Генетика как наука. Её предмет, объекты, методы, задачи.

Генетика – это наука, которая изучает два свойства живых организмов. Наследственность и изменчивость. Предметом генетики является наследственность и изменчивость. Объекты генетики все живые организмы.

Методы генетики:

- Гибридологический – метод скрещивания особей, отличающихся альтернативными признаками.

- Комбинационный – при мейозе возникают различные комбинации негомологичных хромосом, а также происходит Кроссинговер, то есть в результате мейоза у организмов появляются различные комбинации генов.

- Мутационный – после воздействия на организм специальными факторами, появляются организмы с изменёнными наследственными признаками.

- Популяционный – можно изучить генофонд.

- Цитологический – в клетках изучают набор хромосом, то есть кариотип.

- Цитогенетический – изучение генетической структуры клеток.

- Онтогенетический – набор генов у организмов велик, но не все гены функционируют одновременно. С помощью этого метода можно изучать действие определённых генов в процессе индивидуального развития.

- Селективных средств – клетки вне организма и соответственно в этих генах наличие или отсутствие генных мутаций.

- Биохимический – один ген, один фермент. Можно определить наличие или отсутствие ферментов.

Задачи:

- Углубленное изучение молекулярных структур клетки, которые хранят генетическую информацию.

- Изучение механизмов и закономерностей передачи генетической информации от клетки к клетке.

- Анализ реализации генетической информации.

- Разработка теоретических проблем о путях и методах конструирования организмов с определёнными механизмами.

- Изучение действия на живые организмы и их наследственные структуры различных видов излучения.

- Изучение генофонда человеческой популяции.

- Разработка методов профилактики и лечения наследственных заболеваний.

Этапы развития генетики. Роль отечественных ученых в развитии этой науки.

С 1865 по 1900 - изучение закономерностей генетики на организменном уровне. 1865 Мендель открыл законы генетики. 1900 (Лоренс, Чермак, Де Фриз) в разных странах переоткрыли законы генетики.

1900 по 1953 - изучение генетики на клеточном уровне. 1901-1903 Де Фриз впервые создал мутационную теорию. 1902 Бовери создал ядерную теорию наследственности. 1906 Бэтсон предложил термин генетика. 1909 Иогансен предложил термин ген. 1908-1918 Морган сформулировал хромосомную теорию наследственности. 1925 Надсон и Филиппов открыли индуцированные мутации. 1953 Уотсен и Крик предложили модель двуспиральной молекулы ДНК.

1953 по н.д. - изучение закономерностей генетики на молекулярном уровне.

Основные понятия генетики.

Наследование – это передача генетической информации от одного поколения к друому.

Наследственность - это свойство живых организмов передавать свои признаки потомству.

Изменчивость – это свойство живых организмов, которое заключается в изменении наследственных задатков в процессе развития организмов под влиянием факторов внешней и внутренней среды.

Ген - участок молекулы ДНК, ответственный за проявление какого-либо признака.

Генотип - совокупность всех наследственных признаков.

Геном - это совокупность генов гаплоидного набора хромосом.

Генофонд - совокупность генов организмов одной популяции или вида.

Фенотип - совокупность внутренних и внешних признаков.

Норма реакции – это пределы или границы, в которых возможно изменение фенотипов при определённом генотипе.

Аллельные гены – это гены, расположенные в одинаковых участках или локусах двух гомологичных хромосом.

Гомозиготные организмы - организм у которого аллельные гены одинаковые по проявляемости (АА, аа).

Гетерозиготные организмы – организмы у которых аллельные гены разные по проявляемости (Аа).

Доминантный ген – преобладающий ген. Подавляет действие другого аллельного гена.

Рецессивный ген – подавляемый ген. Проявляет своё действие только в отсутствии доминантного.

Г. Мендель как основоположник экспериментальной генетики. Гибридологический метод, его суть.

Грегор Менде­ль открыл количественные закономерности наследования признаков

Для своих опытов Мендель взял го­рох. Он определял число признаков, по кото­рым различались скрещиваемые растения. Он выбирал для экспериментов организмы, относящиеся к чистым линиям.

Гибридо­логичес­кий метод - метод скрещивания особей, отличающихся альтернативными

признаками.

- Подбирал родительские особи, которые отличаются по одной и более парам альтернативных признаков.

- Проводил точный количественный учёт потомков по каждой паре изучаемых признаков.

- Анализ потомков в нескольких поколениях.

Закон единообразия первого поколения, его сущность математическое выражение.

Первый закон Менделя (закон единообразия гибридов первого поколения).

Формулировка: При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся по одной паре альтернативных признаков, все потомки одинаковы по фенотипу и генотипу.

А – желтый. P: АА x аа

а – зелёный. G: А а

F1: Аа

Закон расщепления признаков, его сущность и математическое выражение. Гипотеза чистоты гамет.

Второй закон Менделя (закон расщепления).

Формулировка: При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся по одной паре альтернативных признаков, во втором поколении наблюдается расщепление по генотипу 1:2:1, а по фенотипу 3:1.

А – желтый. F1: Аа x Аа

а – зелёный. G: А,а А,а

F2: АА,аа,Аа,Аа.

Из второго закона Менделя вытекает гипотеза чистоты гамет. Автор: Бэтсон (1902).

Формулировка гипотезы – гены в гаметах у гибридных особей находятся в единственном числе, то есть из пары аллельных генов, гамета содержит только один аллельный ген. Доказательством гипотезы является мейоз. В анафазе-1 мейоза к полюсам клетки расходятся целые гомологичные хромосомы => что из двух аллельных генов в гамете будет присутствовать только один аллельный ген. Либо А, либо а.

Закон независимого расщепления признаков, его сущность и математическое выражение.

Третий закон Менделя (закон независимого расщепления признаков). В этом законе анализируется дигибридное скрещивание, то есть скрещивание при котором родительские особи и их потомки характеризуются по двум парам признаков.

Формулировка: При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся двумя и более парами альтернативных признаков во втором поколении наблюдается независимое наследование и комбинирование признаков, если гены определяемые их расположены в различных парах хромосом.

A – желтый.        P: AABB x aabb

a – зелёный.        G: AB    ab

B – гладкий.        F1: AaBa - дигетрозигота

b – морщинистый. P1: AaBb x AaBb

G: AB,Ab,aB,ab.

Соотношение по каждой паре признаков 3:1. Расщепление 9:3:3:1.

Типы и варианты наследования признаков.

Типы наследования:

1). Моногенное:

- Аутосомное:

+ Доминантное

+ Рецессивное

- Сцепленное с полом:

+ X-сцепленное:

< Доминантное

< Рецессивное

+ Y-сцепленное

2). Полигенное