Наследственность что это такое в биологии
Наследственность и изменчивость – свойства организмов
Содержание:
Наследственность — устойчивое свойство живых организмов, способность передавать свои признаки и особенности индивидуального развития следующему поколению.
Изменчивостью называют способность живых существ приобретать новые признаки. Они появляются уже в процессе индивидуального развития. Одна из причин — влияние условий окружающей среды. Изменчивость может носить:
Наследственная изменчивость связана с преобразованиями в ДНК и РНК. Генотипическая изменчивость проявляется в двух видах — мутационной и комбинативной. В основе последней лежит половой процесс. Комбинативная изменчивость обеспечила появление в процессе эволюции огромного разнообразия генотипов.
Мутационная изменчивость носит спонтанный характер. Внезапно возникают изменения в отдельных генах, целых хромосомах. Эти процессы носят индивидуальный характер. Также мутации делят по месту происхождения на соматические (в клетках органов тела), генеративные (в половых клетках).
Как показывают исследования и наблюдения, с мутациями связаны определенные опасности. Только небольшое количество изменений оказывается в итоге полезным. Поэтому, такое большое внимание в генетике и медицине уделяется мутагенным факторам, их выявлению и предупреждению вредного воздействия.
Характер изменений генотипа позволил ученым выделить три вида — генные, хромосомные и геномные мутации. Генные связаны с изменением последовательности нуклеотидов в одном гене. Это сказывается на синтезе белков и обмене веществ.
При хромосомных мутациях изменения затрагивают несколько генов. Происходит удвоение (дупликация), выпадение (делеция), поворот (инверсия), обмен (транслокация) участков хромосом.
Геномная мутация приводит к изменению числа хромосом в генотипе отдельной особи. Кратное увеличение количества хромосом — полиплоидия. Добавление одной или другого числа хромосом — анеуплоидия.
Ненаследственная, фенотипическая или модификационная изменчивость возникает под влиянием факторов окружающей среды. Изменения не затрагивают материальные носители наследственных признаков. Далее перечислены основные признаки модификационной изменчивости.
Характеристки модификационной изменчивости:
Как показали исследования, изменения проявляются в определенных условиях.
Модификационная изменчивость позволяет лучше приспособиться к окружающей среде, мутационная — поставляет материал для эволюции видов.
Что такое наследственность?
Сможет ли в семье кареглазых родителей родиться голубоглазый малыш? Чтобы не гадать на кофейной гуще, достаточно подробнее изучить особенности наследственности генов. Что такое наследственность, как сочетание генов может повлиять на характер и внешность ребенка — попытаемся разобраться в основах генетики вместе.
Что такое наследственность
Наследственность — это умение организма передавать потомкам собственные признаки и особенности развития или свойство быть похожим на родителей. Например, ребенок может перенять определенные черты характера, внешности, задатки, тип обмена веществ и заболевания родителей — любые признаки, характерные для данного биологического вида. Все это возможно благодаря молекулам ДНК — генетическому материалу клеточных организмов. В то же время каждый отдельный индивид всегда имеет и собственные отличительные признаки и особенности.
Краткая история генетики — науки о наследственности
Сейчас благодаря развитию генетики мы знаем главные качества наследственности, можем разобраться в ее свойствах и закономерностях.
Виды генетики
Генетику человека разделяют на несколько разделов:
Виды наследственности
Ядерная или хромосомная наследственность человека
Этот вид наследственности связан с передачей наследственных признаков, расположенных в хромосомах ядра.
Критерии типов ядерной наследственности:
Цитоплазматическая или нехромосомная наследственность
Эта наследственность осуществляется с помощью молекул ДНК, находящихся вне хромосом, в пластидах и митохондриях.
Наследственность и заболевания
Часто вместе с чертами характера и особенностями внешности детям от родителей передаются и многие заболевания. Вероятность развития болезни у ребенка увеличивается, если наследуется от обоих родителей. А избежать этого стало возможно благодаря специальным генетическим исследованиям. Все генетические заболевания разделяют на следующие группы:
Таким образом, факторы окружающей среды могут послужить триггерами, а вовлеченные гены могут повысить шанс человека заболеть. Сюда относится большинство психических заболеваний.
Основные генетические понятия. Закономерности наследственности. Генетика человека.
Генетика и селекция
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
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.
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 |
| I А I 0 | гетерозигота | ||
| III группа | В | I В I В | гомозигота |
| 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,%
| Народность | 0 (I) | A (II) | B (III) | AB (IV) |
| Австралийцы | 54,3 | 40,3 | 3,8 | 1,6 |
| Англичане | 43,5 | 44,7 | 8,6 | 3,2 |
| Арабы | 44 | 33 | 17,7 | 5,3 |
| Венгры | 29,9 | 45,2 | 17 | 7,9 |
| Голландцы | 46,3 | 42,1 | 8,5 | 3,1 |
| Индийцы | 30,2 | 24,5 | 37,2 | 8,1 |
| Китайцы | 45,5 | 22,6 | 25 | 6,9 |
| Русские | 32,9 | 35,8 | 23,2 | 8,1 |
| Японцы | 31,1 | 36,7 | 22,7 | 9,5 |
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:
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.
Наследственность
Связанные понятия
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
См. также Список наследственных заболеваний.Насле́дственные заболева́ния — заболевания, возникновение и развитие которых связано с различными дефектами и нарушениями в наследственном аппарате клеток. В основе наследственных заболеваний лежат нарушения наследственной информации — мутации: хромосомные, генные и митохондриальные мутации. Наследственные заболевания могут быть обусловлены мутациями, передаваемыми в семьях по наследству, или мутациями, вновь возникшими в клетках зародышевой линии, в зиготе.
Близнецóвый мéтод — один из методов исследования в генетике, который заключается в сопоставлении особенностей членов близнецовой пары, позволяющий определить степень влияния наследственных факторов и среды на формирование качеств человека. Термин впервые был предложен Фрэнсисом Гальтоном.
Биологическая эволю́ция (от лат. evolutio — «развёртывание») — естественный процесс развития живой природы, сопровождающийся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, видообразованием и вымиранием видов, преобразованием экосистем и биосферы в целом.
Ге́терозиго́тными называют диплоидные или полиплоидные ядра, клетки или многоклеточные организмы, копии генов, которые в гомологичных хромосомах представлены разными аллелями. Когда говорят, что данный организм гетерозиготен (или гетерозиготен по гену X), это означает, что копии генов (или данного гена) в каждой из гомологичных хромосом несколько отличаются друг от друга.
Эпигенетическим наследованием называют наследуемые изменения в фенотипе или экспрессии генов, вызываемые механизмами, отличными от изменения последовательности ДНК (приставка эпи- означает в дополнение). Такие изменения могут оставаться видимыми в течение нескольких клеточных поколений или даже нескольких поколений живых существ.
Наследственность человека в биологии. Что это такое, генетика, x y хромосомы, виды
Наследственность – это одно из основополагающих понятий в генетике как разделе биологической науки, которая изучает принципы и закономерности передачи тех или иных признаков из поколения в поколение. Генетика рассматривает наследование у животных, растений, микроорганизмов и людей.
Основные понятия наследственности человека в биологии
Двуполое размножение представляет собой сложный процесс, в котором участвуют, соответственно, два живых организма. Каждый из них имеет свой уникальный набор генетических и внешних параметров.
Основными понятиями наследственности являются:
Внешние параметры или признаки проявляются непосредственно в фенотипе (внешности, облике) существа. Так, например, признаком, который проявился фенотипически, можно назвать голубой цвет глаз женщины.
Многие признаки проявляются не только внешне, но и записаны в генотипе организма. Генотип – сложная структура, до сих пор до конца не изученная современными научными деятелями.
Генотип – это сумма принадлежащих непосредственно рассматриваемой особи генов. Гены – это единица передаваемой с помощью ДНК наследственной информации. Этот способ передачи свойственен только живым организмам. Тем, которые размножаются двуполым способом.
Бесполое размножение основывается на процессе митоза. Проще говоря, это удвоение генетической цепочки и разделение на две одинаковые части. Одна часть ДНК останется в материнском организме, а вторая станет основой нового.
Митоз – простейший процесс, который присущ простейшим организмам (эукариотам) и требует намного меньше энергии, чем половое размножение. В митозе отсутствуют такие фазы перестройки ДНК, как обмен участками и конъюгация.
Результатом бесполого размножения являются «клоны» – существа, в точности повторяющие генотип и фенотип родительского организма. Еще клонов называют «дочерними» организмами. 
Это и является недостатком митотического деления. В результате простейшего размножения не появляется новых эволюционно важных признаков организма, в то время как при половом размножении признаки не только наследуются, но и порождают новые.
Один ген может быть представлен разными аллелями. Ген, который отвечает за цвет глаз будущего ребенка, представляется следующими аллелями: голубой, зеленый, карий, серый.
То есть это варианты представления одного и того же параметра. В данном случае параметром является цвет глаз. Таким образом, аллель – это формы одного гена, которые расположены на одних и тех же участках хромосом родительских организмов.
Наследуемые параметры, аллели, могут быть доминантными или рецессивными. Доминирование представляет собой такую форму взаимодействия, при которой один ген является подавляющим, доминантным, не дает проявиться рецессивному, слабому гену.
Доминантный ген определяет траекторию развития будущего организма. Так, например, доминантным геном является смуглый цвет кожи человека. С большей вероятностью у ребенка от смуглой женщины и белого мужчины не будет светлого цвета кожи. Главное отличие доминантного гена состоит в том, что он проявляется и у гетеро-, и у гомозиготных организмов.
Рецессивный ген проявляется только в том случае, если организм гомозиготный. Аналогично предыдущему примеру, рецессивным выступит признак светлого цвета кожи. Важно следующее: даже если признак подавляемый, то это не значит, что он не проявится.
Важными понятиями в проявлении тех или иных признаков организмов являются гомозиготность и гетерозиготность. Это виды организмов, которые влияют на типы гамет и взаимодействия между ними. От соотношения доминантных или рецессивных генов зависит, будет организм гомо- или гетерозиготным.
Гомозиготные организмы кодируют всего один признак и находятся на тех же участках хромосом. Символически обозначаются как, например, АА или аа. Примером гомозиготного организма может быть гладкошерстный котенок от гладкошерстных матери и отца, где тип шерсти является признаком. Оба гена либо доминантные, либо рецессивные.
Гетерозиготные организмы, в свою очередь, совмещают различные признаки. Они могут записываться в генетических задачах как, например, Аа. В этом случае наблюдаемый параметр находится и в доминантном, и в рецессивном состоянии. Например, ребенок от матери с голубыми глазами и отца с карими глазами.
Таким образом, человек наследует доминантные и рецессивные гены различных признаков. Это могут быть как фенотипически проявляющиеся параметры, так и не проявляющиеся.
В основном, к наследуемым признакам относятся:
Интересно, что психические особенности формируются и во время беременности. На плод влияет множество факторов, например, стресс матери или, наоборот, удовлетворение ее потребностей. Беременная женщина, испытавшая испуг, может родить ребенка с врожденной неприязнью или страхом перед неизвестностью.
Виды наследственности
Ядерное наследование разделяется на аутосомное – не сцепленное с полом, свободное от пола, и, соответственно, зависимое от пола. В цитоплазматическом наследовании особый интерес представляет митохондриальное наследование.
Ядерная или хромосомная наследственность
В первую очередь связана с понятием «хромосома». Это специальный орган в клетке, который отвечает за передачу информации. Он присутствует только в клетках сложных организмов. 
В результате исследований в начале XX в. ученые пришли к выводу, что наследуемые признаки распределяются согласно определенных закономерностей. В таком случае аллели расположены вдоль линии цепочки ДНК и передаются вместе с полом. Это объясняет теорию сцепленного с полом наследования.
Хромосомная наследственность протекает внутри ядра клетки и обеспечивается ее специальными органеллами – хромосомами. Из-за ошибок процессов обмена информацией могут возникать хромосомные мутации, приводящие к гибели плода.
Суть теории в том, что признаки, расположенные на одной хромосоме, наследуются сцеплено. Однако, сцепленному наследованию мешает кроссинговер – процесс обмена информацией между материнской и отцовской хромосомами, который может разорвать линейность генов.
В человеческой клетке всего 23 пары хромосом. 22 из них не сцеплены с полом. Они присутствуют как в мужском, так и в женском организме и носят параметры фенотипические и генотипические признаки. Последняя пара, 23-я, различна для мужчин и женщин. В зависимости от того, какая хромосома (X или Y) будет в генотипе ребенка, развивается человек соответствующего пола.
Отличие хромосомного наследования в том, что признаки передаются потомству без изменений, не считая мутаций. Включает в себя аутосомно-рецессивное наследование (наследуемые признаки обоих родителей подавленные), аутосомно-доминантное (наследуемые признаки обоих родителей доминантные), сцепленное с Y- (наследуемые признаки проявляются только у самцов) или X-хромосомой (наследуемые признаки проявляются только у самок).
Цитоплазматическая или нехромосомная наследственность
Это тип наследования, при котором передаются локализованные вне ядра признаки. Цитоплазматическое наследование не поддается существующим закономерностям, например, закону Менделя.
Наследственность вирусов в биологии так же рассматривается, как цитоплазматическая. Помимо хромосом, в которых содержится основная часть генов, информацию способны передавать и другие органы клетки (это, например, пластиды у растений, митохондрии у человека).
В человеческом организме нехромосомная наследственность – задача митохондрий, которые также имеют свои цепочки ДНК. Зачастую эта информация наследуется по материнскому организму.
В зависимости от выраженности признаков принято выделять два типа наследственности: с полным и неполным доминированием.
Задача цитоплазматической наследственности в быстрой адаптации организма к постоянно изменяющимся условиям. Передаваемая информация в большей мере программирует работу отдельных органоидов клетки, нежели признаки организма в целом.
Изменение активности тех или иных органоидов (например, митохондрий) влияет на производительность организма. Этим обусловлен аномально быстрый или, наоборот, медленный метаболизм у людей, особенности липидного, углеводного или белкового обменов.
Носители наследственности
Основным структурным компонентом наследственности является ген – тот или иной признак. Человеческий организм состоит из множества различных клеток, каждая из которых содержит в себе наследственную информацию – ДНК.
Цепь ДНК состоит из полимерных белков – органических структур, которые преимущественно выполняют строительную и пластичную функции в организме. Белки синтезируются человеческим организмом самостоятельно из поступающих с пищей аминокислот. Каждый белок состоит из аминокислот. В одной структуре белка может насчитываться до десятков и сотен аминокислот.
Из белков состоят клеточные оболочки, защиты цепей ДНК, непосредственно передаваемая информация тоже кодируется с помощью генетического кода на молекулах ДНК и РНК. Изначально она не имеет вид генов, характеризующих непосредственно те или иные признаки.
Основными носителями наследственности выделяют:
Гены. Непосредственно те участки цепочки ДНК, которые определяют последовательность ее составляющих – нуклеотидов. ДНК состоит из расположенных в строгой закономерности структурных единиц четырех типов. Этот принцип генетического кода напоминает программу, кодирование элементов системы, предопределение траектории развития. 
ДНК. Является молекулярной основой гена. ДНК или дезоксирибонуклеиновая кислота – большая молекула, состоящая из миллиардов различных атомов и микромолекул, и обеспечивающая передачу генетической информации.
Хромосомы. Отдельные структуры в ядрах клеток сложных организмов (эукариот), которые отвечают за хранение наследственной информации. Не только хромосомы являются носителями генетической информации, но включают в себя наибольшую часть генов.
Самой большой хромосомой в генотипе человека является 1-я. Она содержит 8% всего генетического материала клетки (4500 генов). Деформации 1-й хромосомы могут повлечь за собой такие заболевания, как болезнь Альцгеймера, Гоше, дистрофия и глаукома.
Наследственность человека в биологии – это механизм, требующий слаженной работы всех носителей информации для ее успешной передачи потомству.
Методы генетики
Несмотря на то, что генетические исследования человека ограничены малой репродуктивной производительности, наличия правовых и нравственных норм, ученые активно изучают процесс наследования и человеческую генетику.
Методы, которые они используют, не вредят здоровью испытуемых и больше носят аналитический характер. То есть ученые собирают полученную в ходе наблюдения информацию и сортируют, анализируют ее.
Генеалогический метод
Для использования генеалогического метода необходимо знать, проявляется ли исследуемый признак у родителей изучаемого индивида. Точность повышается, если также известны предки по отцовской или материнской линиям. 
Представляет собой составление родословной изучаемой особи с целью выявления наследственных признаков. Ученые анализируют составленное генеалогическое древо, используя специальные обозначения и графические символы.
С помощью генеалогического метода стало возможным определить вид наследственности таких признаков, как веснушки, лишние пальцы, альбинизм и врожденная глухота. Если два первых признака наследуются как доминантные и независимые от пола, то последние – как рецессивные.
Благодаря генеалогическому методу стало известно, что брак между родственниками значительно повышает риск рождения мертвого ребенка, мутаций и уродств плода.
Близнецовый метод
Предметом исследования становятся близнецы – однояйцевые или разнояйцевые, одновременно родившиеся дети. Больший интерес для исследователей представляют именно однояйцевые, монозиготные близнецы, так как развиваются по траектории и изменяются лишь под воздействием окружающей среды.
Однояйцевые близнецы не могут быть разного пола, фенотипически схожи по большинству признаков. Обязательно монозиготные близнецы будут иметь одну и ту же группу крови, с вероятностью в 99,5% и 97% будут иметь идентичный цвет глаз и волос соответственно.
Разнояйцевые близнецы могут отличаться друг от друга как по генотипу, так и внешностью. Вероятность того, что у дизиготных близнецов будет одинаковая группа крови, составляет всего 46%. Цвет глаз и волос схожи с вероятностями в 28% и 23% соответственно. Патологические признаки с малой вероятностью одинаково проявляются. Лишь в 94% случаев у близнецов проявляется корь, в 15% — туберкулез.
Близнецовый метод позволил исследователям выявить врожденную предрасположенность индивида к таким заболеваниям, как шизофрения, сахарный диабет или эпилепсия. В свою очередь, наблюдение за монозиготными близнецами позволили выявить степень влияния окружающей среды на развитие организма.
Цитогенетический метод
Основан на прицельном наблюдении за хромосомами человека. Исследователи сравнивают нормальные хромосомы с патологичными и, основываясь на изменениях структуры наследственной информации или числа хромосом выявляют хромосомные заболевания. 
Наследственность человека в биологии – это набор данных, которые позволяют выявлять и предубеждать генетические патологии.
Предметом исследования становится кровь: у взрослых из вены, у новорожденных из пятки или уха. Анализируются клетки иммунитета в крови – лимфоциты. Оценивается окраска, размер и активность клеток.
Биохимический метод
С помощью этого метода осуществляется анализ баланса различных веществ в крови испытуемого. Анализируется минеральный состав, уровень сахара и липидов. Выявляются нарушения в метаболизме.
Биохимический метод позволяет диагностировать Фенилкетонурию. Это заболевание приводит к слабоумию в раннем возрасте и передается по наследству. Минимизировать ущерб помогает специальная диета.
Популяционно-статический метод
В качестве предмета исследования выступает не отдельный индивид, а целая популяция (население города, деревни). Соответственно, популяция имеет присущие только ей особенности
Данные, полученные с помощью популяционно-статического метода, лежат в основе закона Харди-Вайнберга. Он утверждает, что в популяции при идеальных условиях сохраняется количество доминантных, рецессивных генов и генотипов.
Генетическая символика
Символику используют для составления генеалогического древа, решения задач о гибридизации, секционировании. Активно применяется как учеными, так и селекционерами.
Во время использования генеалогического метода используют следующие символы: 
| Символ | Значение |
| АА | Доминирующая гомозигота, образующая гаметы с доминантными генами. |
| аа | Рецессивная гомозигота, образующая гаметы с подавленными генами. |
| Аа | Гетерозигота, образующая гаметы и с доминантным, и с рецессивным генами. |
| Р | Предки, родители. |
| G | Гаметы родителей. |
| F (F1, F2) | Дети. В зависимости от того, какая цифра стоит после F, может обозначать 1, 2, 3… поколения. |
| x | Брак, связь между родителями. |
Половые хромосомы, конфликт
Половыми в кариотипе млекопитающих и, соответственно, человека, являются Y- и X-хромосомы. Несмотря на это, наследоваться могут лишь определенные признаки, сцепленные с половыми хромосомами, но сам пол ребенка не предопределяется генетикой.
Даже если у ребенка оба вида хромосом, что соответствует мужскому полу – это не всегда означает 100% развитие мужского организма. В таких случаях взросление (если плод выживает) сопровождается серьезными патологиями. 
Наследственность человека в биологии – это передача и закрепление эволюционно значимых для успешного развития организма признаков.
Конфликт половых хромосом заключается в постоянном совершенствовании и накоплении антагонистичных генов. Это касается не только физического развития. Гены отвечают за регулирование не только процессов развития организма, но и активность эндокринной системы.
Основа полового конфликта в разных интересах мужчин и женщин. Такие показатели в мужском организме, как, например, высокий тестостерон (отвечающий за сперматогенез, развитость мускулатуры), могут быть даже вредны для противоположного.
Различаются половые хромосомы благодаря антагонистическому половому отбору. При смене каждого поколения в половых хромосомах что-то корректируется. Это, в свою очередь, служит еще одним помощником естественного отбора и закрепляет желательные для пола признаки.
Многие стереотипные представления о поведении мужчин и женщин генетически вполне обусловлены. Х-хромосома содержит гены, ответственные за репродуктивную женскую систему, заботу о потомстве, задатки характера и темперамента. Y-хромосома накапливает гены, влияющие на уровень агрессии, рост и активность.
Аутосомные и сцепленные с полом признаки
Аутосомные признаки – те, которые наследуются в независимости от пола будущего ребенка. Гены этих признаков содержатся в половых хромосомах. 
К аутосомно-доминантным относятся:
К аутосомно-рецессивным относятся:
Заболеваниями, которые связаны с полом, чаще страдают мужчины. В свою очередь женщины оказываются переносчиками. Например, доминантный ген дальтонизма находится в женской Х-хромосоме. 
К сцепленным с полом доминантным признакам относятся:
К сцепленным с полом рецессивным признакам относятся:
Наследственность выступает как главный видообразующий механизм. В биологии человека выделяют еще сопутствующие этому процессы: естественный отбор и качественные мутации. Эта совокупность признаков уникальна для каждого организма и дает новый толчок эволюции.
Автор: Свиткевич Юлия
Видео о наследственности в биологии
Введение в наследственность: