План
Генетика.
Основні генетичні поняття
Методи генетичних досліджень
Висновок
Пригадайте: що називають спадковістю та мінливістю? Що таке хромосома, ген, генотип, каріотип?
Генетика — наука про закономірності спадковості та мінливості організмів.
Це відносно молода галузь біології. Датою її народження вважають 1900 рік, коли три ботаніки, які проводили досліди по гібридизації рослин - голландець Г.де Фріз, німець К.Корренс та австрієць Е.Чермак, незалежно один від одного знайшли забуту працю чеського дослідника Грегора Менделя (мал. 7) «Досліди над рослинними гібридами», видану в 1865 році. Вчені були вражені тим, наскіль-ки наслідки їхніх дослідів наближались до отриманих Г.Менделем. Згодом закони спадковості, встановлені Г.Менделем, сприйняли науковці різних країн, а ретельні дослідження довели їхній універсальний характер.
Назву «генетика» запропонував англійський учений У.Бетсон у 1906 році. Новий етап у розвитку генетики пов'язаний з ім'ям ви-датного американського генетика Т.Х.Моргана (жал. І) та його уч-нів. Підсумком їхніх досліджень стало створення хромосомної теорії спадковості, яка вплинула на подальший розвиток не лише генетики, але й біології у цілому.
Основні генетичні поняття. Як вам відомо, елементарною оди-ницею спадковості є ген. Ген - це ділянка молекули нуклеїнової кислоти, яка визначає спадкові ознаки організмів. Він кодує пер-винну структуру молекул поліпептиду, білка, певного типу РНК або ж взаємодіє з регуляторним білком. Гени, які несуть спадкову інфор-мацію про певні ознаки (наприклад, розміри організмів, колір во-лосся, очей, форму плодів), можуть перебувати у різних станах (але-лях). Алельні гени — це гени, що перебувають у різних станах, але займають одне й те саме місце (люкус) в хромосомах однієї пари (гомологічних хромосомах) та визначають різні стани певної ознаки (високий чи низький зріст, руде чи чорне волосся, блакитні чи карі очі, овальна чи куляста форма плоду тощо).
Алельні гени можуть бути домінантними чи рецесивними. Алель, яка в присутності іншої завжди проявляється у формі кодованого нею стану ознаки, називається - домінантною, а та, що не прояв-ляється — рецесивною . Явище пригнічення прояву однієї алелі іншою називається домінуванням (від лат. домінатіс — панів-ний). Наприклад, у помідорів алель, що зумовлює червоне забар-влення плодів, домінує над алеллю жовтого; у людини алель, що визначає карий колір очей, домінує над алеллю блакитного. Домі-нантні алелі позначають великими латинськими літерами (А, В, С, D тощо), а відповідні їм рецесивні — малими (a, b, c, d тощо).
Певний ген може бути представлений не лише двома, а й значно більшою кількістю алелей (десятки, іноді сотні). Але при цьому слід пам'ятати, що в диплоїдних клітинах одночасно присутні лише два алельних гени, а в гаплоїдних — один. Наприклад, у людини три алельних гени (їх позначають ІО, ІА, ІВ) в різних поєднаннях визна-чають чотири групи крові: першу (ІОІО), другу ( ІА або ІАІО), третю ( ІВІВ або ІО) та четверту (ІАІВ). Існування різних алелей одного гена забезпечує комбінативну мінливість, бо різні поєднання алелей, одержаних від батьків, спричинюють прояв певних станів ознак у нащадків.
Сукупність генетичної інформації, закодованої в генах клітини організму, називається генотипом (від грец. генос — рід, поход-ження і типос — відбиток). Унаслідок взаємодії генотипу з чинни-ками довкілля формується фенотип (від грец. фаіно — являю) — сукупність усіх ознак і властивостей організму.
Отже, предметом генетичних досліджень е явища спадковості й мінливості організмів. Спадковість - це властивість живих організмів передавати свої ознаки й особливості онтогенезу потомкам забезпечуючи спадкоємність поколінь організмів. Мінливість – здатність живих організмів набувати нових ознак та їхніх станів у процесі індивідуального розвитку. Спадковість і мінливість є протилежними властивостями живих організмів. Завдяки спадковості нащадки подібні до батьків, тобто зберігається стабільність біоло-гічних видів. Мінливість забезпечує появу нових ознак та їхніх ста-нів, завдяки чому відбуваються видоутворення та історичний розви-ток біосфери в цілому.
Методи генетичних досліджень. Генетичні дослідження здій-снюють у кількох основних напрямах: вивчення матеріальних носі-їв спадкової інформації — генів, а також закономірностей її зберігання і передачі нащадкам; дослідження залежності проявів спадкової інформації у фенотипі від певних умов довкілля; встанов-лення причин змін спадкової інформації та механізмів їх виникнен-ня; вивчення генетичних процесів, які відбуваються в популяціях організмів.
Результати генетичних досліджень проблем спадковості й мін-ливості є теоретичною базою для вирішення практичних питань. Ос-новою сучасної селекції (науки про створення нових порід і сортів) слугують уявлення про генетичні наслідки різних типів схрещуван-ня, вплив штучного добору на спадкові ознаки організмів, значен-ня чинників довкілля для розвитку ознак тощо. Головні напрями медичної генетики — профілактика і лікування спадкових захво-рювань, дослідження мутагенних факторів з метою захисту від них генотипу людини тощо. Генетика є теоретичною базою і для генетичної (генної) інженерії (штучний синтез генів, виділення ге-нів з організму, перенесення генів з одних організмів в інші тощо).
Методи генетичних досліджень. У вирішенні теоретичних і практичних генетичних проблем залежно від рівня організації живої матерії (молекулярний, клітинний, організмовий, популяційно-ви-довий) учені застосовують відповідні методи досліджень.
Гібридологічний метод, застосований Г.Менделем, полягає в схрещуванні (гібридизація) організмів, які відрізняються за пев-ними станами однієї чи кількох спадкових ознак. Нащадків, одер-жаних від такого схрещування, називають гібридами (від грец. гібрида — Суміш). Гібридизація лежить в основі гібридологічного аналізу - дослідження характеру успадкування станів ознак за до-помогою системи схрещувань.
Схрещування буває моногібридним, дигібридним і полігібридним. Моногібридне схрещування — це поєднання батьківських форм, які відрізняються різними станами лише однієї спадкової оз-наки (наприклад, кольором насіння); дигібридне - двох ознак (на-приклад, кольором насіння та структурою його поверхні), полігібридне — трьох і