Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Základy genetiky, základní pojmy
1/75
"Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT ".
středa, 21. března 2012 Základy genetiky, základní pojmy 1/75 2
Genetika = věda o dědičnosti
• Studuje biologickou informaci.
• Organizmy uchovávají, obnovují a přenášejí do další
generace určité množství informací nutných k vývoji,
růstu, reprodukci a přežití ve svém prostředí.
• Genetika zkoumá jak organizmy přenášejí
biologickou informací na své potomky a jak ji
„používají“ během svého života.
středa, 21. března 2012 Základy genetiky, základní pojmy 1/75 3
Genetický materiál
• Každý druh má jedinečnou sadu zděděných vlastností, kterými se liší od jiných druhů = GENOTYP.
• Každý druh má zakódován svůj vlastní vývojový plán v molekule DNA obsažené v každé buňce organizmu.
• Tento vývojový plán určuje vlastnosti, které se dědí.
• Proto si jsou jedinci stejného druhu obvykle podobní, i když se v detailech mohou lišit.
• Je zde velká mezidruhová variabilita vlastností, ale také velká vnitrodruhová, která je obvykle mnohem větší
• Genetika studuje biologicky dědičné vlastnosti, včetně vlastností, jež jsou zčásti ovlivněny prostředím.
• Molekulární genetika studuje genetickou variabilitu na úrovni molekul nukleových kyselin.
středa, 21. března 2012 Základy genetiky, základní pojmy 1/75 4
Genetická informace
= informace obsažená v sekvenci nukleotidových bazí
v nukleové kyselině (DNA, RNA), která se dědí
z generace na generaci
= informace o primární struktuře polypeptidů, primární
struktuře DNA nebo RNA
středa, 21. března 2012 Základy genetiky, základní pojmy 1/75 5
Základní koncept genetiky
• Dědičné vlastnosti jsou určovány geny, které jsou přenášeny z rodičů na potomky.
• Existenci genů a pravidla založení jejich přenosu z generace na generaci objevil a popsal Johan Gregor Mendel v roce 1866.
• Mendel napsal, že existují vlohy, které se přenášejí.
• Mendel použil metod hybridizace a tak mohl studovat variabilitu vnitrodruhovou – klasická genetika.
• Pro studium mezidruhové variability je možné využívat metody molekulární genetiky pomocí porovnání analýz DNA.
• Oba hlavní proudy genetiky studují totéž (tzn. funkci genetického materiálu), jen z jiného pohledu.
středa, 21. března 2012 Základy genetiky, základní pojmy 1/75 6
Dědičnost
• Schopnost organizmu zabezpečovat materiální a funkční spojitost mezi generacemi a podmiňovat specifický charakter individuálního vývoj organizmu v určitých podmínkách vnějšího prostředí.
• Skutečnost, že se potomci podobají svým rodičům a blízkým příbuzným více než ostatním jedincům, kteří nesdílejí tolik stejných forem genů = ALEL.
středa, 21. března 2012 Základy genetiky, základní pojmy 1/75 7
Gen
= základní fyzikální a funkční jednotka dědičnosti, která nese genetickou informaci z jedné generace do další.
Z hlediska stavby a funkce také:
= segment DNA složený z transkribovatelné oblasti a regulační sekvence, která umožňuje transkripci.
• Kóduje primární strukturu buď funkční molekuly translačního produktu (polypeptid, protein) nebo funkční molekuly produktu transkripce (tRNA, rRNA).
středa, 21. března 2012 Základy genetiky, základní pojmy 1/75 8
Alela
• Jedna z různých forem genu nebo sekvence DNA, která může existovat na jednom lokusu lišící se v DNA sekvenci a ovlivňující funkčnost jednoho produktu (RNA nebo proteinu).
• Různé alely téhož genu podmiňují rozdílný projev téhož znaku (např. výskyt dvou barev zelené a žluté u plodu hrachu).
středa, 21. března 2012 Základy genetiky, základní pojmy 1/75 9
Chromozom je:
• struktura, jejíž základ tvoří nukleová kyselina obalená proteiny s různou funkcí;
• nosičem genů, které v něm mají přesnou polohu ve vazbové skupině.
středa, 21. března 2012 Základy genetiky, základní pojmy 1/75 10
Meióza
• Redukční (zrací) dělení jádra eukaryotické buňky.
• Proces při tvorbě gamet, jehož výsledkem je haploidní počet chromozomů v buňce.
• Po předcházejícím jednom zmnožení (zdvojení) chromozomů mateřské buňky se uskuteční dvě dělení.
• Tzn., že se původní diploidní počet chromozomů v jádře meiózou redukuje na polovinu. Z jedné buňky s diploidním jádrem vzniknou čtyři s jádrem haploidním.
středa, 21. března 2012 Základy genetiky, základní pojmy 1/75 11
Mitóza
• Nepřímé dělení jádra eukaryotické buňky, které zabezpečuje kvalitativně rovnoměrné rozdělení genetického materiálu jádra dělící se buňky do jader dvou nových buněk.
• Mitóza se uskutečňuje po zdvojení počtu chromozomů v interfázi buněčného cyklu.
• Původní počet chromozomů se po mitóze tedy nemění. Z jedné mateřské buňky vznikají dvě totožné buňky dceřiné.
středa, 21. března 2012 Základy genetiky, základní pojmy 1/75 12
Protein
(Bílkovina)
= molekula složená z jednoho nebo více polypeptidových
řetězců, které jsou lineárními řetězci aminokyselin
kovalentně spojených peptidickou vazbou.
středa, 21. března 2012 Základy genetiky, základní pojmy
1/75
13
středa, 21. března 2012 Základy genetiky, základní pojmy 1/75 14
Variabilita
• proměnlivost mezi jedinci v populaci ve sledovaném znaku.
středa, 21. března 2012 Základy genetiky, základní pojmy 1/75 15
Fenotyp
= soubor charakteristických a fyziologických znaků a vlastností organizmu.
= vnější projev celé genetické informace organizmu (genotyp) na jehož vytváření se ve větší čí menší míře podílí vliv vnějšího prostředí (pozitivně či negativně).