Генетика, её задачи и методы

Генетика- дисциплина, изучающая механизмы и закономерности наследственности и изменчивости организмов, а также методы управления этими процессами.

Предмет генетики – наследственность и изменчивость организмов.

Задачи генетики

- вытекают из установленных общих закономерностей наследственности и изменчивости. К этим задачам относятся исследования:

1. механизмов хранения и передачи генетической информации от родительских форм к дочерним;
2. механизма реализации этой информации в виде признаков и свойств организмов в процессе их индивидуального развития под контролем генов и влиянием условий внешней среды;
3. типов, причин и механизмов изменчивости всех живых существ;
4. взаимосвязи процессов наследственности, изменчивости и отбора как движущих факторов эволюции органического мира.

Генетика является также основой для решения ряда важнейших практических задач.

К ним относятся:

1. выбор наиболее эффективных типов гибридизации и способов отбора;
2. управление развитием наследственных признаков с целью получения наиболее значимых для человека результатов;
3. искусственное получение наследственно измененных форм живых организмов;
4. разработка мероприятий по защите живой природы от вредных мутагенных воздействий различных факторов внешней среды и методов борьбы с наследственными болезнями человека, вредителями сельскохозяйственных растений и животных;
5. разработка методов генетической инженерии с целью получения высокоэффективных продуцентов биологически активных соединений, а также для создания принципиально новых технологий в селекции микроорганизмов, растений и животных.

Объектами генетики являются вирусы, бактерии, грибы, растения, животные и человек.

Методы генетики

1. Гибридологический метод

Изучение наследственности и изменчивости соматических клеток

Основа – размножение соматических клеток в искусственно созданных условиях. Здесь анализируются генетические процессы отдельных клеток, а с учетом полноценности генматериала их можно использовать впоследствии для исследования генетических закономерностей всего организма в целом. Применение данного метода позволило точно диагностировать ряд наследственных заболеваний в рамках пренатального периода.

Метод был разработан Грегором Менделем.

Г.МЕНДЕЛЬ

Метод позволяет установить закономерности наследования отдельного набора признаков при таком размножении организмов, как половое.
Его сущность – проведение анализа наследования по отдельным автономным признакам, которые передаются нескольким поколениям, и точного количественного учета наследования всех альтернативных признаков и характера потомства каждого отдельно взятого гибрида.

Он является основой современной генетики.

2. Генеалогический метод
(посредством анализа родословных дает возможность определить конкретный тип наследования признака: рецессивный, либо доминантный, либо аутосомный, либо сцепленный с полом, а также его поли- или моногенность). С его помощью можно спрогнозировать степень вероятности проявления исследуемого признака у потомков (предупреждение наследственных заболеваний).

Пример генеалогического метода.

3. Близнецовый метод

(исследование закономерностей процесса наследования признаков у одно-, двуяйцовых близнецов). Данный метод позволяет определить наследственный характер конкретного признака, установить пенетрантность аллеля, выявить степень эффективности воздействия на организм ряда внешний факторов (обучения, лекарственных препаратов, воспитания).

4. Цитогенетический метод
(изучение нормального человеческого кариотипа, диагностика наследственных заболеваний, которые связаны с хромосомными и геномными мутациями, исследование мутагенного действия разного рода химических средств, инсектицидов, лекарственных препаратов, пестицидов и др.).

5. Биохимический метод
(определяется структура измененного белка либо его количество, выявляется наличие дефектных ферментов либо промежуточных продуктов процесса обмена веществ в таких внеклеточных жидкостях, как кровь, моча, пот и др.). Благодаря этому методу можно диагностировать наследственные обменные дефекты.

Исследование околоплодной жидкости плода

6. Дерматоглифический метод
(изучение гребешковых узоров на коже ладоней и пальцев и сгибательных борозд первых). Он чаще всего применяется для установления отцовства.

7. Популяционно-статистический метод
(анализ наследственных признаков обширных групп населения в рамках одного либо нескольких поколений). С помощью него рассчитывается частота проявления в популяции разнообразных аллелей гена, а также генотипов этих аллелей, и определяется степень распространения разного рода наследственных признаков, включая заболевания.

8. Метод моделирования
(исследование человеческих болезней на животных). Основа - закон Вавилова относительно гомологичных рядов наследственной изменчивости. Посредством данного метода становится возможным моделирование биологических функций, процессов, структур на различных уровнях организации организма: субклеточном, органно-системном, популяционно-биоценотическом, молекулярном, клеточном, организменном. Моделирование позволяет экспериментально изучать механизмы появления определенного состояния либо заболевания, то, как оно протекает, его исход, а также предоставляет возможность воздействовать на него.

9. Иммунологический метод
(изучение сыворотки крови и иных биологических субстратов, что позволяет выявить антитела и антигены). При ВИЧ-инфекции, гепатитах, экзотических инфекционных заболеваниях сам факт обнаружения антител говорит об инфицировании пациента, то есть этот метод обладает диагностическим значением.