Что изучает генетика как наука объяснять на английском
Лучший способ начать изучать современную генетику, молекулярную биологию, генную инженерию и геномику
Если вы когда-либо хотели разобраться в фундаментальных основах современных биотехнологий, генной инженерии, биоинформатики и молекулярной биологии, детально понимать, что творится на передних рубежах этой удивительной и революционной в настоящий момент науки, быть сознательным свидетелем тех потрясающих научных открытий, современниками которых мы являемся, но не знали с чего начать — этот пост должен быть вам интересен.
В первую очередь я считаю своим долгом поделиться своей находкой — без сомнения лучшим курсом лекций в области естественных наук, который мне когда-либо доводилось слушать, а учился я немало. Этот курс просто невозможно слушать иначе, чем открыв рот от непрерывного удивления и восхищения как его концентрированным содержанием, полным захватывающих фактов, так ясностью и выразительностью с которой лектору удается очень просто, увлекательно и одновременно глубоко объяснять весьма сложные вещи.
Также я кратко отмечу информацию о иных курсах по этой теме, которые мне удалось найти. Надеюсь в комментариях увидеть рекомендации других членов нашего сообщества о том, с чего по их мнению лучше начать и чем продолжить образование в этой области.
Мое невежество в этой области давно не давало мне покоя. Я, в принципе, очень некомфортно себя чувствую, когда чего-то не понимаю. Но тут, прямо сейчас в он-лайн режиме происходит научная революция, СМИ ежедневно пестрят заголовками об ошеломляющих достижениях ученых, о которых вчера еще невозможно было помыслить, а я в понимании биологии не выхожу за рамки советской школьной программы, которую по большей части пропустил мимо ушей и успел забыть за долгие годы.
И вот недавно, я начал поиски образовательных материалов на эту тему. Искать долго не пришлось, я открыл Youtube и очень быстро наткнулся на курс генетики от MIT, который читал замечательный профессор Eric Lander. С первых же лекций я влюбился как в этого харизматичного человека, так и в тот предмет, которому он учит. Позже я узнал, что мало кто из его студентов мог устоять перед его чарами, руководство MIT особо отмечало его заслуги как в создании выдающихся курсов, так и в его уникальной способности заражать студентов своей очевидной любовью к биологии и генетике.
Эрик Лэндер — очень заслуженный человек. Математик по своему основному образованию, который позже переквалифицировался в генетика. Член национальной академии наук США с 1997 года. Лауреат многих престижных премий. Труды в основном посвящены биоинформатике, геномике и генетике. Со второй половины 1980-х годов занимается дешифровкой генома человека и применением её результатов в медицине. Один из руководителей проекта «Геном человека». Его группа секвенсировала треть генома человека.
Моему разочарованию не было предела, я был как перед разбитым зеркалом, которое представляет величайшую драгоценность, когда в нем можно увидеть целую картину, но в моих руках были лишь осколки, которые никак не хотели стыковаться вместе — многие из них были просто утеряны.
Потом каким-то чудом мне удалось найти этот курс целиком, с правильной нумерацией лекций, но картинка была ужасного качества. Но там, внизу, среди последних лекций были лекции како-то другого, очевидно, более нового курса. И тоже случайные куски без начала и без конца…
Однако, все, что нужно было сделать, это начать в поисковой строке Гугла набирать имя этого замечательного человека. В ответ на это всплывала подсказка: eric lander edx. И на второй строке поисковой выдачи лежит та самая “жемчужина”, которой я мечтаю с вами поделиться: Introduction to Biology — The Secret of Life
Это полный бесплатный курс со всеми необходимыми сопроводительными материалами, тестами и возможностью получить сертификат о его прохождении от MIT. Не просто информация, а настоящие знания, выложенные в открытый доступ.
Теперь, найдя, наконец, этот курс, я бесконечно счастлив, и могу наслаждаться интеллектуальным кайфом высшего качества. Профессор Лэндер рассказывает одну из самых интересных историй в мире, которая по напряженности превосходит современные сериалы типа WW, каждая новая лекция буквально взрывает голову. Он настоящий драматург. На первых лекциях казалось, что он просто знакомит нас с какими-то интересными фактами, но впоследствие это «ружье стреляет» — они вновь всплывают и становятся чрезвычайно важными в ином контексте.
Эрик Лэндер не просто знакомит своих студентов с научной фактологией, он в красках и лицах рассказывает захватывающие сюжеты из истории науки, которые приводили к великим открытиям в биологии. Учит их философии и методологии науки, интригуя, задавая вопросы, которые стояли перед учеными, заставляя студентов думать как те ученые, и придумывать самостоятельно те эксперименты, благодаря которым стало возможно знать то, что мы знаем сейчас. Или, например, придумывать эксперименты проверяемого предсказания, которые могут развеять наши сомнения в состоятельности тех или иных моделей, которые мы строим для объяснения экспериментальных данных.
Для понимания курса не требуется никаких предварительных знаний, хотя они и желательны в области биологии и химии.
Следует, конечно, сказать, что курс на английском языке. Я искренне сочувствую людям не знающим английского. Этот язык стоило бы выучить хотя бы ради того, чтобы познакомиться с этим курсом. Хотя и сам курс можно использовать как замечательный способ изучения английского языка. Для себя я давно пришел к выводу, что прослушивание лекций на изучаемом языке — лучший способ тренировки слухового восприятия языка. У Эрика Лэндера прекрасная артикуляция и очень ясное произношение. Множество вещей понятно из контекста.
На самом сайте edX есть только английские и китайские субтитры, но есть способ добраться до русских субтитров.
Конечно, есть курсы по биотехнологии и на русском языке:
А о такой замечательной платформе, как www.edx.org, к своему стыду и счастью, я узнал исключительно благодаря той истории, которую только что вам поведал.
Спасибо за внимание, и желаю прекрасного путешествия в мир молекулярной биологии!
«Наука генетика. Основные понятия генетики». Урок для 9-го класса
Разделы: Биология
Цели урока: сформировать представление о генетике – науке, изучающей наследственность и изменчивость организмов, познакомить с основными понятиями науки.
Задачи:
Обеспечение занятия: портрет Грегори Менделя, стенд или плакат «Основные вехи в истории генетики»; терминологические карты «Обзор основных терминов и понятий генетики»
Тип урока: изучение нового материала.
Метод проведения: беседа.
Требования согласно программе:
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Изучение нового материала.
Генетика – молодая наука, составляющая основу всей современной биологии. Ее возраст – чуть более 100 лет (с 1900 года). Название «генетика» предложил английский ученый У. Бэтсон в 1906 г. Оно происходит от греческого слова «genesis», что означает – происхождение.
Вступительное слово учителя:
Генетика – это наука о закономерностях наследования признаков у организмов. Первый действительно научный шаг вперед в изучении наследственности был сделан австрийским монахом Грегором Менделем, который в 1865 году опубликовал статью, заложившую основы современной генетики. Мендель показал, что наследственные задачи не смешиваются, а передаются от родителей потомкам в виде дискретных (обособленных) единиц. Эти единицы, представленные у особей парами, остаются дескретными и передаются последующим поколениям в мужских и женских гаметах, каждая из которых содержит по одной единице из каждой пары.
В 1909 году датский ботаник Иогансен назвал эти единицы генами, а в 1923 году американский генетик Морган показал, что они находятся в хромосомах. С тех пор генетика достигла больших успехов в объяснении природы наследственности и на уровне организма, и на уровне гена.
(учитель обращает внимание на стенд «Основные вехи в истории генетики»)
Основные вехи в истории генетики (материалы для стенда (плаката или раздаточного материала)
Середина 18 – начало 21 века | Первые попытки научного объяснения причин наследственности и изменчивости |
1763–1851 гг. | Французский исследователь ввел представление о контрастных или альтернативных признаках |
1856–1865 гг. | Работы Г. Менделя по гибридизации растений – первый научный шаг в изучении наследственности. |
1865 г. | Вышла в свет работа Г. Менделя «Опыты над растительными гибридами», в которой изложены закономерности наследования, открытые им в результате восьмилетних исследований на различных сортах гороха. |
1900 г. | К. Корренс, Г. Де Фриз и К. Чермак, проводя эксперименты на различных объектах, заново переоткрыли основные законы наследования признаков, открытые Г. Менделем. |
1901–1903 г.г. | Была разработана мутационная теория Г.де Фриза. |
1906 г. | Генетики в США и Европе начинают работать с плодовой мушкой дрозофилой. |
1911 г. | Т. Морган сформулировал хромосомную теорию наследственности в ее первом представлении. |
1920 г. | Н.И. Вавилов сформулировал закон гомологических рядов наследственной изменчивости. |
1929 г. | А.С. Серебровский и Н.П. Дубинин доказали сложную структуру гена. |
1933 г. | Т. Мограну, первому среди профессиональных биологов, была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине |
1944 г. | Американскими биохимиками (О.Эверин и др.) было установлено, что носителем свойства наследственности является ДНК. |
1953 г. | Расшифрована структура ДНК Ф. Криком и Д. Уотсоном |
1955–1960 г.г. | Выяснение природы генетического материала и основных закономерностей сохранения генетической информации, ее передачи и реализации в молекулярные признаки (белки) |
1962 г. | Английский физик ф. Крик и биофизик М. Уилкине, и американский биофизик Д. Уотсон получают Нобелевскую премию за открытие структуры нуклеиновых кислот и их роли в наследственной передаче признаков организма. |
1968 г. | Американским биохимикам Р. Холи, Х. Коранс, М. Ниренбергу присуждена Нобелевская премия за расшифровку генетического кода и его роли в синтезе белка. |
1980–1990 г.г. | Первые геномные проекты и начало и начало их реализации. Механизмы регуляции генной активности, проблемы генетического контроля за формирование признаков. Развитие медицинских аспектов генетики. |
1997 г. | Первое клонированное животное (овечка Долли), полученное из ядра взрослой соматической клетки; собственное ядро ооцита было заменено на ядро клетки из культуры эпителиальных клеток молочной железы взрослой лактирующей овцы. |
1990–2000 г.г. | Первые расшифрованные геномы прокариот (бактерий) и эукариот. Создание трансгенных организмов. |
2001 г. | Расшифрован геном человека. Этические проблемы использования генетических технологий. |
На следующем этапе урока ставится задача раскрыть содержание проблем, разрабатываемых генетикой.
ГЕНЕТИКА – изучает два фундаментальных свойства живых организмов – наследственность и изменчивость.
– Что такое наследственность? Как вы понимаете этот термин?
Совместная формулировка определения и запись его в тетрадь.
НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ – это способность родителей передавать свои признаки, свойства и особенности развития следующему поколению. (необходимо объяснить, что передаются не сами признаки: цвет глаз, волос и др., а гены, определяющие их развитие.
– В чем биологический смысл наследственности? (Сохранение вида)
Мы выяснили, что гены определяют признаки и свойства организма.
– Что такое ген? (участок ДНК)
далее формируем более полное представление о гене:
АЛЛЕЛЬ – конкретное состояние гена
ЛОКУС – конкретное место нахождения гена в хромосоме;
Понятия «ген» и «аллель» в определенной степени синонимы («ген» – более широкое понятие; «аллель» – конкретное)
Затем рассматривается проблема изменчивости организмов, которая трактуется как свойство, противоположное наследственности.
ИЗМЕНЧИВОСТЬ – способность организмов изменять свои признаки и свойства.
– В чем биологический и эволюционный смысл изменчивости? (обеспечивает выживание вида).
Приводятся примеры изменчивости:
А) снижение урожая зерновых при плохом агрофоне, низкая удойность молока при плохом кормлении коров, светло-зеленый цвет листьев при недостатке азота, света;
Б) появление среди людей альбиносов, шестипалых людей, карликов и т.д.;
В) люди живущие на планете Земля, такие одинаковые и такие не похожие. Среди них не найдешь генетических и психологических двойников – ни по соседству, ни на противоположной стороне планеты, ни в прошлой истории человечества, ни в будущем.
Далее учитель с помощью учащихся называет задачи, решаемые наукой генетикой.
Учащиеся делают вывод. Озвучивают цель и задачи генетики.
Таким образом генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости двух противоположных и вместе с тем неразрывно связанных между собой процессов, свойственных всему живому на Земле.
III. Закрепление пройденного материала.
Работа с терминологической картой
Терминологическая карта.
Обзор основных терминов и понятий генетики.
Задание: Прочитайте определения понятий на карточке, выделите отличительные признаки, попробуйте дать свои формулировки понятий.
Ген – участок молекулы ДНК, отвечающий за структуру определенной молекулы белка и определяющий возможность развития отдельного элементарного признака.
Генотип – совокупность всех генов организма; совокупность наследственных признаков организма, полученных от родителей.
Фенотип – совокупность признаков и свойств организма, проявляющаяся при взаимодействии генотипа и окружающей среды.
Гомологичные хромосомы – парные хромосомы, одинаковые по форме, размерам, набору генов.
Локус – участок хромосомы, в котором расположен ген.
Альтернативные признаки – это взаимоисключающие, контрастные признаки (например, желтые и зеленые семена гороха). Часто один из альтернативных признаков является доминантным, а другой рецессивным. (см. ниже).
Аллельные гены – пара генов, расположенных в одних и тех же локусах гомологичных хромом и контролирующих развитие контрастных альтернативных признаков. Каждый ген этой пары называется аллелью.
Зигота – клетка, образующаяся при слиянии двух гамет (половых клеток) – женской (яйцеклетка) и мужской (сперматозоида). Содержит диплоидный (двойной) набор хромом.
Гомозигота – зигота, имеющая одинаковые аллели данного гена (оба доминантные АА или оба рецессивные аа).
Доминантный признак – преобладающий признак, проявляющийся в потомстве у гетерозиготных особей.
Рецессивный признак – признак, который передается по наследству, но подавляется, не проявляясь у гетерозиготных потомков, полученных при скрещивании.
Гамета – половая клетка организма, несущая один ген из аллельной пары. Гаметы содержат по одной хромосоме из каждой пары.
Задание: Поработайте в паре, обсудите ваши сформулированные понятия, опросиьте друг друга.
VI. Домашнее задание.
Параграф 35 и записи в тетради. Дать определение понятия гена, используя разные точки зрения. Вспомнить значения терминов из рубрики «Вспомните» параграфа 36.
Список литературы использованный при подготовке к уроку:
Генетика как наука: история развития, основные понятия, значение в жизни человека
Генетика – это наука, изучающая закономерности наследования генетической информации и изменчивость организмов. Основоположник генетики – австрийский ученый Грегор Мендель.
История развития генетики
Генетика – относительно молодая наука, зародилась она в 19 ст., и развивается до сегодняшних дней.
Выделяют три основных этапа в развитии генетики:
Этап I
Первый этап связан с Грегором Менделем и открытием законов наследственности. Многочисленные исследования и скрещивания животных и растений уже вначале XX ст. полностью подтвердили теории, выдвинутые Менделем. Вклад в развитие генетики сделал биолог В. Иоганнсен, который описал такие понятия как «генотип», «фенотип» и «популяция».
Этап II
Второй этап начался с изучения генетики на клеточном уровне. Исследуя строение клетки, удалось установить, что гены являются участками гомологичных хромосом, которые в процессе деления распределяются между дочерними клетками. В этот период Т.Г.Морганом было открыто явление кроссинговера, который играет важную роль в механизме наследственной изменчивости.
Этап III
Третий этап характеризуется достижениями в сфере молекулярных наук, которые позволили изучать закономерности генетики на уровне бактерий и вирусов. Была выдвинута теория, которая гласит, что один ген отвечает за один фермент. Фермент катализирует определенную реакцию, среди множества других, которая отвечает за формирование признака.
В 50-60 годах прошлого столетия Ф.Крик и Дж.Уотсон разработали модель ДНК, которая представляла собой двойную спираль, она дала возможность проследить репликацию молекулы ДНК. Это открытие стало выдающимся событием века.
В XXI веке начала развиваться генная инженерия, которая дает возможность создавать собственные генетические системы. Это позволило выделять гены из одних участков и внедрять их в генетический аппарат других организмов. Так генная инженерия стала занимать важное место в селекции растений и животных, в медицине при изучении врожденных заболеваний, аномалий развития.
Основные понятия генетики
Наследственность — способность одного поколения живых организмов передавать свои характеристики следующему.
Изменчивость — приобретение потомством отличительных признаков в процессе индивидуального развития.
Признаки — особые черты строения организма, которые формируются на протяжении жизни и зависят от генетического фона и условий окружающей среды.
Фенотип — совокупность всех внешних и внутренних признаков организма.
Ген — наименьшая структурная и функциональная единица наследственности. Входит в состав молекулы ДНК и отвечает за образование и передачу конкретного свойства.
Генотип — набор генов, унаследованных от родителей, которые под влиянием внешних факторов определяют фенотип организма.
Аллельные гены — гены, занимающие одинаковые локусы в гомологичных хромосомах.
Гомозиготы— особи, несущие аллельные гены с одинаковой молекулярной основой.
Гетерозиготы — особи, несущие аллельные гены различной молекулярной структуры.
Законы и понятия генетики
Законы генетики
Основные законы были сформулированы Менделем, которые он вывел опытным путем, исследуя закономерности наследования на растениях.
Закон единообразия гибридов первого поколения.
Суть закона заключается в следующем: если скрестить два гомозиготных организма, которые кодируют разное проявление одного признака, то потомки в первом поколении будут единообразны. Аллель, который проявился, является доминантным, он подавляет рецессивный признак.
Определить это явление Менделю удалось, используя чистые линии гороха с белыми и пурпурными цветами. После скрещивания, все потомство имело пурпурный окрас цветков.
Закон расщепления.
Скрещивание гетерозигот, полученных в первом поколении, дает расщепление по такому принципу:
Так, менделевский закон подтвердил, что рецессивные признаки никак не изменяются и не теряются, а просто не проявляются в сочетании с доминантным геном.
Закон независимого наследования признаков.
Скрещивание двух гетерозиготных особей, которые отличаются более чем по двум признакам, дает поколение с разнообразной и независимой комбинацией генов.
Разделы генетики
Классическая генетика изучает закономерности передачи генов.
Цитогенетика исследует структуру хромосом и их участие в передаче наследственной информации.
Молекулярная генетика исследует молекулярные основы наследования признаков путем изучения строения ДНК и РНК.
Биохимическая генетика направлена на изучение влияния генетических факторов на биохимические процессы в живом организме.
Медицинская генетика – изучает наследственные заболевания и разрабатывает эффективное лечение.
Значение генетики
Все чаще рождаются дети с наследственными аномалиями развития. Врожденная патология сказывается на деятельности жизненно важных органов и приводит к росту ранней детской смертности.
Неблагоприятная экологическая обстановка вредные привычки родителей приводят к разного рода мутациям, которые сказываются на здоровье человека.
На сегодняшний день ученые-генетики сделали много открытий в области медицины, селекции животных и растений, что позволяет целенаправленно влиять на наследственность организмов, предотвращая мутационные процессы.
Многие заболевания, как показали исследования, носят генетическую природу:
Теперь, зная причину развития заболевания, ученые разрабатывают методы предотвращения мутаций, которые ведут к врожденным аномалиям.
Селекция животных и растений уже стала самостоятельной наукой, но в основе ее лежат генетические закономерности наследования. Новые сорта растений с высокой урожайностью, ценные породы животных удалось получить, используя законы наследственности и изменчивости.
Фармацевтическая промышленность не обходится без генетической инженерии. Продукция антибиотиков стала возможной благодаря генетической модификации микроорганизмов-продуцентов. Так удалось многократно увеличить скорость синтеза лекарственных средств и уменьшить затраты на производство.
Русско-английский словарь терминов по генетике
Аберрация хромосомная (сhromosome aberration). Тип мутации, в результате которой происходит нарушение структуры хромосомы.
Автополиплоид (аutopolyploid). Растение, клетки которого содержат три или более гаплоидных наборов хромосом в ядрах.
Аденин (аdenine). Азотистое основание (6-аминопурин), входящее в состав нуклеотидов молекул ДНК и РНК, Одна из четырех «букв» генетического кода. Комплементарным основанием для аденина в молекуле ДНК является тимин, а в молекуле РНК — урацил.
Акроцентрическая хромосома (асrосеntric chromosome). Хромосома, у которой центромера расположена терминально (на конце), при этом хорошо различимо одно плечо хромосомы.
Аллель (а11еlе). Одно из возможных структурных состояний гена. Аллели возникают в результате генных мутаций и различаются по своему фенотипическому проявлению. У диплоидных организмов ген может быть представлен лишь двумя аллелями, локализованными на гомологичных участках гомологичных хромосом. Различают множественные аллели (multiple alleles).
Аллополиплоид (а11ороlур1оid). Растение с двумя или более гаплоидными наборами хромосом, происходящее от двух или большего числа неродственных видов. Хромосомы разных гаплоидных наборов не являются гомологами, обычно при амфидиплоидии наблюдается гомеология разных хромосом.
Аминоацил-тРНК (аminoacy1-tRNA). Комплекс аминокислоты, ковалентно связанной с транспортной РНК, участвующей в переносе аминокислоты к рибосомам в процессе синтеза белка.
Аминокислоты (аmino acids). Органические кислоты, содержащие одну или несколько аминогрупп. Из аминокислот в клетках синтезируются полипептиды и белки.
Амитоз (amitosis). Прямое деление ядра на две части без участия митотического аппарата (веретена деления). При митозе ядро перешнуровывается.
Амплификация (amplification). Увеличение числа копий посредством репликации определенного фрагмента ДНК
Анализирующее скрещивание (test cross). Скрещивание гибридной особи (анализируемой) с особью, гомозиготной по рецессивным аллелям, т. е. «анализатором». Потомки от анализирующего скрещивания обязательно несут один рецессивный аллель от «анализатора», на фоне которого должны проявиться аллели, полученные от анализируемого организма. Анализирующее скрещивание позволяет оценить величину рекомбинации и тесноту сцепления локусов в хромосомах.
Анафаза (аnарhаsе). Третья стадия деления ядра клетки. При митозе анафаза наступает, когда хроматиды хромосом разделяются и направляются к обоим концам ахроматинового веретена. При мейозе наблюдаются две анафазы. Во время первой парные хромосомы разделяются и расходятся, вследствие чего происходит уменьшение (редукция) числа хромосом в два раза. Во время второй, как и при митозе, расщепляются хроматиды и расходятся к полюсам деления клетки.
Андрогенез (аndrogenesis). Мужской партеногенез: a) развитие эмбриона только из ядра мужской гаметы и цитоплазмы яйцеклетки; б) развитие гаплоидных эмбрионов из незрелых пыльцевых зерен в культуре пыльников in vitro. Антикодон (аnticodon). Группа из трех смежных нуклеотидов в молекуле транспортной РНК (тРНК), которые комплементарно связываются с тремя нуклеотидами кодона в молекуле информационной РНК (иРНК) в процессе синтеза белка.
Антимутаген (аntimutagen). Фактор, снижающий частоту мутаций (ферменты, расщепляющие химические мутагены, витамины и др.).
Анеуплоидия (аneuploidy). Геномная мутация, при которой наблюдается изменение числа хромосом, не кратное гаплоидному набору, вследствие утраты или добавления одной или нескольких хромосом.
Анеуплоиды (аnneuрloids). Клетки или организмы с увеличенным или уменьшенным числом хромосом, не кратным гаплоидному.
Апогамия (ароgamy). Развитие зародыша у растений без оплодотворения из клеток гаметофита (за исключением яйцеклетки) или из спорофитных клеток семяпочки.
Апомиксис, апогамогония (ароmixis, ароgamogony). Размножение растений, не связанное с половым процессом. В более узком смысле апомиксис включает партеногенез, апоспорию, адвентиционную эмбрионию, апогамию.
Апоптоз (арорtosis). Процесс генетически «запрограммированной» гибели клеток в процессе дифференцировки и преобразования тканей.
Аутбридинг (оutbreeding). Неродственные скрещивания между особями одной популяции. Например, у растений — это перекрестное опыление и оплодотворение между неродственными особями в пределах отдельной популяции.
Аутосомы (аutosomes). Неполовые хромосомы.
Аутосомное наследование (аutomal inheritance). Независимое от пола (не сцепленное с полом) наследование признака.
Ацентрическая хромосома (асепШс сЬготозоте). Хромосома, утратившая в результате делеции или транслокации центромеру. В процессе деления клетки такие хромосомы элиминируют.
Бактериофаги (bacterial phаges). Группа вирусов, способных размножаться только в бактериальных клетках.
Беккросс (Ьасk сrоssing). Возвратные (насыщающиеся) скрещивания гибрида (животных или растений) первого поколения с одной из родительских форм или аналогичной ей по генотипу формой для преодоления стерильности отдаленных гибридов или с целью усиления проявления желательного признака.
Белки (рrоteins). Высокомолекулярные вещества, в состав которых входят остатки а-1-аминокислот, соединенных друг с другом пептидными связями в длинные цепи. Все белки строятся из остатков 20 аминокислот.
Бивалент (bivalent). Две спаренные гомологичные хромосомы, конъюгирующие в профазе I мейоза. Их число в клетке равно гаплоидному числу хромосом.
Биополимеры (biopolymers) линейные биологические молекулы, построенные из множества повторяющихся субъединиц.
Биотехнология (biotechnology). Совокупность промышленных методов, использующих биологические агенты (микроорганизмы, растительные клетки, животные клетки, части и органеллы клеток: клеточные мембраны, рибосомы, митохондрии, хлоропласты) для получения ценных продуктов и осуществления целевых превращений. В биотехнологических процессах также используются такие биологические макромолекулы, как рибонуклеиновые кислоты (ДНК, РНК), белки — чаще всего ферменты. ДНК или РНК необходима для переноса чужеродных генов в клетки.
Валентность ядра (valence оf nucleus). Число гаплоидных наборов хромосом в ядре (гаплоид, диплоид, трипло-ид и т. д.)
Веретено деления (spindle). Структура, состоящая из микротрубочек и ассоциированных с ними белков, участвующая в расхождении гомологичных хромосом или сестринских хроматид в процессе мейоза или митоза.
Вирус (virus). Мельчайший облигатный внутриклеточный паразит, способный к автономному размножению или размножению совместно с клеткой-хозяином в случае встраивания в её геном.
Взаимодействие генов (gепеs interaction). Различают аллельное — взаимодействие генов одной и той же аллельной пары и неаллельное — взаимодействие генов, контролирующих развитие одного признака.
Вырожденный код (degenerative code). Генетический код, в котором одна аминокислота может кодироваться более чем одним триплетом (кодоном).
Гаметогенез (gametogenesis). Процесс образования половых клеток (гамет) у животных, а также спор и гамет у растений.
Гаметофит (gаmetophete). Гаплоидное половое поколение в цикле развития растений. Различают два типа гаметофитов:
1) мегагаметофит зародышевый мешок, формирующийся в семяпочке цветка из мегаспоры (археспориальный) или соматической клетки (апоспорический);
2) микрогаметофит — пыльцевое зерно, образовавшееся из микроспоры, в структуру которого входят вегетативная и генеративная клетки.
Гаметы (gametes). Половые или репродуктивные клетки (яйцеклетки и спермин) с половинным, по сравнению с соматическими клетками, числом хромосом в ядрах. В результате слияния гамет (оплодотворения) образуется зигота, представляющая собой новое поколение и развивающаяся в дальнейшем в зародыш и семя.
Гаплоид (haploid). Клетка или особь (генета) с одинарным (моноплоидным) набором хромосом в ядрах (каждая хромосома гаплоидного набора представлена единственным экземпляром).
Гаплоидия (haploidy). Геномная мутация, при которой соматические клетки содержат одинарный (n) набор хромосом.
Гексаплоид (hехарloid). Авто- или аллополиплоидное растение, в соматических клетках которого содержатся ядра с шестью гаплоидными наборами хромосом.
Гемизиготность (hemizygosity). Состояние диплоидного организма, у которого присутствует только один аллель (одна доза) данного гена.
Ген (gene).
1. Участок молекулы ДНК, кодирующий синтез определенного полипептида или нуклеиновой кислоты, или обеспечивающий транскрипцию другого гена.
2. Дискретная единица наследственности, передаваемая из поколения в поколение гаметами.
Различают несколько типов генов:
а) структурные гены ядра, кодирующие последовательности аминокислот в молекулах полипептидов;
б) регуляторные гены, участвующие в процессах транскрипции и трансляции наследственной информации структурных генов;
в) цитоплазматические гены или гены митохондрий и хлоропластов, кодирующие синтез полипептидов в клетках.
Ген доминантный (dominant gene). Ген, преобладающий в паре аллелей данного гена; фенотипически проявляется в гомо- и гетерозиготном состоянии.
Ген рецессивный (recessive gеnе). Ген, подавляемый другим аллелем данного гена; фенотипически проявляется только в гомозиготном состоянии.
Ген-модификатор (modifier [gеnе]). Ген, который при взаимодействии с другими генами изменяет их фенотипическое проявление.
Ген-мутатор (mutator [gеnе]). Ген, повышающий скорость мутирования другого гена.
Генетика (gеnеtics). 1. Наука о наследственности и изменчивости живых организмов. 2. Наука о генах ядра и цитоплазмы, изучающая последовательности нуклеотидов в молекулах ДНК, пути и способы транскрипции и трансляции генов в клетке, а также роль генов в наследственности и жизнедеятельности как отдельных клеток, так и целостных организмов.
Генетическая информация (gеnеtic information). Наследственная информация, реализуемая на нескольких уровнях. На молекулярном уровне — это наследственная информация, записанная в молекуле ДНК.
Генетическая карта хромосомы (gеnеtic mape of chromosome). Диаграмма, показывающая порядок расположения генов на хромосоме и расстояние между ними. Строится на основе результатов генетического анализа по частоте рекомбинации между генными локусами.
Генная мутация (gеnе mutation). Мутация, характеризующаяся изменением последовательности нуклеотидов участка ДНК.
Генная (ядерная) стерильность пыльцы (gеnеtic оr nuclea pollen sterility). Стерильность, обусловленная рецессивными генами ядра в клетках микроспор, вызывающими нарушение развития пыльцевых зерен.
Генная инженерия (gеnеtiс еngineering). Совокупность приемов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организмов (клеток), осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы.
Генокопии (gеnосорies). Сходные изменения фенотипа, обусловленные мутациями разных неаллельных генов.
Геном (gеnоmе). Совокупность генов гаплоидного набора хромосом данного вида организмов.
Генотип (gеnоtуре).
1. Совокупность всех генов, локализованных в хромосомах и определяющих норму реакции индивида на условия среды.
2. Совокупность кодирующих последовательностей ДНК в геноме (транслируемая часть ДНК).
Генофонд (gеnе роо1). Совокупность аллелей особей репродуктивной части данной популяции.
Гетерогаметность (hеtеrоgаmеtу). Генотипически детерминированное свойство особей производить гаметы двух сортов, различающиеся между собой по составу половых хромосом. Пол, имеющий сочетание половых хромосом XY, формирует гаметы двух типов, несущие только Х- или Y-хромосому.
Гетерозигота (heterozygote). Особь, содержащая в соматических клетках разные аллели данного гена (например, Аа). Гетерозис (heterosis). Явление повышения жизнеспособности, продуктивности и ряда других признаков у гибридов первого поколения по сравнению с родителями.
Гетерохроматин (heterochromatin). Часть хроматина, сохраняющая, как правило, компактное (конденсированное) состояние в интерфазе и в процессе клеточного деления. Различают структурный и факультативный гетерохроматин.
Гистоны (histones). Белки хроматина, богатые основными аминокислотами (аргинин и лизин).
Гибрид (hybrid). Потомство, получаемое от скрещивания двух неродственных организмов (двух несходных генотипов).
Голандрические гены (hо1аndric gеnеs). Гены, расположенные в участках Y-хромосомы, не являющихся гомологичными таковым в Х-хромосоме. Передача голандрических генов всегда происходит непосредственно от отца к сыну.
Гологинические гены (hologynis gеnеs). Гены, контролирующие признаки, встречающиеся только у особей женского пола.
Гомеология (homeology). Неполное сходство хромосом, приводящее к тому, что такие хромосомы конъюгируют только частично.
Гомогаметность (homоgаmеtу). Свойство организмов производить гаметы одного сорта, не различающиеся по составу половых хромосом. Формируются гаметы одного типа, несущие только Х-хромосому.
Гомозигота (hоmоzуgоtе). Клетка или организм, содержащие в гомологичных хромосомах одинаковые аллели (гены) по любому из л оку сов генома. Генотип организма, гомозиготного по отдельным локусам генома, записывается как АА, aa.
Гомология хромосом (hоmо1оgу оf сhrоmоsоmеs). Идентичность структуры двух или большего числа хромосом в ядре. В гомологичных хромосомах одинаковые локусы расположены в определенной линейной последовательности.
Гомологичные хромосомы (hоmо1оgicа1 сhrоmоsоmеs). Пара хромосом, содержащая одинаковую последовательность генов. Гоносомы (gоnоsоmеs). См. Половые хромосомы.
Груз генетический (genetic 1оаd). Накопление в популяциях мутаций, снижающих приспособленность организмов к условиям существования.
Группа сцепления (linkage guoup). Группа генов, расположенных в одной хромосоме.
Гуанин (guanine). Пуриновое основание, входящее в состав нуклеиновых кислот организмов.
Дезоксирибоза (deoxyribose). Пятиуглеродный сахар, входящий в состав нуклеотида ДНК.
Дезоксирибонуклеиновая кислота, ДНК (deoxyribonucleic acid, DNА). Высокомолекулярный полимер, состоящий из чередующихся мономерных единиц — дезоксирибонуклеотидов. ДНК является видоспецифичным носителем генетической информации всех клеточных организмов и многих вирусов.
Делеция (deletion). Хромосомная (структурная) мутация, при которой утрачивается участок хромосомы. Денатурированная ДНК. ДНК, превращенная их двухцепочечной в одноцепочечную форму в результате разрыва водородных связей, удерживающих вместе две комплементарные цепи, под воздействием высоких температур, солей тяжелых металлов, сильных кислот и щелочей.
Дефишенси (defishensi). Делеция концевого участка хромосомы.
Дигибридное скрещивание (dihybrid crossing). Скрещивание особей, у которых анализируется наследование двух пар аллельных генов.
Дикий тип (wild tуре). Преобладающий фенотип или преобладающий аллель в природной популяции.
Диплоид (diploid). 1. Организм, в клетках которого содержатся два гаплоидных набора хромосом (2п). 2. Клетка, в которой каждая хромосома имеет гомолога (пару).
Дозовая компенсация (dosage compensation). Механизм, регулирующий экспрессию генов, сцепленных с полом, при ХХ-ХY- или ХХ-ХО-типах определения пола для равновесия генных продуктов у самцов и самок путем случайной инактивации одной из Х-хромосом в соматических клетках самок.
Доминантность генов (dominance of genes). Преобладание действия одного аллеля над другим в пределах локуса: доминантный аллель подавляет проявление рецессивного аллеля.
Дрейф генов (genes drift). Случайные колебания частот генов в малых популяциях (генетико-автоматические процессы).
Дуплекс (duplex). Одна из форм гетерозиготности у автотетраплоидов; генотип дуплекс-гетерозиготы по отдельному л оку су обозначают: ААаа.
Дупликация (duplication). Хромосомная мутация, при которой отдельный участок хромосомы повторен в ней дважды.
Евгеника (еugenics). Наука об использовании генетических принципов для улучшения наследственных качеств человеческих популяций, рас.
Единица карты (mар unit). Единица измерения генетического расстояния между двумя сцепленными генами, равная 1% частоты рекомбинации, или одной сантиморганиде (сМ).
Законы Менделя (Меndel’s rules (оr Меndel’s law). Закономерности наследования признаков, сформулированные Грегором Менделем в статье «Опыты над растительными гибридами» в 1865 г., известные в настоящее время как законы Менделя: 1. Закон единообразия гибридов первого поколения. 2. Закон расщепления гибридов второго поколения. 3. Закон независимого наследования признаков или независимого комбинирования генов.
Закон Харди-Вайнберга (Наrdу-Weinberg’s 1аw). 1. Закон, согласно которому частоты генотипов в популяции могут быть рассчитаны по частотам генов при условии случайного скрещивания. 2. Подчинение биномиальному распределению частот аллелей гена в свободно скрещивающейся (панмиктической) популяции; при частоте аллеля А равной р, аллеля а равной q (р+q=1) частоты встречаемости генотипов Аа и аа определяются уравнением р2+2рq+q2=1.
Зародышевый мешок (embryo sac). Мегагаметофит. женский гаметофит с редуцированным (или нередуцированным относительно соматических клеток) числом хромосом в ядрах. У покрытосеменных растений наиболее распространен (до 85% всех видов) 8-ядерный археспориальный зародышевый мешок (тип Ро1у§опшп).
Зигота (zygote). Диплоидная клетка эукариотических организмов, возникающая при слиянии двух гаплоидных гамет (яйцеклетки и спермия) в процессе оплодотворения.
Изменчивость (variability). Способность организмов приобретать различного рода изменения.
Импринтинг геномный (gеnоmе imprinting). Феномен, суть которого заключается в различной активности гомологичных генов в зависимости от их происхождения (материнское или отцовское).
Инбредные линии, чистые линии (inbred lines, риrе 1ines). Потомство высокого уровня гомозиготности. полученное путем длительного инбридинга и фенотипически сильно отличающееся от других линий и особей исходной популяции по комплексу признаков.
Инбридинг (inbreeding). Близкородственное скрещивание, приводящее к гомозиготизации генов потомства. Наиболее тесная форма инбридинга — самоооплодотворение.
Инверсия (inversion). Аберрация (тип хромосомной перестройки), при которой происходит двойной разрыв участка хромосомы и поворот его на 180° с последующим восстановлением целостности структуры хромосомы.
Ингибиторы (inhibitous). Химические соединения (природные или синтетические), подавляющие активность отдельного фермента или ферментной системы, тормозящие какой-либо биологический процесс, например, рост организма.
Индуктор (inductor). Эффекторная молекула, ответственная за индукцию синтеза белков и ферментов в клетках при воздействии на геном химическими или физическими факторами.
Индукция (induction). Воздействие на геном клетки, изменяющее состояние ее генов и приводящее к синтезу генных продуктов.
Инконгруэнтные скрещивания (incongruent crossing). Скрещивания между генетически отдаленными видами или родами растений, в геномах которых имеются структурно не соответствующие друг другу хромосомы или неодинаковое число хромосом.
Интерфаза (interphase). Период клеточного цикла между двумя митотическими делениями клетки.
Интерференция (interference). Влияние одного кроссинговера на хроматиде на вероятность кроссинговера на той же хроматиде. Положительная (отрицательная) интерференция означает, что первый кроссинговер снижает (повышает) вероятность второго.
Интроны (introns). Транскрибируемые участки гена, не содержащие кодонов и удаляемые из молекулы иРНК при ее процессинге. в большинстве генов эукариот (а таюке у архебактерий и некоторых вирусов). Интроны разделяют кодирующие части генов, называемые экзонами.
Информационная (матричная РНК), иРНК (messenger RNA, mRNА). Молекула РНК, содержащая информацию о последовательности аминокислот в белке; иРНК является транскриптом гена, кодирующего соответствующий белок.
1n vitro. Характеризует какой-либо биологический процесс, смоделированный изолированно от организма, в культуре. Буквально означает «в пробирке».
1n vivo. Характеризует данный биологический процесс в целом организме (буквально — в живой системе). 1S (1S-е1еmеnts, insertion sequеnces). Мобильные генетические элементы длиной 700-1800 п.н., перемещающиеся в разные участки (сайты).
Кариокинез (кагуоkinesis). Расхождение хромосом к полюсам деления в клетке (митотическое деление ядра).
Кариотип (кагуоtyре). Совокупность хромосом ядра организма данного вида, определяемая величиной, формой и числом хромосом.
Квадриваленты (quadrivalent or tetravalent). Группа из четырех гомологичных хромосом, конъюгирующих друг с другом в мейозе, или возникающая из негомологичных хромосом, вовлеченных в реципрокную транслокацию.
Клетка (сеll). Основная структурно-функциональная единица большинства живых организмов или целый организм (у одноклеточных).
Клеточный цикл (сеll сусlе). Последовательность событий, происходящих в клетке от начала одного деления до начала другого. Клеточный цикл включает в себя митоз и интерфазу.
Кодоминирование (соdominance). Аллельное взаимодействие генов, при котором у гетерозиготного организма фенотипически проявляются оба аплеля данного гена.
Создайте бесплатно анкету репетитора и Вас гарантировано найдут ученики.
Copyright © 2009-2021. All Rights Reserved.