Генетика — наука о наследственности

Генетика-наука о наследственности и изменчивости организмов. Генетика- дисциплина, изучающая механизмы и
закономерности наследственности и изменчивости организмов, методы управления этими процессами. Она
призвана раскрыть законы воспроизведения живого по поколениям, появление у организмов новых свойств,
законы индивидуального развития особи и материальной основы исторических преобразований организмов в
процессе эволюции. Первые две задачи решают теория гена и теория мутаций. Выяснение сущности
воспроизведения для конкретного разнообразия форм жизни требует изучения наследственности у представителей,
находящихся на разных ступенях эволюционного развития. Объектами генетики являются вирусы , бактерии,
грибы , растения , животные и человек. На фоне видовой и другой специфики в явлениях наследственности для
всех живых существ обнаруживаются общие законы. Их существование показывает единство органического мира.
История генетики начинается с 1900 года, когда независимо друг от друга Корренс, Герман и де Фриз открыли и
сформулировали законы наследования признаков, когда была переиздана работа Г. Менделя УОпыты над
растительными гибридамиФ. С того времени генетика в своем развитии прошла три хорошо очерченных этапа-
эпоха Классической генетики (1900-1930), эпоха неоклассицизма (1930-1953) и эпоха синтетической генетики,
которая началась в 1953 году. На первом этапе складывался язык генетики, разрабатывались методики
исследования, были обоснованы фундаментальные положения, открыты основные законы. В эпоху
неоклассицизма стало возможным вмешательство в механизм изменчивости, дальнейшее развитие получило
изучение гена и хромосом, разрабатывается теория искусственного мутагенеза, , что позволило генетике из
теоритической дисциплины перейти к прикладной. Новый этап в развитии генетики стал возможным благодаря
расшифровке структуры УзолотойФ молекулы ДНК в 1953 г. Дж. Уотсоном и Ф.Криком. Генетика переходит на
молекулярный уровень исследований. Стало возможным расшифровать структуру гена , определить материальные
основы и механизмы наследственности и изменчивости. Генетика научилась влиять на эти процессы, направлять
их в нужное русло. Появились широкие возможности соединения теории и практики. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ
ГЕНЕТИКИ. Основным методом генетики на протяжении многих лет является гибридологический метод.
Гибридизацией называется процесс скрещивания с целью получения гибридов. Гибрид это организм, полученный
в результате скрещивания разнородных в генетическом отношении родительских форм. Гибридизация может быть
внутривидовой , когда скрещиваются особи одного вида и отдаленной , если скрещиваются особи из различных
видов или родов. При исследовании наследования признаков используются методы моногибридного ,
дигибридного , полигибридного скрещивания , которые были разработаны еще Г. Менделем в его опытах с сортами
гороха. При моногибридном скрещивании наследование проводится по одной паре альтернативных признаков ,
при дигибридном скрещивании- по двум парам альтернативных признаков, при полигибридном скрещивании- по
3,4 и более парам альтернативных признаков. При изучении закономерностей наследования признаков и
закономерностей изменчивости широко используется метод искусственного мутагенеза, когда с помощью
мутагенов вызывают изменение в генотипе и изучают результаты этого процесса. Широкое распространение в
генетике нашел метод искусственного получения полиплоидов , что имеет не только теоретическое, но и
практическое значение. Полиплоиды обладают большой урожайностью и меньше поражаются вредителями и
болезнями. Широко используется в генетике биометрические методы. Ведь наследуются и изменяются не только
качественные, но и количественные . Биометрические методы позволили обосновать положение фенотипа и
нормы реакции. С 1953 года особое значение для генетики приобрели биохимические методы исследования.
Генетика вплотную занялась изучением материальных основ наследственности и изменчивости — генов. Объектом
исследования генетики стали нуклеиновые кислоты , особенно ДНК. Изучение химической структуры гена
позволило ответить на главные вопросы , которые ставила перед собой генетика. Как происходит наследование
признаков? В результате чего возникают изменения признаков?Законы наследования , установленные Г. Менделем
. Доминантные и рецессивные признаки, гомозигота и гетерозигота, фенотип и генотип, аллельные признаки.
Гешскому ботанику – любителю Иоганну Грегору Менделю принадлежит открытие количественных
закономерностей, сопровождающих формирование гибридов. В работах Г. Менделя (1856-1863) были раскрыты
основы законов наследования признаков. В качестве объекта исследования Менделем был выбран горох посевной.
На период исследований для этого строго самоопыляющегося растения было известно достаточное количество
сортов с четко различными исследуемыми признаками. Выдающимся достижением Г. Менделя явилась разработка
методов исследования гибридов. Им было введено понятие моногибридного, дигибридного, полигибридного
скрещивания. Мендель впервые осознал , что только начав с самого простого случая — наблюдения за поведением в
потомстве одной пары альтернативных признаков- и постепенно усложняя задачу. Можно разобраться в
закономерностях наследования признаков. Планирование этапов исследования, математическая обработка
полученных данных, позволили Менделю получить результаты, которые легли в основу фундаментальных
исследований в области изучения наследственности. Мендель начал с опытов по по моногибридному
скрещиванию сортов гороха. Исследование касалось наследованию только одной пары альтернативных признаков
(красный венчик-АА*белый венчик-аа). На основании полученных данных Мендель ввел понятие доминантного и
рецессивного признака. Доминантным признаком он назвал признак, который переходит в гибридные растения
совершенно неизменным или почти неизменным, а рецессивным тот, который становится при гибридизации
скрытым . Затем Мендель впервые сумел дать количественную оценку частотам появления рецессивных форм
среди общего числа потомков для случаев моно-,ди-,тригибридного и более сложных скрещиваний. В результате
исследований Г.Менделем были получены обоснования следующих обобщений фундаментальной важности: 1. При
моногибридном скрещивании наблюдается явление доминирования. 2. В результате последующих скрещиваний
гибридов происходит расщепление признаков в соотношении 3:1. 3. Особи содержат либо только доминантные,
либо только рецессивные, либо смешанные задатки. Зигота, содержащая смешанные задатки получила название
гетерозиготы, а организм , развившейся из гетерозиготы — гетерозиготным. Зигота, содержащая
одинаковые(доминантные или рецессивные) задатки называется гомозиготой, а организм, развившейся из
гомозиготы-гомозиготным. Мендель вплотную подошел к проблемам соотношения между наследственными
задатками и определяемыми ими признаками организма. Внешний вид организма зависти от сочетания
наследственных задатков. Этот вывод был им рассмотрен в работе УОпыты над растительными гибридамиФ.
Мендель впервые четко сформулировал понятие дискретного наследственного задатка, независящего в своем
проявлении от других задатков. Каждая гамета несет по одному задатку . Сумма наследственных задатков
организма стала по предложению Иогансена в 1909 году называться генотипом, а внешний вид организма,
определяемый генотипом , стал называться фенотипом. Сам наследственный задаток Иогансен позднее назвал
геном. Во время оплодотворения гаметы сливаются, формируя зиготу, при этом в зависимости от сорта гамет,
зигота получит те или иные наследственные задатки. За счет перекомбинации задатков при скрещиваниях
образуются зиготы , несущие новое сочетание задатков, чем и обуславливаются различия между индивидуалами.
Это легло в основу фундаментального закона Менделя- закона частоты гамет. Сущность закона заключается в
следующем положении- гамет чисты, то есть они содержат по одному наследственному задатку от каждой пары.
Пара задатков , сходящихся в гамете была названа аллелем , а сами задатки аллельными. Позднее появился термин
аллельные гены, определяющий пару аллельных задатков. Работы Г. Менделя не получили в свое время никого
признания и оставались неизвестными вплоть до вторичного переоткрытия законов наследственности К.
Корренсом, К.Гермаком и Г. Де Фризом в 1900 году. В том же году Корренсом были сформулированны три закона
наследования признаков, которые позднее были названы законами Менделя в честь выдающегося ученого,
заложившего основы генетики.Моногибридное скрещивание. Единообразие гибридов первого поколения. Закон
расщепления признаков.Цитологические основы единообразия гибридов первого поколения и расщепления
признаков во втором поколении. Моногибридное скрещивание-это метод исследования , при котором изучается
исследование одной пары альтернативных признаков. Для опытов по моногибридному скрещиванию Мендель
выбрал 22 сорта гороха, которые имели четкие альтернативные различия по семи признакам: семене круглые или
угловатые, семядоли желтые или зеленые, кожура семян серая или белая, семена гладкие или морщинистые,
желтые или зеленые, цветки пазушные или верхушечные, растения высокие или карликовые. В течении ряда лет
Мендель путем самоопыления отбирал материал для скрещивания , где родители были представлены чистыми
линиями, то есть находились в гомозиготном состоянии. Скрещивание показало , что гибриды проявляют только
один признак.