Генетика изучает два основных свойства организмов - наследственность

и изменчивость. Наследственность - неотъемлемое свойство организмов передавать при размножении информацию о своих признаках и особенностях развития потомству. Благодаря наследственности организмы некоторых видов оставались относительно неизменны­ми в течение сотен миллионов лет, воспроизведя за это время большое количество поколений. Например, современный опос­сум (Didelphys) мало чем отличается от опоссума раннего мело­вого периода, так же как кистеперая рыба латимерия (Latime-ria) от своих девонских предков.

Организмы группируются в определенные систематические единицы: виды, роды, семейства и т. д. Эта системность возмож­на лишь при наличии наследственности, сохраняющей не только черты сходства внутри каждой группы организмов, но и разли­чие между ними.

Обеспечение константного сохранения признаков в ряду по­следовательных поколений лишь одна из сторон наследственно­сти; вторая сторона —это обеспечение определенного типа раз­вития и характера обмена веществ в онтогенезе. Каждому виду организмов свойственна определенная последовательность фаз и стадий развития. Так, например, дробление зиготы у человека начинается в яйцеводе, а на 5—6-й день после оплодотворения происходит имплантация, затем дифференцируются отдельные ткани, а потом уже закладываются органы. И все это происхо­дит в соответствии с программой, которая записана в клетке, т. е. определяется наследственностью.

Мостиком, связывающим два поколения, т. е. материальной основой наследственности, являются яйцеклетка и спермий при половом размножении и отдельная соматическая клетка при бесполом.

Клетки организмов не содержат готовых зародышей призна­ков взрослых особей: они несут в себе только задатки, возмож­ности развития признаков и свойств, называемые генами. Ген — единица наследственности, определяющая отдельный элементар­ный признак, касается ли последний структуры белковой моле­кулы или элементарной реакции организма.

При изучении наследственности как одного из свойств живо­го следует различать Два понятия: собственно наследственность и наследование. В понятие наследственности входят свойство генов детерминировать построение специфической белковой молекулы, развитие признака и план строения организма. Насле­дование отражает закономерности процесса передачи наследст­венных свойств организма от одного поколения к другому. При половом размножении наследование осуществляется через Поло­вые клетки, при бесполом и вегетативном — посредством деления соматической клетки. В связи с этим и механизмы передачи мо­гут быть различными.

Потомство, развивающееся в организме матери, может при­обрести от нее в период беременности некоторые ненаследствен­ные свойства (например, инфекционные болезни). Такие призна­ки получили название врожденных. У животных, обладающих нервной системой, мы встречаемся с особым типом функциональ­ной преемственности приспособительных реакций между поко­лениями, когда потомство в порядке подражания родителям или в процессе воспитания вырабатывает те же условные рефлексы, которые приобрели родители в индивидуальной жизни. Посколь­ку в основе этой преемственности лежит механизм условного рефлекса, она может быть названа сигнальной наследствен­ностью. Сигнальное наследование возникло в процессе эволю­ции как специальный механизм передачи индивидуального при­способления. Именно этот тип наследования лежит в основе про­цессов обучения и воспитания и обусловливает прогрессивное развитие человеческого общества.

Однако в генетической литературе довольно часто термин «наследственность» употребляется в широком смысле слова и включает как понятия наследственности и наследования в стро­гом смысле, так и другие формы преемственности между поко­лениями. В таком случае можно определить наследственность как свойство организмов обеспечивать материальную и функцио­нальную преемственность между поколениями, а также обуслов­ливать определенный характер индивидуального развития и план строения организма в соответствующих условиях внешней среды.

Наряду с явлением наследственности в предмет исследова­ния генетики входит изучение изменчивости. Изменчивость яв­ляется отражением нестабильного сохранения наследственных свойств организма. Она заключается в изменении генов и их ком­бинировании, а также в изменении их проявления в процессе индивидуального развития организмов. Таким образом, наслед­ственность сохраняет не только сходство, но и различия организ­мов в ряду поколений. Наследственность и изменчивость — два основных фактора (наряду с третьим — отбором), обеспечиваю­щих эволюцию органических форм на Земле.

ш.«^Современное изучение наследственности и изменчивости ве-"дется па разных уровнях организации живой материи: молеку­лярном, хромосомном, клеточном, организменном и популяцион-ном. Это исследование осуществляется несколькими путями (ме­тодами), главным из которых является генетический анализ. Систему скрещиваний в ряду поколений, дающую возмож­ность анализировать закономерности наследственности и насле­дования отдельных свойств и признаков организмов при половом размножении, а также изменчивость генов и их комбинаторику, назынают гибридологическим анализом. Это основной^ието_д_ге­нетического анализа. Он включает в себя элементы математп' ческой статистики. Кроме того, в генетический анализ входит ряд других вспомогательных методов, заимствованных из эмбриоло­гии, цитологии, физиологии и др.

Материальные основы наследственности изучают с помощью цитологического метода. Можно сказать, что этот метод служит для исследования «анатомии» наследственности. Изучение струк­туры клетки ведут с помощью световой и электронной микроско­пии, рентгеноскопии и других приемов. Все шире для изучения материальных основ наследственности привлекаются цитохими­ческие, биохимические, биофизические и физиологические мето­ды. Сочетание гибридологического анализа с цитологическим со­ставляет самостоятельный метод — иитогенетический.

Изучение действия гена и его проявления в индивидуальном развитии организма—один из разделов генетики, называемый феногенетикой; нам представляется правильнее называть этот раздел онтогенетикой. В онтогенетике применяются самые раз­личные приемы анализа действия генов: трансплантация наслед­ственно различных тканей, пересадка ядер из одной клетки в другую, методы культуры тканей, эмбриологический анализ раз­вития, иммунологические реакции и т. д.

Таким образом, генетика изучает наследственность и наслед­ственную изменчивость в трех основных аспектах: поведение ге­нов в процессе размножения организмов, материальную струк­туру гена, изменчивость и функцию (действие) гена в онто­генезе.

Официальной датой рождения генетики принято считать 1900 год, когда трое ученых, независимо друг от друга, в трех разных странах, на разных объектах, пришли к открытию не­которых важнейших закономерностей наследования признаков в потомстве гибридов. Г. де Фриз (в Голландии) на основании результатов работы с маком и другими растениями сообщил «о законе расщепления гибридов»; К. Корренс (в Германии) установил те же закономерности расщепления на кукурузе, а Э. Чермак (в Австрии) —на горохе.

Наука почти не знает неожиданных открытий. Это объясня­ется тем, что развитие ее обязано коллективному творчеству. Так случилось и с открытием законов наследственности. Оказалось, что трое ученых, открывших эти законы, всего-навсего «переот­крыли» закономерности, открытые еще в 1865 г. Грегором Мен­делем и изложенные им в статье «Опыты над растительными гибридами», опубликованной в «Записках общества естествоис­пытателей» в Брно. Здесь нет необходимости излагать историю развития гене­тики, так как все содержание учебника посвящено этому вопро­су, остановимся лишь на задачах и перспективах ее развития.

Современные задачи генетики вытекают из установленных общих закономерностей, характеризующих наследственность и изменчивость. К этим задачам относится изучение механизмов изменения гена, воспроизведения генов и хромосом в каждом клеточном делении, действия генов и контролирования ими эле­ментарных реакций и образования сложных признаков и свойств в целом организме. Кроме того, из необходимости познания эво­люции органической природы вытекает необходимость изучения взаимосвязи процессов наследственности, изменчивости и от­бора.

Задачи современной генетики состоят не только в исследова­нии указанных теоретических проблем, раскрывающих перспек­тивы и потенциал науки для познания кардинальных явлений природы. Перед генетикой стоят также более близкие задачи, важные для достижения многих практических целей.

Сорт растения или порода животного — средство производ­ства в сельском хозяйстве. Высокопродуктивные сорта растений и породы животных повышают производительность труда. Хотя выведение сортов и пород — задача самостоятельной науки — селекции, последняя не может развиваться без знания законов наследственности и изменчивости. Генетика раскрывает новые пути для селекции.

Генетика важна для решения многих медицинских вопросов. Так, по расчетам генетиков, на 4,1 млрд. человек, населяющих земной шар, 10 млн. человек в каждом поколении могут быть поражены различными наследственными болезнями. К их числу относят ряд тяжелых заболеваний нервной системы (эпилепсия, шизофрения), эндокринной системы (кретинизм), крови (гемо­филия, некоторые анемии) и т. д. Ранняя диагностика наследст­венных болезней позволяет более успешно разрабатывать мето­ды предупреждения их развития. С помощью новейших ци­тологических методов развертываются широкие исследования генетических причин различного рода заболеваний и их ранней диагностики, благодаря чему возник новый раздел медицины— медицинская цитогенетика.

В настоящее время можно назвать как вновь создающийся раздел генетики—педагогическую генетику. Предметом ее изуче­ния должна стать генетическая детерминация психологии и ин-. теллектуальных способностей детей. Свои способности и психо­логические особенности дети наследуют от родителей так же, как любые другие признаки. Только проявление способностей, памяти и ассоциаций, в основе которых лежит физиологический механизм высшей нервной деятельности, описанный И. П. Пав­ловым, обусловлено более сложным взаимодействием наследст­венности, социальной среды, воспитания и тренировки.