Генетика. Методи генетичних досліджень. Основні поняття генетики.

Генетика. Методи генетичних досліджень. Основні поняття генетики. Вчитель біології : Щербіна Альона Олесандрівна.

Генетика — наука про закономірності спадковості та мінливості організмів. Спадковість - це здатність живих організмів передавати свої ознаки і функції нащадкам. Мінливість - це властивість організмів набувати нових порівняно з батьківськими особинами ознак

Генетика відносно молода галузь біології. Датою її народження вважають 1900 рік, коли три ботаніки, які проводили досліди по гібридизації рослин - голландець Г. де Фріз, німець К. Корренс та австрієць Е. Чермак, незалежно один від одного знайшли забуту працю чеського дослідника Грегора Менделя "Досліди над рослинними гібридами", видану в 1865 році. Вчені були вражені тим, наскільки наслідки їхніх дослідів наближались до отриманих Г. Менделем. Згодом закони спадковості, встановлені Г. Менделем, сприйняли науковці різних країн, а ретельні дослідження довели їхній універсальний характер.

Назву "генетика" запропонував англійський учений У. Бетсон у 1906 році. Новий етап у розвитку генетики пов'язаний з ім'ям видатного американського генетика Т. Х. Моргана та його учнів. Підсумком їхніх досліджень стало створення хромосомної теорії спадковості, яка вплинула на подальший розвиток не лише генетики, але й біології у цілому.

Методи генетичних досліджень Генетичні дослідження здійснюють у кількох основних напрямах: вивчення матеріальних носіїв спадкової інформації — генів, а також закономірностей її зберігання і передачі нащадкам; дослідження залежності проявів спадкової інформації у фенотипі від певних умов довкілля; встановлення причин змін спадкової інформації та механізмів їх виникнення; вивчення генетичних процесів, які відбуваються в популяціях організмів. Результати генетичних досліджень проблем спадковості й мінливості є теоретичною базою для вирішення практичних питань. Основою сучасної селекції (науки про створення нових порід і сортів) слугують уявлення про генетичні наслідки різних типів схрещування, вплив штучного добору на спадкові ознаки організмів, значення чинників довкілля для розвитку ознак тощо.

Методи генетичних досліджень

Гібридологічний метод Гібридологічний метод, застосований Г. Менделем, полягає в схрещуванні (гібридизація) організмів, які відрізняються за певними станами однієї чи кількох спадкових ознак. Нащадків, одержаних від такого схрещування, називають гібридами (від грец. гібрида — Суміш). Гібридизація лежить в основі гібридологічного аналізу - дослідження характеру успадкування станів ознак за допомогою системи схрещувань.

Генеалогічний метод Генеалогічний метод полягає у вивченні родоводів організмів. Це дає змогу простежити характер успадкування різних станів певних ознак у ряді поколінь. Він широко застосовується в медичній генетиці, селекції тощо. За його допомогою встановлюють генотип особин і вираховують ймовірність прояву того чи іншого стану ознаки у майбутніх нащадків.

Популяційно-статистичний метод Популяційно-статистичний метод дає можливість вивчати частоти зустрічальності алелей у популяціях організмів, а також генетичну структуру популяцій. Крім генетики популяцій, його застосовують й у медичній генетиці для вивчення поширення певних алелей серед людей (головним чином тих, які визначають ті чи інші спадкові захворювання). Для цього вибірково досліджують частину населення певної території і статистичне обробляють одержані дані. Наприклад, за допомогою цієї методики було виявлено, що алель, яка зумовлює дальтонізм (порушення сприйняття кольорів), трапляється у 13% жінок (з них хвороба проявляється лише у 0,5%) та у 7% чоловіків (хворі всі).

Цитогенетичний метод Цитогенетичний метод ґрунтується на дослідженні особливостей хромосомного набору (каріотипу) організмів. Вивчення каріотипу дає змогу виявляти мутації, пов’язані зі зміною як кількості хромосом, так і структури окремих із них. Каріотип досліджують у клітинах на стадії метафази, бо в цей період клітинного циклу структура хромосом виражена найчіткіше.

Біохімічний метод Біохімічні методи використовують для діагностики спадкових захворювань, пов'язаних із порушенням обміну речовин. За їхньою допомогою виявляють білки, а також проміжні продукти обміну, невластиві даному організмові, що свідчить про наявність змінених генів. Відомо понад 500 спадкових захворювань людини, зумовлених такими генами (наприклад, цукровий діабет).

Близнюковий метод

Близнюковий метод Близнюковий метод полягає у вивченні однояйцевих близнят (організмів, які походять з однієї зиготи). Однояйцеві близнята завжди однієї статі, бо мають однакові генотипи. Досліджуючи такі організми, можна з'ясувати роль чинників довкілля у формуванні фенотипу особин: різний характер їхнього впливу зумовлює розбіжності у прояву тих чи інших станів певних ознак.

Основні поняття сучасної генетики

Ген – це ділянка молекули ДНК, що містить інформацію про первинну структуру однієї молекули білка. 1 ген = 1 білок

Локус – місце розташування гена в хромосомі.

Алелі (алельні гени) – це різні варіанти одного і того ж гена, що містяться в однакових локусах гомологічних хромосом і визначають альтернативні прояви однієї ознаки

Гомологічні хромосоми

Гомозиготи та гетерозиготи

Рецесивні та домінантні алельні гени а – сріблясте хутро, рецесивна ознака аа А – коричневе хутро, домінантна ознака Аа або АА

І ще деякі визначення! Генотип – сукупність УСІХ генів організму. Геном – сукупність генів гаплоїдного набору хромосом еукаріотів, ДНК прокаріотів, НК вірусів. Фенотип – сукупність ознак і властивостей організму, які є результатом взаємодії генотипу з умовами середовища.

Генетична символіка: Р – parent – батьківські особини G – гамети – клітини з гаплоїдним набором хромосом, що беруть участь у статевому розмноженні F – нащадки: F1 – перше покоління – прямі нащадки батьків F2 – друге покоління А – домінантна алель а - рецесивна алель АА – домінантна гомозигота Аа - гетерозигота аа – рецесивна гомозигота

Дякую за увагу!