- •Предмет и задачи генетики
- •2. История развития и задачи генетики, дифференциация ее на самостоятельные области науки.
- •Особенности гибридологического анализа, моногибридное скрещивание.
- •4. Моно-, ди-, три- и полигибридное скрещивание.
- •5. Статистический характер расщеплений, метод 2.
- •6. Законы Менделя. Условия их реализации.
- •8. Первый закон Менделя
- •Гладкие семена Расщепление в f2 по фенотипу 3:1, следовательно признак наследуется моногенно (моногибридное скрещивание).
- •12. Реципрокные скрещивания, их роль в генетическом анализе.
- •13. Возвратные скрещивания, их роль в генетическом анализе.
- •14. Типы определения пола у растений и животных.
- •15.Способы хромосомного определения пола.
- •16. Гетерохромосомы.
- •17. Половой хроматин и его роль в диагностике наследственных заболеваний.
- •18. Генетическая детерминация пола.
- •19. Гипотезы, объясняющие механизм дифференциации пола.
- •20. Детерминация, дифференциация, определение и переопределение пола в онтогенезе
- •23. Особенности наследования признаков сцеп с полом
- •25. Крисс-кросс наследование и его нарушение при нерасхождении половых хромосом
- •26. Признаки ограниченные полом и зависящие от пола
- •27. Наследование сцепленных генов
- •28. Линейное расположение генов в хром. Его доказательство
- •29. Сила сцепления генов ее определение
- •30. Определение силы сцепления 3ех генов.Правило 3ех точек
- •31. Механизмы кроссинговера. Двойной кроссинговер, интерференция, коэффициент коинциденции.
- •34. Физические и генетические карты генов и хромосом.
- •35. Ген и фен. Проявление генотипа в фенотипе
- •36. Специфика проявления гена (признаки гена).
- •37. Типы взаимодействия генов.
- •38. Плейотропное действие генов.
- •39. Взаимодействие аллеломорфных генов.
- •40. Кооперация.
- •41.Комплиментарность.
- •43.Криптомерия.
- •44.Полимерия. Количественные признаки.
- •45.Отличие количественных признаков от качественных
- •46. Молекулярные механизмы взаимодействий генов
- •48. Нехромосомная наследственность, ее типы.
- •49. Дифференциация ядерной и нехромосомной наследственности.
- •50. Цмс, ее причины, механизмы и роль в селекции.
- •Детерминированные модели
- •Стохастические модели
- •54. Генетика популяций и эволюция
- •61. Генные мутации, их частота, механизм.
- •62. Мутагены. Мутагенез
- •63. Хромосомные мутации, их типы и причины появления.
- •64. Проявления в мейозе и генетические последствия хромосомных мутаций.
- •65. Геномные мутации. Полиплоидия. Роль.
- •66. Анеуплоидия (гетероплоидия), ее типы, роль в эволюции и использование в селекции
- •67. Молекулярные основы наследственности.
- •68. Доказательства генетической роли днк.
- •69. Трансформация у про- и эукариот
- •70. Первичная и вторичная структура днк
- •Денатурация, ренатурация и гибридизация нуклеиновых кислот
- •Три фракции днк эукариот, их локализация в хромосомах и функции.
- •Молекулярная организация хромосом.
- •78. Экспериментальные доказательства вырожденности кода
- •79. Экспериментальные доказательства неперекрываемости кода.
- •80. Экспериментальные доказательства отсутствия внутригенной пунктуации в коде.
- •82.Молекулярные механизмы репликации днк. Репликон про- и эукариот.
- •83.Строение и функционирование репликативной вилки.
- •85. Молекулярные механизмы рекомбинации
- •84.Молекулярные механизмы репарации днк.
- •87.Процессинг различных рнк. Сплайсинг. Созревание м-рнк.
- •88.Адаптерные функции т-рнк и их роль в реализации генетического кода.
- •90 Цистрон. Функциональный критерий аллелизма.
- •93. Рестрикционный анализ, рестрикционные карты, их роль и возможности метода
- •94.Построение рестрикционных карт
- •95.Секвенирование днк (энзиматический метод).
Предмет и задачи генетики
Генетика — наука о наследственности и изменчивости.
Наследственность обычно определяют как способность организмов воспроизводить себе подобное, как свойство родительских особей передавать свои признаки и свойства потомству. Этим термином определяют также сходство родственных особей между собой.
Ч. Дарвин отмечал, что потомки, как правило, не являются точной копией родительских особей, так как наряду с наследственностью им присуща изменчивость, которая проявляется в различиях отдельных органов, признаков или свойств, или комплекса их у потомков по сравнению с родителями и родственными особями.
Задачей генетики является изучение передачи наследственности от родителей потомкам. Преемственность между поколениями осуществляется путем полового, бесполого или вегетативного размножения. При половом размножении возникновение нового поколения происходит в результате слияния материнской и отцовской половых клеток, поэтому потомки несут признаки обеих родительских форм. Половые клетки составляют ничтожно малую долю многоклеточного организма. Они содержат наследственную информацию — совокупность генов — единиц наследственности. Наследственная информация определяет четкий план онтогенеза, в процессе которого развиваются и формируются специфические для данной особи свойства и признаки.
М. Е. Лобашов дает следующее определение: «Наследственностью называется свойство организмов обеспечивать материальную и функциональную преемственность между поколениями, а также обусловливать специфический характер индивидуального развития в определенных условиях внешней среды». Наряду с термином «наследственность» в генетике применяют термины «наследование» и «наследуемость». Наследованием называют процесс передачи наследственных задатков или наследственной информации от одного поколения другому, в результате чего у потомков формируются определенные признаки и свойства, присущие родительским особям. Термином «наследуемость» обозначают долю генетической изменчивости в общей фенотипической изменчивости признака в конкретной популяции животных или растений.
Больше внимание в генетике уделяется изучению изменчивости— способности организмов изменяться под действием наследственных и ненаследственных факторов. Различают наследственную (генотипическую) изменчивость и ненаследственную, возникающую под влиянием внешней среды и проявляющуюся в виде модификаций.
Современное изучение наследственности и изменчивости ведется на разных уровнях организации живой материи — молекулярном, клеточном, организменном и популяционном; при этом используют различные методы исследований.
2. История развития и задачи генетики, дифференциация ее на самостоятельные области науки.
Основоположником генетики принято считать Г. Менделя (1822—1884), который впервые разработал метод научного подхода к изучению наследственности и в своих опытах с растительными гибридами установил важнейшие законы наследования признаков. Результаты своих исследований Мендель доложил на заседании общества естествоиспытателей в г. Брно и опубликовал в трудах этого общества в 1865 г. у под скромным названием «Опыты над растительными гибридами». К сожалению, эта работа не была должным образом оценена современниками и во второй половине XIX в. не оказала существенного влияния на дальнейшее развитие генетики.
В 1900 г. Г. де Фриз (1848—1935) в Голландии, К. Корренс (1864—1933) в Германии и Э. Чермак "(1871 — 1962) в Австрии независимо друг от друга установили, что полученные ими результаты по наследованию признаков у растительных гибридов полностью согласуются с данными Г. Менделя, который за 35 лет до них сформулировал правила наследственности. Г. де Фриз предложил установленные Г. Менделем правила называть законами наследования признаков.
С 1900 г. началось интенсивное развитие науки о наследственности и изменчивости, и в 1906 г. по предложению английского ученого В. Бэтсона (1861 — 1926) она получила название «генетика» от латинского слова gепео — порождаю. На различных видах животных и растений были проверены законы Г. Менделя и установлена их универсальность. Вместе с тем имеющиеся отклонения в фенотипическом проявлении признаков у гибридов, в характере расщепления гибридов показали сложные взаимодействия генов. Важную роль в развитии генетики сыграли исследования В. Бэтсона, который изучал наследование признаков у кур, бабочек, лабораторных грызунов; шведского ученого Г. Нильссона-Эле по генетике количественных признаков и полимерии; датчанина В. Иоганнсена (1857— 1927), создавшего учение о чистых линиях, которым были предложены термины «ген», «генотип», «фенотип».
Цитологические исследования Т. Бовери (1862—1915) показали наличие параллелизма в поведении хромосом в мейозе и при оплодотворении с наследованием признаков у гибридов, что послужило предпосылкой для развития хромосомной теории наследственности, основоположником которой является Т. Г. Морган (1861 —1945), который вместе с А. Стертевантом (1892—1970) и К- Бриджесом (1889—1938) установил, что наследственные факторы — гены — локализованы в хромосомах клеточного ядра. Этими учеными был разработан метод составления генетических карт, доказан хромосомный Механизм определения пола. Хромосомная теория наследственности была крупнейшим достижением генетики и сыграла ведущую роль в ее дальнейшем развитии, становлении молекулярной биологии.
Большой интерес к генетическим исследованиям был и у русских ученых. В 1912 г. в России вышла книга профессора Е. А. Богданова (1872—1931) «Менделизм», в которой были представлены исследования в области генетики. Ю. А. Филипченко (1882—1930) в 1913 г. впервые стал читать курс генетики в университетах России, создал кафедру генетики и экспеиментальной зоологии в Петроградском университете, написал целую серию работ по частной генетике растений и животных. Сравнительная генетика как теоретическая основа селекции культурных растений, блестяще разработанная Н. И. Вавиловым (1887—1943), установившим один из величайших законов генетики — закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. И. В. Мичурин (1855—1935) на основании экспериментальной работы теоретически обосновал закономерности наследования признаков у многолетних плодовых растений. В последующие годы в СССР были созданы генетические школы Н. К. Кольцова (1872—1940), А. С. Серебровского (1892—1948), М. Ф. Иванова (1871—1935). С. Н. Давиденков (1880—1961) разрабатывал проблемы медицинской генетики.
Важное значение для развития генетики имели работы по получению и изучению индуцированных мутаций: Ч. Дарвин. В 1902 г. Г. де Фриз создал и опубликовал основные теоретические положения мутационной теории. Надсон, Филиппов в Ленинграде наблюдали мутационные изменения у дрожжей под действием радиации. В растениеводстве успешно разрабатывается методика получения геномных мутаций, обусловленных изменением числа хромосом в клетках растений, — полиплоидия. А. Р. Жебрак, Л. П. Бреславец получили полиплоидные формы у растений. Г. Д. Карпеченко экспериментально показал возможность создания новых видов растений методом аллополиплоидии. В. А. Рыбин осуществил ресинтез (воссоздание) существующего вида растений —культурной сливы.
В развитие генетики популяций и разработку генетических основ эволюционной теории большой вклад внесли русские ученые С. С. Четвериков (1880—1959), И. И. Шмальгаузен (1884— 1963), Н. П. Дубинин. Для разработки генетических методов селекции животных важное значение имели работы М. Ф. Иванова, А. С. Серебровского, С. Г. Давыдова и др.
С 1944 г. начались интенсивные исследования явлений наследственности и изменчивости на молекулярном уровне. О. Звери с сотрудниками показал, что ведущая роль в сохранении и передаче наследственной информации принадлежит ДНК. Опыты в области биохимии нуклеиновых кислот, проводились Энгельгардом, Чаргаффом и др. В 1953 г. Ф. Крик и Д. Уотсон разработали модель структурной формулы молекулы ДНК; в 1961—1965 гг. М. Ниренберг и С. Очао расшифровали генетический код.
Генетика является также основой для решения ряда важнейших практических задач. К ним относятся:
выбор наиболее эффективных типов гибридизации и способов отбора; 2) управление развитием наследственных признаков с целью получения наиболее значимых для человека результатов; 3) искусственное получение наследственно измененных форм живых организмов; 4) разработка мероприятий по защите живой природы от вредных мутагенных воздействий различных факторов внешней среды и методов борьбы с наследственными болезнями человека, вредителями ельскохозяйственных растений и животных; 5) разработка методов генетической инженерии с целью получения высокоэффективных продуцентов биологически активных соединений, а также для создания принципиально новых технологий в селекции микроорганизмов, растений и животных.