Что такое гены? Понятие, разновидности, мутации и наследственность

Содержание

1. Генетическая наследственность
2. Доминирование
3. Генетические разновидности
4. Генетические мутации

Гены представляют собой участки ДНК, расположенные на хромосомах, 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 – генная теория, 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 трaнcкрибирована в процессе, называемом трaнcкрипцией ДНК. Этот процесс происходит в ядре наших клеток. Фактическое производство белка происходит в цитоплазме наших клеток посредством процесса, называемого трaнcляцией.

Генетическая наследственность

Гены наследуются как при бесполом размножении, так и при пoлoвoм. При бесполом размножении потомки генетически идентичны одному родителю. Примеры такого типа воспроизведения включают почкование, регенерацию и партеногенез. Пoлoвoе размножение включает в себя совокупность мужских и женских пoлoвых клеток, которые сливаются, чтобы сформировать отдельный живой организм. Черты, представленные у этих потомков, передаются независимо друг от друга и могут быть результатом нескольких типов наследования.

Доминирование

Основная статья: Доминирование генов: полное, неполное и кодоминирование.

Различают различные формы взаимоотношений между аллелями:

• Полное доминирование: один аллель определенного гена является доминирующим и полностью маскирует другой аллель.
• Неполное доминирование: ни один аллель полностью не доминирует над другим, что приводит к фенотипу, который представляет собой смесь хаpaктеристик обоих родителей.
• Кодоминирование: признаки обоих аллелей полностью выражены.

Не все признаки определяются одним геном. Некоторые признаки определяются множеством генами и известны как полигенные признаки. Некоторые гены располагаются на пoлoвых хромосомах, и такое наследование связывается с полом. Существует ряд заболеваний, вызванных аномальными пoлoвыми генами, включая гемофилию и дальтонизм.

Генетические разновидности

Генетические разновидности – это изменение генов, происходящих у организмов в популяции. Это изменение обычно происходит посредством мутации ДНК, потока генов (перемещение генов из одной популяции в другую) и пoлoвoго размножения. В нестабильных условиях обитания, популяции с генетической изменчивостью обычно способны лучше адаптироваться к окружающей среде, чем те, которые не содержат генетических разновидностей.

Генетические мутации

Мутации генов представляют собой изменение последовательности нуклеотидов в ДНК. Это изменение может влиять на одну нуклеотидную пару или более крупные сегменты хромосомы. Изменение последовательностей сегментов гена чаще всего приводит к нефункционирующим белкам. Некоторые мутации могут привести к заболеваниям, в то время как другие могут не оказывать негативного влияния на особь или даже способны принести ей пользу. Тем не менее, другие мутации приводят к уникальным особенностям, таким как ямочки, веснушки и разноцветные глаза.

Генетические мутации чаще всего являются результатом факторов окружающей среды (химические вещества, радиация, ультрафиолетовое излучение) или ошибок, возникающих при делении клеток (митоз и мейоз).