Agrogenetika

Tartalom

Előszó 3
Bevezetés 5
1. AZ AGROGENETIKA TÁRGYA ÉS JELENTŐSÉGE 9
1.1. Az örökléstan jelentősége és feladata 9
1.2. Az agrogenetika tárgya 12
1.3. Az örökléstan társtudományai 14
1.4. A genetika kutatásának módszerei 15
1.5. Az örökléstan története 17
1.6. A genetika fejlődése évszázadunkban 24

2. A SZAPORODÁSI RENDSZEREK ÉS SZEREPÜK AZ ÁTÖRÖKLÉSBEN 33
2.1. A sejtosztódás 34
2.1.1. A mitózis 35
2.1.2. Számcsökkentő sejtosztódás - meiózis 40
2.2. Sejtgenetika 44
2.2.1. A sejtmag és a kromoszómák öröklődésbeli szerepe 44
2.2.2. A kromoszómák szerkezete és szerepe 46
2.2.3. A kromoszóma és a spirálizációs ciklus 51
2.2.4. Specializálódott kromoszómák 52
2.2.4.1. Ivart meghatározó, vagy nemi kromoszómák 52
2.2.4.2. "Lámpakefe" - kromoszóma 53
2.2.4.3. Óriás kromoszóma 53
2.2.4.4. A kariogram és kariotipus 54
2.2.5. A sávtechnikák alapjai 56
2.3. Reprodukció, az. új szervezet létrehozásának formái 57
2.3.1. A gamogónia és fő formái 57
2.4. Az ivaros folyamatok lényeges vonása (gametogenezis) 58
2.4.1. A haplofázis és diplofázis váltakozása 61
2.4.1.1. A virágos növények gametogenezise (gamétaképzés) 62
2.4.1.2. A virágos növények megtermékenyítése 64
2.4.1.3. A pollenmennyiség szerepe 67
2.4.1.4. Kiválogatóképesség a megtermékenyülés folyamán 68
2.4.2. Az ivaros folyamatok az állatvilágban (gametogenezis) 69
2.5. Az ivaros szaporodás rendszerei 70
2.6. Hímivarsejtek hatása az anyai szervezetre 73
2.6.1 . Xénia 73
2.6.2. Metaxénia 74
2.6.3. Telegónia 75

3. A KOMBINÁCIÓS ÖRÖKLŐDÉS SZABÁLYAI 76
3.1. A hibrid nemzedékek genetikai elemzése 76
3.2. Mendel kísérletei 78
3.3. Egyszerű jellegek öröklődése 79
3.3.1. Monohibridek öröklődésmenete 80
3.3.1.1. Pisum-típusú heterodinámiás vagy domináns öröklődés 80
3.3.1.2. Mirabilis típusú, homodinám (intermedier) öröklődés 82
3.3.2. Az öröklődés mendeli szabályai 84
3.3.2.1. Az uniformitás törvénye 84
3.3.2.2. A hasadás (szegregáció) törvénye 84
3.3.2.3. A gaméták "tisztaságának" törvénye, vagy kombinálódás szabálya 85
3.3.2.4. A heterozigóták csökkenésének
törvénye 86
3.3.3. A dihibridek és polihibridek öröklésmenete 87
3.3.4. A tesztkeresztezés módszere 90
3.3.5. Fenotipus - Genotípus 92
3.3.6. A keresztezések eredményeinek kiértékelése génelemzés útján 93
3.3.7. Polihibridek gamétakombinációinak áttekintése 96
3.4. Az egyszerű mendelezéstől való eltérések, az átöröklés bonyodalmai 96
3.4.1. Letális kombinációk 97
3.4.2. Egyszerű génkölcsönhatás. Kettős dominanciából eredő öröklésmenet 98
3.4.3. Egymást kiegészítő (komplementer) faktorok jelenléte 100
3.4.4. Episztázis (elfedő génhatás) 102
3.5. A független öröklés hiánya és korlátai, egyéb jelenségek 106
3.5.1. Pleiotrópia 106
3.5.2. A független öröklés korlátaiként főként a kapcsolódás 107
3.5.3. Visszaütés vagy atavizmus (genetikai reverzió) 107
3.6. Mozgékony genetikai elemek 108

4. A MENNYISÉGI TULAJDONSÁGOK JELLEMZÉSE ÉS ÖRÖKLŐDÉSÜK 114
4.1. A mennyiségi tulajdonságok fogalma, vizsgálati módszerei 114
4.2. A mennyiségi tulajdonságok öröklődésének főbb típusai 117
4.2.1. Populációk és tisztaszármazéksorok 118
4.2.2. Többszörös génhatás 122
4.2.2.1. Az additív génhatás hipotézise 124
4.2.2.2. Multiplikativ génhatás 125
4.2.3. A többszörös génhatást befolyásoló tényezők 127
4.3. A mennyiségi jellegek öröklődésének egyéb mechanizmusai 127
4.3.1. Allélsorokon alapuló fokozatos öröklődés 127
4.3.2. A poliploidia és az extrakromoszómás tényezők szerepe a kvantitatív jellegek öröklődésmenetében 128
4.4. A mennyiségi tulajdonságok változékonyságának öröklődő és nem öröklődő elemei 128
4.4.1. örökölhetőségi értékszám 128
4.4.2. Beltenyésztés és heterózis 133
4.4.2.1. Beltenyésztés, rokontenyésztés, vonaltenyésztés 133
4.4.2.2. Keresztezés 137
4.4.2.3. A hibridvigor és heterózis 138
4.4.2.4. A heterózis fiziológiai megnyilvánulásai 140
4.4.2.5. A heterózis jelenség elméleti magyarázata 142
4.4.2.6. A heterózis hatás gyakorlati felhasználása 144
4.4.3. Pollensterilitás 147

5. A MUTÁCIÓ FOGALMA, ELMÉLETE, FORMÁI- ÉS GENETIKAI JELENTŐSÉGE 153
5.1. A mutáció elmélete és fogalma 153
5.2. A mutációk különböző formái I55
5.2.1. Genom mutációk 155
5.2.2. Kromoszóma mutációk, illetve kromoszómaaberrációk 155
5.2.2.1. Deléció 157
5.2.2.2. Duplikáció 158
5.2.2.3. Inverzió 159
5.2.2.4. Transzlokáció 160
5.2.3. Génmutáció 161
5.2.4. Plazmonmutáció 163
5.2.5. Plasztidommutációk 164
5.3. Mutációkat kiváltó tényezők 164
5.3.1. Radiomutációs módszerek 165
5.3.1.1. Radiomutációk kiváltására használatos sugárforrások 167
5.3.2. Vegyi anyagok szerepe a mutációk kiváltásában 171
5.3.3. A sugárzások hatása az élő anyagra 174
5.3.4. Sugárzások által kiváltott mutációk elemzése 183
5.4. A mutáció egyedfejlődésbeli és törzsfejlődésbeli jelentősége 187
5.4.1. A mutációk szerepe az egyedfejlődésben 187
5.4.2. A mutációk törzsfejlődésbeli szerepe 188
5.5. Az élővilágot fenyegető sugárveszély és a sugarakkal szemben védelmet biztosító beavatkozások 189
5.5.1. Ionizációs háttér fokozódása 189
5.5.2. Környezeti mutagénforrások, foglalkozási ártalmak 191
5.5.3. A sugarakkal szemben védelmet biztosító beavatkozások 195

6. A POLIPLOIDIA 198
6.1. A poliploidia fogalma 198
6.2. Poliploid sorozatok 203
6.3. A poliploidok keletkezése 204
6.4. Az autopoliploidok 207
6.4.1. Az autotriploidok 209
6.4.2. Az autotetraploidok 210
6.4.3. Az autopoliploidok genetikája 210
6.5. Az allopoliploidok 211
6.6. A genom elemzés 215
6.7. A haploidia 218
6.8 Az aneuploidia 220
6.9 Poliploidok felhasználása a növénynemesítésben 223

7. GENETIKAI ANALÍZIS 227
7.1. Az átöröklés információs elmélete 227
7.2. A gén fogalma a molekuláris genetika szintjén 234
7.3. Kapcsolt gének 236
7.3.1. Hogyan kombinálódnak újra a gének? 238
7.4. A génkicserélődés 241
7.5. A géntérképezés alapjai 246
7.6. öröklődés és változékonyság egyes jelenségei 252
7.6.1. Gén és fén összefüggése 252
7.6.2. A modifikáció 254

8. AZ IVARARÁNYOK ÖRÖKLŐDÉSE ÉS A NEMHEZ KÖTÖTT ÖRÖKLŐDÉS 257
8.1. Az ivar fogalma 257
8.2. Az ivar és ivaros folyamatok biológiai lényege és evolúciós jelentősége 259
8.3. Az ivariság megjelenési formái és azok evolúciója 261
8.4. Az ivar-meghatározás környezeti és genetikai tényezői 262
8.4.1. Az ivarmeghatározás környezeti tényezői 263
8.4.2. Az ivart, szexust meghatározó tényezők működése, az ivari kromoszómák 265
8.4.2.1. YO-típusú ivarmeghatározás 265
8.4.2.2. XY-típusú ivarmeghatározás 267
8.4.2.3. WZ-típusú ivarmeghatározás 268
8.4.2.4. Ivarmeghatározás a hímek haploid kromoszómaszerelvényével 269
8.4.3. Az ivar genetikai szabályozása 271
8.5. Nemhez kötött öröklődés 274

9. BIOTECHNOLÓGIAI MÓDSZEREK GENETIKAI VONATKOZÁSAI 282
9.1. A biotechnológia fogalma, jelentősége az örökléstanban és nemesítésben 282
9.1.1. Mi a biotechnológia 282
9.1.2. Mit is takar ez a fogalom 283
9.2. Növényi szövettenyésztés és genetikai manipuláció 284
9.2.1. Embriókulturák 284
9.2.2. In vitro termékenyítés 285
9.2.3. Merisztéma-kultura 287
9.2.4. Sejt- és kalluszkultura 289
9.2.5. Pollenkultura 290
9.2.6. Protoplaszt-kultura 291
9.2.7. Genetikai manipuláció (genetic engineering) 293
9.3. Biotechnikai módszerek alkalmazása az állattenyésztésben 296
9.3.1. "In vivo" módszerek és alkalmazásuk perspektívái 297
9.3.1.1. Mesterséges termékenyítés 298
9.3.1.2. Embrióátültetés 299
9.3.2. "In vitro" és "In vivo" eljárások együttes alkalmazása 302
9.3.2.1. Az ivararányok irányított megváltoztatása 302
9.3.2.2. Petesejtek in vitro megtermékenyítése 304
9.3.2.3. Egypetés ikrek létrehozásának jelentősége 307
9.3.2.4. A klónozás egyéb lehetőségei 308
9.3.2.5. A "génsebészettől" várható eredmények 308

10. POPULACIÓGKNETIKA 311
10.1. A populációgenetika tárgyköre, jelentősége és módszere 311
10.2. A populáció-genetika alapfogalma és szemlélete 313
10.3. Gón ós genotipus gyakoriság és jelölése 317
^ 10.3.1. A gének és alléljeik jelölése 317
10.3.2. A genotipus jelölése 318
10.3.3. A gén és genotipus-gyakoriság összefüggése 320
10.4. A populáció egyensúlyi helyzete 321
10.4.1. Az egyensúlyi helyzet fogalma 321
10.4.2. Párosodási rendszerek 323
10.5. HARDY-WEINBERG szabály 324
10.6. A géngyakoriság változása 329
10.G.1. Mutáció szerepe a populációban 330
10.6.2. A gének számának megváltozása 333
10.0.3. A szelekció 333
10.6.4. Migráció 337
10.6.5. Drift (genetikai sodródás, génelszóródás) 339
10.7. Beltenyésztés, drift és genotipus-gyakoriság 345
10.Ö. Populációgenetikái tényezők kölcsönhatása és jelentőségük az evolúcióban 346
10.8.1. A különböző, szaporodási módok evolúciós jelentősége 348
10.8.2. A mutáció, mint evolúciós tényező 349
10.8.3. Populációk alkalmazkodása az evolúcióban 351
10.8.4. Populációk elkülönülése, fajkeletkezés 353
Irodalomjegyzék 358
Tartalomjegyzék 362

Témakörök