В химическом отношении хромосомы содержат три главные составные части: белок и две сложные кислоты — дезоксирибонуклеиновую.(ДНК), и рибонуклеиновую (РНК), имеющие огромное значение для жизни каждой клетки и организма в целом. Белки, ДНК и РНК представляют собой полимеры, т. е. сложные соединения, состоящие из многих больших молекул, которые в свою очередь складываются из более простых молекул, повторяющихся в различных сочетаниях. Главную роль в передаче наследственной информации играет ДНК, в молекулах которой заложен план, или код, строения, развития и жизнедеятельности всего организма, получаемый детьми от родителей. В состав сложной молекулы ДНК всех живых существ нашей планеты (включая человека) входят всего только четыре азотистых соединения, называемых нуклеотидами (лат. nucleus — ядро). Исключительное разнообразие молекул ДНК, специфичных для каждого организма, объясняется тем, что нуклеотиды выступают в этих молекулах в различных комбинациях. Общее число возможных, различных по строению больших молекул ДНК, которые могут образовываться только за счет разного взаимного расположения ста молекул четырех нуклеотидов, превышает число атомов во всей солнечной системе! Об абсолютных размерах молекулы ДНК можно получить некоторое представление, если учесть, что расстояние между молекулами нуклеотидов внутри нее равняется 3,4 ангстрема (ангстрем — это одна стомиллионная сантиметра).
Новейшие работы советских и зарубежных генетиков (Н. П. Дубинин, Г. Мёллер, Г. А. Надсон и др.) полностью опровергли старое представление о постоянстве и неизменности генов и позволили установить, что под воздействием различных внешних факторов, в особенности определенных химических соединений и радиоактивного излучения, гены и даже слагающие их мельчайшие участки ДНК могут претерпевать резкие скачкообразные изменения, которые в дальнейшем передаются по наследству от родителей к детям. Эти изменения получили наименование «мутаций» (лат. mutatio — изменение, перемена), а вызывающие их факторы были названы «мутагенами». Путем мутаций возникли многие особенности человека, в том числе и расовые признаки. Так, например, есть основания предполагать, что наши предки имели сравнительно темную коричневатую кожу, черные волосы и карие глаза, которые и в настоящее время свойственны большинству рас. Наиболее депигментированные расовые типы — блондины со светлыми глазами — появились скорее всего путем мутаций, сосредоточившихся главным образом в Северной Европе у берегов Балтийского и Северного морей.
Характерная особенность расположения наследственных зачатков в ядре клетки состоит в том, что гены, определяющие наследование любого признака, занимают, как правило, в хромосомах каждой пары определенные места (локусы), как бы помещаясь друг против друга. Таким образом, всякая особенность организма зависит от пары сопряженных генов в сходных (гомологичных) хромосомах. Эти генные пары получили в генетике название «аллелей», или «аллеломорфов» (греч. «аллос» — другой и «морфа» — форма). При образовании гамет с половинным числом хромосом в каждую из них попадает только один из аллелей; после же оплодотворения в зиготах, имеющих полный набор хромосом, оказываются уже оба аллеля генной пары. В каждой паре генов аллели могут быть одинаковыми или различными, как бы контрастирующими. Если соединяются гаметы с одинаковыми аллелями, то образуются гомозиготные оплодотворенные яйцеклетки, если же с разными — то гетерозиготные.
Поясним эти теоретические построения конкретным примером. Предположим, что окраска радужины глаз у человека зависит от одной пары генов. Один из аллелей определяет темные (карие) глаза, а другой — светлые (голубые, серые или синие). Человек не может быть сразу кареглазым и голубоглазым: следовательно, гены темной и светлой окраски радужины действительно являются контрастирующими аллелями. Если у матери и отца аллели одинаковы, то дети естественно наследуют цвет глаз родителей. Но что получится, если у одного из родителей карие глаза, а у другого — голубые? Оказывается, что у детей от такого брака будут темные глаза, хотя в их гетерозиготных клетках в каждой генной паре, определяющей окраску радужины, один из аллелей будет геном темноглазости,
А. А. Писарев , А. В. Меликсетов , Александр Андреевич Писарев , Арлен Ваагович Меликсетов , З. Г. Лапина , Зинаида Григорьевна Лапина , Л. Васильев , Леонид Сергеевич Васильев , Чарлз Патрик Фицджералд
Культурология / История / Научная литература / Педагогика / Прочая научная литература / Образование и наука