1.

Генетика, как самостоятельная наука выделилась из биологии в 1900 году. Термин генетика введён в 1906 году. Генетика - наука об изменчивости и наследственности. Задачи: 1. Изучение наследственных аномалий. 2. Разработка методов выявления гетерозиготных носителей наследственных аномалий. 3. Контролирование (мониторинг) распространения вредных генов в популяциях. 4. Цитогенетический анализ животных в связи с заболеваниями. 5. Изучение генетики иммунитета. 6. Изучение генетики патогенности и вирулентности микроорганизмов, а также взаимодействие микро - и макроорганизмов. 7. Изучение болезней с наследственным предрасположением. 8. Изучение влияния вредных экологических веществ на наследственный аппарат животных. 9. Создание устойчивых к болезням, с низким генетическим грузом и приспособленных к определенным условиям среды стад, линий, типов, пород.

Селе́кция — наука о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов. В связи с развитием генетики, селекция получила новый импульс к развитию. Генная инженерия позволяет подвергать организмы целенаправленной модификации. Окончательно производится уже отбор лучших, но среди искусственно созданных генотипов.

Селекция как наука оформилась лишь в последние десятилетия. Навыки, знания и конкретный опыт переходили от поколения к поколению. Только Дарвину удалось обобщить весь этот огромный и разрозненный опыт прошлого, выдвинув идею естественного и искусственного отбора как основного фактора эволюции наряду с наследственностью и изменчивостью.

В развитии генетики можно выделить 3 этапа: 1. (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). 2. (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. 3. (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). Большой вклад в развитие генетики внесли отечественные учёные. 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.

2.

В современной генетике выделяют следующие основные разделы:Цитогене́тика — раздел генетики, изучающий закономерности наследственности во взаимосвязи со строением и функциями органоидов, в особенности хромосом. Методы цитогенетики включают в себя анализ G-бэндинга, флуоресцентную in situ гибридизацию, сравнительную геномную гибридизацию и другие. Часто задачей цитогенетического анализа является определение патологического кариотипа.

Молекулярная генетика — отрасль генетики, изучающая закономерности, которым подчиняются генетические процессы на молекулярном уровне. Важнейшее свойство живого — наследственность, т.е. способность сохранять из поколения в поколение относительно неизменными основные черты строения, обмена веществ и характер ответа на воздействие факторов окружающей среды, обеспечивается функционированием в клетках всех живых организмов особых молекул, одни из которых сохраняют генетическую запись и передают ее от родителей к потомкам, другие участвуют в реализации генетической программы в процессе жизни организма. Открытие этих молекул, изучение их структуры и закономерностей функционирования стало возможным благодаря исследованию химического строения живых клеток. Важнейшими шагами стали расшифровка структуры ДНК, триплетного кода, описание механизмов биосинтеза белка, обнаружение рестриктаз и секвенирование ДНК.

Мутагенез — процесс возникновения наследственных изменений организма — мутаций. Редкое появление среди нормальных организмов измененных особей было известно давно. Однако научное описание явлений мутагенеза было сделано лишь в 1899 г. рус. ученым С. И. Коржинским и в 1900—1901 гг. голландским генетиком Г. де Фризом, который, в частности, ввел термины «мутация» (лат. изменение) и «мутагенез». Способность мутировать присуща всем формам жизни на Земле и лежит в основе фундаментального свойства живого — изменчивости. Сущность мутаций состоит в изменении структуры дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), являющейся носителем генетической информации . Мутации приводят к возникновению нового признака или изменению (утрате) старого. Различают спонтанный (возникающий в естественных условиях без четко регистрируемых внешних воздействий) и индуцированный (в результате искусственных воздействий) мутагенез.

Генетика развития растений (биология развития растений) —- частная отрасль генетики, изучающая особенности развития растений, гены, экспрессирующиеся и обеспечивающие нормальное формирование и функционирование тканей и органов растений. Генетика развития растений проводит свои исследования в следующих направлениях:

генетический контроль онтогенеза;

генетический контроль сигнальных путей;

генетические механизмы регуляции экспрессии генов;

генетические механизмы, контролирующие взаимодействия клеток и тканей.

Генетика животных, раздел генетики, изучающий наследственность и изменчивость преимущественно с.-х., а также домашних и диких животных. Основывается на общегенетических принципах и положениях и использует в основном такие методы общей генетики, как гибридологический, цитологический, популяционный, онтогенетический, математико-статистический, близнецовый и др. Чаще всего у животных наблюдается независимое наследование признаков, обусловленное большим числом хромосом. Основным методом изучения наследования признаков служит гибридологический анализ. Этот метод позволил выяснить характер наследования многих морфологических, физиологических и биохимических особенностей, часто зависящих только от одной или нескольких пар генов.

Гене́тика челове́ка — раздел генетики, изучающий закономерности наследования и изменчивости признаков у человека.

Генетика микроорганизмов_- раздел общей генетики , в котором объектом исследования служат бактерии, микроскопические грибы, актинофаги, вирусы животных и растений, бактериофаги и др. микроорганизмы.

Радиационная генетика — раздел генетики, изучающий влияние ионизирующих излучений на аппарат наследственности. После открытия в 1895 г. немецким физиком К. Рентгеном рентгеновского излучения и в 1896 г. француз физиком А. Беккерелем явления радиоактивности было начато исследование биологич. действия излучений. Уже в 1896 г. отечественный ученый И. Р. Тарханов сообщил о влиянии рентгеновского излучения на живые организмы. В начале 20 в. были получены данные о влиянии облучения на различные функции клеток и организмов (деление клеток, размножение, изменение форменных элементов крови и др.).

4.

Наследственность и изменчивость древесных растений

Генетика – это наука, которая изучает механизмы и закономерности наследственности и изменчивости организмов, а также методы управления этими процессами.

Наследственностью называют свойство организмов обеспечивать материальную и функциональную преемственность поколений, определенный план строения и характер их индивидуального развития, а также норму реакции на условия внешней среды (слайд №39).

Изменчивостью называют различия признаков и свойств между двумя или группой особей, предками и потомками одного и того же или разных видов растений и животных.

Наследственность и изменчивость изучается на разных уровнях организации живой материи: молекулярном, хромосомном, клеточном, организменном и популяционном. Первые уровни будут более подробно рассмотрены далее.

Что же касается организменного и популяционного уровня, то изучаемая на них изменчивость может быть разделена еще на несколько групп: метамерная изменчивость (различия отдельных частей организма), индивидуальная изменчивость (различия у отдельных особей), групповая, или внутрипопуляционная изменчивость (различия в группе особей одного вида), межпопуляционная изменчивость и надвидовая изменчивость.

При изучении изменчивости выделяют качественные и количественные признаки. К качественным признакам, по фенотипическому проявлению, можно отнести голубую или белую окраску цветков, опушенный или неопушенный лист, гладкую или трещиноватую кору и т.д. (хотя очень часто эти различия носят количественный характер), а на молекулярном уровне – различия в составе или расположении нуклеотидов в определенном месте (локусе) ДНК. К количественным признакам относят те, для определения которых необходимо производить измерения, взвешивания, подсчет и т.д. (длина и диаметр ствола, число семян в шишке, размеры и вес семян и др.). Например, при сравнении пирамидального и раскидистого сортов тополя различие между ними по форме кроны можно установить глазомерно. Но при сравнении двух пирамидальных сортов необходимо дать количественную характеристику признака, т.е. указать средний угол прикрепления скелетных ветвей, который определяет степень пирамидальности кроны.

По характеру изменения признаков различают прерывистую и непрерывную (клинальную) изменчивость. Эти типы изменчивости отмечают при рассмотрении признака во времени и пространстве. Примером прерывистой изменчивости во времени могут служить возрастные изменения светолюбия сосны обыкновенной. Примером прерывистой изменчивости в пространстве могут служить изменения, вызванные резким перепадом экологических и климатических условий, получившие название экологической и географической изменчивости. Так, отличаются растущие рядом сосны на болоте и по суходолу (экологическая изменчивость), а сосна обыкновенная из Беларуси отличается от сибирской сосны по морфологическим признакам и быстроте роста (географическая изменчивость). Непрерывную изменчивость можно наблюдать, например, на приросте запаса древесины в лесу. Непрерывно падает бонитет древостоя в одном и том же типе леса в направлении с юго-запада на северо-восток.

С.А. Мамаев предлагает делить изменчивость древесных растений на два типа: внутривидовую и внутриорганизменную, или эндогенную. Внутривидовая изменчивость подразделяется на несколько форм: индивидуальную, половую, хронографическую (сезонную и возрастную), экологическую, географическую и гибридогенную.

В зависимости от того передаются ли изменения потомству, изменчивость делят на две категории: наследственную (возникающую в результате мутаций и рекомбинаций) и ненаследственную, или модификационную.

5.