Генетика- предмет, объект. Методы генетических исследований

Генетика- предмет, объект. Методы генетических исследований.

основные теоретические проблемы, изучаемые генетикой: 1) хранение генетической информации; 2) передачи генетической информации от клетки к клетке, от поколения к поколению;

Роль ядра в передаче наследственной информации

Кариотип и его видовые особенности

Митоз, его биологическое значение. Схема митоза.

Митоз- упорядоченное деление ядра клетки, при котором каждая их двух дочерних клеток получает такое же количество и те же типы хромосом, какие имела материнская клетка. В результате митоза из материнской клетки с 2-ым набором хромосом появляются две дочерние клетки с таким же набором хромосом. В процессе митоза выделяют две основ­ные стадии — интерфазу (подготовка к делению) и собственно митоз. В интерфазе выделяют три периода: 1) пресинтетический (синтез белка, РНК) 2) синтетический (Удвоение Днк- репликация) и 3) постсинтети­ческий (Синтез белка, РНК, накопление энергии). Вы­деляют четыре стадии митоза: профазу, метафазу, анафазу, телофазу. В профазе хромосомы представляют собой клубок длинных тонких хроматиновых нитей. К концу этой фазы длина их уменьшается за счет спирализации примерно в 25 раз, наблюдается также разрушение ядрышка. В метафазе утолщенные спирализованные хромосомы пере­мещаются в экваториальную плоскость клетки. Началом анафазы считают момент разделения удвоенных хро­мосом на хроматиды, которые затем расходятся к противополож­ным полюсам клетки.Во время телофазы сестринские хроматиды достигают проти­воположных полюсов и деспирализуются. Так формируются два Дочерних ядра. Наряду с делением материнского ядра происхо­дит деление цитоплазмы, образование оболочек клеток.

 

 

Схема митоза

А — интерфаза (стадия «покоя»); Б — ранняя профаза (центриоль разделилась); В и Г— более поздняя профаза; Д — метафаза; Е и Ж— ранняя и поздняя анафазы; 3 — телофаза (ядерная оболочка исчезла, началось деление цитоплазмы); / — хромосома; 2 — центромера; 3 — яд­рышко; 4 — ядро; 5 — ядерная оболочка; 6 — центриоль; 7 — звезда; 8 — веретено

Биологическое значение митоза

Основное биологи­ческое значениемитоза состоит в точном распределении хромосом между двумя дочерними клетками; тем самым сохраняются преемственность хромосомного набора в ряду клеточных поколе­ний и полноценность генетической информации каждой клетки, что необходимо для осуществления общих и специфических функций живого организма.

Мейоз, его генетическое значение. Схема

Мейоз- способ деления клеток, в результате которого происходит редукция (уменьшение) числа хромосом. в результате мейоза из материнской клетки образуются 4 клетки с гаплоидным набором хромосом. Мейозом делятся ооциты 1-ого порядка (жен) , а у муж. сперматоциды 1-ого поколения. В этом процессе выделяют две стадии деле­ния: 1) редукционную и 2) эквационную.

 

Схема мейоза

Второе эквационное деление фазы: профаза II метафаза II анафаза II   Деление хромосом на хроматиды и образование из двух дочерних еще двух новых клеток с гаплоидным набором хромосом

редукционное деление

профаза I— лептонема

зигонема

пахинема

диплонема

диакинез метафаза I анафаза I телофаза

 

 

А — лептонема, предшествующая конъюгации хромосом; Б — начало конъюгации на стадии зигонемы; В— пахинема; Г— диплонема; Д— метафаза I; E— анафаза I; Ж~-телофаза I; 3 — интерфаза между двумя делениями мейоза; И— профаза II; К— метафаза II; Л— тело-фаза II

 

 

Редукционное деление начинается с профазы I, ко­торая подразделяется на пять фаз. На первой стадии профазы I — лептонемы хромосомы деспирализованы, они в 2—5 раз длиннее метафазных. они состоят из двух хроматид, соединенных центромерой. На следующей стадии — зигонемы на­блюдаются притяжение и слияние (конъюгация) гомологичных хромосом. на стадии пахинемы, происходят утолщение и укорочение хромосом, так что сестринские хрома­тиды становятся хорошо различимыми; на отдельных из них можно видеть и ядрышки. Следующая фаза — диплонема характеризуется тем, что конъюгярующие хромосомы начинают отталкиваться и постепенно расходятся от центромеры к концам. При этом образуются хиазмы. В точках сопри­косновения гомологичных хромосом возникают разрывы. Они могут быть одинарными, двойными и более сложными. В резуль­тате разрывов образуются фрагменты хроматид, которые затем могут воссоединяться на другой хромосоме, изменяя тем самым комбинацию генетического материала в клетке. Обмен участками между гомологичными хромосомами полу­чил название кроссинговера. На последней стадии профазы I — диакинезе происходит резкое укорочение хромосом, так что к концу этой стадии хроматиды остаются связанными только на концевых участках. Этим и за­канчивается профаза I.На стадии метафазы I биваленты располагаются в плоскости экватора центромерами к противоположным полюсам. Силы от­талкивания здесь увеличиваются. В анафазе I начинается расхождение гомологичных хромосом к противоположным полюсам, которое носит случайный харак­тер. Каждая из пар гомологичных хромосом имеет одинаковую вероятность распределения в одну из двух дочерних клеток. В телофазе I хромосомы достигают полюсов клетки. Затем вос­станавливаются ядерная оболочка и ядрышко. В конце телофазы делится цитоплазма и образуются две дочерние клетки с гаплоидным набором хромосом. Между первой и второй стадиями мейоза имеется непродол­жительный период покоя — интеркинез, во время которого не Происходит репродукции хромосом.

Эквационное проходит четыре Фазы: профазу II, метафазу II, анафазу II, телофазу. На стадии метафазы II хромосомы разделяются на две хроматиды, которые затем с помощью нитей веретена расходятся к противоположным полюсам. На стадии телофазы II заканчивается формирование еще двух клеток.

Генетическое значение мейоза:

1.обеспечивает постоянство числа хромосом у разных поколений организмов, размнож-ся половым путем. 2. В результате независимого расхождения материнских и отцовских в метафазе1 , а также кроссинговера между несестринскими хроматидами, число различных типов гамет становится большим.

Оогенез (схема) 7. Сперматогенез

Процесс развития половых клеток у самок — овогенез. У самцов этот процесс называется спермиогенезом.




ОВОГЕНЕЗ

СПЕРМАТОГЕНЕЗ

СПЕРМАТОГОНИИ В СЕМЕННИКЕ И ОВОГОНИИ В ЯИЧ­НИКЕ MHOFOKPAT НО ДЕЛЯТСЯ МИТОТИЧЕСКИ

ОВОГОНИИ ДАЕТ,

СПЕРМАТОГОНИИ ДАЕТ

сперматоцит /ии первого порядка!

ПЕРВОЕ __ МЕЙОТИЧЕСКОЕ ДЕЛЕНИЕ ОВОЦИТ ВТОРОГО ПОРЯДКА ВТОРОЕ МЕЙОТИЧЕСК1 ДЕЛЕНИЕ

СПЕРМАТОЦИТ ВТОРОГО* Г« ПОРЯД1

СПЕРМАТИДЫ,

ЗИГОТА

Рис. 6. Сравнение процессов сперматогенеза и овогенеза у животных с гаплоид­ным числом хромосом

8.Особенности гибридологического метода Менделя. Виды скрещиваний: реципрокное, возвратное, анализирующее. Схемы скрещиваний. Генотип ,фенотип, символика

Сущность гибридологического метода:

1) для скрещивания выбирают родительские формы, четко различающиеся по одной, двум или трем парам признаков. Скрещивание, в кото­ром родители отличаются друг от друга одним признаком, в последующем получило название моногибридного, двумя — дигибридного, многими признаками — полигибридного;

2) выбранные для скрещивания родительские формы должны быть генетически чистыми.

3) Мендель ввел точный математический учет наследования каждого отдельного признака. для определения наследования признака используют гиб­риды первого, второго и иногда третьего поколений;

4) гибриды и их потомки в каждом из следующих друг за другом поколений не должны обнаруживать заметных наруше­ний в плодовитости;

5) Мендель ввел буквенное обозначение наследственных за­датков (генов) различных признаков.

 

Реципрокным называют два скрещи­вания, в одном из которых доминантным признаком отличается отцовская форма, в другом — материнская. Скрещивание гибридов первого поколения (Аа) с особями, сход­ными по генотипу с родительскими формами (АА или аа), назы­вается возвратным. Скрещивание с рецессивной родительской формой (аа) полу­чило название анализирующего

Генотип — совокупность наслед­ственных задатков (генов) организма. Фенотип — совокупность всех признаков и свойств организма. Гомозиготными называют особей, получив­ших от отца и матери одинаковые наследственные гены по какому-то конкретному признаку. Гетерозиготными называют особей, получивших от отца и матери разные гены.

 

Законы Менделя правило чистоты гамет.

Закон единообразия гибридов первого поколения (первый закон Менделя) — при скрещивании двух гомозиготных организмов, относящихся к разным чистым… Закон расщепления (второй закон Менделя) — при скрещивании двух гетерозиготных… Закон независимого наследования (третий закон Менделя) — при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг…

Аллели , множественный аллелизм

Множественный аллелизм — это существование в популяции более двух аллелей данного гена. В популяции оказываются не два аллельных гена, а несколько.…

Взаимодействие аллельных генов. Летальные гены

Летальные гены.Изменение расщепления по фенотипу в от­ношении 3:1 во втором поколении моногибридного скрещивания бывает связано с разной…

Учет врожденных болезней и аномалий. Методы генетического анализа

  Совокуп­ность методов исследования наследственных свойств организма (его… · Гибридологический метод( основан на анализе наследования признаков при скрещиваниях.)

Взаимодействие неаллельных генов. Схемы скрещиваний

Полимерия.При полимерии, или полимерном (полигенном) наследовании, на один и тот же признак влияют несколько разных, но сходно действующих…

Гены-модификаторы, экспрессивность, пенетрантность, плейотропия.

Сцепленное наследование признаков (полное и неполное). Определение расстояния между генами.

Соматический (митотический) кроссинговер и факторы, влияющие на кроссинговер. Сущность хромосомной теории наследственности.

Сущность хромосомной теории наследственности: 1) гены находятся в хромосомах, располагаются в них линейно на определенном…

Карты хромосом и метод их построения

В основе построения карт хромосом лежат последователь­ность расположения генов в хромосоме и расстояние между ними в минутах. Вся окружность…  

Хромосомное определение пола. Нарушения в развитии пола(интерсексуальность у животных, синдром Клайнфельтера, синдром Тернера, фримартинизм)

У растений и животных наиболее распространён хромосомный механизм определения пола. В зависимости от того, какой пол является гетерогаметным,… · самки гомогаметны, самцы гетерогаметны · самки XX; самцы XY

Наследование признаков сцепленных с полом. Практическое использование сцепленного с полом наследования признаков.

Практическое использование сцепленного с полом наследова­ния признаков.В птицеводстве оказалась полезной рецессивная, сцепленная с Х-хромосомой…

Бисексуальность организмов. Наследование признаков ограниченных полом.

Наследование признаков, контролируемых генами, локализован­ными в аутосомах, но фенотипически проявляющихся исключитель­но или преимущественно у…

Проблема регуляции пола

Партеногенез- развитие организма без оплодотворения. Получение особей одного пола может быть достигнуто при раз­витии эмбрионов из отцовских…

Доказательства роли ДНК в наследственности. Биологическая роль нуклеиновых кислот.

Следующим доказательством генетической роли ДНК были эксперименты с бактериофа­гом. Основные компоненты фага — ДНК и белок. ДНК фага была помечена… Биологическая роль нуклеиновых кислот Генетическая информация реализуется в процессе биосинтеза белков. Все основные свойства живых существ определяются…

Строение ДНК. Ее роль в жизнедеятельности клетки, репликация ДНК

Репликация (удвоение) ДНК.ДНК находится в хромосомах, и репликация ее происходит перед каждым удвоением хромосом и деле­нием клетки.. Каждая…

Виды РНК, их функции, строение. Генетический код и его свойства

иРНК. она считывает наследст­венную информацию с участка ДНК и в форме скопиро­ванной последовательности азотистых оснований переносит ее в… (тРНК) обладает относительно невысокой молекулярной массой порядка 24—29 тыс.… (рРНК). Они содержат 120—3100 нуклеотидов. Рибосомная РНК накапливается в ядре, в ядрышках. В ядрышки из цитоплазмы…

Синтез белка в клетке

Этапы синтеза белка (биосинтез): 1.Транскрипция (в ядре) 2.Процессинг (сплайсинг) в ядре

Строение и размножение бактерий

Строение и размножение вирусов. Взаимодействие фага с бактериальной клеткой.

Конъюгация у бактерий

Неравноценная роль родительских штаммов при конъюгации: один штамм являет­ся донором (мужским), другой — реципиентом (женским). Клетки-доноры… Так как фактор F у разных штаммов включается в хромо­сому и разрывает ее в…

Трансдукция у бактерий

Различают три вида трансдукции: общую, или неспецифичес­кую, специфическую и абортивную. При неспецифической транс­дукции в период сборки фаговых…

Трансформация у бактерий

Генная инженерия и задачи, которые она решает.

Генная инженерия — раздел биотехнологии, связанный с целена­правленным конструированием новых комбинаций генетичес­кого материала, способного… Задачи: 1) получение генов путем их синтеза или выделения из кле­ток;

Клеточная инженерия. Соматическая гибридизация.

Под клеточной инженерией понимают метод конструирования клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации и реконструкции. Соматическая гибридизация.Одним из важных направлений клеточной инженерии… В культуре ткани клеток двух линий мышей выявили третий тип клеток. Клетки эти оказа­лись гибридными. Они содержали…

Эмбриогенетическая инженерия. Клонирование эмбрионов млекопитающих.

Технология трансплантации включает следующие приемы: 1) гормональное вызывание суперовуляции; 2) осеменение доноров семенем производителей,… Трансплантацию эмбрионов применяют для следующих целей: 1) размножения генетически ценных особей; с помощью этого метода может быть решен вопрос быстрого создания…

Химерные животные. Трансгенные животные.

2 основных метода получения химер искусст­венным путем: 1) агрегационный — объединение двух и более бластоцист в один эмбрион; 2) инъекцион­ный —… В настоящее время имеются внутривидовые и межвидовые химеры не только… 2) Трансгеноз — экспериментальный перенос генов, выделенных из определенного генома или искусственно синтезированных,…

Виды изменчивости

Мутации — один из главный факторов эволюции и создания новых пород животных и сортов растений. Комбинативная изменчивость.Это наследст­венная изменчивость, возникающая в… Коррелятивная изменчивость.Организм развивается как еди­ное целое под влиянием наследственности и условий среды.…

Вариационный ряд и его построение.

Для построения вариационного ряда необходимо: 1) из всей выборки найти максимальную, минимальную варианты и разность между ними (max—min =); 2)… Графическое изображение вариационного ряда дает наглядное представление о…

Перечислить основные статистические параметры, характеризующие совокупность и что они показывают

Средняя геометрическая (G) используется для изучения среднего прироста живой массы, увеличения числен­ности стада и т. д. Этот показатель вычисляют… Средняя гармоническая (Я) используется при ус­реднении меняющихся скоростей… Лимиты (lim) — это максимальное и минимальное значе­ния признака в совокупности. Чем больше разность между…

Ошибки репрезентативности и их применение в биометрии.

Впрактичес­кой работе основные параметры совокупности х и а вычисляют не по генеральной совокупности, а по выборке; вследствие этого возни­кают…

Определение достоверности разности между средними арифметическими двух выборочных совокупностей.

где t - критерий достоверности, m1 и m2 - ошибки репрезентативности, М1 и М2 - средние величины

Коэффициенты корреляции и регрессии

, где n – количество наблюдений, x ,y – средние значения. Значения коэффициента… · если коэффициент корреляции близок к 1, то между переменными наблюдается положительная корреляция. Иными словами,…