Наследственность и среда кратко

Обновлено: 07.07.2024

Раздел ЕГЭ 3.4. Генетика, ее задачи. Наследственность и изменчивость — свойства организмов. Методы генетики. Основные генетические понятия и символика. Хромосомная теория наследственности. Современные представления о гене и геноме

Генетика: задачи, методы, понятия, символика

Генетика — наука о закономерностях наследственности и изменчивости организмов. Наследственность и изменчивость являются фундаментальными свойствами всех живых организмов. Они обеспечивают постоянство и многообразие видов и являются основой эволюции живой природы.

Задачи генетики:

Исследование механизмов хранения и передачи генетической информации от родительских форм дочерним.
Изучение механизма реализации генетической информации в процессе онтогенеза под контролем генов и влиянием условий внешней среды.
Исследование типов, причин и механизмов изменчивости всех живых существ.
Изучение взаимосвязи процессов наследственности, отбора и изменчивости как движущих факторов эволюции органического мира.

Методы генетики:

Основные генетические понятия

Ген — структурная и функциональная единица наследственности живых организмов; участок ДНК, задающий последовательность определённого белка либо функциональной РНК.
Аллели — различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых локусах гомологичных хромосом и определяющие альтернативные варианты развития одного и того же признака.
Доминирование — форма взаимоотношений между аллелями одного гена, при которой один из них (доминантный) подавляет проявление другого (рецессивного). Доминантный признак проявляется у гетерозигот и доминантных гомозигот.
Доминантный ген — аллель, определяющий развитие признака не только в гомозиготном, но и в гетерозиготном состоянии; такой признак будет называться доминантным.
Рецессивный ген — аллель, определяющий развитие признака только в гомозиготном состоянии; такой признак будет называться рецессивным.
Гомозигота — диплоидный организм, несущий идентичные аллели гена в гомологичных хромосомах.
Гетерозигота — диплоидный организм, копии генов которого в гомологичных хромосомах представлены разными аллелями.
Локус — участок хромосомы, в которой расположен определённый ген.
Гены эукариот состоят из нескольких элементов: регуляторная часть (влияние на активность гена в разные периоды жизни организма) и структурная часть (информация о первичной структуре кодируемого белка). Гены эукариот прерывисты, их ДНК содержит кодирующие участки — экзоны, чередующиеся с некодирующими — нитронами.
Генотип — совокупность генов организма.
Фенотип — совокупность всех внешних и внутренних признаков организма, сформировавшегося на базе генотипа во время индивидуального развития.
Геном — совокупность генов, свойственных для гаплоидного набора хромосом данного биологического вида. Геном, в отличие от генотипа, является характеристикой вида, а не особи, поскольку описывает набор генов, свойственных данному виду, а не их аллели, обусловливающие индивидуальные отличия отдельных организмов. Степень сходства геномов разных видов отражает их эволюционное родство.

Генетическая символика

АА ⇒ Доминантная гомозигота (даёт один тип гамет (А))
аа ⇒ Рецессивная гомозигота (один тип гамет (а))
Аа ⇒ Гетерозигота (два типа гамет (А; а))
Р ⇒ Родители
G ⇒ Гаметы
F ⇒ Потомство, число внизу или сразу после буквы указывает на порядковый номер поколения
F₁ ⇒ Гибриды первого поколения
F₂ ⇒ Гибриды второго поколения
♀ ⇒ Материнский организм
♂ ⇒ Отцовский организм
× ⇒ Значок скрещивания

Наследственность и изменчивость

Наследственность проявляется в способности организма передавать свои признаки и свойства из поколения в поколение. Материальной единицей наследственности являются гены, расположенные у прокариот в нуклеоиде, а у эукариот — в генетическом материале ядра и двумембранных органелл. Совокупность генов организма называют генотипом. Именно он обуславливает развитие большинства его признаков.

Изменчивость — это способность организмов приобретать новые признаки под действием условий среды. Различают генотипическую и фенотипическую изменчивость.

Генотипическая (наследственная) изменчивость затрагивает наследственную информацию организма и проявляется в двух формах: мутационной и комбинативной. В основе комбинативной изменчивости лежат половой процесс, кроссинговер и случайный характер встреч гамет в процессе оплодотворения. Это создаёт огромное разнообразие генотипов. Мутационная связана с возникновением мутаций, которые могут затрагивать как отдельные гены, так и целые хромосомы или даже весь их набор. В зависимости от природы возникновения мутации делят на спонтанные и индуцированные. Мутации делят на соматические и генеративные в зависимости от типа клеток, в которых они возникают. Наблюдения показывают, что многие мутации вредны для организма. Лишь некоторые из них могут оказаться полезными. Вещества и воздействия, приводящие к возникновению мутаций, называются мутагенными факторами, или мутагенами.

Фенотипическая (ненаследственная, или модификационная) изменчивость связана с возникновением модификационных изменений признаков организма, не затрагивающих его геном. Исследования модификационной изменчивости доказывают, что наследуется не сам признак, а способность проявлять этот признак в определённых условиях. Модификационная изменчивость не имеет эволюционного значения, т. к. не связана с образованием новых генов. Так, размеры листьев одного дерева варьируют в довольно широких пределах, хотя генотип их одинаков. Если листья расположить в порядке нарастания или убывания их длины, то получится вариационный ряд изменчивости данного признака.

Хромосомная теория наследственности

Т. Морган с учениками сформулировал хромосомную теорию наследственности в начале XX в. Основные её положения:

Гены находятся в хромосомах, располагаются в них линейно на определённом расстоянии друг oi друга и не перекрываются.
Гены, расположенные в одной хромосоме, относятся к одной группе сцепления. Число групп сцепления соответствует гаплоидному числу хромосом.
Признаки, гены которых находятся в одной хромосоме, наследуются сцепленно.
В потомстве гетерозиготных родителей новые сочетания генов, расположенных в одной паре хромосом, могут возникать в результате кроссинговера.
Частота кроссинговера, определяемая по проценту кроссоверных особей, зависит от расстояния между генами.
На основании линейного расположения генов в хромосоме и частоты кроссинговера как показателя расстояния между генами можно построить карты хромосом.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Установлено, что процесс и результаты человеческого развития детерминируются совместным воздействием трех генеральных факторов - наследственности, среды и воспитания. Природное (биологическое) в человеке - это то, что связывает его с предками, а через них - со всем живым миром, с высшими животными в особенности. Отражение биологического – наследственность. Под наследственностью понимается передача от родителей к детям определенных качеств и особенностей. Носители наследственности - гены. Современная наука доказала, что свойства организма зашифрованы в своеобразном генном коде, хранящем и передающем всю информацию о свойствах организма.

Генетика расшифровала наследственную программу развития человека. Наследственные программы развития человека включают детерминированную и переменную части, определяющие как то общее, что делает человека человеком, так и то особенное, что делает людей столь непохожими друг на друга.

Человек становится личностью только в процессе социализации, т. е. общения, взаимодействия с другими людьми. Вне человеческого общества духовное, социальное, психическое развитие происходить не может.

Определение источников индивидуальных вариаций психического – центральная проблема дифференциальной психологии. Известно, что индивидуальные различия порождаются многочисленными и сложными взаимодействиями между наследственностью и средой. Наследственность обеспечивает устойчивость существования биологического вида, среда – его изменчивость и возможность приспосабливаться к изменяющимся условиям жизни. Наследственность содержится в генах, передаваемых родителями эмбриону при оплодотворении. Если имеется химическая разбалансировка или неполнота генов, развивающийся организм может иметь физические аномалии или психические патологии. Однако даже в обычном случае наследственность допускает очень широкий спектр вариаций поведения, являющихся результатом суммирования норм реакций разного уровня – биохимических, физиологических, психологических. А внутри границ наследственности конечный результат зависит от среды. Таким образом, в каждом проявлении активности человека можно найти что-то от наследственности, а что-то – от среды, главное – определить меру и содержание этих влияний.

Разные теории и подходы по-разному оценивают вклад двух факторов в формирование индивидуальности. Исторически выделились следующие группы теорий с точки зрения предпочтения ими биологической или средовой, социально-культурной детерминации. 1. В биогенетических теориях формирование индивидуальности понимается как предопределенное врожденными и генетическими задатками. Развитие есть постепенное развертывание этих свойств во времени, а вклад средовых влияний очень ограничен. Биогенетические подходы нередко служат теоретической основой расистских учений об изначальном различии наций. Сторонником этого подхода был Ф.Гальтон, а также автор теории рекапитуляции Ст .Холл. 2. Социогенетические теории (сенсуалистический подход, утверждающий примат опыта) утверждают, что изначально человек – чистая доска (tabula rasa), а все его достижения и особенности обусловлены внешними условиями (средой). Подобная позиция разделялась Дж. Локком. Эти теории более прогрессивны, но их недостаток – понимание ребенка как изначально пассивного существа, объекта влияния. 3. Двухфакторные теории (конвергенции двух факторов) понимали развитие как результат взаимодействия врожденных структур и внешних влияний. К.Бюлер, В.Штерн, А.Бине считали, что среда накладывается на факторы наследственности. Основоположник двухфакторной теории В.Штерн отмечал, что ни об одной функции нельзя спрашивать, извне она или изнутри. Надо интересоваться – что в ней извне и что изнутри. Но и в рамках двухфакторных теорий ребенок по-прежнему остается пассивным участником происходящих в нем изменений. 4. Учение о высших психических функциях (культурно-исторический подход) Л. С. Выготского утверждает, что развитие индивидуальности возможно благодаря наличию культуры – обобщенного опыта человечества. Врожденные свойства человека являются условиями развития, среда – источник его развития (потому что в ней содержится то, чем должен овладеть человек). Высшие психические функции, которые свойственны только человеку, опосредствованы знаком и предметной деятельностью, представляющими собой содержание культуры. А для того чтобы ребенок мог его присвоить, необходимо, чтобы он вступил в особые отношения с окружающим миром: не приспосабливался, а активно присваивал себе опыт предшествующих поколений в процессе совместной деятельности и общения со взрослыми, являющимися носителями культуры.

Вклад наследственности и среды пытается определить генетика количественных признаков, анализирующая различные виды дисперсии значений признака. Однако не каждый признак является простым, фиксируемым одним аллелем (парой генов, среди которых есть доминантный и рецессивный). Кроме того, итоговый эффект не может быть рассмотрен как арифметическая сумма влияния каждого из генов, потому что они могут, проявляясь одновременно, также взаимодействовать между собой, приводя к системным эффектам. Поэтому, изучая процесс генетического контроля психологического признака, психогенетика стремится получить ответ на следующие вопросы: 1. В какой мере генотип определяет формирование индивидуальных различий (т.е. какова ожидаемая мера вариативности)? 2. Каков конкретный биологический механизм этого влияния (на каком участке хромосомы локализованы соответствующие гены)? 3. Какие процессы соединяют белковый продукт генов и конкретный фенотип? 4. Существуют ли средовые факторы, изменяющие исследуемый генетический механизм?

Наследуемость признака распознается по наличию корреляции между показателями биологических родителей и детей, а не по сходству абсолютного значения показателей. Предположим, что в результате исследований обнаружилось сходство между характеристиками темперамента биологических родителей и их отданных на усыновление детей. Скорее всего, в приемных семьях дети будут испытывать влияние общих и различающихся средовых условий, в результате чего по абсолютным показателям они станут также похожими и на приемных родителей. Однако корреляции отмечаться не будет.

В настоящее время дискуссия между сторонниками факторов наследственности и среды утратила былую остроту. Многочисленные исследования, посвященные выявлению источников индивидуальных вариаций, как правило, не могут дать однозначной оценки вклада среды или наследственности. Так, например, еще благодаря психогенетическим исследованиям Ф. Гальтона, проведенным в 20-е годы с использованием близнецового метода, было обнаружено, что биологически детерминированные характеристики (размеры черепа, другие измерения) определены генетически, а психологические качества (коэффициент интеллектуальности по разным тестам) дают большой разброс и обусловлены средой. На него влияют социальный и экономический статус семьи, порядок рождения и пр.

Современное положение дел в области изучения взаимодействия среды и наследственности иллюстрируется двумя моделями средовых влияний на интеллектуальные способности. В первой модели Зайонч и Маркус утверждали: чем больше времени родители и дети проводят вместе, тем выше корреляция коэффициента интеллектуальности со старшим родственником (экспозиционная модель). То есть ребенок по своим интеллектуальным способностям похож на того, кто дольше его воспитывает, и если родители по каким-либо причинам уделяют ребенку мало времени, он будет похож на няню или бабушку. Во второй модели, однако, констатировалось противоположное: МакАски и Кларк отмечали, что наиболее высокая корреляция наблюдается между ребенком и родственником, являющимся предметом его идентификации (идентификационная модель). То есть самое главное – быть для ребенка интеллектуальным авторитетом, и тогда на него можно влиять даже дистантно, а регулярная совместная деятельность вовсе не обязательна. Сосуществование двух по сути исключающих друг друга моделей еще раз показывает, что большинство дифференциально-психологических теорий носят узко ограниченный характер, а общих теорий пока практически не создано.

Вы здесь: Студенты Билеты Общая психология Наследственность и среда в индивидуальном развитии

Первоначально вопрос о детерминации развития человека был поставлен в философии. Традиционно выделяются биологические и социальные факторы развития человека как вида (антропогенез) и индивида (онтогенез). У истоков этих двух направлений в науке стояли французский философ Р. Декарт (человек рождается с врожденными идеями) и его английский коллега и оппонент Дж. Локк (табула раса).

Психогенетика сформировалась как междисциплинарная область знаний, в качестве пред-мета которой выступают наследственные и средовые детерминанты вариативности психологических и психофизиологических функций человека. На современном этапе развития большинство психогенетических исследований нацелено как на определение относительного вклада генетических и средовых факторов в формировании индивидуально-психологических различий, так и на изучение возможных механизмов, опосредующих генетические и средовые влияния на формирование разноуровневых свойств психики.

1. Близнецовый метод. Основан на сопоставлении двух типов близнецов:

монозиготные (МЗ) – развившиеся из одной яйцеклетки – имеют идентичный набор генов;
дизиготные (ДЗ) – развившиеся из двух и более яйцеклеток – имеют в среднем 50 % общих генов.

2. Метод приемных детей. Делает разведение генетических и средовых влияний наиболее строгим.

3. Семейный метод.

Интеллект. Результаты большинства надежных измерений интеллекта позволяют говорить о 50 – 60 % уровне наследуемости фактора общих способностей, хотя в ряде работ (выполненных на взрослых близнецовых выборках) получены более высокие оценки.

Наиболее полно эта проблема решается в исследованиях приемных и родных детей. По результатам исследований можно прийти к заключению, что, с одной стороны, умственные способности ребенка в большей степени определяются генами, унаследованными им от родителей, с другой стороны, существенное влияние на развитие способностей оказывают средовые факторы. Установлено, что с возрастом увеличивается роль генотипа в детерминации интеллекта, при этом обращает на себя внимание снижение удельного веса различающихся (случайных) средовых воздействий и относительное постоянство влияний семейной среды.

Вербальный интеллект больше зависит от наследственности. Невербальный – больше от среды. Можно также говорить о наследственности свойств нервной системы, которые входят в структуру темперамента, а также о наследовании задатков способностей. В генах кодируется норма реакции или диапазон возможностей. И в каждой части этого диапазона реализация генотипа определяется средой. Собственная активность настолько важна, что иногда ее называют третьим фактором.

Взаимодействие генотипа и среды. Основной вывод из результатов большинства психогенетических исследований может быть сформулирован следующим образом: в психическом развитии ведущую роль играет взаимодействие генотипа и среды. Примером такого взаимодействия может служить обучение детей с разными генетическими задатками в обычной школе и в гимназии с углубленным изучением предметов. Изучение результатов взаимодействия разных генотипов с различными средовыми условиями приводит к выводу, что существует некая норма реакции – свойственный данному генотипу, характер реакции на изменения условий среды, определяющий пределы изменения фенотипического признака.

Различают три вида генотип-средового взаимодействия:

1. Пассивное, которое не предполагает целенаправленных действий со стороны индивида (например, ребенок эмоционально нестабильных родителей получает и гены, и семейную среду, способствующие развитию у него нейротизма).

3. Активное, которое выражается в целенаправленных действиях индивида, связанных с поиском или созданием среды, способствующей реализации генотипа в фенотипе.

Вильям Штерн. Выдвинул принцип конвергенции 2 факторов, которые в равной мере значимы для психического развития ребенка и определяют две его линии, они пересекаются (конвергенция).

Л.С. Выготский. Поддерживал единство наследственных и социальных моментов в процессе развития. Наследственность присутствует в развитии всех психических функций ребенка, но имеет как бы разный удельный вес.

Элементарные функции больше обусловлены наследственно, чем высшие (произвольные: память, логическое мышление, речь) – они являются продуктом культурно-исторического развития человека и наследственные задатки играют роль предпосылок. Чем сложнее функция, тем длиннее путь ее онтогенетического развития. Каждый признак, развиваясь, приобретает что-то новое, чего не было в наследственных задатках, поэтому удельный вес наследственных влияний то усиливается, то ослабляется. Не просто механическое сложение двух факторов.

Читайте также: