Генетика и закономерности механизма наследственности
Генетика
– биологическая наука о наследственности и изменчивости организмов, о способах управления ими. Генетика научная основа селекции, то есть разработки практических методов выведения необходимых человеку новых видов животных, растений и микроорганизмов.
Мы постараемся дать краткое резюме зарождение развития генетики. Основу генетики формирует закон наследственности, открытый австрийским биологом Грегором Менделином (1833-1884).
Наследственность
– способность родителей передавать последующему поколению свои приметы и свойства. Еще во второй половине XVIII века немецкий ботаник И.Кельрейтер (1733-1806) проводил опыты по гибридизации растений. В XIX веке подобные исследования, которые приобрели важное значение в животноводстве и растеноводстве, начали увеличиваться. О.Самре и Ш.Ноден во Франции, А.Гертнер в Германии, Т.Найт в Англии получили очень ценные сведения из проводимых по межвидовому и внутривидовому скрещиванию исследований. В этот период во Франции П.Люк собрал ценные сведения о различных показателях человеческой наследственности. Однако Г.Мендель достиг большего результат в опытах изучение сортов гороха: он открыл основной закон наследственности. Мендель прививая гладкий и морщинистый виды гороха, на первом этапе получил урожай только морщинистого гороха, на втором же этапе одна четвертая часть урожая была морщинистым горохом. Он объяснил причину этого так: от каждого родителя в клетку зародыша входят два наследственных семени и они одинаково проявляют в гибриде один показатель – гладкость. Мендель победившие показатели назвал доминантными, оставшиеся скрытыми показатели – рецессивными. В следующем поколении соотношение показателем было 3:1. Таким образом Мендель открыл закон распада показателей гибридизации и за счет этого открытия в последствии появилась теория генов и хромосом.
Август Вейсман (1834-1914) показал, что в связи с тем, что половые клетки обусловлены со стороны самого организма они не подвергаются влиянию факторов, которые могут изменить семена организма. Отметим, что несмотря на то, что проверка опытов Вейсмана создала определенные трудности, сторонники академика Лиценкова в советской биологии категорически отказались называть генетику целиком вейсманизм – морганизмом. В условиях, когда идеология победила в науке, многие представители генетики, в том числе известный советский ученый академик Н.И. Вавилов, были подвергнуты репрессии.
Томас Морган (1866-1945) создал хромосомную теорию наследственности. Согласно этой теории численность каждого биологического вида должна содержать определенное количество хромосом.
В 1927 году Г.Миллер определил, что генотип может меняться под влиянием рентгеновского излучения. Индукциированные мутации и позднее названная генной инженерией наука взяли свое начало от открытия Миллера.
Дж. Бидл и Э. Татул в 1941 году определили генетические основы процессов биосинтеза.
Джеймс Вотсон и Френсис Крик (1953) предложили модель молекулярной структуры дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) и механизм репликации. То, что дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК) являются, носителями наследственной информации было выяснено в 40-х годах нашего века.
В период после открытия законов генетики Г.Менделем развитие этой науки прошло 5 этапов:
Первый этап охватывает период с 1900-го года до 192 года. В этот период после применения законов Менделя к отдельным объектам, была еще раз доказана их правдивость. В 1906 году англичанин В. Бетсон ввел в науку термин «генетика», в 1909 году датчанин В.Норенсон ввел в науку также понятия как «генотип, фенотип, ген». В этот период также привлекают внимание работы Г-де Фриза, Г.Лотцина, К.Тимирязева. Они пытались объяснить дарвинизм на основе материалов генетики.
Второй этап: охватывает период с 1912 года до 1925 года. В этот период была создана хромосомная теория наследственности Т.Морганом и его последователями – А.Стертенвонт, К.Бридглес и Г.Меллер. Эта теория, превратившаяся в важное событие в развитии биологии, стала мощным толчком в развитии не только генетики, но и ситологии, эмбриологии, молекулярной биологии. Среди проведенных нв этом этапе работ важную роль сыграли работа Нельсона Эле, относящаяся к изучению количественных показателей законов наследственности, работа Н.Вавилова, относящаяся к открытию закона гомологических рядов, работа И.В.Мигулина, относящаяся к междувидовой гибридизации, и другие работы.
Третий этап: охватывает период с 1925-го по 1940-ой год. На этом этапе было открыто явление мутации – изменений, происходящих в организме внезапно и скачкообразно. В этой области особенно ценны исследования г-де Фриза и Вейсмана. В последующие годы за счет исследований Г.Меллера, В.В.Сахарова, Э. Лобачева были обнаружены физический рентгеновское излучение (a - лучи и другие), и химические мутагены, создающие сильные мутации в живых организмах. В этот период изучение генетических процессов в эволюции было связана исследованием С.С.Четвернова, Р.Фишера, С.Файта.