Краткая история становления генетики, как науки

Предмет изучения

Связь генетики с другими дисциплинами

Основные методы генетики

Краткая история становления генетики, как науки

Предмет изучения

ТЕМА 1

ГЕНЕТИКА, КАК НАУКА. ЕЁ ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

Вопросы лекции:

Единицей наследственности принято считать Ген (греч. genos – род, происхождение) дискретный наследственный фактор, как его понимал Г. Мендель.

В дальнейшем ген определили как функционально неделимую едини­цу наследственного материала; структурно – это участок молекулы ДНК (у некоторых видов РНК) или последовательность нуклеотидов, которой мо­жет быть приписана определенная функция в организме. Термин "ген" был предложен В. Иогансеном в 1909 г.

Различают генотип и фенотип особи. Совокупность всех генов данной клетки или организма называется генотип (отпечаток), он составляет гене­тическую (наследственную) конструкцию организма.

Фенотип – это внешнее проявление генотипа в определенных усло­виях среды. Для изучения генотипов и фенотипов используется генетиче­ский анализ. При этом анализе для обозначения различных участников скре­щивания пользуются определенными правилами. Родителей обозначают буквой Р (лат. parents – родители), женский пол – знаком ♀ (зеркало Вене­ры), мужской - ♂ (копье Марса), скрещивание – х, гибридная популяция - буквой F (лат. filialis – сыновний) с соответствующими цифровыми индекса­ми (F₁ – первое, F₂ – второе, F₃ – третье поколение и т.д.).

Мендель в своих работах установил законы наследования и наслед­ственности.

К законам наследственности относятся:

1. Закон дискретной (генной) наследственной детерминации признаков (закон частоты гамет).

2. Закон относительного постоянства наследственной единицы – гена.

3. Закон аллельного состояния гена (доминантность и рецессивность).

К законам наследования относятся:

1. Закон расщепления наследственных признаков в потомстве гибрида.

2. Закон независимого комбинирования наследственных факторов.

В истории генетики можно выделить три основных периода. Два из них, продолжавшиеся с 1900 по 1953 гг, составляют эпоху классической ге­нетики. Третий период, начавшийся после 1953 г. открыл эпоху молекуляр­ной генетики.

С момента переоткрытия законов Менделя Н.П. Дубинин (1986 г.) вы­деляет три этапа в развитии генетики.

Первый этап – эпоха классической генетики, длившаяся с 1900 по 1930 годы. Это было время создания теории гена и хромосомной теории на­следственности, разработаны учения о фенотипе и генотипе, о взаимодей­ствии генов, генетических принципах. Многочисленные опыты по гибриди­зации, проведенные в первом десятилетии 20 века с разными растениями и животными, показали, что правила в наследовании признаков, установлен­ные впервые Г. Менделем, имеют универсальный характер и применимы по отношению ко всем организмам, размножающимся половым путем. Следо­вательно, законы наследственности едины для всего органического мира.

Второй этап, по Н.П. Дубинину – этап неоклассицизма в генетике, длившийся с 1920 года по 1965 г. В эти годы открыта возможность искус­ственного вызывания изменений в генах и хромосомах; создана биохими­чес-кая генетика; получено свидетельство того, что молекулы ДНК являют­ся основой для записи генетической информации. Было выяснено, что меж­ду проведением наследственных факторов и хромосом в процессах кле­точного деления (митоз) и образованием половых клеток (мейоз), передаю­щихся следующим поколениям, существует определенная связь. Для изуче­ния явлений наследственности в это время стали пользоваться цитологически­ми методами. Изучение наследственности поднялось на более высокий уровень.

Третий этап – эпоха синтетической генетики, это время называется периодом молекулярной генетики. Молекулярные принципы вошли в об­щую и частную генетику организмов органической частью. Развитие гена и теории мутаций достигло новых рубежей. В это время существенно измени­лись объекты генетических исследований. Стали изучать микроорганизмы – грибы и бактерии, а также вирусы, отличающиеся быстрым размножением, что позволило получать в эксперименте в короткие сроки сотни и тысячи поколений со многими миллионами и миллиардами особей в каждом.

Генетика является теоретической основой селекции. Все современные ме­тоды селекции опираются на использование генетических принципов.

Дальнейшее развитие генетики привело к разработке принципиально новых методов создания исходного материала и приёмов управления на­следственностью. Среди них наибольшее значение приобрели: генетически управляемый гетерозис, использование цитоплазматической мужской сте­рильности (ЦМС), экспериментальная полиплодия и получение искусствен­ных мутаций под влиянием радиации и химических веществ.

В настоящее время генетика разбилась на множество комплексных направлений.

Имена выдающихся генетиков Г. Менделя, А. Вейсмана, В. Иогансена, Т.Г. Моргана, Дж. Уотсона, Ф. Крика, А.С. Серебровского, Н.И. Вавилова, Г.Д. Карпиченко и др. вошли в историю достижения науки.