Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости

1.

«Генетика – наука
о закономерностях
наследственности и
изменчивости»

2.

Что изучает генетика
Генетика — наука о закономерностях наследственности и
изменчивости.
Датой «рождения» генетики можно считать 1900 год, когда Г. Де Фриз
в Голландии, К. Корренс в Германии и Э. Чермак в Австрии
независимо друг от друга «переоткрыли» законы наследования
признаков, установленные Г. Менделем еще в 1865 году.

3.

Основатель генетики
Грегор Иоганн Мендель (1822–1884) –
биолог, ботаник,
открывший законы наследственности.
Кто ввел термин «Генетика»
У. Бэтсон в 1905 году - английский биолог, морфолог

4.

Задачи генетики
Исследование механизмов хранения и передачи генетической
информации от родительских форм дочерним.
Изучение механизма реализации генетической информации в
процессе онтогенеза под контролем генов и влиянием условий
внешней среды.
Исследование типов, причин и механизмов изменчивости всех
живых существ.
Изучение взаимосвязи процессов наследственности, отбора и
изменчивости как движущих факторов эволюции органического
мира.

5.

Методы генетики
Гибридологический
Цитологический
Биохимические и физико-химические методы
Популяционный
Близнецовый и онтогенетический
Генеалогический (метод анализа родословных)

6.

Методы генетики
Гибридологический — анализ наследования признаков при
скрещиваниях.
Впервые разработан и использован Г. Менделем.
Отличительные особенности метода:
1) целенаправленный подбор родителей, различающихся по одной,
двум, трем и т. д. парам контрастных (альтернативных) стабильных
признаков;
2) строгий количественный учет наследования признаков у
гибридов; (Гибрид— это организм, полученный от скрещивания
двух различающихся генотипами особей. )
3) индивидуальная оценка потомства от каждого родителя в ряду
поколений.

7.

Методы генетики
Цитологический — изучение хромосом: подсчёт их числа, описание
структуры, поведения при делении клетки, а также связь между
изменением структуры хромосом с изменчивостью признаков.
Биохимические и физико-химические методы — изучение
структуры и функции генетического материала и выяснение этапов
пути лен — признак» и механизмов взаимодействия различных
молекул на атом пути.

8.

Методы генетики
Популяционный — изучение генетической структуры популяций и
характера распределения в них генных частот для установления
факторов, которые влияют на эти процессы.
Близнецовый и онтогенетический — анализ и сравнение
изменчивости признаков в пределах различных групп близнецов
позволяют оценить роль генотипа и среды и наблюдаемой
изменчивости.
Генеалогический (метод анализа родословных) даёт возможность
изучить наследование признаков и семьях.

9.

Этапы развития генетики
Первый этап – изучение наследственности
и изменчивости на уровне целостного
организма (Г. Мендель, В. Иоганнсен, Гуго де Фриз)
Второй этап – изучение наследственности и
изменчивости на хромосомном уровне
(Т. Г. Морган)
Третий этап – изучение наследственности и
изменчивости на молекулярном уровне
(Ф. Крик и Дж. Уотсон)

10.

Первый этап развития генетики
связан с работами Г. Менделя.
В 1865 г. в работе «Опыты над растительными гибридами» он
описал закономерности наследования признаков у гороха.
Г. Мендель установил дискретность (делимость) наследственных
факторов и разработал гибридологический метод изучения
наследственности.
Дискретность наследственности - отдельные свойства и
признаки организма развиваются под контролем наследственных
факторов (ГЕНОВ), которые при слиянии гамет и образовании
зиготы не смешиваются, а при формировании новых гамет
наследуются независимо друг от друга.
В 1909 г. В. Иоганнсен назвал эти факторы генами.

11.

Второй этап развития генетики
Была установлена взаимосвязь между менделевскими законами
наследования и распределением хромосом в процессе клеточного
деления (митоз) и созревания половых клеток (мейоз).
Изучение строения клетки привело к уточнению строения, формы и
количества хромосом и помогло установить, что гены — это участки
хромосом.

12.

В 1910–1911 гг. американский генетик Т. Г. Морган провел
исследования закономерностей наследования на мушках дрозофилах.
гены расположены в хромосомах в линейном порядке и образуют
группы сцепления.
закономерности наследования признаков, сцепленных с полом.
(наследование признаков, гены которых находятся в Х- и Yхромосомах.)

13.

Третий этап развития генетики
изучены взаимоотношения между генами и ферментами и
сформулирована теория «один ген — один фермент»: каждый ген
контролирует синтез одного фермента, а фермент контролирует одну
биохимическую реакцию.
В 1953 г. Ф. Крик и Дж. Уотсон создали модель молекулы ДНК
в виде двойной спирали и объяснили способность ДНК к
самоудвоению. Стал понятен механизм изменчивости: любые
отклонения в структуре гена, однажды возникнув, в дальнейшем
воспроизводятся в дочерних нитях ДНК.

14.

Уточнилось понятие гена, был расшифрован генетический код и
изучен механизм биосинтеза.
Разработаны методы искусственного получения мутаций и с их
помощью созданы новые ценные сорта растений и штаммы
микроорганизмов.
В последние десятилетия сформировалась генная инженерия —
система приёмов, позволяющих синтезировать новый ген или
выделить его из одного организма и ввести в генетический аппарат
другого организма.

15.

В последнее десятилетие 20 века
Были расшифрованы геномы многих простых организмов.
В начала 21 века (2003 г.) был завершён проект по расшифровке
генома человека.
На сегодняшний день существуют базы данных геномов многих
организмов. Наличие такой базы данных человека имеет большое
значение в предупреждении и исследовании многих заболеваний.

16.

Что такое наследственность
Наследственность — способность организмов передавать из
поколения в поколение свои признаки (особенности строения,
функций, развития).

17.

Что такое изменчивость
Изменчивость — способность организмов приобретать новые
признаки.
Наследственность и изменчивость — два противоположных, но
взаимосвязанных свойства организма.

18.

Основные генетические понятия
Ген — структурная и функциональная единица наследственности
живых организмов; участок ДНК, задающий последовательность
определённого белка либо функциональной РНК.
Аллели — различные формы одного и того же гена, расположенные
в одинаковых участках (локусах) гомологичных хромосом и
определяющие альтернативные варианты развития одного и того же
признака.

19.

Основные генетические понятия
Доминирование — форма взаимоотношений между аллелями
одного гена, при которой один из них (доминантный) подавляет
проявление другого (рецессивного). Доминантный признак
проявляется у гетерозигот и доминантных гомозигот.
Доминантный ген — аллель, определяющий развитие признака
не только в гомозиготном, но и в гетерозиготном состоянии; такой
признак
будет
называться
доминантным.
Рецессивный ген — аллель, определяющий развитие признака
только в гомозиготном состоянии; такой признак будет называться
рецессивным.
Гомозигота — диплоидный организм, несущий идентичные
аллели гена в гомологичных хромосомах.
Гетерозигота — диплоидный организм, копии генов которого в
гомологичных хромосомах представлены разными аллелями.

20.

Основные генетические понятия
Локус — участок хромосомы, в которой расположен
определённый ген.
Генотип — совокупность генов организма.
Фенотип — совокупность всех внешних и внутренних признаков
организма, сформировавшегося на базе генотипа во время
индивидуального развития.

21.

Основные генетические понятия
Геном — совокупность генов, свойственных для гаплоидного
набора хромосом данного биологического вида. Геном, в отличие от
генотипа, является характеристикой вида, а не особи, поскольку
описывает набор генов, свойственных данному виду, а не их аллели,
обусловливающие индивидуальные отличия отдельных организмов.
Степень сходства геномов разных видов отражает их эволюционное
родство.