Міністерство освіти і науки України

Український державний лісотехнічний університет

 Г. Г. БАРАНЕЦЬКИЙ,

Р. М. ГРЕЧАНИК

ЛІСОВА ГЕНЕТИКА

Навчальний посібник

Рекомендовано _______________________

Як навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів

Львів

Видавничий дім "Панорама"

2003

ББК 0000

Д 000

УДК 000

Автори:

Г. Г. БАРАНЕЦЬКИЙ – д-р біол. наук,
проф. каф. лісових культур і лісової селекції УкрДЛТУ

Р. М. ГРЕЧАНИК – канд. с.-г. наук,
асист. каф. лісових культур і лісової селекції УкрДЛТУ

Рецензенти:

Літературний редактор А. Ф. ПАВЛИШИН

Гриф. "Рекомендовано Міністерством освіти і науки України як навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів" надано заступником державного секретаря (Лист № _____________ від __________)

ISBN 000-000-000-000 © Г. Г. Баранецький, Р. М. Гречаник, 2003

Ó Видавничий дім "Панорама", 2003

Зміст

ВСТУП....................................................................... 8

Розділ 1. ГЕНЕТИКА В СИСТЕМІ ПРИРОДНИЧИХ НАУК та ОСНОВНІ ЕТАПИ ЇЇ РОЗВИТКУ............................... 12

1.1. Предмет генетики......................................... 12

1.2. Основні етапи розвитку генетики................. 14

1.3. Методи генетики........................................... 17

1.4. Значення генетики для екології, лісового та сільського господарства, селекції, генної інженерії, медицини, фізіології, цитології...... 19

Питання для самоперевірки.................................... 23

Розділ 2. Цитологічні основи спадковості.......................................... 24

2.1. Основні закономірності та атрибути живого 24

2.1.1. Обмін речовин і енергії................................... 24

2.1.2. Подразливість.................................................. 25

2.1.3. Репродукція...................................................... 26

2.1.4. Спадковість...................................................... 26

2.1.5. Онтогенез......................................................... 27

2.1.6. Мінливість........................................................ 27

2.2. Філогенез. Рівні організації живого.............. 28

2.2.1. Молекулярний рівень...................................... 28

2.2.2. Клітинний рівень............................................. 28

2.2.3. Організменний рівень..................................... 29

2.2.4. Популяційно-видовий рівень......................... 29

2.2.5. Біогеоценотичний рівень................................ 29

2.3. Клітина як елементарна генетична біологічна одиниця......................................................... 30

2.4. Структура і функції компонентів клітини..... 32

2.4.1. Мітохондрії...................................................... 34

2.4.2. Пластиди........................................................... 35

2.4.3. Клітинний центр.............................................. 36

2.4.4. Ендоплазматична сітка.................................... 36

2.4.5. Лізосоми........................................................... 36

2.4.6. Рибосоми.......................................................... 37

2.4.7. Комплекс Гольджі........................................... 37

2.4.8. Мікротрубочки................................................ 37

2.4.9. Структурні компоненти ядра......................... 38

2.4.10. Структурні зміни хромосом......................... 44

Питання для самоперевірки.................................... 47

Розділ 3. Хромосомна теорія спадковості.......................................... 49

3.1. Менделююче успадкування ознак................ 51

3.2. Мітотичний поділ клітин.............................. 56

3.3. Амітоз, ендомітоз, політенія......................... 60

3.4. Групи зчеплення генів.................................. 61

3.5. Спадкування ознак, зчеплених зі статтю...... 63

3.6. Цитологічні карти хромосом........................ 68

3.7. Хромосомна теорія спадковості Моргана..... 69

Питання для самоперевірки.................................... 69

Розділ 4. Молекулярні основи спадковості.......................................... 71

4.1. Історія вивчення нуклеїнових кислот........... 71

4.2. Дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК)........ 73

4.3. РНК (рибонуклеїнова кислота)..................... 89

4.3.1. Рибосомальна РНК (р-РНК)........................... 90

4.3.2. Транспортна РНК (т-РНК).............................. 90

4.3.3. Матрична (інформаційна) РНК (і-РНК, або м-РНК)..................................................................... 92

Питання для самоконтролю................................... 93

Розділ 5. Біохімічні основи спадковості...................................................................... 94

5.1. Гени і хромосоми.......................................... 94

5.2. Реплікація ДНК............................................. 97

5.3. Транскрипція................................................ 98

5.4. Генетичний код............................................. 99

5.5. Структурні і функціональні гени................. 105

5.6. Трансляція................................................... 112

5.7. Обернена транкрипція................................ 123

5.8. Регуляція активності генів в онтогенезі...... 123

5.9. Репарація генетичного коду........................ 133

Питання для самоперевірки.................................. 135

Розділ 6. МІНЛИВІСТЬ Генетичного матеріалу............................................. 137

Питання для самоперевірки.................................. 145

Розділ 7. Комбінативна мінливість та її значення в генетиці....................... 146

Питання для самоперевірки.................................. 151

Розділ 8. Мутаційна мінливість............... 152

8.1. Мутаційна теорія......................................... 152

8.2. Закон гомологічних рядів Вавилова............ 153

8.3. Класифікація мутацій.................................. 155

8.4. Генні мутації................................................ 156

8.5. Хромосомні мутації..................................... 158

8.5.1. Геномні мутації............................................. 159

8.5.2. Поліплоїдія..................................................... 160

8.5.3. Хромосомні аберації..................................... 162

8.6. Мутаційний процес і репараця пошкодженої ДНК............................................................. 164

8.7. Частота мутацій і їх причини...................... 166

8.8. Значення мутацій........................................ 167

Питання для самоперевірки.................................. 168

Розділ 9. ТИПИ ВЗАЄМОДІЇ ГЕНІВ В ЯВИЩАХ ДЕТЕРМІНАЦІЇ ТА УСПАДКУВАННЯ ОЗНАК ОРГАНІЗМІВ.............................. 169

9.1. Типи взаємодії алельних генів.................... 170

9.2. Взаємодія неалельних генів........................ 173

Питання для самоперевірки.................................. 197

Розділ 10. Генетичні аспекти онтогенезу..................................................................... 198

Питання для самоперевірки.................................. 209

Розділ 11. Позаядерна спадковість........ 211

11.1. Генетичний апарат пластид....................... 211

11.2. Генетичний апарат мітохондрій................ 214

11.3. Материнський ефект................................. 216

11.4. Цитоплазматична чоловіча стерильність (ЦЧС) у рослин............................................ 217

11.5. Генетична система клітини....................... 219

Питання для самоперевірки.................................. 220

Розділ 12. Генетика популяцій................. 221

12.1. Закономірності Харді-Вайнберга.............. 222

12.2. Залежність розподілу частот генотипів від концентрації алелей..................................... 226

12.3. Мутаційний процес у популяціях.............. 229

12.4. Генофонд лісових порід і генетичні процеси у популяціях................................................... 231

12.5. Генофонд виду.......................................... 234

Питання для самоперевірки.................................. 240

Розділ 13. генетична інженерія................ 242

Питання для самоперевірки.................................. 251

Розділ 14. Генетика еволюції..................... 253

14.1. Основні положення сучасної синтетичної теорії еволюції.............................................. 253

14.2. Апоміксис і утворення видів..................... 254

14.3. Роль генних мутацій в еволюції гомологічних генів і білків................................................. 257

СЛОВНИК ГЕНЕТИЧНИХ ТЕРМІНІВ............. 260

Іменний покажчик...................................... 311

Предметний покажчик............................. 313

Список літературних джерел............... 321

Додатки.............................................................. 322