Генетика на пальцах
- Автор: Шляхов Андрей Левонович
- Год: 2022
- Язык: русский
- Год: АСТ
- ISBN: 978-5-17-145162-2
- Жанр: Биология
Электронная книга - «Генетика на пальцах». Краткое содержание книги:
Чем ДНК отличается от РНК? Сколько разновидностей белков синтезируется в организме человека? Как передаются мутации? Какова вероятность наследственной предрасположенности к тем или иным заболеваниям? Когда рождается мальчик, а когда – девочка? В чем суть естественного отбора? Как произошли вирусы? Ответы на эти и другие вопросы вы найдете в этой увлекательной книге.
В формате PDF A4 сохранен издательский макет.
Обратите внимание на то, что организм наследует не признак как таковой, а способность формировать определенный фенотип в конкретных условиях среды. Амплитуда, в пределах которой может варьировать признак, называется нормой реакции.
Вот вам традиционный вопрос: морфозы находятся в пределах нормы реакции или же вне ее?
Чем бы вас удивить напоследок? А то как-то все чересчур складно выходит…
Вот вам любопытнейший факт. Если подвергать куколки колорадского жука нагреванию или охлаждению (в умеренных пределах, так, чтобы не вызвать их гибель), то у взрослых особей изменится окраска…
«Приспособительная модификация!» – скажете вы. На первый взгляд, так оно и есть, но это изменение окраски передастся потомству…
Есть над чем задуматься?
Измененная окраска будет проявляться в нескольких поколениях, а затем произойдет возврат к прежней окраске…
Нет, это не сказка, а чистая правда.
Изменение окраски под действием внешних факторов и относительно недолгое существование нового признака наводит на мысль о приспособительной модификации, которая исчезает после прекращения действия вызвавшего ее фактора. Так оно и есть. Действие пониженной или повышенной температуры вызывает изменения в цитоплазме клеток, которые приводят к нарушению репликации (копированию молекул ДНК) в митохондриях. В результате изменяется окраска взрослых особей. Ясно почему, нарушение репликации приводит к синтезу новых белков.
Генотип при этом не меняется, потому что относительно небольшие изменения температуры никак не отражаются на молекулах ДНК, хранящих наследственную информацию. Нарушается только процесс снятия копий с этих молекул. Копии получаются с дефектом, а оригиналы остаются неизменными. В описанном эксперименте мы имеем дело с так называемой длительной модификацией, с изменением фенотипа под воздействием факторов внешней среды.
Хорошо, пусть так. Но каким образом изменение фенотипа передается потомству в течение нескольких поколений?
На этот вопрос пока что нет внятного ответа. Но когда-нибудь он обязательно появится!
ОТВЕТ НА ВОПРОС. Морфозы находятся вне нормы реакции, поскольку они не имеют приспособительного характера.
Глава 5
Хромосомная теория наследственности и кроссинговер
Наследственностью называется способность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству. Преемственность наследственных свойств обеспечивается передачей генетической информации из поколения в поколение, благодаря которой все живое охраняет в своем потомстве характерные видовые черты – страусы остаются страусами, дельфины – дельфинами, а огурцы – огурцами.
То, что дети похожи на своих родителей, было замечено давным-давно, и мудрецы древности пытались найти этому объяснение при помощи логики, ведь других инструментов у них не было.
Отец медицины Гиппократ предположил, что в мужских и женских зародышевых частицах (о клетках никто в пятом веке до нашей эры понятия не имел) скапливаются некие экстракты, определяющие индивидуальные особенности развития потомства. Похоже на дарвиновскую концепцию геммул, верно? А вот Аристотель, живший веком позже Гиппократа, считал, что наследственные свойства каждый организм получает от отца в виде некоего духовного, нематериального начала, в виде особой внутренней силы, которую он назвал энтелехией («осуществленностью»). А мать предоставляет ребенку материю для развития.
До XIX века материалистическая теория Гиппократа и идеалистическая теория Аристотеля просуществовали без каких-либо уточнений и дополнений. Каждый ученый выбирал себе ту концепцию, которая совпадала с его мировоззрением, не углубляясь в тему. Для изучения наследственности людям недоставало знаний. Заводчики и селекционеры[17] не понимали, почему одни признаки легко закреплялись в потомстве, с другими приходилось повозиться, а некоторые вообще не удавалось закрепить, несмотря на все старания.
В XIX веке многие ученые занимались вопросами наследственности, в том числе и сам Дарвин, но их умозрительные теории, не опробованные и не доказанные на практике, вместо ясности только еще больше запутали дело, были хороши для Древней Греции, но не для эпохи расцвета всех наук. Только в начале ХХ века американский генетик Томас Морган со своими сотрудниками Кэлвином Бриджесом, Алфредом Стертевантом и Германом Меллером сформулировали хромосомную теорию наследственности. Годом рождения этой теории официально считается 1915 год, в котором Морганом и его коллегами был опубликован фундаментальный труд «Механизм менделевской[18] наследственности».
17
Заводчиками называют людей, которые занимаются разведением чистопородных животных, а селекционерами – тех, кто занимается выведением новых пород животных или сортов растений, а также их усовершенствованием.
18
** В предисловии был упомянут основоположник генетики австрийский монах Грегор Мендель, который в 1865 году обнародовал результаты исследований о передаче признаков по наследству при скрещивании гороха. Ниже мы поговорим об экспериментах Менделя подробно.