибридите само на изследваните признаци, без да се вземат предвид останалите; отглеждане и анализ на потомството на всеки индивид отделно от останалите; поддържане на строг количествен отчет на хибриди, които се различават по изследваните характеристики.
Цитологичен метод - микроскопско изследване на хромозоми, ДНК на клетъчно и субклетъчно ниво.
Цитогенетичен метод - изследване на хромозомния набор (кариотип) - броя, формата, размера на хромозомите в различни организми, както и промените в техния брой, структура.
Генеалогичният метод, илиметодът на родословието, е изследване на наследяването на черта в човек в поредица от поколения роднини. Позволява ви да зададете типа и естеството на наследяването на признака.
Метод на близнаците — изследване на проявата на признаци при еднояйчни близнаци с оценка на ролята на околната среда в осъществяването на действието на гените.
Математически метод — количествено разглеждане на наследяването на признака.
Биохимичен метод —изследване на метаболитни нарушения в резултат на генетични наследствени промени.
Онтогенетичен метод - изследване на действието на гените в процеса на индивидуалното развитие на организма, откриване на наличието на рецесивни гени в хетерозиготно състояние.
Популационно-статистически метод - определяне на честотите на поява на различни гени в популациите, което позволява да се изчисли броят на хетерозиготните организми и да се предскаже броят на индивидите с патологични (мутантни) прояви на действието на гените.
Основнитеконцепции на генетиката са както следва.
Генотип е съвкупността от всички гени на един организъм.
Фенотип е съвкупността от всички вътрешни и външни признаци на организма, които се формират в процеса на взаимодействие на генотипа с околната среда.
Във всички организми от един и същи вид всеки ген се намира на едно и също място -локус на строго определена хромозома. Вхаплоидния набор от хромозоми (в гамети) има 1 ген, отговорен за развитието на признака.Диплоидният набор от хромозоми (в соматичните клетки) съдържа 2 хомоложни хромозоми, съответно 2 идентично разположени алелни гена, които определят развитието на признака.
Алтернативни характеристики - контрастни, взаимно изключващи се характеристики (например бяло - червено, гладко - набръчкано и т.н.).
Доминантна черта (ген) е преобладаваща черта, която потиска развитието на друга алтернативна черта. Винаги се проявява както в хомозиготно, така и в хетерозиготно състояние. Генът, който го контролира, се обозначава с главна буква, например А. При хората доминиращи черти са например черна коса, тъмни очи, къдрава коса.
Рецесивен белег (ген) —потиснат знак. Проявява се само в хомозиготно състояние. Генът, който го контролира, се обозначава с малка буква, например a.
Хомозиготен организъм (хомозигота) - индивид (зигота), който произвежда хомогенно, неразделящо се потомство по време на самоопрашване. В хомоложните хромозоми той съдържа същите алелни гени (AA или aa) и образува един вид гамети: само с гена A или само с гена a.
Хетерозиготен организъм (хетерозигота) - индивид (зигота), който дава разцепване. В хомоложните хромозоми той съдържа различни алели (Aa) и образува две разновидности на гамети: с ген А и с ген а.