Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Биология
На территории Башкортостана выявлено 120 видов одноклеточных, около 700 видов червей, 121 — моллюсков, около 5 — членистоногих, 47 — рыб, 10 — земново...полностью>>
Биология
В последние десятилетие, на фоне наката в массовом сознании очередной исторической волны мистицизма, широкое распространение получил вопрос о внеземны...полностью>>
Биология
В конце 60-х – начале 70-х гг. на базе технической биохимии, химической технологии, химической энзимологии и ряда инженерных дисциплин возникло новое ...полностью>>
Биология
Радиоактивность – отнюдь не новое явление; новизна состоит лишь в том, как люди пытались ее использовать. Радиоактивность – самопроизвольное превращен...полностью>>

Главная

Сохрани ссылку в одной из сетей:

Предмет, задачи и методы генетики.

Генетика - наука об основных закономерностях наследственности и изменчивости.

Наследственность - это свойство живых организмов приобретать в процессе онтогенеза признаки сходные с родительскими организмами и передавать из поколения в поколение особенности морфологии, биохимии, физиологии и онтогенеза в определенных условиях среды.

Наследование – процесс передачи наследственной информации от одного поколения организмов к другому.

Изменчивость – свойство живых организмов приобретать в процессе онтогенеза некоторые отличия признаков от родительских организмов.

Наследственность и изменчивость реализуются в процессе наследования (через половые клетки при половом размножении, либо через соматические при бесполом размножении). Элементарными дискретными единицами наследственности (материальными основами) являются гены.

Ген - это участок молекулы ДНК (РНК - у некоторых вирусов), определяющий последовательность нуклеотидов в молекуле РНК, последовательность аминокислот в полипептиде и, в конечном итоге, какой-либо признак организма.

Свойства генов:

- специфичность (каждый ген обладает только ему присущим порядком расположения нуклеотидов);

- целостность (при программировании синтеза полипептида он выступает как неделимая единица);

- дискретность (определяется наличием в нем субъединиц - мутон, рекон);

- стабильность (редко мутирует, частота спонтанной мутации – 10-5);

- лабильность (способность мутировать);

- плейотропность (множественность действия) т.е. один ген отвечает за проявление нескольких признаков.;

- экспрессивность (степень фенотипического проявления гена);

- пенентрантность (частота проявления гена).

Предмет генетики - изучение материальных основ наследственности (генов) на молекулярно-генетическом, субклеточном, клеточном, организменном и популяционно-видовом уровнях организации живого.

Задачи генетики:

  1. изучение способов хранения генетической информации (у вирусов, бактерий, растений, животных и человека);

  2. анализ способов передачи наследственной информации от одного поколения клеток и организмов к другому;

  3. выявление механизмов и закономерностей реализации генетической информации в процессе онтогенеза и влияние на них условий среды обитания;

4) изучение закономерностей и механизмов изменчивости и ее роли в приспособлении организмов и эволюционном процессе;

5) изыскание способов исправления поврежденной генетической информации.

Методы генетики:

  1. Метод гибридологического анализа (разработан Г. Менделем на самоопыляемом растении – горохе).

Сущность:

  • анализ наследования проводится по отдельным признакам;

  • прослеживается передача этих признаков в ряду поколений;

  • проводится точный количественный учет наследования каждого признака и характер потомства каждого гибрида.

Метод позволяет выявить закономерности наследования отдельных признаков при половом размножении организмов.

  1. Цитогенетический метод - изучение кариотипа (набор хромосом) клеток при помощи микроскопической техники и выявлять геномные (изменение числа хромосом) и хромосомные (изменение структуры хромосом) мутации.

В 1956 г. шведские ученые Дж. Тийо и А. Леван установили, что нормальный кариотип человека включает 46 хромосом. Благодаря культивированию клеток (лейкоциты периферической крови) и дифференциальной окраски хромосом возможно изучение кариотипа.

  1. Генеалогический метод - изучение родословных. Позволяет устанавливать тип наследования признака (доминантный или рецессивный, сцепленный с полом или аутосомный), зиготность организмов и вероятность проявления признаков в будущих поколениях.

Генеалогическим методом доказано наследование многих заболеваний (гемофилии, дальтонизма, брахидактилии и др.). Благодаря родословной удалось проследить наследование гена гемофилии, начиная от английской королевы Виктории – носительницы этой болезни.

  1. Близнецовый метод - изучение наследования признаков у близнецов (основоположник английский антрополог и психолог Ф. Гальтон, 1876 г.).

Близнецы – потомки одних родителей, которые развиваются совместно за 1 беременность.

Монозиготные (однояйцевые, их у человека около 35-38% от общего количества) – близнецы, развивающиеся из одной зиготы, при дроблении которой образуются бластомеры, которые затем обособляются и из них развиваются самостоятельные организмы. Имеют 100 %-ное сходство генотипа и почти 100 %-ное сходство фенотипа.

Дизиготные ( разнояйцевые) – близнецы, развивающиеся одновременно из 2-х разных зигот. Имеют сходство генотипа около 50 % и похожи друг на друга, как обычные братья и сёстры.

Метод позволяет выявить роль наследственности и внешней среды в формировании признаков.

  1. Биохимические методы основаны на исследовании биологических жидкостей (крови, мочи, амниотической жидкости) для изучения активности ферментов и химического состава клеток, который определяется наследственностью. Методы выявляют генные мутации и гетерозиготное носительство рецессивных генов.

Ранняя диагностика заболеваний и применение диет на первых этапах постэмбрионального развития позволяют излечить или облегчить заболевание.

  1. Популяционно-статистический метод основан на законе Харди-Вайнберга и позволяет рассчитать частоту встречаемости генов и генотипов в популяциях.

  2. Методы моделирования:

  • Математическое (создание математических моделей наследственных заболеваний)

  • Биологическое - основано на законе гомологических рядов наследственной изменчивости. На животных создают модели наследственных болезней, разрабатывают методы диагностики, лечения и затем полученные данные применяются к человеку.

  1. Дерматоглифический метод ( греч. derma – кожа, gliphe – рисовать) – это изучение рельефа кожи на пальцах, ладонях и подошвах стоп. Это эпидермальные выступы – гребни, образующие строго индивидуальные узоры. Ф. Гальтон классифицировал эти узоры (петли, завитки, дуги). Разделы дерматоглифики: а) дактилоскопия – изучение узоров на подушечках пальцев; б) пальмоскопия – изучение узоров на ладонях; в) плантоскопия – изучение узоров подошвенной поверхности стопы.

Закладка узоров: между 10 – 19 неделями внутриутробного развития – закладка узоров на подушечках пальцев; в 20 недель – узор хорошо различим; к шести месяцам – полное формирование узоров.

Значение дерматоглифических исследований: определение зиготности близнецов; диагностика некоторых наследственных заболеваний; в судебной медицине; в криминалистике для идентификации личности; в клинической генетике для подтверждения диагноза хромосомных синдромов.

  1. Методы рекомбинантной ДНК позволяют анализировать фрагменты ДНК, находить и изолировать отдельные гены и их сегменты и устанавливать в них последовательность нуклеотидов. Метод используется для выявление генных мутаций.

Основоположник генетики - Г. Мендель, который в 1865 году в работе «Опыты над растительными гибридами» открыл основные закономерности наследования признаков (объект исследования – садовый горох – легко культивируется, неприхотлив, самоопылитель, дает многочисленное потомство; из 34 сортов гороха выбрал 22, отличающихся по 7 признакам: желтая или зеленая окраска семян, гладкая или морщинистая их поверхность, фиолетовые или белые цветки, их пазушное или верхушечное размещение, высокие (до 2 м) или низкие (до 60 см) стебли, зеленые или желтые, вздутые или сжатые с перетяжками плоды).

До Менделя: в 1694г. Р. Камерариус заложил основы гибридизации у растений (обнаружил мужские и женские органы у растений и предположил, что для образования плодов необходимо опыление); в 1760г. немецкий ученый И.Г. Кельрейтер осуществил первые опыты по искусственной гибридизации у растений и доказал, что в формировании признаков у потомков принимают участие оба родителя. Семена от растений двух сортов дают растения, называемые гибридами, у которых одни признаки доминируют над другими; в конце XVIII в. англичанин Т. Найт обнаружил, что у гибридов первого поколения признаки одного родителя в количественном отношении преобладают над признаками другого; в середине XIX в. французские ботаники О. Сажре и Ш. Ноден обнаружили, что при скрещивании разных сортов тыквы с различающимися признаками (желтая и белая мякоть плодов и желтые и белые семена) у гибридов первого поколения проявляются признаки только одного из родителей (доминантные).

Таким образом, к середине XIX в. – обнаружены явления перекомбинации наследственных задатков при гибридизации, однако механизмы этого явления не выявлены, т.к. одновременно изучалось наследование нескольких признаков.

В 1900 году Корренс (Германия) на маке, Чермак (Австрия) на дурмане, де Фриз (Голландия) на энотере переоткрыли законы г. Менделя.

Термин «генетика» был предложен в 1906 году Бэтсоном.

2. Терминология генетики.

Моногибридное - скрещивание, при котором родительские формы анализируются по одному альтернативному признаку. Скрещивание, при котором родительские формы анализируются по двум альтернативным признакам, называется дигибридным, если анализируется более двух признаков - полигибридным.

Потомство от скрещивания двух особей с различной наследственностью называется гибридным, а отдельная особь гибрид.

Альтернативный признак – качественный признак, имеющий несколько качеств или состояний, например, цвет семян гороха (желтый и зеленый).

Доминантный - альтернативный признак, проявляющийся в гомозиготном и в гетерозиготном состоянии, его детерминирует доминантный ген, который обозначается заглавной буквой.

Рецессивный - альтернативный признак, проявляющийся только в гомозиготном состоянии и «подавленный» в гетерозиготном. Его детерминирует рецессивный ген, который обозначается строчной буквой.

Ген может быть представлен двумя качественными состояниями: доминантным и рецессивным.

Качественные состояния гена называются аллелями.

Аллельные - гены, которые располагаются в одинаковых локусах гомологичных (парных) хромосом и отвечают за 1 признак. Аллельные гены обозначают одинаковыми буквами: доминантный - заглавной буквой (А), а рецессивный - строчной (а).

Неаллельные - гены, располагающиеся в разных локусах гомологичных хромосом или в разных хромосомах и определяющие развитие разных признаков.

Генотип – это совокупность генов, полученных организмом от родителей (в клетке – это совокупность генов в диплоидном наборе хромосом и генов цитоплазмы).

Фенотип - это совокупность внешних и внутренних признаков организма, которые развиваются на основе генотипа в определенных условиях среды.

Отдельный признак называется феном (цвет глаз, волос).

Гомозиготным по данному признаку называется организм, у которого в одинаковых локусах гомологичных хромосомах находятся одинаковые аллельные гены (доминантные - АА или е рецессивные - аа). Он образует один тип гамет и не дает расщепления при скрещивании с таким же по генотипу организмом.

АА - гомозигота по доминантному признаку;

аа - гомозигота по рецессивному признаку;

ААВВ - гомозигота по двум доминантным признакам;

ААbb - гомозигота по доминантному и по рецессивному признаку.

Гетерозиготным по данному признаку называется организм, у которого в одинаковых локусах гомологичных хромосомах находятся разные гены одной аллельной пары (Аа). Он образует два типа гамет и дает расщепление при скрещивании с таким же по генотипу организмом.

Аа – организм, гетерозиготный по данному признаку;

АаВb – организм, гетерозиготный по двум доминантным признакам;



Похожие страницы:

  1. Предмет, задачи и особенности психологии как науки

    Учебное пособие >> Психология
    1. Предмет, задачи и особенности психологии как ... условиях боевых действий. 5. Методы психологического исследования Методы научных исследований — это ... в связи с развитием исследований в области генетики и молекулярной биологии, раскрытием механизмов хранения ...
  2. Предмет генетики та її місце в системі природничих наук

    Конспект >> Биология
    ... генетики. Методи генетики. Гібридологічний аналіз, його значення. Історія генетики, її витоки, етапи розвитку. Значення генетики. Предмет генетики. Генетика ... дуже складно. Однак задача суттєво полегшується ... дуже складно. Однак задача суттєво полегшується ...
  3. Понятие экологии, основные методы

    Реферат >> Экология
    ... разделах биологии, а также в генетике, демографии и медицине. Самый общий ... Передачу наследственной информации изучает генетика. Развитие организма в ... как к науке позволяет выделить предмет, задачи и методы исследований. Объекты исследования экологии — ...
  4. Предмет философии (2)

    Шпаргалка >> Философия
    ... Истинность метода всегда детерминирована содержанием предмета. Будучи детерминирован своим предметом, метод, ... следующая группа "междисциплинарных задач": создание юридической и ... велась борьба с кибернетикой, генетикой, математической логикой и квантовой ...
  5. Объект, предмет, задачи и функции социологии (2)

    Шпаргалка >> Социология
    ... ответы на них. 1. Объект, предмет, задачи и функции социологии. Социология - ... и определяется. 3. социальную генетику; "Задача генетической социологии - дать основные ... выборка 1) Лотерейный метод 2) Метод равных интервалов (шаг) 3) Метод случайных чисел ( ...

Хочу больше похожих работ...