2.21 : Наследование

Новаторская работа Грегора Менделя о принципах передачи наследственных признаков фундаментально изменила наше понимание того, как признаки передаются из поколения в поколение. Его эксперименты с растениями гороха заложили основу для открытия генов - дискретных единиц внутри организмов, которые контролируют наследственность.

Каждый ген существует в паре, и сочетание этих генов от обоих родителей формирует генотип индивидуума. Этот генотип является планом потенциальных признаков. Примерами признаков генотипа являются группа крови, цвет глаз и наличие наследственных заболеваний. Например, гены, унаследованные от родителей, могут определять, какие у человека глаза - карие, голубые или зеленые. Фенотип - это наблюдаемые характеристики организма, такие как внешний вид и поведение, которые являются результатом как генетических особенностей, так и влияния окружающей среды. Такие факторы, как питание и климат, могут влиять на эти характеристики.

В модели Менделя концепция доминирования играет решающую роль в экспрессии генов. Доминантные гены маскируют эффекты других в парах, где два гена различаются. Например, у людей ген карих глаз доминирует над геном голубых глаз. В результате ребенок, унаследовавший ген карих глаз от одного родителя и ген голубых глаз от другого, обычно будет иметь карие глаза. Однако, если оба родителя, несмотря на то, что у них самих карие глаза, несут рецессивный ген голубых глаз, у них может родиться голубоглазый ребенок.

Этот принцип распространяется и на другие физические черты. Например, вьющиеся волосы являются доминирующей чертой над прямыми волосами. Это означает, что если ребенок получает хотя бы один ген вьющихся волос от любого из родителей, у ребенка, скорее всего, будут вьющиеся волосы, независимо от другого гена.

Однако не все черты следуют таким простым схемам наследования. Психологические характеристики, такие как интеллект, темперамент и предрасположенность к определенному поведению, находятся под влиянием множества генов, каждый из которых вносит вклад в формирование одного признака. Каждый ген имеет небольшой аддитивный эффект, что способствует огромному разнообразию, наблюдаемому в человеческих личностях и поведении. Такая сложность затрудняет прогнозирование психологических черт, основанное исключительно на родительских генах.

Подробное объяснение экспрессии генов не заканчивается только генетическим кодом; оно распространяется на область эпигенетики - сложного слоя, который модулирует активность генов без изменения самой последовательности ДНК. Этот дополнительный регуляторный механизм крайне важен для понимания того, как гены по-разному экспрессируются в разных клетках и на разных стадиях развития.