Генетические виды. Гены: понятие, разновидности, мутации и наследственность

Которые содержат инструкции по производству белка. По подсчетам ученых, геном человека включает около 20 000 генов, но с развитием генетики, их число постоянно уменьшается. Гены существуют в более чем одной форме. Эти альтернативные формы называются аллелями, и для одного признака обычно имеются две аллели. Аллели определяют различные черты, которые могут передаваться от родителей к потомству. Процесс, посредством которого передаются гены - , был обнаружен Грегором Менделем и сформулирован в так называемом законе расщепления Менделя.

Гены содержат генетические коды или последовательности нуклеотидных оснований в нуклеиновых кислотах для получения конкретных белков. Информация, содержащаяся в ДНК, напрямую не превращается в белки, но должна быть сначала транскрибирована в процессе, называемом транскрипцией ДНК. Этот процесс происходит в наших . Фактическое производство белка происходит в наших клеток посредством процесса, называемого трансляцией.

Под типом наследования обычно понимают наследование того или иного признака в зависимости от того, в аутосомной или половой хромосоме располагается определяющий его ген (аллель), а также является ли он доминантным или рецессивными. В связи с этим выделяют следующие основные типы наследования: 1) аутосомно-доминантный, 2) аутосомно-рецессивный, 3) сцепленное с полом доминантное наследование и 3) сцепленное с полом рецессивное наследование. Из них отдельно выделяют 4) ограниченный полом аутосомный и 5) голандрический типы наследования. Кроме того, существует 6) митохондриальное наследование.

При аутосомно-доминантном типе наследования аллель гена, определяющий признак, находится в одной из аутосом (неполовых хромосомах) и является доминантным. Такой признак будет проявляться во всех поколениях. Даже при скрещивании генотипов Aa и aa, он будет наблюдаться у половины потомства.

В случае аутосомно-рецессивного типа признак может не проявляться у одних поколений и проявиться у других. Если родители гетерозиготы (Aa), то они являются носителями рецессивного аллеля, но обладают доминантным признаком. При скрещивании Aa и Aa, ¾ потомков будут иметь доминантный признак, а ¼ рецессивный. При скрещивании Aa и aa у ½ рецессивный аллель гена проявит себя у половины потомков.

Аутосомные признаки проявляются с одинаковой частотой у обоих полов.

Сцепленное с полом доминантное наследование похоже на аутосомно-доминантное с одним лишь различием: у пола, чьи половые хромосомы одинаковы (например, XX у многих животных это женский организм), признак будет проявляться в два раза чаще, чем у пола с разными половыми хромосомами (XY). Это связано с тем, что если аллель гена находится в X-хромосоме мужского организма (а у партнера такого аллеля вообще нет), то все дочери будут его обладателями, и ни один из сыновей. Если же обладателем сцепленным с полом доминантным признаком является женский организм, то вероятность его передачи одинакова обоим полам потомков.

При сцепленном с полом рецессивном типе наследования также может наблюдаться проскок поколений, как и в случае аутосомно-рецессивного типа. Это наблюдается, когда женские организмы могут быть гетерозиготами по данному гену, а мужские не несут рецессивный аллель. При скрещивании женщины-носителя со здоровым мужчиной у ½ сыновей проявится рецессивный ген, а ½ дочерей будут носителями. У человека так наследуются гемофилия и дальтонизм. Отцы никогда не передают ген болезни своим сыновьям (так как передают им только Y-хромосому).

Аутосомный, ограниченный полом, тип наследования наблюдается, когда ген, определяющий признак, хоть и локализуется в аутосоме, но проявляется только у одного из полов. Так, например, признак количества белка в молоке проявляется только у самок. У самцов он не активен. Наследование примерно такое же как при сцепленном с полом рецессивном типе. Однако здесь признак может передаваться от отца к сыну.

Голандрическое наследование связано с локализацией исследуемого гена в половой Y-хромосоме. Такой признак, независимо от того доминантный он или рецессивный, проявится у всех сыновей и ни у одной дочери.

Митохондрии обладают собственным геномом, что обуславливает наличие митохондриального типа наследования . Поскольку только митохондрии яйцеклетки оказываются в зиготе, то митохондриальное наследование происходит только от матерей (и к дочерям и к сыновьям).

Генетический (цитогенетический) критерий вида наряду с другими применяется для разграничения элементарных систематических групп, анализа состояния вида. В данной статье рассмотрим характеристику критерия, а также сложности, с которыми может столкнуться исследователь, применяющий его.

Что такое вид

В разных отраслях биологической науки вид определяется по-своему. В эволюционном ракурсе можно сказать, что вид - это совокупность особей, имеющих сходство внешнего строения и внутренней организации, физиологических и биохимических процессов, способных к неограниченному скрещиванию, оставлению плодовитого потомства и генетически обособленная от сходных групп.

Вид может быть представлен одной или несколькими популяциями и, соответственно, иметь цельный или рассеченный ареал (территорию/акваторию обитания)

Номенклатура вида

Каждый вид имеет свое название. В соответствии с правилами бинарной номенклатуры, оно состоит из двух слов: существительного и прилагательного. Имя существительное является родовым названием, а прилагательное - видовым. Например, в названии "Одуванчик лекарственный", вид "лекарственный" является одним из представителей растений рода "Одуванчик".

Особи родственных видов внутри рода имеют некоторые различия внешнего вида, физиологии, экологических предпочтений. Но если они слишком похожи, то их видовую принадлежность определяет генетический критерий вида на основе анализа кариотипов.

Для чего виду нужны критерии

Карл Линней, первым давший современные названия и описавший множество видов живых организмов, считал их неизменными и невариабельными. То есть все особи соответствуют единому видовому образу, а любые отклонения от него являются ошибкой воплощения видовой идеи.

С первой половины XIX века Чарльз Дарвин и его последователи обосновывают совершенно другую концепцию вида. В соответствии с ней, вид изменчив, неоднороден и включает переходные формы. Постоянство вида относительно, оно зависит от изменчивости условий окружающей среды. Элементарная единица существования вида - популяция. Она репродуктивно обособлена и соответствует генетическому критерию вида.

Учитывая неоднородность особей одного вида, ученым бывает сложно определить видовую принадлежность организмов или распределить их между систематическими группами.

Морфологический и генетический физиологический, географический, экологический, поведенческий (этологический) - все это комплексы различий между видами. Они определяют изолированность систематических групп, их репродуктивную дискретность. И по ним можно отличить один вид от другого, установить степень их родства и положение в биологической системе.

Характеристика генетического критерия вида

Сущность данного признака в том, что все особи одного вида обладают одинаковым кариотипом.

Кариотип - это своеобразный хромосомный "паспорт" организма, он определяется количеством хромосом, присутствующих в зрелых соматических клетках организма, их размерами и особенностями строения:

соотношением длины плеч хромосом;
положением в них центромер;
наличием вторичных перетяжек и спутников.

Принадлежащие к разным видам особи не смогут скрещиваться. Даже если получение потомства возможно, как у осла и лошади, тигра и льва, то межвидовые гибриды не будут плодовитыми. Это объясняется тем, что половинки генотипа неодинаковы и конъюгация между хромосомами не может произойти, поэтому гаметы не образуются.

На фото: мул - бесплодный гибрид осла и кобылы.

Объект исследования - кариотип

Кариотип человека представлен 46 хромосомами. У большинства исследованных видов количество отдельных молекул ДНК в ядре, образующих хромосомы, укладывается в диапазон 12 - 50. Но есть исключения. Плодовая мушка дрозофила имеет по 8 хромосом в ядрах клеток, а у мелкого представителя семейства Чешуекрылые Lysandra диплоидный хромосомный набор равен 380.

Электронная микрофотография кондесированных хромосом, позволяющая оценить их форму и размер, отражает кариотип. Анализ кариотипа в рамках исследования генетического критерия, а также сравнение кариотипов между собой помогает определить видовую принадлежность организмов.

Когда два вида как один

Общий вида в том, что они не являются абсолютными. Это значит, что применение только одного из них может быть недостаточным для точного определения. Организмы, внешне неотличимые друг от друга, могут оказаться представителями разных видов. Здесь морфологическому приходит на помощь генетический критерий. Примеры двойников:

На сегодняшний день известно два вида черных крыс, которые раньше определялись как один благодаря внешней идентичности.
Существует не менее 15 видов малярийных комаров, которые различимы лишь благодаря
В Северной Америке найдено 17 видов сверчков, имеющих генетические различия, но фенотипически относимых к единому виду.
Считается, что среди всех видов птиц есть 5% двойников, для идентификации которых нужно применять генетический критерий.
Путаница в систематике горных полорогих была устранена благодаря кариологическому анализу. Выделено 3 разновидности кариотипов (у муфлонов 2n=54, у архаров и аргали - 56, уриалы имеют по 58 хромосом).

Один из видов черных крыс имеет 42 хромосомы, кариотип другого представлен 38 молекулами ДНК.

Когда один вид как два

Для видовых групп с большой площадью ареала и численностью особей, когда внутри них действует географическая изоляция или особи имеют широкую экологическую валентность, характерно наличие особей с различными кариотипами. Такое явление - еще один вариант исключений в генетическом критерии вида.

Примеры хромосомного и геномного полиморфизма часты у рыб:

у форели радужной количество хромосом меняется от 58 до 64;
две кариоморфы, с 52 и 54 хромосомами, обнаружены у сельди беломорской;
при диплоидном наборе в 50 хромосом, представители разных популяций имеют по 100 (тетраплоиды), 150 (гексаплоиды), 200 (октаплоиды) хромосом.

Полиплоидные формы находятся и у растений (козья ива), и у насекомых (долгоносики). Домовые мыши и песчанки могут иметь разное количество хромосом, не кратное диплоидному набору.

Двойники по кариотипу

У представителей разных классов и типов могут встречаться кариотипы с одним числом хромосом. Гораздо больше таких совпадений среди представителей одних семейств и родов:

У горилл, орангутанов и шимпанзе кариотип, состоящий из 48 хромосом. На вид различия не определяются, тут нужно сравнивать порядок нуклеотидов.
Незначительны отличия в кариотипах североамериканского бизона и европейского зубра. У обоих по 60 хромосом в диплоидном наборе. Они будут отнесены к одному виду, если проводить анализ только по генетическому критерию.
Примеры генетических двойников находятся и среди растений, особенно внутри семейств. Среди ив возможно даже получение межвидовых гибридов.

Для выявления тонких различий генетического материала у таких видов нужно определять последовательности генов и порядок их включения.

Влияние мутаций на анализ критерия

Количество хромосом кариотипа может быть изменено в результате геномных мутаций - анеуплоидии или эуплоидии.

При анеуплоидии в кариотипе появляется одна или несколько добавочных хромосом, а также может быть число хромосом меньшее, чем у полноценной особи. Причина такого нарушения в нерасхождении хромосом на стадии образования гамет.

На рисунке пример анеуплоидии у человека (синдром Дауна).

Зиготы с уменьшенным числом хромосом, как правило, не приступают к дроблению. А полисомные организмы (с «лишними» хромосомами») вполне могут оказаться жизнеспособными. В случае трисомии (2n+1) или пентасомии (2n+3) нечетное число хромосом укажет на аномалию. Тетрасомия же (2n+2) может привести к фактической ошибке определения вида по генетическому критерию.

Умножение кариотипа - полиплоидия - также может ввести в заблуждение исследователя, когда кариотип мутанта представляет сумму нескольких диплоидных наборов хромосом.

Сложность критерия: неуловимые ДНК

Диаметр нити ДНК в раскрученном состоянии составляет 2 нм. Генетический критерий определяет кариотип в период, предшествующий делению клетки, когда тонкие молекулы ДНК многократно спирализуются (конденсируются) и представляют собой плотные палочковидные структуры - хромосомы. Толщина хромосомы в среднем 700 нм.

Школьные и университетские лаборатории обычно оснащены микроскопами с небольшим увеличением (от 8 до 100), рассмотреть в них детали кариотипа не представляется возможным. Разрешающая способность светового микроскопа, кроме того, позволяет на любом, даже самом большом увеличении увидеть объекты не меньше половины длины самой короткой световой волны. Наименьшая длина - у волн фиолетового цвета (400 нм). Это значит, что мельчайший объект, различимый в световой микроскоп будет от 200 нм.

Получается, что окрашенный деконденсированный хроматин будет выглядеть как замутненные области, а хромосомы будут видны без деталей. Четко увидеть и сравнить между собой разные кариотипы позволяет электронный микроскоп с разрешающей способностью от 0,5 нм. Учитывая толщину нитевидной ДНК (2 нм), она будет хорошо различима под таким прибором.

Цитогенетический критерий в школе

По причинам, описанным выше, использование микропрепаратов на лабораторных работах по генетическому критерию вида нецелесообразно. В заданиях можно применять фотографии хромосом, полученные под электронным микроскопом. Для удобства работы на фото отдельные хромосомы объединяют в гомологичные пары и располагают по порядку. Такая схема называется кариограммой.

Пример задания для лабораторной работы

Задание. Рассмотрите приведенные фотографии кариотипов, сравните их и сделайте вывод о принадлежности особей к одному или двум видам.

Фотографии кариотипов для сравнения на лабораторной работе.

Работа над заданием. Подсчитать общее количество хромосом на каждом фото кариотипа. В случае совпадения сравнить их по внешнему виду. Если представлена не кариограмма, среди хромосом средней длины найти самые короткие и самые длинные на обоих изображениях, сопоставить их по размеру и расположению центромер. Сделать вывод о различии/сходстве кариотипов.

Ответы на задание:

Если количество, размер и форма хромосом совпадают, то две особи, чей генетический материал представлен для изучения, относятся к одному виду.
Если количество хромосом отличается в два раза, и на обеих фотографиях встречаются одинаковые по размеру и форме хромосомы, то, скорее всего, особи являются представителями одного вида. Это будут кариотипы диплоидной и тетраплоидной форм.
Если число хромосом неодинаково (отличается на одну - две), но в целом форма и размеры хромосом обоих кариотипов совпадают, речь идет о нормальной и мутантной формах одного вида (явление анеуплоидии).
При разном количестве хромосом, а также несовпадении характеристик размера и формы, критерий отнесет представленных особей к двум разным видам.

В выводе требуется указать, можно ли на основании генетического критерия (и только его) определять видовую принадлежность особей.

Ответ: нельзя, поскольку любой видовой критерий, в том числе и генетический, имеет исключения и может дать ошибочный результат определения. Точность может гарантировать лишь применение комплекса критериев вида.

В биосфере планеты Земля есть биологические виды, всякая генетически здоровая особь в которых - по одному факту своего рождения в этом виде - уже состоялась как полноценный представитель этого вида. Примером тому комары, прочие насекомые, большинство рыб, ныне живущие ящерицы. Если и не всё информационное обеспечение их поведения, то подавляющая доля алгоритмов их поведения запрограммирована генетически, является врожденной. Гибкость поведения особей минимальная - комбинаторная на основе генетической (врождённой) информации. Доля информационного обеспечения поведения, являющаяся результатом накопления опыта взаимодействия со средой обитания конкретной особью или некоторым множеством особей (например, стаей) - если и есть, то ничтожна мала.

Уже в поведении высших животных преобладает не врожденная информация, а приобретенная в процессе воспитания в детстве и накопленная особями как опыт взаимодействия со средой каждой из них . Эта информация представляет собой своего рода надстройку над фундаментом врожденного информационного обеспечения поведения (безусловных рефлексов и инстинктов). Но на одном и том же фундаменте могут быть возведены разные постройки.

Важнейшим элементом нынешней биосферы планеты является хромосомный аппарат клеточных ядер , свойственный подавляющему большинству её биологических видов. Хотя хромосомный аппарат важнейший компонент в биологии большинства видов в биосфере Земли, но он не представляет собой весь генетический механизм (механизм передачи наследственной информации) не только вида в целом, но и отдельно рассматриваемой особи. И то, что он представляет собой только одну из компонент генетического механизма вида в целом , необходимо помнить всегда, когда заходит речь о наследственности, поскольку в генетике всякого вида и биосферы в целом есть явления, не объяснимые на основе комбинаторики передачи генов вместе с хромосомами из организмов родителей в организмы их детей . В генетическом механизме вида, включающем в себя процессы, протекающие и на уровне структур биополей, и на уровне структур вещества, хромосомный аппарат участвует в осуществлении двух жизненно необходимых для существования всякого биологического вида функций.

Во-первых , он передаёт от организмов-родителей к организмам-потомкам в преемственности поколений генетически обусловленную - врожденную информацию, большей частью касающуюся строения молекул вещества их тел, что определяет, прежде всего, телесные характеристики особи и многие её прочие возможности . Удельный вес искажений при передаче генетической информации на основе хромосомного аппарата в естественных условиях достаточно низок, вследствие того, что в клетках имеются механизмы восстановления поврежденных разными мутагенными факторами участков хромосом (это - одно из средств, обеспечивающих устойчивость видов в биосфере на протяжении смены многих поколений).

Во-вторых , те искажения генетической информации, которые не успевают вовремя устранить внутриклеточные и общевидовые системы защиты и восстановления информации в хромосомном аппарате, частично также необходимы для обеспечения сохранения и развития вида в биосфере. Эта сторона функционирования хромосомного аппарата нуждается в пояснении.

Искажения генетической информации в хромосомах - мутации - в большинстве своём возникают вследствие воздействия на молекулы ДНК в хромосомах внешних факторов: физических полей, химических соединений, не свойственных нормальной физиологии клетки и т.п. Часть мутаций является генетическими дефектами, поскольку особи, имеющие их в своем генотипе, оказываются либо нежизнеспособны, либо неплодны, либо имеют пониженный потенциал здоровья и развития. Такого рода мутации носят название генетического груза . В каждой популяции присутствует некоторая доля генетически отягощенных особей - это естественно для биосферы.

В достаточно многочисленных популяциях всегда присутствует генетически устойчивое ядро, обеспечивающее воспроизводство новых поколений и генетически отягощенная, вырождающаяся, деградирующая в последующих поколениях периферия. Но между ними нет непроходимой пропасти: граница между ними в преемственности поколений носит статистически обусловленный комбинаторикой хромосомного аппарата характер, вследствие чего потомки представителей генетического ядра могут пополнить собой вырождающуюся периферию, а потомки вырожденцев могут войти в генетическое ядро будущих поколений. Генетическая катастрофа в популяции - исчезновение генетически устойчивого ядра, обеспечивающего подстройку вида к медленно (по отношению к смене поколений) меняющимся условиям среды обитания.

Некоторые мутации не оказывают непосредственного влияния на возникновение генетически обусловленных дефектов в организмах и ведут только к возникновению у особей вида своеобразных черт, ранее в популяции не встречавшихся. Кроме того, часть мутаций в одних условиях (как внешних, так и внутренних, генетически обусловленных) может выступать как генетический груз, а в других как очень полезный признак . Это всё в совокупности называется ненаправленной изменчивостью , и она играет важную роль в поддержании устойчивости биоценозов и биосферы в целом.

Каждый биологический вид находится во взаимодействии с остальной биосферой и всей природой в целом, находится под их давлением, и сам оказывает давление на них. Характер этого давления на вид меняется в силу подчиненности биосферы геологическим процессам на Земле и энергоинформационным ритмам Космоса. Частоты некоторых из этих процессов значительно ниже, чем частота смены поколений в любой из генеалогических линий вида. Благодаря такому соотношению частот внешних (по отношению к виду) процессов, ненаправленная изменчивость выливается в подстройку генотипа вида под медленно (по отношению к смене поколений) меняющиеся условия среды обитания. Таков механизм естественного отбора, предопределяющий вероятностно-статистически гибель одних особей и развитие других в конкретно сложившейся обстановке: сложись другая обстановка - статистика гибели и развития особей была бы другой.

Но есть в природе процессы, принадлежащие диапазонам частот более высоких, чем частота смены поколений в генеалогических линиях. К изменению характера давления на вид, ими вызванного, должна быть приспособлена каждая особь вида. В противном случае популяция, столкнувшись с такого рода давлением внешней среды, к которому не успевает подстроиться генотип при смене поколений, и к которому особи вида не приспособлены, понесет ущерб, вплоть до исчезновения вида из биосферы. Это может нанести ущерб многим другим видам живых организмов, связанным с первыми пищевыми цепями (кто кого ест; научный термин для их обозначения - «трофические цепи»). Так может измениться целый биоценоз, и в принципе - вся биосфера.

Реакция биологического вида на внешнее давление среды проявляется двояко: во-первых , изменением потенциала развития особей вида, обусловленным подстройкой генотипа в процессе естественного отбора; во-вторых , поведенческой реакцией особи на воздействие среды обитания, направленное непосредственно на особь. И тот, и другой тип реакции биологического вида требует информационного обеспечения. У разных биологических видов характер этого информационного обеспечения отличается прежде всего объёмами поведенческой информации:

· передаваемой генетически от поколения к поколению;

· усваиваемой конкретной особью в течение её взросления и взрослой жизни;

· их соотношением, определяемых объёмами информационного обеспечения и социальной средой (если таковая существует), в которой особь находится.

У высших видов объем внегенетической информации, лежащей в основе поведения их особей, намного порядков превосходит объем врожденной поведенческой информации .

У взрослого человека объем внегенетически обусловленной (главным образом социально обусловленной) индивидуальной поведенческой информации подавляет генетически обусловленную информацию до такой степени, что большинство населения, по крайней мере, городского, уже не чувствует и не осознает своей индивидуальной принадлежности даже к одному из множества видов живых организмов, не говоря уж о своей принадлежности к биосфере Земли в целом и об обусловленности жизни каждого из них и жизни их потомков объективными предопределённостями бытия биосферы.

Кроме осознанных связей нарушаются и бессознательные психические и общебиологические связи с природой, поскольку город, будучи не только изолятором от биополей природы, но и генератором техногенных полей, представляет собой один из мощнейших мутагенных факторов, а генетический аппарат человека раз в 50 чувствительнее к ним, чем аппарат пресловутой мушки дрозофилы . Так человек противопоставляет себя Природе. Это противопоставление и является непосредственной причиной глобального биосферно-экологического и прочих частных глобальных кризисов.

Увеличение относительного и абсолютного объёма внегенетически обусловленной поведенческой информации сопровождалось расширением приспособительных возможностей особей видов, уменьшением индивидуальной зависимости их особей от изменений условий среды обитания.

Поведенческие реакции особей видов, у которых преобладает генетически обусловленное поведение, не отличаются разнообразием. По этой причине негибкость поведения особей вида, влекущая их гибель, компенсируется большой плодовитостью, ростом пассивной и активной защищенности к воздействию неблагоприятных факторов, что просто необходимо для существования такого вида. Период детства особей в таких видах или же отсутствует, или же весьма короток. Если возникает фактор, под давление которого генотип популяции при смене поколений подстроиться не успевает, то популяция гибнет.

Необходимость освоения больших объемов внегенетически обусловленной поведенческой информации сопровождается появлением детства , в течение которого особь накапливает жизненно необходимый минимум этой информации либо индивидуально, либо под опекой взрослых особей.

Если возникает фактор, под воздействие которого генотип популяции такого вида не может успеть подстроиться при смене поколений в случае исключительно генетически обусловленных (т.е. единообразных у разных особей) поведенческих реакций, то популяция может сохраниться благодаря разнообразию поведенческих реакций её особей, обусловленных индивидуально внегенетически. Это ведет к снижению ущерба, наносимого популяции данным фактором, и увеличивает время, в течение которого генетически устойчивое ядро популяции потенциально может подстроиться на уровне хромосомного аппарата к воздействию данного фактора. То же касается и выживания популяций при стихийных бедствиях и природных катастрофах в ареале их обитания.

Потенциал развития каждой особи биологического вида, в поведении которого объём внегенетически передаваемой информации значителен, по всем качествам, характеризующим особь, генетически обусловлен, хотя он может и не раскрыться, не наполниться реальным содержанием, если условия среды обитания к этому не располагают , что и проявляется в судьбах реальных “маугли”. По отношению же к популяции генетическая обусловленность и потенциал её освоения подчинены вероятностным предопределённостям, отражаемым в статистических закономерностях свершившегося .

Это в полной мере касается и человека - биологического вида, несущего наибольший абсолютный и относительный объём (по сравнению с другими видами живых организмов биосферы Земли) внегенетически обусловленной поведенческой информации, обеспечивающей наибольшую гибкость поведения в быстро меняющейся обстановке. Но виду «Человек разумный» присущи и особенности, которыми не обладает ни один из прочих видов, в генетической программе которых заложено детство и воспитание (обучение) старшими поколениями младших. Наиболее зримых особенностей две :

· человеку генетически свойственна способность к осмысленной членораздельной речи, благодаря которой младшим поколениям становится осознанно доступным опыт тех предков, которые не были их современниками и не могли передать им свой жизненный опыт в непосредственном общении. Во всех остальных биологических видах обучение и передача опыта от особи к особи в некоторой форме, требует их непосредственного общения.

· человеку генетически свойственна способность к творчеству.

Но если генетическая способность к осмысленной членораздельной речи, при жизни в обществе реализуется большей частью всегда, то способность к творчеству оказывается востребованной общественной жизнью далеко не всегда, и потому не всегда она и реализуется. Более того, некоторые типы организации общественной жизни (общественно-экономические формации) злоумышленно построены так, чтобы подавлять реализацию и развитие творческих способностей людей, в них живущих .

Благодаря способности к творчеству возможная индивидуальная и коллективная реакция представителей вида «Человек разумный» на неприятное для них воздействие среды качественно отличается от реакции на неприятные для них воздействия среды представителей других видов.

Если классифицировать разнообразие реакций на неприятное воздействие среды, то для большинства биологических видов его можно разделить на три класса , названия которым мы дадим условные: «напасть», «убежать», «принять воздействие на себя, оставаясь самим собой» .

К этим трём условно названным классам индивидуальной и коллективной реакции на воздействие Объективной реальности у вида «Человек разумный» добавляются еще два, обусловленных генетически заложенной способностью к творчеству:

· «внести в среду что-то новое, изменив качества среды » и/или

· «обрести в себе что-то новое, изменив качество себя ».

В результате такого рода творческого акта прежде неприятный фактор либо вообще не способен оказать воздействие, либо оказывает существенно меньшее воздействие, либо перестает быть неприятным, хотя человек продолжает находиться в пределах его досягаемости.

Кроме творческой реакции на неприятные воздействия среды, человек способен к оказанию творческого воздействия, исходя из свойственного ему предвкушения приятного как в процессе самого творчества, так и в результате последующего взаимодействия со средой, измененной его творческой деятельностью.

При этом неправильно было бы думать, что способность к творчеству обусловлена разумом как таковым. Животные разумны, хотя и по-разному, и это будет отрицать только тот, кто не знает их жизни ни в природе, ни в домашних условиях вместе с человеком. Кот может совершить интеллектуальный подвиг и догадаться о том, что для того, чтобы ему выйти из комнаты, необходимо прыгнуть на дверную ручку, повиснуть на ней, после чего дверь откроется, поскольку, когда ручка повернется, то защелка не будет запирать дверь, и та повернется на петлях.

Но разум животного во всех случаях действует в границах возможного , не им установленных, а сложившихся вокруг него. Вопрос же о творчестве сводится к вопросу о том, позволено ли разуму самому определять и назначать новые границы возможного для себя . Разуму человека это позволено Свыше.

Творчество людей качественно изменяет характер процессов, протекающих в биосфере планеты. Если посмотреть на жизнь региона, в котором нет места творчеству человека в силу каких-то причин (либо туда вообще не доходят последствия человеческой деятельности, как длительное время жили биоценозы в Антарктиде; либо где человек не испытывает потребности к дальнейшему творчеству, что имеет место в первобытных культурах каменного века, сохранявшихся в тропиках неизменными до начала ХХ века; либо где всё время уходит на обеспечение жизнедеятельности, как у народов крайнего Севера ), то в биоценозах происходит циклическое колебание численности каждого из видов и пропорций численности разных видов, обусловленное энергоинформационными ритмами Земли и Космоса

. Если рассматривать жизнь регионов на более длительных интервалах времени, то во многих из них можно увидеть циклическую смену биоценозов: леса сменяют саванны, потом на смену лесам снова приходят саванны и соответственно миру растительности сменяется животный мир, под воздействием которого меняется мир растительный , и цикличность повторяется снова и снова с периодами от нескольких десятков до нескольких сотен лет. И ритмика процессов такого рода сохраняется неизменной в соответствующих фазах еще более продолжительных геологических процессов и в интервалах между геологическими и астрофизическими катастрофами (извержения вулканов, поднятия и опускания суши, смещение полюсов, попадания в планету астероидов и т.п.), изменяющими подчас весь облик биосферы планеты, а не только её отдельных регионов.

Человеческое творчество способно вписываться в эту естественную ритмику, но способно и изменить её характер как в масштабах жизни биоценозов региона, так и в масштабах биосферы в целом, что может вывести их из устойчивого режима жизни и перевести в другой какой-то устойчивый режим. При этом человек способен придать биосфере такое качество, что самому ему - такому, какой он есть сейчас - в новой биосфере места (называемого в научной терминологии «экологической нишей») не будет, а процесс изменения биосферы к неприемлемому для нынешнего человека виду может протекать столь быстро, что генетический механизм вида «Человек разумный» окажется слишком медлительными, чтобы успеть приспособиться к этим изменениям. В этом и состоит опасность биосферно-экологического кризиса современности.

Но человеческое творчество способно изменить и самого человека в пределах предопределённого Свыше генетически заложенного потенциала его развития (в диапазоне от персонального до общевидового). При этом генетически заложенный потенциал развития будет освоен, что эквивалентно завершению истории нынешней глобальной цивилизации и переходу преобразившегося таким путем человечества к иному качеству личной и общественной жизни.

После того, как мы определились в понимании творчества и широкого спектра возможностей его воздействия на биосферу планеты, можно уточнить, детализировать и понятие «культура» (на основе изложенного в этой и предыдущих главах ), и как следствие, определиться и в понимании соотношения генетического и культурного факторов в жизни человеческих обществ и обусловленности ими обоими достоинства человека .

Культура - вся генетически не передаваемая в готовом к использованию виде информация, представляющая собой результат творчества прежних поколений. Генетически передаётся потенциал к несению культуры, унаследованной от предков на основе социальной организации, и потенциал творчества, т.е. дальнейшего развития культуры.

При этом культура, будучи порождением самих людей , воплощаясь в веществе (так называемая материальная культура) и в физических полях (большей частью так называемая духовная культура), излучаемых людьми и их техносферой, предстаёт как фактор давления среды обитания на все виды живых организмов, включая и само человечество.

Это давление культуры на биологические виды, и прежде всего, на само человечество и его подгруппы по своему характеру трояко:

· во-первых, достижения (атрибуты) культуры, неизменно свойственные ей на протяжении жизни многих поколений;

· во-вторых, достижения культуры одноразового импульсного характера, заявляющие о себе на протяжении жизни одного поколения;

· в-третьих, достижения (атрибуты) культуры высокочастотного характера (по отношению к частоте обновления поколений).

В первом случае в обществе, несущем культуру, уживаются только те, кто согласен с нею и подчиняется её нормам . Все, кто противится сложившимся устойчивым в преемственности поколений нормам культуры, отторгаются несущим её обществом: при этом они либо приобщаются к иным культурам, либо погибают в борьбе с обществом - носителем культуры - в том числе и не оставив потомства, в результате чего какие-то свойственные им гены могут сохраняться в последующих поколениях только благодаря боковым линиям родства, возникшим в предшествующих поколениях их предков. Соответственно возможно и управляемое Свыше упреждающее продвижение по боковым линиям в последующие поколения генетического материала, несущего информацию, не приемлемую для “господствующей” культуры более ранних поколений .

Над этими обстоятельствами и их последствиями сторонники политики расовой гигиены , как средства освобождения общества от реальных и мнимых бедствий (бедствий - согласно их мировоззрению), “запрограммированных генетически”, в их подавляющем большинстве не задумываются.

Хороша культура или нет, поддерживается ли она всем народом, либо предписана ему “элитой” (его «малым народом») или международными силами, насаждающими её средствами мафиозной или государственной политики - значения не имеет. Просто под устойчивую на протяжении нескольких поколений культуру, как под всякий фактор среды обитания, генетический механизм в преемственности поколений подстраивает генетические параметры населения . При этом культура подавляет или освобождает от прошлого угнетения генетический потенциал личностного и общественного развития. В каком направлении оказывает воздействие на врожденный потенциал развития культура, это и определяет её добротность либо порочность . О конкретной же смысловой нагрузке слов «Добро» и «Зло», «Порок» в каждую историческую эпоху необходимо задумываться самим людям, соотнося слова со сложившимися жизненными обстоятельствами и направленностью их изменения.

Если некая культура становится общей для генетически разнородных подгрупп в человечестве, то спустя несколько поколений генетический механизм обеспечит соответствие врожденных качеств в каждой из генетически изначально различных групп объединяющей их культуре . Это не значит, что полностью исчезнет генетическое своеобразие каждой из групп, но появится нечто общее, для них.

Так русские и болгары, благодаря древнему единству во многом общей для них культуры стали в некотором смысле братьями, изначально будучи различными с точки зрения антропологии и сохраняя эти различия доныне; но так же вследствие культурного разобщения на протяжении многих поколений утратилось некогда врожденное братство с поляками. Но этот процесс не локализован исключительно в механизме синтеза молекул ДНК и комбинаторики обмена генами на основе хромосомного аппарата: у него есть и биополевые составляющие, не фиксируемые ни антропологией, занятой большей частью сопоставлением костных останков, ни молекулярной генетикой .

Во втором случае в культуре возникают изменения на протяжении жизни одного поколения, которые в момент их возникновения по существу являются предложением обществу качественно изменить его прежнюю культуру . И если прежнее общество, отказавшись от этого предложения, оказывается не способным остановить или преодолеть его распространение среди своих членов, то после того как нововведение обретает в культуре пусть и ничтожное, но устойчивое положение, оно способно передать роль генетического ядра от множества особей с одним набором генетических параметров множеству особей с каким-то иным набором генетических параметров, вследствие чего в дальнейшем генетически обусловленный потенциал личностного и общественного развития будет либо подавлен, либо освобождён культурой, изменившей свое качество вследствие этого нововведения. После этого некая новая культура может обрести устойчивость в преемственности поколений и под неё будет подстраиваться генетика населения .

Примером такого рода импульсного воздействия является крещение Руси и насаждение библейской культуры мощью “элитаризовавшегося” государства, под гнетом которой селекционеры - менеджеры и хозяева Библейского расового проекта - выводят породы от рождения безропотных рабов, положивших своему разуму - пусть даже и бессознательно - непреодолимыми границами необходимость поддержания своего невольничьего статуса. В России это процесс целенаправленной рабской селекции длится по настоящее время на протяжении 1000-летия от крещения Руси и достиг наибольшей силы в “золотой век” Екатерины II, вследствие чего во времена Николая I при осуществлении рекрутских наборов было отмечено массовое вырождение крепостных, по своим показателям уступавшим чудо-богатырям времен А.В.Суворова. Но к нашему времени этот процесс выведения и селекции расы рабов потерял устойчивость и разрушается.

Примером такого же рода импульсного воздействия является и культурная революция после 1917 г., в результате которой была уничтожена культурно-идеологическая основа для кланового разделения в СССР всякого народа на «большой народ» и его разнородные “элиты”, образующие собой «малый народ» в его составе, вследствие чего именно региональная цивилизация России первой вышла в Космос, разрешив все технические и организационные проблемы своими силами.

Этот взлёт был остановлен также импульсным воздействием на культуру - активным насаждением “культурного” употребления алкогольных (и прежде всего, слабоалкогольных) напитков и табакокурения: редкий фильм, начиная с конца 1930-х годов обходился без показа праздничных застолий с участием пьющих и курящих положительных героев, которые становились образцами для массового подражания молодежи.

· алкоголь вызывает мутации, вследствие чего поврежденные им гены передаются потомству, разрушая потенциал здоровья и личностного развития последующих поколений;

· помимо мутаций алкоголь способен вызывать сбои в отработке безошибочных самих по себе генетических программ как в организме самого пьющего, так и в процессе формирования плода в организме пьющей матери.

· для многих людей генетически - в процессе культурного пития без злоупотреблений - запрограммировано возникновение зависимости от потребления алкоголя, которая неизбежно перерастает в алкоголизм со свойственными ему спутниками: разрушением нейронных сетей головного мозга, деградацией личности, общим прогрессирующим ухудшением здоровья, генетическими нарушениями в потомстве и закреплением предрасположенности к алкоголизму на генетическом уровне.

Вследствие того, что алкоголь - мутагенное снадобье, а генетическая предрасположенность к возникновению зависимости от алкоголя - объективная данность, каждый, кто противится пропаганде и установлению как нормы жизни человека абсолютной трезвости в отношении алкоголя (а также и прочих дурманов, обладающих аналогичным более или менее ярко выраженным воздействием) - либо дурак, либо мерзавец, обрекающий множество людей в нескольких поколениях на ущербное существование, на пониженный потенциал их личностного развития, что понижает и потенциал общественного развития в целом, а также представляет угрозу для окружающих, когда во власти пьющего оказывается что-то ещё помимо его тела.

Поэтому всё, что было сказано об импульсном воздействии на культуру, прежде всего, касается возникновения и распространения атрибутов культуры, оказывающих непосредственное воздействие на генетику общества, несущего культуру.

В третьем случае , когда что-то в культуре многократно возникает и многократно исчезает при жизни одного поколения (чему примером чередование в наши дни моды на мини- и макси-юбки, на полную закрытость тела и оголённость, включая и оголённость его частей, традиционно почитаемых в качестве «интимных»), то для функционирования генетического механизма вида и его подгрупп это - высокочастотный шум, на который он просто не успевает реагировать. Но если в культуре с неким высокочастотным процессом связан какой-либо низкочастотный или импульсный процесс, обладающий влиянием в описанном ранее смысле, то генетический механизм обществ будет подстраиваться под эти низкочастотные и импульсные процессы .

Теперь снова вернемся к рассмотрению работы хромосомного аппарата , как одной из составляющих видового генетического механизма. Хромосомный аппарат многоклеточных в каждом биологическом виде включает в себя своё однозначно определённое количество своеобразно построенных хромосом. У всех двуполых видов, хромосомы объединены в пары; хромосомы, составляющую пару, называются гомологичными . В каждой паре одна хромосома получена из хромосомного аппарата отцовского организма, а другая из хромосомного аппарата материнского организма. За один и тот же признак в организме (или совокупность связанных признаков) отвечает какой-то ген (фрагмент хромосомы, несущий информацию, управляющую этим признаком ). Соответственно, каждый признак на уровне хромосом записан во всяком организме дважды: один раз в соответствующем ему гене одной хромосомы, второй раз в соответствующем ему гене парной хромосомы. Вследствие этого один и тот же признак может быть определён по-разному. Нормально однозначная определенность в строение организма вносится тем, что все гены и соответствующие им признаки объективно разделяются на :

· доминантные (сильные) - блокирующие действие альтернативных генов, задающих тот же признак. Доминантные гены, всегда проявляющиеся в строении организма (например, у человека карий цвет глаз - доминантный) вне зависимости от сочетания генов в паре хромосом.

· рецессивные (слабые) гены и признаки, не проявляющиеся в организме, если в хромосомном наборе присутствует альтернативный доминантный ген (например, у человека голубой цвет глаз - рецессивный). Рецессивные признаки проявляются в строении организма только, если оба определяющих их гена в паре хромосом одинаковые - рецессивные.

Кроме того, если какой-то ген в одной хромосоме оказывается поврежденным, больным, то в строении организма и его функционировании соответствующие признаки определяются не им, а здоровым геном парной хромосомы .

У человека пол определяется хромосомами, называемыми «X» и «Y» по их похожести на буквы латинского алфавита. Мужчина несет пару хромосом «XY», женщина - пару «XX». Вследствие этой особенности в организме мужчины, в отличие от организма женщины, не дублированы гены хромосомы «X» , по крайней мере, те, которым должна соответствовать отсутствующая ножка хромосомы «Y». Как следствие врожденная болезнь несвертываемость крови (к примеру, ею был болен цесаревич Алексей Николаевич), обусловленная больным геном в хромосоме «Х», у мужчин встречается гораздо чаще, нежели у женщин. Но вследствие дублирования всей информации хромосомы «Х» в женском организме, женщины редко болея ею сами, являются скрытными её распространительницами в обществе. Для того чтобы у женщины проявилась генетически обусловленная несвертываемость крови, необходимо, чтобы в обеих её хромосомах «ХХ» соответствующие гены были бы больными.

Эта особенность хромосомного аппарата, построенного на парности генов, отвечающих за каждый из признаков (или их взаимосвязанную совокупность), проявляется двояко в жизни общества особей вида «Человек разумный», несущих культуру. С одной стороны, в близкородственных браках выше статистика наследственных болезней, обусловленная тем, что в паре оба соответствующих болезни гена, полученные от одних и тех же близких родственников, оказываются больными

. С другой стороны, если какой-то признак, определённый как социально значимый и дающий вследствие этого преимущество той общности, в которой больше доля его носителей, обусловлен рецессивным геном, то если не известен способ, позволяющий обратить соотношение «рецессивность-доминантность» в его пользу, то единственный способ увеличить частотность проявления рецессивного признака в потомстве - создать условия для близкородственных браков: вплоть до единокровных братьев и сестер, и родителей с их же детьми (в разведении и селекции пород домашних животных целенаправленное скрещивание близкородственных особей называется «инбридинг»).

Но за попытку обрести какое-то преимущество над другими кланами и племенами путем культивирования инбридинга приходится платить наследственными болезнями, также сопутствующими совпадению в хромосомных парах накапливающихся в популяции больных генов

Но работа генетического механизма вида не сводится только к работе хромосомного аппарата, мутациям генов и их комбинаторике . Известно явление, получившее название «телегония» . Суть его зримо показывает такой пример. Если жеребец-зебра совокупится с кобылой-лошадью, то зачатие жеребенка невозможно вследствие того, что комплект хромосом в сперматозоидах, переданных кобыле, несовместим с комплектом хромосом в её яйцеклетке. Однако в результате случек этой кобылы с жеребцами-лошадьми у неё и её потомков могут рождаться жеребята - полосатенькие, как это свойственно зебрам.

Вследствие объективной возможности наследования по телегонии из селекционной работы уже на протяжении веков исключаются самки, хотя бы единожды совокупившиеся с самцами нежелательных селекционеру других пород, даже если за таким совокуплением не последовало зачатия и рождения нечистопородного потомства: тем самым заводчики породы исключают статистическую предопределённость появления в её потомстве вследствие телегонии признаков, свойственных нежелательным в их селекционной работе породам, что способно испортить ту породу, над развитием которой они работают.

С точки зрения вульгарного материализма, признающего в качестве материи только вещество и электромагнитное поле, явление телегонии необъяснимо (а поскольку попытки скрестить зебру с лошадью бывают нечасто, то о нём якобы можно забыть без ущерба для науки, сельскохозяйственной практики и половой жизни в обществе)

. Если же под биополем понимать набор общеприродных полей, промодулированных в системе кодирования соответственно несомой ими информации, которые порождает живущий организм , то, сталкиваясь с проявлениями телегонии в биосфере, остается признать, что:

Некоторая доля наследственной информации передаётся особям последующих поколений на основе биополей, которые замыкаются друг на друга в процессе совокуплений особей старших поколений; передача наследственной информации через биополя имеет место даже вне зависимости от того возможно ли в принципе зачатие в таком совокуплении либо же нет.

Но телегония не единственное явление, связанное с работой генетического механизма биологического вида в целом, обусловленное передачей информации на основе биополей. Сообщалось об опытах, в которых контрольная популяция лабораторных белых мышей на протяжении нескольких поколений подвергалась воздействию мутагенного фактора (алкоголя). В результате в ней резко возрастала доля генетически ущербных особей. Те особи, которые не утрачивали способности к размножению под воздействием мутагенного фактора, также давали генетически ущербное потомство, пока вся популяция в той или иной степени не оказывалась генетически ущербной. И казалось бы, если исходить из статистико-механистических традиционных представлений о комбинаторике в работе хромосомного аппарата, такое положение должно было сохраняться в преемственности поколений и после снятия воздействия мутагенного фактора. Но после снятия воздействия мутагенного фактора спустя какое-то время оказывалось, что мыши с неоспоримо искалеченным в прошлом хромосомным аппаратом начинали давать генетически безупречные линии потомства.

То есть общевидовой генетический механизм обладает способностью исправлять накопившиеся ошибки в работе хромосомного аппарата, воздействуя на синтез молекул генов через биополевые структуры , свойственные биологическому виду в целом.

Вся информация, передаваемая от родителей детям генетически, представляет собой многокомпонентную информационную систему. Её компоненты разного функционального назначения должны быть согласованы между собой. Если в ней возникают какие-то рассогласования, то это подобно тому, что вы читаете учебник по химии и в одном из его разделов встречаете уведомление, что какие-то аспекты рассматриваемого вопроса и связанные с ним другие вопросы изложены в другом параграфе учебника на странице номер такой-то. Вы открываете ту страницу и обнаруживаете, что в типографии ошиблись и в учебник по химии вклеили какое-то количество страниц из учебника по географии, и они также имеют ссылки на другие страницы учебника по географии. В итоге, пользуясь таким учебником, невозможно узнать ни химии, ни географии.

Если подобное случается с врожденной информацией, унаследованной какой-либо особью биологического вида в естественной для него среде обитания, то эта особь в сопоставлении её с другими особями вида имеет пониженные шансы выжить в ходе естественного отбора, имеющего место в жизни биоценоза. Вследствие этого популяции в биоценозах имеют в их составе относительно малочисленную долю особей, обладающих внутренне конфликтной врожденной информационной системой, обусловленной генетикой.

Из числа атрибутов культуры, которые вредят развитию плода даже, если его генотип не отягощен мутациями и взаимной несогласованностью различных его информационных модулей, следует назвать всё тот же алкоголь и курение. Пьющие и курящие матери и повзрослевшие дочери некогда куривших матерей значительно чаще рожают недоношенных младенцев, в их потомстве значительно чаще встречаются такие недуги как детский церебральный паралич и рассеянный склероз, очень плохо поддающиеся лечению средствами нынешней традиционной медицины, не говоря уж о более распространённых и менее тяжелых болезнях.

Однако каждая знающая о такого рода воздействии алкоголя и табака дрянь надеется, что её дитя подобная беда минует даже, если она будет продолжать употреблять “в меру” слабоалкогольные напитки или курить в период жизни перед зачатием и во время беременности: в результате в обществе складывается статистика рождений детей с патологией, обусловленной пристрастиями матерей к курению и выпивке “в меру”; то же касается и отцов. Совокупная же статистика, как периодически сообщают средства массовой информации, такова, что ныне только один из десяти младенцев в России рождается без какой-либо патологии.

При этом и в табачной рекламе есть убийственное умолчание : реклама сопровождается надписью о том, что «Минздрав предупреждает: курение опасно для Вашего здоровья», но молчит о том, что курение опасно для здоровья ваших потомков, и оно - в отличие от вашего - не является вашей собственностью . КУРЯ И ВЫПИВАЯ, ВЫ РАЗРУШАЕТЕ ТО, ЧТО ВАМ НЕ ПРИНАДЛЕЖИТ.

Но есть и атрибуты культуры, которые представляются невинными, в отличие от плохо проверенных медицинских снадобий, алкоголя, табака и прочих наркотиков, хотя также способны оказать поражающее массовое воздействие на организмы матерей и плода. Это прежде всего косметика: последствия повседневного применения косметических снадобий, впитывающихся через кожу в организм женщины, в условиях нынешней техносферы во многих случаях непредсказуемы . Ошибка косметической фирмы или умышленное вредительство со стороны маньяка-химика из состава её персонала может иметь последствия еще более тяжкие, чем это показал в прошлом талидомид. Сюда же следует отнести и многие пищевые консерванты и наполнители: их обилие и разнообразие в принципе способно привести к тому, что даже безопасные в отдельности сами по себе, они в организме человека в каких-то сочетаниях будут оказывать мутагенное или угнетающее воздействие на генетический механизм, что будет иметь неблагоприятные последствия для потомства.

Потому, чтобы без боли и стыда смотреть в глаза своим детям и внукам, лучше избегать того, что способно оказать мутагенное воздействие или нарушить отработку безупречной самой по себе генетической программы: и это касается как мужчин, так и женщин. Проблемы, обусловленные нарушениями в работе генетического механизма, гораздо легче предотвратить, нежели преодолеть. Если и не мгновенно, то в большинстве случаев их можно предотвратить в течение репродуктивного периода жизни, а, если они возникли, то преодолевать их придется потомкам в преемственности нескольких поколений, и вряд ли они найдут слова благодарности своим предкам, создавшим эти проблемы для них.

В реальной истории, если и не все индивиды, то общества в целом имели некоторое представление об обусловленности многих черт жизни наследственностью и об обратном влиянии образа жизни, культуры - на наследственность . Такие словосочетания как «голос крови», «полукровка», «не из родни, а в родню», «ни в мать, ни в отца, а в проезжего молодца», «дурная наследственность», «девочку испортить», «выродок» и т.п. появились задолго до того, как Георг Иоганн Мендель в 1866 году на основе наблюдения за цветами в монастырском саду и статистического анализа изменчивости сформулировал законы наследования признаков

, и последующие естествоиспытатели объяснили механизм их действия на основе работы хромосомного аппарата.

Генетика - наука, изучающая наследственность и изменчивость организмов.
Наследственность - способность организмов передавать из поколения в поколение свои признаки (особенности строения, функций, развития).
Изменчивость - способность организмов приобретать новые признаки. Наследственность и изменчивость - два противоположных, но взаимосвязанных свойства организма.

Наследственность

Основные понятия
Ген и аллели. Единицей наследственной информации является ген.
Ген (с точки зрения генетики) - участок хромосомы, определяющий развитие у организма одного или нескольких признаков.
Аллели - различные состояния одного и того же гена, располагающиеся в определённом локусе (участке) гомологичных хромосом и определяющие развитие одного какого-то признака. Гомологичные хромосомы имеются только в клетках, содержащих диплоидный набор хромосом. Их нет в половых клетках (гаметах) эукариот и у прокариот.

Признак (фен) - некоторое качество или свойство, по которому можно отличить один организм от другого.
Доминирование - явление преобладания у гибрида признака одного из родителей.
Доминантный признак - признак, проявляющийся в первом поколении гибридов.
Рецессивный признак - признак, внешне исчезающий в первом поколении гибридов.

Доминантные и рецессивные признаки у человека

Признаки
доминантные	рецессивные
Карликовость	Нормальный рост
Полидактилия (многопалость)	Норма
Курчавые волосы	Прямые волосы
Не рыжие волосы	Рыжие волосы
Раннее облысение	Норма
Длинные ресницы	Короткие ресницы
Крупные глаза	Маленькие глаза
Карие глаза	Голубые или серые глаза
Близорукость	Норма
Сумеречное зрение (куриная слепота)	Норма
Веснушки на лице	Отсутствие веснушек
Нормальная свёртываемость крови	Слабая свёртываемость крови (гемофилия)
Цветовое зрение	Отсутствие цветового зрения (дальтонизм)

Доминантный аллель - аллель, определяющий доминантный признак. Обозначается латинской прописной буквой: А, B, С, … .
Рецессивный аллель - аллель, определяющий рецессивный признак. Обозначается латинской строчной буквой: а, b, с, … .
Доминантный аллель обеспечивает развитие признака как в гомо-, так и в гетерозиготном состоянии, рецессивный аллель проявляется только в гомозиготном состоянии.
Гомозигота и гетерозигота. Организмы (зиготы) могут быть гомозиготными и гетерозиготными.
Гомозиготные организмы имеют в своем генотипе два одинаковых аллеля - оба доминантные или оба рецессивные (АА или аа).
Гетерозиготные организмы имеют один из аллелей в доминантной форме, а другой - в рецессивной (Аа).
Гомозиготные особи не дают расщепления в следующем поколении, а гетерозиготные дают расщепление.
Разные аллельные формы генов возникают в результате мутаций. Ген может мутировать неоднократно, образуя много аллелей.
Множественный аллелизм - явление существования более двух альтернативных аллельных форм гена, имеющих различные проявления в фенотипе. Два и более состояний гена возникают в результате мутаций. Ряд мутаций вызывает появление серии аллелей (А, а1, а2, …, аn и т. д.), которые находятся в разных доминантно-рецессивных отношениях друг к другу.
Генотип - совокупность всех генов организма.
Фенотип - совокупность всех признаков организма. К ним относятся морфологические (внешние) признаки (цвет глаз, окраска цветков), биохимические (форма молекулы структурного белка или фермента), гистологические (форма и размер клеток), анатомические и т. д. С другой стороны, признаки можно разделить на качественные (цвет глаз) и количественные (масса тела). Фенотип зависит от генотипа и условий внешней среды. Он развивается в результате взаимодействия генотипа и условий внешней среды. Последние в меньшей степени влияют на качественные признаки и в большей степени - на количественные.
Скрещивание (гибридизация). Одним из основных методов генетики является скрещивание, или гибридизация.
Гибридологический метод - скрещивание (гибридизация) организмов, отличающихся друг от друга по одному или нескольким признакам.
Гибриды - потомки от скрещиваний организмов, отличающихся друг от друга по одному или нескольким признакам.
В зависимости от числа признаков, по которым различаются между собой родители, выделяют разные виды скрещивания.
Моногибридное скрещивание - скрещивание, при котором родители различаются только по одному признаку.
Дигибридное скрещивание - скрещивание, при котором родители различаются по двум признакам.
Полигибридное скрещивание - скрещивание, при котором родители различаются по нескольким признакам.
Для записи результатов скрещиваний используются следующие общепринятые обозначения:
Р - родители (от лат. parental - родитель);
F - потомство (от лат. filial - потомство): F 1 - гибриды первого поколения - прямые потомки родителей Р; F 2 - гибриды второго поколения - потомки от скрещивания между собой гибридов F 1 и т. д.
♂ - мужская особь (щит и копьё - знак Марса);
♀ - женская особь (зеркало с ручкой - знак Венеры);
X - значок скрещивания;
: - расщепление гибридов, разделяет цифровые соотношения отличающихся (по фенотипу или генотипу) классов потомков.
Гибридологический метод был разработан австрийским естествоиспытателем Г. Менделем (1865). Он использовал самоопыляющиеся растения гороха садового. Мендель провёл скрещивание чистых линий (гомозиготных особей), отличающихся друг от друга по одному, двум и более признакам. Им были получены гибриды первого, второго и т. д. поколений. Полученные данные Мендель обработал математически. Полученные результаты были сформулированы в виде законов наследственности.

Законы Г. Менделя

Первый закон Менделя. Г. Мендель скрестил растения гороха с жёлтыми семенами и растения гороха с зелёными семенами. И те и другие были чистыми линиями, то есть гомозиготами.

Первый закон Менделя - закон единообразия гибридов первого поколения (закон доминирования): при скрещивании чистых линий у всех гибридов первого поколения проявляется один признак (доминантный).
Второй закон Менделя. После этого Г. Мендель скрестил между собой гибридов первого поколения.

Второй закон Менделя - закон расщепления признаков: гибриды первого поколения при их скрещивании расщепляются в определённом числовом соотношении: особи с рецессивным проявлением признака составляют 1/4 часть от общего числа потомков.

Расщепление - явление, при котором скрещивание гетерозиготных особей приводит к образованию потомства, часть которого несёт доминантный признак, а часть - рецессивный. В случае моногибридного скрещивания это соотношение выглядит следующим образом: 1АА:2Аа:1аа, то есть 3:1 (в случае полного доминирования) или 1:2:1 (при неполном доминировании). В случае дигибридного скрещивания - 9:3:3:1 или (3:1) 2 . При полигибридном - (3:1) n .
Неполное доминирование. Доминантный ген не всегда полностью подавляет рецессивный ген. Такое явление называется неполным доминированием . Примером неполного доминирования является наследование окраски цветков ночной красавицы.

Цитологические основы единообразия первого поколения и расщепления признаков во втором поколении состоят в расхождении гомологичных хромосом и образовании гаплоидных половых клеток в мейозе.
Гипотеза (закон) чистоты гамет гласит: 1) при образовании половых клеток в каждую гамету попадает только один аллель из аллельной пары, то есть гаметы генетически чисты; 2) у гибридного организма гены не гибридизуются (не смешиваются) и находятся в чистом аллельном состоянии.
Статистический характер явлений расщепления. Из гипотезы чистоты гамет следует, что закон расщепления есть результат случайного сочетания гамет, несущих разные гены. При случайном характере соединения гамет общий результат оказывается закономерным. Отсюда следует, что при моногибридном скрещивании отношение 3:1 (в случае полного доминирования) или 1:2:1 (при неполном доминировании) следует рассматривать как закономерность, основанную на статистических явлениях. Это касается и случая полигибридного скрещивания. Точное выполнение числовых соотношений при расщеплении возможно лишь при большом количестве изучаемых гибридных особей. Таким образом, законы генетики носят статистический характер.
Анализ потомства. Анализирующее скрещивание позволяет установить, гомозиготен или гетерозиготен организм по доминантному гену. Для этого скрещивают особь, генотип которой следует определить, с особью, гомозиготной по рецессивному гену. Часто скрещивают одного из родителей с одним из потомков. Такое скрещивание называется возвратным .
В случае гомозиготности доминантной особи расщепления не произойдёт:

В случае гетерозиготности доминантной особи произойдёт расщепление:

Третий закон Менделя. Г. Мендель провёл дигибридное скрещивание растений гороха с жёлтыми и гладкими семенами и растений гороха с зелёными и морщинистыми семенами (и те и другие – чистые линии), а затем скрестил их потомков. В результате им было установлено, что каждая пара признаков при расщеплении в потомстве ведёт себя так же, как при моногибридном скрещивании (расщепляется 3:1), то есть независимо от другой пары признаков.

Третий закон Менделя - закон независимого комбинирования (наследования) признаков: расщепление по каждому признаку идёт независимо от других признаков.

Цитологической основой независимого комбинирования является случайный характер расхождения гомологичных хромосом каждой пары к разным полюсам клетки в процессе мейоза независимо от других пар гомологичных хромосом. Этот закон справедлив только в том случае, когда гены, отвечающие за развитие разных признаков, находятся в разных хромосомах. Исключения составляют случаи сцепленного наследования.

Сцепленное наследование. Нарушение сцепления

Развитие генетики показало, что не все признаки наследуются в соответствии с законами Менделя. Так, закон независимого наследования генов справедлив только для генов, расположенных в разных хромосомах.
Закономерности сцепленного наследования генов были изучены Т. Морганом и его учениками в начале 20-х гг. XX в. Объектом их исследований являлась плодовая мушка дрозофила (срок её жизни невелик, и за год можно получить несколько десятков поколений, её кариотип составляют всего четыре пары хромосом).
Закон Моргана: гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются преимущественно вместе.
Сцепленные гены - гены, лежащие в одной хромосоме.
Группа сцепления - все гены одной хромосомы.
В некотором проценте случаев сцепление может нарушаться. Причина нарушения сцепления - кроссинговер (перекрёст хромосом) - обмен участками хромосом в профазе I мейотического деления. Кроссинговер приводит к генетической рекомбинации . Чем дальше друг от друга расположены гены, тем чаще между ними происходит кроссинговер. На этом явлении основано построение генетических карт - определение последовательности расположения генов в хромосоме и примерного расстояния между ними.

Генетика пола

Аутосомы - хромосомы, одинаковые у обоих полов.
Половые хромосомы (гетерохромосомы) - хромосомы, по которым мужской и женский пол отличаются друг от друга.
В клетке человека содержится 46 хромосом, или 23 пары: 22 пары аутосом и 1 пара половых хромосом. Половые хромосомы обозначают как X- и Y-хромосомы. Женщины имеют две X-хромосомы, а мужчины одну Х- и одну Y-хромосому.
Существует 5 типов хромосомного определения пола.

Типы хромосомного определения пола

Тип	Примеры
♀ XX, ♂ ХY	Характерен для млекопитающих (в том числе и для человека), червей, ракообразных, большинства насекомых (в том числе для дрозофил), большинства земноводных, некоторых рыб
♀ ХY, ♂ XX	Характерен для птиц, пресмыкающихся, некоторых земноводных и рыб, некоторых насекомых (чешуекрылые)
♀ XX, ♂ Х0	Встречается у некоторых насекомых (прямокрылые); 0 обозначает отсутствие хромосом
♀ Х0, ♂ XX	Встречается у некоторых насекомых (равнокрылые)
гапло-диплоидный тип (♀ 2n, ♂ n)	Встречается, например, у пчёл и муравьёв: самцы развиваются из неоплодотворённых гаплоидных яйцеклеток (партеногенез), самки - из оплодотворённых диплоидных.

Наследование, сцепленное с полом - наследование признаков, гены которых находятся в Х- и Y-хромосомах. В половых хромосомах могут находиться гены, не имеющие отношения к развитию половых признаков.
При сочетании XY большинство генов, находящихся в X-хромосоме, не имеют аллельной пары в Y-хромосоме. Также гены, расположенные в Y-хромосоме, не имеют аллелей в X-хромосоме. Такие организмы называются гемизиготными . В этом случае проявляется рецессивный ген, имеющийся в генотипе в единственном числе. Так X-хромосома может содержать ген, вызывающий гемофилию (пониженную свёртываемость крови). Тогда все мужские особи, получившие эту хромосому, будут страдать этим заболеванием, так как Y-хромосома не содержит доминантного аллеля.

Генетика крови

По системе АВ0 у людей 4 группы крови. Группа крови определяется геном I. У человека группу крови обеспечивают три гена IА, IВ, I0. Два первых кодоминантны по отношению друг к другу, и оба доминантны по отношению к третьему. В результате у человека по генетике 6 групп крови, а по физиологии - 4.

I группа	0	I 0 I 0	гомозигота
II группа	А	I А I А	гомозигота
II группа	А	I А I 0	гетерозигота
III группа	В	I В I В	гомозигота
III группа	В	I В I 0	гетерозигота
IV группа	АВ	I А I В	гетерозигота

У разных народов соотношение групп крови в популяции различно.

Распределение групп крови по системе АВ0 у разных народов,%

Кроме того, кровь разных людей может отличаться резус-фактором. Кровь может иметь положительный резус-фактор (Rh +) или отрицательный резус-фактор (Rh -). У разных народов это соотношение различается.

Распределение резус-фактора у разных народов,%

Народность	Резус-положительные	Резус-отрицательные
Австралийские аборигены	100	0
Американские индейцы	90–98	2–10
Арабы	72	28
Баски	64	36
Китайцы	98–100	0–2
Мексиканцы	100	0
Норвежцы	85	15
Русские	86	14
Эскимосы	99–100	0–1
Японцы	99–100	0–1

Резус-фактор крови определяет ген R. R + дает информацию о выработке белка (резус-положительный белок), а ген R – не даёт. Первый ген доминирует над вторым. Если Rh + кровь перелить человеку с Rh – кровью, то у него образуются специфические агглютинины, и повторное введение такой крови вызовет агглютинацию. Когда у Rh – женщины развивается плод, унаследовавший у отца положительный резус, может возникнуть резус-конфликт. Первая беременность, как правило, заканчивается благополучно, а повторная - заболеванием ребёнка или мертворождением.

Взаимодействие генов

Генотип - это не просто механический набор генов. Это исторически сложившаяся система из взаимодействующих между собой генов. Точнее, взаимодействуют не сами гены (участки молекул ДНК), а образуемые на их основе продукты (РНК и белки).
Взаимодействовать могут как аллельные гены, так и неаллельные.
Взаимодействие аллельных генов: полное доминирование, неполное доминирование, кодоминирование.
Полное доминирование - явление, когда доминантный ген полностью подавляет работу рецессивного гена, в результате чего развивается доминантный признак.
Неполное доминирование - явление, когда доминантный ген не полностью подавляет работу рецессивного гена, в результате чего развивается промежуточный признак.
Кодоминирование (независимое проявление) - явление, когда в формировании признака у гетерозиготного организма участвуют обе аллели. У человека серией множественных аллелей представлен ген, определяющий группу крови. При этом гены, обусловливающие группы крови А и B, являются кодоминантными по отношению друг к другу, и оба доминантны по отношению к гену, определяющему группу крови 0.
Взаимодействие неаллельных генов: кооперация, комплементарность, эпистаз и полимерия.
Кооперация - явление, когда при взаимном действии двух доминантных неаллельных генов, каждый из которых имеет своё собственное фенотипическое проявление, происходит формирование нового признака.
Комплементарность - явление, когда признак развивается только при взаимном действии двух доминантных неаллельных генов, каждый из которых в отдельности не вызывает развитие признака.
Эпистаз - явление, когда один ген (как доминантный, так и рецессивный) подавляет действие другого (неаллельного) гена (как доминантного, так и рецессивного). Ген-подавитель (супрессор) может быть доминантным (доминантный эпистаз) или рецессивным (рецессивный эпистаз).
Полимерия - явление, когда несколько неаллельных доминантных генов отвечают за сходное воздействие на развитие одного и того же признака. Чем больше таких генов присутствует в генотипе, тем ярче проявляется признак. Явление полимерии наблюдается при наследовании количественных признаков (цвет кожи, вес тела, удойность коров).
В противоположность полимерии наблюдается такое явление, как плейотропия - множественное действие гена, когда один ген отвечает за развитие нескольких признаков.

Хромосомная теория наследственности

Основные положения хромосомной теории наследственности:

ведущую роль в наследственности играют хромосомы;
гены расположены в хромосоме в определённой линейной последовательности;
каждый ген расположен в определённом месте (локусе) хромосомы; аллельные гены занимают одинаковые локусы в гомологичных хромосомах;
гены гомологичных хромосом образуют группу сцепления; число их равно гаплоидному набору хромосом;
между гомологичными хромосомами возможен обмен аллельными генами (кроссинговер);
частота кроссинговера между генами пропорциональна расстоянию между ними.

Нехромосомное наследование

Согласно хромосомной теории наследственности ведущую роль в наследственности играют ДНК хромосом. Однако ДНК содержатся также в митохондриях, хлоропластах и в цитоплазме. Нехромосомные ДНК называются плазмидами . Клетки не имеют специальных механизмов равномерного распределения плазмид в процессе деления, поэтому одна дочерняя клетка может получить одну генетическую информацию, а вторая - совершенно другую. Наследование генов, содержащихся в плазмидах, не подчиняется менделевским закономерностям наследования, а их роль в формировании генотипа ещё мало изучена.