Наследственность и изменчивость организмов

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение
2. • 1.1. Законы Менделя и их цитологическое обоснование
   • 1.2. Хромосомная теория наследственности Т. Моргана
   • 1.3. Молекулярные основы наследственности: структура и функции ДНК
3. • 2.1. Модификационная изменчивость и норма реакции
   • 2.2. Комбинативная изменчивость: рекомбинация и кроссинговер
   • 2.3. Мутационная изменчивость: классификация мутаций
4. • 3.1. Физические мутагены: радиация и ультрафиолет
   • 3.2. Химические мутагены и биологический мутагенез
   • 3.3. Системы репарации ДНК и закон Вавилова
5. • 4.1. Метилирование ДНК и модификации гистонов
   • 4.2. РНК-интерференция и некодирующие РНК
   • 4.3. Трансгенерационная эпигенетика
6. • 5.1. Секвенирование геномов и проект «Геном человека»
   • 5.2. GWAS и поиск генов предрасположенности
   • 5.3. CRISPR-Cas9: редактирование генома и перспективы
7. • 6.1. Наследственность и изменчивость как факторы эволюции
   • 6.2. Генетические основы селекции растений и животных
   • 6.3. Медицинская генетика и генетическое консультирование
8. Заключение
9. Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Наследственность и изменчивость — два фундаментальных свойства живых организмов, обеспечивающих преемственность поколений и адаптивную эволюцию. Научное изучение наследственности началось с экспериментов Грегора Менделя на горохе посевном (Pisum sativum), результаты которых были опубликованы в 1866 году, но получили признание лишь в 1900 году после независимого переоткрытия Гуго де Фризом, Карлом Корренсом и Эрихом фон Чермаком. Три закона Менделя — единообразия гибридов первого поколения, расщепления и независимого комбинирования признаков — стали основой классической генетики.

Хромосомная теория наследственности, разработанная Томасом Морганом и его сотрудниками Альфредом Стёртевантом, Келвином Бриджесом и Германом Мёллером в 1910–1920-х годах на модельном объекте Drosophila melanogaster, установила связь генов с определёнными локусами хромосом. За это открытие Морган получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1933 году. Молекулярные основы наследственности были раскрыты после открытия структуры ДНК Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком в 1953 году.

Изменчивость организмов подразделяется на наследственную (генотипическую) и ненаследственную (модификационную). Мутационная теория, предложенная Гуго де Фризом в 1901 году, была дополнена работами Н.И. Вавилова, сформулировавшего закон гомологических рядов в наследственной изменчивости (1920). В XXI веке эпигенетика — наука о наследуемых изменениях активности генов без изменения последовательности ДНК — открыла новое измерение изменчивости: метилирование ДНК, модификации гистонов и РНК-интерференция.

Курсовая работа посвящена комплексному анализу закономерностей наследственности и изменчивости, от классических опытов Менделя до современных данных геномики и эпигенетики, включая технологию редактирования генома CRISPR-Cas9, разработанную Дженнифер Дудной и Эмманюэль Шарпантье (Нобелевская премия по химии, 2020).