генетика

Биолог

2022

Мы объясняем, что такое генетика, какова ее история и почему она так важна. А также, что такое генетика человека и генетическая наследственность.

ДНК - это белок, способный создавать точные копии самой себя.

Что такое генетика?

Генетика - это отрасль биология который изучает, как физические характеристики и черты передаются от одного поколения к другому. Чтобы понять это наследие, изучите гены найдено в клетки из организм и у которых есть специальный код, называемый ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). Этот код определяет внешний вид и шансы заражения определенными заболеваниями.

Гены функционируют как единицы хранения Информация и содержать инструкции о том, как клетки должны функционировать, чтобы формировать клетки. белок. Эти белки определяют все характеристики человека. ДНК - это белок, который контролирует структуру и функцию каждой клетки и имеет способность создавать точные копии самой себя. В РНК (рибонуклеиновая кислота) представляет собой молекула который выполняет функцию посланника информации ДНК.

История генетики

В 1910 году было обнаружено основание хромосом, обнаруженных в каждой клетке.

Генетика - это наука двадцатого века (названного в 1906 году Уильямом Бейтсоном), который начался с повторного открытия «законов Менделя». Определенные концептуальные достижения XIX века стали ключом к более позднему генетическому мышлению, например:

  • 1858 г. Немец Рудольф Вирхов ввел принцип непрерывности жизнь делением клетки и установил клетку как единицу воспроизведение.
  • 1859 г. Британец Чарльз Дарвин представил свою теорию «Происхождение видов», в которой он утверждает, что существующие организмы произошли от существ, существовавших в прошлом и прошедших процесс постепенного спуска с некоторыми модификациями.
  • 1865 г. Чех Грегор Мендель, который сегодня считается основателем генетики, установил «законы Менделя», которые состояли из первых основных правил передачи закономерностей посредством наследование, от родителей к их детям. В те дни его работы игнорировались.
  • 1900-1940 гг. Период «классической генетики». Генетика возникла как отдельная независимая наука с повторным открытием «законов Менделя».
  • 1909. Датчанин Вильхем Йоханнсен ввел термин «ген» для обозначения наследственных факторов исследовательская работа Менделя.
  • 1910. Томас Хант Морган и его группа из Колумбийского университета открыли основу хромосомы найдены в каждой клетке.
  • 1913. Альфред Стертевант набросал первую генетическую карту, показав расположение генов среди других важных характеристик.
  • 1930. Было подтверждено, что наследственные факторы (или гены) являются основной единицей наследования, как функциональной, так и структурной, и что они расположены на хромосомах.
  • 1940-1969. Белок ДНК был признан генетическим веществом, а РНК - молекулой, передающей генетическую информацию. Был также прогресс в знании структура и функции хромосом.
  • 1970–1981 гг. В этот период появились первые методы манипуляции с ДНК, и первые искусственно зачатые мыши и мухи были получены с помощью генной инженерии с использованием смеси ДНК других организмов.
  • 1990. Леп-Чи Цуй, Фрэнсис Коллинз и Джон Риордан обнаружили дефектный ген, который при мутации отвечает за наследственное заболевание, называемое «муковисцидоз». Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик вместе с другими сотрудниками запустили черновик «Геном человека» и обнаружил двойную спиральную структуру молекулы ДНК.
  • 1995–1996 годы. За годы научной и социальной революции Ян Уилмут и Кейт Кампелл сумели зафиксировать полную последовательность генома и получили первые млекопитающее клонирован из клеток молочной железы. Это была овца Долли, которая не родилась от союза двух клеток (яйцеклетки и сперматозоида), а произошла от клетки молочной железы другой овцы, которая уже не была живой.
  • 2001-2019 гг. В течение этого периода, считающегося «веком генетики», проект генома человека был успешно завершен и достиг 99% секвенирования генома. Этот результат положил начало новой эре генетических исследований, которые внесли значительный вклад в биологию, Здоровье и общество.

Важность генетики

Генетика - это наука, изучающая передачу наследственных характеристик организма, и ее траектория показывает, что это наука об экспоненциальном росте. Его вклад в развитие разновидность и о решении проблемы врожденные или заболевания являются его самым большим преимуществом, несмотря на то, что некоторые эксперименты идут рука об руку с противоречиями на этическом и философском уровне, такими как клонирование животных.

Генетика человека

Гены определяют рост, развитие и функции тела.

Человеческая генетика изучает биологическую наследственность у людей через клетки, которые представляют собой небольшие живые единицы, из которых состоят мышцы, кожа, кровь, нервы, кости, органы и все, что составляет организм. В Люди Они возникают в результате объединения двух клеток, яйцеклетки и сперматозоида, которые образуют новую клетку, называемую «зиготой», которая делится последовательно, пока не сформируется ребенок со всеми его особенностями и характеристиками.

У человека около 30 000 генов, которые содержат инструкции, определяющие рост, развивающийся и функционирование организма. Гены находятся на 23 парах хромосом (или 46 хромосомах всего) внутри клетки. Хромосомы - это структуры, которые содержат ДНК и РНК, то есть они имеют последовательность химической информации, которая определяет морфологию и функционирование организма.

Генетическое наследие

Генетическая наследственность - это передача через информацию, существующую в ядре клеток, анатомических, физиологических или других характеристик от живого существа к его потомкам. Чтобы узнать генетическую наследственность, недостаточно происхождения сходства между членами одного и того же человека. семья Скорее, необходимо учитывать генетическую эпидемиологию (болезни предков) и окружающая обстановка в котором взаимодействует человек. Передача генетического материала имеет следующие характеристики:

  • Генотип. Это набор всей передаваемой информации, которую содержат гены.
  • Фенотип. Это любая видимая характеристика человека (физическая или поведенческая), определяемая взаимодействием между генотипом и окружающей средой.
  • Мейоз. Это одна из форм клеточного деления клеток.
    репродуктивная, в которой происходит слияние или зигота двух клеток (яйцеклетки и сперматозоида).
  • Митоз. Это деление клетки, в результате которого образуются две новые клетки с одинаковым числом хромосом, то есть с одинаковым числом хромосом. Генетическая информация соответственно.
  • Мутация. Это вариация, которая возникает в генотипе человека и может быть спонтанной или вызванной генетическими мутациями, имеющими место в ДНК.

Типы генетической наследственности

Мужчины могут передавать свою Y-хромосому только своим детям мужского пола.

Существуют различные типы генетической наследственности, которые зависят от дискретных единиц, называемых «генами». У людей 23 пары хромосом, одна пара от матери, а другая пара от отца. Хромосомы - это структуры, которые содержат гены и в которых могут существовать разные формы одного и того же гена, которые называются «аллелями».

Например, в гене цвет Что касается глаз, человек может унаследовать аллель от отца, который определяет, что глаза голубые, и унаследовать аллель от матери, который указывает на то, что глаза зеленые. Следовательно, цвет глаз человека будет зависеть от комбинации аллелей одного и того же гена. Этот пример поможет лучше понять различные типы генетического наследования.

  • Доминантно-рецессивное наследование. Это происходит, когда один из аллелей доминирует над другим, а его признаки являются доминирующими.
  • Неполное доминантное наследование. Это происходит, когда ни один из аллелей не доминирует над другим, поэтому признак в потомстве представляет собой смесь обоих аллелей.
  • Полигенетическая наследственность. Это происходит, когда индивидуальная характеристика контролируется двумя или более парами генов и выражается в виде небольших различий. Например, рост.
  • Наследование связано с полом. Это происходит, когда на половых хромосомах обнаруживаются аллели (они соответствуют парному номеру 23), которые представлены знаком «XY» у мужчин и «XX» у женщин. Мужчины могут передавать свою Y-хромосому только своим детям мужского пола, поэтому от отца не наследуются X-сцепленные черты. И наоборот, это происходит с матерью, которая передает свою Х-хромосому только своим дочерям женского пола.

Генетическая изменчивость

Мутация вызывается любым изменением последовательности ДНК.

Генетическая изменчивость - это модификация генов особей одного и того же вида, которые различаются в зависимости от Население в котором они живут. Например, ягуары, населяющие Бразилию, почти в два раза больше, чем ягуары, населяющие Мексику, даже несмотря на то, что они принадлежат к тому же виду. Есть два основных источника генетической изменчивости:

  • Мутация. Он вызывается любым изменением последовательности ДНК, как ошибкой в ​​репликации ДНК, так и радиацией или химическими веществами в окружающей среде.
  • Комбинация генов. Он генерируется во время размножения клеток, и именно так происходит большинство наследственных изменений.

Генетическая манипуляция

Генетическая манипуляция, или также называемая «генной инженерией», фокусируется на изучении ДНК с целью достижения ее манипуляции. Он состоит из серии методы Лаборатория, позволяющая изменять наследственные характеристики организма, выделять гены или фрагменты ДНК, клонировать их и вводить в другие геномы для экспрессии. Например, когда новые гены вводятся в растения или животные, полученные организмы называют «трансгенными».

Ссылка:

  • «Генетика» в биоинформатике.
  • "Что такое ген?" в Kids Health.
  • «Наследование, связанное с полом» в Professor Online.
  • «История генетики» в новостях медицинских наук о жизни.
  • «Существующие типы генетического наследования и их характеристики» в CeFeGen.
  • «Грегор Мендель» в Википедии.
  • «Основы генетики» в Справочнике по гемофилии.
  • «Общие принципы сохранения генетических ресурсов» в F.A.O.
!-- GDPR -->