Биология

ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ГЕНЕТИКИ


 Генетика-наука   о  наследственности  и   изменчивости    организмов.
Генетика- дисциплина, изучающая  механизмы и закономерности
наследственности  и  изменчивости   организмов,  методы  управления  этими
процессами.  Она призвана раскрыть  законы   воспроизведения живого по
поколениям,  появление у  организмов  новых  свойств,  законы
индивидуального  развития  особи  и   материальной  основы  исторических
преобразований  организмов  в процессе  эволюции.  Первые  две  задачи
решают  теория  гена и  теория   мутаций.  Выяснение  сущности
воспроизведения  для  конкретного  разнообразия  форм  жизни  требует
изучения  наследственности  у  представителей,  находящихся  на  разных
ступенях  эволюционного  развития. Объектами  генетики  являются  вирусы ,
бактерии,  грибы  , растения  ,  животные  и  человек.  На  фоне  видовой
и  другой  специфики  в  явлениях  наследственности  для  всех  живых
существ  обнаруживаются  общие  законы.  Их  существование  показывает
единство  органического  мира.  История   генетики  начинается  с   1900
года,  когда  независимо  друг  от  друга  Корренс,  Герман  и  де  Фриз
открыли   и  сформулировали  законы  наследования  признаков,  когда  была
переиздана   работа  Г.  Менделя   «Опыты   над   растительными
гибридами».  С  того  времени  генетика  в  своем  развитии  прошла три
хорошо  очерченных  этапа-  эпоха  Классической  генетики  (1900-1930),
эпоха  неоклассицизма (1930-1953)  и  эпоха  синтетической  генетики,
которая  началась  в  1953  году.  На первом   этапе  складывался  язык
генетики,  разрабатывались   методики  исследования,  были  обоснованы
фундаментальные   положения,  открыты основные  законы.  В  эпоху
неоклассицизма   стало   возможным  вмешательство  в   механизм
изменчивости, дальнейшее  развитие  получило   изучение  гена  и  хромосом,
 разрабатывается  теория искусственного  мутагенеза, ,   что  позволило
генетике  из   теоритической   дисциплины перейти  к  прикладной. Новый
этап  в  развитии  генетики  стал   возможным   благодаря расшифровке
структуры «золотой»  молекулы    ДНК в    1953  г.  Дж. Уотсоном   и
Ф.Криком.  Генетика   переходит   на  молекулярный  уровень  исследований.
 Стало   возможным   расшифровать  структуру  гена  ,  определить
материальные  основы  и  механизмы   наследственности  и  изменчивости.
Генетика  научилась  влиять  на  эти  процессы,     направлять  их  в
нужное  русло.   Появились   широкие   возможности   соединения теории  и
практики.   ОСНОВНЫЕ    МЕТОДЫ    ГЕНЕТИКИ.    Основным  методом  генетики
на   протяжении  многих  лет  является   гибридологический  метод.
Гибридизацией   называется  процесс  скрещивания   с   целью  получения
гибридов.  Гибрид   это   организм,   полученный  в  результате
скрещивания   разнородных  в  генетическом   отношении  родительских  форм.
 Гибридизация    может   быть  внутривидовой  ,  когда  скрещиваются  особи
 одного  вида   и  отдаленной  ,  если   скрещиваются   особи  из
различных    видов  или   родов.  При  исследовании  наследования
признаков  используются  методы  моногибридного  ,  дигибридного  ,
полигибридного   скрещивания ,  которые   были  разработаны  еще  Г.
Менделем в  его  опытах   с  сортами  гороха.  При  моногибридном
скрещивании   наследование проводится  по  одной  паре  альтернативных
признаков ,   при  дигибридном  скрещивании-  по  двум  парам
альтернативных   признаков,  при   полигибридном  скрещивании-  по  3,4   и
 более   парам  альтернативных  признаков.  При  изучении  закономерностей
наследования  признаков   и   закономерностей  изменчивости  широко
используется  метод   искусственного  мутагенеза,  когда  с  помощью
мутагенов  вызывают  изменение  в  генотипе  и   изучают   результаты
этого  процесса.  Широкое  распространение  в  генетике  нашел  метод
искусственного  получения  полиплоидов    , что  имеет  не  только
теоретическое,  но  и  практическое  значение.  Полиплоиды  обладают
большой   урожайностью  и  меньше  поражаются  вредителями и  болезнями.
Широко  используется  в  генетике  биометрические  методы.  Ведь
наследуются   и  изменяются  не   только  качественные,  но   и
количественные  .  Биометрические  методы позволили  обосновать  положение
фенотипа  и  нормы  реакции.   С  1953  года  особое  значение  для
генетики  приобрели  биохимические  методы  исследования.   Генетика
вплотную  занялась  изучением  материальных  основ  наследственности  и
изменчивости -  генов.  Объектом  исследования  генетики  стали
нуклеиновые  кислоты ,  особенно  ДНК.  Изучение  химической  структуры
гена  позволило  ответить  на  главные  вопросы  ,  которые  ставила  перед
 собой  генетика. Как  происходит  наследование  признаков? В результате
чего  возникают  изменения  признаков?Законы  наследования ,  установленные
 Г. Менделем  .  Доминантные  и  рецессивные  признаки,  гомозигота  и
гетерозигота,  фенотип  и  генотип,  аллельные  признаки.  Гешскому
ботанику – любителю  Иоганну   Грегору  Менделю  принадлежит  открытие
количественных  закономерностей, сопровождающих    формирование  гибридов.
В  работах  Г. Менделя (1856-1863)   были  раскрыты  основы  законов
наследования признаков.  В качестве  объекта  исследования  Менделем  был
выбран  горох посевной.  На  период  исследований  для  этого  строго
самоопыляющегося  растения  было  известно   достаточное  количество
сортов  с  четко  различными  исследуемыми  признаками.  Выдающимся
достижением    Г. Менделя  явилась  разработка  методов  исследования
гибридов.  Им было введено  понятие  моногибридного,  дигибридного,
полигибридного  скрещивания. Мендель  впервые  осознал ,  что  только
начав  с  самого  простого  случая -  наблюдения  за  поведением в
потомстве  одной  пары  альтернативных  признаков-  и  постепенно  усложняя
 задачу.  Можно  разобраться в   закономерностях  наследования  признаков.
Планирование  этапов  исследования, математическая   обработка   полученных
 данных,  позволили   Менделю  получить   результаты,  которые  легли  в
основу   фундаментальных   исследований   в  области   изучения
наследственности.  Мендель  начал  с опытов   по по   моногибридному
скрещиванию  сортов  гороха. Исследование  касалось  наследованию  только
одной  пары  альтернативных  признаков (красный  венчик-АА*белый  венчик-
аа).   На  основании  полученных  данных  Мендель  ввел  понятие
доминантного  и  рецессивного  признака.  Доминантным  признаком  он
назвал признак,  который  переходит  в  гибридные  растения  совершенно
неизменным  или  почти  неизменным,  а  рецессивным   тот,  который
становится   при  гибридизации  скрытым  .   Затем  Мендель  впервые  сумел
 дать  количественную  оценку  частотам  появления  рецессивных  форм
среди  общего  числа  потомков  для  случаев  моно-,ди-,тригибридного и
более  сложных  скрещиваний.  В  результате  исследований  Г.Менделем
были  получены  обоснования   следующих  обобщений   фундаментальной
важности:  1. При  моногибридном  скрещивании  наблюдается  явление
доминирования.   2. В  результате  последующих  скрещиваний  гибридов
происходит  расщепление  признаков  в  соотношении   3:1.  3.  Особи
содержат  либо  только  доминантные,  либо только  рецессивные,  либо
смешанные  задатки.  Зигота,  содержащая  смешанные  задатки  получила
название   гетерозиготы,  а  организм  , развившейся  из  гетерозиготы  -
гетерозиготным.  Зигота, содержащая  одинаковые(доминантные  или
рецессивные)  задатки  называется  гомозиготой,  а  организм,  развившейся
из  гомозиготы-гомозиготным.  Мендель  вплотную  подошел  к  проблемам
соотношения  между  наследственными  задатками  и  определяемыми  ими
признаками  организма.  Внешний  вид  организма  зависти  от  сочетания
наследственных  задатков.  Этот  вывод  был  им  рассмотрен  в  работе
«Опыты  над  растительными  гибридами». Мендель  впервые  четко
сформулировал  понятие  дискретного наследственного  задатка,  независящего
 в  своем  проявлении  от  других  задатков.  Каждая  гамета  несет  по
одному  задатку .  Сумма  наследственных  задатков  организма  стала  по
предложению  Иогансена  в  1909  году  называться   генотипом,  а  внешний
вид  организма,  определяемый  генотипом ,  стал  называться  фенотипом.
Сам  наследственный  задаток  Иогансен  позднее  назвал  геном.  Во  время
оплодотворения   гаметы  сливаются,  формируя  зиготу,  при  этом  в
зависимости  от  сорта  гамет,  зигота  получит  те  или  иные
наследственные  задатки.  За  счет  перекомбинации  задатков  при
скрещиваниях  образуются  зиготы ,  несущие  новое  сочетание  задатков,
чем  и  обуславливаются  различия  между  индивидуалами.  Это  легло  в
основу  фундаментального  закона   Менделя- закона  частоты  гамет.
Сущность  закона  заключается в  следующем  положении-  гамет  чисты,  то
есть  они  содержат  по  одному  наследственному  задатку   от  каждой
пары.  Пара  задатков ,  сходящихся в  гамете  была  названа  аллелем ,  а
сами  задатки  аллельными.  Позднее  появился  термин  аллельные  гены,
определяющий  пару  аллельных  задатков.   Работы   Г. Менделя  не
получили  в  свое  время  никого  признания  и  оставались  неизвестными
вплоть  до  вторичного  переоткрытия  законов  наследственности  К.
Корренсом, К.Гермаком  и  Г.  Де Фризом  в  1900  году.  В  том  же  году
Корренсом  были  сформулированны  три  закона  наследования  признаков,
которые  позднее  были  названы  законами  Менделя  в  честь  выдающегося
ученого,  заложившего  основы  генетики.Моногибридное  скрещивание.
Единообразие  гибридов  первого  поколения.  Закон  расщепления
признаков.Цитологические  основы  единообразия  гибридов  первого
поколения  и  расщепления  признаков  во  втором   поколении.
Моногибридное  скрещивание-это  метод  исследования  ,  при  котором
изучается   исследование  одной  пары  альтернативных  признаков.  Для
опытов  по  моногибридному  скрещиванию  Мендель  выбрал  22  сорта
гороха,  которые  имели  четкие  альтернативные  различия  по  семи
признакам:  семене  круглые  или  угловатые,  семядоли  желтые  или
зеленые,  кожура  семян  серая  или  белая,  семена  гладкие  или
морщинистые,   желтые  или  зеленые,  цветки  пазушные  или  верхушечные,
растения  высокие  или  карликовые.   В  течении  ряда  лет  Мендель  путем
 самоопыления   отбирал  материал  для  скрещивания  ,  где  родители  были
 представлены  чистыми  линиями,  то  есть  находились  в  гомозиготном
состоянии. Скрещивание  показало , что  гибриды  проявляют  только  один
признак.


смотреть на рефераты похожие на "ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ГЕНЕТИКИ "