Презентація: Генетика: основні поняття, історія розвитку науки, методи дослідження

ГЕНЕТИКАКласичні методи генетичних досліджень. Генотип та фенотип. Алелі

Генетика – це наука, що вивчає закономірності спадковості та мінливості.це здатність живих організмів передавати свої ознаки і функції нащадкамце властивість організмів набувати нових порівняно з батьківськими особинами ознак

Періодизація розвитку генетики: від найдавніших часів до 1900 рік: передісторія розвитку 1900 - 1930 роки: класична генетика 1930 по 1953 роки: неокласицизм у генетиці від 1953 року донині: синтетична генетика

Передісторія становлення науки про спадковість охоплює два періоди:перший — від найдавніших часів до відкриття законів Г. Менделя (1866): схрещування рослин різних видів (Й. Кельрейтер, 1760-1766)вивчення способів гібридизації плодових дерев та гороху (Т. Найт, 1806)вивчення альтернативних ознак гібридів дині (О. Сажре, 1800-1840)другий з 1866 по 1900 роки:відкриття (Ф. Мішер, 1869), вивчення та встановлення будови нуклеїнових кислот (Ф. Мішер, А. Коссель, Р. Фьольген, 1879)відкриття диференціюючих поділів ядер клітин зародка (В. Ру, 1883)теорія зародкової плазми(А. Вейсмана, 1892) - спадкова субстанція має зв’язок з ядерною речовиною статевих клітингіпотеза про лінійне розташування в хромосомах спадкових факторів як прототип хромосомної теорії спадковості (В. Ру, А. Вейсман)розвиток цитології (Е. Страсбургер та ін.)

Штучне запилення квітів пальми (Ассирія)Історія розвитку уявлень про спадковість. Древні люди. Виникнення землеробства та скотарства (7000-9000 років до н.е.). «Подібне породжує подібне»Міфи притаманні всім древнім культурам та цивілізаціям. В них можна виявити ранні підтвердження проблем відтворення потомства та наслідування ознак в ряді поколінь.

Учень Піфагора Алкмеон Кротонський (VI ст. до н.е.) припустив, що жінки передають щось своїм дітям, тому вони подібні на матерів. Він вважав, що жінки виробляють невидиме сім’я, яке залишається всередині організму. Гіппократ (V ст. до н.е.) статеві задатки формуються з усіх органів. Теорія прямого наслідування. Анаксагор (V ст. до н.е.) в спермі чоловіків містяться повністю сформовані гомункули

Френсіс Гальтон (1871). Один із засновників біометрії та криміналістики. Переливав кров чорних кролів білим, схрещував їх між собою, але в трьох поколіннях не виявив ознак чорних кролів. Чарльз Дарвін (1868) теорія пангенезу (від греч. «παγ» – загальний, + «γένεσις» зародження). Від всіх частин організму відокремлюються дрібні матеріальні частинки (гемули), переміщуються в статеві клітини, що забезпечують розвиток у нащадків ознак, подібних до батьківських. Август Вейсман - експериментально показав неможливість успадкування механічних пошкоджень (відрізав хвости пацюкам протягом 30 поколінь). Сформулював теорію зародкової плазми, що відділена від соматичних клітин та представлена лише у статевих клітинах, тобто визначив незалежність статевих клітин від соматичних. Гіпотеза про лінійне розташування спадкових факторів у хромосомах.

Томас Ендрю Найт в начале XIX ст. дійшов до концепції про «елементарні спадкові ознаки». Огюстен Сажре (1763-1861) - досліди з гібридизації рослин. Вперше звернув увагу на окремі властивості схрещуваних форм. В результаті він зміг показати, що ознаки, притаманні батькам, при гібридизації не змішуються, а поєднуються, залишаючись неподільними; це відкриття заперечувало теорію злитої спадковості. Шарль Ноден - досліди з гібридизації рослин. Спостерігає явища одноманітності першого покоління гібридів, комбінативної мінливості. Займався міжвидовими схрещуваннями. Попередники Г. Менделя:

Але робота Г. Менделя ніяк не зацікавила його сучасників1856 - Грегор Мендель почав свої експерименти зі схрещування різних сортів гороху, що відрізняються за одиничними, строго визначеними ознаками. Він сформулював основні закономірності спадковості – розщеплення та комбінування спадкових «факторів». Сьогодні спадкові «фактори» Менделя називаються генами. Грегор Йоганн Мендель(1822-1884)

Кожний з учених останньому етапі своїх досліджень ознайомився зі статтею Г. Менделя, яка допомогла йому правильно усвідомити сутність явищ, що відбуваються при схрещуванні різних рослин та всі вони признали пріоритет Менделя.«Перевідкриття» законів Менделя на початку ХХ століття. Гуго де Фріз (1848-1935) голландський ботанік. Експерименти на Oenothera lamarckiana. Публікує результати експериментів, що підтверджують закони Менделя. Карл Корренс (1864-1933) німецький ботанік та генетик. Учень К. Негелі. В тому ж 1900 публікує результати робіт по нечуйвітер. Пізніше відкрив цитоплазматичне успадкування. Еріх фон Чермак-Зейзенегг (1871-1962) австрійський агроном. Досліджував гібридизацію рас садового гороху.

Сучасна генетика

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

Локус – місце розташування гена в хромосомі. Гомологічні хромосомилокус

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 гениаа. АА або. Ааа – сріблясте хутро, рецесивна ознака А – коричневе хутро, домінантна ознака

Генотип – сукупність УСІХ генів організму. Геном – сукупність генів гаплоїдного набору хромосом еукаріотів, ДНК прокаріотів, ДНК чи РНК 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 розмноженніF – нащадки: F1 – перше покоління – прямі нащадки батьків F2 – друге покоління. А – домінантна алельа - рецесивна алель. АА – домінантна гомозигота. Аа - гетерозиготааа – рецесивна гомозигота

Методи генетичних досліджень. Гібридологічний. Генеалогічний. Популяційно-статистичний Цитогенетичний. Біохімічний. Близнюковий

Гібридологічний. Схрещування (гібридизація) організмів, які відрізняються за певними станами однієї чи кількох спадкових ознак. Можливість дослідження характеру успадкування станів ознак за допомогою системи схрещувань.

Вивчення типу успадкування (альтернативних ознак), частоти та інтенсивності ознак за допомогою генеалогічних дерев. Визначення ступеня ризику появи спадкових порушень у нащадків. Генеалогічний

Вивчення частоти зустрічальності алелей і хромосомних порушень у популяціях. Визначення поширення мутацій, дії генного потоку і природного добору в популяціях. Популяційно-статистичний

Вивчення хромосомних наборів живих організмів. Знання про будову, структуру хромосом, хромосомні хвороби. Цитогенетичний

Вивчення змін у біологічних параметрах організму, пов’язаних зі зміною генотипу. Виявлення порушень у складі крові, продуктах життєдіяльності тощо. Біохімічний

Вивчення генотипних і фенотипних особливостей однояйцевих та різнояйцевих близнюків. Виявлення відносного значення спадковості у формуванні організму. Близнюковий