Genetická definícia dedičnosti a variability. Dedičnosť a variabilita - vlastnosti organizmu. Základné zákony dedičnosti znakov. b) Štúdium dedičných javov
Hlavné pojmy a pojmy, ktoré sú kontrolované v skúške: alelické gény, analýza párovania, génová interakcia, gén, genotyp, heterozygozita, hypotéza čistoty gamét, homozygotnosť, dihybridný kríž, G. Mendelove zákony, kvantitatívne atribúty, prekračovanie, lietanie, viac alel, monohybridné križovanie, nezávislé dedičstvo, nekompletná dominancia, pravidlo jednotnosti, rozdelenie, fenotyp, cytologický základ Mendelovho zákona.
Preto ľudská krvná skupina závisí od typu prítomných génov, napríklad krvná skupina A má nasledujúce typy génov. Homológne chromozómy: pár zodpovedajúcich chromozómov rovnakého tvaru a veľkosti, jeden z každého rodiča. Autozómy a pohlavné chromozómy: identické chromozomálne páry sa nazývajú autozómy. Chromozómové heslá, ktoré sa líšia, sa nazývajú pohlavné chromozómy.
Prírodný výber: prirodzený výber je jedným z hlavných mechanizmov vývoja spolu s mutáciou, migráciou a genetickým driftom. Prirodzený výber znamená okolité podmienky v okolí organizmu, proti ktorým sa organizmus prispôsobuje, rastie a ďalej rozmnožuje. To vedie k zmene zloženia génov v populácii, čo tiež spôsobuje vývoj. Možno teda povedať, že prirodzený výber vedie k adaptácii v populácii, aby sa lepšie prispôsobilo ich životnému prostrediu.
genetika - veda o dedičnosti a variabilite organizmov. Tieto dve vlastnosti sú navzájom neoddeliteľne spojené, aj keď majú opačný smer. Zdedenie zahŕňa uchovávanie informácií a zmeny týchto informácií sa menia. dedičnosť - je to vlastnosť organizmu opakovať svoje generácie a charakteristiky jeho vývoja medzi generáciami. Variabilita je vlastnosťou organizmov na zmenu ich vlastností pod vplyvom vonkajšieho alebo vnútorného prostredia, ako aj v dôsledku nových genetických kombinácií, ktoré sa vyskytujú počas sexuálnej reprodukcie. Úloha variability spočíva v tom, že "dodáva" nové genetické kombinácie vystavené prirodzenému výberu a dedičnosť tieto kombinácie zachováva.
Prirodzený výber priamej evolúcie v populácii určitého druhu. Fosília informácií, ktoré poskytujú ohľadne vývoja: fosílne pozostatky dávnych foriem života, ktoré sa nejako zachovali vo vrstvách zeme, snehu alebo oleja.
Ukazujú, že bývalé formy života dnes neexistujú. že živé formy sa neustále menia. Oni sú zvyknutí odhadnúť čas, kedy existoval určitý organizmus na Zemi. To sa robí pomocou datovania uhlíka. , Genetický drift: Zmena frekvencie určitých génov v populácii, ktorá poskytuje rozmanitosť bez akejkoľvek výhody prežitia, sa nazýva genetický drift.
Medzi hlavné genetické koncepcie patria:
gen - časť molekuly DNA, v ktorej je zakódovaná informácia o sekvencii aminokyselín v jednej molekule proteínu.
alela - pár génov zodpovedných za alternatívny (odlišný) prejav rovnakého znaku. Napríklad dva alelické gény umiestnené v rovnakých miestach homológnych chromozómov sú zodpovedné za farbu očí. Iba jeden z nich môže byť zodpovedný za vývoj hnedého lezu a druhý za vývoj modré oči, V prípade, že obidva gény sú zodpovedné za identický vývoj znaku, hovoria homozygotná na tomto základe. Ak alelické gény určujú iný vývoj vlastnosti, hovorte o tom heterozygotná telo.
Rôzne spôsoby, ako môžu jednotlivci s určitým znakom zvýšiť počet obyvateľov: rozdiely v populácii sú zodpovedné za rozmanitosť, ako je farba očí, vlasy a tvar ušného laloku. Je to spôsobené geografickou alebo reprodukčnou izoláciou. To vedie k zmene frekvencie génov v konkrétnej populácii. Migrácia, ktorá vedie k toku génov do a z obyvateľstva. Mutácia spôsobená špeciálnym typom média. Získané atribúty spôsobené špecifickým typom prostredia.
Úvod do genetiky
Charakteristiky, ktoré sú spoločné pre rôzne druhy živých organizmov, sú dôkazom v prospech vývoja. Evolúcia: Evolúcia môže byť definovaná ako prirodzený pomalý, spojitý a nezvratný proces zmeny. Postupná zmena živých organizmov od už existujúcich organizmov od samého začiatku života sa nazýva organická evolúcia. Zatiaľ čo postupná zmena prvkov z jednej formy na druhú v priebehu času sa nazýva anorganický vývoj, t.j.
Alely gény môžu byť dominantné potlačenie alternatívneho génu a ustupujúce Je potlačený.
Telo génov sa nazýva genotyp tohto organizmu. Genotyp organizmu je opísaný slovami - "homozygotný" alebo "heterozygotný". Nevidia sa však všetky gény. Súbor vonkajších znakov organizmu sa nazýva jeho fenotyp. Hnedý, plný, vysoký je spôsob, ako opísať fenotyp organizmu. Tiež hovoria o dominantnom alebo recesívnom fenotype.
Zdedené vlastnosti: ide o znaky, ktoré sa prenášajú z jednej generácie na druhú prostredníctvom určitých génov. Získané vlastnosti: sú to znaky, ktoré nadobudlo počas celého života tela, napríklad odstránenie chvosta nemôže zmeniť gény zárodočných buniek myší, takže ich nemožno preniesť na ďalšiu generáciu.
K tomu dochádza vtedy, keď sa rôzne populácie toho istého druhu vyvíjajú v rôznych smeroch. Ako je speciace? To vedie k vzniku nových druhov. , Odhad veku fosílie: Existujú 2 metódy. Relatívna metóda: pri kopaní fosílií, ktoré sú bližšie k povrchu, neskôr než fosílie nachádzajúce sa v hlbších vrstvách. Zoznamy fosílií: To sa vykonáva detekciou vzťahov rôznych izotopov toho istého prvku v fosílnom materiáli. Niektoré veľmi heterogénne štruktúry vychádzajú z bežného pôvodného návrhu, napríklad divoká kapusta bola pestovaná ako potravinárska rastlina a v posledných dvoch tisícoch rokov bola vytvorená veľa rôznych druhov zeleniny. Výber veľmi malých vzdialeností medzi listami viedol k kapustu, ktorú jeme, Výber na zastavenie vývoja kvetu spôsobil brokolica, voľba pre sterilné kvety vznikli karfiol. Výber veľkých listov spôsobil vzhľad listovej kapusty. To naznačuje, že ak tieto voľby nebudú splnené, bude tu len divoká kapusta.
- Ale neskôr môžu byť užitočné pre let.
- Niektoré ťažké vtáky a plazy majú tiež perie, ale nelejú.
- Voľba pre opuchnuté časti spôsobila vznik kohlrabu.
Genetika skúma vzory dedičnosti postáv. Hlavnou metódou genetiky je hybridná metóda alebo kríženie. Táto metóda bola vyvinutá rakúskym vedcom Gregorom Mendelom v roku 1865.
Rozvoj genetiky viedol k rozvoju mnohých vedeckých oblastí a predovšetkým evolučnej teórie, chovu rastlín a živočíchov, medicíny, biotechnológie, farmakológie atď.
Počas normálnej meiózy dostane každý gamét
Krídla vtákov a plutvy veľrýb. Podobnosti v základnej štruktúre orgánov v rôznych organizmoch, indiferentné skupiny naznačujú spoločný rodokmeň. Podobné orgány sú orgány, ktoré vyzerajú rovnako, pretože vykonávajú rovnakú funkciu, ale nemajú rovnaký pôvod a základnú štruktúru. napríklad krídla vtákov a krídla hmyzu. Ryby a veľryby.
Ďalšie charakteristiky sú výsledkom interakcie jednotlivcov s prostredím, ktoré sa môžu líšiť od stravovania po tréning. Rôzne organizmy sa menia v závislosti od toho, ako vyzerajú a fungujú, pretože majú rôzne zdedené informácie.
Na prelome XX a XXI storočí bol ľudský genóm dekódovaný. Vedci boli ohromení, že máme len 35 000 génov, nie 100 000, ako sme si mysleli predtým. Okrúhla červ má 19 000 génov, horčica má 25 000. Rozdiely medzi ľuďmi a šimpanzmi tvoria 1% génov a tie s myšou - 10%. Muž zdedil a gény, ktoré sú staré 3 miliardy rokov a relatívne mladé gény.
Pochopte, že v dôsledku interakcie s prostredím, to znamená, dostupných produktov, počasia, interakcií s inými organizmami, môžu vzniknúť ďalšie charakteristiky. Pochopte, že organizmy vyzerajú a správajú sa inak, pretože majú odlišné zdedené vlastnosti. Pochopte, že charakteristiky tela môžu byť ovplyvnené prostredím, to znamená dostupnosťou potravín a vody a zmenou klímy. Môžete si predstaviť vlastnosti, ktoré môžu byť ovplyvnené dedičstvom aj životným prostredím?
- Pochopte, že z rodičov sa zdedí mnohé vlastnosti organizmov.
- Pochopte, že niektoré.
- Aké vlastnosti organizmov zdedí rodičia?
- Aké vlastnosti môže ovplyvniť ich prostredie?
- Prečo sa jeden organizmus toho istého druhu líši od druhého?
- Ako môžu vlastnosti tela ovplyvňovať svoje prostredie?
Čo dáva vedu čítanie genómu? Po prvé, tieto vedomosti nám umožňujú cielene uskutočňovať genetické štúdie na identifikáciu oboch patologických a potrebných, užitočných génov. Vedci nenechávajú žiadnu nádej na vyliečenie ľudí z takých chorôb, ako je rakovina a AIDS, cukrovka atď. Nenechávajú nádej aj na prekonanie zhoršeného veku, predčasnej úmrtnosti a mnohých iných ľudských zlomov.
Otázka brainstormingu: aké charakteristiky sú zdedené, sú vytvorené prostredím alebo oboma? Rozdeľte študentov do skupín 3 Požiadajte študentov, aby vytvorili zoznam, ktorý z nich sa zdedí, vytvára prostredie alebo oboje. Prečítajte si o zdedených a ekologických vlastnostiach a vlastnostiach.
Hlavné etapy diagnostiky DNA
Adaptácia ilustrovala históriu genetiky - ako boli domestikované zvieratá. História genetiky - ako divoké rastliny boli domestikované genetickými objavmi Gregora Mendela s hráškom. Prispôsobenie - čo je to? , Požiadajte študentov, aby vytvorili model zdedených znakov a znakov týkajúcich sa životného prostredia. Môžu nakresliť model alebo ho vytvoriť pomocou fotografií, ktoré nájdu na internete.
Vzory dedičnosti, ich cytologický základ. Mono- a hybridné križovanie. Vzory dedičstva založené G. Mendelom. Prepojené dedičstvo znakov, narušenie génových väzieb. Zákony T. Morgana. Chromozómová teória dedičnosti. Genetická podlaha. Dedičnosť pohlavných znakov. Genotyp ako kompletný systém. Vývoj znalostí o genotype. Ľudský genóm. Interakcia s génom. rozhodnutie genetické úlohy, Prekročenie mapovania. Zákony G. Mendela a ich cytologický základ
Základné genetické pojmy a pojmy
Hodnotenie: vlastnosti a charakteristiky - kritické myslenie. Experimenty, aktivity, modelovanie, multimédiá. Dotaz spojený s dedičnými znakmi. Genetická aktivita - vytvárať deti. Zovšeobecnenie vedomostí - silné porozumenie. Ďalšie charakteristiky sa môžu vyskytnúť v dôsledku interakcie s prostredím. Niektoré charakteristiky môžu byť výsledkom dedičnosti a interakcie s prostredím. Organizmy vyzerajú a správajú sa inak, pretože majú odlišné zdedené vlastnosti. Prostredie môže ovplyvniť vlastnosti tela. , Ďalšou generáciou vedeckých štandardov je stupeň 3.
Podmienky a pojmy testované v skúške: alely, skúšobné kríž, gén, genotyp, heterozygotnou, hypotéza čistoty gamét, homozygosity, Dihybridní krížových, Mendelovej zákony, monohybridní kríženie, Morgan jednotiek, dedičnosť, nezávislé dedičnosti, neúplné dominancie, právneho uniformity, rozdelenie, fenotyp, chromozomálne teórie dedičnosti, cytologické báz zákony Mendela.
Životné prostredie ovplyvňuje aj vlastnosti, ktoré vyvíja. Veda a technika. Analýza a interpretácia údajov. Analýza získaných dát v 3-5, je na základe skúseností z K-2 a je na ceste k zavedeniu kvantitatívnych prístupov k zberu a testovanie mnohých kvalitatívne pozorovaní dát. Analyzujte a interpretujte údaje, aby ste pochopili význam týchto javov pomocou logických úvah.
Genetické informácie; jeho vlastnostiach
Vytváranie vysvetlení a riešení návrhu. Použite dôkaz na podporu vysvetlenia. Podobnosti a rozdiely v modeloch môžu byť použité na triedenie a klasifikáciu prírodných javov. Vzťahy príčin a účinkov sú pravidelne identifikované a používané na vysvetľovanie zmien.
práce úspechu Gregor Mendel bol vzhľadom na to, že je správne zvolené predmet štúdia a dodržiavať zásady, ktoré tvorili základ Hybridologická metódu:
1. Cieľom štúdie boli rastliny hrachu patriace do toho istého druhu.
2. Skúsení rastliny sa výrazne líšia vo svojich vlastnostiach - vysoká - nízka, žltej a zelenej semien, hladký a vráskavej semien.
Študenti, ktorí preukážu pochopenie, môžu. Vytvorte meracie údaje meraním dĺžok pomocou pravítok, ktoré sú označené polovičkami a štvrtinami centimetra. Zobrazenie dát podľa konštrukciu čiarový graf, v ktorom je horizontálny mierka označené v príslušných jednotkách - celé čísla polovice alebo štvrtiny. Pri vyhľadávaní informácií musíte poskytnúť odkaz. Odkaz na stránky sa líši od citácie kníh, časopisov a periodík.
Autor Priezvisko, krstné meno. "Názov: Časť stránok webovej stránky, ak je to potrebné." Názov: Titulok: časť stránky, ak je to potrebné. Ďalšie významné popisné informácie. Dátum elektronickej publikácie alebo iného dátumu, napríklad Posledná aktualizácia.
3. Prvá generácia originálu materských formulárov boli vždy rovnaké. Vysokí rodičia dali vysoké potomky, nízke rodičia dali rastliny malého rastu. Preto pôvodné odrody boli takzvané "čisté línie".
4. Mendel viedol kvantitatívne ohľadom na potomkov druhých a ďalších generácií, ktorí pozorované rozštiepenie príznakov.
Tu je príklad uvedenia tejto stránky.
Northern hairy wombat. Aké sú všeobecné súvislosti medzi týmito zvieratami? Všetky sú ohrozené austrálskych vačkovcov a všetci trpia nedostatkom genetickej variácie. Práve tento nedostatok zmien prispieva k ich potenciálnemu vyhynutiu.
Geneticky "zdravá" populácia je definovaná ako veľké množstvo genetická variácia, Informácie o každej z vlastností organizmu sa prenášajú na gén, ale gén môže mať rôznych foriem, Sú známe ako alely, a veľký rozsah alely vedie k širokej škále genetických "varianty" alebo "genetické možnosti".
Zákony Mendel opísal podstatu dedičnosti jednotlivých rysov cez niekoľko generácií.
Prvý Mendelov zákon alebo pravidlo jednotnosti.Zákon odvodený na základe štatistických údajov získaných Mendela u kríženia rôznych odrôd hrachu, mal jasnú alternatívu rozdiely na základe týchto dôvodov:
Organizácia lekárskych a genetických služieb
S veľkým počtom genetických zmien prírodného výberu môžu pôsobiť zmenou frekvencie jednotlivých alel v závislosti na podmienkach prostredia. Alely, zabezpečuje prežitie populácie, sú stále častejšie, zatiaľ čo tie, ktoré produkujú selektívne nevýhoda znížiť, alebo dokonca k strate z populácie.
C) Molekulárne štúdie
Vplyv prirodzeného výberu pôsobiaceho na populáciu možno pozorovať fenotypové príznaky, Slávny príklad existuje v mäkkých koreniach. Spočiatku, väčšina Capsicum motýle ukázali slabé zafarbenie a dobre maskovaný na stromoch mierne zafarbia a lišajníkov, na ktorých spočívalo.
- tvar semien (okrúhle / neoblúžené);
- farba semien (žltá / zelená);
- Šupka osiva (hladká / vráskavá) atď.
Krížením rastliny s žltými a zelenými semenami, Mendel zistil, že všetky prvé hybridné generácie boli žltými semenami. Tento názov označil za dominantný. Skúška pre stanovenie zelenú farbu semien bol nazývaný recesívne (ustupujúce, depresívne).
Vzhľadom k tomu, vyšetrenie papier vyžadujú študentom schopnosť správne spustiť nahrávanie pri riešení genetické problémy, ukážeme príklad takéhoto záznamu.
1. Na základe získaných výsledkov a ich analýz Mendel formuloval jeho prvý zákon , Pri prekročení homozygotných jedincov líšiacich sa v jednom alebo viacerých pároch alternatívne znaky, všetky hybridy prvej generácie sa ukážu byť jednotné a podobné rodičom s týmito vlastnosťami. dominantou.
V prípade neúplné dominantné postavenie iba 25% jedincov je fenotypicky podobných fenoménu podobnému rodičovi s dominantným znakom a 25% jedincov bude podobné recesívnemu fenotypu rodičov. Zvyšných 50% heterozygotov bude fenotypicky odlišných od nich. Napríklad, z červených kvetov a belotsvetkovye rastliny lví hltan v potomstve 25% jedincov sú červené, 25% sú biele a 50% sú ružové.
2. Identifikácia heterozygotnosti jedinca pre špecifickú alelu, t.j. prítomnosť recesívny gén v genotype analýza krížov , Za týmto účelom je jedinca s dominantným znakom (AA alebo Aaa) preklenutý s jednotkou homozygotnou pre recesívnu alelu. V prípade heterozygotnosti jedinca s dominantným znakom bude štiepenie v potomstve 1: 1
AA × aa → 100% Aa
Aa × aa → 50% Aa a 50% aa
Druhý zákon Mendela alebo zákon rozdelenia.Pri prechode heterozygotných hybridov prvej generácie medzi sebou druhá generácia odhaľuje rozdelenie podľa tohto znaku. Toto rozdelenie má štatistický charakter: 3: 1 fenotypom a 1: 2: 1 podľa genotypu. V prípade kríženia foriem so žltými a zelenými semenami v súlade s druhým zákonom Mendel sa získajú nasledujúce výsledky kríženia.
Semená sa objavujú v žltej a zelenej farbe.
Tretí zákon Mendelovcov alebo zákon nezávislé dedičstvo pri dihybridnom (polyhybridnom) križovaní.Tento zákon je odvodený na základe analýzy výsledkov získaných pri prekročení jednotlivcov, ktoré sa líšia v dvoch pároch alternatívnych znakov. Napríklad: rastlina, ktorá dáva žltá, hladká semeno je prekonané rastlinou, ktorá dáva zelenú, vrásčité semená .
Pre ďalšie nahrávanie sa používa sieť Punnett:
V druhej generácii sa môžu objaviť 4 fenotypy v pomere 9: 3: 3: 1 a 9 genotypov.
V dôsledku analýzy sa ukázalo, že gény rôznych alelických párov a ich zodpovedajúcich znakov sa prenášajú nezávisle od seba. Tento zákon je spravodlivý:
- pre diploidné organizmy;
- pre gény umiestnené v rôznych homológnych chromozómoch;
- s nezávislým rozdielom homológnych chromozómov v meióze a ich náhodnou kombináciou počas oplodnenia.
Tieto podmienky sú cytologickým základom hybridného hybridu.
Rovnaké vzory platia pre polybreediu.
V pokusoch nastaviť Mendel diskrétne (nesúvislý) dedičný materiál, ktorý neskôr viedol k objavu génov ako elementárnych nosičov materiálu dedičnej informácie.
V súlade s hypotézou gamét alebo čistoty spermie normálne vajcia je vždy len jeden z daného páru homológnych chromozómov. Preto sa počas oplodnenia obnoví diploidná sada chromozómov tohto organizmu. štěpnost - Je výsledkom náhodnej kombinácie gamét nesúcej rôzne alely.
Keďže udalosti sú náhodné, vzor je štatistický, t.j. je určená veľkým počtom rovnako pravdepodobných udalostí - stretnutia gamét nesúcich rôzne (alebo identické) alternatívne gény.
PRACOVNÉ PRÍKLADY
Genetika je biologická veda dedičnosti a variability organizmov a ich metód riadenia.
Genetika môže byť oprávnene považovaná za jednu z najdôležitejších oblastí biológie. Je to vedecký základ pre vývoj praktických chovných metód, t.j. vytvorenie nových plemien zvierat, druhov rastlín, kultúr mikroorganizmov s charakteristikami potrebnými pre človeka.
Už tisícročia používajú ľudia genetické metódy na zlepšenie domácich zvierat a kultivovaných rastlín bez názoru na mechanizmy, ktoré tieto metódy využívajú. Podľa rôznych archeologických údajov, už pred 6000 rokmi ľudia pochopili, že niektoré fyzické znamenia môžu byť prenesené z jednej generácie na druhú. Výberom niektoré organizmy z prirodzených populácií a krížia sa navzájom, osoba vytváranie lepšie odrôd rastlín a plemien zvierat, má požadované vlastnosti.
Základné diskrétne jednotky dedičnosti a variácie sú gény.
Otec genetiky je považovaný za českého mnícha Gregora Mendela. Bol učiteľom fyziky a vedy na bežnej strednej škole a celý jeho voľný čas bol venovaný pestovaniu rastlín v záhrade kláštora. Mendel to neurobil nie z gastronomických záujmov, ale študovať vzory dedičnosti postáv. Experimenty s hybridizáciou rastlín boli vykonané pred Mendelom, ale žiadny z jeho predchodcov sa neusiloval o nejaké analýzy ich výsledkov.
Mendel si vzal semená hrachu s fialovými kvetmi a semenami odrody, ktorej kvety boli biele. Keď rastliny vyrastali z nich a kvitli, odstránil tyčinky z fialového kvetu a preniesol peľ bieleho kvetu na svoj kameň. V určitej dobe sa vytvorili semená, ktoré Mendel znovu zaviedol na záhrade na jar. Čoskoro sa objavili nové závody. Výsledok prekonal všetky očakávania: rastliny boli s fialovými kvetmi, medzi nimi ani jedno biele. Mendel zopakoval svoje experimenty raz, ale výsledok bol rovnaký. Takže hybridy vždy získajú jeden z rodičovských znakov.
Najdôležitejší výsledok Mendelových experimentov: v hybridoch získaných z kríženia rastlín s rôznymi vlastnosťami nedochádza k žiadnemu rozpusteniu znakov a jeden znak (silnejší, alebo, ako Mendel nazval, dominantný) potláča iný (slabší alebo recesívny).
Ale Mendel sa tu nezastavil. Vzal a prešiel medzi fialové rastliny hrachu získané z tohto experimentu. V dôsledku toho sa z pukov objavili fialové a biele kvety. Znak bielej farby, ktorý zmizol po prvom krížení, sa znova prejavil. Najzaujímavejšia bola skutočnosť, že tam boli presne trikrát viac rastlín s fialovými kvetmi ako s bielymi.
Podobné výsledky boli získané v štyroch ďalších pokusoch a vo všetkých prípadoch bol pomer dominantných a recesívne príznaky po druhom priechode v priemere 3: 1
Poznanie, ktoré Mendel vlastnil, bolo zanedbateľné, ale jeho závery boli ďaleko pred časom. Mendel urobil predpoklad, ktorý sa čoskoro stal najdôležitejším zo zákonov, ktoré im boli odhalené. Prišiel k myšlienke, že pohlavné bunky (gaméty) nesú len jednu tvorbu každého z označení a sú čisté z iných prvkov toho istého znamenia. Tento zákon sa nazýva zákon o čistote gametov, ktorý nezanikol ani teraz. Štúdium dedičnosti už dlho súvisí s prezentáciou jeho korpuskulárnej povahy. V roku 1866 Mendel navrhol, že vlastnosti organizmov sú determinované zdedenými jednotkami, ktoré nazýval "elementy". Neskôr boli nazývané "faktory" a nakoniec gény; ukázalo sa, že gény sa nachádzajú v chromozómoch, s ktorými sa prenášajú z jednej generácie na druhú.
Napriek tomu, že už je známe veľa o chromozómoch a štruktúre DNA, je veľmi ťažké definovať gén, zatiaľ bolo možné formulovať iba tri možné definície génu:
a) génu ako jednotky rekombinácie.
Na základe svojej práce na vytvorení chromozómových máp Drosophily Morgan predpokladal, že gén je najmenšia oblasť chromozómu, ktorá sa môže oddeliť od priľahlých oblastí v dôsledku prechodu. Podľa tejto definície je gén veľká jednotka, špecifická oblasť chromozómu, ktorá určuje konkrétnu charakteristiku organizmu;
b) gén ako mutatívna jednotka.
V dôsledku skúmania podstaty mutácií sa zistilo, že zmeny v znakoch vznikajú v dôsledku náhodných spontánnych zmien v štruktúre chromozómu, v sekvencii báz alebo dokonca v jednej báze. V tomto zmysle by sa dalo povedať, že gén je jeden pár komplementárnych báz v nukleotidovej sekvencii DNA, t.j. najmenší chromozóm, ktorý môže prejsť mutáciou.
c) gén ako funkčná jednotka.
Pretože bolo známe, že štrukturálne, fyziologické a biochemické charakteristiky organizmov závisia od génov, bolo navrhnuté určiť gén ako najmenšiu oblasť chromozómu zodpovednú za syntézu konkrétneho produktu.
Ale ako sa často stáva vo vede, výskum, ktorý by mohol znamenať vznik nového smeru v biológii, bol zabudnutý už niekoľko desaťročí. Skutočná história genetiky sa začala v roku 1900, kedy vzory objavené Mendelom boli opäť "objavené" vedcami. Traja botanici, holanďan Hugo de Vries, nemecký K. Correns a rakúsky K. Chermak, študovali vzory dedičnosti postáv pri prekročení.
De Vries vyšetroval enoteru, mak a drogy a objavil zákon rozštiepenia znakov v hybridoch. Corrance objavila ten istý zákon rozdelenia, ale len na kukuricu a Chermak - na hrášku. Potom sa vedci rozhodli študovať svetovú literatúru o týchto otázkach a prišli na štúdium Mendela. Ukázalo sa, že nenájdili nič nové, navyše Mendelove závery boli hlbšie ako ich vlastné.
Mendellova sláva sa okamžite rozšírila. Na celom svete sa hneď objavili mnohí nasledovníci, ktorí zopakovali svoje skúsenosti s rôznymi objektmi. Pri vedeckom použití sa objavil aj špeciálny termín - "napodobňujúce znamenia" - teda znamenia, ktoré sa riadia zákonmi Mendela.
Genetika ako veda rieši tieto úlohy: skúma metódy ukladania genetických informácií z rôznych organizmov (vírusy, baktérie, rastliny, zvieratá a ľudia) a ich nosiče materiálu; analyzuje spôsoby prenosu dedičných informácií z jednej generácie buniek a organizmov do druhej; určuje mechanizmy a spôsoby implementácie genetických informácií v procese individuálneho vývoja a vplyv environmentálnych podmienok na ne; skúma zákony a mechanizmy variability a jeho úlohu v evolučnom procese; hľadá spôsoby, ako opraviť poškodené genetické informácie.
Riešenie problémov pomocou rôznych výskumných metód.
1. Metóda hybridologickej analýzy. Umožňuje vám identifikovať vzory dedičnosti jednotlivých charakteristík počas sexuálnej reprodukcie organizmov.
2. Cytogenetická metóda umožňuje študovať karyotyp buniek tela a identifikovať genómové a chromozomálne mutácie.
3. Genealogická metóda zahŕňa štúdiu genealógie zvierat a ľudí a umožňuje určiť typ dedičnosti určitého znaku, zygozitu organizmov a pravdepodobnosť znakov v budúcich generáciách.
4. Dvojitá metóda je založená na štúdiu prejavov znakov v identických a dvuyaytsev dvojčatách. Umožňuje určiť úlohu dedičnosti a vonkajšieho prostredia pri tvorbe špecifických vlastností.