Методы изучения наследственности

Для изучения наследственности по М. Котову (1997) используются сле­дующие методы: гибридологический, цитологический, биохимический, биофизический, математический и сочетание перечисленных методов в разных вариантах.

Гибридологический метод, получивший название генетического анализа, изучает характер наследования признаков по потомству. Гибридологическим анализом устанавливается степень родства изучаемых растений по сходству признаков у родителей и детей в ряду поколений. Генеалогический метод – один из вариантов генетического анализа. Этот метод имеет большое значение при изучении наследственности человека, а также долго живущих и поздно вступающих в репродуктивную фазу организмов.

Цитологическим анализом устанавливаются клеточные структуры с наследственным материалом, количество и строение хромосом, место лока­лизации в хромосомах участков с разной активностью. Этот метод возник и совершенствовался параллельно с генетическим анализом.

Биохимическим методом анализируются строение и свойства наслед­ственного вещества (нуклеиновых кислот), их функциональная неоднород­ность (триплетный код), продукты функционирования генов (ферменты). Этот метод в сочетании с гибридологическим и цитологическим используется для детального изучения процессов, происходящих в клетках при размножении и онтогенезе.

Из биофизических методов наиболее эффективным оказался метод ра­диоавтографии, позволивший изучить тонкую структуру молекулы ДНК и принцип её удвоения.

Математические методы широко используются для оценки различ­ных генетических параметров, построения моделей поведения генотипов, распознавания образов при расшифровке строения генов.

2. ПОНЯТИЕ ОБ ИЗМЕНЧИВОСТИ

Одно из важнейших проявлений жизни – изменчивость организмов, которая всегда сопровождает их размножение. Изменчивость выражается в различиях между особями по признакам тела или отдельных его органов (размеры, форма, окраска) и функций.

Изменчивостью называют различия признаков и свойств между дву­мя или группой особей, предками и потомками одного и того же или разных видов растений и животных.

Вид – совокупность организмов, характеризующаяся общностью происхождения и исторического развития, систем приспособления и воспроизводства, и занимающих определенную территорию.

Свойство организмов одного вида обеспечивать в ряду поколений материальную и функциональную неоднородность называется внутривидовой изменчивостью. Чем разнообразнее лесорастительные условия (включая климатические), в которых растет вид, тем шире внутривидовая изменчивость. Группа особей одного вида, сходная по каким-то генетически обусловленным признакам и отличающаяся по ним от других групп, называется внутривидовым таксоном.

В соответствии с этим изменчивость организмов выражается в двух видах: генотипической и модификационной.

Генотипическая изменчивость или наследование выражается изме­нением клеточных структур, обеспечивающих воспроизведение новообразо­ваний, с изменением генотипа организма. Генотипическая изменчивость де­лится на комбинационную и мутационную.

Комбинационная или гибридная изменчивость характеризуется появ­лением новообразований в результате сочетания и взаимодействия генов ро­дительских форм. Хотя новых генов при комбинационной изменчивости не возникает.

Мутационная изменчивость, мутации (от лат. mutatio – изменение, перемена) вызывает структурные изменения генов и хромосом, ведущие к появлению на них наследственных признаков и свойств организма. Процесс возникновения мутаций называется мутагенезом, который делится на есте­ственный, спонтанный и искусственный или индуцированный. Мутации представляют важнейший источник наследственной изменчивости.

Модификационная (фенотипическая) или ненаследственная изменчи­вость не вызывает изменений генотипа. она связана с реакцией одного и того же генотипа на изменение внешних условий, в которых протекает раз­витие организмов и которые создают различия в формах его проявления.

Коррелятивная изменчивость (соотносительная) – это взаимосвязь изменения одних признаков с одновременным изменением других. Напри­мер, у большинства видов древесных растений с повышением линейного роста

увеличивается диаметр, но у некоторых видов и форм при небольшой высоте отмечается усиленный рост по диаметру.

С.А. Мамаев (1973) делит изменчивость древесных растений на два типа: внутривидовую (межпопуляционную) и внутриорганизменную вну­трипопуляционную или эндогенную.