Генетика – наука про спадковість і мінливість організмів.

ВСТУП

1. Генетика – наука про спадковість і мінливість організмів.

2. Предмет і методи генетики.

3. Історія генетики.

1.Генетика – наука про спадковість і мінливість організмів.

Генетика(від грец. «genesis») – наука про закономірності спадковості та мінливості ознак у організмів і методи управління ними.

Спадковість – здатність організмів передавати свої ознаки й особливості індивідуального розвитку нащадкам. Це властивість живих організмів, завдяки якій вони у ряду поколінь зберігають характерні ознаки виду, породи, сорту. (Спадковість відповідає на питання «чому особини одного виду схожі між собою, чому діти схожі на своїх батьків»).

Мінливість – здатність організмів набувати нових ознак у процесі індивідуального розвитку. Мінливість забезпечує відмінність між особинами в межах виду. (Мінливість відповідає на питання «чому особини одного виду між собою різняться за морфологічними та іншими ознаками»).

2. Предмет і методи генетики.

Предметом генетикиє вивчення законів зберігання, успадкування, мінливості й реалізації генетичної інформації у організмів.

Під генетичною інформацією розуміють існування в клітинах живих істот сукупностей генів, що містять у собі відомості про склад, будову й функції нуклеїнових кислот і білків, про послідовність процесів обміну речовин у періоди росту та розмноження організмів.

Матеріальним носієм генетичної інформації є нуклеїнові кислоти, в першу чергу – ДНК.

Методи генетичних досліджень.

Гібридологічний метод. Метод розроблений Г. Менделем і є основним у генетичних дослідженнях. Полягає в схрещуванні (гібридизації) організмів, що відрізняються за певними станами ознак. Нащадки від схрещувань – гібриди. Гібридизація є основою гібридологічного аналізу – дослідження характеру успадкування станів ознак шляхом застосування системи схрещувань та аналізу їх результатів.

Цитогенетичний метод. Полягає в дослідженні хромосомного набору (каріотипу) організмів. Каріотип досліджують на стадії метафази, коли хромосоми максимально спаралізовані і їх найкраще видно під мікроскопом. Дозволяє виявити порушення, пов’язані зі зміною кількості хромосом, а також структури окремих хромосом.

Біохімічний метод використовують для діагностики спадкових захворювань, пов’язаних із порушенням обміну речовин. За допомогою цього методу виявляють білки, а також проміжні продукти обміну, не властиві даному організму, що свідчить про наявність змінених (мутантних) генів. У людини відомо понад 500 спадкових захворювань, зумовлених такими генами (галактоземія, фенілкетонурія, цукровий діабет та ін.).

Близнюковий метод. Полягає у вивченні однояйцевих близнюків (особин, які походять з однієї зиготи). Вони мають однакові генотипи. Дослідження таких особин дозволяє з’ясувати роль генотипу та факторів середовища в формуванні фенотипу (в особин із однаковим генотипом).

Генеалогічний метод. Полягає у вивченні родоводів організмів. Дозволяє простежити характер успадкування різних станів певних ознак у ряді поколінь. Широко застосовується в медичній генетиці та селекції. За його допомогою встановлюють генотипи особин у певній родині й обчислюють імовірність прояву того чи іншого стану ознаки в майбутніх нащадків.

Популяційно-статистичний методполягає в аналізі генетичної структури популяцій, дає можливість:

1) вивчати частоту зустрічальності алелей у популяціях (наприклад, виявити, що в даній популяції алель, наприклад, резус-позитивності (Rh⁺) зустрічається з частотою 60 %, а резус-негативності (rh-) – з частотою 40 %;

2) вивчати генетичну структуру популяції (який у даній популяції відсоток особин з генотипом Rh⁺Rh⁺, який відсоток Rh⁺rh- та який відсоток rh-rh-). Цей метод застосовують у медичній генетиці для вивчення поширення серед людей певних алелей (особливо тих алелей, які визначають певні спадкові захворювання).

3.Історія генетики.

І етап – етап класичної генетики (1900-1930) – створення дискретної теорії спадковості (пов'язаний з ім'ям Г. Менделя) та формування хромосомної теорії спадковості (пов'язаний з ім'ям Т. Моргана).

Основні закономірності успадкування ознак були відкриті чеським дослідником Грегором Менделем (1822-1884). Він доповів результати свого дослідження в 1865 р. на засіданні Товариства природодослідників у м. Брно (Чехія) та опублікував їх у праці «Досліди над рослинними гібридами». Але його відкриття тоді не зрозуміли. Очевидно, на той час у біологічній науці ще не було накопичено достатнього об’єму інформації для того, щоб робота Менделя привернула належну увагу сучасників. І лише в 1900 р. три різні вчені (голландець Г. де Фріз, німець К. Корренс, австрієць Е. Чермак), які проводили дослідження з гібридизації рослин в різних країнах, незалежно один від іншого виявили закономірності успадкування ознак, встановлені Г. Менделем ще 35 років тому. За безперечною згодою всіх трьох вчених пріоритет відкриття належить Менделю, а роком народження науки генетики вирішили вважати 1900-й. Отже,

1900 р. – рік народження генетики. Основні події:

1901 р. – Г. де Фріз відкрив мутаційну теорію.

1906 р. – У. Бетсон запропонував термін «генетика».

1909 р. – В. Іогансен ввів у генетику терміни «ген», «алель», «генотип», «фенотип».

1911 р. – Т. Морган сформулював хромосомну теорію спадковості.

1920 р. – М. І. Вавилов сформулював закон гомологічних рядів спадкової мінливості.

ІІ етап – період неокласицизму(1930 – 1953 рр.)– розвиток експериментального мутагенезу, поліплоїдії, накопичення фактів цитогенетичних спостережень, намагання проникнути в таємницю будови гена та механізму його дії. Основні події:

1944 р. – О. Ейвері, К. Мак-Леод, К. Мак-Карті довели генетичну роль ДНК у дослідах по трансформації ознак у мікроорганізмів-пневмококів.

1950 р. – правило Е. Чаргаффа (А=Т; Г=Ц; А+Г = Т+Ц); 50-ті роки – рентгенограми ДНК у лабораторіях М. Уілкілсона та Р. Франклін.

1953 р. – Дж. Уотсон і Ф. Крік – модель просторової структури ДНК.

ІІІ етап – розвиток молекулярної генетики, розпочався у 1953 р. після розшифровки структурної будови молекули ДНК і до цього часу. Основні події:

1961 р. – відкриття генетичного коду (М. Ніренберг, Д. Маттеі).

1968 р. – вперше синтезовано активний штучний ген – К. Корана.

1972 р. – початок генної інженерії – одержані перші рекомбінантні молекули ДНК двох різних вірусів, на яких досліджували структуру індивідуальних генів – Пол Берг зі співавт.

1983 р. – відкриття мігруючих генетичних елементів (мобільних генів) у геномі кукурудзи – Б. Мак-Клінток.

2005 р. – розшифровка геному людини.

З початку свого виникнення й до сьогодення генетика набуває все більшого значення в життєдіяльності людини. Сьогодні генетика є теоретичною основою селекції (через неї має вихід у практику сільського господарства шляхом створення нових сортів, порід, штамів), основою біотехнології. Досягення генетики використовуються в системі охорони здоров’я, лікування спадкових хвороб.

⇐ Предыдущая 1 23