Genetička definicija nasljednosti i varijabilnosti. Naslednost i varijabilnost - svojstva organizma. Osnovni zakoni nasleđivanja karaktera. b) Proučavanje nasljednih fenomena
Glavni termini i koncepti koji se provjeravaju u ispitnom radu: alelni geni, analiziranje parenja, interakcija gena, gen, genotip, heterozigotnost, hipoteza o čistoći gamete, homozigotnost, dihibridni prelaz, zakoni G. Mendela, kvantitativni atributi, prelazimo, letimo, multiple alleles, monohybrid cross, nezavisno nasleđivanje, nepotpuna dominacija, pravilo uniformnosti, razdvajanje, fenotip, citološka osnova zakona Mendela.
Dakle, ljudska krvna grupa ovisi o tipu prisutnih gena, na primjer, krvna grupa A ima sljedeće tipove gena. Homologni hromozomi: par odgovarajućih hromozoma istog oblika i veličine, po jedan od svakog roditelja. Autosomi i polni hromozomi: identični kromosomski parovi se nazivaju autosomi. Kromosomske lozinke koje se razlikuju nazivaju se seksualni hromozomi.
Prirodna selekcija: prirodna selekcija je jedan od glavnih mehanizama evolucije, zajedno sa mutacijom, migracijom i genetskim driftom. Prirodna selekcija podrazumeva uslove životne sredine koji preovlađuju oko organizma, protiv kojih se organizam dalje prilagođava, raste i reprodukuje. To dovodi do promjene u sastavu gena u populaciji, što također uzrokuje evoluciju. Dakle, može se reći da prirodna selekcija dovodi do adaptacije u populaciji kako bi se bolje uklopila njihova okolina.
Genetika - znanost o nasljednosti i varijabilnosti organizama. Ova dva svojstva su neraskidivo povezana jedan s drugim, iako imaju suprotan smjer. Nasljednost uključuje očuvanje informacija, a promjenjivost ovih informacija se mijenja. Heredity - ovo je svojstvo tela da ponovi svoje generacije i karakteristike svog razvoja među generacijama. Varijabilnost je svojstvo organizama da promene svoje karakteristike pod uticajem spoljašnje ili unutrašnje sredine, kao i zbog novih genetskih kombinacija koje se javljaju tokom seksualne reprodukcije. Uloga varijabilnosti leži u činjenici da ona "snabdeva" nove genetske kombinacije izložene prirodnoj selekciji, a naslednost zadržava ove kombinacije.
Dakle, prirodna selekcija direktne evolucije u populaciji određene vrste. Fosili informacija koje pružaju o evoluciji: fosilni ostaci drevnih oblika života, koji su nekako sačuvani u slojevima zemlje, snijega ili ulja.
Oni pokazuju da bivši oblici života danas ne postoje. koji pokazuju da se živi oblici stalno mijenjaju. Koriste se da bi pogodili vreme kada je određeni organizam postojao na Zemlji. To se radi putem datiranja ugljika. . Genetski drift: Promjena u učestalosti određenih gena u populaciji koja pruža raznolikost bez prednosti preživljavanja naziva se genetski drift.
Glavni genetski koncepti uključuju sljedeće:
Gene - dio molekule DNK u kojoj se kodira informacija o sekvenci aminokiselina u jednom molekulu proteina.
Allele - par gena odgovornih za alternativnu (različitu) manifestaciju iste osobine. Na primjer, dva alelna gena smještena u identičnim lokusima (mjestima) homolognih kromosoma su odgovorna za boju očiju. Samo jedan od njih može biti odgovoran za razvoj smeđeg laza, a drugi za razvoj plave oči. U slučaju kada su oba gena odgovorna za identičan razvoj osobine, oni govore o tome homozygous na toj osnovi. Ako alelni geni određuju drugačiji razvoj osobina, pričajte o tome heterozygous telo.
Različiti načini na koje pojedinci sa specifičnom osobinom mogu povećati populaciju: razlike u populaciji su odgovorne za raznolikost, kao što su boja očiju, kosa i oblik ušne školjke. To je zbog geografske ili reproduktivne izolacije. To dovodi do promjene u učestalosti gena u određenoj populaciji. Migracija, koja dovodi do protoka gena ui van populacije. Mutacija uzrokovana posebnim tipom medija. Stečeni atributi zbog specifičnog tipa okruženja.
Uvod u genetiku
Karakteristike koje su zajedničke različitim vrstama živih organizama su dokaz u korist evolucije. Evolucija: Evolucija se može definisati kao prirodan spor, kontinuiran i nepovratan proces promjene. Postepena promjena živih organizama iz već postojećih organizama od samog početka života naziva se organska evolucija. Dok se postepena promena elemenata iz jednog oblika u drugi tokom vremena naziva neorganska evolucija, tj.
Alelni geni mogu biti dominantan suzbijanje alternativnog gena, i recesivan potisnuti.
Telo gena se zove genotip ovog organizma. Genotip organizma je opisan riječima - "homozigotnim" ili "heterozigotnim". Međutim, ne pojavljuju se svi geni. Skup vanjskih obilježja organizma naziva se njegov fenotip. Smeđooki, puni, visoki je način opisivanja fenotipa organizma. Oni takođe govore o dominantnom ili recesivnom fenotipu.
Nasleđene osobine: to su osobine koje se prenose iz generacije u generaciju kroz određene gene. Stečena svojstva: to su osobine koje tijelo dobija tokom svog života, na primjer, uklanjanje repa ne može promijeniti gene germinativnih stanica miševa, tako da se ne mogu prenijeti na sljedeću generaciju.
To se dešava kada se različite populacije iste vrste razvijaju u različitim pravcima. Kako je specijacija? To dovodi do pojave novih vrsta. . Procena starosti fosila: Postoje 2 metode. Relativna metoda: kada se kopaju fosili koji su bliže površini, kasnije od fosila pronađenih u dubljim slojevima. Fosili za upoznavanje: To se postiže otkrivanjem odnosa različitih izotopa istog elementa u fosilnom materijalu. Neke vrlo heterogene strukture se pojavljuju iz zajedničkog predaka, na primjer, divlji kupus je uzgajan kao biljka hrane, i mnogo različitih vrsta povrća nastalo je selekcijom u protekle dvije tisuće godina. Odabir vrlo male udaljenosti između lišća doveo je do kupusa koje jedemo, Izbor za hvatanje razvoja cvijeta uzrokovanog brokulom, izbor za sterilne cvjetove je potaknuo cvjetaču. Izbor za velike listove izazvao je pojavu lisnatog kupusa. To sugeriše da ako se ovi izbori ne ispune, onda će biti samo divlji kupus.
- Ali kasnije mogu biti korisne za let.
- Neke teške ptice i gmizavci također imaju perje, ali ne lete.
- Izbor za otečene dijelove je doveo do pojave kelrabi.
Genetika proučava obrasce nasleđivanja karaktera. Glavni metod genetike je hibridološka metoda ili križanje. Ovaj metod je razvio austrijski naučnik Gregor Mendel 1865. godine.
Razvoj genetike doveo je do razvoja mnogih naučnih oblasti i, iznad svega, evolucione teorije, uzgoja biljaka i životinja, medicine, biotehnologije, farmakologije itd.
Tokom normalne mejoze, svaka od njih se dobija
Krila ptica i kitovih peraja. Sličnosti u osnovnoj strukturi organa u različitim organizmima, indiferentne grupe ukazuju na zajednički pedigre. Slični organi su organi koji izgledaju isto, jer obavljaju istu funkciju, ali nemaju isto poreklo i osnovnu strukturu. na primer, krila ptica i krila insekata. Riba i peraje kitova.
Ostale karakteristike su rezultat interakcije pojedinaca sa okolinom, koje mogu varirati od prehrane do treninga. Različiti organizmi se mijenjaju ovisno o tome kako izgledaju i funkcioniraju, jer imaju različite naslijeđene informacije.
Na prijelazu XX i XXI vijeka, ljudski genom je dekodiran. Naučnici su bili zapanjeni što imamo samo 35.000 gena, a ne 100.000, kao što smo ranije mislili. Okrugli crv ima 19 hiljada gena, senf ima 25 hiljada, a razlike između ljudi i šimpanza čine 1% gena, a one sa mišem 10%. Čovek je nasledio i gene koji su stari 3 milijarde godina i relativno mladi geni.
Shvatite da druge karakteristike mogu nastati kao rezultat interakcije sa okolinom, odnosno dostupnih proizvoda, vremena, interakcija sa drugim organizmima. Shvatite da organizmi izgledaju i ponašaju se drugačije jer imaju različite nasleđene karakteristike. Shvatite da karakteristike tijela mogu biti pogođene okolinom, odnosno dostupnosti hrane i vode i klimatskim promjenama. Možete li zamisliti karakteristike koje mogu biti pogođene i nasljeđivanjem i okolinom?
- Shvatite da su mnoge karakteristike organizama nasleđene od roditelja.
- Shvatite to.
- Koje karakteristike organizama nasleđuju od roditelja?
- Na koje karakteristike može utjecati njihova okolina?
- Zašto se jedan organizam iste vrste razlikuje od drugog?
- Kako karakteristike tijela mogu utjecati na njihovu okolinu?
Šta daje nauci čitanje genoma? Pre svega, ovo znanje nam omogućava da namerno sprovodimo genetska istraživanja kako bismo identifikovali patološke i neophodne, korisne gene. Naučnici ne ostavljaju nikakvu nadu za izlečenje ljudi od takvih bolesti kao što su rak i AIDS, dijabetes, itd. Oni takođe ne ostavljaju nadu za prevazilaženje dotrajale starosti, prerane smrtnosti i mnogih drugih bolesti čovečanstva.
Pitanje brainstorming sesije: koje su karakteristike nasleđene, da li ih stvara okruženje ili oboje? Podijelite učenike u grupe od 3. Zamolite učenike da kreiraju listu o tome koje su osobine naslijeđene, kreirane od strane okoline ili oboje. Pročitajte o nasleđenim i ekološkim osobinama i karakteristikama.
Glavne faze DNK dijagnostike
Prilagođavanje je ilustriralo istoriju genetike - kako su životinje pripitomljene.Istorija genetike - kako su divlje biljke pripitomljene genetskim otkrićima Gregora Mendela sa graškom. Adaptacija - šta je to? . Zamolite učenike da naprave model naslijeđenih osobina i znakova vezanih za okoliš. Oni mogu nacrtati model ili ga kreirati koristeći fotografije koje nađu na internetu.
Obrasci nasljednosti, njihova citološka osnova. Mono– i hibridni prelaz. Obrasci nasleđivanja koje je ustanovio G. Mendel. Povezano nasleđivanje karaktera, poremećaj povezanosti gena. Zakoni T. Morgan. Hromozomska teorija nasljednosti. Genetics floor. Nasljeđivanje osobina povezanih sa spolom. Genotip kao kompletan sistem. Razvoj znanja o genotipu. Ljudski genom. Interakcija gena. Rešenje genetski zadaci. Crossing mapping. Zakoni G. Mendela i njihova citološka osnova
Osnovni genetski termini i koncepti
Procena: osobine i karakteristike - kritičko mišljenje. Eksperimenti, aktivnosti, modeliranje, multimedija. Upit povezan sa naslijeđenim osobinama. Genetska aktivnost - kreirajte djecu. Generalizacija znanja - snažno razumijevanje. Ostale karakteristike mogu nastati kao rezultat interakcije sa okolinom. Neke karakteristike mogu biti rezultat i nasljeđivanja i interakcije sa okolinom. Organizmi izgledaju i ponašaju se drugačije, jer imaju različite nasleđene karakteristike. Okolina može uticati na karakteristike tijela. . Sledeća generacija naučnih standarda je 3. stepen.
Termini i koncepti testirani u ispitnom radu: alela, test križ, gena, genotip, heterozigot, hipoteza čistoće gameta, homozigotnost, dihybrid križ, Mendel zakoni, monohybrid križ, Morgan jedinica, nasljednost, nezavisni nasljedstva, nepotpuna dominacija, vladavina uniformnosti, cijepanje, fenotip, teorija hromozomska nasleđa, citološke baze Mendelovim zakonima.
Okruženje takođe utiče na osobine koje telo razvija. Nauka i tehnologija. Analiza i interpretacija podataka. Analiza podataka dobijenih u 3-5 je zasnovana na iskustvu K-2 i kreće se ka uvođenju kvantitativnih pristupa prikupljanju podataka i provođenju brojnih testova kvalitativnih zapažanja. Analizirati i interpretirati podatke kako bi razumjeli značenje fenomena, koristeći logičko zaključivanje.
Genetske informacije; svojstva
Izgradnja objašnjenja i projektnih rješenja. Koristite dokaze za objašnjenje. Sličnosti i razlike u obrascima mogu se koristiti za sortiranje i klasifikaciju prirodnih fenomena. Odnosi uzroka i posljedica se redovno identificiraju i koriste za objašnjenje promjena.
Uspjeh rada Gregora Mendela posljedica je činjenice da je ispravno odabrao predmet istraživanja i slijedio principe koji su postali osnova hibridološke metode:
1. Predmet istraživanja su biljke graška koje pripadaju istoj vrsti.
2. Iskusne biljke su se jasno razlikovale po svojim karakteristikama - visoko - nisko, sa žutim i zelenim sjemenkama, s glatkim i naboranim sjemenkama.
Učenici koji pokazuju razumevanje mogu. Stvorite mjerne podatke mjerenjem dužina pomoću ravnala, označenih polovinama i četvrtinama inča. Prikazati podatke crtanjem linijskog grafikona, gdje je horizontalna skala označena u odgovarajućim jedinicama - cijeli brojevi, polovice ili četvrtine. Kada istražujete informacije, morate dati vezu. Veza sa sajtovima razlikuje se od navođenja knjiga, časopisa i časopisa.
Prezime autora, ime. "Naslov: dijelovi podnaslova web stranice, ako je potrebno." Naslov: Podnaslov: dio stranice, ako je potrebno. Dodatne značajne opisne informacije. Datum elektronske publikacije ili neki drugi datum, na primjer Last Updated.
3. Prva generacija originala roditeljski oblici uvek je bilo isto. Visoki roditelji su dali visoko potomstvo, a niski roditelji dali biljkama mali rast. Tako su izvorne sorte bile takozvane "čiste linije".
4. G. Mendel je izveo kvantitativni prikaz potomaka druge i narednih generacija, u kojima je u likovima uočena podjela.
Evo primera citiranja ove stranice.
Sjeverna dlakava vombata. Kakva je generalna povezanost ovih životinja? Svi su ugroženi australski tobolčari, i svi pate od nedostatka genetske varijacije. Upravo ovaj nedostatak varijacija doprinosi njihovom potencijalnom izumiranju.
Genetski „zdrava“ populacija je definisana kao da ima veliki broj genetička varijacija. Informacije za svaku od karakteristika organizma se prenose na gen, ali gen može imati različitih oblika. Poznati su kao aleli, a veliki raspon alela dovodi do širokog spektra genetskih "varijanti" ili genetskih "mogućnosti".
Zakoni G. Mendela opisuju prirodu nasleđivanja pojedinih osobina tokom nekoliko generacija.
Prvi zakon Mendela ili pravilo uniformnosti.Zakon je izveden na osnovu statističkih podataka dobijenih od G. Mendela prilikom prelaska različitih sorti graška, koji su imali jasne alternativne razlike u sljedećim karakteristikama:
Organizacija medicinskih i genetskih usluga
Sa velikim brojem genetskih promena, prirodna selekcija je sposobna da deluje tako što menja učestalost pojedinačnih alela kao odgovor na uslove okoline. Aleli koji osiguravaju preživljavanje za povećanje populacije u učestalosti, dok oni koji proizvode selektivni deficit opadaju ili su potpuno izgubljeni od populacije.
C) Molekularne studije
Efekat prirodne selekcije koja djeluje na populaciju može se promatrati fenotipski znaci. Poznati primer postoji u moljcima paprika. U početku je većina papričkih leptira pokazivala svetlu boju i bila dobro kamuflirana na blago obojenim stablima i lišajima na kojima su se odmarali.
- oblik sjemena (okrugli / neokrugli);
- boja sjemena (žuta / zelena);
- ljuštenje sjemena (glatko / naborano), itd.
Mendel je prilikom ukrštanja biljaka sa žutim i zelenim sjemenkama otkrio da svi hibridi prve generacije imaju žuto sjeme. On je ovaj znak nazvao dominantnom. Znak koji određuje zelenu boju semena nazvan je recesivan (povlačenje, depresivno).
Budući da ispitni rad zahtijeva od studenata da pravilno formiraju evidenciju pri rješavanju genetskih problema, onda ćemo pokazati primjer takvog zapisa.
1. Na osnovu dobijenih rezultata i njihove analize, Mendel je formulisao svoje prvi zakon . Pri prelasku homozigotni pojedinci razlikuju se u jednom ili više parova alternativni znakovisvi hibridi prve generacije će se ispostaviti da su uniformni i slični roditeljima sa ovim karakteristikama. dominantan.
U slučaju nepotpuna dominacija samo 25% pojedinaca je fenotipski slično roditelju s dominantnom osobinom, a 25% pojedinaca će biti slično recesivnom u fen-tipu roditelja. Preostalih 50% heterozigota će se fenotipski razlikovati od njih. Na primjer, iz crvenih cvjetova i belocvetkovih biljaka lavljeg ždrijela u potomstvu od 25% pojedinaca je crveno, 25% bijelo, a 50% ružičasto.
2. Identificirati heterozigotnost pojedinca za specifičan alel, tj. prisustvo recesivni gen u genotipu analizirajući križeve . Za ovo, osoba sa dominantnom osobinom (AA? Ili Aa?) Je križana sa individualnim homozigotnim za recesivni alel. U slučaju heterozigotnosti pojedinca sa dominantnom osobinom, podela u potomstvu će biti 1: 1
AA × aa → 100% Aa
Aa × aa → 50% Aa i 50% aa
Drugi Mendelov zakon ili zakon razdvajanja.Prilikom prelaska heterozigotnih hibrida prve generacije među sobom, druga generacija otkriva razdvajanje prema ovoj osobini. Ovo cepanje je statističke prirode: 3: 1 fenotipom i 1: 2: 1 genotipom. U slučaju križanja oblika sa žutim i zelenim sjemenkama u skladu s drugim zakonom Mendela, dobiveni su sljedeći rezultati križanja.
Semena se pojavljuju sa žutom i zelenom bojom.
Treći zakon Mendela ili Zakon nezavisno nasleđivanje na dibibridnom (polihibridnom) križanju.Ovaj zakon je izveden na osnovu analize rezultata dobijenih ukrštanjem pojedinaca koji se razlikuju u dva para alternativnih osobina. Na primjer: biljka koja daje žuta, glatka sjemenje je prekriženo biljkom koja daje zeleno, naborane sjemenke .
Za daljnje snimanje koristi se mreža Punnett:
U drugoj generaciji, 4 fenotipova se mogu pojaviti u odnosu 9: 3: 3: 1 i 9 genotipova.
Kao rezultat analize, ispostavilo se da se geni različitih alelnih parova i njihovi odgovarajući znakovi prenose nezavisno jedan od drugog. Ovaj zakon je pošten:
- za diploidne organizme;
- za gene koji se nalaze u različitim homolognim hromozomima;
- sa nezavisnom divergencijom homolognih hromozoma u mejozi i njihovoj slučajnoj kombinaciji tokom oplodnje.
Ovi uslovi su citološka osnova hibridnog hibrida.
Isti obrasci se primjenjuju i na polirenje.
U Mendelovim eksperimentima ustanovljena je diskretnost (diskontinuitet) nasljednog materijala, što je kasnije dovelo do otkrivanja gena kao elementarnih materijalnih nosilaca nasljedne informacije.
U skladu sa hipotezom o čistoći gamete, samo jedan od homolognih hromozoma datog para se normalno nalazi u spermiji ili jajnoj ćeliji. Zato je prilikom oplodnje obnovljen diploidni skup hromozoma ovog organizma. Cleavage - Ovo je rezultat slučajne kombinacije gameta koje nose različite alele.
Budući da su događaji slučajni, uzorak je statistički, tj. određen je velikim brojem jednako vjerovatnih događaja - susreti gameta koji nose različite (ili identične) alternativne gene.
PRIMJERI POSLA
Genetika je biološka znanost o nasljednosti i varijabilnosti organizama i njihovim metodama upravljanja.
Genetika se s pravom može smatrati jednim od najvažnijih područja biologije. To je naučna osnova za razvoj praktičnih metoda uzgoja, tj. stvaranje novih vrsta životinja, biljnih vrsta, kultura mikroorganizama sa karakteristikama koje su potrebne čovjeku.
Tokom milenijuma, ljudi su koristili genetske metode za poboljšanje domaćih životinja i kultivisanih biljaka, ne znajući mehanizme na kojima se temelje ove metode. Sudeći po raznim arheološkim podacima, pre 6000 godina, ljudi su shvatili da se neki fizički znaci mogu prenositi iz generacije u generaciju. Odabirom određenih organizama iz prirodnih populacija i međusobnim ukrštanjem, čovjek je stvorio poboljšane sorte biljaka i pasmina životinja koje su imale potrebna svojstva.
Elementarne diskretne jedinice nasljednosti i varijacije su geni.
Otac genetike smatra se češkim monahom Gregorom Mendelom. Bio je nastavnik fizike i nauke u običnoj srednjoj školi, a svo slobodno vrijeme posvećeno je gajenju biljaka u vrtu manastira. Mendel je to učinio ne od gastronomskih interesa, već od proučavanja uzoraka nasleđivanja likova. Eksperimenti na hibridizaciji biljaka izvršeni su pre Mendela, ali nijedan od njegovih prethodnika nije pokušao da nekako analizira njihove rezultate.
Mendel je uzeo semena graška sa ljubičastim cvijećem i sjemenkama sorte čiji su cvjetovi bili bijeli. Kada su biljke izrasle iz njih i procvetale, uklonio je praškove iz ljubičastog cvijeta i prebacio pelud bijelog cvijeta na svoj pištolj. U dogledno vreme, formirano je seme koje je Mendel ponovo zasadio u svom vrtu sledećeg proleća. Uskoro su se pojavile nove biljke. Rezultat je nadmašio sva očekivanja: biljke su bile sa ljubičastim cvijećem, među njima nije bilo niti jedne bijele boje. Mendel je ponovio svoje eksperimente, ali rezultat je bio isti. Dakle, hibridi uvijek dobijaju jedan od roditeljskih znakova.
Najvažniji rezultat Mendelovih eksperimenata: kod hibrida dobijenih od ukrštanja biljaka sa različitim osobinama, ne dolazi do rastvaranja osobina, a jedna osobina (jača, ili, kako je Mendel nazvao, dominantna) potiskuje drugo (slabije ili recesivno).
Ali Mendel nije stao tamo. Uzeo je i ukrstio se među biljnim biljkama dobivenim iz ovog eksperimenta. Kao rezultat toga, iz pupoljaka su se pojavili ljubičasti i bijeli cvjetovi. Znak bele boje, koji je nestao nakon prvog prelaza, ponovo se ispoljio. Najzanimljivija je bila činjenica da je bilo točno 3 puta više biljaka sa ljubičastim cvijećem nego s bijelim.
Slični rezultati dobiveni su u još četiri eksperimenta, au svim slučajevima omjer dominantnog i recesivni simptomi nakon drugog prelaska u proseku 3: 1
Znanje koje je posedovao Mendel bilo je beznačajno, ali njegovi zaključci su bili daleko ispred svog vremena. Mendel je napravio pretpostavku, koja je ubrzo postala najvažnija od njih otkrivenih zakona. On dolazi do zaključka da polne ćelije (gamete) nose samo jednu izradu svakog od znakova i čiste su od drugih oblika istog znaka. Ovaj zakon se zove zakon čistoće gameta, koji ni sada nije izgubio svoje značenje. Proučavanje nasleđa je odavno povezano sa prikazom njegove korpuskularne prirode. Godine 1866. Mendel je sugerirao da su karakteristike organizama određene naslijeđenim jedinicama koje je nazvao "elementima". Kasnije su se zvali “faktori” i, konačno, geni; Pokazalo se da se geni nalaze u hromozomima, sa kojima se prenose iz generacije u generaciju.
Uprkos činjenici da je mnogo već poznato o hromozomima i strukturi DNK, vrlo je teško definirati gen, do sada su formulirane samo tri moguće definicije gena:
a) gen kao jedinica rekombinacije.
Na osnovu njegovog rada na konstrukciji hromozomskih mapa Drosophile, Morgan je pretpostavio da je gen najmanji region hromozoma koji se može odvojiti od susednih regiona kao rezultat prelaza. Prema ovoj definiciji, gen je velika jedinica, specifična regija kromosoma koja određuje određenu karakteristiku organizma;
b) gen kao jedinica mutacije.
Kao rezultat proučavanja prirode mutacija, utvrđeno je da se promjene u znakovima javljaju kao rezultat slučajnih spontanih promjena u strukturi kromosoma, u baznoj sekvenci ili čak u jednoj bazi. U tom smislu, moglo bi se reći da je gen jedan par komplementarnih baza u nukleotidnoj DNA sekvenci, tj. najmanji hromozom koji može proći kroz mutaciju.
c) gen kao funkcijsku jedinicu.
Pošto je poznato da strukturne, fiziološke i biohemijske karakteristike organizama zavise od gena, predloženo je da se gen odredi kao najmanja kromosomska regija odgovorna za sintezu određenog proizvoda.
Ali, kao što se često dešava u nauci, istraživanje, koje bi moglo značiti rođenje novog pravca u biologiji, zaboravljeno je već nekoliko decenija. Prava istorija genetike počela je 1900. godine, kada su naučnici ponovo otkrili obrasce koje je otkrio Mendel. Tri botaničara, Holanđanin Hugo de Vries, Nemac K. Correns i austrijski K. Čermak, proučavali su obrasce nasleđivanja likova kada su se prešli.
De Vries je istraživao enoteru, mak i drogu i otkrio zakon znakova razdvajanja kod hibrida. Corrance je otkrio isti zakon razdvajanja, ali samo na kukuruz, a Chermak - na grašak. Zatim su naučnici odlučili da proučavaju svetsku literaturu o ovim pitanjima i naišli su na studiju Mendela. Ispostavilo se da nisu otkrili ništa novo, štaviše, Mendelovi zaključci su bili dublji od njihovih.
Mendellova slava se odmah proširila. Bilo je odmah mnogo sljedbenika širom sveta koji su ponovili njegovo iskustvo na različitim objektima. U naučnoj upotrebi, pojavio se čak i poseban izraz - "znakovi mendeliranja" - to jest, znakovi koji se pridržavaju Mendelovim zakonima.
Genetika kao nauka rješava sljedeće zadatke: proučava metode čuvanja genetičkih informacija iz različitih organizama (virusa, bakterija, biljaka, životinja i ljudi) i njihovih nosača materijala; analizira načine prenošenja nasljednih informacija iz jedne generacije ćelija i organizama u drugu; identifikuje mehanizme i obrasce primjene genetskih informacija u procesu individualnog razvoja i utjecaja na njih okolišnih uvjeta; proučava zakone i mehanizme varijabilnosti i njegovu ulogu u evolucijskom procesu; traži načine za ispravljanje oštećene genetske informacije.
Rješavanje problema korištenjem različitih metoda istraživanja.
1. Metoda hibridološke analize. To vam omogućava da identifikujete obrasce nasleđivanja individualnih karakteristika tokom seksualne reprodukcije organizama.
2. Citogenetička metoda omogućava istraživanje kariotipa tjelesnih stanica i identifikaciju genomskih i kromosomskih mutacija.
3. Genealoška metoda uključuje proučavanje genealogije životinja i ljudi i omogućava vam da odredite vrstu nasleđa određene osobine, zigotičnost organizama i verovatnoću znakova u budućim generacijama.
4. Metoda blizanaca zasniva se na proučavanju manifestacije znakova kod identičnih i dvuyaytsev blizanaca. Omogućava vam da identifikujete ulogu nasleđa i spoljašnjeg okruženja u formiranju specifičnih karakteristika.