"Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT ". Základy genetiky, základní pojmy

Transkript

1 "Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT ". 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 2

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 3

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 4

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 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 5

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 6

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 7

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 8

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 9

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 10

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 11

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 12

13 středa, 21. března 2012 Základy genetiky, základní pojmy 1/75 13

14 Variabilita proměnlivost mezi jedinci v populaci ve sledovaném znaku. středa, 21. března 2012 Základy genetiky, základní pojmy 1/75 14

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). středa, 21. března 2012 Základy genetiky, základní pojmy 1/75 15