Відповіді на питання щодо генетики - Біологія
1. Предмет генетики та її зв'язок з іншими науками
Генетика як самостійна наука виділилася з біології в 1900 році. Термін генетика введено 1906 року. Генетика – наука про мінливість та спадковість. Вет. генетика - наука, вивч. спадкові аномалії та хвороби зі спадковим нахилом, що розробляє методи діагностики, генетичної профілактики та селекції, тварин на стійкість до хвороб. Завдання: 1. Вивчення спадкових аномалій. 2. Розробка методів виявлення гетерозиготних носіїв спадкових аномалій. 3. Контролювання (моніторинг) поширення шкідливих генів у популяціях. 4. Цитогенетичний аналіз тварин у зв'язку із захворюваннями. 5. Вивчення генетики імунітету. 6. Вивчення генетики патогенності та вірулентності мікроорганізмів, а також взаємодія мікро- та макроорганізмів. 7. Вивчення хвороб зі спадковим нахилом. 8. Вивчення впливу шкідливих екологічних речовин на спадковий апарат тварин. 9. Створення стійких до хвороб, з низьким генетичним вантажем і пристосованих до певних умов середовища стад, ліній, типів, порід. Методи генетики: 1. Гібридологічний аналіз заснований на використанні системи схрещування в ряді поколінь для визначення хар-ра успадкування ознак і властивостей. Гібридологічний аналіз – основний метод генетики. Генеалогічний метод полягає у використанні родоводів. Для вивчення закономірностей успадкування ознак, зокрема спадкових хвороб. Цей метод насамперед приймається щодо спадковості чел-ка і повільно плодящих тварин. Цитогенетичний метод служить вивчення будови хромосом, їх реплікації і функціонування, хромосомних перебудов і мінливості числа хромосом. За допомогоюцитогенетики виявляють різні хвороби та аномалії, пов'язані з порушенням у будові хромосом та зміна їх числа. Популяційно-статичний метод застосовується при обробці результатів схрещувань, вивчення зв'язку між ознаками, аналіз генетичної стр-ри популяцій і т.д. Імуногенетичний метод включають серологічні методи, імуноелектрофорез та ін, кіт використовують для вивчення груп крові, білків та ферментів сироватки крові тканин. З його допомогою можна встановити імунологічну несумісність, виявити імунодефіцити, мозаїцизм близнюків та ін. Онтогенетичний метод використовують для аналізу дії та прояв генів в онтогенезі за різних умов середовища. Для вивчення явищ спадковості та мінливості використовують біохімічний, фізіологічний та інші методи. Практичне значення велике значення мають теоретичні дослідження з проблем інженерії у селекції рослин, мікроорганізмів та тварин, розробці більш ефективних методів та засобів попередження хвороб та лікування тварин. Фундаментальні відкриття у сучасній генетиці реалізуються у селекції рослин, тварин та мікроорганізмів. Методи генетичної інженерії широко застосовуються у біотехнології. У тваринництві методи генетики використовують: 1. При виведенні ліній та порід тварин, стійкість до хвороб. 2. Для уточнення походження тварин. 3. При цитогенетичній атестації виробників. 4. Для вивчення впливу екологічно шкідливих речовин на спадковий препарат тварин.
2. Етапи розвитку генетики. Внесок вітчизняних науковців у розвиток генетики
У розвитку генетики можна назвати 3 етапи: 1. (з 1900 по 1925 р.) – етап класичної генетики. У цей період були перевідкриті та підтверджені на багатьох видах рослин та тварин закони Г. Менделя, створена хромосомнатеорія спадковості (Т.Г.Морган). 2. (з 1926 по 1953) – етап широкого розгортання робіт з штучного мутагенезу (Г. Меллер та інших.). у цей час було показано складну будову та дробність гена, закладено основи біохімічної, популяційної та еволюційної генетики, доведено, що молекула ДНК є носієм спадкової інформації (О.Евері), були закладені основи ветеринарної генетики. 3. (починається з 1953 р.) – етап сучасної генетики, котрій характерні дослідження явищ спадковості на молекулярному рівні. Було відкрито структуру ДНК (Дж. Утсон), розшифровано генетичний код (Ф.Крік), хімічним шляхом синтезовано ген (Г. Корана). Великий внесок у розвиток генетики зробили вітчизняні вчені. Наукові генетичні школи створені Вавиловим та інших. отримали штучним шляхом мутації – Філіппов. Вавілов сформулював закон гомологічних рядів спадкової мінливості. Карпеченко запропонував метод подолання безплідності у деяких гібридів. Четверіков - засновник вчення про генетику популяцій. Серебровський – показав складну будову та подрібнення гена.
3. Будова ядра та хромосом
Ядро - основний компонент клітини, що несе генетичну інформацію. Ядро - розташовується в центрі. Форма різна, але завжди кругла чи овальна. Розміри різні. Вміст ядра – рідка суміш. Розрізняють оболонку, хроматин, каріолімфу (ядерний сік), ядерце. Ядерна оболонка складається з двох мембран, розділених перенуклеарним простором. Оболонка забезпечена порами, якими відбувається обмін великими молекулами різних речовин. Воно може бути в 2 станах: спокою – інтерфази та поділу – мітозу або мейозу. Інтерфазне ядро є круглим утворенням з численними глибками білкової речовини, названої хроматином. Виділяють 2типу хроматину: гетерохроматин та еухроматин. Хроматин складається з дуже тонких ниток, які отримали назву хромосом. Вони закладено переважна більшість генетичної інформації індивідуума. У ядрах клітин виявляються округлі тільця - ядерця. На них здійснюється синтез рибосомної рибонуклеїнової кислоти, а також ядерних білків. У каріолімфі містяться РНК і ДНК, білки, більшість ферментів ядра. Ядрішко складається з РНК, багато іонів металу, зокрема цинку. Не мають власної оболонки. Вони складаються з фібрилярної та аморфної частини. Це місце активного синтезу білка, який накопичується. Значення ядра: бере участь у освіті білка, РНК, рибосом; регуляція формоутворення процесів та функції клітин; зберігання генетичного коду та його точне відтворення у ряді клітинного покоління. Будова кожної хромосоми індивідуальна. Воно складається з 2 ниток - хроматид, розташованих паралельно і з'єднаних між собою в одній точці - центромір, первинна перетяжка, містить ДНК. Центроміри ділять хромосому на 2 плечі. По довжині плечей розрізняють 3 типи хромосом рівноплечі (1-1.7), нерівноплечі (1.71-4.99), одноплечі (5 і більше). Мають і вторинну перетяжку, але без ДНК. У деяких хромосом є невелика ділянка, прикріплена до основного тіла тонкою ниткою – супутник. За наявності вторинної перетяжки та супутників розрізняють хромосоми з різних пар. Кінці хромосом містять велику кількість повторів нуклеотидів і через це має полярність. Кінці хромосом – теломери. Хромосоми забарвлюються ядерними барвниками Гінза. Яскравокорочені ділянки називаються гетерохроматидними, вони містять працюючих генів (у статевих клітинах, переважають у всіх хромосомах у районі центромір). Блідозабарвлені ділянки еухроматинові містять активні гени.