2. Предмет генетики, її завдання і методи

Генетика – наука, що об'єднує навколо своєї проблематики безліч біологічних дисциплін. Розвиток різних підходів і методів викликав появу низки окремих розділів цієї науки, причому деякі з них перехрещуються один з одним.

1) Біохімічна генетика включає біохімію нуклеїнових кислот білків і ферментів. Тут застосовуються методи, що використовуються біохіміками та молекулярними біологами (хроматографія, аналіз ферментів).

2) Цитогенетика займається вивченням хромосом тварин і рослин у нормі та при патології.

3) Класична генетика розглядає успадкування менделевських ознак і за допомогою статистичних методів досліджує більш складні типи успадкування.

4) Клінічна генетика розв'язує питання діагностики, прогнозування та лікування різних спадкових захворювань.

5) Популяційна генетика вивчає поведінку генів у популяціях і дію таких чинників, як дрейф генів, міграції, мутації та добір.

6) Генетика поведінки – наука, предметом вивчення якої є спадкові чинники, що визначають поведінку людей. Фахівці з. генетики поведінки намагаються виявити гени людини, які визначають її індивідуальність і особливості емоційної сфери.

7) Cоціальна біологія пояснює поведінку людини в суспільстві на основі біологічних та еволюційних уявлень.

Завдання генетики:

1. Розробляє ефективні шляхи й методи одержання нових порід тварин та сортів рослин.

Найважливішим інструментом селекції став закон гомологічних рядів, відкритий М. І. Вавиловим. Суть його зводиться до того, що споріднені види мають «паралельні ряди» спадково змінених форм.

Генетики-селекціонери використовують такий природний процес, як мутагенез, примушуючи і його слугувати людині.

Головне завдання селекції майбутнього – одержати спрямовані мутації, тобто навчитись «стріляти» по потрібному гену.

2. Генетика людини більшістю своїх досягнень зобов’язана тому, що опиралась на закони Менделя і використовувала методи, розроблені у різних галузях біології. Такі важливі проблеми, як регуляція активності генів, особливо під час ембріонального розвитку, регуляція діяльності імунної системи та роботи мозку вивчаються генетикою людини.

Генетика людини допомагає розв’язувати всі проблеми за допомогою новітніх методів дослідження генетичного матеріалу. Щоб зрозуміти причини спаді захворювань, слід розібратись у механізмах дії генів під час ембріонального розвитку, виявити специфічні гени, відповідальні за виникнення тих або інших патологічних станів.

2. Пізнання молекулярних основ життєдіяльності організму привело до використання біологічних процесів та речовин у промислових цілях. З'явилася нова галузь виробництва біотехнологія, яка є комплексом біологічних знань і технічних засобів, необхідних для одержання продуктів життєдіяльності клітин.

Основні напрямки сучасної біотехнології є: мікробіологічний синтез, культивування та використання рослинних і тваринних клітин, генна інженерія, прикладна ензимологія наука про білкові речовини клітини.

Залежно від рівня організації живої матерії в генетиці застосовують і відповідні методи досліджень.

Основні методи генетики

Гібридологічний метод полягає у схрещуванні (гібридизації) організмів, які відрізняються певними станами однієї або кількох спадкових ознак. Нащадків, одержаних від такого схрещування, називають гібридами, а сам процес, в основі якого лежить об'єднання різного генетичного матеріалу в одній особині (клітині), -гібридизацією.

Генеалогічний метод полягає у вивченні родоводів організмів. Він дає можливість простежити характер успадкування різних станів певних ознак у різних поколіннях. Цей метод широко застосовують у медичній генетиці, селекції тощо. За його допомогою визначають генотип особин і вираховують імовірність прояву того чи іншого стану ознаки у майбутніх нащадків.

Родоводи в генетиці складають у вигляді схем за певними правилами:

1. Організми жіночої статі позначають колом, а чоловічої - квадратом.

2. Позначення особин одного покоління розташовують у ряд і з'єднують між собою горизонтальними лініями, а предків і нащадків - вертикальними.

Популяційно-статистичний метод дає можливість вивчати частоти зустрічальності різних алелей та їхніх поєднань у популяціях організмів, а також генетичну структуру популяцій. Цей метод також застосовують у медичній генетиці для вивчення поширення певних алелей (переважно тих, які визначають ті чи інші спадкові захворювання) серед окремих груп населення. Для цього вибірково досліджують частину населення певної території і статистично обробляють одержані результати.

Цитогенетичний метод ґрунтується на вивченні особливостей хромосомного набору (каріотипу) організмів. Застосування цього методу дає змогу виявляти мутації, пов'язані зі змінами кількості хромосом і будови окремих із них.

Близнюковий метод полягає в дослідженні однояйцевих близнят. Досліджуючи такі організми, можна вивчити роль чинників довкілля у формуванні фенотипу: різний характер їхнього впливу визначає і розбіжності в прояві тих чи інших станів певних ознак.

Метод генетичної інженерії, за допомогою якого учені змінюють генотипи організмів: видаляють або перебудовують певні гени, вводять гени в геном іншої клітини або організму тощо.

Геном - це сукупність генів гаплоїдного набору хромосом організмів певного виду.