- •Санкт-петербургская акмеологическая академия
- •Психогенетика Учебно-методическое пособие
- •Пояснительная записка
- •Введение
- •1. Психогенетика как наука
- •1.1. Психогенетика: определение, место в ряду смежных наук, предмет изучения, цели и задачи. Значение генетики для психологических исследований
- •Психогенетика – это наука о механизмах наследственности, изменчивости и наследования поведенческих признаков (включая все высшие формы психической активности) у человека
- •Аминокислоты, нуклеотиды, сахара
- •2.2. Этапы реализации генетической информации. Эволюция представлений о гене
- •Репликация
- •Трансляция
- •3. Формирование простых и сложных признаков, их наследование
- •3.1. От гена к признаку. Классификация признаков. Изменчивость признаков. От элементарных признаков - к сложным
- •Неактивная мРнк
- •Функции (признаки)
- •3.2. Закономерности наследования признаков и их связь с типом клеточного деления и способом размножения
- •3:1 По фенотипу, 1:2:1 по генотипу
- •9:3:3:1 По фенотипу и 1:2:1:2:4:2:1:2:1 по генотипу
- •2 Гена в одной хро-мосоме
- •3.3. Пол и признаки, сцепленные с полом
- •Яйцеклетки
- •(Самодеструктивное поведение)
- •3.4. Формирование признака в онтогенезе
- •3.5. Типы изменчивости. Изменчивость на популяционном уровне
- •4. Методы генетического анализа
- •Разнояйцевые (рб)
- •Однояйцевые (об)
- •Близнецовый метод генетики
- •1876 Г. - Фрэнсис Гальтон (Поль, Симменс, Фершуер) Постулаты:
- •Генетика поведения и психогенетика
- •5. Поведение, поведенческие признаки и их эволюция
- •6. Значение модельных объектов в генетике поведения и психогенетике
- •7. Генетика высшей нервной деятельности и ее механизмы
- •8. Примеры психогенетических исследований на человеке
- •Заключение
- •9. Перспективные направления развития психогенетических исследований
- •10. Примеры вопросов для подготовки к семинарским занятиям и зачету
- •11. Примеры задач для решения в ходе практических занятий
- •11.1. Практическое занятие 1.
- •11.2. Практическое занятие 2.
- •12. Рекомендуемая литература
- •Учебник по генетике одного из авторов (Лобашев м.Е., Инге-Вечтомов с.Г., или др.)
- •Некоторые зарубежные источники, регулярно публикующие материалы психогенетических исследований:
- •Содержание.
- •Введение.
- •Основы генетики.
- •4. Методы генетического анализа.
- •Генетика поведения и психогенетика.
- •Заключение.
2.2. Этапы реализации генетической информации. Эволюция представлений о гене
Реализация генетической информации (Рис.5). В основе процессов реализации генетической информации лежат матричные процессы. При репликации с помощью специальных ферментов (ДНК-полимераз) происходит удвоение ДНК в клетке, которая таким образом готовится к делению. В процессе транскрипции, используя молекулу ДНК (или РНК) в качестве матрицы, специальные внутриклеточные ферменты (полимеразы) копируют информацию, содержащуюся в гене, в виде однонитевой молекулы матричной или информационной РНК (мРНК или иРНК). Эта мРНК перемещается из ядра в цитоплазму клетки, претерпевая по пути ряд изменений («созревая»). В цитоплазме клетки с помощью рибосом и транспортных РНК (тРНК) осуществляется процесс трансляции – образования белковой молекулы, порядок аминокислот в которой соответствует последовательности нуклеотидных триплетов (кодонов) в «зрелой» молекуле мРНК. Такое соответствие называют генетическим кодом. Из четырех нуклеотидов ДНК (аденина, гуанина, цитозина и тимина или, сокращенно, А, Г, Ц, и Т) можно образовать 64 различных триплета. Каждая аминокислота соответствует нескольким схожим триплетам. В тоже время несколько кодонов ничего не кодируют. Такие нонсенс-кодоны в составе мРНК являются сигналами прекращения процесса трансляции.
Молекулы тРНК и РНК, входящей в состав рибосом (рРНК), не транслируются и выполняют в клетке специфические функции.
На всех этапах реализации генетической информации в матричных процессах могут возникать ошибки. Следствием этого будет изменение генетической информации на уровне ДНК, РНК или белка. В зависимости от типа ошибки, она может привести к наследуемым или ненаследуемым изменениям какого-либо признака или целого комплекса признаков. Часть возникающих изменений может являться материалом для естественного отбора.
Рис.5. Этапы реализации генетической информации
ТРАНСКРИПЦИЯ
ДНК
РНК
БЕЛОК
ДНК - полимераза
РНК - полимераза
Рибосомы + тРНК
Обратная транскриптаза
Репликация
Трансляция
Эволюция представлений о гене, его структуре и механизмах регуляция его работы. С развитием генетики и особенно молекулярно-генетических методов анализа наши представления о гене существенно изменились. Установлено, что гены высших организмов имеют сложную структуру (Рис.6). Они состоят из кодирующих и не кодирующих информацию участков (экзонов и интронов, соответственно). Есть гены, содержащие более 70 интронов. Специфические последовательности указывают на то, где находится начало и конец гена, где проходят границы между экзонами и интронами. Перед началом и за концом гена находятся специальные регуляторные участки. Их может быть несколько, и каждый реагирует на «свою» регуляторную молекулу. При появлении в ядре такой молекулы, связь с ней соответствующего регуляторного участка усиливает или ингибирует работу (процесс транскрипции) соответствующего гена.
Вопросы для самоконтроля:
Что такое «репликация»? Опишите.
Что такое транскрипция? Опишите.
Что такое «транслация? Опишите.
Что такое «генетическая информация и как она «реализуется»?
Как эволюционировали наши представления о гене?