ГЕНЕТИКА

Генетика - наука, изучающая закономерности наследственности и изменчивости.

Гибридологический метод – система скрещиваний в ряду поколений, дающая возможность при половом размножении анализировать наследование отдельных свойств и признаков организмов, а также обнаруживать возникновение наследственных изменений.

Моногибридное скрещивание – скрещивание, при котором родительские особи отличаются друг от друга по одному изучаемому признаку.

 

 

Генотип – совокупность всех генов организма.

Фенотип – совокупность всех внешних и внутренних признаков организма.

Доминирование – явление преобладания у гибрида признака одного из родителей. При неполном доминировании доминантный ген не полностью подавляет рецессивный.

Доминантный признак – признак, проявляющийся у гибрида первого поколения и подавляющий развитие другого признака.

Рецессивный признак – признак, не проявляющийся у гибридов, т. е. подавляемый.

Аллели – различные состояния гена, определяющие различные формы одного и того же признака.

Гомозиготные организмы – организмы, не дающие расщепления в следующем поколении (аа; ААВВ).

Гетерозиготные организмы – организмы, в потомстве которых обнаруживается расщепление (Аа; АаВв).

Взаимодействие неаллельных генов:

1. Комплементарное взаимодействие – признак проявляется только при взаимодействии нескольких неаллельных генов (при скрещивании двух белых цветков душистого горошка (гомозигот)), гибриды первого поколения (гетерозиготы) будут иметь пурпурную окраску.

2. Эпистаз - это взаимодействие генов, при котором аллели одного гена (супрессоры или ингибиторы) подавляют проявление аллелей другого гена (наследование окраски у кошки).

3. Полимерия – признак определяется количеством генов участвующих в выражении признака (интенсивность окраски, вес).

4. Плейотропность – зависимость нескольких признаков от одного гена

(рыжие волосы, светлая кожа)

Дигибридное скрещивание – скрещивание, при котором прослеживается наследование двух пар альтернативных признаков.

 

 

 

Геном – «список» генов, необходимых для нормального функционирования организма.

Геномика – наука, которая изучает структурно-функциональную организацию генома, представляющего собой совокупность генов и генетических элементов, определяющих все признаки организма.

Закон независимого наследования: при дигибридном скрещивании гены и признаки сочетаются и наследуются независимо друг от друга.

Правило единообразия гибридов первого поколения: при скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга одним признаком, все гибриды первого поколения будут иметь признак одного из родителей, и поколение по данному признаку будет единообразным.

Правило расщепления: при скрещивании двух потомков (гибридов) первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление, и снова появляются особи с рецессивными признаками: эти особи составляют одну четвертую часть от всего числа потомков второго поколения.

Закон чистоты гамет: при образовании гамет в каждую из них попадет только один из двух аллельных генов.

Закон Моргана: гены, находящиеся в одной хромосоме, наследуются совместно, т. е. сцеплено.

Хромосомная теория наследственности:

Ø Единица наследственности – ген, который представляет собой участок хромосомы.

Ø Гены расположены в хромосомах в строго определенных местах (локусах), причем аллельные гены (отвечающие за развитие одного признака) расположены в одинаковых локусах гомологичных хромосом.

Ø Гены расположены в хромосомах в линейном порядке, т. е. друг за другом.

Аутосомы – все хромосомы в клетках раздельнополых животных и растений, за исключением половых хромосом.

Половые хромосомы – пара хромосом, в которой женский пол отличается от мужского.

Гомогаметный пол – пол, который формирует гаметы одного типа.

Гетерогаметный пол – пол, содержащий Х и Y-хромосомы.

Ненаследственная (модификационная) изменчивость – процесс появления новых признаков под влиянием факторов внешней среды, не затрагивающих генотип (у стрелолиста развивается три вида листьев в зависимости от условий произрастания – на воздухе, в толще воды или на поверхности.)

 

Окраска шерсти кролика в зависимости от температуры окружающей среды.

Стрелолист.

Норма реакции – пределы, в которых возможно изменение признака у данного генотипа, наследуется потомством.

 

Характеристики модификационной изменчивости:

Ø не передается по наследству;

Ø возникает у многих особей вида и зависят от воздействия окружающей среды;

Ø возможны только в пределах нормы реакции, т.е. в конечном счете определяются генотипом.

Наследственная (генотипическая) изменчивость – изменчивость, при которой приобретенные признаки передаются по наследству. Обусловлена изменениями в генотипическом материале и является основой разнообразия живых организмов, а также главной причиной эволюционного процесса, так как она поставляет материал для естественного отбора.

Комбинативная изменчивость – процесс появления новых признаков в результате образования иных комбинаций генов родителей в генотипах потомков.

Мутационная изменчивость – возникновение изменений в наследственном материале, т.е. в молекулах ДНК, процесс появления новых качеств организма в результате образования мутаций.

Мутации – внезапные естественные или вызванные искусственно, наследуемые изменения генетического материала, приводящие к изменению тех или иных фенотипических признаков и свойств организма.

Соматические мутации – мутации, возникающие в клетках тела и не передающиеся при половом размножении следующим поколениям.

Генеративные мутации – мутации, появляющиеся в половых клетках и передающиеся по наследству.

Генные мутации – мутации, вызывающие изменения в отдельных генах, нарушающие порядок нуклеотидов в цепи ДНК, что приводит к синтезу измененного белка (серповидноклеточная анемия)

Хромосомные мутации – мутации, приводящие к значительному изменению в структуре хромосомы, к нарушению функционирования сразу многих генов:

Ø утрата – отрывается концевая часть хромосомы и все гены, находящиеся в этой части, теряются (н –р, мутация в 21 хромосоме вызывает заболевание – лейкоз).

Ø делеция – утрата средней части хромосомы.

Ø дупликация – удвоение какого – либо участка хромосомы.

Ø инверсия – участок хромосомы поворачивается на 180 градусов.

Ø транслокация – участок хромосомы прикрепляется к другой хромосоме, негомологичной ей.

Геномные мутации – мутации, приводящие к изменению числа хромосом в результате нарушений расхождения хромосом в делениях мейоза (в генотипе или отсутствует хромосома, или присутствует лишняя; так лишняя

21 хромосома приводит к заболеванию синдрома Дауна).

Полиплоидия – изменение хромосомного набора, при котором наблюдается увеличение числа хромосом, кратное гаплоидному набору.

Цветки хризантемы: А- диплоидная форма, Б- полиплоидная форма.

Физические мутагены – все виды ионизирующих излучений, ультрафиолетовое излучение, высокая и низкая температура.

Химические мутагены – аналоги нуклеиновых кислот, перекиси, соли тяжелых металлов, азотистая кислота.

Биологические мутагены – чужеродная ДНК и вирусы, которые встраиваясь в ДНК хозяина, нарушают работу генов.

Фенилкетонурия – рецессивное заболевание, которое возникает в результате мутации гена, расположенного в 12-ой хромосоме, и приводит к накоплению в организме человека избытка аминокислоты – фенилаланина.

Серповидноклеточная анемия – заболевание, возникающее в результате мутации, приводящей к изменению структуры молекулы гемоглобина.

Альбинизм – врожденное отсутствие пигментации кожи, волос и радужки глаз.

Гемофилия – нарушение свертываемости крови.

Синдром Патау – появление лишней 13-ой хромосомы.

Синдром Клайнфельтера – появление дополнительной Х-хромосомы у мужчин, вызывающее бесплодие, женский тип скелета, умственную отсталость.