Спадковість — це процес, за допомогою якого батьки передають характеристики чи риси своїм нащадкам через гени. Гени є основними одиницями спадковості, і вони складаються з ДНК. ДНК містить інструкції для побудови та підтримки організму. Ці інструкції організовані в сегменти, які називаються генами, які розташовані в структурах, які називаються хромосомами.
Кожен організм має певну кількість хромосом, які містяться в ядрі клітини. Люди, наприклад, мають 23 пари хромосом, що становить 46. Один набір із 23 хромосом успадковується від матері, а інший – від батька. Ця комбінація хромосом визначає генетичний склад індивіда, включаючи фізичні властивості, а в деяких випадках і схильність до певних захворювань.
Гени складаються з послідовності основ ДНК: аденін (A), тимін (T), цитозин (C) і гуанін (G). Послідовність цих основ визначає інформацію, доступну для побудови та підтримки організму, подібно до того, як літери алфавіту з’являються в певному порядку для утворення слів і речень.
Грегор Мендель, австрійський чернець 19-го століття, проводив експерименти з рослинами гороху, які заклали основу для нашого розуміння спадковості. Експерименти Менделя привели до двох ключових законів:
Ці закони допомагають пояснити закономірності успадкування ознак, які регулюються одними генами з двома алелями. Один алель для кожного гена може бути домінантним, що означає, що його ознаки переважають над ознаками іншого, рецесивного алеля.
Квадрати Пуннета – це інструмент, який використовується для прогнозування результатів генетичних схрещувань. Складаючи можливі комбінації алелів, які можуть виникнути в результаті генетичного схрещування, вчені та генетики можуть передбачити ймовірність успадкування нащадками певних ознак.
Наприклад, якщо ми маємо рослину гороху, гетерозиготну за кольором квітки (Rr, де R — алель червоних квіток, а r — алель білих), і ми схрещуємо її з іншою гетерозиготною рослиною (Rr), Квадрат Паннета виглядав би так:
| Р | r | |
| Р | RR | Rr |
| r | Rr | рр |
У цьому випадку існує 75% ймовірність (3 з 4), що потомство матиме червоні квіти (RR або Rr), і 25% ймовірність (1 з 4), що вони матимуть білі квіти (rr).
Хоча закони Менделя є основою для розуміння спадковості, не всі ознаки відповідають моделям успадкування Менделя. Деякі приклади неменделівського успадкування включають:
У той час як гени відіграють вирішальну роль у визначенні рис організму, навколишнє середовище також може впливати на те, як ці риси виражаються. Наприклад, колір квітів гортензії може змінюватися в залежності від рівня рН ґрунту, в якому вони висаджені. Подібним чином харчування та фізичні вправи можуть впливати на такі риси, як вага тіла та м’язова маса.
Спадковість — складний процес, на який впливають гени, хромосоми та середовище. Завдяки вивченню спадковості вчені отримали глибше розуміння того, як ознаки передаються від одного покоління до іншого, відкривши двері для прогресу в генетиці, медицині та біотехнології.
