Генетика 9 класс. Генетика задачи, методы, понятия, символика
 Скачать 373.01 Kb.
|
|
Генетика. Наследственность и изменчивость Генетика, ее задачи. Наследственность и изменчивость — свойства организмов. Методы генетики. Основные генетические понятия и символика. Хромосомная теория наследственности. Современные представления о гене и геноме  Генетика: задачи, методы, понятия, символика Генетика — наука о закономерностях наследственности и изменчивости организмов. Наследственность и изменчивость являются фундаментальными свойствами всех живых организмов. Они обеспечивают постоянство и многообразие видов и являются основой эволюции живой природы.  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. Методы генетики: Гибридологический — анализ наследования признаков при скрещиваниях. 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. 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. 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 локусах гомологичных хромосом и определяющие альтернативные варианты развития одного и того же признака. 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. Локус — участок хромосомы, в которой расположен определённый ген. Гены эукариот состоят из нескольких элементов: регуляторная часть (влияние на активность гена в разные периоды жизни организма) и структурная часть (информация о первичной структуре кодируемого белка). Гены эукариот прерывисты, их ДНК содержит кодирующие участки — экзоны, чередующиеся с некодирующими — нитронами. Генотип — совокупность генов организма. Фенотип — совокупность всех внешних и внутренних признаков организма, сформировавшегося на базе генотипа во время индивидуального развития. 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. Генетическая символика АА ⇒ Доминантная гомозигота (даёт один тип гамет (А)) аа ⇒ Рецессивная гомозигота (один тип гамет (а)) Аа ⇒ Гетерозигота (два типа гамет (А; а)) Р ⇒ Родители G ⇒ Гаметы F ⇒ Потомство, число внизу или сразу после буквы указывает на порядковый номер поколения F1 ⇒ Гибриды первого поколения F2 ⇒ Гибриды второго поколения ♀ ⇒ Материнский организм ♂ ⇒ Отцовский организм × ⇒ Значок скрещивания Наследственность и изменчивость Наследственность проявляется в способности организма передавать свои признаки и свойства из поколения в поколение. Материальной единицей наследственности являются гены, расположенные у прокариот в нуклеоиде, а у эукариот — в генетическом материале ядра и двумембранных органелл. Совокупность генов организма называют генотипом. Именно он обуславливает развитие большинства его признаков. Изменчивость — это способность организмов приобретать новые признаки под действием условий среды. Различают генотипическую и фенотипическую изменчивость. Генотипическая (наследственная) изменчивость затрагивает наследственную информацию организма и проявляется в двух формах: мутационной и комбинативной. В основе комбинативной изменчивости лежат половой процесс, кроссинговер и случайный характер встреч гамет в процессе оплодотворения. Это создаёт огромное разнообразие генотипов. Мутационная связана с возникновением мутаций, которые могут затрагивать как отдельные гены, так и целые хромосомы или даже весь их набор. В зависимости от природы возникновения мутации делят на спонтанные и индуцированные. Мутации делят на соматические и генеративные в зависимости от типа клеток, в которых они возникают. Наблюдения показывают, что многие мутации вредны для организма. Лишь некоторые из них могут оказаться полезными. Вещества и воздействия, приводящие к возникновению мутаций, называются мутагенными факторами, или мутагенами. Фенотипическая (ненаследственная, или модификационная) изменчивость связана с возникновением модификационных изменений признаков организма, не затрагивающих его геном. Исследования модификационной изменчивости доказывают, что наследуется не сам признак, а способность проявлять этот признак в определённых условиях. Модификационная изменчивость не имеет эволюционного значения, т. к. не связана с образованием новых генов. Так, размеры листьев одного дерева варьируют в довольно широких пределах, хотя генотип их одинаков. Если листья расположить в порядке нарастания или убывания их длины, то получится вариационный ряд изменчивости данного признака.  Хромосомная теория наследственности Т. Морган с учениками сформулировал хромосомную теорию наследственности в начале XX в. Основные её положения: Гены находятся в хромосомах, располагаются в них линейно на определённом расстоянии друг oi друга и не перекрываются. Гены, расположенные в одной хромосоме, относятся к одной группе сцепления. Число групп сцепления соответствует гаплоидному числу хромосом. Признаки, гены которых находятся в одной хромосоме, наследуются сцепленно. В потомстве гетерозиготных родителей новые сочетания генов, расположенных в одной паре хромосом, могут возникать в результате кроссинговера. Частота кроссинговера, определяемая по проценту кроссоверных особей, зависит от расстояния между генами. На основании линейного расположения генов в хромосоме и частоты кроссинговера как показателя расстояния между генами можно построить карты хромосом. |