Генетика.

Генетика – наука, изучающая материальную основу наследственности и изменчивости организмов, а так же механизмы эволюции живого.

Термин "Генетика" ввел в науку в 1906 году Иогансон.

Наследственность - способность родителей передавать свои признаки следующему поколению.

Предмет изучения генетики

1)причины многообразия видов на Земле.

2)изучение причин наследственности. Изучение цитологических основ наследственности, ее химической природы.

3)генетика пола (сейчас изучены гормональные и генетические механизмы определяющие развитие особей мужского и женского полов)

4) генетика - научная основа селекции при выведении новых пород и сортов.

5) генетика микроорганизмов, имеющая значение для медицины, с/х и пищевой промышленности.

6) генетика и медицина. Генетика помогает успешно бороться с наследственными заболеваниями, проводить их раннюю диагностику.

7) генная инженерия. Способствует созданию лучших сортов растений, пород животных. Создавать новые штаммы микроорганизмов.

8) генная инженерия и генетика решают проблему синтеза продуктов питания для возрастающего населения планеты.

9) генетическими методами создаются новые формы насекомых для биологического способа борьбы с вредителями сельского хозяйства.

Отрасли генетики:

-биохимическая

-физиологическая

-экологическая

-популяционная

-эволюционная

-микроорганизмов.

Этапы развития генетики.

1. Классицизм (Менделизм) 1900-1910 гг. Основоположником генетики является Грегор Мендель, хотя в 1760 году ботаник Кёльрейтер скрестил 2 растения табака, перенося пыльцу с одного растения, одного вида на растение другого вида, и растения F1 имели промежуточные признаки между родителями. Он сделал вывод, что признаки передаются через пыльцу и через семяпочки, но природу механизма наследственности он не раскрыл.

Послушник Августинского монастыря (город Брно (Словакия)) Грегор Мендель проводил классические опыты по скрещиванию гороха. Результаты исследований он изложил на заседании общества естествоиспытателей в 1865 году, а в 1866 году опубликовал книгу ("Опыты над растительными гибридами"). Его работа была принята скептически.

В 1900 году 3 ученых: Де Фриз, Карл Корренс и Эрик Чермак подтвердили законы Менделя. Де Фриз выдвинул мутационную теорию, Иогансон создал учение о чистых линиях, он же ввел в науку термины: Ген, генотип, фенотип, генетика (рождение).

2 . Неоклассицизм (новый) 1911-1953. Это период установления материальных основ наследственности, на этом этапе важны работы Томаса Моргана (им сформирована хромосомная теория наследственности) и Бриджеса, Мёллера, Стертевана (ученики) 20-е годы возникает направление науке по искусственному мутагенезу (радиационный мутагенеза) В России Надсон и Филиппов получили мутации пшеницы, используя облучение Радием (Ra). Раппопорт проводил химический мутагенез. В 1920 году Н.И. Вавилов открыл закон Гомологических рядов наследственной изменчивости.

В начале 30-х годов Серебровский и Дубинин обосновали теорию сложного строения гена. В 20-30-е годы Сергей Сергеевич Четвериков работал по генетике популяций.

С начала 20-х началось исследование специфических признаков у человека и передаче желательных наследственных признаков у домашних животных и растений.

В 40 годы были проведены эксперименты по взаимовлиянию генов и ферментов. Работы проводились на плесневых грибах.

3. Синтетическая генетика 1953-до нашего времени.

Анализ материальных основ наследственности. В исследованиях используется:

-Электронная микроскопия

-Рентгеноструктурный анализ

-Скоростное центрифугирование

-Метод радиоактивных изотопов

-Методы точных наук.

Основные генетические понятия. Генетическая терминология.

Наследование - процесс передачи наследственной информации (генов) от одного организма к другому.

Изменчивость - общее свойство организмов изменять признаки в пределах одного вида, под действием среды или в результате комбинации признаков родителей.

Хромосомы - хранители генетической информации они состоят из ДНК и генов, каждый из которых занимает в хромосоме определенное место.

Генотип - так называют совокупность всех генов (наследственных зачатков), полученных потомством от родителей.

Фенотип - совокупность внешних и внутренних признаков организма.

Гибридизация - скрещивание организмов, обладающих различными признаками.

Гибрид - потомок, полученный от скрещивания организмов с различными признаками.

Пара признаков, один из которых исчезает в 1-ом поколении, а 2-ой сохраняется в 1-ом поколении, называют Альтернативным (взаимно противоположным) признаком.

Доминантный - признак преобладающий, господствующий

Доминирование - способность одного из аллей проявлять себя фенотипически при наличии в гетерозиготе и другого аллели данного гена.

Рецессивный признак - отступающий.

Моногибридное скрещивание - скрещивание по одной паре альтернативных признаков (дигибридное-2 пары, полигибридное - много пар)

Аллельные гены - гены, отвечающие за развитие одного из альтернативных признаков и лежащие в одних и тех же участках ГОМОЛОГИЧНЫХ хромосом.

Аллель - одна из двух более альтернативных форм гена, каждая из которых характеризуется определенной последовательностью нуклеотидов ДНК (РНК). Аллели располагаются в идентичных локусах гомологичных хромосом и влияют на один и тот же признак. Число аллелей у того ли другого вида зависит от плоидности (числа наборов хромосом). В каждой гомологичной хромосоме может быть только одно состояние из серии множественных аллелей.

Классификация генотипа:

1) по объему генотипа: Малый - несколько сотен.

Средний - несколько тысяч.

Большой - сотни тысяч генов.

2) По происхождению: Гомозиготный - слияние гамет с одинаковыми генами.

Гетерозиготный - слияние гамет с разными генами.

Составные части генотипа:

Кариотип - совокупность всех генов диплоидного набора хромосом.

Геном - совокупность генов гаплоидного набора хромосом.

Группа сцепления - совокупность всех генов одной хромосомы.

Плазмон - совокупность всех генов цитоплазмы.

Пластом - совокупность всех генов пластид.

Хондриом - совокупность всех генов митохондрий

Плазмоген - отдельный ген цитоплазмы.

Таким образом, генотип это:

Генотип = геном (гены хромосом) плюс плазмон (все гены цитоплазмы)

Двойной смысл генома:

1) Если говорят о совокупности хромосом ядер различных клеток, то под кариотипом понимают диплоидный набор хромосом клеток определенного организма (соматические), а гаплоидный набор хромосом (характерен для половых клеток) - геном.

2) Если говорят о составных частях ядра (хромосом) и цитоплазмы в плане набора их генов, то под плазмоном понимают совокупность генов цитоплазмы, а совокупность ядра, как диплоидной, так и гаплоидной клетки.

Генофонд - совокупность всех генов того или иного вида.

Фенотип - совокупность морфологических, анатомических, физиологических, биохимических, этологических (поведенческих) признаков и свойств организма.

Классификация признаков:

Простые - монофакторные - один признак и мультифакторные - множество признаков.

Количественные - поддаются математической обработке.

Качественные – не поддаются математической обработке.

Альтернативные - разновидности одного признака и неальтернативные.

Корелирующие - взаимовлияние друг на друга и некоррелирующие признаки (дрозофила: если глаза белые глаза, то и все внутренние органы бесцветны, если красные глаза, то это дикая форма и все органы тоже красные).

Брак

Близкородственные связи

Неопределенный пол ребенка

Сибсы

Близнецы