Вопросы
к экзамену по курсу "Генетика и селекция", 4 семестр
Генетика и селекция, их связь между собой и другими дисциплинами, этапы развития генетики.
Генетика служит теоретической основой селекции - науки, разрабатывающей методы выведения и улучшения пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов. Все особи внутри породы или сорта должны иметь сходные, наследственно закрепленные и ценные для человека свойства - продуктивность, определенный комплекс физиологических и морфологических качеств, а также однотипную реакцию на определенные факторы среды. Наследственная изменчивость исходных организмов — основание для создания новых пород животных или сортов растений. Зная закономерности наследования отдельных признаков, можно сочетать их (путем скрещивания) у потомков.Селекционеры целенаправленно отбирают для скрещивания особей, обладающих какими-то мутантными признаками, и производят их комбинации путем скрещивания.Лесная селекция тесно связана с систематикой, анатомией, морфологией, физиологией, экологией древесных растений, дендрологией, интродукцией и другими науками.
В развитии генетики можно выделить 3 этапа:
1 Этап (с 1900 по 1925 г.) – этап классической генетики. В этот период были переоткрыты и подтверждены на многих видах растений и животных законы Г.Менделя, создана хромосомная теория наследственности (Т.Г.Морган). Важнейшим событием в генетике XIX в. было формулирование Менделем его законов. Мендель рассматривал не наследуемость всех признаков организма сразу, а выделял наследуемость единичных, отдельных признаков, абстрагируя эти признаки от остальных. При этом он применял вариационно-статистический метод, демонстрируя возможности математического моделирования в биологии. Открытие Менделем закономерностей расщепления признаков показало, что возникающие у организмов рецессивные мутации не исчезают, а сохраняются в популяции в гетерозиготном состоянии.
2 Этап (с1926 по 1953) – этап широкого развёртывания работ по искусственному мутагенезу (Г.Меллер и др.). в это время было показано сложное строение и дробимость гена, заложены основы биохимической, популяционной и эволюционной генетики, доказано, что молекула ДНК является носителем наследственной информации (О.Эвери), были заложены основы ветеринарной генетики. Имена ученых, внесших значительный вклад в развитие генетической науки: Н.К. Кольцов, С.С. Четвериков, А.С. Серебровский, С.Н. Давиденков, С.Г. Левит и др. Признанным лидером этой плеяды ученых был Н.И. Вавилов. В 1934 г. по его инициативе был организован Институт генетики АН СССР, на основе которого в дальнейшем был создан Институт общей генетики имени Н.И. Вавилова.
3 Этап (начинается с 1953 г.) – этап современной генетики, для которого характерны исследования явлений наследственности на молекулярном уровне. Была открыта структура ДНК (Дж. Утсон), расшифрован генетический код (Ф.Крик), химическим путём синтезирован ген (Г. Корана). Научные генетические школы созданы Вавиловым и др. Получили искусственным путём мутации – Филиппов. Вавилов сформулировал закон гомологических рядов наследственной изменчивости. Карпеченко предложил метод преодоления бесплодия у некоторых гибридов. Четвериков – основатель учения о генетике популяций. Серебровский – показал сложное строение и дробимость гена.
Основные разделы современной генетики.
Генетика – это наука о законах наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими. В зависимости от уровня исследования различают молекулярную генетику, цитогенетику и другие. По объекту исследования бывает генетика микроорганизмов, генетика растений, животных и, наконец, генетика человека. Основоположниками современной генетики считаются Г. Мендель и Т.Х. Морган. Последний, в частности, обосновал хромосомную теорию наследственности.
Разделы генетики:
● Классическая генетика
● Популяционная генетика
● Археогенетика
● Молекулярная генетика
● Геномика
● Медицинская генетика
● Генная инженерия
● Спортивная генетика
● Судебно-медицинская генетика
● Криминалистическая генетика
● Биохимическая генетика
● Генетика человека
● Генетика микроорганизмов
● Генетика растений
● Эволюционная генетика
● Биометрическая генетика
● Экологическая генетика
● Генетика количественных признаков
● Физиологическая генетика
● Психиатрическая генетика
● Генетика соматических клеток
● Генетика вирусов
● Генетика пола
● Радиационная генетика
● Генетика развития
● Функциональная генетика
Популяционная генетика, или генетика популяций — раздел генетики, изучающий распределение частот аллелей и их изменение под влиянием движущих сил эволюции: мутагенеза, естественного отбора, дрейфа генов и миграционного процесса. Популяционная генетика пытается объяснить адаптацию и специализацию и является одной из основных составляющих синтетической теории эволюции.
Археогенетика — термин касается применения методов молекулярной популяционной генетики к изучению прошлого человечества.
Молекулярная генетика — область биологии на стыке молекулярной биологии и генетики. По сути является одним из разделов молекулярной биологии. В области генетики молекулярная биология вскрыла химическую природу вещества наследственности, показала физико-химические предпосылки хранения в клетке информации и точного копирования её для передачи в ряде поколений.
Геномика — раздел молекулярной генетики, посвященный изучению генома и генов живых организмов.
Медицинская генетика (или генетика человека, клиническая генетика, генопатология) — область медицины, наука, которая изучает явления наследственности и изменчивости в различных популяциях людей, особенности проявления и развития нормальных и патологических признаков, зависимость заболеваний от генетической предрасположенности и условий окружающей среды. Задачей мед. генетики является выявление, изучение, профилактика и лечение наследственных болезней, разработка путей предотвращения воздействия негативных факторов среды на наследственность человека.
Генетическая инжене́рия (генная инженерия) — совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы. Генетическая инженерия является инструментом биотехнологии, используя методы таких биологических наук, как молекулярная и клеточная биология, цитология, генетика, микробиология, вирусология.
Генетика человека — раздел генетики, изучающий закономерности наследования и изменчивости признаков у человека.