Классическая генетика – Классическая генетика – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Содержание

Классическая генетика - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Классическая генетика

Cтраница 1

Классическая генетика к началу 1940 - х годов пришла к пониманию дискретности таких качеств, как наследственность и изменчивость.  [1]

В классической генетике мутация определяется как резкий переход одной аллельной формы в другую, приводящий к явному изменению фенотипа ( фиг.  [2]

В классической генетике высших организмов, имевшей дело со сложными морфологическими признаками, понятие доминантности несколько таинственно: организм получает двойной набор хромосом от отца и матери, все клетки организма диплоидны, и при выборе того или иного аллеломорфа для проявления свойства в фенотипе вопрос о том, какой из двух доминантен, решается однозначно, но непонятно.  [3]

Согласно законам классической генетики, какой-либо локус может изменяться под влиянием мутаций в разных направлениях и, таким образом, вызывать появление серии множественных аллелей. По-видимому, это связано не с изменением структуры хромосом, а с более мелкими изменениями химической природы, так называемыми танковыми мутациями. Критерий, позволяющий считать, что разные аллели принадлежат к серии множественных аллелей, заключается в том, что в случае соединения у одной особи разных рецессивных аллелей внешний признак будет промежуточным между соответствующими признаками родителей ( см. стр.  [4]

На основании законов классической генетики можно было бы склониться к предположению, что в этом случае мы имеем дело с тремя локусами, которые отделены друг от друга, хотя и тесно сцеплены между собой.  [5]

Ген, основное понятие классической генетики, в которой под этим термином долгое время понималась неделимая частица наследственности. В 50 - х и 60 - х годах под словом ген понимали непрерывный участок ДНК, на котором в виде последовательности нуклеотидов записана информация об аминокислотной последовательности одного белка. В настоящее время, после открытий, о которых рассказано в главах 6 и 7, понятие гена перестало быть столь однозначным. Этим словом по-прежнему называют участок ДНК. Но в одних случаях имеется в виду непрерывный участок, который отвечает лишь части белковой цепи, а в других - совокупность участков, отвечающих целой белковой молекуле. А может быть и так, что один и тот же участок ДНК принадлежит сразу двум и даже трем генам.  [6]

Полагают, что это интересное исключение из правил классической генетики возникло в результате ошибки в копировании при дупликации генов, выразившейся в том, что один участок был скопирован дважды, а другой - ни разу. В нашем примере две хромосомы р и р2 должны при делении произвести две хромосомы того же самого типа, но в исключительных случаях хромосома р во время размножения может утратить ген р и вместо этого поймать плюс-аллель гомологичной хромосомы. В связи с этим следует упомянуть, что конверсия гена, так же как перекрест, предполагает предварительную тесную конъюгацию между двумя хромосомами. Пока еще не установлено, насколько часто может происходить это явление, однако имеющиеся данные показывают, что конверсия гена - исключительный случай и обычно не имеет большого биологического значения. У бактериофагов рекомбинации, возможно, возникают довольно сходным путем, но вопрос о них.  [7]

Прежде чем перейти к краткому изложению основных идей молекулярной ( биохимической) генетики, рассмотрим некоторые аспекты классической генетики.  [8]

Ряд гомейотических генов и генов сегментации был успешно клонирован благодаря тем ухищрениям, которые, с одной стороны, предоставила технология получения рекомбинантных ДНК, а с другой - классическая генетика, накопившая бесценный багаж знаний о точной локализации этих генов в хромосомах. Во-первых, исследование структуры клонированных генов развития показало, что они кодируют белки, связывающиеся с ДНК.  [9]

Ряд гомейотических генов и генов сегментации был успешно клонирован благодаря тем ухищрениям, которые, с одной стороны, предоставила технология получения рекомбинантных ДНК, а с другой - классическая генетика, накопившая бесценный багаж знаний о точной локализации этих генов в хромосомах. Во-первых, исследование структуры клонированных генов развития показало, что они кодируют белки, связывающиеся с ДНК - Во-вторых, наличие клонированных генов позволило изучить характер пространственной экспрессии этих генов. Если гены, играющие важную роль в процессе развития, клонированы, то можно выявить те клетки и районы тела эмбриона, в которых они экспрессируются. Для исследования транскрипции гена срезы тканей эмбриона гибридизуют с мечеными фрагментами ДНК клонированного гена.  [10]

Чем же определяются последовательности белков. Ответ классической генетики на такой вопрос звучал очень формально: эти последовательности задаются генами. Ничего вразумительного классическая, или, как ее еще часто в достаточной степени справедливо называли, формальная генетика ответить на этот вопрос не могла.  [11]

Определение цистрона связано еще с одним важным понятием генетики - доминантностью признака. В классической генетике высших организмов всегда происходит выбор при фенотипическом проявлении одного из двух аллеломорфов каждого признака. При этом проявляется доминантная аллель, но природа доминанта совершенно непонятна. В биохимической генетике бактерий природа доминанта вполне ясна.  [12]

Ни одно из крупных научных открытий последних лет не было овеяно такой славой, как начало расшифровки структуры ДНК. Идентификация гена классической генетики постепенно приводит к тому, что генетика из чисто биологической науки становится достоянием химии, биохимии, биофизики и других естественных наук. Полная структура хотя бы одной молекулы ДНК все еще не выяснена, может быть, потому, что ее. ДНК, например кишечной палочки Escherichia coli ( бактерии, обитающей в толстой кишке человека), в развернутом виде достигает 1 мм.  [14]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

Классическая генетика - стр. 2

Классическая генетика

В начале XX века работы Менделя вновь привлекли внимание в связи с исследованиями Карла Корренса, Эриха фон Чермака и Гуго де Фриза по гибридизации растений, в которых были подтверждены основные выводы о независимом наследовании признаков и о численных соотношениях при "расщеплении" признаков в потомстве. Кроме того, К.Корренс доказал наличие внехромосомного наследственного материала, располагающегося в различных цитоплазматических структурах и определяющего особую цитоплазматическую наследственность (1908).

Вскоре английский натуралист Уильям Бэтсон ввел в употребление название новой научной дисциплины: генетика (1906г.). В 1909 году датским ботаником Вильгельмом Йоханнсеном введён термин «ген».

Важным вкладом в развитие генетики стала хромосомная теория наследственности, разработанная, прежде всего, благодаря усилиям Томаса Ханта Моргана и его учеников и сотрудников, избравших объектом своих исследований плодовую мушку Drosophila melanogaster. Изучение закономерностей сцепленного наследования позволило путем анализа результатов скрещиваний составить карты расположения генов в "группах сцепления" и сопоставить группы сцепления с хромосомами (1910—1913 гг.).

Следующим шагом было установление химической природы хромосомных генов. Советский генетик Н.К. Кольцов одним из первых развил представление об их макромолекулярной природе (1927 г.), а Н.В. Тимофеев-Ресовский с соавторами в середине 30-х гг. ХХ в. вычислил примерный объем гена.

В 1944 г. Эйвери с соавторами показал, что генетический материал представляет собой ДНК. В 1953 г. Уотсон и Крик предложили модель строения ДНК, механизм ее репродукции и мутирования, а несколько позже создали теорию универсального генетического кода, с помощью которого генетическая информация, зашифрованная в ДНК, реализуется в структуре белка. Эти открытия означали переход генетики на молекулярный уровень исследования.

В начале ХХ века Гуго де Фризом была сформулирована мутационная теория, хотя получить мутации экспериментальным путем долгое время не удавалось. Впервые в 1925 г. советские микробиологи Г.А. Надсон и Г.С. Филиппов показали, что после облучения дрожжевых клеток ионизирующим излучением возникают разнообразные радиорасы, свойства которых воспроизводятся в потомстве.

В 1927 г. Мёллер в точных опытах на дрозофилах с учетом дозы облучения установил возникновение новых мутаций. Позже И.А. Рапопорт и Ш. Ауэрбах открыли явление мутагенеза под влиянием химических веществ.

В начале ХХ в. датский генетик Иоганнсен сформулировал понятия «генотип» — совокупность наследственных задатков и «фенотип» — совокупность их проявлений; советский биолог И.И. Шмальгаузен ввел понятие «норма реакции генотипа», в пределах которой может варьировать его проявление в фенотипе в ответ на изменение условий среды. Советскими генетиками Б.Л. Астауровым и Н.В. Тимофеевым-Ресовским в 20—30-е гг. ХХ в. были разработаны представления о комплексной обусловленности признаков организма взаимодействием генотипических, внутриорганизменных и внешнесредовых факторов.

В 1944 г. американские генетики Бидл и Тейтем, обобщив опыт изучения биохимических мутантов у микроскопических грибов, предложили гипотезу о регуляции генами синтеза ферментов, выражаемую принципом «один ген — один фермент», что перевело феногенетику на биохимический, а затем и на молекулярный уровень.

В 20-е гг. ХХ в. параллельно и независимо друг от друга советским ученым С.С. Четвериковым, английскими учеными Фишером и Холдейном и американским ученым Райтом были заложены основы популяционной генетики: сформулировано представление о генетической гетерогенности популяций, о роли различных факторов в изменениях генотипического состава популяций и их эволюции. Позже популяционная генетика составила основу так называемой синтетической теории эволюции.

Во второй половине ХХ века начинается активное изучение геномов организмов. Так, в 1977г. лаборатория Фреда Зангера полностью секвенирует геном бактериофага Φ-X174. (Секвенирование нуклеиновых кислот — определение их нуклеотидной последовательности). 

В 1983 г. Кэри Бэнкс Мёллис открывает полимеразную цепную реакцию, предоставляющую возможность простой и быстрой амплификации ДНК. (Амплификация — процесс образования дополнительных копий участков ДНК).

В 1989 г. впервые секвенирован ген человека, кодирующий белок CFTR, нарушение которого приводит к развитию опухолей (Фрэнсис Коллинс и Лап-Че Цуи). В 1995 г. впервые полностью секвенирован геном организма невирусной природы — бактерии Haemophilus influenzae.

В 1996 г. впервые секвенирован геном эукариотического организма — пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae. В 1998 г. удалось полностью секвенировать геном многоклеточного эукариотического организма — нематоды C. elegans.

  1. В 2003г. успешно завершен проект «Геном человека»: 99 % генома секвенировано с точностью 99.99%.

Предмет генетики

Явление наследственности требует для своей реализации наличия такого генетического материала, который обладает способностью к самовоспроизведению и способностью к программированию основных биосинтетических процессов, протекающих в клетке. У большинства живых организмов, в том числе и у человека, материальным субстратом наследственности служат дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК). Изучение структуры и механизма функционирования генетического материала в живых системах, а также их изменчивости составляет основной предмет генетики.

В соответствии с уровнем организации и характером функционирования генетических структур генетика подразделяется на ряд областей:

  • молекулярная генетика - изучает химическую структуру генетического материала — ДНК, его первичных продуктов — РНК, белков и их изменчивость.

  • биохимическая генетика - изучает регуляцию обмена веществ на генетическом уровне со специальным акцентом на генетический контроль ферментативных процессов.

  • цитогенетика - изучает анатомию и физиологию генома (геном – это совокупность наследственного материала, заключенного в гаплоидном наборе хромосом организмов данного вида) на ультраструктурном и микроскопическом уровне.

  • феногенетика (генетика развития, или генетика онтогенеза) - изучает проявление (экспрессию) генетической информации в индивидуальном развитии организмов, начиная от первичных продуктов генов (РНК, полипептидов) до конечного комплекса анатомических, физиологических и психологических признаков.

  • иммуногенетика – изучает наследственную обусловленность и закономерности иммунных реакций.

  • популяционная генетика – изучает закономерности распространения отдельных генов и их сочетаний в популяциях и в ряду поколений организмов.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ГЕНЕТИКИ

Ген – единица наследственной информации, определяющая возможность развития признака.

Аллельные гены – гены, расположенные в одинаковых участках гомологичных хромосом и отвечающие за развитие одного признака. Аллельные гены принято обозначать одноименной буквой.

Алле́ли — различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологичных хромосом и определяющие альтернативные варианты развития одного и того же признака.

Признак – единица морфологической, физиологической, биохимической, иммунологической, клинической и любой другой дискретности организмов (клеток). То есть признак – это отдельное качество или свойство, по которому организмы или клетки отличаются друг от друга. Простой (элементарный) признак – это признак, для реализации которого достаточно информации, содержащейся в одном гене (белок, аминокислотная последовательность которого закодирована в гене, например белок инсулин). Сложный признак – такой признак, для реализации которого требуется взаимодействие двух или многих неаллельных генов, а также синтез многих веществ – ферментов, иммунопротекторов, структурных, транспортных и иных белков. Примеры сложных признаков – цвет кожи человека, тип телосложения и пр.

Альтернативные признаки – контрастные проявления какого-либо признака. Альтернативные признаки контролируются аллельными генами.

Гомозиго́та — диплоидный организм или клетка, несущий идентичные аллели данного гена (например, АА или аа).

Гетерозигота – диплоидный организм или клетка, несущий разные аллели данного гена (например, Аа).

Гемизигота - диплоидный организм, у которого имеется только одна доза определенных генов. В норме у человека гены, расположенные в негомологичных участках половых хромосом мужского организма, находятся в гемизиготном состоянии.

Доминантный аллель - аллель, определяющий проявление признака вне зависимости от того, является ли генотип гомозиготным или гетерозиготным по данному аллелю. В схемах скрещивания обозначается заглавной буквой.

Рецессивный аллель - аллель, который проявляется только в гомозиготном или гемизиготном состоянии, но не проявляется у гетерозигот. В схемах скрещивания обозначается прописной буквой.

Генотип - совокупность всех генов данного организма, которая характеризует особь.

Фенотип – совокупность всех признаков: морфологических, физиологических, биохимических и т.д., формирующихся на основе генотипа под влиянием внешней среды.

Наследственность - общее свойство живого, которое обусловливает хранение и передачу наследственной информации, обеспечивает преемственность между поколениями.

Наследование - способ передачи наследственной информации, изменяющийся в зависимости от форм размножения.

Изменчивость - свойство живых организмов одного вида отличаться друг от друга, а также способность организмов приобретать новые признаки в процессе онтогенеза.

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАСЛЕДОВАНИЯ.

ПЕРВЫЙ И ВТОРОЙ ЗАКОНЫ МЕНДЕЛЯ

Одним из методов генетического исследования является гибридологический метод, предложенный Г. Менделем. Этот метод использует направленное скрещивание организмов, при этом в ряду поколений анализируется наследование каждой пары признаков в отдельности, что позволяет выяснить тип наследования признака, а также выявить генетическую структуру организма.

Скрещивание, в котором родительские особи анализируются по одной альтернативной паре признаков, называется моногибридным, по двум парам признаков – дигибридным, по многим парам – полигибридным.

В генетике ход и результаты скрещивания принято изображать в виде схемы скрещивания с использованием общепринятых символов:

P: – генотипы родительских организмов

♀ - женская особь

♂ - мужская особь

х – символ скрещивания

G: - гаметы

F1: - гибриды первого поколения

F2, F3:- гибриды второго, третьего поколения и т.д.

Доза большинства аллельных генов в соматической клетке равна двум, т.е. каждый ген представлен двумя аллелями (исключение составляют гены, находящиеся в половых хромосомах у организмов гетерогаметного пола). Поэтому генотип особи по каждому признаку записывается двумя буквами (при моногибридном скрещивании - АА, Аа или аа, при дигибридном – ААВВ, АаBb и т.д.).

В гаметах содержится гаплоидный набор хромосом, т.е. в них находится только по одному аллелю из каждой пары. Следовательно, доза генов в гамете равна 1. Гомозиготы при любом виде скрещивания образуют 1 вариант гамет (например, организм с генотипом АА образует гаметы А), а гетерозиготы – по два вида гамет (организм с генотипом Аа образует гаметы А и а). При записи гамет их принято обводить в кружок.

В процессе оплодотворения объединяются геномы родительских гамет в один генотип, и образуется диплоидная зигота, в которой восстанавливается парность хромосом и, соответственно, генов.

gigabaza.ru

Генетика классическая - Справочник химика 21

    Успехи такого масштаба отодвигают в настоящее время на задний план генетические работы, непосредственно не связанные с этими основными проблемами. По сравнению с достижениями в изучении ДНК успех генетических исследований фенольных соединений следует считать незначительным. Более того, вероятно, что до тех пор, пока не будут расширены подходы, из таких исследований можно получить сравнительно мало информации, представляющей общебиологический или генетический интерес. В этой главе рассматриваются классические работы по генетике фенольных соединений и некоторые работы последних лет. До настоящего времени большинство исследований по генетике фенолов было посвящено многоатомным фенолам флавоноидного типа, т. е. водорастворимым пигментам цветков. Целью исследований обычно было описание в классических терминах Менделя генетических механизмов образования окрасок цветков, присущих отдельным видам или родам. В ранних классических работах и позднее, основываясь на данных такого рода исследований, фенотипические эффекты связывали со специфическими химическими изменениями в флавоноидных соединениях. В других исследованиях были открыты некоторые механизмы, управляющие количественным наследованием этих пигментов, и, наконец, в них часто содержался анализ генного управления характера распределения некоторых флавоноидных соединений. Независимо от этого были изучены пути биосинтеза флавоноидных структур в исследованиях с помощью меченых атомов. Небольшое число работ посвящено изучению ферментов биосинтеза флавоноидов, хотя в течение нескольких лет успешно ведутся интенсивные исследования по энзимологии синтеза ароматических веществ в микроорганизмах. По мнению автора, генетические исследования до сих пор не дали (или дали очень мало) определенных данных, которые позволили бы точно описать отдельные стадии биосинтеза фенолов [c.140]
    Система (8.13) есть не что иное, как хорошо известные в популяционной генетике классические уравнения Фишера — Холдена — Райта. Величины Шц (в данном случае совпадающие с плодовитостями) принято называть мальтузианскими параметрами соответствующих генотипов. Очевидно, что системы (8.10) п (8.13) имеют одинаковые фазовые портреты — разница между ними состоит лишь в разных скоростях движения изображающей точки по фазовым траекториям. [c.51]

    Ранее было отмечено, что структурная организация живой и неживой природы построена согласно принципам унификации и комбинации и включает явления трех типов. Оба принципа (редукционизма и холизма) оказались в основе научного поиска и нашли отражение в логике, как в науке о закономерностях и формах научного и философского мышления, так и в методе анализа индуктивного и дедуктивного способов рационалистической и эмпирической деятельности человека. На индуктивном способе мышления основывается разработка целого ряда научных дисциплин, например квантовой механики атомов и квантовой химии молекул. Фундаментальные положения этих наук базируются в основном на результатах изучения соответственно простейшего атома (Н) и простейшей молекулы (Н2), а также ионов Н , ОН . Тот же способ мышления в биологии лег в основу исследований, приведших к становлению и развитию формальной и молекулярной генетики, цитологии, молекулярной биологии, многих других областей. При дедуктивном способе мышления, ядро которого составляет силлогистика Аристотеля, новое положение выводится или путем логического умозаключения от общего к частному, или постулируется. Классическим примером дедукции может служить аксиоматическое построение геометрии. Мышление такого типа наглядно проявилось в создании периодической системы элементов - эмпирической зависимости, обусловливающей свойства множества лишь одним, общим для него качеством. Д.И. Менделеев установил, что "свойства элементов, а потому, и свойства образуемых ими простых и сложных тел стоят в периодической зависимости от их атомного веса" [21. С. 111]. Тот же подход лежит в основе построения равновесной термодинамики и статистической физики. Оба способа мышления, индуктивный и дедуктивный, диалектически связаны между собой. Они вместе присутствуют в конкретных исследованиях, чередуясь и контролируя выводы друг друга. [c.24]

    Дело в том, что традиционный и безраздельный объект химиков — органическая молекула — стал предметом настойчивого внимания целого р яда новых наук, возникших но существу во второй половине XX столетия на границе между классическими областями знания. Молекулярная биология, биофизика, генетика, биохимия, молекулярная спектроскопия поставили в центр своих исследований органическую молекулу. Подходят к этому микроэлектроника, кибернетика, бионика, квантовая радиофизика, физика полупроводников и многие другие науки. Проблема самой жизни стала решаться на молекулярном уровне и уровне молекулярных агрегатов. [c.5]

    Классическая генетика не могла предложить модель, которая допускала бы испытание новых вариантов без полного отстранения старых. Это и создало острый конфликт между генетикой и эволюционной теорией. [c.77]

    Теперь это стало реальностью и уже привело к важнейшим открытиям, до основания потрясшим все здание классической и молекулярной генетики. Имеется в виду открытие расчленённости генов и их значительных перестроек и изменений в ходе формирования специализированных клеток или, как говорят биологи, при дифференцировке, о чем было рассказано в седьмой главе. Но главное, на что нацелены в этой связи усилия ученых, — это выяснение механизма возникновения рака. [c.143]

    Генотип, понятие классической генетики, означающее всю совокупность генов данного организма. Теперь чаще используется термин геном, имеющий тот же смысл. [c.154]

    Гомозиготность, понятие классической генетики. Означает, что аллельные гены одинаковы в своем проявлении. [c.154]

    Мутации. В классической генетике мутация определяется как резкий переход одной аллельной формы в другую, приводяш,ий к явному изменению фенотипа (фиг. 154, В). Мутации впервые наблюдал де Фриз. Они могут возникать спонтанно и могут быть индуцированы различными агентами мутагенами), например определенными химическими соединениями или рентгеновским излучением. Результаты исследования мутаций составляют фундамент генетики. [c.478]

    Рецессивность, понятие классической генетики. Рецессивный ген проявляется только в гомозиготном состоянии. [c.158]

    Фенотип, понятие классической генетики. Означает всю совокупность внешних признаков и свойств живого организма, сложившихся в ходе его развития. [c.159]

    Микробиология занимается преимущественно изучением грибов бактерий и вирусов. Различные представители этих групп по своему морфологическому и физиологическому многообразию не уступают объектам таких классических разделов биологии, как ботаника и зоология. Изучение микроорганизмов внесло за последние годы огромный вклад в решение важнейших проблем общей биологии. Микроорганизмы весьма удобны для работы быстрый рост, высокая способность к адаптации и ряд других ценных свойств сделали их излюбленным объектом для биохимиков и генетиков. [c.8]

    Прежде чем перейти к краткому изложению основных идей молекулярной (биохимической) генетики, рассмотрим некоторые аспекты классической генетики. Нашей целью при этом будет лишь объяснение смысла генетических терминов, используемых в дальнейшем обсуждении. [c.476]

    Согласно законам классической генетики, какой-либо локус может изменяться под влиянием мутаций в разных направлениях и, таким образом, вызывать появление серии множественных аллелей. По-видимому, это связано не с изменением структуры хромосом, а с более мелкими изменениями химической природы, так называемыми точковыми мутациями. Критерий, позволяющий считать, что разные аллели принадлежат к серии множественных аллелей, заключается в том, что в случае соединения у одной особи разных рецессивных аллелей внешний признак будет промежуточным между соответствующими признаками родителей (см. стр. 153). [c.263]

    На основании законов классической генетики можно было бы склониться к предположению, что в этом случае мы имеем дело с тремя локусами, которые отделены друг от друга, хотя и тесно сцеплены между собой. Однако, поскольку эти локусы [c.264]

    Этой программой молекулярная биология подводит фундамент под классические биологические дисциплины, а заключающаяся в ней концепция является основой ее важного философского значения она направлена против любой разновидности витализма, оперирующего научными аргументами. Пока еще трудно сказать, в какой мере молекулярная биология сможет достигнуть поставленной цели задачи, которые ей предстоит решить, сложны и труднообозримы. Мы переживаем сейчас период бурных успехов, которые восхищают нас в первую очередь тем, что многочисленные факты, добытые чрезвычайно обширной областью знания, факты, которые до сих пор казались бессвязными, теперь, на основе новых представлений складываются во все более и более ясную картину. Большие успехи были достигнуты благодаря тому, что я назвал бы искусством разумного экспериментального самоограничения современная биология имеет дело лишь с немногочисленными объектами, но зато они систематически изучаются всеми доступными науке методами. Поэтому современная биология включает в себя наряду с биофизикой биохимию, рентгеноструктурный анализ, генетику и в методическом смысле она — всеобщий должник, а собственное лицо приобретает лишь благодаря несвойственному традиционной биофизике или биохимии интерпретативному характеру постановки вопросов, цель которых — попытка установить связь между структурой и структурными превращениями молекул и их биологической функцией. [c.9]

    Определение цистрона связано еще с одним важным понятием генетики — доминантностью признака. В классической генетике высших организмов всегда происходит выбор при фенотипическом проявлении одного из двух аллеломорфов каждого признака. При этом проявляется доминантная аллель, но природа доминанта совершенно непонятна. В биохимической генетике бактерий природа доминанта вполне ясна. Если диплоидная зигота одновременно содержит два аллеломорфа цистрона А, А" и А , означающих способность и неспособность к синтезу определенного фермента, то в итоге клетка будет содержать генетическую информацию о синтезе этого фермента, т. е. свойство синтезировать фермент будет всегда доминантным. [c.314]

    В классической генетике высших организмов, имевшей дело со сложными морфологическими признаками, понятие доминантности несколько таинственно организм получает двойной набор хромосом от отца и матери, все клетки организма диплоидны, и при выборе того или иного аллеломорфа для проявления свойства в фенотипе вопрос о том, какой из двух доминантен, решается однозначно, но непонятно. [c.488]

    Однако несмотря на сказочный череп Джошуа, генетика бактерий с каждым годом все больше запутывалась. Пелена талмудической сложности, окутывавшая его последние статьи, никому, кроме него самого, не могла доставить удовольствия. Время от времени я пытался осилить какую-нибудь из них, но неизбежно застревал и откладывал ее на другой раз. Однако для того, чтобы понять, что открытие пола бактерий очень сильно упростит изучение их генетики, выдающегося интеллекта не требовалось. Тем не менее из рассказов Кавалли следовало, что сам Джошуа еще не готов рассуждать просто. Ему нравился классический постулат генетики, что мужская и женская клетки поставляют равное количество генетического материала, несмотря на то, что анализ экспериментальных данных из-за этого неизбежно усложнялся. [c.83]

    Вторая половина XX столетия характеризуется резко возросшим интересом к познанию механизмов жизнедеятельности. Эпоха наблюдения и достаточно поверхностного анализа мира животных, растений и микроорганизмоп сменилась периодом решительного проникновения на уровень молекулярных и межмолеку-лярных взаимодействий в живых системах, вторжением в биологию методов и подходов физики, химии и математики. Как следствие этого процесса началась постепенная дифференциация наук, изучающих материальные основы жизни стали одна за другой появляться новые дисциплины, отражающие различные уровни исследования живой материи, различные углы зрения, различные экспериментальные приемы и методологические концепции. Классическая биохимия, которой бесспорно принадлежит пальма первенства в симбиозе биологии и точных наук, постепенно уступала дорогу новым направлениям. Вначале, на волне революционных событий в физике, возникла биофизика, значительно окрепшая уже в предвоенный период. Конец этого этапа был ознаменован и резкой активизацией исследований в генетике. Однако наиболее серьезное наступление началось в начале 50-х годов, когда возникли молекулярная биология, рождение которой часто отождествляется с открытием двойной спирали ДНК, а также биоорганическая химия, первые победы которой по праву связывают с установлением структуры инсулина и синтезом первого пептидного гормона — окситоцина, [c.5]

    СТРУКТУРА ВЫСШЕГО ПОРЯДКА. Ни одно из крупных научных открытий последних лет не было овеяно такой славой, как начало расшифровки структуры ДНК. Идентификация гена классической генетики постепенно приводит к тому, что генетика из чисто биологической науки становится достоянием химии, биохимии, биофизики и других естественных наук. В популярном виде история ДНК изложена в интересной книге лауреата Нобелевской премии Джеймса Уотсона . Полная структура хотя бы одной молекулы ДНК все еш е не выяснена, может быть, потому, что ее размеры столь велики, а ведь длина молекулы ДНК, например кишечной палочки Es heri hia oli (бактерии, обитаюш ей в толстой кишке человека), в развернутом виде достигает 1 мм. [c.481]

    Современная А. значительно отличается от классической А. кон. 19-нач. 20 вв., она пользуется несравненно более совершенными методами исследования, опирается на возросший уровень знаний, развитую хим. пром-сть и ши-рокзто сеть агрохим. служб. Т. наз. зеленая революция -резкое повышение урожайности с.-х. культур, достигнутое в начале 50-х гг. 20 в., связана не только с успехами генетики и селекции, но и с достижениями А. Агрохим. наука располагает знаниями о содержащихся в растениях в-вах (белках, углеводах и др.), биосинтезе и обмене в-в в растениях, фитогормонах, ферментных системах, болезнях растений. [c.29]

    Нейробиологи, по аналогии с классической модельной системой генетиков — Е.соЫ, надеялись, что плодовая мушка дрозофила послужит им также успешно в качестве модельной системы. Имя мушки Droso-phila или любяшая росу указывает на особенность ее поведения она имеет биологические часы с 24-часовым ритмом и особенно активна на рассвете. Имеются мутации с 19- и 28-часовыми ритмами, а также мутант, вообще не имеющий ритма и активный целый день. Было выделено много других точечных мутаций, влияющих на движение, зрительную память и половое поведение. Всего известно более [c.361]

    Чем же определяются последовательности белков Ответ классической генетики на такой вопрос звучал очень формально эти последовательности задаются генами. Как именно Ничего вразумительного классическая, или, как ее еще чжгто в достаточной степени справедливо называли, формальная генетика ответить на этот вопрос не могла. [c.23]

    Тут же возник целый каскад вопросов. Каким образом код реализуется, то есть где в клетке и при помощи чего происходит перевод ДНКового текста на белковый язык Как получается, что длинный нуклеотидный текст ДНК дает в конечном счете сравнительно короткие белковые цепи Наверное, ДНКовый текст состоит из отдельных предложений , каждое из которых отвечает одному белку Так может быть эти предложения и есть гены классической генетики А что между ними Что играет роль точек , разделяющих предложения Иными словами, чем отличаются в физическом, химическом, то есть в молекулярном смысле, сами гены от промежутков между ними Ну, и наконец, каков же он, генетический код, этот словарь живой клетки  [c.24]

    Ген, основное понятие классической генетики, в которой под этим термином долгое время понималась неделимая частица наследственности. В 50-х и 60-х годах под словом ген понимали непрерывный участок ДНК, на котором в виде последовательности нуклеотидов записана информация об аминокислотной последовательности одного белка. В настоящее время, после открытий, о которых рассказано в главах 6 и 7, понятие гена перестало быть столь однозначным. Этим словом по-прежиему называют участок ДНК- Но в одних случаях имеется в виду непрерывный участок, который отвечает лишь части белковой цепи, а в других — совокупность участков, отвечающих целой белковой молекуле. А может быть и так, что один и тот же участок ДНК принадлежит сразу двум и даже трем генам. [c.154]

    Всякое живое существо по большинству своих признаков сходно со своими предками. Сохранение специфических свойств, т.е. постоянство признаков в ряду поколений, называют наследственностью. Изучением передачи признаков и закономерностей и Г наследования занимается генетика. Каждому признаку в качестве носителя информации соответствует определенный ген. Еще во времена классической генетики исследователи пришли к выводу, что гены находятся в клеточном ядре. Тогда же было уС ан6цлено, что они должны располагаться в линейном порядке. Долгое время считали, что наследственная информация связана с белковыми компонентами нуклеоплазмы. Лишь после успешных экспериментов по передаче наследственных признаков с помощью ДНК. (см. разд. 15.3.4) генетики пришли к убеждению, что именно ДНК, входящая в состав хромосом у всех организмов, служит материальным носителем наследственной информации, Сначала на насекомых, а затем на микроорганизмах было показано, что проявление признаков зависит от активности ферментов. У микроорганизмов ферменты можно было связать с конкретными признаками, поддающимися точному биохимическому определению. Гипотеза один ген-один фермент гласит, что определенный ген содержит информацию, необходимую для синтеза определенного фермента (позднее была принята более точная формулировка каждый структурный ген кодирует определенную полипептидную цепь). Изменение гена вследствие мутации приводит либо к утрате фермента, либо к изменению его свойств, а тем самым и к изменению признака. Гены выявляются только благодаря мутациям. Генетический анализ основан прежде всего на изучении различий в признаках, определяемых альтернативными формами (аллелями) того или иного гена. Поэтому исследование различных генетических проблем ведется на мутантах. [c.434]

    Менделизм. Основоположник генетики Грегор Мендель в своих классических экспериментах по скрещиванию использовал чистые сорта гороха Pisum sativum). Если скрещивать растения одного и того же сорта, то потомки от такого скрещивания не будут отличаться от родительских форм по своим внешним признакам (т. е. по фенотипу). Рассмотрим теперь, что получится, если, как это делал Мендель, скрещивать два сорта с различной генетической конституцией (т. е. с различным генотипом). Допустим, скрещивают растение, образующее пурпурные цветки, с растением, образующим белые цветки. Оказывается, все потомки от этого скрещивания (первое поколение, или F ) образуют только пурпурные цветки (а вовсе не розовые или пестрые). В таких случаях говорят, что пурпурная окраска цветков является доминантным признаком, а белая окраска, наоборот, рецессивным признаком. Именно такой тип наследования наблюдал Мендель для семи изученных им пар признаков растения поколения Fj всегда походили на какого-либо одного из родителей. Гибридный фенотип отсутствовал. [c.476]

    Физические основы классической генетики. Хромосомы как группы сцепления. Эксперименты Моргана привели его еще к одному очень важному выводу. Оказалось, что число групп сцепления у Drosophila в точности равно числу хромосом, содержащихся в ядрах соматических клеток этого организма. [c.478]

    Гаплоидные организмы. Классическая генетика имела дело с высшими организмами — животными (например, плодовая мушка) и растениями (например, кукуруза). Однако новейшие достижения в этой области, вызвавшие подлинную революцию в биологии, стали возможны благодаря исследованиям, проводившимся на одноклеточных организмах — грибах и бактериях,— а также на вирусах. Чаш е других в качестве объектов исследования использовались хлебная плесень Neurospora rassa, гриб Aspergillus [c.480]

    Таким образом, из двух главных компонентов хромосомы — ДНК и белка — только ДНК является носителем генетической информации. В классической генетике гены не отождествлялись с какими-либо конкретными химическими соединениями теперь мы знаем, что они представляют собой определенные участки молекулы ДНК, т. е. последовательности нуклеотидов в двухцепочечном полидезоксирибонуклеотиде. Вопрос об удвоении хромосом рассматривается в следующей главе. Рекомбинация, по крайней мере у гаплоидных организмов, происходит, по-видимому, путем разрыва и воссоединения хромосом. [c.484]

    Исследования по генетике окраски цветков были возобновлены около 1950 г. и сначала касались в основном проверки результатов, полученных ранее. Кроме того, появились работы по химическим исследованиям ранее не изучавшихся видов окрасок. Для удобства рассмотрим сначала исследовя-ния первого рода. Во многих повторных исследованиях классических растений не проводилось дополнительных генетических исследований, а основное внимание было направлено на исчерпывающую идентификацию химических компонентов специфических фенотипов. Кроме того, для некоторых видов растений не было исходной генетической линии. Для того чтобы провести сравнение, необходимо было аппроксимировать фенотип. Химические данные, полученные при таких исследованиях, являются обоснованными и, конечно, существенными для генетических проблем, хотя по своему происхождению и не относятся к генетическим . Мы избрали пять примеров для того, чтобы охарактеризовать современное состояние биохимико-генетических исследований окраски цветка. Первые три вида уже были исследованы в раннем периоде (1930—1940 гг.) повторное изучение проведено одной или несколькими группами начиная с 1950 г. [c.152]

    Одно из главнейших достижений генетики состоит в открытии того, что биологическая изменчивость представляет собой сложное явление, зависящее от нескольких совершенно различных причин. Особенно хорошо это показал датский исследователь В. Иоганнсен. Его селекционные опыты с популяциями и чистыми линиями фасоли принадлежат к числу классических исследований по генетике. Основная заслуга Иоганн-сена заключается в установлении того, что отбор действует только на популяцию, т. е. на генетически неоднородный материал. В пределах же чистых линий отбор не дает результатов, потому что изменчивость в чистой линии ограничивается модификациями, т. е. вызвана влиянием окружающей среды. Так, например, в пределах чистой линии мы можем в любом числе поколений отбирать самые большие или самые маленькие семена, но характерный для данной линии средний размер семян не изменится. Это ясно видно из табл. 1, взятой из работы Иоганнсена. В таблице представлены результаты измерения семян в двух различных чистых линиях одна линия — с крупными семенами (средний вес около 0,66 г), а другая — с мелкими (средний вес около 0,37 г). [c.80]

    Полагают, что это интересное исключение из правил классической генетики возникло в результате ощибки в копировании при дупликации генов, выразивщейся в том, что один участок был скопирован дважды, а другой — ни разу. В нашем примере две хромосомы р1+ и +рг должны при делении произвести две хромосомы того же самого типа, но в исключительных случаях хромосома р[+ во время размножения может утратить ген р и вместо этого поймать плюс-аллель гомологичной хромосомы, В связи с этим следует упомянуть, что конверсия гена, так же как перекрест, предполагает предварительную тесную конъюгацию между двумя хромосомами. Пока еще не установлено, насколько часто может происходить это явление, однако имеющиеся данные показывают, что конверсия гена — исключительный случай и обычно не имеет большого биологического значения, У бактериофагов рекомбинации, возможно, возникают довольно сходным путем, но вопрос о них. еще остается открытым. [c.275]

    Конечно, совсем по-иному должно обстоять дело с конститутивными ферментами, разлагающими глюкозу. Эта ферментная система работает очень интенсивно, и концентрация ферментов должна здесь постоянно поддерживаться на очень высоком уровне. Тем не менее она не бывает слишком высокой. Возможности регуляции здесь следующие. Во-первых, индуктор и корепрессор могут быть родственны друг другу, т. е. либо индуктор возникает из корепрессора (или наоборот), либо индуктор и корепрессор образуются одновременно, на одной предшествующей стадии. Во-вторых, между индуктором и корепрессором может устанавливаться постоянное количественное соотношение (нечто подобное известно в органической химии), которое как раз таково, чтобы отдача информации опероном все время держалась на постоянном (высоком) уровне. Однако все это, собственно говоря, домыслы, лишенные экспериментального подтверждения. Возможно, в действительности все выглядит совершенно иначе. Но одно кажется совершенно ясным наше разделение ферментов на регулируемые и нерегулируемые (конститутивные) не вполне правильно. Лучше было бы говорить о ферментах, концентрация которых стабильно поддерживается на каком-то постоянном, весьма низком (нанример, ферменты биосинтеза коферментов) или высоком уровне (например, ферменты разложения глюкозы), и о ферментах, концентрация которых может сильно варьировать, т. е. быть очень высокой или нулевой в зависимости от требований (синтез аминокислот — регуляция посредством репрессии распад лактозы — регуляция посредством индукции). Поскольку нам важно, чтобы читатель хорошо усвоил принцип регуляции, попробуем кратко резюмировать все то, что мы рассказали. Итак, регуляция осуществляется посредством репрессоров, имеющих двойную (аллостерия) специфичность во-нервых, в отношении генов-операторов, находящихся в геноме, и, во-вторых, в отношении определенных малых молекул (корепрес-соров или индукторов), находящихся в цитоплазме. К. Брэш в своей книге Классическая и молекулярная генетика так хорошо описал все эти механизмы, что лучше всего привести здесь его собственные слова  [c.287]

    Термин цистрон, означающий функциональную единицу генетического вещества, управляющую синтезом определенного белка, мы предпочитаем старому термину геп. Как увидим далее, понятие цистрона определяется весьма строго и имеет простой молекулярный смысл, в то время как понятие гена в классической генетике было сложным, так н е как сложны морфологические признаки. Сама возможность ввести простую функциональную единицу наследственного вещества возникла как результат развития биохимической генетики в опытах Бидла и Тэтума, приведшей к расчленению сложных признаков на простые и в конце концов к общему принципу  [c.293]

    Скорость развития устойчивости зависит от генети-.ческих признаков, и в частности от количества хромосом у самцов и самок данного вида. Зная количество хромосом II положение гена устойчивости в хромосомах, генетики рассчитывают теоретически ход развития устойчивости и могут подсказать пути ее преодоления. Надо также учитывать, что ген устойчивости может появляться мутантно, то есть неожиданно, в результате воздействия каких-либо внешних факторов — радиации или химических еществ. Например, у самцов и самок комнатных мух содержится одинаковый набор хромосом (диплоидность), поэтому при скрещивании устойчивых и неустойчивых особей расщепление будет идти по классической схеме и вероятность появления устойчивых особей уже в первом - поколении будет зависеть от того, каким является ген устойчивости. У самок наутинного клеща содержится 6 хромосом, у самцов — 3 хромосомы (гаплоидность). В этом случае расщепление идет по другой схеме и при скрещивании устойчивых и чувствительных особей уже в первом поколении 1/ популяции должна быть устойчивой [25]. [c.180]


chem21.info

Классическая генетика | Бесплатные курсовые, рефераты и дипломные работы

ВОПРОСЫ ПО ГЕНЕТИКЕ (ДЛЯ СДАЧИ КАНДИДАТСКОГО МИНИМУМА)

1. Предмет генетики. Место генетики среди биологических наук. Значение генетики

для решения задач селекции, медицины, биотехнологии, экологии.

2. История генетики в России.

3. Типы отбора: индивидуальный и массовый . Отбор по фенотипу и генотипу

(оценка по родословной и качеству потомства). Влияние условий внешней среды

на эффективность отбора.

4. Понятие о наследственной и ненаследственной (модификационной) изменчивости.

Формирование признаков как результат взаимодействия генотипа и факторов

среды. Норма реакции. Адаптивный характер модификаций.

5. Комбинативная изменчивость, механизм ее возникновения, роль в эволюции и

селекции.

6. Генетика определения …
пола у человека и у дрозофилы.

7. Основные закономерности наследования. Цели и принципы генетического

анализа. Методы: гибридологический и мутационный.

8. Геномные изменения: полиплоидия, анеуплоидия. Аллополиплоиды.

Амфидиплоидия как механизм возникновения плодовитых аллополиплоидов.

9. Основные закономерности наследования. Цели и принципы генетического

анализа. Методы: цитогенетический и биохимический.

10.Основные закономерности наследования. Цели и принципы генетического

анализа. Генеалогический, популяционный и близнецовый методы.

11.Основы гибридологического метода генетического анализа: выбор объекта, отбор

материала для скрещиваний, анализ признаков, применение статистического

метода. Разрешающая способность гибридологического метода. Генетическая

символика.

12.Классификация генных мутаций, причина их возникновения.

13.Закономерности наследования, открытые Г. Менделем. Представление Г. Менделя

о дискретной наследственности. Представление об аллелях и их взаимодействиях.

Анализирующее скрещивание.

14.Представление об аллелях и их взаимодействиях. Относительный характер

доминирования.

15.Спонтанные и индуцированные мутации. Количественная оценка частот

возникновения мутаций.

16.Закономерности наследования в ди- и полигибридных скрещиваниях.

Статистический характер расщеплений.

17.Общая формула расщеплений при независимом наследовании. Значение мейоза в

ocуществлении законов «чистоты гамет» и независимого наследования.

18.Условия осуществления «менделевских» расщеплений. Отклонения от

«менделевских» расщеплений при ди- и поли генном контроле признаков.

19.Неаллельные взаимодействия: комплементарность, эпистаз, полимерия.

Биохимические основы неаллельных взаимодействий. 20.Особенности наследования количественных признаков (полигенное

наследование). Использование статистических методов при изучении

количественных признаков.

21.Структурная организация генома эукариот. Классификация повторяющихся

элементов генома.

22.Определение группы сцепления мутаций D. melanogaster: использование

доминантных и рецессивных маркеров.

23.Значение работ школы Т. Моргана в изучении сцепленного наследования

признаков. Особенности наследования при сцеплении. Группы сцепления.

24.Предмет и методология селекции. Генетика как теоретическая основа селекции.

25.Системы скрещиваний в селекции растений и животных. Линейная селекция.

Отдаленная гибридизация. Особенности межвидовой и межродовой гибридизации;

скрещиваемость, фертильность и особенности расщепления у гибридов. Пути

преодоления нескрещиваемости.

26.Представление школы Моргана о строении и функции гена. Функциональный и

рекомбинационный критерии аллелизма. Множественный аллелизм. Мутационная

и рекомбинационная делимость гена. Работы Серебровского и Дубинина по

ступенчатому аллелизму.

27.Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости (Н.И. Вавилов).

Значение наследственной изменчивости организмов для селекционного процесса и

эволюции.

28.Генетические карты, принцип их построения у эукариот.

29.Использование простых и двойных межлинейных гибридов в растениеводстве и

животноводстве. Производство гибридных семян на основе цитоплазматической

мужской стерильности. Коэффициенты наследуемости и повторяемости и их

использование в селекционном процессе.

30.Локализация гена в группе сцепления: картирование летальных мутаций,

селективные схемы скрещиваний. Соотношение кроссоверной и молекулярной

карт генов.

31.Неравный кроссинговер. Митотический кроссинговер. Факторы, влияющие на

кроссинговер.

32.Системы скрещиваний в селекции растений и животных. Аутбридинг. Инбридинг.

33.Роль частной генетики отдельных видов организмов в селекции. Использование

индуцированных мутаций и комбинативной изменчивости в селекции растений,

животных и микроорганизмов. Роль полиплоидии в повышении продуктивности

растений.

34.Явление гетерозиса и его генетические механизмы.

35.Предмет и методология селекции. Перспективы методов генетической и

загрузка…

клеточной инженерии в селекции.

36.Центры происхождения культурных растений по Н.И. Вавилову. Понятие о

породе, сорте, штамме. Сохранение генофонда ценных культурных и диких форм

растений и животных.

37.Основы генетической инженерии растений и животных: трансформация клеток

высших организмов, введение генов в зародышевые и соматические клетки

животных. Получение трансгенных организмов. 38.Закономерности нехромосомного наследования. Методы изучения: реципрокные,

возвратные и поглощающие скрещивания, метод трансплантации, биохимические

методы.


refac.ru

Генетика — WiKi

Гене́тика (от греч. γενητως — порождающий, происходящий от кого-то[1][2][3]) — наука о закономерностях наследственности и изменчивости.

Этот взгляд на генетику не разделяют многие современные учёные. По мнению ведущих североамериканских генетиков, таких, как Энтони Грифитс[4], Джеффри Миллер[5], Девид Судзуки, Ричард Левонтин и др., генетику следует определить как науку о генах:

....Некоторые определяют её [генетику] как науку о наследственности, хотя наследственные явления представляли интерес для людей задолго до того, как биология и генетика оформились в качестве научных дисциплин. Древние народы улучшали растительные культуры и одомашненных животных, выбирая для разведения экземпляры, обладающие желательными признаками. Большой интерес вызывали у них и такие вопросы, как: «Почему дети напоминают своих родителей?» или «Какие семейные особенности могут влиять на течение различных заболеваний?»

Но этих людей нельзя было назвать генетиками. Генетика как набор принципов и аналитических процедур не существовала до 60-х годов XIX века, когда монах Августинского монастыря Грегор Мендель выполнил ряд экспериментов, указывающих на существование биологических структур, которые мы теперь называем генами.

Генетика происходит от слова «ген», и именно гены находятся в центре внимания исследователей. Это не зависит от того, изучают ли генетики молекулярный, клеточный, организменный, семейный, популяционный или эволюционный уровни. Проще говоря, генетика - это наука о генах.Griffiths, Anthony J. F.; Miller, Jeffrey H.; Suzuki, David T.; Lewontin, Richard C.; Gelbart, eds. (2000)[6].

В зависимости от объекта исследования классифицируют генетику растений, животных, микроорганизмов, человека и другие; в зависимости от используемых методов других дисциплин — молекулярную генетику, экологическую генетику и другие.

Идеи и методы генетики играют важную роль в медицине, сельском хозяйстве, микробиологической промышленности, а также в генетической инженерии[7].

Введение

Законы Менделя

История

Работы Грегора Менделя

В 1865 году монах Грегор Мендель (занимавшийся изучением гибридизации растений в Августинском монастыре в Брюнне (Брно), ныне на территории Чехии) обнародовал на заседании местного общества естествоиспытателей результаты исследований о передаче по наследству признаков при скрещивании гороха (работа «Опыты над растительными гибридами» была опубликована в трудах общества в 1866 году). Мендель показал, что некоторые наследственные задатки не смешиваются, а передаются от родителей к потомкам в виде дискретных (обособленных) единиц. Сформулированные им закономерности наследования позже получили название законов Менделя. При жизни его работы были малоизвестны и воспринимались критически (результаты опытов на другом растении, ночной красавице, на первый взгляд, не подтверждали выявленные закономерности, чем весьма охотно пользовались критики его наблюдений).

Классическая генетика

В начале XX века работы Менделя вновь привлекли внимание в связи с исследованиями Карла Корренса, Эриха Чермака и Гуго Де Фриза по гибридизации растений, в которых были подтверждены основные выводы о независимом наследовании признаков и о численных соотношениях при «расщеплении» признаков в потомстве.

Вскоре английский натуралист Уильям Бэтсон ввёл в употребление название новой научной дисциплины: генетика (в 1905 году в частном письме и в 1906 году публично). В 1909 году датским ботаником Вильгельмом Йогансеном введён в употребление термин «ген».

Важным вкладом в развитие генетики стала хромосомная теория наследственности, разработанная, прежде всего, благодаря усилиям американского генетика Томаса Ханта Моргана и его учеников и сотрудников, избравших объектом своих исследований плодовую мушку Drosophila melanogaster. Изучение закономерностей сцепленного наследования позволило путём анализа результатов скрещиваний составить карты расположения генов в «группах сцепления» и сопоставить группы сцепления с хромосомами (1910—1913 гг.).

Молекулярная генетика

Эпоха молекулярной генетики начинается с появившихся в 1940—1950-х гг. работ, доказавших ведущую роль ДНК в передаче наследственной информации. Важнейшими шагами стали расшифровка структуры ДНК, триплетного кода, описание механизмов биосинтеза белка, обнаружение рестриктаз и секвенирование ДНК.

Разделы генетики

Модельные организмы

Изначально наследование изучалось у широкого диапазона организмов, однако учёные стали специализироваться на генетике конкретных видов. Модельными становятся те организмы, по которым уже накоплено много научных данных, которые уже исследовались и легко содержатся в лабораторных условиях. Модельные организмы выбирались отчасти благодаря приоритетности — короткому времени генерации (быстрой смены поколений) и возможности генетических манипуляций. В результате, в генетических исследованиях некоторые виды стали основными[8].

К широко используемым в генетических исследованиях модельным организмам относят бактерию Escherichia coli, растение Arabidopsis thaliana, дрожжи Saccharomyces cerevisiae, нематоду Caenorhabditis elegans, плодовую муху Drosophila melanogaster и обыкновенную домовую мышь (Mus musculus).

См. также

Примечания

Литература

  • Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика: В 3 т. М.: Мир, 1987—1988. Т. 1. 295 с. Т. 2 368 с. Т. 3. 335 с.
  • Алиханян С. И., Акифьев А. П., Чернин Л. С. Общая генетика. — М.: Высш. шк., 1985. — 446 с.
  • Гершензон С. М. Основы современной генетики. — Киев: Наук. думка, 1983. — 558 с.
  • Гершкович И. Генетика. — М.: Наука, 1968. — 698 с.
  • Дубинин Н. П. Генетика. — Кишинёв: Штииница, 1985. — 533 с.
  • Жимулёв И. Ф. Общая и молекулярная генетика: учебное пособие для студентов университетов, обучающихся по направлению 510600 — Биология и биологическим специальностям. — 2-е, испр. и доп. — Новосибирск: Новосибирск : Сиб. унив. изд-во, 2003. — 478 с. — 2500 экз. — ISBN 5-94087-077-5
  • Инге-Вечтомов С. Г. Генетика с основами селекции. 2-е изд., перераб. и доп. — СПб.: 2010. — 720 с.
  • Клаг Уильям С., Каммингс Майкл Р. Основы генетики. — М.: Техносфера, 2007. — 896 с.
  • Льюин Б. Гены: Пер. с англ. — М.: Мир, 1987. — 544 с.
  • Пухальский В. А. Введение в генетику. — М.: КолосС, 2007. — 224 с. (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений)
  • Сингер М., Берг П. Гены и геномы: В 2 т. М.: Мир, 1998. Т. 1. 373 с. Т. 2. 391 с.
  • Мюнтцинг А. Генетика. — М.: Мир, 1967. — 610 с.

Ссылки

ru-wiki.org

Генетика — Традиция

Гене́тика (от греч. γενητως — происходящий от кого-то) — наука о законах и механизмах наследственности и изменчивости. Часть общей биологии.

Первоначально генетика изучала общие законы наследственности и изменчивости на основании фенотипических данных.

Понимание механизмов наследственности, то есть роли генов как элементарных носителей наследственной информации, хромосомная теория наследственности и т. д. стало возможным с применением к проблеме наследственности методов цитологии, молекулярной биологии и других смежных дисциплин.

Сегодня известно, что гены реально существуют и являются специальным образом отмеченными участками ДНК или РНК — молекулы в которой закодирована вся генетическая информация. У эукариотических организмов ДНК свёрнута в хромосомы и находится в ядре клетки. Кроме того, собственная ДНК имеется внутри митохондрий и хлоропластов (у растений). У прокариотических — как правило замкнута в кольцо (плазмиду) и находится в цитоплазме. Плазмид может быть несколько.

Законы Менделя[править]

  1. закон единообразия гибридов первого поколения
  2. закон расщепления— Менделевское расщепление
  3. закон независимого наследования признаков

Зачатки генетики можно проследить ещё в доисторические времена, когда одомашнивались животные и культивировались растения. Уже на вавилонских глиняных табличках указывали возможные признаки при скрещивании лошадей. Однако основы современных представлений о механизмах наследственности были заложены только в середине XIX века.

Работы Грегора Менделя[править]

В 1865 году монах Грегор Мендель (занимавшийся изучением гибридизации растений в Августинском монастыре в Брюнне (Брно), ныне на территории Чехии) обнародовал на заседании местного общества естествоиспытателей результаты исследований о передаче по наследству признаков при скрещивании гороха (работа Опыты над растительными гибридами была опубликована в трудах общества в 1866 г.). Сформулированные им закономерности наследования позже получили название законов Менделя. При жизни его работы были малоизвестны и воспринимались критически (результаты опытов на другом растении, ночной красавице, на первый взгляд, не подтверждали выявленные закономерности, чем весьма охотно пользовались критики его наблюдений).

Классическая генетика[править]

В начале XX века работы Менделя вновь привлекли внимание в связи с исследованиями Карла Корренса, Эриха фон Чермака и Гуго Де Фриза по гибридизации растений, в которых были подтверждены основные выводы о независимом наследовании признаков и о численных соотношениях при "расщеплении" признаков в потомстве.

Вскоре английский натуралист Уильям Бэтсон ввел в употребление название новой научной дисциплины: генетика (в 1905 г. в частном письме и в 1906 г. публично). В 1909 году датским ботаником Вильгельмом Йоханнсеном введён в употребление термин «ген».

Важным вкладом в развитие генетики стала хромосомная теория наследственности, разработанная, прежде всего, благодаря усилиям Томаса Ханта Моргана и его учеников и сотрудников, избравших объектом своих исследований плодовую мушку Drosophila melanogaster. Изучение закономерностей сцепленного наследования позволило путем анализа результатов скрещиваний составить карты расположения генов в "группах сцепления" и сопоставить группы сцепления с хромосомами (1910—1913 гг.).

Генетика в России и СССР[править]

Если не считать опытов по гибридизации растений в XVIII в., первые работы по генетике в России были начаты в начале XX в. как на опытных сельскохозяйственных станциях, так и в среде университетских биологов, преимущественно тех, кто занимался экспериментальной ботаникой и зоологией.

После революции и гражданской войны 1917—1922 гг. началось стремительное организационное развитие науки. К концу 1930-х годов в СССР была создана обширная сеть научно-исследовательских институтов и опытных станций (как в Академии наук СССР, так и во Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук имени Ленина (ВАСХНИЛ)), а также вузовских кафедр генетики. Признанными лидерами направления были Н. И. Вавилов, Н. К. Кольцов, А. С. Серебровский, С. С. Четвериков и др. В СССР издавали переводы трудов иностранных генетиков, в том числе Т. Х. Моргана, Г. Мёллера, ряд генетиков участвовали в международных программах научного обмена. Американский генетик Г. Мёллер работал в СССР (1934—1937), советские генетики работали за границей. Н. В. Тимофеев-Ресовский — в Германии (с 1925 г.), Ф. Г. Добржанский — в США (с 1927 г.).

В 1930-е гг. в рядах генетиков и селекционеров наметился раскол, связанный с энергичной деятельностью Т. Д. Лысенко и И. И. Презента. По инициативе генетиков был проведен ряд дискуссий (наиболее крупные—в 1936 и 1939 г.), направленных на борьбу с подходом Лысенко, но их результаты были довольно неопределенными.

На рубеже 1930—1940-х гг. в ходе так называемого Большого террора большинство сотрудников аппарата ЦК ВКП (б), курировавших генетику, и ряд видных генетиков были арестованы, многие расстреляны или погибли в тюрьмах (в том числе, Н. И. Вавилов). После войны дебаты возобновились с новой силой. Генетики, опираясь на авторитет международного научного сообщества, снова попытались склонить чашу весов в свою сторону, однако с началом Холодной войны ситуация значительно изменилась. В 1948 году на августовской сессии ВАСХНИЛ Т. Д. Лысенко, пользуясь поддержкой И. В. Сталина, объявил генетику лженаукой. Лысенко воспользовался некомпетентностью партийного руководства наукой, «пообещав партии» быстрое создание новых высокопродуктивных сортов зерна («ветвистая пшеница») и др. С этого момента начался период гонений на генетику, который получил название лысенковщины и продолжался вплоть до снятия Н. С. Хрущева с поста генерального секретаря ЦК КПСС в 1964 г.

Генетика М. Е. Лобашёва, 1-е издание - учебник 1963 г., который вслед перерабатывает и в 1969 г. выходит его второе издание, дано древо жизни . Первый учебник генетики для вузов после периода лысенковщины. [1]

Лично Т. Д. Лысенко и его сторонники получили контроль над институтами отделения биологии АН СССР, ВАСХНИЛ и вузовскими кафедрами. Были изданы новые учебники для школ и вузов, написанные с позиций «Мичуринской биологии». Генетики вынуждены были оставить научную деятельность или радикально изменить профиль работы. Некоторым удалось продолжить исследования по генетике в рамках программ по изучению радиационной и химической опасности за пределами организаций, подконтрольных Т. Д. Лысенко и его сторонникам.

Сходные с лысенковщиной явления наблюдались и в других науках. Наиболее известные кампании прошли в цитологии (в связи с учением О. Б. Лепешинской о живом веществе), физиологии (борьба К. М. Быкова и его сторонников за «наследие» И. П. Павлова) и микробиологии (теории Г. М. Бошьяна).

С середины 1960-х г. началось восстановление генетики. В 1963 г. вышел в свет университетский учебник М. Е. Лобашёва Генетика, выдержавший впоследствии несколько изданий. Вскоре появился и новый школьный учебник Общая биология под редакцией Ю. И. Полянского, используемый, наряду с другими, и по сей день. В настоящее время исследования по генетике продолжаются в крупных научных центрах России.

Хронология важнейших достижений в области генетики[править]

1865 Грегор Мендель делает доклад Опыты над растительными гибридами (опубликован в 1866 г.)
1903 Высказано предположение о том, что хромосомы являются носителями наследственности.
1905 Уильям Бэтсон в письме к Адаму Сэджвику вводит термин генетика.
1910 Томас Хант Морган доказывает, что гены расположены в хромосомах.
1913 Альфред Стёртевант составляет первую генетическую карту хромосомы.
1918 Рональд Фишер публикует работу On the correlation between relatives on the supposition of Mendelian inheritance, которая знаменует начало работ по созданию Синтетической теории эволюции.
1927 Для обозначения изменений в генах введен термин мутация.
1928 Фредерик Гриффит обнаруживает молекулу наследственности, которая передается от бактерии к бактерии (см. Эксперимент Гриффита)
1931 Кроссинговер как причина рекомбинации (см. Барбара Мак-Клинток и Цитогенетика)
1941 Эдвард Тейтум и Джордж Бидл показывают, что в генах закодирована информация о структуре белков.
1944 Освальд Эвери, Колин Маклеод и Маклин Маккарти изолируют ДНК (тогда его называли трансформирующим началом (transforming principle)).
1950 Эрвин Чаргафф показывает, что, хотя доля нуклеотидов в ДНК не постоянна, наблюдаются определенные закономерности (например, что количество аденина, A, равно количеству тимина, T) (Правило Чаргаффа). Барбара Мак-Клинток обнаруживает транспозоны у кукурузы.
1952 Эксперимент Херши-Чейза доказывает, что генетическая информация бактериофагов (и всех других организмов) содержится в ДНК.
1953 Структура ДНК (двойная спираль) расшифрована Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком с помощью Розалин Франклин
1956 Jo Hin Tjio и Алберт Леван впервые верно устанавливают Хромосомное число человека: 46 хромосом в диплоидном наборе.
1958 Эксперимент Мезельсона-Шталя показывает, что удвоение ДНК носит полуконсервативный характер.
1961 Выяснено, что генетический код состоит из триплетов.
1964 Говард Тёмин на примере РНК-содержащих вирусов показал, что центральная догма Уотсона не всегда верна.
1970 При изучении бактерии Haemophilius influenzae обнаружены ферменты рестриктазы, которые позволяют вырезать и встраивать участки молекул ДНК.
1977 ДНК секвенирована впервые независимо Фредом Зангером, Уолтером Гилбертом и Алланом Максемом. Лаборатория Зангера полностью секвенирует геном бактериофага Φ-X174;.
1983 Кэри Бэнкс Мёллис открывает Полимеразную цепную реакцию, открывающую возможности простой и быстрой амплификации ДНК.
1989 Впервые секвенирован ген человека (Фрэнсис Коллинс и Лап-Че Цуи). Ген кодирует белок CFTR. Дефекты в последовательности гена приводят к развитию опухолей .
1995 Впервые полностью секвенирован геном организма невирусной природы — бактерии Haemophilus influenzae.
1996 Впервые полностью секвенирован геном эукариотного организма — пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae.
1998 Впервые полностью секвенирован геном многоклеточного эукариотного организма — нематоды C. elegans.
2001 Обнародованы первые наброски полной последовательности генома человека одновременно Проектом «Геном человека» (Human Genome Project) и Celera Genomics.
2003 (14 апреля) Проект «Геном человека» успешно завершен: 99 % генома секвенировано с точностью 99.99%. [2]

Разделы генетики[править]

Генетические банки данных[править]

На русском языке[править]

На английском языке[править]

ArsGenetica - генетика с точки зрения искусства

Дополнительно[править]

traditio.wiki

[АКАДЕМИЯ]: Генетика (Genetics) – «Генетика классическая и не только» - @buri

 Привет! Продолжаю изучать курс «Генетика» от Новосибирского государственного университета для проекта Академия от @ontofractal . Это четвертый конспект. 

Предыдущие части:

[АКАДЕМИЯ]: Генетика (Genetics) «ДНК – основа наследственности». Часть первая

[АКАДЕМИЯ]: Генетика (Genetics) «ДНК – основа наследственности». Часть вторая

[АКАДЕМИЯ]: Генетика (Genetics) – «Мутации»

Мы уже узнали массу удивительных и интересных фактов о генетике, о молекуле ДНК, о секвенировании генома, о том какие мутации встречаются и как они проявляются. Сегодня речь пойдет о классической генетике, но это не означает, что будет скучно! Потому что мы узнаем, как предсказывать будущее и жить дольше.  

Наследственность – способность организмов сохранять свои признаки и свойства в ряду поколений.

Изменчивость – способность организмов приобретать новые признаки и свойства. 

Ген – мы принимаем ген за единицу наследственности, который является участком молекулы ДНК, который кодирует полипептидную цепочку.  

А вот совокупность всех генов в организме называет генотипом.  

Фенотип – совокупность всех признаков организма. Признаков очень много, это могут быть видимые признаки, такие как рост, вес, цвет шерсти и тд, а могут быть не очевидные, крытые от глаз, например, группа крови, уровень глюкозы и тд. 

Все признаки можно разделить на две группы: качественные и количественные. 

Качественные признаки: 

  • обычно зависят от одного или двух генов 
  • отличия между особями четко выражены 
  • представлены ограниченным числом вариантов 

Количественные признаки:

  • отличия нечеткие
  • измеряемы 
  • обусловлены совместным действием многих генов Аллель 
  • вариант гена (нуклеотидной последовательности в молекуле ДНК).

Рассмотрим какой же путь от гена до реализации. Существуют моногенные признаки. В этом случае признаки зависят от одного белка, это качественные признаки. Аллели, при таком признаке возникают в результате мутации. Обычно они не подвержены влиянию окружающей среды. Моногенные признаки могут быть нормальными, например, нормальная свертываемость крови, а могут быть патологическими, соответственно, гемофилия. 

Но для формирования большинства признаков задействует не один ген, а генные комплексы. Эти гены могут располагаться в разных хромосомах. При развитии морфологических признаков задействует особо большое количество генов, т. к. для их формирования требуется взаимодействие разных типов клеток.  

При наличии гена или генов у одного и того же вида организмов, признак проявляется не у всех. Пенетрантность – частота проявления признака у группы организмов одинаковых по генотипу. Измеряется он в процентах, т. е. показывает в какой части признак проявился. Если ген проявился у всех, то это полная пенетрантность, если же проявился только частично, то неполная. 

Экспрессивность – показывает в какой степени выражен признак, определяемый данным геном. Она может зависеть и от условий внешней среды, и от генотипа.  

Существую признаки, которые ограничены полом, т.е. у представителей одного вида и одного пола признак в наличие, а у другого пола отсутствует или маловыражен. При этом гены, отвечающие за этот признак есть о обоих полов, но проявляется только у одного. 

Законы Менделя – это законы, объясняющие механизмы наследования. 

Несмотря на то, что свои эксперименты Мендель проводил в 19 веке, он смог сформулировать очень точно законы, которые являются основополагающими науки генетики. Исследовал он горох. Для этого он выделил 7 контрастных признаков. И получил для каждого: 

Первый закон. Гибриды первого поколения при скрещивании двух чистых линий проявляют признак только одного родителя. 

Второй закон. При скрещивании гибридов первого поколения между собой в потомстве наблюдается расщепление: три четверти (75%) организмов несут доминантный признак, а одна четверть (25%) рецессивный признак.  

Третий закон. Наследование разных признаков происходит независимо друг от друга. 

Закон первый. Каждый признак организма контролируется парой аллелей одного гена.

Закон второй. Если организм гетерозиготен, то фенотипически проявляется только один аллель (доминантный).

Закон третий. При образовании гамет пары аллелей разделяются, каждая из гамет получает только один вариант из данной пары.

Закон четвертый. Аллели из разных пар независимо друг от друга попадают в гаметы.

Закон пятый. Аллели передаются как неизменные единицы от поколения к поколению. 

Закон шестой. Каждый организм получает для каждого признака от каждого родителя по одному аллелю.

Если гены находятся в одной хромосоме, то они называются сцепленными. Если организм гомозиготный, то образуется только один вариант гамет. Но гомозиготам, сцеплены гены или нет, совсем не важно. А вот для гетерозиготных организмов это имеет значение.  

Для несцепленных генов в процессе мейоза гены располагаются в разных негомологических хромосомах. Перед делением удваивается генный набор, хромосомы расходятся и могут сформироваться 4 варианта гамет. 

Для сцепленных генов возможны два типа расположения аллели: А-B и a-b, A-b и a-B. Результатом будет только два варианта гамет.  

Во время мейоза может произойти кроссинговер. Тогда могут появиться нетипичные гаметы.  

Если хромосомы поменяются участками, нетипичные гаметы добавятся к общему количеству. Чем дальше находятся гены А и В, тем чаще можно наблюдать этот процесс, а чем ближе соответственно реже. 

Возникновение нетипичных сочетаний признаков является основой для составления схем расположения генов, которые находятся в одной хромосоме. Поэтому были построены генетические карты, которые позволяют предсказывать возможное проявление признаков. У человека карта может выглядеть так 

Наиболее впечатляющим стало то, что основы генетики зародились еще в середине 19 века, на основании простых опытов были получены закономерности, которые подтверждаются современным развитием генетики. Интересным же, конечно, было изучение теоретических основ для построения генетических карт. В научной терминологии все холодно и безжизненно, но, если задуматься, как это меняет нашу жизнь, что теперь мы может узнать о наличие тех признаков, которые в будущем могут проявится в каком-то заболевании. Зная о такой предрасположенности своей, или своего потомства, мы можем учитывать этот фактор риска и выбирать правильный образ жизни.  

goldvoice.club