Все методы генетики в биологии сообщение
Обновлено: 18.05.2024
Наследственность — свойство организмов передавать свои признаки от одного поколения к другому.
Изменчивость — свойство организмов приобретать новые по сравнению с родителями признаки. В широком смысле под изменчивостью понимают различия между особями одного вида.
Признак — любая особенность строения, любое свойство организма. Развитие признака зависит как от присутствия других генов, так и от условий среды, формирование признаков происходит в ходе индивидуального развития особей. Поэтому каждая отдельно взятая особь обладает набором признаков, характерных только для нее.
Фенотип — совокупность всех внешних и внутренних признаков организма.
Ген — функционально неделимая единица генетического материала, участок молекулы ДНК, кодирующий первичную структуру полипептида, молекулы транспортной или рибосомной РНК. В широком смысле ген — участок ДНК, определяющий возможность развития отдельного элементарного признака.
Генотип — совокупность генов организма.
Локус — местоположение гена в хромосоме.
Аллельные гены — гены, расположенные в идентичных локусах гомологичных хромосом.
Гомозигота — организм, имеющий аллельные гены одной молекулярной формы.
Гетерозигота — организм, имеющий аллельные гены разной молекулярной формы; в этом случае один из генов является доминантным, другой — рецессивным.
Рецессивный ген — аллель, определяющий развитие признака только в гомозиготном состоянии; такой признак будет называться рецессивным.
Доминантный ген — аллель, определяющий развитие признака не только в гомозиготном, но и в гетерозиготном состоянии; такой признак будет называться доминантным.
Методы генетики
Основным является гибридологический метод — система скрещиваний, позволяющая проследить закономерности наследования признаков в ряду поколений. Впервые разработан и использован Г. Менделем. Отличительные особенности метода: 1) целенаправленный подбор родителей, различающихся по одной, двум, трем и т. д. парам контрастных (альтернативных) стабильных признаков; 2) строгий количественный учет наследования признаков у гибридов; 3) индивидуальная оценка потомства от каждого родителя в ряду поколений.
Скрещивание, при котором анализируется наследование одной пары альтернативных признаков, называется моногибридным, двух пар — дигибридным, нескольких пар — полигибридным. Под альтернативными признаками понимаются различные значения какого-либо признака, например, признак — цвет горошин, альтернативные признаки — желтый цвет, зеленый цвет горошин.
Кроме гибридологического метода, в генетике используют: генеалогический — составление и анализ родословных; цитогенетический — изучение хромосом; близнецовый — изучение близнецов; популяционно-статистический метод — изучение генетической структуры популяций.
Генетическая символика
Предложена Г. Менделем, используется для записи результатов скрещиваний: Р — родители; F — потомство, число внизу или сразу после буквы указывает на порядковый номер поколения (F1 — гибриды первого поколения — прямые потомки родителей, F2 — гибриды второго поколения — возникают в результате скрещивания между собой гибридов F1); × — значок скрещивания; G — мужская особь; E — женская особь; A — доминантный ген, а — рецессивный ген; АА — гомозигота по доминанте, аа — гомозигота по рецессиву, Аа — гетерозигота.
Закон единообразия гибридов первого поколения, или первый закон Менделя
Другие материалы по теме:
Успеху работы Менделя способствовал удачный выбор объекта для проведения скрещиваний — различные сорта гороха. Особенности гороха: 1) относительно просто выращивается и имеет короткий период развития; 2) имеет многочисленное потомство; 3) имеет большое количество хорошо заметных альтернативных признаков (окраска венчика — белая или красная; окраска семядолей — зеленая или желтая; форма семени — морщинистая или гладкая; окраска боба — желтая или зеленая; форма боба — округлая или с перетяжками; расположение цветков или плодов — по всей длине стебля или у его верхушки; высота стебля — длинный или короткий); 4) является самоопылителем, в результате чего имеет большое количество чистых линий, устойчиво сохраняющих свои признаки из поколения в поколение.
Опыты Менделя были тщательно продуманы. Если его предшественники пытались изучить закономерности наследования сразу многих признаков, то Мендель свои исследования начал с изучения наследования всего лишь одной пары альтернативных признаков.
Мендель взял сорта гороха с желтыми и зелеными семенами и произвел их искусственное перекрестное опыление: у одного сорта удалил тычинки и опылил их пыльцой другого сорта. Гибриды первого поколения имели желтые семена. Аналогичная картина наблюдалась и при скрещиваниях, в которых изучалось наследование других признаков: при скрещивании растений, имеющих гладкую и морщинистую формы семян, все семена полученных гибридов были гладкими, от скрещивания красноцветковых растений с белоцветковыми все полученные — красноцветковые. Мендель пришел к выводу, что у гибридов первого поколения из каждой пары альтернативных признаков проявляется только один, а второй как бы исчезает. Проявляющийся у гибридов первого поколения признак Мендель назвал доминантным, а подавляемый — рецессивным.
При моногибридном скрещивании гомозиготных особей, имеющих разные значения альтернативных признаков, гибриды являются единообразными по генотипу и фенотипу.
( А — желтый цвет горошин, а — зеленый цвет горошин)
Р | ♀ AA желтые | × | ♂ аа зеленые | ||
Типы гамет | А | а | |||
F1 | Aа желтые 100% |
Закон расщепления, или второй закон Менделя
Г. Мендель дал возможность самоопылиться гибридам первого поколения. У полученных таким образом гибридов второго поколения проявился не только доминантный, но и рецессивный признак. Результаты опытов приведены в таблице.
Признаки | Доминантные | Рецессивные | Всего | ||
---|---|---|---|---|---|
Число | % | Число | % | ||
Форма семян | 5474 | 74,74 | 1850 | 25,26 | 7324 |
Окраска семядолей | 6022 | 75,06 | 2001 | 24,94 | 8023 |
Окраска семенной кожуры | 705 | 75,90 | 224 | 24,10 | 929 |
Форма боба | 882 | 74,68 | 299 | 25,32 | 1181 |
Окраска боба | 428 | 73,79 | 152 | 26,21 | 580 |
Расположение цветков | 651 | 75,87 | 207 | 24,13 | 858 |
Высота стебля | 787 | 73,96 | 277 | 26,04 | 1064 |
Всего: | 14949 | 74,90 | 5010 | 25,10 | 19959 |
Анализ данных таблицы позволил сделать следующие выводы:
- единообразия гибридов во втором поколении не наблюдается: часть гибридов несет один (доминантный), часть — другой (рецессивный) признак из альтернативной пары;
- количество гибридов, несущих доминантный признак, приблизительно в три раза больше, чем гибридов, несущих рецессивный признак;
- рецессивный признак у гибридов первого поколения не исчезает, а лишь подавляется и проявляется во втором гибридном поколении.
Явление, при котором часть гибридов второго поколения несет доминантный признак, а часть — рецессивный, называют расщеплением. Причем, наблюдающееся у гибридов расщепление не случайное, а подчиняется определенным количественным закономерностям. На основе этого Мендель сделал еще один вывод: при скрещивании гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков в определенном числовом соотношении.
При моногибридном скрещивании гетерозиготных особей у гибридов имеет место расщепление по фенотипу в отношении 3:1, по генотипу 1:2:1.
Генетическая схема закона расщепления Менделя
( А — желтый цвет горошин, а — зеленый цвет горошин):
P | ♀ Aa желтые | × | ♂ Aa желтые | ||
Типы гамет | A | a | A | a | |
F2 | AA желтые | Aa желтые 75% | Aa желтые | aa зеленые 25% |
Закон чистоты гамет
Купить проверочные работы
и тесты по биологии
- за формирование признаков отвечают какие-то дискретные наследственные факторы;
- организмы содержат два фактора, определяющих развитие признака;
- при образовании гамет в каждую из них попадает только один из пары факторов;
- при слиянии мужской и женской гамет эти наследственные факторы не смешиваются (остаются чистыми).
В 1909 году В. Иогансен назовет эти наследственные факторы генами, а в 1912 году Т. Морган покажет, что они находятся в хромосомах.
Р | ♀ Аа желтые | × | ♂ aа зеленые |
Типы гамет | A a | a | |
F | Аа желтые 50% | аa зеленые 50% |
Цитологические основы первого и второго законов Менделя
Во времена Менделя строение и развитие половых клеток не было изучено, поэтому его гипотеза чистоты гамет является примером гениального предвидения, которое позже нашло научное подтверждение.
Явления доминирования и расщепления признаков, наблюдавшиеся Менделем, в настоящее время объясняются парностью хромосом, расхождением хромосом во время мейоза и объединением их во время оплодотворения. Обозначим ген, определяющий желтую окраску, буквой А , а зеленую — а . Поскольку Мендель работал с чистыми линиями, оба скрещиваемых организма — гомозиготны, то есть несут два одинаковых аллеля гена окраски семян (соответственно, АА и аа ). Во время мейоза число хромосом уменьшается в два раза, и в каждую гамету попадает только одна хромосома из пары. Так как гомологичные хромосомы несут одинаковые аллели, все гаметы одного организмы будут содержать хромосому с геном А , а другого — с геном а .
При оплодотворении мужская и женская гаметы сливаются, и их хромосомы объединяются в одной зиготе. Получившийся от скрещивания гибрид становится гетерозиготным, так как его клетки будут иметь генотип Аа ; один вариант генотипа даст один вариант фенотипа — желтый цвет горошин.
У гибридного организма, имеющего генотип Аа во время мейоза, хромосомы расходятся в разные клетки и образуется два типа гамет — половина гамет будет нести ген А , другая половина — ген а . Оплодотворение — процесс случайный и равновероятный, то есть любой сперматозоид может оплодотворить любую яйцеклетку. Поскольку образовалось два типа сперматозоидов и два типа яйцеклеток, возможно возникновение четырех вариантов зигот. Половина из них — гетерозиготы (несут гены А и а ), 1/4 — гомозиготы по доминантному признаку (несут два гена А ) и 1/4 — гомозиготы по рецессивному признаку (несут два гена а ). Гомозиготы по доминанте и гетерозиготы дадут горошины желтого цвета (3/4), гомозиготы по рецессиву — зеленого (1/4).
Закон независимого комбинирования (наследования) признаков, или третий закон Менделя
Организмы отличаются друг от друга по многим признакам. Поэтому, установив закономерности наследования одной пары признаков, Г. Мендель перешел к изучению наследования двух (и более) пар альтернативных признаков. Для дигибридного скрещивания Мендель брал гомозиготные растения гороха, отличающиеся по окраске семян (желтые и зеленые) и форме семян (гладкие и морщинистые). Желтая окраска ( А ) и гладкая форма ( В ) семян — доминантные признаки, зеленая окраска ( а ) и морщинистая форма ( b ) — рецессивные признаки.
Скрещивая растение с желтыми и гладкими семенами с растением с зелеными и морщинистыми семенами, Мендель получил единообразное гибридное поколение F1 с желтыми и гладкими семенами. От самоопыления 15-ти гибридов первого поколения было получено 556 семян, из них 315 желтых гладких, 101 желтое морщинистое, 108 зеленых гладких и 32 зеленых морщинистых (расщепление 9:3:3:1).
Анализируя полученное потомство, Мендель обратил внимание на то, что: 1) наряду с сочетаниями признаков исходных сортов (желтые гладкие и зеленые морщинистые семена), при дигибридном скрещивании появляются и новые сочетания признаков (желтые морщинистые и зеленые гладкие семена); 2) расщепление по каждому отдельно взятому признаку соответствует расщеплению при моногибридном скрещивании. Из 556 семян 423 были гладкими и 133 морщинистыми (соотношение 3:1), 416 семян имели желтую окраску, а 140 — зеленую (соотношение 3:1). Мендель пришел к выводу, что расщепление по одной паре признаков не связано с расщеплением по другой паре. Для семян гибридов характерны не только сочетания признаков родительских растений (желтые гладкие семена и зеленые морщинистые семена), но и возникновение новых комбинаций признаков (желтые морщинистые семена и зеленые гладкие семена).
При дигибридном скрещивании дигетерозигот у гибридов имеет место расщепление по фенотипу в отношении 9:3:3:1, по генотипу в отношении 4:2:2:2:2:1:1:1:1, признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.
Р | ♀ АABB желтые, гладкие | × | ♂ aаbb зеленые, морщинистые |
Типы гамет | AB | ab | |
F1 | AaBb желтые, гладкие, 100% | ||
P | ♀ АaBb желтые, гладкие | × | ♂ AаBb желтые, гладкие |
Типы гамет | AB Ab aB ab | AB Ab aB ab |
Генетическая схема закона независимого комбинирования признаков:
Гаметы: | ♂ | AB | Ab | aB | ab |
♀ | |||||
AB | AABB желтые гладкие | AABb желтые гладкие | AaBB желтые гладкие | AaBb желтые гладкие | |
Ab | AABb желтые гладкие | AАbb желтые морщинистые | AaBb желтые гладкие | Aabb желтые морщинистые | |
aB | AaBB желтые гладкие | AaBb желтые гладкие | aaBB зеленые гладкие | aaBb зеленые гладкие | |
ab | AaBb желтые гладкие | Aabb желтые морщинистые | aaBb зеленые гладкие | aabb зеленые морщинистые |
Анализ результатов скрещивания по фенотипу: желтые, гладкие — 9/16, желтые, морщинистые — 3/16, зеленые, гладкие — 3/16, зеленые, морщинистые — 1/16. Расщепление по фенотипу 9:3:3:1.
Анализ результатов скрещивания по генотипу: AaBb — 4/16, AABb — 2/16, AaBB — 2/16, Aabb — 2/16, aaBb — 2/16, ААBB — 1/16, Aabb — 1/16, aaBB — 1/16, aabb — 1/16. Расщепление по генотипу 4:2:2:2:2:1:1:1:1.
Если при моногибридном скрещивании родительские организмы отличаются по одной паре признаков (желтые и зеленые семена) и дают во втором поколении два фенотипа (2 1 ) в соотношении (3 + 1) 1 , то при дигибридном они отличаются по двум парам признаков и дают во втором поколении четыре фенотипа (2 2 ) в соотношении (3 + 1) 2 . Легко посчитать, сколько фенотипов и в каком соотношении будет образовываться во втором поколении при тригибридном скрещивании: восемь фенотипов (2 3 ) в соотношении (3 + 1) 3 .
Если расщепление по генотипу в F2 при моногибридном поколении было 1:2:1, то есть было три разных генотипа (3 1 ), то при дигибридном образуется 9 разных генотипов — 3 2 , при тригибридном скрещивании образуется 3 3 — 27 разных генотипов.
Третий закон Менделя справедлив только для тех случаев, когда гены анализируемых признаков находятся в разных парах гомологичных хромосом.
Цитологические основы третьего закона Менделя
Пусть А — ген, обусловливающий развитие желтой окраски семян, а — зеленой окраски, В — гладкая форма семени, b — морщинистая. Скрещиваются гибриды первого поколения, имеющие генотип АаВb . При образовании гамет из каждой пары аллельных генов в гамету попадает только один, при этом в результате случайного расхождения хромосом в первом делении мейоза ген А может попасть в одну гамету с геном В или с геном b , а ген а — с геном В или с геном b . Таким образом, каждый организм образует четыре сорта гамет в одинаковом количестве (по 25%): АВ , Ab , aB , ab . Во время оплодотворения каждый из четырех типов сперматозоидов может оплодотворить любую из четырех типов яйцеклеток. В результате оплодотворения возможно появление девяти генотипических классов, которые дадут четыре фенотипических класса.
Гибридологический метод — система скрещиваний, позволяющая проследить закономерности наследования признаков в ряду поколений.
- целенаправленный подбор родителей, различающихся по одной, двум, трём и т. д. парам альтернативных признаков;
- строгий количественный учёт наследования признаков у гибридов;
- индивидуальная оценка потомства от каждого родителя в ряду поколений.
Анализ родословных применяется для организмов, у которых невозможно скрещивание (человек) или размножение происходит медленно.
С помощью этого метода можно установить особенности наследования признаков. Если признак проявляется в каждом поколении, то он доминантный; если признак проявляется через поколение, то он рецессивный. Если признак чаще проявляется у одного пола, то это признак, сцепленный с полом.
Близнецовый метод позволяет изучать роль генотипа и среды в формировании конкретных признаков организма. Однояйцевые близнецы имеют одинаковый генотип, поэтому они всегда одного пола и похожи друг на друга. Различия, которые возникают у таких близнецов в течение жизни, связаны с воздействием условий окружающей среды.
Цитогенетический метод — микроскопическое изучение числа, формы и размеров хромосом в делящихся клетках организма.
Исследование кариотипа организма с помощью микроскопа используется для установления геномных и хромосомных мутаций.
Биохимический метод — анализ состава веществ, содержащихся в организме, и биохимических реакций, протекающих в его клетках.
Гибридологический метод использовался еще Г. Менделем в его опытах по скрещиванию растений. Система, предложенная ученым, до сих пор актуальна. Гибридологические исследования позволяют выявить закономерности наследования признаков в первом и последующем поколениях. Большое значение в процессе опытов имеет количественный учет по результатам скрещиваний.
Основные методы современной генетики:
- цитогенетический;
- генеалогический;
- биохимический;
- мутационный;
- близнецовый;
- популяционный;
- онтогенетический;
- гибридологический.
Основные методы:
- Популяционный — изучение генетических особенностей популяций, характера распределения генов в них.
- Генеалогический — заключается в анализе родословных, изучении наследования признаков, заболеваний в семьях.
- Онтогенетический и близнецовый — используется для изучения индивидуального развития, анализа проявления признаков у близнецов. Возможна оценка влияния генотипа и среды обитания на изменчивость.
- Цитологический— заключается в изучении числа хромосом, их структуры, поведения при делении клетки, выявлении связи между изменениями строения носителей информации и признаков.
- Биохимический и физико-химический — позволяют более детально исследовать структуру и функции хромосом, генов.
Благодаря современным приборам и веществам стали возможны опыты с клетками и молекулами.
В настоящее время генетика развивается огромными темпами. Ученые уже создали лекарства от многих болезней, которые раньше считались неизлечимыми, и научились клонировать живые организмы. На повестке дня — создание лекарственных препаратов от ВИЧ и рака.
Что такое методы генетики
Все открытия в области генетики, настоящие и будущие, стали возможны благодаря специальным методам исследования.
Методы исследования в генетике — это способы исследования генов живых организмов, которые позволяют отследить закономерность передачи нормальных и патологических признаков из поколения в поколение; создать условия для диагностики, профилактики и лечения наследственных заболеваний.
Кратко о разнообразии исследований
В генетике применяются многие способы исследования. В зависимости от того, кто является объектом изучения — растение, микроорганизм, животное или человек, применяются различные подходы для получения и анализа генетической информации.
Основными методами генетики являются:
- гибридологический;
- цитогенетический;
- биохимический;
- популяционный;
- генеалогический;
- близнецовый;
- метод генной инженерии;
- математический или метод математического моделирования.
Список методов изучения
Каждый способ имеет свои особенности, рассмотрим их подробнее.
Гибридологический, основной метод науки
Гибридологический — это основной универсальный метод генетики, который заключается в скрещивании или гибридизации организмов, отличающихся друг от друга по одному или нескольким признакам. Потомки, полученные в результате скрещивания, называется гибридами. Метод был разработан и экспериментально доказан ученым монахом Грегором Менделем. Мендель скрестил два сорта гороха разного цвета и на основании их потомства вывел ряд закономерностей, которые легли в основу современной генетики.
Гибридологический метод состоит из:
- скрещивания организмов;
- статистического анализа наблюдений.
Особенности подхода заключаются в том, что:
По социально-этическим причинам не используется для изучения генетики человека.
Цитогенетический
В основе этого метода лежит микроскопическое изучение хромосом в клетках человека. С помощью цитогенетического исследования можно изучать наследственный материал клетки:
- Совокупность хромосом тела — кариотипирование.
- Наличие и количество X-хромосом — определение полового хроматина.
Объектом исследования являются клетки:
- фибробласты кожи;
- костного мозга;
- из околоплодной жидкости;
- лимфоциты периферической крови.
Кровь больного переносят в среду, где находятся все необходимые питательные вещества для роста клеток, и стимулируют их деление. Добавляют специальное вещество колхицин, чтобы остановить процесс деления клеток на стадии, пригодной для анализа. Цитогенетический метод позволяет определить перестроенную хромосому, идентифицировать тип перестройки и происхождение поврежденной хромосомы.
Особенности данного метода заключаются в:
- отборе клеток и выращивании их культуры в питательной среде;
- окрашивании хромосом специальными красителями;
- подсчете их числа, определении форм и размеров, чередовании светлых и темных полос в соответствии с нормами.
Такое исследование проводится, если есть подозрение на наличие хромосомной болезни. При пренатальной диагностике данный метод позволяет выявить наиболее часто встречающиеся хромосомные болезни:
- синдром Дауна;
- синдром Эдвардса;
- синдром Орбели;
- синдром Патау и другие.
Биохимический
Биохимический метод позволяет выявить генные мутации, которые невозможно разглядеть в микроскоп. Исследование заключается в выявлении с помощью химических реакций или бактериальных маркеров накопившихся метаболитов, указывающих на нарушение обмена веществ.
Объектами биохимической диагностики могут быть:
- моча;
- пот;
- амниотическая жидкость;
- сыворотка и плазма крови;
- форменные элементы крови и т.д.
Этот метод позволяет обнаружить нарушения в обмене веществ, которые вызваны мутациями генов и, как следствие, изменением активности различных ферментов. Он помогает выявить наследственную предрасположенность к заболеваниям и своевременно предупредить развитие болезни.
С помощью данного способа исследования получается выявить наследственные болезни, заключающиеся в нарушении:
- углеводного обмена (сахарный диабет);
- обмена аминокислот (фенилкетонурия);
- липидного обмена (болезнь Тея-Сакса).
Популяционный
Данный метод исследует распространения генов в человеческих популяциях. Он позволяет изучать географическое распространение и частоту тех или иных генов и влияние на эти показатели различных факторов.
Объектом изучения популяционного метода являются популяции. Само исследование основано на сборе и анализе статистических данных о частотах того или иного признака. На основании обработанных данных появляется информация о распространенности в популяции изменчивых признаков, их норме реакции, об особых группах риска генетических заболеваний или о летальности этих признаков.
Сущность метода заключается в определении частоты встречаемости генов и генотипов в популяции. Например, исследование позволяет оценить вероятность рождения ребенка с определенным признаком в данной популяции, а также рассчитать частоту встречаемости определенных генов.
В основе метода лежит закон Харди-Вайнберга, который верен для анализа генетических процессов в крупных популяциях (от 4,5 тысяч людей), где происходит свободное скрещивание.
Генеалогический
Генеалогический метод, разработанный в 1865 году Ф. Гальтоном, заключается в анализе родословных и позволяет определить тип наследования нормального или патологического признака:
- доминантный/рецессивный;
- аутосомный/сцепленный с полом;
- моногамность/полигамность.
Генеалогическое исследование состоит из нескольких этапов:
- Сбор данных обо всех кровных родственниках обследуемого (пробанда) с максимально широким охватом сведений по восходящей и нисходящей линии, а также в боковом направлении.
- Графическое построение родословной, сопровождаемое поясняющим описанием.
- Анализ родословной и формулировка выводов.
Пробанд — это человек, с которого начинается генетическое обследование семьи и составление родословной.
На основе полученных сведений прогнозируется вероятность проявления изучаемого признака в потомстве, что имеет большое значение для предупреждения наследственных заболеваний.
Близнецовый
В 1876 году Ф. Гальтон предложил использовать метод анализа близнецов для разграничения роли наследственности и среды в развитии различных признаков у человека.
Данный способ исследования характеризуется сравнением качеств монозиготных близнецов, имеющих идентичный набор генов, и дизиготных близнецов, генотипы которых отличаются.
Задачами близнецового метода являются:
- Оценка степени влияния наследственности и среды на развитие какого-нибудь нормального или патологического признака.
- Изучение экспрессивности генов.
- Оценка эффективности использования лекарств.
- Оценка эффективности методов обучения и воспитания.
- Изучение коэффициента IQ.
Генная инженерия
Метод генной инженерии заключается в том, что в генотип организмов встраиваются или исключаются из него отдельные гены или группы генов, в результате чего в клетке возникают новые процессы, например, происходит синтез белков, которые ранее не синтезировался.
Генной инженерией называется комплекс молекулярно-генетических методов, к которым относятся:
- расщепление ДНК рестрицирующими нуклеотидами;
- секвенирование всех нуклеотидов в очищенном фрагменте ДНК;
- конструирование рекомбинантной ДНК;
- гибридизация нуклеиновых кислот;
- клонирование ДНК;
- введение рекомбинантной ДНК в клетки или организмы.
Генная инженерия решает следующие задачи:
- Получение генов путем их синтеза или выделения из клеток.
- Получение рекомбинантных молекул ДНК.
- Клонирование генов или генетических структур.
- Введение в клетку генов или генетических структур и синтез чужеродного белка.
Методы генной инженерии активно применяются в медицинских научно-исследовательских центрах.
Математический
Математическое моделирование — это исследование путем создания и изучения математических моделей. Его применяют для расчета частот генов в популяциях при различных воздействиях и изменениях окружающей среды. Математические методы широко применяются в тех случаях, когда невозможно использовать экспериментальные, например, при анализе большого количества сцепленных генов у человека.
Также математический метод является неотъемлемой составной частью других методов исследования в генетике, например, гибридологического и популяционного.
Примеры использования методов и результатов их исследования
Изучение генетики имеет огромное значение для жизни и здоровья человечества. Вот лишь несколько примеров, которые наглядно иллюстрируют роль генетики в профилактике и лечении серьезных заболеваний:
- В ходе исследования близнецов стало известно, что для возникновения таких болезней, как корь, коклюш, ветряная оспа необходимо только инфекционное начало, а для появления таких заболеваний, как дифтерия, паротит, воспаление легких, полиомиелит и туберкулез играют роль наследственные свойства организма.
- Близнецовый метод также помог выяснить наследственную предрасположенность к эпилепсии, сахарному диабету и шизофрении.
- Методом рекомбинантных плазмид ген инсулина был встроен в ДНК бактерии кишечной палочки, которая начала активно синтезировать гормон. В 1982 году инсулин стал одним из первых лекарственных препаратов, который был получен при помощи генной инженерии.
- Таким же способом с 1980 года в мире получают соматотропин — гормон роста. Человеческий ген, который был встроен в геном бактерии, синтезирует гормон, инъекции которого врачи используют для лечения карликовости у детей.
Генетика и способы ее исследования — очень увлекательная и интересная тема. Но она требует времени, чтобы разобраться во всех нюансах. Если времени совсем нет, а сроки сдачи работы горят, обращайтесь за помощью к специалистам Феникс.Хелп.
Читайте также: