Уявлення про те, що для живих істот характерні спадковість і мінливість, склалися ще в давнину. Було відмічено, що при розмноженні організмів з покоління в покоління передається комплекс ознак і властивостей, притаманних конкретному виду (прояв спадковості). Проте так само очевидно й те, що між особинами одного виду існують деякі відмінності (прояв мінливості).
Знання про наявність цих властивостей використовувалося при виведенні нових сортів культурних рослин і порід домашніх тварин. Здавна в сільському господарстві застосовувалася гібридизація, т. Е. Схрещування організмів, що відрізняються один від одного з яких-небудь ознаками. Однак до кінця XIX в. така робота здійснювалася методом проб і помилок, оскільки не були відомі механізми, що лежать в основі прояву подібних властивостей організмів, а існували на цей рахунок гіпотези мали чисто умоглядний характер.
Мінливість - непостійність ознак у особин одного виду. Хвоя у ялини сибірської буває зеленого, блакитного, сизої, жовтої, білої. Всі люди відрізняються за формою вух. а також за тембром голосу, відбитку губ, дактилоскопічна малюнку Варіює все: число хребців, число ребер, м'язів, форма і кількість відгалужень в великих кровоносних судинах. Варіабельність ознак характерна не тільки такого виду, як людина, - найбільш вивченого організму Варіюють ознаки у всіх організмів. Завдяки мінливості постійно існують відмінності між особинами одного виду, між предками і нащадками. Мінливості піддаються будь-які ознаки організмів: морфологічні, фізіологічні, біохімічні, поведінкові, каріотіпіческіе, кількісні і якісні.
Фактично вся історія біології є історія вивчення мінливості. Давньогрецькі натурфілософи спробували осмислити різноманіття живих організмів. Платон: мінливість - наслідок неточності копіювання ідеї. Фалес, Анаксимандр, Анаксимен: різноманіття - наслідок різноманітних перетворень матерії. Геракліт: "Все тече, все змінюється" внаслідок боротьби внутрішніх протиріч.
Мінливість є фундаментальне властивість живих організмів. Вона лежить в основі розвитку живої природи. Еволюція за Дарвіном - це перетворення мінливості серед особин в мінливість груп в просторі і в часі. Дарвін присвятив мінливості три розділи "Походження видів".
Ядро - основний компонент клітини, яка несе генетичну інформації Ядро- розташовується в центрі. Форма різна, але завжди кругла або овальна. Розміри різні. Вміст ядра - рідка консистенція. Розрізняють оболонку, хроматин, каріолімфа (ядерний сік), ядерце. Ядерна оболонка складається з 2 мембран, розділених перенуклеарним простором. Оболонка забезпечена порами, через які відбувається обмін великими молекулами різних речовин. Воно може знаходитися в 2 станах: спокою - інтерфази і ділення - мітозу або мейозу. Інтерфазна ядро являє собою круглу освіту з численними грудочки білкової речовини, названого хроматином. Виділяють 2 типу хроматину: гетерохроматин і еухроматин. Хроматин складається з дуже тонких ниток, які отримали назву хромосом. У них закладена основна частина генетичної інформації індивідуума. У ядрах клітин виявляються округлі тільця - ядерця. На них здійснюється синтез рибосомной рибонуклеїнової кислоти, а також ядерних білків. У каріолімфа містяться РНК і ДНК, білки, велика частина ферментів ядра. Ядро складається з РНК, багато іонів металу, зокрема цинку. Не мають власну оболонку. Вони складаються з фибриллярной і аморфної частинах. Це місце активного синтезу білка, білок накопичується. Значення ядра: бере участь в утворенні білка, РНК, рибосом; регуляція формоутворення процесів і функції клітин; зберігання генетичного коду і його точне відтворення в ряду клітинного покоління. Будова кожної хромосоми індивідуальне. Воно складається з 2 ниток - хроматид, розташованих паралельно і з'єднаних між собою в одній точці - центромера, первинна перетяжка, містить ДНК. Центромери ділять хромосому на 2 плеча. По довжині плечей розрізняють 3 типи хромосом равноплечіе (1-1.7), неравноплечіе (1.71-4.99), одноплечі (5 і більше). Мають і вторинну перетяжку, але без ДНК. У деяких хромосом є невелика ділянка, прикріплений до основного тіла тонкою ниткою - супутник. За наявністю вторинної перетяжки і супутників розрізняють хромосоми з різних пар. Кінці хромосом містять велику кількість повторів нуклеотидів і через це має полярність. Кінці хромосом - теломери. Хромосоми фарбуються ядерними барвниками Гінза. Яркоокращенние ділянки називаються гетерохроматіднимі, вони не містять працюють генів (в статевих клітинах, у всіх хромосомах в районі центромер). Бліднокрашених ділянки еухроматіновие, містять активні гени. Властивість хромосом. 1. Індивідуальне будову. 2. Парність в соматичних клітинах. 3. Сталість числа. 4. Здатність до самопроізводству. У соматичних клітинах парні або гомологічні, набір диплоїдний. У статевих клітинах є тільки по 1 хромосомі з кожної пари, набір гаплоїдний. Набір хромосом в соматичних клітинах. властивий кожному виду організму -каріотіп - сукупність особливостей хромосом в соматичних клітинах. У к.р.с. 60 штук, у кози 60 шт. кінь 64, собака 78, кішка 38, качка 80, короп 150. Серед хромосом у більшості виду тварин є 1 пара, по якій ж. пол відрізняється від м. Ця пара називається статевою хромосомою або гоносоми. Хромосоми, однакові для ж. і м. статі - аутосома. Якщо статеві хромосоми гомологічні хх - підлогу гомогаметний. Якщо не гомологічні ху підлогу - гетерогаметних.
Ще в 1869 році швейцарський біохімік Фрідріх Мішер виявив в ядрі клітин з'єднання з кислотними властивостями і з ще більшою молекулярною масою, ніж білки. Альтман назвав їх нуклеїновими кислотами, від латинського слова «Нуклеус» - ядро. Так само, як і білки, нуклеїнові кислоти є полімерами. Мономерами їх служать нуклеотиди, у зв'язку з чим нуклеїнові кислоти можна ще назвати полинуклеотидами.
Нуклеїнові кислоти були знайдені в клітинах всіх організмів, починаючи від найпростіших і закінчуючи вищими. Найдивовижніше, що хімічний склад, структура та основні властивості цих речовин виявилися подібними у різноманітних живих організмів. Але якщо в побудові білків беруть участь близько 20 видів амінокислот, то різних нуклеотидів, що входять до складу нуклеїнових кислот, всього чотири.
У живих клітинах міститься два типи нуклеїнових кислот - дезоксирибонуклеїнової (ДНК) і рибонуклеїнова (РНК). Як ДНК, так і РНК несуть в собі нуклеотиди, що складаються з трьох компонентів: азотистого підстави, вуглеводу, залишку фосфорної кислоти. Однак комбінація цих компонентів в ДНК і РНК декілька різні.
Фосфорна кислота в молекулах ДНК і РНК однакова. Вуглевод ж мається на двох варіантах: у нуклеотидів ДНК - дезоксирибоза, а у нуклеотидів РНК - рибоза. І рибоза, і дезоксирибоза - П'ятичленні, пятіуглеродістие з'єднання - пентози. У дезоксирибози, на відміну від араб, лише на один атом кисню менше, що і визначає її назву, так як дезоксирибоза в перекладі з латинської означає позбавлена кисню рибоза. Сувора локалізація дезоксирибози в ДНК, а рибози в РНК, як раз і визначає назву цих двох видів нуклеїнових кислот.
Третій компонент нуклеотидів ДНК і РНК - азотисті сполуки, тобто речовини, що містять азот і мають лужними властивостями. У нуклеїнові кислоти входять дві групи азотистих основ. Одні з них відносяться до групи піримідинів, основу будови яких становить шестичленное кільце, а інші до групи пуринів, у яких до піримідинового кільця приєднано ще й п'ятичленних кільце.
До складу молекул ДНК і РНК входять два різних пурину і два різних пиримидина. У ДНК є пурини - аденін, гуанін і піримідинові - цитозин, тимін. У молекулах РНК ті ж самі пурини, але з піримідинів - цитозин і замість тиміну - урацил. Залежно від змісту того чи іншого азотистого підстави нуклеотиди називаються аденілових, тіміловимі, цітозіловимі, ураціловимі, гуанілова.
Як же з'єднуються між собою нуклеотиди в довгі полінуклеотидні ланцюга? Виявляється, що таке сполучення здійснюється шляхом встановлення зв'язку між залишком молекули фосфорної кислоти одного нуклеотиду і вуглеводом іншого. Утворюється цукрово-фосфорний скелет молекули полинуклеотида, до якого збоку один за іншим приєднуються азотисті основи.
Якщо врахувати, що в кожної нуклеїнової кислоти по чотири види азотистих основ, то можна уявити собі безліч способів розташування їх у ланцюги, подібно до того, як можна в самій різній послідовності нанизати на нитку намистинки чотирьох кольорів - червоні, білі, жовті. Зелені. Послідовність розташування нуклеотидів в ланцюгах молекул нуклеїнових кислот так само, як і амінокислот в молекулах білків, строго специфічна для клітин різних організмів, тобто носить видовий характер.