Как объяснить генетику детям

Дети обычно сталкиваются с основами генетики в школе на уроках биологии. Но гораздо раньше задаются вопросами о том, что такое гены, как они работают и могут ли их мутации превращать нас в супергероев.

Мы в «Бери и Делай» подсказываем, как простыми словами объяснить ребенку, что такое гены и какую роль они играют в нашей жизни.

Что такое гены

Наше тело состоит из множества разных клеток. В каждой клетке есть ядро — это ее важнейшая часть. Внутри ядра располагаются особые структуры — хромосомы, а внутри них — ДНК. Каждая молекула ДНК содержит информацию, необходимую клеткам для того, чтобы они работали и делились, благодаря чему формируются и развиваются разные живые организмы. Так, каждый из нас когда-то был одной-единственной клеткой, которая разделилась и дала начало появлению триллионов других клеток, из которых состоит наше тело.

ДНК в некотором смысле контролирует развитие и рост всего — от нашей головы до кончиков пальцев. Еще ДНК влияет на проявление и развитие индивидуальных признаков, например определяет, станет ли ребенок девочкой или мальчиком, будет ли высоким или низким, блондином или брюнетом.

Но здесь все не так просто. Индивидуальные признаки, которые проявляются и развиваются в нас, задаются генами — отдельными сегментами ДНК. Гены влияют на то, как формируется наша внешность, здоровье и даже личность. Человек получает половину генов от матери и половину — от отца. Они, в свою очередь, наследуют гены своих родителей в таком же соотношении. Поэтому каждый из нас внешне похож на своих родственников.

Как гены передаются от одного поколения к другому

Возьмем упаковку мармеладных мишек. Допустим, красный и желтый мишки решили стать родителями, и для них действуют те же законы генетики, что и для нас. Тогда медвежата получат один набор генов от мамы, а второй — от папы. Так мы получаем красно-желтых медвежат. Если такой медвежонок вырастет и встретит зеленого, то их медвежата получат уже иные наборы генов: один — от красно-желтого родителя, а другой — от зеленого.

Так каждое новое поколение будет получать по 50 % генов от каждого родителя, а гены каждого родителя будут состоять из комбинации генов его родителей — и так далее. Наборы генов все время перемешиваются, формируя новые наборы. Поэтому каждый из нас носит в себе частичку каждого своего предка, но в то же время является уникальным.

Что такое доминантный и рецессивный гены

Наследование особенностей, заложенных в генах, на практике выглядит сложнее, чем передача цвета от одного поколения мармеладных мишек к другому. К примеру, если у обоих ваших родителей глаза карие, существует небольшая вероятность того, что вы будете голубоглазым. Если же оба родителя голубоглазые, то дети в редких случаях могут получить карий цвет глаз.

Это связано с тем, что одни гены являются доминантными, а другие — нет.

• Если вам достается доминантный ген, то признак, связанный с ним, проявится в следующем поколении по умолчанию.
• Если вам достается другой ген, который называется рецессивным, то признак, связанный с ним, проявится в том случае, если в наборе генов не будет доминантного гена.

Каждый человек получает по одному гену, определяющему цвет глаз, от каждого родителя. На картинке выше изображено, как цвет глаз наследуется от одного поколения к другому. Буквой B обозначен доминантный ген, буквой b — рецессивный. Есть 3 возможные комбинации этих генов: BB, Bb и bb. В первых двух случаях из-за наличия в наборе гена B глаза почти наверняка будут карими. В последнем случае набор состоит только из рецессивных генов, полученных от разных родителей, благодаря чему цвет глаз почти наверняка будет голубым.

Как наше поведение и условия жизни влияют на гены

Гены влияют на то, как растет, развивается и функционирует наше тело. Но значение имеют еще окружающие условия и наше собственное поведение, которые могут повлиять на проявление признака, заложенного в генах.

Возьмем, к примеру, 2 идентичных близнецов. От обоих родителей им достались одинаковые наборы генов, поэтому они так похожи друг на друга. Часть их генов определяет то, как должны работать их организмы. Представим, что близнецам достался ген, из-за которого повышается риск развития ожирения. Первая сестра-близнец регулярно занимается спортом, сбалансированно питается, старается не есть слишком много сладких, жирных и соленых продуктов. Вторая сестра-близнец, наоборот, избегает любой физической активности, предпочитая сидячий образ жизни, не следит за своим питанием, часто переедает. Своим поведением и образом жизни она создает условия, в которых выше вероятность того, что склонность к ожирению, заложенная в генах, проявит себя.

Почему гены мутируют

Внутри клетки на протяжении ее жизни гены могут мутировать, и это норма. В организме есть специальные механизмы, которые ремонтируют мутировавшие гены. Но они не всегда хорошо справляются со своей работой. В результате мутация в генах может остаться и повлиять на работу конкретной клетки. Кажется, что клетки с генами-мутантами не так страшны.

Но попробуйте взглянуть на это под иным углом: допустим, у вас есть слово «кот», но по какой-то причине буква О исчезает, а на ее месте появляется И, в результате чего вы получаете слово «кит» с совершенно иным значением. Примерно такой же эффект могут оказывать гены-мутанты на работу клетки и целого организма: вместо одной клетки появляется другая, которая начинает работать иначе.

С одной стороны, это естественный процесс, который лежит в основе эволюции: мутации в генах помогают формировать новые особенности организма. Если это дает живому существу какие-либо преимущества, появляется шанс, что эти же особенности проявятся и у будущих поколений.

С другой стороны, мутации не всегда приносят пользу организму, поэтому определенно не стоит подвергать себя воздействию факторов, которые заставляют гены мутировать чаще или быстрее. К таким факторам относят разные вещи, например длительное пребывание на солнце без солнцезащитного средства или контакт с радиоактивными веществами.

Но многое в работе генов до сих пор остается загадкой, ведь ученые относительно недавно начали изучать гены. Только представьте: в организме человека не менее 30 000 генов, и нужно немало времени и труда, чтобы узнать, за что отвечает каждый из них.