Презентация на тему драматизм в генетике. Медицинская генетика. Вклад ученых в развитие генетики
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
История развития генетики учитель биологии и химии МОУ «Некрасовская СОШ» Маркевич О.В.
2 слайд
Описание слайда:
Химера – порождение Тифона и Ехидны, невиданное существо с львиной пастью, козьим туловищем и хвостом змеи (из древнегреческой мифологии) И что же видят?.. За столом Сидят чудовища кругом: Один в рогах с собачьей мордой, Другой с петушьей головой, Здесь ведьма с козьей бородой, Тут остов чопорный и гордый, Там карла с хвостиком, а вот Полужуравль и полукот. А.С.Пушкин
3 слайд
Описание слайда:
4 слайд
Описание слайда:
ЗАДАЧИ УРОКА: Познакомиться с наукой «генетика», ее историей и достижениями. Определить цели и задачи генетики в современном мире. Показать роль генетических знаний в решении глобальных проблем человечества. Познакомится с основными понятиями генетики, её символами и обозначениями.
5 слайд
Описание слайда:
Грегор Иоганн Мендель (1822 – 1884) австрийский естествоиспытатель, монах, основоположник учения о наследственности 1865 г. «Опыты над растительными гибридами» создал научные принципы описания и исследования гибридов и их потомства; разработал и применил алгебраическую систему символов и обозначений признаков; сформулировал основные законы наследования признаков в ряду поколений, позволяющие делать предсказания. высказал идею существования наследственных задатков (или генов, как их потом стали называть
6 слайд
Описание слайда:
ГЕНЕТИКА (греч. Genesis – происхождение) - наука о наследственности и изменчивости организмов
7 слайд
Описание слайда:
1900 год – рождение генетики Хуго Де Фриз (1848 – 1935) - голландский ученый Эрих Чермарк – Зейзенегг (1871 -1962) – австрийский ученый Карл Эрих Корренс (1864 – 1933) – немецкий ученый независимо друг от друга переоткрыли законы Г.Менделя
8 слайд
Описание слайда:
«Ген – это просто короткое и удобное слово, которое легко сочетается с другими…» В 1906 году Уильям Бэтсон (1861 – 1926) – английский ученый, предложил термин «генетика» для обозначения новой науки В 1909 году датский биолог Вильгельм Людвиг Иогансен (1857 – 1927) предложил термин «ген» в книге «Элементы точного учения об изменчивости и наследственности»
9 слайд
Описание слайда:
Томас Хант Морган (1866 – 1945) 1933 г., Нобелевская премия по физиологии и медицине за экспериментальное обоснование хромосомной теории наследственности «…гены расположены в хромосомах в линейном порядке и образуют группу сцепления…»
10 слайд
Описание слайда:
Н.И.Вавилов(1887 – 1943) – российский генетик, растениевод, географ, организатор и первый директор (до 1940г.) Института генетики АН СССР. 1922 г. – «закон гомологических рядов» - о генетической близости родственных групп растений 1926 г. – «Центры происхождения и разнообразия культурных растений»
11 слайд
Описание слайда:
Лысенко и лысенковщина Лысенко Трофим Денисович (1898 – 1976) создатель псевдонаучного «мичуринского учения» в биологии; отрицал классическую генетику как «идеалистическую» и буржуазную; утверждал возможность «перерождения» одного вида в другой; В результате монополизма Лысенко и его сторонников в СССР в 30 – 40 годы были разгромлены научные школы в генетике, ошельмованы честные ученые, затормозилось развитие биологии и сельского хозяйства.
12 слайд
Описание слайда:
История генетики в датах 1935г - экспериментальное определение размеров гена 1953 – структурная модель ДНК 1961 – расшифровка генетического кода 1962 – первое клонирование лягушки 1969 – химическим путем синтезирован первый ген 1972 – рождение генной инженерии 1977 – расшифрован геном бактериофага Х 174, секвенирован первый ген человека 1980 – получена первая трансгенная мышь 1988 – создан проект «Геном человека» 1995 – становление геномики как раздела генетики, секвенирован геном бактерии 1997 – клонировали овцу Долли 1999 – клонировали мышь и корову 2000 год – геном человека прочитан!
13 слайд
Описание слайда:
«Расшифровка структуры генома – это точка на первой странице в толстой книге, которую еще должно написать человечество. Начинается новый, третий этап в биологии: после дарвиновской, описательной, и молекулярной биологии последних 50 лет биология функциональная, которая будет напрямую влиять на жизнь людей» акад. Л.Киселев «Человека больше всего на свете интересует он сам. Все, что имеет к нему отношение, - предмет наивысшего внимания. Со временем пришло понимание того, что все упирается в биологию человека, а вся биология человека упирается в геном. Козьма Прутков говорил: зри в корень. В организме человека главный «корень» - это и есть геном» проф. В.З. Тарантул
14 слайд
Описание слайда:
15 слайд
Описание слайда:
ОКРЫТИЯ ГЕНЕТИКОВ: добро или зло? «Дальнейший прогресс человечества во многом связан с развитием генетики. Вместе с тем необходимо учитывать, что неконтролируемое распространение генноинженерных живых организмов и продуктов может нарушить биологический баланс в природе и представлять угрозу здоровью человека.» В. А. Аветисов
16 слайд
Описание слайда:
Основные понятия генетики - с пособность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству. – способность организма приобретать новые признаки внутри вида – участок молекулы ДНК, ответственный за проявление какого-либо признака. - совокупность всех генов организма – совокупность внутренних и внешних признаков. - парные гены, расположенные в одинаковых участках гомологичных хромосом и ответственные за проявление одного признака. – особь, имеющая одинаковые аллели одного гена в гомологичных хромосомах (АА или аа) – особь,имеющая разные аллели одного гена в гомологичных хромосомах,т.е. несущая альтернативные признаки (Аа). – господствующий, преобладающий(А,В,С) – подавляемый признак (а, в, с). Наследственность Изменчивость Ген Генотип Фенотип Аллельные гены (аллели) Гомозигота Гетерозигота Доминантный признак (ген) Рецессивный признак(ген)
17 слайд
Описание слайда:
Основные понятия генетики - способность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству. – способность организма приобретать новые признаки внутри вида – участок молекулы ДНК, ответственный за проявление какого-либо признака. - совокупность всех генов организма – совокупность внутренних и внешних признаков. - парные гены, расположенные в одинаковых участках гомологичных хромосом и ответственные за проявление одного признака. – особь, имеющая одинаковые аллели одного гена в гомологичных хромосомах (АА или аа) – особь,имеющая разные аллели одного гена в гомологичных хромосомах,т.е. несущая альтернативные признаки (Аа). – господствующий, преобладающий(А,В,С) – подавляемый признак (а, в, с). Наследственность Изменчивость Ген Генотип Фенотип Аллельные гены (аллели) Гомозигота Гетерозигота Доминантный признак (ген) Рецессивный признак(ген)
Cлайд 1
Cлайд 2
ГЕНЕТИКА (от греч. genesis - происхождение), наука, изучающая закономерности наследственности и изменчивости организмов. Различные умозрительные представления о наследственности и изменчивости высказывались еще античными философами и врачами. В большинстве своем эти представления были ошибочными, но иногда среди них появлялись и гениальные догадки. Так, римский философ и поэт Лукреций Кар писал в своей знаменитой поэме «О природе вещей» о «первоначалах» (наследственных задатках), определяющих передачу из поколения в поколение признаков от предков к потомкам, о происходящем при этом случайном комбинировании («жеребьевке») этих признаков, отрицал возможность изменения наследственных признаков под влиянием внешних условий.Cлайд 3
Однако подлинно научное познание наследственности и изменчивости началось лишь спустя много столетий, когда было накоплено множество точных сведений о наследовании. Наиболее ценные данные были получены И. Кельрейтером и А. Гертнером (Германия), О. Сажрэ и Ш. Ноденом (Франция), Т. Найтом (Англия). На основании межвидовых и внутривидовых скрещиваний растений они обнаружили ряд важных факторов, касающихся усиления разнообразия признаков в потомстве гибридов, преобладания у потомков признаков одного из родителей и т. п. Сходные обобщения сделал во Франции П. Люка (1847-1850), собравший обширные сведения о наследовании различных признаков у человека. Тем не менее, четких представлений о закономерностях наследования и наследственности вплоть до конца 19 века не было за одним существенным исключением.Cлайд 4
Этим исключением была замечательная работа Г. Менделя, установившего в опытах по гибридизации сортов гороха важнейший законы наследования признаков, которые впоследствии легли в основу генетики. Однако работа Г. Менделя не была оценена современниками и, оставаясь забытой 35 лет, не повлияла на распространенные в 19 веке представления о наследственности и изменчивости. Появление эволюционных теорий Ж. Б. Ламарка, а затем Ч. Дарвина усилило во второй половине 19 века интерес к проблемам изменчивости и наследственности. Сам Дарвин приложил немало усилий для изучения наследственности и изменчивости. Он собрал огромное количество фактов, сделал на их основе целый ряд правильных выводов, однако ему не удалось установить закономерности наследственности.Cлайд 5
Во второй гипотезе, выдвинутой немецким ботаником К. Негели, содержалась верная мысль о том, что каждая клетка организма содержит особое вещество («идиоплазму»), определяющее наследственные свойства организма. Наиболее детализированной была третья гипотеза, предложенная немецким зоологом А. Вейсманом. Он тоже считал, что в половых клетках есть особое вещество - носитель наследственности («зародышевая плазма»). Опираясь на сведения о механизме деления клетки, Вейсман отождествлял это вещество с хромосомами.Cлайд 6
Датой рождения генетики принято считать 1900, когда три ботаника - Г. де Фриз (Голландия), К. Корренс (Германия) и Э. Чермак (Австрия), проводившие опыты по гибридизации растений, натолкнулись независимо друг от друга на забытую работу Г. Менделя. Они были поражены сходством его результатов с полученными ими, оценили глубину, точность и значение сделанных им выводов и опубликовали свои данные, показав, что полностью подтверждают заключения Менделя. Все последующее развитие генетики было связано с изучением и расширением этих при принципов и приложением их к теории эволюции и селекции. В 1903 г. датский физиолог растений В. Иоганнсен публикует работу “О наследовании в популяциях и чистых линиях”, в которой экспериментально устанавливается, что относящиеся к одному сорту внешне сходные растения являются наследственно различными - они составляют популяцию.Cлайд 7
Популяция состоит из наследственно различных особей или родственных групп – линий. В этом же исследовании наиболее четко устанавливается, существование двух типов измен6чивости организмов: наследственной, определяемой генами, и ненаследственной, определяемой случайным сочетанием факторов, действующих на проявление признаков. Название «генетика» развивающейся науке дал в 1906 английский ученый У. Бэтсон, а вскоре сложились и такие важные генетические понятия, как ген, генотип, фенотип, которые были предложены в 1909 датским генетиком В. Иогансеном.Cлайд 8
С 1911 г. Т. Морган с сотрудниками в Колумбийском университете США начинает публиковать серию работ, в которой формулирует хромосомную теорию наследственности. Экспериментально доказывая, что основными носителями генов являются хромосомы, и что гены располагаются в хромосомах линейно. В 1922 г. Н.И. Вавилов формулирует закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, согласно которому родственные по происхождению виды растений и животных имеют сходные ряды наследственной изменчивости. Применяя этот закон, Н.И. Вавилов установил центры происхождения культурных растений, в которых сосредоточено наибольшее разнообразие наследственных форм.Cлайд 9
В 1925 г. у нас в стране Г.А. Надсон и Г.С. Филиппов на грибах, а в 1927 г. Г. Мёллер в США на плодовой мушке дрозофиле получили доказательство влияния рентгеновых лучей на возникновение наследственных изменений. При этом было показано, что скорость возникновения мутаций увеличивается более чем в 100 раз. Этими исследованиями была доказана изменчивость генов под влиянием факторов внешней среды. Доказательство влияния ионизирующих излучений на возникновение мутаций привело к созданию нового раздела генетики – радиационной генетики, значение которой еще более выросло с открытием атомной энергии.Cлайд 10
В 1934 г. Т. Пайнтер на гигантских хромосомах слюнных желез двукрылых доказал, что прерывность морфологического строения хромосом, выражающаяся в виде различных дисков, соответствует расположению генов в хромосомах, установленному ранее чисто генетическими методами. Этим открытием было положено начало изучению структуры и функционирования гена в клетке. В период с 40-х годов и по настоящие время сделан ряд открытия (в основном на микроорганизмах) совершенно новых генетических явлений, раскрывших возможности анализа структуры гена на молекулярном уровне. В последние годы с введением в генетику новых методов исследования, заимствованных из микробиологии мы подошли к разгадке того, каким образом гены контролируют последовательность расположения аминокислот в белковой молекуле.Cлайд 11
Прежде всего, следует сказать о том, что теперь полностью доказано, что носители наследственности являются хромосомы, которые состоят из пучка молекул ДНК. В 1953 г. Ф. Крик (Англия) и Дж. Уотстон (США) расшифровали строение молекулы ДНК. Они установили, что каждая молекула ДНК слагается из двух полидезоксирибонуклеиновых цепочек, спирально закрученных вокруг общей оси. Развитие генетики до наших дней – это непрерывно расширяющийся фонт исследований функциональной, морфологической и биохимической дискретности хромосом. В этой области сделано уже много сделано уже очень много, и с каждым днем передний край науки приближается к цели – разгадки природы гена. К настоящему времени установлен целый ряд явлений, характеризующих природу гена.Cлайд 12
Во-первых, ген в хромосоме обладает свойством самовоспроизводится (авторепродукции); во-вторых, он способен мутационно изменяться; в-третьих, он связан с определенной химической структуры дезоксирибонуклеиновой кислоты – ДНК; в-четвертых, он контролирует синтез аминокислот и их последовательностей в белковой молекулы. В связи с последними исследованиями формируется новое представление о гене как функциональной системе, а действие гена на определение признаков рассматривается в целостной системе генов – генотипе.Слайд 2
Химера – порождение Тифона и Ехидны, невиданное существо с львиной пастью, козьим туловищем и хвостом змеи (из древнегреческой мифологии)
И что же видят?.. За столомСидят чудовища кругом:Один в рогах с собачьей мордой, Другой с петушьей головой,Здесь ведьма с козьей бородой, Тут остов чопорный и гордый, Там карла с хвостиком, а вот Полужуравль и полукот. А.С.Пушкин
Слайд 3
ТЕМА УРОКА:ГЕНЕТИКА: ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ НАУКИ
Слайд 4
ЗАДАЧИ УРОКА:
Познакомиться с наукой «генетика», ее историей и достижениями. Определить цели и задачи генетики в современном мире. Показать роль генетических знаний в решении глобальных проблем человечества. Формировать умения самостоятельно находить информацию в СМИ и использовать ее в учебной деятельности.
Слайд 5
ГЕНЕТИКА (греч. Genesis – происхождение) - наука о наследственности и изменчивости организмов
Слайд 6
Грегор Иоганн Мендель (1822 – 1884)
австрийский естествоиспытатель, монах, основоположник учения о наследственности 1865 г. «Опыты над растительными гибридами» создал научные принципы описания и исследования гибридов и их потомства; разработал и применил алгебраическую систему символов и обозначений признаков; сформулировал основные законы наследования признаков в ряду поколений, позволяющие делать предсказания. высказал идею существования наследственных задатков (или генов, как их потом стали называть
Слайд 7
1900 год – рождение генетики
Хуго Де Фриз (1848 – 1935)-голландский ученый Эрих Чермарк – Зейзенегг (1871 -1962)–австрийский ученый Карл Эрих Корренс (1864 – 1933)– немецкий ученый независимо друг от друга переоткрыли законы Г.Менделя
Слайд 8
«Ген – это просто короткое и удобное слово, которое легко сочетается с другими…»
В 1906 году Уильям Бэтсон (1861 – 1926) – английский ученый, предложил термин «генетика» для обозначения новой науки В 1909 году датский биолог Вильгельм Людвиг Иогансен (1857 – 1927) предложил термин «ген» в книге «Элементы точного учения об изменчивости и наследственности»
Слайд 9
Томас Хант Морган (1866 – 1945)
1933 г., Нобелевская премия по физиологии и медицине за экспериментальное обоснование хромосомной теории наследственности «…гены расположены в хромосомах в линейном порядке и образуют группу сцепления…»
Слайд 10
Н.И.Вавилов(1887 – 1943) – российский генетик, растениевод, географ, организатор и первый директор (до 1940г.) Института генетики АН СССР.
1922 г. – «закон гомологических рядов» - о генетической близости родственных групп растений 1926 г. – «Центры происхождения и разнообразия культурных растений»
Слайд 11
Лысенко и лысенковщина
Лысенко Трофим Денисович (1898 – 1976) создатель псевдонаучного «мичуринского учения» в биологии; отрицал классическую генетику как «идеалистическую» и буржуазную; утверждал возможность «перерождения» одного вида в другой; В результате монополизма Лысенко и его сторонников в СССР в 30 – 40 годы были разгромлены научные школы в генетике, ошельмованы честные ученые, затормозилось развитие биологии и сельского хозяйства.
Слайд 12
История генетики в датах
1935г - экспериментальное определение размеров гена 1953 – структурная модель ДНК 1961 – расшифровка генетического кода 1962 – первое клонирование лягушки 1969 – химическим путем синтезирован первый ген 1972 – рождение генной инженерии 1977 – расшифрован геном бактериофага Х 174, секвенирован первый ген человека 1980 – получена первая трансгенная мышь 1988 – создан проект «Геном человека» 1995 – становление геномики как раздела генетики, секвенирован геном бактерии 1997 – клонировали овцу Долли 1999 – клонировали мышь и корову 2000 год – геном человека прочитан!
Слайд 13
«Расшифровка структуры генома – это точка на первой странице в толстой книге, которую еще должно написать человечество. Начинается новый, третий этап в биологии: после дарвиновской, описательной, и молекулярной биологии последних 50 лет биология функциональная, которая будет напрямую влиять на жизнь людей» акад. Л.Киселев «Человека больше всего на свете интересует он сам. Все, что имеет к нему отношение, - предмет наивысшего внимания. Со временем пришло понимание того, что все упирается в биологию человека, а вся биология человека упирается в геном. Козьма Прутков говорил: зри в корень. В организме человека главный «корень» - это и есть геном» проф. В.З. Тарантул
Химера – порождение Тифона и Ехидны, невиданное существо с львиной пастью, козьим туловищем и хвостом змеи (из древнегреческой мифологии)И что же видят?.. За столом
Сидят чудовища кругом:
Один в рогах с собачьей мордой,
Другой с петушьей головой,
Здесь ведьма с козьей бородой,
Тут остов чопорный и гордый,
Там карла с хвостиком, а вот
Полужуравль и полукот.
А.С.Пушкин
ТЕМА УРОКА: ГЕНЕТИКА: ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ НАУКИ
ЗАДАЧИ УРОКА:
Познакомиться с наукой «генетика», ее историейи достижениями.
Определить цели и задачи генетики в
современном мире.
Показать роль генетических знаний в решении
глобальных проблем человечества.
Формировать умения самостоятельно находить
информацию в СМИ и использовать ее в учебной
деятельности.
ГЕНЕТИКА (греч. Genesis – происхождение) - наука о наследственности и изменчивости организмов
ГЕНЕТИКА (греч. Genesis – происхождение) наука о наследственности иизменчивости организмов
Чарльз Дарвин 1809-1882
Выдвинулгипотезу
пангенезса в 1868 году
(передача с током крови
каждой гамете зародыш –
гемулу, из которого и
развивается такая же
клетка).
Основа данной гипотезы
берет начало у античного
врача Гиппократа.
Грегор Иоганн Мендель (1822 – 1884)
австрийский естествоиспытатель, монах,основоположник учения о наследственности
1865 г. «Опыты над растительными
гибридами»
создал научные принципы описания и
исследования гибридов и их потомства;
разработал и применил алгебраическую
систему символов и обозначений признаков;
сформулировал основные законы
наследования признаков в ряду поколений,
позволяющие делать предсказания.
высказал идею существования
наследственных задатков (или генов, как их
потом стали называть
Август Вейсман 1834-1914
Вейсман справедливо утверждал, чтовопрос о наследовании приобретённых
признаков может быть решен только с
помощью опыта, и экспериментально
показал ненаследуемость механических
повреждений.
автор
умозрительных
теорий
наследственности
и
индивидуального
развития, неверных в деталях, но в
принципе предвосхитивших современные
представления о дискретности носителей
наследственной информации и их связи
с хромосомами
концепции
о
роли
наследственных
задатков в индивидуальном развитии
1900 год – рождение генетики
Хуго Де Фриз (1848 – 1935) - голландский ученыйЭрих Чермарк – Зейзенегг (1871 -1962)
ученый
Карл Эрих Корренс (1864 – 1933) – немецкий ученый
–
австрийский
независимо друг от друга
переоткрыли законы Г.Менделя
«Ген – это просто короткое и удобное слово, которое легко сочетается с другими…»
В 1906 году Уильям Бэтсон (1861 – 1926)– английский ученый, предложил термин
«генетика» для обозначения новой науки
В 1909 году датский биолог Вильгельм
Людвиг Иогансен (1857 – 1927)
предложил термин «ген» в книге
«Элементы точного учения об
изменчивости и наследственности»
Томас Хант Морган (1866 – 1945)
1933 г., Нобелевская премияпо физиологии и медицине
за экспериментальное
обоснование
хромосомной теории
наследственности
«…гены расположены в
хромосомах в
линейном порядке и
образуют группу
сцепления…»
Н.И.Вавилов(1887 – 1943) – российский генетик, растениевод, географ, организатор и первый директор (до 1940г.) Института генетики АН СССР.
1922 г. – «законгомологических рядов» о генетической близости
родственных групп
растений
1926 г. – «Центры
происхождения и
разнообразия
культурных растений»
Лысенко и лысенковщина
Лысенко Трофим Денисович(1898 – 1976)
создатель псевдонаучного
«мичуринского учения» в биологии;
отрицал классическую генетику как
«идеалистическую» и буржуазную;
утверждал возможность
«перерождения» одного вида в
другой;
В результате монополизма
Лысенко и его сторонников в СССР
в 30 – 40 годы были разгромлены
научные школы в генетике,
ошельмованы честные ученые,
затормозилось развитие биологии и
сельского хозяйства.
История генетики в датах
1935г - экспериментальное определение размеров гена1953 – структурная модель ДНК
1961 – расшифровка генетического кода
1962 – первое клонирование лягушки
1969 – химическим путем синтезирован первый ген
1972 – рождение генной инженерии
1977 – расшифрован геном бактериофага Х 174,
секвенирован первый ген человека
1980 – получена первая трансгенная мышь
1988 – создан проект «Геном человека»
1995 – становление геномики как раздела генетики,
секвенирован геном бактерии
1997 – клонировали овцу Долли
1999 – клонировали мышь и корову
2000 год – геном человека прочитан!«Расшифровка структуры
генома – это точка на первой
странице в толстой книге,
которую еще должно написать
человечество. Начинается
новый, третий этап в
биологии: после дарвиновской,
описательной, и молекулярной
биологии последних 50 лет
биология функциональная,
которая будет напрямую
влиять на жизнь людей»
акад. Л.Киселев
«Человека больше всего на
свете интересует он сам. Все,
что имеет к нему отношение,
- предмет наивысшего
внимания. Со временем пришло
понимание того, что все
упирается в биологию
человека, а вся биология
человека упирается в геном.
Козьма Прутков говорил: зри в
корень. В организме человека
главный «корень» - это и есть
геном»
проф. В.З. Тарантул
Значение генетики в современном мире
ОКРЫТИЯ ГЕНЕТИКОВ: добро или зло?
«Дальнейший прогресс человечества во многомсвязан с развитием генетики. Вместе с тем
необходимо учитывать, что неконтролируемое
распространение генноинженерных живых
организмов и продуктов может нарушить
биологический баланс в природе и представлять
угрозу здоровью человека.»
В. А. Аветисов
обозначения при составлении родословной
Я думаю, что генетика – это самый ________раздел биологии, потому что _______ .
Изучая генетику, я хочу _____________ .
На мой взгляд, знания по генетике
необходимы мне в жизни, так как ___________
ДОМА
конспект в тетрадивырезки из СМИ о
значении генетики в
наше время
История развития генетики
этапы становления генетической науки
- наука, изучающая закономерности и материальные основы наследственности и изменчивости организмов, а также механизмы эволюции живого.
- Наследственностью называется свойство одного поколения передавать другому признаки строения, физиологические свойства и специфический характер индивидуального развития. Свойства наследственности реализуются в процессе индивидуального развития.
- Изменчивостью называется свойство, противоположное наследственности, заключающееся в изменении наследственных задатков - генов и в изменении их проявления под влиянием внешней среды. Отличия потомков от родителей возникают также вследствие возникновения различных комбинаций генов в процессе мейоза и при объединении отцовских и материнских хромосом в одной зиготе.
- Первый этап ознаменовался открытием Г. Менделем (1865) дискретности (делимости) наследственных факторов и разработкой гибридологического метода, изучения наследственности, т. е. правил скрещивания организмов и учёта признаков у их потомства. Дискретность наследственности состоит в том, что отдельные свойства и при знаки организма развиваются под контролем наследственных факторов (генов), которые при слиянии гамет и образовании зиготы не смешиваются, не растворяются, а при формировании новых гамет наследуются независимо друг от друга.
- Значение открытий Г. Менделя оценили после того, как его законы были вновь переоткрыты в 1900 г. тремя биологами независимо друг от друга: де Фризом в Голландии, К. Корренсом в Германии и Э. Чермаком в Австрии. Результаты гибридизации, полученные в первое-I десятилетие XX в. на различных растениях и животных, полностью подтвердили менделевские законы наследования признаков и показали их универсальный характер по отношению ко всем организмам, размножающимся половым путём. Закономерности наследования признаков в этот период изучались на уровне целостного организма (горох, кукуруза, мак, фасоль, кролик, мышь и др.).
- Менделевские законы наследственности заложили основу теории гена - величайшего открытия естествознания XX в., а генетика превратилась в быстро развивающуюся отрасль биологии. В 1901 -1903 гг. де Фриз выдвинул мутационную теорию изменчивости, которая сыграла большую роль в дальнейшем развитии генетики.
- Второй этап характеризуется переходом к изучению явлений наследственности на клеточном уровне (питоге-нетика). Т. Бовери (1902-1907), У. Сэттон и Э. Вильсон (1902-1907) установили взаимосвязь между менделевскими законами наследования и распределением хромосом в процессе клеточного деления (митоз) и созревания половых клеток (мейоз). Развитие учения о клетке привело к уточнению строения, формы и количества хромосом и помогло установить, что гены, контролирующие те или иные признаки, не что иное, как участки хромосом. Это послужило важной предпосылкой утверждения хромосомной теории наследственности.
- Решающее значение в ее обосновании имели исследования, проведенные на мушках дрозофилах американским генетиком Т. Г. Морганом и его сотрудниками (1910-1911). Ими установлено, что гены расположены в хромосомах в линейном порядке, образуя группы сцепления. Число групп сцепления генов соответствует числу пар гомологичных хромосом, и гены одной группы сцепления могут перекомбинироваться в процессе мейоза благодаря явлению кроссинго-вера, что лежит в основе одной из форм наследственной комбинативной изменчивости организмов. Морган установил также закономерности наследования признаков, сцепленных с полом.
- Третий этап в развитии генетики отражает достижения молекулярной биологии и связан с использованием методов и принципов точных наук - физики, химии, математики, биофизики и др.-в изучении явлений жизни на уровне молекул. Объектами генетических исследований стали грибы, бактерии, вирусы. На этом этапе были изучены взаимоотношения между генами и ферментами и сформулирована теория “один ген - один фермент” (Дж. Бидл и Э. Татум, 1940): каждый ген контролирует синтез одного фермента; фермент в свою очередь контролирует одну реакцию из целого ряда биохимических превращений, лежащих в основе проявления внешнего или внутреннего признака организма. Эта теория сыграла важную роль в выяснении физической природы гена как элемента наследственной информации.
- В 1953 г. Ф. Крик и Дж. Уотсон, опираясь на результаты опытов генетиков и биохимиков и на данные рентгеноструктурного анализа, создали структурную модель ДНК в форме двойной спирали. Предложенная ими модель ДНК хорошо согласуется с биологической функцией этого соединения: способностью к самоудвоению генетического материала и устойчивому сохранению его в поколениях - от клетки к клетке. Эти свойства молекул ДНК объяснили и молекулярный механизм изменчивости: любые отклонения от исходной структуры гена, ошибки самоудвоения генетического материала ДНК, однажды возникнув, в дальнейшем точно и устойчиво воспроизводятся в дочерних нитях ДНК. В последующее десятилетие эти положения были экспериментально подтверждены: уточнилось понятие гена, был расшифрован генетический код и механизм его действия в процессе синтеза белка в клетке. Кроме того, были найдены методы искусственного получения мутаций и с их помощью созданы ценные сорта растений и штаммы микроорганизмов - продуцентов антибиотиков, аминокислот.
- В последнее десятилетие возникло новое направление в молекулярной генетике -генная инженерия - система приёмов, позволяющих биологу конструировать искусственные генетические системы. Генная инженерия основывается на универсальности генетического кода: триплеты нуклеотидов ДНК программируют включение аминокислот в белковые молекулы всех организмов - человека, животных, растений, бактерий, вирусов. Благодаря этому можно синтезировать новый ген или выделить его из одной бактерии и ввести его в генетический аппарат другой бактерии, лишённой такого гена.
- Таким образом, третий, современный этап развития генетики открыл огромные перспективы направленного вмешательства в явления наследственности и селекции растительных и животных организмов, выявил важную роль генетики в медицине, в частности, в изучении закономерностей наследственных болезней и физических аномалий человека.