Генетика как наука о наследственности и изменчивости. Предмет, задачи и методы генетики. Этапы развития генетики. Вклад белорусских ученых в развитие генетики.

Наследственность — это свойство живых систем передавать из поколения в поколение особенности морфологии, функции и индивидуального развития в определенных условиях среды.
Изменчивость — это способность дочерних организмов отличаться
от родительских форм морфологическими и физиологическими признаками и особенностями индивидуального развития.
Наследование — это способ передачи генетической информации через половые клетки при половом размножении или через соматические —
при бесполом. Материальной основой наследования являются яйцеклетка
и сперматозоид или соматическая клетка.
Наследуемость — это степень соотношения наследственности и изменчивости.
Ген — это единица наследственности и изменчивости.это участок молекулы ДНК, несущий инф. О синтезе полипептида или нукл. К-ты

Генотип-Набор генов организма, которые он получает от своих родителей

Геномом- гаплоидный набор генов
фенотип- Совокупность всех внешних и внутренних признаков организма -а отдельный признак — феном.

1) хранение генетической информации;
2) передача генетической информации;
3) реализация генетической информации (использование ее в конкретных признаках развивающегося организма под влиянием внешней среды);
4) изменение генетической информации (типы и причины изменений,
механизмы).

Первый этап развития генетики — 1900–1912 гг. С 1900 г. — переоткрытие законов Г. Менделя учеными Х. Де Фризом, К. Корренсом, Э. Чермаком. Признание законов Г. Менделя.
Второй этап 1912–1925 гг. — создание хромосомной теории Т. Моргана. Третий этап 1925–1940 гг. — открытие искусственного мутагенеза и
генетических процессов эволюции.
Четвертый этап 1940–1953 гг. — исследования по генному контролю
физиологических и биохимических процессов.
Пятый этап с 1953 г. и по настоящее время — развитие молекулярной
биологии.

Классификация генов (структурные, синтеза РНК, регуляторные, модификаторы). Генный уровень организации наследственного материала у прокариот: строение гена; экспрессия генов в процессе биосинтеза белка (гипотеза Ф. Жакоба и Ж. Моно).

По функциям гены классифицируют на следующие:

1. Структурные гены содержат информацию о структурных белках, белках-ферментах, гистонах и о последовательности нуклеотидов в разных видах РНК.

2. Функциональные гены оказывают влияние на работу структурных генов. Функциональными являются гены-модуляторы и гены-регуляторы. Гены-модуляторы — это ингибиторы, интенсификаторы, модификаторы. Они усиливают, ослабляют или изменяют работу структурных генов. Регулируют работу структурных генов гены-регуляторы и гены-операторы.

 

По месту действия гены подразделяют на 3 группы:

1. Функционирующие во всех клетках (гены, кодирующие ферменты энергетического обмена).

2. Функционирующие в клетках одной ткани (детерминирующие синтез белка миозина в мышечной ткани).

3. Специфичные для одного типа клеток (гены гемоглобина в незрелых эритроцитах)

 

Ген дискретен

Бензер исследовал тонкую стр-ру генов фага Т4 кишечной палочки.

*Мутон – минимальная единица мутации (р-р равен паре нуклеотидов)

*Рекон – минимальная единица рекомбинации (р-р равен паре нуклеотидов)

1944 – гипотеза Дж. Бидла и Э. Татума
«Один ген- один фермент»

Современная гипотеза: «Один ген – один белок, или один полипепид»

Но сейчас она недостаточно современна, т.к. известно, что существуют белки, которые кодируются генами, распределенными вдоль всего генома. Молекула ДНК выполняет различные функции. В ней имеются нуклеотидные послед-ти не только несущие генетическую информацию, но и контролирующие проявление (экспрессию) генов и их репликацию.

Ф. Жакоб, Ж. Моно (1961) – изучали генетические механизмы экспрессии генов у микроорганизмов.
Положение их учения состоит в том, что в ДНК имеется 2 типа генов: структурные гены (послд-ти их нуклеотидов кодируют стр-ру синтезируемых клеткой макромолекул: полипептидов, белков, рРНК, тРНК) и регуляторные, или акцепторные, гены (послед-ти их нуклеотидов не выполняют кодирующей функции, но с помощью присоединенных к ним разных белковых факторов управляют работой стр-рных генов)

*Оперон – единица генетической регуляции в виде одного или нескольких стр-рных генов, расположенных в бактериальной хромосоме рядом с группой регуляторных генов.

Строение оперона:
1. Акцепторный участок – начало
2. Сар - белок – присоединяется к акцепторному участку
- активизирует катаболические гены
- с помощью него РНК-полимераза начинает транскрипцию
- предварительно активируется циклическим АМФ (находится в клетке)
3. Промотор – последовательность нуклеотидных пар, опознаваемая РНК-полимеразой, которая прикрепляется к промотору и затем продвигается вдоль оперона, транскрибируя его.
4. Оператор – состоит из 21 пары нуклеотидов.
- с ним может связываться особый тормозящий транскрипцию белковый фактор – регуляторный белок à регулирует работу оперона
5. Терминатор – небольшой участок ДНК, служащий стоп-сигналом
- прекращает продвижение РНК-полимеразы и транскрипцию оперона
6. Белок, кодируемый геном-регулятором –