Рекомендуемая литература к курсу «Генетика с основами селекции» Инге-Вечтомов, С. Г. Генетика с основами селекции: учебник / 2-е изд. - СПб. : Изд-во Н-Л, с. Жимулев И.Ф. ОБЩАЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА: Учеб. пособие. 2-е изд. - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, Никольский, В. И. Генетика: учеб. пособие / М.: Академия, с. Генетика. Под ред. В.И. Иванова. М.: ИКЦ "Академкнига", с

«От осинки не родятся апельсинки» явление наследственности

Мы все такие разные явление изменчивости

Генетика (от латинского «geneo» - порождаю или «genos» - род, рождение, происхождение) Наука, изучающая наследственность и изменчивость как два основных общебиологических, взаимосвязанных и взаимозависимых процесса.

Основные проблемы генетики 1 – изучение материальных структур, ответственных за хранение наследственной информации; 2 – изучение механизмов и способов передачи наследственной информации из поколения в поколение; 3 – изучение механизмов реализации наследственной информации; 4 – изучение закономерностей изменения наследственной информации.

Методы генетики Гибридологический -предусматривает специальную систему скрещиваний особей одного вида и дальнейший анализ наследования изучаемых признаков в ряду поколений

Методы генетики Цитологический (цитогенетический) - позволяет визуально (с помощью микроскопа) наблюдать особенности строения, функционирования и изменения хромосом, являющихся носителями генетической информации

Методы генетики Популяционно- статистический - позволяет изучать процессы наследственности и изменчивости на уровне групп организмов – популяций

Методы генетики Биохимические и молекулярно- биологические методы

Изучая основные биологические процессы, генетика является наукой фундаментальной. По этой причине она имеет очень тесные взаимосвязи со всеми другими естественными, в т.ч. - биологическими дисциплинами.

Связь генетики с другими науками Генетика селекция Эволюционное учение медицина экология

Демокрит (V век до н.э.) «прямое» наследование - Демокрит полагал, что мужской и женский пол являются равнозначными в наследовании признаков т.к. оба они выделяют особое «семя», которое дает после соединения начало потомству

Аристотель (IV век до н.э.) «Непрямое» наследование – полагал, что половые задатки, участвующие в оплодотворении производятся не напрямую от частей тела, а из питательных веществ, необходимых для развития этих органов

Преформация (от лат. praeformo заранее образую, предобразую) учение о наличии полностью сформированного зародыша или его частей в половых клетках организма; господствовало в биологии вплоть до 18 в. Я.Сваммердам ( )

Эпигенез (греч. epi- на, после, вслед за + genesis зарождение, происхождение) теория, выдвинутая К. Ф. Вольфом. по которой оплодотворенная материнская зародышевая клетка содержит в себе все элементы имеющегося из нее развиться существа. Каспар Фридрих Вольф ( ) - один из основоположников научной эмбриологии.

Ч.Дарвин Теория «пангенезиса» - все клетки организма отделяют особые микрочастицы или зародыши, получившие название «геммулы». Геммулы свободно циркулируют с током крови, собираются в половых клетках, которые после слияния образуют плод, наследующий все признаки родителей, приобретенные ими в течение жизни.

Карл Нэгели ( ) Негели, в противовес гипотезе Дарвина, отказался от возможности свободного переноса геммул, а выдвинул свой постулат, согласно которому между всеми частями тела существует особая очень тонкая и стройная связь. Все клетки, по Негели, состоят из двух родов веществ: стереоплазмы (питательный материал) и идиоплазмы (носитель наследственных свойств). Так как идиоплазма всех клеток тесно взаимосвязана между собой, то признаки приобретенные одной клеткой в течение жизни могут передаваться другим, в том числе – половым и, таким образом, способны наследоваться

Август Вейсман гипотеза «зародышевой плазмы» - Вейсман полагал, что существует специальная зародышевая плазма (половые клетки). Эта плазма представлена материнскими частицами в виде т.н. детерминант (или определяющих частиц). из гипотезы Вейсмана следовал важнейший вывод о невозможности наследования приобретенных признаков, в противовес теориям Ламарка, Дарвина, Негели и др.

Грегор Мендель ( ) в 1865 году («Опыты над растительными гибридами») впервые смог экспериментально установить важнейшие законы наследования признаков, которые впоследствии легли в основу генетики

Переоткрытие законов Г.Менделя (1900 г.) Гуго Де-Фриз, Карл Корренс, Эрих Чермак (слева направо)

Томас Гент Морган Т. Морган и его ученики (К. Бриджес, А. Стертевант, Г. Меллер) являются авторами хромосомной теории наследственности (20-е годы XX века), первой теории гена (30-е годы XX века)

Изучение мутаций Г. Де Фриз. Создал первую мутационную теорию ( гг.). Мутации – внезапные прерывистые, стабильные изменения наследственного материала

Изучение мутаций Герман Меллер (1922). Открыл явление радиационного мутагенеза

Изучение мутаций Шарлотта Ауэрбах и Иосиф Раппопорт (1944 г.) – открыли явление химического мутагенеза

Drozophila melanogaster Излюбленный объект генетического анализа

«Один ген – один фермент» Новый этап развития генетики начался в х годах. Дж. Бидл (вверху) и Э. Тэйтум (внизу) сделали вывод о том, что конкретный ген определяет синтез одного фермента (полипептида)

ДНК – молекула наследственности. Начало «эры ДНК», 1943 г. Американский биолог Освальд Эвери с сотрудниками впервые продемонстрировали в опытах с бактериями, что именно нуклеиновые кислоты отвечают за передачу наследственных свойств.

Дальнейшее развитие генетических исследований 1944: М.Дельбрюк, С.Лурия, А.Херши - пионерские исследования по генетике кишечной палочки и ее фагов, после чего эти объекты стали модельными для генетических исследований на многие десятилетия. 1953: Дж.Уотсон и Ф.Крик - расшифровка структуры ДНК. 1961: М.Ниренберг, Р.Маттей - синтез искусственной белковой цепочки на искусственной затравке. В работах биохимиков М.Ниренберга, С.Очоа, X.Кораны начата расшифровка «языка жизни» - кода, которым в ДНК записана информация о структуре белковых молекул. В экспериментах Ф.Крика и С.Бреннера выявлены основные свойства генетического кода (триплетность, вырожденность). 1969: Г.Хорана с сотрудниками впервые синтезировали химическим путем ген.

Дальнейшее развитие генетических исследований Развитие техники фракционирования фрагментов нуклеиновых кислот и прежде всего гель-электрофореза (Ф. Сэнгер и др.) позволило в начале 1970-х годов приступить к изучению первичной структуры высокомолекулярных РНК. В 1976–1978 гг. созданы эффективные методы секвенирования ДНК и РНК (А. Максам, У. Гилберт, Ф. Сэнгер), которые позволили за короткое время получить информацию о первичной структуре генов, их регуляторных элементах, вирусных и рибосомных РНК и т. д. Развитие генетической инженерии (возникшей в 1972–1973 гг.; П. Берг, П. Лобан, С. Коэн и Г. Бойер) и методов работы с рекомбинантными ДНК в сочетании с методами химического синтеза крупных фрагментов ДНК. в конце 1970-ых гг. открыты: мозаичное (экзон-интронное) строение генов, явление сплайсинга и ферментативной активности у РНК, усилители («энхансеры») экспрессии генов, многие регуляторные белки, онкогены и онкобелки, мобильные генетические элементы.