Генетика (от греч. γενητως происходящий от кого-то) наука о закономерностях наследственности и изменчивости. В зависимости от объекта исследования классифицируют. - презентация

1

2 Генетика (от греч. γενητως происходящий от кого-то) наука о закономерностях наследственности и изменчивости. 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.

3 Первоначально генетика изучала общие закономерности 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 прокариот ДНК, как правило, замкнута в кольцо (бактериальная хромосома, или генофор) и находится в цитоплазме. Часто в клетках прокариот присутствует одна или несколько молекул ДНК меньшего размера плазмид. Рис.1 Рнк молекулы Рис.2 днк молекулы

4 Закон единообразия гибридов первого поколения Закон расщепления признаков Закон независимого наследования признаков

5 Закон единообразия гибридов первого поколения (первый закон Менделя) - при скрещивании двух гомозиготных организмов, относящихся к разным чистым линиям и отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных проявлений признака, всё первое поколение гибридов (F1) окажется единообразным и будет нести проявление признака одного из родителей. Закон расщепления, или второй закон (второй закон Менделя) при скрещивании двух гетерозиготных потомков первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом отношении: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1. Скрещиванием организмов двух чистых линий, различающихся по проявлениям одного изучаемого признака, за которые отвечают аллели одного гена, называется моногибридное скрещивание.

6 Схема первого и второго закона Менделя. 1) Растение с белыми цветками (две копии рецессивного аллеля w) скрещивается с растением с красными цветками (две копии доминантного аллеля R). 2) У всех растений-потомков цветы красные и одинаковый генотип Rw. 3) При самооплодотворение и у 3/4 растений второго поколения цветки красные (генотипы RR + 2Rw) и у 1/4 белые (ww).

7 Закон независимого наследования (третий закон Менделя) при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум (и более) парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях (как и при моногибридном скрещивании). Когда скрещивались растения, отличающиеся по нескольким признакам, таким как белые и пурпурные цветы и желтые или зелёные горошины, наследование каждого из признаков следовало первым двум законам и в потомстве они комбинировались таким образом, как будто их наследование происходило независимо друг от друга. Первое поколение после скрещивания обладало доминантным фенотипом по всем признакам. Во втором поколении наблюдалось расщепление фенотипов по формуле 9:3:3:1, то есть 9:16 были с пурпурными цветами и желтыми горошинами, 3:16 с белыми цветами и желтыми горошинами, 3:16 с пурпурными цветами и зелёными горошинами, 1:16 с белыми цветами и зелёными горошинами.

8 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.Карла Корренса Эриха фон Чермака Гуго Де Фриза гибридизации Вскоре английский натуралист Уильям Бэтсон ввёл в употребление название новой научной дисциплины: генетика (в 1905 г. в частном письме и в 1906 г. публично). В 1909 году датским ботаником Вильгельмом Йогансеном введён в употребление термин «ген».Уильям Бэтсон 1909 году Вильгельмом Йогансеномген 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 путем анализа результатов скрещиваний составить карты расположения генов в «группах сцепления» и сопоставить группы сцепления с хромосомами ( гг.). хромосомная теория наследственности Томаса Ханта Моргана сцепленного наследования Корренс

9 Эпоха молекулярной генетики начинается с появившихся в 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.

10 Геногеография исследование распространения характерных гаплогрупп ДНК и других характерных генетических признаков живых организмов и человека по различным географическим районам Земли. В 1928 году геногеографию, как отдельное понятие, впервые ввёл в науку советский генетик, академик Александр Сергеевич Серебровский ( ). Карта хронологии распространения основных потоков ДНК-маркеров в Европе

11 В 1928 году геногеографию, как отдельное понятие, впервые ввёл в науку советский генетик, академик Александр Сергеевич Серебровский ( ). Значительный вклад в развитие новой науки внес известный советский антрополог и генетик Юрий Григорьевич Рычков. Геногеографические исследования генофонда человека, как правило, включают картографический анализ распространения генетических маркеров (гаплогрупп) в населении крупных регионов и детальное изучение ряда конкретных популяций. Проводятся экспедиционные исследования и генотипирование различных ДНК и классических маркеров: мтДНК, Y-хромосом, генетико- биохимических и других генетических маркеров. С 2005 года в планетарном масштабе реализуется международный проект «Генография» крупнейший геногеографический проект, исследующий изменчивость мтДНК и Y-хромосом населения по территории Земли, с целью составления детального генетического атласа народов мира и изучения древних миграций людей. Бюджет проекта превышает 40 миллионов долларов США. Проект «Генография» финансируется Географическим обществом США, IBM и рядом спонсоров.

12 Генетика развития растений (биология развития растений) - частная отрасль генетики, изучающая особенности развития растений, гены, экспрессирующиеся и обеспечивающие нормальное формирование и функционирование тканей и органов растений. Генетика развития растений является одним из наиболее бурно развивающихся направлений современной генетики, которое имеет огромное фундаментальное и прикладное значение. В настоящее время в ряде отечественных вузов биологического и сельскохозяйственного профиля осуществляется подготовка специалистов для работы в различных областях биологии и генетики развития растений.

13 1. Методы классической генетики: Клональный анализ (использование генетических химер) Мутационный анализ Генетический анализ 2. Методы физиологической и биохимической генетики Биометрический анализ Молекулярно-генетический и системный подходы Изучение биосинтеза белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот 3. Методы молекулярной генетики Клонирование и молекулярный анализ генов Изучение экспрессии генов 4. Методы генетической трансформации Функциональный анализ клонированных генов Анализ клонов

14