Frage 1

Genetik als Wissenschaft. Thema, Probleme, Aufgaben, Methoden der Genetik. Die Hauptstadien in der Entwicklung der Genetik.

Artikel.

Die Genetik untersucht Vererbung und Variabilität. Das Wort „Genetik“ wurde von W. Batson (1906) geprägt, der Wissenschaft auch als Physiologie der Vererbung und Variabilität definierte. Warum sind Menschen verschieden, warum ähneln sie sich als Vertreter derselben Art oder als Verwandte? Die Antwort auf diese Fragen gibt die Genetik, und die Antwort ist dieselbe, weil jede Person erbliche Neigungen erhalten hat - Gene von ihren Eltern. Aufgrund des Vererbungsmechanismus hat jedes Individuum Ähnlichkeiten mit den Vorfahren.

Entwicklungsstufen.

Die ersten Ideen zur Vererbung sind in den Werken von Wissenschaftlern enthalten antike Ära. Bis zum 5. Jh. BC e. bildeten zwei Haupttheorien: direkte und indirekte Vererbung von Merkmalen. Befürworter der direkten Vererbung waren Hippokrates, der glaubte, dass das Fortpflanzungsmaterial aus allen Teilen des Körpers gesammelt wird und somit alle Organe des Körpers direkt die Zeichen der Nachkommen beeinflussen. Laut Hippokrates liefern gesunde Teile des Körpers gesundes Fortpflanzungsmaterial, während ungesunde ungesunde liefern, und folglich müssen im Laufe des Lebens erworbene Zeichen vererbt werden. Aristoteles war ein Befürworter der indirekten Vererbung. Er glaubte, dass das Fortpflanzungsmaterial nicht aus allen Teilen des Körpers stammt, sondern daraus hergestellt wird Nährstoffe, von Natur aus darauf ausgelegt, verschiedene Körperteile aufzubauen.

1868 formulierte C. Darwin die Theorie, dass bei Pflanzen oder Tieren alle Zellen durch winzige, im ganzen Körper verstreute Edelsteine ​​​​von sich selbst getrennt sind, in die Edelsteine ​​​​gelangen Fortpflanzungsorgane somit werden die Merkmale an die Nachkommen weitergegeben. (Die Pangenesis-Hypothese) Sie wurde widerlegt. Mendel veröffentlichte bereits 1865 das Werk „Experimente an Pflanzenhybriden“, aber niemand berücksichtigte es, sie verstanden ihn nicht. Keiner seiner Vorgänger dachte daran, ihre Ergebnisse quantitativ zu analysieren. Das Hauptverdienst von Mendel besteht darin, dass er die Prinzipien der hybridologischen Analyse formuliert und angewendet hat, um eine bestimmte Hypothese zu testen - über die erbliche Übertragung diskreter Faktoren. Erst um 1900 wurden sie von De Vries in Holland, Carl Correns in Deutschland und Erich Tschermak in Österreich wiederentdeckt. Die gleichen Gesetze gelten nachweislich auch für Tiere. In diesen 35 Jahren nach den Mendelschen Entdeckungen hielt auch die Zelltheorie Einzug in die Wissenschaft, das Verhalten der Chromosomen wurde aufgeklärt und Konstanz festgestellt Chromosomensätze, Kernhypothese der Vererbung, Chromosomentheorie Thomas Morgan.

1919 die erste Abteilung für Genetik an der Universität Petrograd (gegründet von Filipchenko) 1930 die Abteilung für Genetik an der Universität Moskau. Um die Wende der 1940er Jahre legten J. Beadle und E. Tatum die Grundlagen der biochemischen Genetik. Sie zeigten, dass Mutationen im Brotschimmel verschiedene Schritte im Zellstoffwechsel blockieren, und schlugen vor, dass Gene die Enzymbiosynthese kontrollieren. 1944 bewiesen amerikanische Wissenschaftler die genetische Rolle von Nukleinsäuren. Sie identifizierten die Natur des Transformationsmittels als DNA-Molekül. (Geburt der Molekulargenetik) Entschlüsselung der DNA - Der amerikanische Virologe J. Watson und der englische Physiker F. Crick. (1953)

Methoden.

-hybridologisch- besteht in Hybridisierung und anschließender Berücksichtigung der Aufspaltung, wurde von Mendel vorgeschlagen. Regeln:

1) Gekreuzte Organismen müssen derselben Art angehören.

2) Skr. org. sollten sich durch individuelle Merkmale klar abgrenzen.

3) Die untersuchten Merkmale müssen konstant sein, diejenigen, die von Generation zu Generation reproduziert werden, wenn sie sich innerhalb der Linie kreuzen.

4) Es ist notwendig, alle Spaltungsklassen zu charakterisieren und zu quantifizieren, wenn sie bei Hybriden der ersten und nachfolgenden Generationen beobachtet werden.

Ermöglicht es Ihnen, den Grad der Verwandtschaft zwischen entfernten Gattungen und Arten herauszufinden.

-Mathematisch

Mendel wandte einen quantitativen Ansatz zur Untersuchung von Kreuzen an. Vergleich quantitativer experimenteller Daten mit theoretisch erwarteten. Das Studium der erblichen oder modifizierenden Variabilität.

-Zytologisch

Benötigt, um die Zelle als Grundeinheit der lebenden Materie zu untersuchen. Studium der Struktur der Chromosomen.

-Methoden der Chemie und Biochemie

Anwendbar für eine detailliertere Untersuchung der Eigenschaften der vererbten Zeichen des Metabolismus von Venen, die Untersuchung von Its-in-Molekülen von Proteinen und Nukleinsäuren. + Methoden der Immunologie und Immunchemie.

-Methoden der Physik

Optisch, Sedimentation, Methoden markierter Atome.

Aufgaben:

Aufschlussreich erbliche Krankheiten in den frühen Stadien das Studium der mutagenen Aktivität usw. usw.

Frage 2

Die genetische Information ist in Chromosomen enthalten. Wenn sich eine Zelle durch Mitose teilt, gelangt der gleiche Chromosomensatz in die Tochterzellen, es entsteht ein Klon.

Während der Meiose kommt es zum Crossing Over (genetische Rekombination), veränderte Chromosomen mit einem haploiden Chromosomensatz gelangen in die Tochterzellen. Die unabhängige Divergenz von Chromosomen während der Meiose und das unabhängige Treffen von Gameten sind die Grundlage der genetischen Variabilität.

Mitose: Zellzyklus – 4 Perioden: präsynthetisch (G1), Syntheseperiode (S), postsynthetisch (G2) und Mitose (M). Die Mitose dauert ca. 1/8 des gesamten Zellzyklus.

Prophase: Spiralisierung von Chromosomen, jede Komp. aus 2 Chromatiden (Ergebnis der S-Periode). Die Nukleolen und die Kernmembran verschwinden.

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Prometaphase: Chromosomen erreichen den Äquator der Zelle.

Metaphase: Chromosomen bilden eine Metaphasenplatte, Achromatin-Spindelfilamente erscheinen. Zentriolen befinden sich an den Polen der Zelle. Die Anzahl und Form der in der Metaphase beobachteten Chromosomen charakterisieren den Karyotyp der Art.

Anaphase: Teilung der Cetromere, die die Chromatiden im Chromosom halten. Tochterchromosomen divergieren zu entgegengesetzten Polen.

Telophase: Die Kernmembran und Nukleolen werden gebildet, Chromosomen werden entspiralisiert, tierische Zellen werden durch eine Verengung getrennt und in Pflanzen wird ein Phragmoplast gebildet.

Planen: 2n2c - 2n4c - 2n2c.

Meiose: 2 Abteilungen

Prophase 1:

Leptothena Das Auftreten dünner Chromosomenstränge (Chromosomen sind verdoppelt)

Konjugation von Zygoten-Chromosomen

Pachytän konjugierte Chromosomen sichtbar

Diploten Der Beginn der Abstoßung von Homologen - eine Figur ähnlich der griechischen. X

Metaphase 1: Zerstörung der Kernmembran. Die Chromosomen reihen sich in der Metaphaseplatte aneinander.

Anaphase 1: Homologe Chromosomen, die aus 2 Chromatiden bestehen, divergieren zu unterschiedlichen Polen.

Telophase 1 kann fehlen, oder der Kern kann sich erholen

Prophase 2, Metaphase 2: mitotischer Typ.

Anaphase 2: Trennung von Chromatiden von doppelten Chromosomen.

Telophase 2: 4 haploide Kerne.

Planen: 2n2c - 2n4c - 1n2c - 1n1c.

3.HYBRIDOLOGISCHE METHODE. REGELMÄSSIGKEITEN DER VERERBUNG IN SEINER ANWENDUNG ENTDECKT.

[„Wir betrachten die Frage am Beispiel der Werke von G. Mendel ...“]. Die Methode wurde vor Mendel angewendet, aber von ihm verbessert (die fortschrittlichsten Methoden sind Halbkastration von Blüten, gegenseitige und Rückkreuzung, Auswahl von Pflanzen mit wechselnden Merkmalen), ergänzt durch Mengen. unter Berücksichtigung des Erhaltenen Nachwuchs und Matte. Analyse. Objekt - Pisum sativum (7 Paare kontrastierender Merkmale - die Form des Samens und der reifen Schoten; die Farbe der Keimblätter, Blüten und reifen Schoten; die Anordnung der Blüten und die Höhe der Pflanze). Gesetz der Dominanz (EinheitlichkeitF1 ), das Gesetz der Merkmalsaufspaltung =>1. 2. 3. Die Hypothese der "Reinheit der Gameten" (die Gameten jedes Elternteils tragen einen Erbfaktor). Das Gesetz der unabhängigen Merkmalskombination =>"das Verhalten jedes Paares verschiedener Merkmale in einer Hybridverbindung, unabhängig von anderen Unterschieden" (Mendel). heim offenbarte Regelmäßigkeit - jedes Zeichen entspricht otd. Erbschaften. Zeichen.

Gekreuzte Organismen müssen derselben Art angehören, sich stark in individuellen Merkmalen unterscheiden, die konstant sein müssen, dh von Generation zu Generation reproduziert werden, wenn sie sich innerhalb der Linie der Elternform kreuzen.

Die hybridologische Methode ist eine spezifische Methode der Genetik. Sie deckt sich weitgehend mit der Methode der genetischen Analyse, erschöpft sie aber nicht, da in der genetischen Analyse die hybridologische Methode oft mit Methoden zur Gewinnung von Mutationen kombiniert wird. Die Methode der hybridologischen Analyse, die in Hybridisierung und anschließender Berücksichtigung von Spaltungen besteht, wurde in ihrer endgültigen Form von G. Mendel vorgeschlagen. Er formulierte unveränderliche Regeln, denen alle Genetiker folgen:

1. Gekreuzte Organismen müssen derselben Art angehören.

2. Gekreuzte Organismen müssen sich in einzelnen Merkmalen deutlich unterscheiden.

3. Die zu untersuchenden Merkmale müssen konstant sein, d. h. von Generation zu Generation reproduziert werden, wenn sie innerhalb der Linie gekreuzt werden (Elternform).

4. Es ist notwendig, alle Spaltungsklassen zu charakterisieren und zu quantifizieren, wenn sie bei Hybriden der ersten und nachfolgenden Generationen beobachtet werden.

Seit Mendel wurde die genetische Analyse um eine Reihe von Methoden bereichert. Insbesondere Methoden zur Gewinnung von Mutationen ermöglichen es, eine erste Heterogenität für die spätere Anwendung der hybridologischen Analyse zu schaffen. Die Fernhybridisierungsmethode ermöglicht es, den Grad der evolutionären Verwandtschaft zwischen Arten und Gattungen zu bestimmen. In diesem Fall ist die zytologische Methode von großer Bedeutung. Siehe Fragen 3-5 für Muster.

4. REINHEITSGESETZ DER GAMETEN. WESENTLICHKEIT UND BEWEIS. "Die Gameten jedes Elternteils" tragen nur einen der Erbfaktoren." Mendel verknüpfte keine Vermächtnisse. Faktoren mit spezifischen Mater. Strukturen, zytologische Begründung erschien später: Während Meiose und im Hybrid F1(Aa) diff. Chromosomenpaare Raskh-Xia in der Tochter. Zellen unabhängig => im Falle von Befruchtung - 3 Arten von Zygoten (AA, Aa und aa). DR. Andocken - Notebook-Analyse: wird auf org-x durchgeführt, in dem alle 4 Produkte der Meiose zusammen bleiben und weiter funktionieren können. wie ein Vegetativ. Zellen (Moose, Pilze (Ascomyceten), Algen) Zum Beispiel in Schlauchpilzen, als Folge von Meiose, Dipl.-Ing. vegetativ. Klasse Bild. asci (Taschen), enthaltend. 4 ha. Ascosporen. Ascosporen können extrahiert werden und vegetativ werden. Klon - die Kultur von jedem von ihnen. Wenn der ursprüngliche Diploide für to-l heterozygot war. Gen zum Beispiel. ADE2/ade2, dann sind in jeder Tetrade meist zwei Streitigkeiten ein Bild. weiße Kolonien (ADE2), und die anderen zwei sind rot (ade2).Diese Aufspaltung ist ein allgemeines Muster, das für monogene Vererbung charakteristischist. Die Notebook-Analyse beweist also, dass strenge Bio der Eckpfeiler von Mendels Kennzahlen ist. Das Gesetz der Gametenspaltung ist 2A: 2a in jeder Meiose (In Moosen ergibt eine heterozyg. Aa-Zelle eine Tetrade haploider Sporen. Die Hälfte der Organismen, die sich aus Sporen entwickelt haben, hat den Genotyp - A, die Hälfte - a).

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5. WESEN UND BEDEUTUNG DER WERKE VON G. MENDEL. Die Entdeckung der wichtigsten Vererbungsmuster wurde möglich, weil G. Mendel sich von einer Reihe von Regeln zum Aufbau eines Experiments leiten ließ. G. Mendel arbeitete mit einer selbstbestäubenden Pflanze - Erbsen - und untersuchte sieben Zeichen. Während mehrerer Selbstbestäubungszyklen von der Konstanz der ausgewählten Merkmale überzeugt, kreuzte G. Mendel Pflanzen, die sich in einzelnen Merkmalen unterschieden, erhielt von ihnen Samen und säte sie aus. Auf diese Weise züchtete er die Hybriden der ersten Generation mit der Bezeichnung F1. Es stellte sich heraus, dass diese Pflanzen in allen Merkmalen einheitlich waren. In F1 wurde nur eine von zwei alternativen Manifestationen jedes Merkmals, die als dominant bezeichnet werden, registriert.

Diese Ergebnisse veranschaulichen Mendels erstes Gesetz - das Gesetz der Uniformität von Hybriden der ersten Generation sowie die Dominanzregel.

Die F1-Hybriden bestäubten sich selbst und die resultierenden Samen wurden erneut ausgesät. So wurde die zweite Generation von Hybriden oder F2 erhalten. Bei den F2-Hybriden wurde für jedes der Merkmale eine Aufspaltung gefunden: Es traten sowohl runde als auch faltige Samen auf; mit sowohl gelben als auch grünen Keimblättern usw. nach allen Zeichen. Daher traten bei einigen der F2-Hybriden Merkmale wieder auf, die bei F1-Hybriden nicht gefunden wurden. Diese Merkmale werden als rezessiv bezeichnet. Das Verhältnis von Nachkommen mit dominanter Ausprägung eines Merkmals zu Nachkommen mit rezessiver Ausprägung eines Merkmals stellte sich als sehr nahe bei 3/4:1/4 heraus. Dieses Verhältnis drückt Mendels zweites Gesetz oder Aufspaltungsgesetz aus.

Die mit P bezeichneten Elternformen waren konstant; jede von ihnen enthielt die Neigungen nur eines Typs, d. h. die Elternformen waren homozygot für das untersuchte Merkmal und bildeten dementsprechend entweder A oder eine Gamete.

Aufgrund der Dominanz in F1 hat nur einer der Eltern ein Merkmal - die Rundheit der Samen. Schließlich findet sich bei den F2-Hybriden eine Aufspaltung gemäß der zufälligen Kombinatorik der beiden Gametentypen A und a.

Das Verhältnis von 3:1 ist die phänotypische Aufteilung. Bei vollständiger Dominanz stimmt die Spaltung nach dem Genotyp 1AA-2Aa:1aa nicht mit der Spaltung nach dem Phänotyp: 3A:1aa überein.

Die Aufteilung nach Genotyp und Phänotyp kann in Fällen zusammenfallen, in denen das Merkmal nicht auftritt komplette Dominanz, d.h. seine intermediäre Expression wird in Heterozygoten im Vergleich zu beiden homozygoten Elternformen beobachtet. Nach der Hypothese von G. Mendel wird die von ihm beobachtete Aufspaltung durch die gleichwahrscheinliche Bildung von Gameten A und a in F1-Hybriden und auch durch das gleichwahrscheinliche Zusammentreffen von Gameten beider Typen während der Befruchtung, d.h. während der Bildung von F2, realisiert Hybriden.

Mendel war sich bewusst, dass die Ergebnisse solcher Prozesse nur an großen Pflanzenproben beobachtet werden können. Er studierte die Spaltung nach der Form der Samen, untersuchte 7324 Erbsen und erhielt das Verhältnis: 5474 rund und 1850 faltig; Ich habe 8023 Erbsen nach Samenfarbe untersucht und das Verhältnis erhalten: 6022 gelb und 2001 grün usw., was dem Verhältnis von 3: 1 sehr nahe kommt.Die Grundlage der Arbeit ist eine Hybride. Methode (Kreuzung von Pisum Sativum-Pflanzen mit 7 Paaren altern. Merkmale). Gesetz der Dominanz (Einheitlichkeit): Beim Kreuzen unterscheiden sie sich in einem Alternenpaar. von Pflanzenmerkmalen erschien nur ein Merkmal (dominant) in F1. Das Gesetz der Feature-Splitting: In der ersten Generation von Nachkommen aus Selbstbestäubung von Pflanzen aus F1 - ¼ zeigte eine Rezession. Zeichen. Das Gesetz der unabhängigen Merkmalskombination: Erbschaften. verschiedene Faktoren. Die richtigen Eigenschaften erbte Xia trotzdem. Schlussfolgerungen von Mendel: 1. Die Zeichen in den Nachkommen von Hybriden verschwinden nicht, aber recomb-Xia und vor der Spur. Generationen; 2. Eine solche Vererbung basiert auf einer Kombination von zwei Faktoren (gleichwahrscheinliche Stichprobe der Gameten A und a, gleichwahrscheinlich ihr Zusammentreffen). 3. Der Gamete jedes Elternteils trägt eine Erbschaft. Faktoren.

Hauptsächlich: Es wurde eine Phänotyp-Vererbungs-Beziehung festgestellt. Faktor (nicht verschwindend, aber vor Nachkommen), vorgeschlagen von Mat. Annäherung an das Wesen der Erbschaft.

6. MONOHYBRID-KREUZUNG. ANALYSE DES CHARAKTERS DER VERERBUNG EINES ZEICHENS. ZYTOLOGISCHE GRUNDLAGEN DES SPALTUNGSGESETZES BEI MONOHYBRIDER KREUZUNG - Kreuzung, bei der sich die Elternformen in Allelen eines Gens unterscheiden. Beim Kreuzen von Homozygoten für 1 Merkmal in F1 - Einheitlichkeit, in F2 - Aufteilung 3: 1 für dieses Merkmal. Zytologische Grundlagen: 1. Unabhängige Divergenz von Chromosomen in Gameten bei Vertretern von F1 => ein Alleltyp in jedem Gameten; 2. Ein gleichwahrscheinliches Treffen von Gameten, die ein dominantes oder rezessives Allel tragen.

7. MULTIPLE ALLELISMUS: ERBE, ARTEN DER ALLEL-INTERAKTION- das Vorhandensein mehrerer Allele in einem Gen (aufgrund mehrerer Mutationen desselben Gens). Beispiel: in Drosophilae melanogaster - Sets. Mutationen im Gen für die Augenfarbe (weiß). w+ (rote Augen) dominiert alle anderen, w- rezessiv. im rel. im Übrigen sind andere Allele unvollständig. Dominanz (↓Intensität der Augenfarbe) – i. h. Heterozygoten wa(Apricot. Augen)/ w habe einen leichten Stoff. Augen.

Plural Allele zeigen kann und unvollständige Dominanz, und Kodominanz (beide Allele im Gen sind manifestiert) und Superdominanz (Heterozygote für Allele im Gen haben eine ausgeprägtere Manifestation des Merkmals als Homozygote).

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8. Multiple Allelismus: Vererbung, Arten der Interaktion von Allelen.

Dominanz und andere Allelinteraktionen

In Bezug auf die Berücksichtigung der genetisch bedingten Enzymaktivität (oder des Mangels an Aktivität), Dominanzphänomen stellt kein Problem dar. Die enzymatische Aktivität sollte gegenüber ihrer Abwesenheit dominieren.

Hefe Saccharomyces cerevinie Es gibt Formen, die sich erblich in der Farbe der Kolonien unterscheiden: rot und weiß. Die rote Pigmentierung ist ein rezessives Merkmal. Es entsteht durch eine genetische Blockade in der Biosynthese von Purinen: Das Enzym Phosphist nicht aktiv und daher benötigt Hefe exogenes Adenin für ihr Wachstum. Das Reaktionssubstrat (Aminoimidazolribotid) reichert sich in der Zelle an und kondensiert zu einem roten Farbstoff. In weißer Hefe arbeitet das erwähnte Enzym normal, das Pigment sammelt sich nicht an und die Hefe benötigt kein Adenin. Sie synthetisieren es selbst. Ähnliche Beispiele finden sich in der Beschreibung aller Stoffwechselwege, deren genetische Kontrolle gut verstanden ist.

Darüber hinaus sind Fälle des Fehlens dominant-rezessiver Beziehungen bekannt, genauer gesagt Fälle Co-Dominanz . Ein typisches Beispiel für eine solche Interaktion von Allelen ist die Vererbung von antigenen menschlichen Blutgruppen: A, B, AB und O, bestimmt durch das Gen ICH .

Drei Arten von Allelen dieses Gens sind bekannt: IA, IB, i°. Bei Homozygotie IA IA haben Erythrozyten nur Oberflächenantigen A (Blutgruppe A oder II). Beim homozygoten IB tragen IB-Erythrozyten nur Oberflächenantigen B (Gruppe B oder III). Bei Homozygotie i° i° werden den Erythrozyten A- und B-Antigene (Gruppe O oder I) vorenthalten. Bei Heterozygotie IA i° oder IB i° wird die Blutgruppe A (II) bzw. B (III) bestimmt. Erythrozyten haben jeweils nur Antigen A oder nur B. Dies ist ein bekannter Fall von vollständiger Dominanz.

Wenn eine Person heterozygot IA IB ist, tragen ihre roten Blutkörperchen beide Antigene: A und B (Blutgruppe AB oder IV). Das sind die Fälle Co-Dominanz. Die Allele IA und IB wirken in einer Heterozygote wie unabhängig voneinander, was mit immunologischen Methoden bestimmt wird.

Menschen mit Gruppe O haben Hämagglutinine im Blutplasma. A Und B, mit Gruppe A - Hämagglutinin B, mit Gruppe B A. Menschen der AB-Gruppe im Plasma haben keine A- noch B- Hämagglutinine. Allerdings Agglutinin A bindet und präzipitiert spezifisch Erythrozyten mit Antigen A, Agglutinin B- Erythrozyten mit Antigen B.

Ein Beispiel für die Vererbung von Blutgruppen verdeutlicht auch die Erscheinungsform mehrfacher Allelismus : Gen ICH kann durch drei verschiedene Allele dargestellt werden, die in Zygoten nur paarweise kombiniert sind.

Das Phänomen des multiplen Allelismus ist in der Natur weit verbreitet. Es sind umfangreiche Reihen multipler Allele bekannt, die die Art der Verträglichkeit bei der Bestäubung bestimmen große Pflanzen, während der Befruchtung in Pilzen, die die Farbe von Tierhaaren, den Augen von Drosophila, dem Muster auf den Blättern von Weißklee und schließlich in Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen bestimmen, sind viele Beispiele für die so genannten bekannt Allozyme oder allelische Isoenzyme von Proteinmolekülen, deren Unterschiede durch die Allele eines Gens bestimmt werden.

In vielen Fällen führen paarweise Interaktionen von Mitgliedern einer Reihe von Allelen dazu, dass sich das untersuchte Merkmal anders manifestiert als bei homozygoten Elternformen.

In einigen Fällen wird der Mechanismus der Interaktion von Allelen entschlüsselt. Kommen wir zurück zum Beispiel mit roter und weißer Hefe. Existiert große Nummer rote adeninabhängige Hefemutanten. Die meisten von ihnen tragen Veränderungen im selben Gen. In allen Fällen sind der Bedarf an Adenin und die rote Farbe der Kolonien rezessiv gegenüber der weißen Farbe und dementsprechend dem fehlenden Bedarf an Adenin. Das Allel, das das dominante Merkmal bestimmt, wird, wie in der Genetik üblich, mit Großbuchstaben angegeben

++ normale und mutierte Dominanz, Co-Dominanz, Überdominanz (stärkere Manifestation des Merkmals bei Heterozygoten) + unvollständige Dominanz + instabile und bedingte Dominanz

9. Analyse der Dihybridkreuzung. Das Gesetz der selbständigen Erbschaft und seine zytologischen Grundlagen.

Dihybride sind Hybride, die durch Kreuzung von Organismen erhalten werden, die sich gleichzeitig in zwei Paaren alternativer Merkmale unterscheiden. Für die dihybride Kreuzung nahm Mendel homozygote Erbsenpflanzen, die sich gleichzeitig in 2 Merkmalspaaren unterscheiden. Die Mutterpflanze hatte glatte Samen (B) und gelbe Samen (A); beide Merkmale sind dominant. Die väterliche Pflanze hatte rezessive Merkmale: faltig b und grüne Samen a. Elternformen waren homozygot für zwei Merkmalspaare oder für zwei Gene, die sie bestimmen. Der Genotyp des mütterlichen Individuums ist AABB, der väterliche Genotyp ist aabb. Der Hybrid wird für zwei Allelpaare heterozygot sein, d. h. diheterozygot – AaBb. Und Erbsensamen mit vollständiger Dominanz werden glatt und gelb sein. Um sicherzustellen, dass ein Hybrid diheterozygot ist, sollte der Hybrid mit einem Individuum gekreuzt werden, das für beide homozygot ist rezessive Züge- aabb. 4 Arten von Zygoten werden im gleichen Verhältnis gebildet: 1AaBb:1aaBb:1Aabb:1aabb. Die Aufteilung nach Phänotyp beträgt 9:3:3:1 (kann durch das Punnett-Gitter oder mathematisch bestimmt werden, nach dem Gesetz der unabhängigen Phänomene: Wenn 2 Phänomene unabhängig sind, dann ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie gleichzeitig auftreten, gleich der Produkt der Wahrscheinlichkeiten von jedem von ihnen, also das Auftreten von Individuen mit dominantes Merkmal bei monohybrides Kreuz tritt in ¾ aller Fälle auf und bei rezessiven - ¼. Das Produkt der einzelnen Wahrscheinlichkeiten ergibt ein Verhältnis der Spaltungsklassen nach Phänotyp von 9/16:3/16:3/16:1/16. Je nach Genotyp wird es 9 Spaltungsklassen geben. Die Wahrscheinlichkeit des Auftretens des Genotyps AA= ¼, Aa= ½, für aa= ¼. Dasselbe gilt für Gen B. Das. bei 2 Genen entspricht die Anzahl der Klassen dem Phänotyp 22, nach dem Genotyp - 32. Zur statistischen Bewertung der Abweichung wird die c2-Methode verwendet. c2=åd2/q, wobei d die Abweichung ist diese Klasse aus dem theoretisch erwarteten, q-theoretisch erwarteten Wert für jede Klasse gemäß der angenommenen Aufteilungsformel (1:1, 3:1, 9:3:3:1 usw.). Im Prozess der Meiose in Hybridorganismen sind während der Bildung sowohl weiblicher als auch männlicher Gameten 4 Kombinationen von mütterlichen und väterlichen Chromosomen mit den darin enthaltenen Genen AB, aB, Ab, ab möglich. In der Anaphase divergieren die homologen Chromosomen jedes Paares zu den Polen, aber die Kombination nicht-homologer Chromosomen an jedem Pol ist zufällig. Das Chromosom mit A kann sich mit gleicher Wahrscheinlichkeit sowohl zusammen mit Chromosom B als auch zusammen mit Chromosom b zu einem Teilungspol bewegen, und die gleiche Wahrscheinlichkeit besteht für das andere Chromosom mit a. Während der Befruchtung sollte die Kombination dieser Gameten ebenfalls nach den Regeln der zufälligen Kombination erfolgen, jedoch mit jeweils gleicher Wahrscheinlichkeit. In F2 entstehen 16 Arten von Zygoten, jedoch wird die Aufspaltung für jedes Gen im Dihybrid durch den Prozess der unabhängigen Divergenz von Chromosomen verschiedener Paare in der Meiose bereitgestellt.

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Dihybride sind Hybride, die durch Kreuzung von Organismen erhalten werden, die sich gleichzeitig in zwei Paaren alternativer Merkmale unterscheiden. [„Wir betrachten die Frage am Beispiel der Werke von G. Mendel ...“]. Verwenden Sie für die erste Kreuzung Homozygoten, die sich in zwei Merkmalspaaren (Form und Farbe der Samen) unterscheiden. In F1 - Einheitlichkeit der Phänotypen - alle Heterozygoten (um die Heterozygotie dieser Pflanzen zu überprüfen, werden Analysekreuze verwendet - mit einer Dihomozygote). Pflanzen in F1 produzieren mit gleicher Wahrscheinlichkeit AB-, Ab-, aB- und ab-Gameten => 16 gleichwahrscheinliche Genotypen => 9:3:3:1-Split im Phänotyp (vollständige Dominanz trat auf). Abschluss: Eigenschaften wurden unabhängig vererbt. Zytologe. die Basis- zufällige Orientierung der Chromosomen in der Metaphase II der Meiose => zufällige Kombination nicht-homologer Chromosomen an den Polen der Zelle => gleiche Wahrscheinlichkeit von arr-Ia AB-, AV-, AB- und AV-Gameten. Die von Mendel beobachteten Proportionen werden unter der Bedingung beobachtet: Homozygotie ref. Formen, Bratsche. Manifestationen von Merkmalen, die gleiche Lebensfähigkeit von Gameten mit unterschiedlichen Genotypen, die Unabhängigkeit der Manifestation eines Merkmals von außen. Bedingungen und Genotyp. Umfeld.

10-12 WECHSELWIRKUNG VON GENEN: ARTEN VON WECHSELWIRKUNGEN, BIOCHEMISCHE BASIS.

ICH.Interaktion allelischer Gene: 1. Herrschaft - Zeichen, die durch das Gen im Autosom vor Xia bei autosomal dominanter kontrolliert werden. Typ (gleichwahrscheinlich sowohl an ♀- als auch an ♂-Nachkommen weitergegeben), Merkmale, die durch das Gen im Geschlecht kontrolliert werden. Chromosom - geschlechtsgebunden dominant. Typ (vor Xia vom Vater nur an die Töchter). Irgendein Haus. Mutationen bei homozygoten Zustand - tödlich; 2. Unvollständig Dominanz – wie bei andalusischen Hühnern (bei der Kreuzung von Homozygoten mit weißem und schwarzem Gefieder in F1 werden graue Hühner erhalten); 3.Co-Dominanz - beide Allele erscheinen in Heterozygoten (d. h. Vererbung von Blutgruppen beim Menschen - drei Allele der Dominanz IA und IB, Rezession. I0. IAIA oder IAI0 - Gruppe A, I0I0 - Gruppe 0, IAIB - Gruppe AB, d. H. Beide Allele erscheinen = > es gibt beide Arten von Oberflächenantigenen); 4. Überdominanz , Heterosis - Verstärkung des Merkmals bei Heterozygoten (d. h. größere Fruchtbarkeit bei heterozygoten Fliegen als bei den ursprünglichen Formen); 5.Instabile Dominanz - Die Ausprägung eines Merkmals bei Heterozygoten hängt von äußeren Bedingungen und dem Genotyp ab. Umgebung (d. h. die Curly-dominante Mutation erscheint bei 19 °C nicht als Phänotyp mit nach oben gekrümmten Flügeln; dominantes Allel w+ Als Ergebnis dieser Inversionen tritt es in das Zentromer ein. Chromatin => bei Heterozygoten w+ / w Rezession erscheint. Allel w- Weiße Augen). 6. Bedingte Dominanz - die Unfähigkeit, Homozygoten für Dominosteine ​​zu identifizieren. Allele, weil solche Personen nicht lebensfähig sind (dominante Mutation ist in der Homozygote tödlich).

II.Interaktion allelischer Gene: 1. Komplementarität – zwei Gene "arbeiten" zusammen => die Entwicklung eines anderen als bei der Geburt. Zeichenvariante. Drei Typen: Haus. Gene unterscheiden sich je nach Phänotyp. Manifestationen, Haus. Gene haben einen ähnlichen Ausdruck und Haus. und rec. Gene sind unabhängig. Phänotyp. Manifestation. Beispiele: ¶ Vererbung der Wabenform bei Hühnern - A_B_ sind Walnuss. Form, A_bb - rosenförmig, bbA_ - erbsenförmig, aabb - normal; ¶ Vererbung der Kokonfärbung bei Seidenraupe - gelbe Kokons nur in A_B_, wenn es nur ein Haus gibt. Gen und doppelt rezessive Homozygoten - unbemalte Kokons. 2. Epistase .A. Dominante Epistase- Haus. das Gen unterdrückt die Expression eines anderen Hauses. Gen (d.h. bei einem Kürbis wird die gelbe Farbe der Frucht durch Gen A bestimmt, grün wird durch a bestimmt, in Anwesenheit eines Hausinhibitors I - es gibt keine Farbe, I_A_ und I_aa haben farblose Früchte). B. rezessive Epistase- empf. das Allel eines Gens unterdrückt, und zwischen dominanten Genen wird Komplementarität beobachtet. Mit doppelter Epistase, jeweils homozygot. Rezession. das Allel unterdrückt die Dominanz. Allel eines anderen Gens. 3.Polymerie Gene duplizieren die Handlungen der anderen. Zwei Arten: nicht kumulativ(d.h. die Bildung einer ovalen Schote nur bei den Hirten der Tasche mit dem Genotyp a1a1a2a2 und einer dreieckigen bei allen anderen) und kumulativ(Die Farbe der Weizenkörner ist proportional zur Anzahl dominante Gene, die intensivste ist in A1A1A2A2A3A3).

komplementärer Typ Wechselwirkungen (gegenseitig komplementär) werden durchgeführt, wenn die dominanten Allele beider Gene (in einer Dihybridkreuzung) einen normalen (oder wilden) Phänotyp verursachen.

Beispiel: PP st st sw+ sw+ × st+ st+ sw sw (hellrot×braune Augen)

F1 st+_ bw+_ (dunkelrote Augen)

F2 9 st+_ sw+_ (dunkelrote Augen): 3 st+_ sw sw (braune Augen): 3 st st sw+_ (leuchtend rote Augen): 1st st sw sw (weiße Augen)

Dunkelrote Augen - Wildtyp; hell cr. und Kor. Augen sind in Bezug auf rezessiv zum Wildtyp, weiß - doppelt rezessiv.

Biochem. Fur-m-Interaktion. allele st und bw forschung. im Detail. Bei Drosophila ist die Augenfarbe auf die Synthese von 2 Pigmenten zurückzuführen - kr. und Kor. Das rezessive bw im Homozygoten unterbricht die Synthese von cr. Pigment; rezessiver st - kurz Wenn in einer Diheterozygote gerendert. Normen. Allele, Synthese. beide Pigmente. Wird bei einem Homozygoten gerendert. und bw bw und st st, dann keine Synthese. weder kr., noch kr. Pigmente und die Augen sind weiß.

Je nach Art der komplementären Interaktion. Gene, Kontrolle unterschiedliche Bühnen derselbe Stoffwechsel. Wege, aber für viele ist die biochemische unbekannt. mech-m ihrer Implementierung. Je nach Art der komplementären Interaktion. Gene, definiert die Form eines Hühnerkamms, die Form einer Kürbisfrucht.

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Epistase das rezessive Allel in der Homozygote verhindert die Manifestation des dominanten Allels oder umgekehrt verhindert das dominante Allel die Manifestation des rezessiven Allels. Beispiel: Synthese von cor. Bei Fliegen werden neben st auch die rezessiven Allele des Purple(pr)-Gens blockiert. Homozygot für eines der 2 rezessiven Allele zu werden, blockiert die Pigmentsynthese; das Auftreten von sowohl st als auch pr führt nicht zu weißen Augen (hellrot) Dies ist ebenfalls ein Beispiel für eine komplementäre Interaktion, jedoch ohne Neoplasma. Dabei ist das rezessive Allel pr epistatisch gegenüber dem dominanten Allel st+ und st epistatisch gegenüber pr+ (doppelt rezessive Epistase). Kreaturen. auch einfache rezessive Epistase (a > B; a > b oder b > A; b > a), Kat. exp. in Aufspaltung 9:3:4; einfache dominante Epistase (A>B;A>b oder B>A; B>a) mit Aufspaltung 12:3:1. Ein Gen, das die Aktion eines anderen unterdrückt, wird genannt. ein Inhibitor oder Suppressor; das reprimierte Gen ist hypostatisch.

Polymerismus- ein dominantes Allel einer der Wechselwirkungen. genügend Gene, um einen Phänotyp zu erzeugen. Beispiel: Dreieckige Hirtentasche aus PP. Schoten×oval. Hülsen

F1 alle dreieckig Hülsen

F2 15 Dreieck : 1 oval (a1a1a2a2) Gene werden in diesem Fall bezeichnet. Dasselbe (A1 und A2). Es ist ein nicht kumulatives Polymer.

Kumulativer Polymerismus (Nilson-Ele, 1908) - Die Intensität der Manifestation eines Merkmals hängt von der Anzahl der dominanten Allele ab (bei Trihybrid-Kreuzung beträgt die Aufteilung 1: 6: 15: 20: 15: 6: 1). So werden die Farbe des Endosperms von Weizenkörnern, die menschliche Hautfarbe, die Milchigkeit, die Eiproduktion, die Ährenlänge bei Getreide und der Zuckergehalt in Zuckerrübenwurzeln vererbt. Die Genetik quantitativer Merkmale befasst sich mit der Untersuchung der Vererbung solcher Merkmale.

13. VERBUNDENE VERERBUNG UND ÜBERGREIFUNG

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Gegenstand, Aufgaben und Methoden der Genetik

Genetik-- die Wissenschaft der Vererbung und Variabilität lebender Organismen und Methoden zu ihrer Handhabung. Es basierte auf den Vererbungsgesetzen, die der hervorragende tschechische Wissenschaftler Gregor Mendel (1822-1884) bei der Kreuzung verschiedener Erbsensorten aufgestellt hatte. Vererbung - Es ist eine integrale Eigenschaft aller Lebewesen, die für eine Art oder Population charakteristischen Struktur-, Funktions- und Entwicklungsmerkmale zu bewahren und über mehrere Generationen weiterzugeben. Die Vererbung sichert die Beständigkeit und Vielfalt der Lebensformen und liegt der Übertragung erblicher Neigungen zugrunde, die für die Bildung der Merkmale und Eigenschaften des Organismus verantwortlich sind. Aufgrund der Vererbung blieben einige Arten (zum Beispiel der Quastenflosser Quastenflosser, der in der Devonzeit lebte) über Hunderte von Millionen von Jahren nahezu unverändert und reproduzierten in dieser Zeit eine große Anzahl von Generationen Natur zwischen Individuen wie z verschiedene Typen, und derselben Art, Sorte, Rasse usw. Dies weist darauf hin, dass Vererbung untrennbar mit Variabilität verbunden ist. Variabilität - die Fähigkeit von Organismen im Prozess der Ontogenese, neue Eigenschaften zu erwerben und alte zu verlieren. Variabilität drückt sich in der Tatsache aus, dass sich in jeder Generation einzelne Individuen in irgendeiner Weise sowohl voneinander als auch von ihren Eltern unterscheiden. Der Grund dafür ist, dass die Merkmale und Eigenschaften jedes Organismus das Ergebnis des Zusammenspiels zweier Faktoren sind: Erbinformationen der Eltern und die spezifischen Umweltbedingungen, unter denen die individuelle Entwicklung jedes Individuums stattgefunden hat. Da die Umweltbedingungen auch für Individuen der gleichen Art oder Sorte (Rasse) niemals gleich sind, wird deutlich, warum sich Organismen mit gleichen Genotypen im Phänotyp, also in äußeren Merkmalen, oft deutlich voneinander unterscheiden , sichert sie die Erhaltung der Merkmale und Eigenschaften von Organismen über viele Generationen, und Variabilität bewirkt die Bildung neuer Merkmale als Folge von Änderungen in der genetischen Information oder in Umweltbedingungen. Aufgaben der Genetik aus den etablierten allgemeinen Gesetzen der Vererbung und Variabilität folgen. Diese Aufgaben umfassen Studien über: 1) die Mechanismen der Speicherung und Übertragung genetischer Informationen von elterlichen Formen auf kindliche; 2) der Mechanismus zur Realisierung dieser Informationen in Form von Zeichen und Eigenschaften von Organismen im Prozess ihrer individuellen Entwicklung unter der Kontrolle von Genen und dem Einfluss von Umweltbedingungen; 3) Arten, Ursachen und Mechanismen der Variabilität aller Lebewesen; 4) die Beziehung zwischen den Prozessen der Vererbung, Variabilität und Selektion als treibende Faktoren in der Evolution der organischen Welt Genetik ist auch die Grundlage für die Lösung einer Reihe wichtiger praktischer Probleme. Dazu gehören: 1) Auswahl der effektivsten Arten von Hybridisierung und Selektionsverfahren; 2) Steuerung der Entwicklung erblicher Merkmale, um die wichtigsten Ergebnisse für eine Person zu erzielen; 3) künstliche Herstellung von erblich veränderten Formen lebender Organismen; 4) Entwicklung von Maßnahmen zum Schutz von Wildtieren vor schädlichen mutagenen Wirkungen verschiedener Umweltfaktoren und Methoden zur Bekämpfung menschlicher Erbkrankheiten, Schädlinge landwirtschaftlicher Pflanzen und Tiere; 5) Entwicklung gentechnischer Methoden, um hocheffiziente Produzenten biologisch aktiver Verbindungen zu erhalten sowie grundlegend neue Technologien bei der Auswahl von Mikroorganismen, Pflanzen und Tieren zu schaffen, bei der Untersuchung von Vererbung und Variabilität auf verschiedenen Ebenen der Organisation lebender Materie (molekulare, zelluläre, organismische, Populations-) Genetik verwendet eine Vielzahl von Methoden moderne Biologie: hybridologisch, zytogenetisch, biochemisch, genealogisch, Zwilling, Mutation usw. Unter den vielen Methoden zur Untersuchung der Vererbungsmuster nimmt jedoch die hybridologische Methode den zentralen Platz ein. Ihr Wesen liegt in der Hybridisierung (Kreuzung) von Organismen, die sich in einem oder mehreren Merkmalen voneinander unterscheiden, gefolgt von der Analyse der Nachkommen. Mit dieser Methode lassen sich Vererbungsmuster und Variabilität einzelner Merkmale und Eigenschaften eines Organismus während der sexuellen Fortpflanzung sowie die Variabilität von Genen und deren Kombination analysieren.

Der Begriff „Genetik“ wurde erstmals 1906 von W. Batson eingeführt.

Die Genetik untersucht zwei untrennbare Eigenschaften lebender Organismen: Vererbung und Variabilität sowie Methoden zu ihrer Handhabung. Vererbung und Variabilität sind Gegenstand der Genetik. Die Gesetze der Genetik gelten ausnahmslos für alle Organismen, und ihre Methoden werden von verschiedenen biologischen Wissenschaften weit verbreitet: Biochemie, Zoologie, Botanik, Mikrobiologie, Virologie, Immunologie, Physiologie, Ökologie usw.

Vererbung ist die Eigenschaft lebender Organismen, ihre Eigenschaften und Entwicklungsmerkmale unverändert an die nächste Generation weiterzugeben. Die Vererbung ist untrennbar mit dem Fortpflanzungsprozess verbunden, die Fortpflanzung mit der Zellteilung und der Fortpflanzung ihrer Strukturen und Funktionen.

Die Vererbung verschafft dem Organismus nicht nur die Übertragung von Merkmalen auf die Nachkommen, sondern auch die exakte Erhaltung der für einen bestimmten Organismus charakteristischen Entwicklungsart, d.h. die Manifestation während der Ontogenese der programmierten Merkmale und Eigenschaften des Organismus, die Erhaltung von eine konstante Art des Stoffwechsels.

Variation ist die Vielfalt in der Manifestation von Merkmalen. Variabilität besteht in der Veränderung erblicher Neigungen im Verlauf ihrer Weitergabe an die Nachkommen und der anschließenden Entwicklung des Organismus.

Es gibt verschiedene Arten von Variabilität: erblich, nicht erblich und ontogenetisch.

Die erbliche Variabilität (oder genotypische) beruht auf einer erblich festgelegten Veränderung in einem oder mehreren Genen. Grundlage der erblichen Variabilität ist entweder das Auftreten von Mutationen (Mutationsvariabilität) oder Rekombination Genmaterial im Prozess der Meiose (kombinative Variabilität).

Nicht erbliche Variabilität (oder Modifikation) spiegelt eine Veränderung eines Merkmals unter dem Einfluss wider bestimmte Faktoren Außenumgebung. Gleichzeitig bleiben die Gene unverändert, und daher wird das veränderte Merkmal nicht an die Nachkommen weitergegeben. Zum Beispiel ist eine Person gebräunt, aber die braune Hautfarbe wird nicht auf die Nachkommen übertragen.

Die ontogenetische Variabilität spiegelt die Entstehung neuer Merkmale im Laufe der individuellen Entwicklung des Organismus wider. Der Grund für die ontogenetische Variabilität ist die Funktion verschiedener Gensätze während der Ontogenese.

Genetische Analyse- eine Reihe von Methoden zur Untersuchung des Genotyps und des Phänotyps. Ein Genotyp ist eine Reihe von Genen, und ein Phänotyp ist eine Reihe von Merkmalen eines bestimmten Organismus. Ein Merkmal der genetischen Analyse ist, dass die Untersuchung von Genen durch die von ihnen kontrollierten Merkmale durchgeführt wird. Gegenstand der genetischen Analyse ist dabei der Phänotyp des Organismus und seine individuellen Merkmale.

Ein Merkmal in der Genetik ist jede Eigenschaft, ein Merkmal, durch das sich Organismen voneinander unterscheiden können. Dies können morphologische, biochemische, physiologische, anatomische und andere Unterschiede sein.

So wie das ebenso wie das Genotyp in elementare erbliche Einheiten – Gene – zerlegt werden kann, kann der Phänotyp eines Individuums als eine Menge elementarer Einheiten – Phene – dargestellt werden. Jeder Haartrockner wird von einem bestimmten Gen gesteuert. Haartrockner - es gibt ein einfaches elementares Zeichen. Ein komplexes Merkmal wird von mehreren Genen gesteuert, die eine Kombination von Phänen oder einen Phänotyp darstellen.

Die Aufgaben der genetischen Analyse sind: Untersuchung der Art der Vererbung einzelner Merkmale (nukleare oder nichtnukleare Vererbung), Identifizierung eines Gens (Bestimmung seiner Funktion), Untersuchung seiner Wechselwirkung mit anderen Genen, Bestimmung seiner Lokalisierung auf einem bestimmten Chromosom als seine Position innerhalb der Verknüpfungsgruppe, Untersuchung des Genotyps des untersuchten Organismus. Darüber hinaus umfasst die Aufgabe der genetischen Analyse die Aufklärung der Struktur und Funktion des Gens, seiner molekularen Organisation.

Methoden der genetischen Analyse. Die genetische Analyse ist eine komplexe Angelegenheit genetische Methode, einschließlich der folgenden privaten Methoden: Hybridologie, Mutation, Zytologie usw. In letzter Zeit wurde die genetische Analyse durch eine Reihe neuer moderner Methoden ergänzt: Hybridisierung somatischer Zellen, molekulargenetische Methoden sowie Methoden verwandter Wissenschaften: Biochemie, Immunologie , Zoologie, Botanik, Mikrobiologie, Virologie, Physiologie sowie Chemie und Physik.

Hybridologische Methode ist grundlegend. Es besteht darin, ein System zu schaffen, bei dem zwei Organismen gekreuzt werden, gefolgt von der Berücksichtigung der Art der Vererbung von Merkmalen bei den Nachkommen. Eine hybridologische Analyse kann nur durchgeführt werden, wenn bestimmte Unterschiede zwischen den Eltern bestehen. Um die Vielfalt der Merkmale zu erhöhen, werden zusätzliche Mutationen in Elternformen erhalten. Die Art der Merkmalsvererbung wird mit einer mathematischen Methode analysiert. Begründer der hybridologischen Methode ist Gregor Johann Mendel (1822 - 1884), der ihre Hauptbestimmungen formulierte:

Gekreuzte Organismen müssen derselben Art angehören;

Organismen müssen durch individuelle Merkmale klar unterschieden werden;

Die analysierten Merkmale müssen erblich fixiert sein;

Eine quantitative Erfassung aller Arten der Aufspaltung bei den Nachkommen ist notwendig.

MUTATIONSMETHODE WIRD ZUR RICHTUNGSINDUKTION VON MUTATIONEN VERWENDET, UM UNTERSCHIEDE ZWISCHEN ELTERN IN DER HYBRIDOLOGISCHEN ANALYSE ZU ERZEUGEN, WIE OBEN ANGEGEBEN, SOWIE IN DER BIOCHEMISCHEN GENETIK ZUR AUFKLÄRUNG DER GENFUNKTION.

ZYTOLOGISCHE METHODE ES WIRD VERWENDET, UM DIE STRUKTUR DES GENETISCHEN APPARATS DER ZELLE, DAS VERHALTEN DER CHROMOSOMEN IM PROZESS DER TEILUNG (MITOSE UND MEIOSE), WÄHREND DER SPIELFUSION, SOWIE ZUR IDENTIFIZIERUNG VON CHROMOSOMAL- UND GENOMUTATIONEN ZU UNTERSUCHEN.

Darüber hinaus umfasst die genetische Analyse mathematische Methode, die eine mathematische und statistische Analyse der Kreuzungsergebnisse ermöglicht.

Bevölkerungsmethode erlaubt dir zu studieren genetische Prozesse auf Bevölkerungsebene auftreten.

Durch die Methode wurde ein großer Beitrag zur Entwicklung und Verbesserung der genetischen Analyse geleistet Hybridisierung somatischer ZellenIn vitro. Im Vergleich zur klassischen hybridologischen Analyse besteht der Vorteil dieser Methode darin, dass sie den Beginn einer effektiven Kartierung menschlicher Gene ermöglichte, die Barriere der Nichtkreuzung einiger Organismen beseitigte und auch die Analysezeit erheblich verkürzte.

Gegenwärtig erreicht die genetische Analyse dank der Entwicklung von Methoden wie der molekularen Hybridisierung (Dot-, Blot-, Slot-Hybridisierung, Hybridisierung) ein neues modernes Niveau In situ), Restriktionsanalyse, Fingerabdruck und Fußabdruck, Klonen von Genen (einschließlich Position und Funktion), der „Chromosomengang“, PCR, Sequenzierung usw. Der Einsatz dieser Methoden in der genetischen Analyse erhöhte die Auflösung erheblich und ermöglichte es, das Molekulare zu erreichen Ebene des Studiums der Organisation Gene und Genome verschiedene Organismen, entwickeln neue DNA-Technologien, um eine Reihe theoretischer und angewandter Probleme zu lösen moderne Genetik.

Aufgaben der Genetik. Die Genetik löst eine Reihe grundlegender und angewandter Probleme. Es zielt darauf ab, die Gesetze der Vererbung und Variabilität zu verstehen und Wege für die praktische Anwendung dieser Gesetze zu finden.

Die Lösung dieser Probleme erfolgt auf verschiedenen Ebenen der Organisation lebender Materie:

molekular

chromosomaler molekulargenetischer Ansatz

zellular

Der organismische klassische Ansatz.

Bevölkerung

Erste Stufe (1900-1912).

Dies ist die Zeit der triumphalen Entwicklung des Mendelismus, der Bestätigung der Gesetze von G. Mendel über verschiedene Kulturen (Labornagetiere, Hühner, Schmetterlinge usw.), wodurch sich herausstellte, dass die Gesetze der Vererbung universell sind.

Entstehung der Mutationstheorie durch Herrn de Vries (1901-1902).

Forschung von W. Setton und T. Boveri (1902) - der Beginn der Geburt Chromosomentheorie Vererbung.

Nachweis der Genverknüpfung durch W. Batson und

R. Pennet

Zweite Stufe (von 1912 bis 1925) Entstehung und Entwicklung der Chromosomentheorie der Vererbung. Maßgeblich daran beteiligt waren der amerikanische Wissenschaftler T. Morgan (1861–1945) und drei seiner Schüler.

A. Sturtevant (1891–1970), C. Bridges (1889–1938) und G. Moeller (1890–1967).

Dritte Stufe (1925 - 1944) gekennzeichnet durch die Entdeckung der induzierten Mutagenese.

1925 demonstrierte der sowjetische Mikrobiologe und Genetiker G. A. Nadson zusammen mit G. S. Filippov das Auftreten von Mutanten in niederen Pilzen unter dem Einfluss von Röntgenstrahlen. G. Meller wies die mutagene Wirkung von Röntgenstrahlen auf Drosophila nach (Nobelpreis).

Die vierte Stufe in der Entwicklung der Genetik (1944–1960)Übergang zu einer neuen molekularen Ebene der Untersuchung der Struktur des genetischen Materials und der Muster der Übertragung erblicher Merkmale. O. Avery, C. McLeod und M. McCarthy - 1944 A. Astbury, M. Wilkins und R. Franklin (1950–1952) erhielten Daten zur räumlichen Organisation des DNA-Moleküls.

E. Chargaff (1950) stellte die Gesetzmäßigkeiten seiner chemischen Struktur fest.

1953 zeigten J. Watson und F. Crick, dass das DNA-Molekül doppelsträngig ist.

Die fünfte Stufe in der Entwicklung der Genetik(1960–1990) kann als eine Periode der Entwicklung der Molekulargenetik auf der Grundlage zuvor gesammelter Daten und der Entstehung neuer grundlegender Entdeckungen auf dem Gebiet der Entschlüsselung der Mechanismen der Genoperation charakterisiert werden.

Die sechste Stufe in der Entwicklung der Genetik(1990 - heute) Die Schaffung von High-Tech-Methoden zur Untersuchung des genetischen Apparats verschiedener Organismen diente als Grundlage für den Beginn einer neuen Ära in der Entwicklung der Genetik. Besonderheit Dies ist die Lösung globaler genetischer Probleme, einschließlich derjenigen, die mit der menschlichen Herkunft und Gesundheit zusammenhängen.

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Genetik - ein wichtiger Bereich der Biologie, der die Vererbungsmuster und Variabilität lebender Organismen untersucht. Zunächst erforscht es die Eigenschaften und die Struktur der materiellen Träger der Vererbung, analysiert die Ursachen und Muster ihrer Variabilität, Wege zur Umsetzung der Erbinformationen auf verschiedenen Ebenen der Organisation der lebenden Materie - dabei molekular, zellulär, Gewebe und Organismus der Ontogenese und Phylogenese, sowie Veränderungen in der Häufigkeit von Genen und Allelen in natürlichen Populationen und die Dynamik erblicher Strukturen in evolutionärer Prozess. Anders als die meisten anderen biologischen Disziplinen, die einen vergleichsweise beschreibenden Charakter haben, ist die Genetik eine exakte Wissenschaft, die sich durch eine harmonische mathematische Logik auszeichnet.

Zu den Hauptaufgaben der Genetik gehört die Untersuchung folgender Probleme:

• Lagerung;
• Überweisungen;
• Ausdruck;
• Variabilität der Erbinformation.

Erbinformationen in eukaryotischen und prokaryotischen Zellen werden in der Form gespeichert Nukleinsäuren(normalerweise DNA, aber einige Viren als RNA). Nukleinsäuren sind in spezifischen Kernstrukturen organisiert − Chromosomen. In dem Abschnitt, der diesem Thema gewidmet ist, wurde bereits Material zum Thema genetische Kodierung veröffentlicht. Es sollte beachtet werden, dass Nukleinsäuren zwei Arten von Funktionen haben – autokatalytisch und heterokatalytisch. Die heterokatalytische Funktion ist mit der Fähigkeit von Nukleinsäuren, hauptsächlich DNA, verbunden, Proteine ​​und andere Substanzen zu kodieren. Diese Eigenschaft wird als Ergebnis von Prozessen realisiert Transkriptionen Und Sendungen. Die autokatalytische Funktion ist damit verbunden Reproduzieren(oder Verdoppelung) DNS. Es sieht den Prozess der Übertragung von Erbinformationen an nachfolgende Generationen in der Regel unverändert vor.
In diesem Themenfeld liegt das Hauptaugenmerk auf der Betrachtung von Übertragungsmustern und Variabilität von Erbinformationen. Das Gebiet der Genetik, das die Muster der Informationsübertragung an nachfolgende Generationen untersucht, wird als Genetik bezeichnet übertragbare Genetik .

Zahlreiche Fakten und Muster, die von Genetikern entdeckt wurden, sind von großer Bedeutung für praktische Tätigkeiten Person. Sie finden breite Anwendung in Zucht(Gewinnung neuer Sorten landwirtschaftlicher Pflanzen oder Haustierrassen), Medizin(zur Behandlung und Diagnose von Erbkrankheiten, zur Vorhersage des möglichen Risikos ihres Auftretens und der Manifestation erblicher Anomalien, in der medizinisch-genetischen Beratung), Biotechnologie(Schaffung neuartiger Drogen, Stämme, Produzenten wirtschaftlich wichtiger Substanzen) etc.

Die Untersuchung genetischer Probleme erfolgt mit einer Vielzahl von Ansätzen, darunter sowohl klassische als auch moderne. Mit methodischen Techniken, die für andere Bereiche der Biologie und sogar andere naturwissenschaftliche Disziplinen charakteristisch sind, lösen sie die Hauptprobleme der Genetik.

• Der wichtigste wird berücksichtigt Hybridologische Methode (oder Kreuzungsmethode), entwickelt und angewandt vom Begründer der Genetik Gregor Mendel. Dies ist die einzige Methode, die spezifisch für die Genetik ist. Andere Methoden ergänzen es jedoch perfekt. Sie sind auch für sich genommen wichtig und kombinieren Ansätze, die für andere biologische Disziplinen typisch sind:
• zytogenetisch , oder zytologisch , untersucht das Verhalten von Chromosomen, Kernen und anderen Zellorganellen (vor allem solche mit DNA) im Prozess der Zellteilung;
• physiologisch ;
• biochemisch ;
• biophysikalisch ;
• ontogenetisch (embryologische);
• molekulargenetisch (molekularbiologisch);
• kulturell (Methode der Zell- und Gewebekultur);
• genealogisch , untersucht die Vererbungsmuster in einer Reihe aufeinanderfolgender Generationen nach Stammbäumen;
• Zwilling und andere.

Jeder von ihnen arbeitet auf einer bestimmten Ebene der Organisation lebender Materie und hängt von den Besonderheiten des untersuchten Objekts ab.

Genetische Probleme können mit verschiedenen Arten von lebenden Organismen gelöst werden, jedoch ist es am besten, dies auf speziellen zu tun Modellobjekte , hauptsächlich Labororganismen, die eine Reihe spezifischer Kriterien erfüllen. Diese beinhalten:

• kurze Reifezeit;
• lange Brutzeit;
• eine große Anzahl von Keimzellen und folglich Nachkommen;
• eine kleine Anzahl von Chromosomen;
• Chromosomen, die zytologisch gut unterscheidbar sind und strukturelle und morphologische Unterschiede aufweisen;
• das Vorhandensein spezieller Arten von Chromosomen (z. B. Polytän);
• das Vorhandensein vieler klar unterscheidbarer Merkmale;
• die Bequemlichkeit, das Objekt im Labor zu kultivieren.

Dieser Satz von Eigenschaften ist keineswegs charakteristisch für irgendein genetisches Objekt. Je mehr Kriterien jedoch erfüllt werden, desto bequemer ist die Durchführung experimentelle Arbeit. Unter solchen Objekten gibt es Vertreter von Eukaryoten (Organismen mit einem klar isolierten Kern) - Tieren (einige Protozoen, Spulwürmer, Insekten, Amphibien, Säugetiere, Vögel), Angiospermen(Erbsen, Arabidopsis, Weizen, Roggen, Gerste), Pilze (Hefe, Aspergillus, Neurospore), Algen (Chlamydomonas, Chlorella) und Vertreter von Prokaryoten (es gibt keinen separaten Kern) - Bakterien und Viren, einschließlich Bakteriophagen. Zur Lösung vieler Probleme der Genetik werden Zellkulturen verschiedener biologischer Objekte, von Insekten bis hin zum Menschen, erfolgreich eingesetzt. Es ist sehr wichtig, die Merkmale der Biologie jedes Objekts gut zu kennen, vor allem die Merkmale der Biologie seiner Fortpflanzung. Der Mechanismus der Vererbung von Chromosomen, Genen und Merkmalen hängt oft davon ab.

Die Genetik ist eine Wissenschaft, die die Phänomene der Vererbung und Variabilität lebender Organismen untersucht. Abhängig von den untersuchten Objekten wird die Genetik von Pflanzen, Tieren, Menschen, Mikroorganismen und anderen biologischen Objekten unterschieden. In Übereinstimmung mit Forschungsmethoden wird die Genetik in biochemische, physiologische, molekulare, bevölkerungsbezogene, medizinische, veterinärmedizinische, ökologische, Weltraum-, biotechnologische usw. unterteilt.

Die Genetik untersucht Gene und Chromosomen, die Träger von Genen, und wie ein unsichtbares Gen ein sichtbares Merkmal oder Produkt hervorbringt.

Hauptsächlich theoretische Probleme genetisch untersucht:

1. Wo und wie werden genetische Informationen verschlüsselt und gespeichert.

2. Wie genetische Information von Zelle zu Zelle, von Generation zu Generation weitergegeben wird.

3. Auf welche Weise wird genetische Information im Prozess der Ontogenese, also der individuellen Entwicklung eines Individuums realisiert.

4. Welche Veränderungen in der genetischen Information treten bei Mutationen auf.

Genetik─ vom lateinischen Wort Geneo- zeugen oder aus dem Griechischen Genesis - Dieser Name wurde 1906 vom englischen Zoologen W. Batson mit der folgenden Definition vorgeschlagen.

Genetik─ die Wissenschaft der Gesetze der Vererbung und Variabilität, die versucht, die Gesetze zu verstehen, die die Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen Organismen bestimmen, die im Ursprung bei Tieren, Pflanzen und anderen organischen Formen miteinander verwandt sind. Die Genetik erklärt die Muster der Übertragung von Merkmalen von den Eltern auf die Nachkommen und entdeckt die Gesetze, nach denen diese Merkmale vererbt werden.

Vererbung─ Dies ist die Fähigkeit von Organismen, ihre eigene Art zu reproduzieren und ihre Eigenschaften und Eigenschaften an die Nachkommen weiterzugeben. Die Vererbung ist ein ganzer Komplex von Phänomenen, die sowohl von ihren Trägern als auch von den Manifestationsmustern erblicher Neigungen verursacht werden. Neben dem Begriff „Vererbung“ werden in der Genetik die Begriffe „Vererbung“ und „Erblichkeit“ verwendet. Erbschaft ─ es ist der Prozess der Übertragung erblicher Neigungen oder erblicher Informationen von den Eltern auf die Nachkommen über Generationen hinweg. Erblichkeit - dies ist Teil der gesamten phänotypischen Variabilität, die auf genetische Unterschiede zurückzuführen ist.

Vererbung unterscheiden nukleär (chromosomal) und extranukleär (zytoplasmatisch). Die Kernvererbung wird durch die Gene der Chromosomen des Zellkerns bestimmt und erstreckt sich auf die meisten Merkmale und Eigenschaften des Organismus. Extranukleär - aufgrund des Vorhandenseins von Organellen im Zytoplasma der Zelle, die ihre eigenen Gene haben (Mitochondrien, Plastiden von Pflanzen, Mikrokörper von Zilien von Zellen der einfachsten Organismen).

Ordnen Sie wahre, falsche und Übergangsvererbung zu.

Wahre Vererbung verbunden mit der Wirkung körpereigener Gene, die sich in den Chromosomen des Zellkerns und der zytoplasmatischen Organellen befinden.

Falsche Vererbung ─ Dies ist eine Manifestation in Generationen von Zeichen und Eigenschaften, die auf die Einwirkung der Umwelt zurückzuführen sind. Bei Raupen der Kohlmotte kommt die grüne Farbe vom Verzehr von Kohlblättern, was ihnen Schutz vor Vögeln mit einer ähnlichen Farbe wie die Pflanze bietet.

Übergangserbe kombiniert wahre und falsche Vererbung. Ein Beispiel ist die Fähigkeit einiger Bakterienstämme, eine toxische Substanz zu produzieren, die andere Bakterienstämme abtötet, die nicht mit ihnen verwandt, aber für ihre Verwandten harmlos sind.

Die zweite von der Genetik untersuchte Eigenschaft ist die Variabilität.

Variabilität -Dies ist die Fähigkeit von Organismen, sich unter dem Einfluss erblicher und nichterblicher Faktoren zu verändern.

Es gibt viele Formen der Variabilität, von denen die wichtigsten sind: erblich (genotypisch) und nicht erblich . Erblich ist unterteilt in:

1. kombinierbar , entstehen bei den Nachkommen durch Chromosomenkreuzung in der Meiose I (Keimzellteilung), die zu einer Rekombination von Merkmalen väterlicher und mütterlicher Form führt.

2. ontogenetisch - Bereitstellung von Änderungen im Prozess der individuellen Entwicklung des Organismus und Differenzierung von Zellen im Prozess des Wachstums und der Entwicklung auf der Grundlage der von den Eltern erhaltenen Erbinformationen.

3. Mutationell - entsteht durch Exposition gegenüber mutagenen Faktoren (Strahlung, gesundheitsschädlich Chemische Komponenten, Giftstoffe usw.) auf den Erbapparat der Zelle (Chromosomen und DNA), was zu einer Änderung der Erbinformation über die Entwicklung eines Merkmals führt.

Nicht erbliche Variabilität umfasst:

1. Korrelation ─ in dem es eine Beziehung zwischen den Zeichen gibt, die die Veränderung in einem von ihnen unter dem Einfluss einer Veränderung in dem anderen bestimmt. Beispielsweise nimmt mit zunehmendem Lebendgewicht von Schafen die Wollscherung zu - eine positive Korrelation, und mit einer Erhöhung der Milchleistung bei Kühen nimmt der Fettgehalt der Milch ab - eine negative Korrelation.

2. Änderung - die durch äußere Umstände verursacht wird und nicht im Erbgut festgelegt ist.

Tatsächlich sind alle Variabilitätsphänomene mit Vererbung und Umweltbedingungen verbunden. Somit ist Variabilität eine universelle Eigenschaft von Organismen und einer der führenden evolutionären Faktoren, die die Fitness von Individuen gewährleisten und zugrunde liegen natürliche Auslese, sowie das von Menschen geleitete Auswahlverfahren.

Methoden der Genforschung. Bei der Untersuchung der zuvor aufgeführten Fragen werden die folgenden Methoden der genetischen Forschung verwendet:

1. Molekular ─ die Hauptobjekte, die sind Nukleinsäuren DNA und RNA, die für die Erhaltung, Übertragung und Umsetzung von Erbinformationen sorgen.

2. zytogenetisch ist das Studium der Vererbungsphänomene auf zellulärer Ebene. Die Methode untersucht die Anzahl, Größe, Form, physikalisch-chemischen Eigenschaften und Ursachen von Veränderungen in Chromosomen, zytoplasmatischen Organellen der Zelle, deckt die genetischen Ursachen verschiedener Erbkrankheiten auf und ermöglicht es uns, das Mutationsrisiko von Faktoren zu bewerten, die den Körper beeinflussen.

3. Hybridologische Methode – umfasst ein System von Kreuzungen vorselektierter elterlicher Individuen und eine Bewertung der resultierenden Nachkommen gemäß der Art der Manifestation der untersuchten Merkmale.

4. monosom ─ dies ist die Bestimmung der Position eines bestimmten Gens auf einem bestimmten Chromosom, das für jedes Merkmal verantwortlich ist.

5. Rekombination ─ Dies ist die Untersuchung der Wirkung neuer Genkombinationen, die sich aus dem Austausch zwischen verschiedenen Teilen des DNA-Strangs oder Chromosomen aufgrund des Phänomens ergeben überqueren.

6. genealogische Methode - eine der hybridologischen Optionen, mit der Sie die Vererbung von Merkmalen in Generationen von Gruppen von Menschen, Tieren oder anderen Organismen untersuchen können, die durch einen bestimmten Grad an Verwandtschaft miteinander verbunden sind. Die Grundlage dieser Methode ist die Erstellung von Stammbäumen, die Identifizierung und Abrechnung von Krankheiten in Generationen und die Art ihrer Vererbung.

7. Zwillingsmethode ─ werden zur Untersuchung des Einflusses bestimmter Umweltfaktoren und ihrer Wechselwirkung mit dem Genotyp eines Individuums sowie zur Identifizierung der relativen Rolle der genotypischen und Modifikationsvariabilität in der Gesamtvariabilität eines Merkmals verwendet.

8. Mutationsmethode (Mutagenese) ermöglicht es Ihnen, die Art des Einflusses mutagener Faktoren auf den genetischen Apparat der Zelle, DNA, Chromosomen, auf Veränderungen der Zeichen oder Eigenschaften festzustellen.

9.Bevölkerungsstatistische Methode Wird bei der Untersuchung der Vererbungsphänomene in Populationen verwendet, um Veränderungen in der Struktur der letzteren unter dem Einfluss von Mutationen und Selektion festzustellen. Die Methode ist die theoretische Grundlage der modernen Tierzucht.

10.Phänogenetische Methode ermöglicht es, den Grad des Einflusses von Genen und Umweltbedingungen (Fütterung und Haltung) auf die Entwicklung der untersuchten Eigenschaften und Merkmale in der Ontogenese von Tieren festzustellen.

Grundlage jeder Methode ist die statistische Analyse - biometrische Methode. Es handelt sich um eine Reihe mathematischer Techniken, mit denen Sie den Grad der Zuverlässigkeit der erhaltenen Daten bestimmen können.

Die Hauptstadien in der Entwicklung der Genetik, ihre Errungenschaften und Wege der weiteren Entwicklung. Über viele Jahrhunderte dominierte die Theorie der Pangenese, wonach Keimzellen in allen Teilen des Körpers gebildet werden und dann Blutgefäße in die Keimzellen eindringen.

Erste Stufe Domdelevsky (bis 1865) Es wird angenommen, dass die wissenschaftlichen Grundlagen für das Studium der Vererbung von Camerarius gelegt wurden, der 1694 das Geschlecht in Pflanzen entdeckte. Wertvolle Daten wurden von I. Kelreuter (1761) gewonnen, der Hybriden von 54 Pflanzenarten untersuchte und feststellte, dass Pollen auf die gleiche Weise wie die Mutterpflanze Eigenschaften an die Nachkommen weitergibt.

C. Darwin fasste in seiner Arbeit "The Origin of Species" (1859) und in nachfolgenden Arbeiten die Erfahrungen und Beobachtungen von Praktikern und Naturwissenschaftlern bei der Untersuchung der Phänomene der Vererbung und Variabilität zusammen, die zusammen mit der Selektion sind treibende Faktoren Evolution der organischen Natur.

Die zweite Stufe ist die Wiederentdeckung der Gesetze von G. Mendel. Im Jahr 1900 stellten G. de Vries in Holland, K. Correns in Deutschland und E. Chermak in Österreich unabhängig voneinander fest, dass ihre Ergebnisse zur Vererbung von Merkmalen bei Pflanzenhybriden vollständig mit den Daten von G. Mendel übereinstimmen, der 35 Jahre vor ihnen arbeitete formulierte die Regeln der Vererbung. G. de Vries schlug vor, die von G. Mendel aufgestellten Regeln zu nennen Gesetze der Vererbung von Merkmalen.

Die dritte Stufe ist die Periode der klassischen Genetik. (1901-1953) Die intensive Entwicklung der Vererbungs- und Variabilitätswissenschaft begann. Wichtige Rolle die Entwicklung der Genetik wurde durch die Forschung von W. Batson vorangetrieben, der die Vererbung von Merkmalen bei Hühnern, Schmetterlingen und Labornagetieren untersuchte; der schwedische Wissenschaftler G. Nilsson-Ehle - über die Genetik quantitativer Merkmale und Polymere; Dem Dänen W. Johannsen, der die Lehre von den reinen Linien begründete, wurden die Begriffe „Gen“, „Genotyp“, „Phänotyp“ angeboten. Zytologische Untersuchungen von T. Boveri zeigen

zeigten das Vorhandensein von Parallelität im Verhalten von Chromosomen während der Meiose und während der Befruchtung mit der Vererbung von Merkmalen bei Hybriden.

Die vierte Stufe ist modern. Beginnt 1961, als M. Nirenberg und S. Ochao entschlüsselten genetischer Code. Es wurde festgestellt, dass die DNA erbliche Informationen enthält, die für jede Art und jedes Individuum spezifisch sind. 1969 synthetisierten G. Korana und seine Mitarbeiter in den USA auf chemischem Wege außerhalb des Körpers einen Teil des DNA-Moleküls – das Alanin-tRNA-Gen der Bäckerhefe. Im Jahr 2001 gab die amerikanische Firma Celera bekannt, dass es ihr gelungen sei, das menschliche Genom (den Satz von Genen auf den Geschlechtschromosomen) zu entschlüsseln.

Gegenwärtig zielt die Forschung in der Genetik darauf ab, die folgenden Hauptprobleme zu untersuchen:

Auf dem Gebiet der Gentechnik, um eine ausreichende Menge an Arzneimitteln, Vitaminen, essentiellen Aminosäuren, Futter- und Lebensmittelproteinen, biologischen Pflanzenschutzmitteln usw. der neuen Generation zu erhalten.

Regulierung und Kontrolle der Wirkung von Genen in der Ontogenese, Umsetzung genetischer Informationen in Merkmalen, Entwicklung von Methoden zur Verwaltung von Genen, die die Produktivität von Tieren steigern können, Resistenz gegen Krankheiten;

Entwicklung von Methoden zur Verwaltung von Mutationsprozessen, die es ermöglichen, die notwendigen erblichen Veränderungen zu erhalten, wenn neue Stämme von Mikroorganismen, Pflanzensorten, Tierlinien und Rassen geschaffen werden;

Geschlechtsregulation, die es Ihnen ermöglicht, gezielt Weibchen oder Männchen verschiedener Tier- und Vogelarten zu erhalten;

Genokopie von Organismen durch Transplantation in eine Eizelle, aus der der Zellkern entfernt wurde, eine neue aus einer somatischen Zelle;

Schutz des Erbes der Bevölkerung und der Tiere vor den mutagenen Wirkungen von Strahlung, chemischen und biologischen Mutagenen;

Der Kampf gegen Erbkrankheiten von Mensch und Tier, die Schaffung neuer krankheitsresistenter Rassen.

Referenzen: 1 (S. 3-16).

Art der Beschäftigung: Labor. Zeit: 2 Stunden.

Ziel. Die wichtigsten Bestimmungen der Wissenschaft der Genetik, Forschungsmethoden, die Entstehungsstadien und die Probleme, die sie löst, zu studieren.

Materielle Unterstützung: Plakate, Diagramme.

Übung 1. Verstehen Sie die Konzepte der Vererbung, Vererbung, Erblichkeit, Variabilität, Methoden der Genforschung.

Kontrollfragen:

1. Genetik ─ die Wissenschaft von Vererbung und Variabilität und die von der Genetik untersuchten Fragen. Das Wesen der Vererbung und Variabilität.

2. Forschungsmethoden in der Genetik.

3. Die Hauptstadien in der Entwicklung der Genetik. Errungenschaften der modernen Genetik und Wege ihrer Weiterentwicklung.

4. Die Rolle von Vererbung und Variabilität in der Evolution von Wild- und Haustieren.

5. Die Verbindung der Genetik mit anderen Wissenschaften und ihre Bedeutung für Theorie und Praxis der Medizin, Veterinärmedizin, Zucht in der Tierhaltung.

Zusammenfassend – 10 Minuten.