Die Biologie ist eine sehr umfangreiche Wissenschaft, die alle Aspekte des Lebens jedes Lebewesens abdeckt, von der Struktur seiner Mikrostrukturen im Inneren des Körpers bis zu seiner Verbindung mit der äußeren Umgebung und dem Weltraum. Deshalb gibt es in dieser Disziplin so viele Sektionen. Eine der jüngsten, aber vielversprechenden und heute von besonderer Bedeutung ist jedoch die Genetik. Sie entstand später als die anderen, schaffte es jedoch, die relevanteste, wichtigste und umfangreichste Wissenschaft zu werden, mit eigenen Zielen, Zielen und Untersuchungsgegenständen. Überlegen Sie, was die Entwicklungsgeschichte der Genetik ist und was dieser Zweig der Biologie ist.

Genetik: Gegenstand und Gegenstand des Studiums

Die Wissenschaft erhielt ihren Namen erst 1906 auf Anregung des Engländers Batson. Es kann wie folgt definiert werden: Es ist eine Disziplin, die die Mechanismen der Vererbung und ihre Variabilität in verschiedenen Arten von Lebewesen untersucht. Folglich besteht das Hauptziel der Genetik darin, die Struktur der Strukturen aufzuklären, die für die Übertragung erblicher Merkmale verantwortlich sind, und das Wesen dieses Prozesses zu studieren.

Die Studienobjekte sind:

• Pflanzen;
• Tiere;
• Bakterien;
• Pilze;
• Mensch.

So deckt es mit Aufmerksamkeit alle Reiche der lebendigen Natur ab, ohne einen der Vertreter zu vergessen. Bis heute konzentriert sich die Forschung an einzelligen Protozoen jedoch am stärksten auf den Forschungsfluss, alle genetischen Experimente werden sowohl an ihnen als auch an Bakterien durchgeführt.

Um zu den jetzt verfügbaren Ergebnissen zu gelangen, hat die Entwicklungsgeschichte der Genetik einen langen und dornigen Weg zurückgelegt. In verschiedenen Zeitabschnitten war es entweder einer intensiven Entwicklung oder völliger Vergessenheit unterworfen. Am Ende erhielt sie dennoch einen würdigen Platz in der ganzen Familie der biologischen Disziplinen.

Die Entwicklungsgeschichte der Genetik kurz

Um die wichtigsten Meilensteine ​​in der Entstehung des betrachteten Zweigs der Biologie zu charakterisieren, sollte man sich der nicht allzu fernen Vergangenheit zuwenden. Schließlich stammt die Genetik aus dem 19. Jahrhundert. Und das offizielle Geburtsdatum als völlig eigenständige Disziplin ist 1900.

Übrigens, wenn wir über die Ursprünge sprechen, sollten wir die Versuche der Pflanzenzüchtung beachten, Tiere für eine sehr lange Zeit zu kreuzen. Immerhin wurde dies im 15. Jahrhundert von Bauern und Hirten betrieben. Es ist einfach nicht aus wissenschaftlicher Sicht passiert.

Die Tabelle "Entwicklungsgeschichte der Genetik" hilft, ihre wichtigsten historischen Entstehungsmomente zu meistern.

Entwicklungszeitraum	Wichtige Entdeckungen	Wissenschaftler
Initiale (zweite Hälfte des 19. Jahrhunderts)	Hybridologische Forschung auf dem Gebiet der Pflanzen (Generationenforschung am Beispiel einer Erbsenart)	Gregor Mendel (1866)
	Entdeckung des Prozesses der Erforschung der sexuellen Fortpflanzung und seiner Bedeutung für die Festlegung und Weitergabe von Merkmalen von den Eltern an die Nachkommen	Strasburger, Gorozhankin, Hertwig, Van Benevin, Flemming, Chistyakov, Waldeyr und andere (1878-1883)
Mitte (frühe Mitte des 20. Jahrhunderts)	Dies ist die Zeit des intensivsten Wachstums in der Entwicklung der Genforschung, wenn wir die historische Epoche als Ganzes betrachten. Eine Reihe von Entdeckungen auf dem Gebiet der Zelle, ihrer Bedeutung und Arbeitsmechanismen, der Entschlüsselung der DNA-Struktur, ihrer Entwicklung und Kreuzung und der Schaffung aller theoretischen Grundlagen der Genetik fallen genau in diese Zeit	Viele einheimische Wissenschaftler und Genetiker aus der ganzen Welt: Thomas Morgan, Navashin, Serebryakov, Vavilov, de Vries, Correns, Watson und Crick, Schleiden, Schwann und viele andere
Neuzeit (zweite Hälfte des 20. Jahrhunderts bis heute)	Diese Periode ist durch eine Reihe von Entdeckungen auf dem Gebiet der Mikrostrukturen von Lebewesen gekennzeichnet: eine detaillierte Untersuchung der Struktur von DNA, RNA, Proteinen, Enzymen, Hormonen usw. Aufklärung der tiefen Mechanismen der Kodierung von Merkmalen und ihrer Übertragung durch Vererbung, des genetischen Codes und seiner Entschlüsselung, der Mechanismen der Übersetzung, Transkription, Replikation und so weiter. Nebengenetische Wissenschaften sind von großer Bedeutung, von denen viele in dieser Zeit entstanden sind.	V. Elving, Noden und andere

In der obigen Tabelle ist die Entwicklungsgeschichte der Genetik kurz dargestellt. Als nächstes betrachten wir die wichtigsten Entdeckungen verschiedener Perioden genauer.

Wichtige Entdeckungen des 19. Jahrhunderts

Die Hauptwerke dieser Zeit waren die Arbeiten von drei Wissenschaftlern aus verschiedenen Ländern:

• in Holland, G. de Vries - das Studium der Vererbung von Merkmalen bei Hybriden verschiedener Generationen;
• in Deutschland tat K. Korrens dasselbe mit Mais;
• in Österreich, K. Chermak - wiederholte Mendels Experimente zur Erbsenaussaat.

All diese Entdeckungen basierten auf den 35 Jahre zuvor verfassten Werken von Gregory Mendel, der viele Jahre forschte und alle Ergebnisse in wissenschaftlichen Abhandlungen festhielt. Diese Daten weckten jedoch kein Interesse bei seinen Zeitgenossen.

Im gleichen Zeitraum umfasst die Entwicklungsgeschichte der Genetik eine Reihe von Entdeckungen zur Erforschung menschlicher und tierischer Keimzellen. Es ist erwiesen, dass einige Eigenschaften, die vererbt werden, unverändert festgelegt werden. Andere sind für jeden Organismus individuell und das Ergebnis der Anpassung an Umweltbedingungen. Die Arbeit wurde von Strasburger, Chistyakov, Flemming und vielen anderen durchgeführt.

Die Entwicklung der Wissenschaft im XX Jahrhundert

Da das offizielle Geburtsdatum berücksichtigt wird, ist es nicht verwunderlich, dass im 20. Jahrhundert die Entwicklungsgeschichte der Genetik geschrieben wurde. Forschung, die zu dieser Zeit erstellt wurde, ermöglicht es Ihnen, langsam aber sicher erstaunliche Ergebnisse zu erzielen.

Die Schaffung neuester technologischer Fortschritte ermöglicht den Blick in Mikrostrukturen – das treibt die Genetik in der Entwicklung weiter voran. Ja, wir haben installiert:

• Strukturen von DNA und RNA;
• Mechanismen ihrer Synthese und Replikation;
• Proteinmolekül;
• Merkmale der Vererbung und Konsolidierung;
• Lokalisierung einzelner Merkmale in Chromosomen;
• Mutationen und ihre Erscheinungsformen;
• Zugang zur Kontrolle des genetischen Apparats der Zelle.

Eine der vielleicht wichtigsten Entdeckungen dieser Zeit war die Entschlüsselung der DNA. Dies wurde 1953 von Watson und Crick durchgeführt. 1941 wurde nachgewiesen, dass Zeichen in Proteinmolekülen kodiert sind. Von 1944 bis 1970 wurden maximale Entdeckungen auf dem Gebiet der Struktur, Replikation und Bedeutung von DNA und RNA gemacht.

Moderne Genetik

Die Entwicklungsgeschichte der Genetik als Wissenschaft im gegenwärtigen Stadium manifestiert sich in der Intensivierung ihrer verschiedenen Richtungen. Schließlich gibt es heute:

• Molekulargenetik;
• medizinisch;
• Population;
• Strahlung und andere.

Die zweite Hälfte des 20. Jahrhunderts und der Beginn des 21. Jahrhunderts gelten als das Zeitalter der Genomik für die betrachtete Disziplin. Schließlich greifen moderne Wissenschaftler direkt in den gesamten genetischen Apparat des Körpers ein, lernen, ihn in die richtige Richtung zu verändern, kontrollieren die dort ablaufenden Prozesse, reduzieren pathologische Manifestationen und stoppen sie im Keim.

Geschichte der Entwicklung der Genetik in Russland

In unserem Land begann die betreffende Wissenschaft ihre intensive Entwicklung erst in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts. Die Sache ist, dass es lange Zeit eine Phase der Stagnation gab. Dies sind die Regierungszeiten von Stalin und Chruschtschow. Während dieser historischen Ära kam es in wissenschaftlichen Kreisen zu einer Spaltung. T. D. Lysenko, der die Macht hatte, erklärte, dass alle Forschungen auf dem Gebiet der Genetik ungültig seien. Und sie selbst ist überhaupt keine Wissenschaft. Nachdem er die Unterstützung Stalins gewonnen hatte, schickte er alle berühmten Genetiker dieser Zeit in den Tod. Unter ihnen:

• Wawilow;
• Serebrovsky;
• Kolzow;
• Chetverikov und andere.

Viele waren gezwungen, sich Lysenkos Forderungen anzupassen, um den Tod zu vermeiden und die Forschung fortzusetzen. Einige wanderten in die USA und andere Länder aus.

Erst nach dem Weggang Chruschtschows erhielt die Genetik in Russland Entwicklungsfreiheit und intensives Wachstum.

Inländische Genetiker

Die bedeutendsten Entdeckungen, auf die die betreffende Wissenschaft stolz sein kann, waren diejenigen, die von unseren Landsleuten realisiert wurden. Die Geschichte der Entwicklung der Genetik in Russland ist mit Namen verbunden wie:

• Nikolay Ivanovich Vavilov (die Lehre von der Pflanzenimmunität usw.);
• Nikolai Konstantinovich Koltsov (chemische Mutagenese);
• N. V. Timofeev-Resovsky (der Begründer der Strahlengenetik);
• V. V. Sacharow (Art der Mutationen);
• M. E. Lobashev (Autor von Handbüchern zur Genetik);
• A. S. Serebrowsky;
• K. A. Timiryazev;
• N. P. Dubinin und viele andere.

Diese Liste lässt sich noch lange fortsetzen, denn zu allen Zeiten waren die russischen Köpfe in allen Zweigen und wissenschaftlichen Wissensgebieten groß.

Richtungen in der Wissenschaft: medizinische Genetik

Die Entwicklungsgeschichte der medizinischen Genetik beginnt viel früher als die allgemeine Wissenschaft. Immerhin waren in den XV-XVIII Jahrhunderten die Phänomene der Vererbung solcher Krankheiten wie:

• Polydaktylie;
• Hämophilie;
• progressive Chorea;
• Epilepsie und andere.

Die negative Rolle des Inzests bei der Aufrechterhaltung der Gesundheit und der normalen Entwicklung der Nachkommen wurde festgestellt. Heute ist dieser Zweig der Genetik ein sehr wichtiger Bereich der Medizin. Schließlich ist er es, der es Ihnen ermöglicht, die Manifestationen zu kontrollieren und viele genetische Mutationen bereits im Stadium der Embryonalentwicklung des Fötus zu stoppen.

Humangenetik

Die Entwicklungsgeschichte entsteht viel später als die allgemeine Genetik. Schließlich wurde es erst durch den Einsatz modernster technischer Geräte und Forschungsmethoden möglich, in den Chromosomenapparat des Menschen hineinzuschauen.

Der Mensch ist vor allem aus medizinischer Sicht Gegenstand der Genetik geworden. Die grundlegenden Mechanismen der Vererbung und Weitergabe von Merkmalen, ihrer Fixierung und Manifestation bei Nachkommen unterscheiden sich beim Menschen jedoch nicht von denen bei Tieren. Daher ist es nicht notwendig, eine Person als Forschungsobjekt zu verwenden.

> Biologie-Abstracts

Genetik

Die Genetik ist eines der wichtigsten Gebiete der Biologie. Dies ist die Wissenschaft der Gesetze der Vererbung und Variabilität. Das Wort "Genetik" ist griechischen Ursprungs und bedeutet "von jemandem kommen". Die Forschungsobjekte können Pflanzen, Tiere, Menschen, Mikroorganismen sein. Die Genetik ist eng mit Wissenschaften wie Gentechnik, Medizin, Mikrobiologie und anderen verwandt.

Anfänglich wurde Genetik als ein Muster der Vererbung und Variabilität betrachtet, das auf äußeren und inneren Merkmalen eines Organismus basiert. Bis heute ist bekannt, dass Gene existieren und speziell markierte Abschnitte der DNA oder RNA sind, also Moleküle, in denen alle genetischen Informationen programmiert sind.

Den archäologischen Beweisen nach zu urteilen, wissen die Menschen seit über 6.000 Jahren, dass einige körperliche Merkmale von Generation zu Generation weitergegeben werden können. Der Mensch hat sogar gelernt, verbesserte Sorten von Pflanzen und Tierrassen zu schaffen, indem er bestimmte Populationen auswählt und miteinander kreuzt. Die Bedeutung der Genetik wurde jedoch erst im XIX-XX Jahrhundert mit dem Aufkommen moderner Mikroskope vollständig bekannt. Einen großen Beitrag zur Entwicklung der Genetik leistete der österreichische Mönch Gregor Mendel. 1866 stellte er seine Arbeit über die Grundlagen der modernen Genetik vor. Er bewies, dass erbliche Neigungen sich nicht vermischen, sondern in Form von getrennten Einheiten von Generation zu Generation weitergegeben werden. 1912 bewies der amerikanische Genetiker Thomas Morgan, dass diese Einheiten in den Chromosomen vorkommen. Seitdem hat die klassische Genetik einen wissenschaftlichen Schritt nach vorne gemacht und große Erfolge bei der Erklärung der Vererbung nicht nur auf der Ebene des Organismus, sondern auch auf der Ebene des Gens erzielt.

Die Ära der Molekulargenetik begann in den 1940er und 1950er Jahren. Es gibt Hinweise auf die führende Rolle der DNA bei der Übertragung von Erbinformationen. Die Entdeckung war die Entschlüsselung der DNA-Struktur, des Triplett-Codes und die Beschreibung der Mechanismen der Proteinbiosynthese. Auch die Aminosäure- oder Nukleotidsequenz von DNA und RNA wurde gefunden.

Die ersten Experimente in Russland erschienen im 18. Jahrhundert und waren mit der Hybridisierung von Pflanzen verbunden. Im 20. Jahrhundert entstanden wichtige Arbeiten auf dem Gebiet der experimentellen Botanik und Zoologie sowie auf landwirtschaftlichen Versuchsstationen. Ende der 1930er Jahre entstand im Land ein Netzwerk organisierter Forschungsinstitute, Versuchsstationen und Universitätsfakultäten für Genetik. 1948 wurde die Genetik zur Pseudowissenschaft erklärt. Die Wiederherstellung der Wissenschaft erfolgte nach der Entdeckung und Entschlüsselung der DNA-Struktur um die 1960er Jahre.

* Diese Arbeit ist keine wissenschaftliche Arbeit, stellt keine abschließende Qualifikationsarbeit dar und ist das Ergebnis der Aufbereitung, Strukturierung und Formatierung der gesammelten Informationen, die als Materialquelle für die eigene Vorbereitung der pädagogischen Arbeit dienen soll.

Genetik ist die Wissenschaft von Vererbung und Variation in Organismen. Genetik ist eine Disziplin, die die Mechanismen und Muster der Vererbung und Variabilität von Organismen sowie Methoden zur Verwaltung dieser Prozesse untersucht. Es soll die Gesetze der Fortpflanzung der Lebenden durch Generationen, die Entstehung neuer Eigenschaften in Organismen, die Gesetze der individuellen Entwicklung eines Individuums und die materiellen Grundlagen der historischen Transformationen von Organismen im Evolutionsprozess aufdecken. Die ersten beiden Probleme werden durch die Theorie des Gens und die Theorie der Mutationen gelöst. Die Aufklärung des Wesens der Reproduktion für eine bestimmte Vielfalt von Lebensformen erfordert das Studium der Vererbung bei Vertretern in verschiedenen Stadien der evolutionären Entwicklung. Die Objekte der Genetik sind Viren, Bakterien, Pilze, Pflanzen, Tiere und Menschen. Vor dem Hintergrund der Art und anderer Besonderheiten finden sich allgemeine Gesetzmäßigkeiten in den Vererbungsphänomenen für alle Lebewesen. Ihre Existenz zeigt die Einheit der organischen Welt. Die Geschichte der Genetik beginnt im Jahr 1900, als Correns, Herman und de Vries unabhängig voneinander die Gesetze der Vererbung von Merkmalen entdeckten und formulierten, als G. Mendels Werk Experiments on plant hybrids neu aufgelegt wurde. Seit dieser Zeit hat die Genetik in ihrer Entwicklung drei genau definierte Phasen durchlaufen – die Ära der klassischen Genetik (1900-1930), die Ära des Neoklassizismus (1930-1953) und die Ära der synthetischen Genetik, die 1953 begann. In der ersten Phase wurde die Sprache der Genetik gebildet, Forschungsmethoden entwickelt, grundlegende Bestimmungen begründet und Grundgesetze entdeckt. In der Ära des Neoklassizismus wurde es möglich, in den Mechanismus der Variabilität einzugreifen, das Studium des Gens und der Chromosomen wurde weiterentwickelt, die Theorie der künstlichen Mutagenese wurde entwickelt, die es der Genetik ermöglichte, sich von einer theoretischen Disziplin zu einer angewandten zu bewegen . Eine neue Stufe in der Entwicklung der Genetik wurde möglich dank der Entschlüsselung der Struktur des UzolotoyF-DNA-Moleküls im Jahr 1953 durch J. Watson und F. Crick. Die Genetik bewegt sich auf die molekulare Ebene der Forschung. Es wurde möglich, die Struktur des Gens zu entschlüsseln, die materiellen Grundlagen und Mechanismen der Vererbung und Variabilität zu bestimmen. Die Genetik hat gelernt, diese Prozesse zu beeinflussen, sie in die richtige Richtung zu lenken. Es gibt viele Möglichkeiten, Theorie und Praxis zu verbinden. GRUNDLEGENDE METHODEN DER GENETIK. Die Hauptmethode der Genetik ist seit vielen Jahren die hybridologische Methode. Hybridisierung ist der Prozess der Kreuzung zur Herstellung von Hybriden. Ein Hybrid ist ein Organismus, der durch Kreuzung genetisch heterogener Elternformen entsteht. Die Hybridisierung kann intraspezifisch sein, wenn Individuen derselben Art gekreuzt werden, und entfernt, wenn Individuen verschiedener Arten oder Gattungen gekreuzt werden. Bei der Untersuchung der Vererbung von Merkmalen werden die Methoden der monohybriden, dihybriden, polyhybriden Kreuzung verwendet, die von G. Mendel in seinen Experimenten mit Erbsensorten entwickelt wurden. Bei der monohybriden Kreuzung erfolgt die Vererbung nach einem Paar alternativer Merkmale, bei der dihybriden Kreuzung nach zwei Paaren alternativer Merkmale und bei der polyhybriden Kreuzung nach 3,4 oder mehr Paaren alternativer Merkmale. Bei der Untersuchung der Vererbungsmuster von Merkmalen und Variabilitätsmustern wird häufig die Methode der künstlichen Mutagenese verwendet, bei der mit Hilfe von Mutagenen eine Veränderung des Erbguts verursacht und die Ergebnisse dieses Prozesses untersucht werden. Die Methode der künstlichen Herstellung von Polyploiden hat in der Genetik eine weite Verbreitung gefunden, die nicht nur theoretische, sondern auch praktische Bedeutung hat. Polyploide haben einen hohen Ertrag und sind weniger von Schädlingen und Krankheiten betroffen. Biometrische Verfahren sind in der Genetik weit verbreitet. Schließlich werden nicht nur qualitative, sondern auch quantitative vererbt und verändert. Biometrische Methoden ermöglichten es, die Position des Phänotyps und die Norm der Reaktion zu belegen. Seit 1953 haben biochemische Forschungsmethoden eine besondere Bedeutung für die Genetik erlangt. Die Genetik befasste sich mit der Erforschung der materiellen Grundlagen der Vererbung und Variabilität – der Gene. Nukleinsäuren, insbesondere DNA, sind zum Gegenstand genetischer Forschung geworden. Die Untersuchung der chemischen Struktur des Gens ermöglichte es, die wichtigsten Fragen der Genetik zu beantworten. Wie funktioniert die Vererbung von Eigenschaften? Als Folge davon treten Zeichenveränderungen auf Erbgesetze von G. Mendel. Dominante und rezessive Merkmale, Homozygote und Heterozygote, Phänotyp und Genotyp, allelische Merkmale. Gesh Hobby-Botaniker Johann Gregor Mendel besitzt die Entdeckung quantitativer Muster, die die Bildung von Hybriden begleiten. In den Arbeiten von G. Mendel (1856-1863) wurden die Grundlagen der Vererbungsgesetze von Merkmalen aufgedeckt. Als Forschungsgegenstand wählte Mendel Erbsen. Für den Forschungszeitraum dieser streng selbstbefruchtenden Pflanze waren genügend Sorten mit deutlich unterschiedlichen untersuchten Merkmalen bekannt. Eine herausragende Leistung von G. Mendel war die Entwicklung von Methoden zur Untersuchung von Hybriden. Er führte das Konzept der monohybriden, dihybriden, polyhybriden Kreuzung ein. Mendel erkannte dies zunächst nur, indem er mit dem einfachsten Fall begann – der Beobachtung des Verhaltens eines Paars alternativer Merkmale bei den Nachkommen – und die Aufgabe allmählich verkomplizierte. Sie können die Muster der Vererbung von Merkmalen verstehen. Die Planung der Studienphasen und die mathematische Verarbeitung der gewonnenen Daten ermöglichten es Mendel, Ergebnisse zu erzielen, die die Grundlage für die Grundlagenforschung auf dem Gebiet der Vererbung bildeten. Mendel begann mit Experimenten zur monohybriden Kreuzung von Erbsensorten. Die Studie befasste sich mit der Vererbung von nur einem Paar alternativer Merkmale (rote Krone-AA*weiße Krone-aa). Basierend auf den erhaltenen Daten führte Mendel das Konzept eines dominanten und rezessiven Merkmals ein. Er nannte ein dominantes Merkmal ein Merkmal, das völlig unverändert oder fast unverändert in Hybridpflanzen übergeht, und ein rezessives Merkmal, das während der Hybridisierung latent wird. Dann gelang es Mendel zum ersten Mal, die Häufigkeit des Auftretens rezessiver Formen unter der Gesamtzahl der Nachkommen für Fälle von mono-, di-, tri-hybriden und komplexeren Kreuzungen zu quantifizieren. Als Ergebnis der Forschung von G. Mendel wurden die folgenden Verallgemeinerungen von grundlegender Bedeutung bestätigt: 1. Bei der monohybriden Kreuzung wird das Phänomen der Dominanz beobachtet. 2. Durch nachfolgende Kreuzungen von Hybriden werden die Zeichen im Verhältnis 3:1 gespalten. 3. Individuen haben entweder nur dominante oder nur rezessive oder gemischte Neigungen. Eine Zygote mit gemischten Neigungen wird als Heterozygote bezeichnet, und ein Organismus, der sich aus einer Heterozygote entwickelt hat, wird als Heterozygote bezeichnet. Eine Zygote mit den gleichen (dominanten oder rezessiven) Neigungen wird als Homozygote bezeichnet, und ein Organismus, der sich aus einer Homozygote entwickelt hat, wird als Homozygote bezeichnet. Mendel näherte sich den Problemen der Beziehung zwischen erblichen Neigungen und den von ihnen bestimmten Merkmalen des Organismus. Das Auftreten des Neidkörpers aus einer Kombination erblicher Neigungen. Diese Schlussfolgerung wurde von ihm in der Arbeit der Experimente an Pflanzenhybriden berücksichtigt. Mendel formulierte als erster klar den Begriff einer diskreten erblichen Neigung, die in ihrer Manifestation von anderen Neigungen unabhängig ist. Jeder Gamete trägt eine Einzahlung. Die Summe der erblichen Anlagen eines Organismus wurde auf Vorschlag von Johansen 1909 als Genotyp bezeichnet, und das durch den Genotyp bestimmte Erscheinungsbild des Organismus wurde Phänotyp genannt. Johansen nannte später die Erbanlage selbst das Gen. Während der Befruchtung verschmelzen die Gameten und bilden eine Zygote, wobei die Zygote je nach Art der Gameten bestimmte erbliche Neigungen erhält. Durch die Rekombination von Neigungen bei Kreuzungen werden Zygoten gebildet, die eine neue Neigungskombination tragen, die die Unterschiede zwischen Individuen bestimmt. Dies bildete die Grundlage von Mendels Grundgesetz, dem Gesetz der Gametenhäufigkeit. Das Wesen des Gesetzes liegt in der folgenden Bestimmung - die Gameten sind rein, das heißt, sie enthalten eine erbliche Neigung von jedem Paar. Ein Paar von Neigungen, die im Gameten zusammenlaufen, wurde Allel genannt, und die Neigungen selbst wurden Allele genannt. Später tauchte der Begriff allelische Gene auf, der ein Paar allelischer Neigungen definiert. Die Arbeiten von G. Mendel fanden zu ihrer Zeit keine Anerkennung und blieben bis zur zweiten Wiederentdeckung der Vererbungsgesetze durch K. Correns, K. Germak und G. De Vries im Jahr 1900 unbekannt. Im selben Jahr formulierte Correns drei Gesetze der Vererbung von Merkmalen, die später zu Ehren des herausragenden Wissenschaftlers, der die Grundlagen der Genetik legte, Mendelsche Gesetze genannt wurden. Einheitlichkeit von Hybriden der ersten Generation. Das Gesetz der Merkmalsaufspaltung Zytologische Grundlagen der Uniformität von Hybriden der ersten Generation und der Merkmalsaufspaltung in der zweiten Generation. Monohybride Kreuzung ist eine Forschungsmethode, bei der die Untersuchung eines Paares alternativer Merkmale untersucht wird. Für Experimente zur monohybriden Kreuzung wählte Mendel 22 Erbsensorten aus, die klare alternative Unterschiede in sieben Merkmalen aufwiesen: runde oder eckige Samen, gelbe oder grüne Keimblätter, graue oder weiße Samenschale, glatte oder faltige Samen, gelbe oder grüne, achselständige oder apikale Blüten , Pflanzen sind groß oder Zwerg. Mendel wählte mehrere Jahre lang durch Selbstbestäubung Material zur Kreuzung aus, bei dem die Eltern durch reine Linien dargestellt wurden, dh sie befanden sich in einem homozygoten Zustand. Die Kreuzung zeigte, dass Hybriden nur ein Merkmal aufweisen.

Obwohl die Geschichte der Genetik im 19. Jahrhundert begann, bemerkten schon die Menschen der Antike, dass Tiere und Pflanzen ihre Eigenschaften über mehrere Generationen weitergeben. Mit anderen Worten, es war offensichtlich, dass Vererbung in der Natur existiert. In diesem Fall können sich einzelne Vorzeichen ändern. Das heißt, zusätzlich zur Vererbung gibt es Variabilität in der Natur. Vererbung und Variabilität gehören zu den grundlegenden Eigenschaften lebender Materie. Lange Zeit (bis zum 19.-20. Jahrhundert) blieb der wahre Grund ihrer Existenz dem Menschen verborgen. Dies führte zu einer Reihe von Hypothesen, die in zwei Typen unterteilt werden können: direkte Vererbung und indirekte Vererbung.

Anhänger direktes Erbe(Hippokrates, Lamarck, Darwin etc.) gingen davon aus, dass Informationen von jedem Organ und jedem Körperteil des Mutterorganismus durch bestimmte Substanzen (gemmules nach Darwin), die in den Fortpflanzungsprodukten gesammelt werden, auf den Tochterorganismus übertragen werden. Laut Lamarck würde eine Schädigung oder starke Entwicklung eines Organs direkt auf die nächste Generation übertragen. Hypothesen indirekte Vererbung(Aristoteles im 4. Jahrhundert v. Chr., Weismann im 19. Jahrhundert) argumentierten, dass die Fortpflanzungsprodukte im Körper separat gebildet werden und von Veränderungen in den Organen des Körpers „nichts wissen“.

Jedenfalls suchten beide Hypothesen nach einem „Substrat“ der Vererbung und Variabilität.

Die Geschichte der Genetik als Wissenschaft begann mit der Arbeit von Gregor Mendel (1822-1884), der in den 60er Jahren systematische und zahlreiche Experimente an Erbsen durchführte, eine Reihe von Vererbungsmustern aufstellte und als erster die Organisation der Vererbung vorschlug Material. Die richtige Wahl des Studienobjekts, der zu untersuchenden Eigenschaften sowie wissenschaftliches Glück erlaubten ihm, drei Gesetze zu formulieren:

Mendel erkannte, dass das Erbgut diskret ist, repräsentiert durch individuelle Neigungen, die an die Nachkommen weitergegeben werden. Darüber hinaus ist jede Ablagerung für die Entwicklung eines bestimmten Merkmals des Organismus verantwortlich. Das Zeichen wird von einem Neigungspaar geliefert, das mit Keimzellen von beiden Elternteilen geliefert wurde.

Damals wurde Mendels wissenschaftlicher Entdeckung keine große Bedeutung beigemessen. Seine Gesetze wurden zu Beginn des 20. Jahrhunderts von mehreren Wissenschaftlern an verschiedenen Pflanzen und Tieren wiederentdeckt.

In den 1980er Jahren wurden Mitose und Meiose beschrieben, bei denen Chromosomen regelmäßig zwischen Tochterzellen verteilt werden. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts kamen T. Boveri und W. Setton zu dem Schluss, dass die Kontinuität von Eigenschaften in mehreren Generationen von Organismen wird durch die Kontinuität ihrer Chromosomen bestimmt. Das heißt, zu diesem Zeitpunkt hat die wissenschaftliche Welt verstanden, in welchen Strukturen das „Substrat“ der Vererbung liegt.

W. Batson wurde entdeckt Gesetz der Gametenreinheit, und die Wissenschaft der Vererbung und Variabilität zum ersten Mal in der Geschichte wurde von ihm benannt Genetik. V. Johansen führte die Konzepte in die Wissenschaft ein (1909), Genotyp und Phänotyp. Wissenschaftler hatten das damals schon erkannt ein Gen ist ein elementarer Erbfaktor. Aber seine chemische Natur war noch nicht bekannt.

1906 wurde es eröffnet Phänomen der Genverknüpfung, einschließlich Geschlechtsgebundene Vererbung von Merkmalen. Das Konzept des Genotyps betont, dass die Gene eines Organismus nicht nur eine Reihe unabhängiger Erbeinheiten sind, sondern ein System bilden, in dem bestimmte Abhängigkeiten beobachtet werden.

Parallel zum Studium der Vererbung wurden die Gesetze der Variabilität entdeckt. 1901 legte de Vries den Grundstein für die Lehre von der Mutationsvariabilität, die mit dem Auftreten von Chromosomenveränderungen verbunden ist, die zu Veränderungen in den Merkmalen führen. Wenig später wurde entdeckt, dass sie häufig auftreten, wenn sie Strahlung, bestimmten Chemikalien usw. ausgesetzt sind. Damit war bewiesen, dass Chromosomen nicht nur ein „Substrat“ der Vererbung, sondern auch der Variabilität sind.

1910 entwickelte sich T. Morgans Gruppe, die frühere Entdeckungen weitgehend verallgemeinerte Chromosomentheorie:

Gene befinden sich auf Chromosomen und sind dort linear angeordnet.

Jedes Chromosom hat ein homologes.

Von jedem Elternteil erhält der Nachwuchs eines von jedem homologen Chromosom.

Homologe Chromosomen enthalten denselben Gensatz, aber die Allele der Gene können unterschiedlich sein.

Gene auf demselben Chromosom werden gemeinsam vererbt() vorbehaltlich ihrer Nähe.

Unter anderem wurde zu Beginn des 20. Jahrhunderts die extrachromosomale oder zytoplasmatische Vererbung in Verbindung mit Mitochondrien und Chloroplasten entdeckt.

Die chemische Analyse von Chromosomen zeigte, dass sie aus Proteinen und Nukleinsäuren bestehen. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts neigten viele Wissenschaftler zu der Annahme, dass Proteine ​​Träger von Vererbung und Variabilität sind.

In den 1940er Jahren fand ein Sprung in der Geschichte der Genetik statt. Die Forschung verlagert sich auf die molekulare Ebene.

1944 wurde entdeckt, dass eine solche Zellsubstanz für Erbanlagen verantwortlich ist. Die DNA wird als Träger der Erbinformation anerkannt. Wenig später wurde das festgestellt ein Gen kodiert für ein Polypeptid.

1953 entschlüsselten D. Watson und F. Crick die Struktur der DNA. Es stellte sich heraus, dass dies Doppelhelix aus Nukleotiden. Sie erstellten ein räumliches Modell des DNA-Moleküls.

Die folgenden Eigenschaften wurden später entdeckt (60er Jahre):

Jede Aminosäure eines Polypeptids wird durch ein Triplett kodiert.(die drei stickstoffhaltigen Basen in der DNA).

Jede Aminosäure wird von einem oder mehreren Tripletts kodiert.

Drillinge überlappen sich nicht.

Die Lesung beginnt mit dem Starttripel.

Es gibt keine „Satzzeichen“ in der DNA.

In den 70er Jahren erfolgte ein weiterer qualitativer Sprung in der Geschichte der Genetik - die Entwicklung Gentechnik. Wissenschaftler beginnen Gene synthetisieren, Genome verändern. Zu dieser Zeit aktiv studiert molekulare Mechanismen, die verschiedenen physiologischen Prozessen zugrunde liegen.

In den 90er Jahren Genome werden sequenziert(die Sequenz der Nukleotide in der DNA wird entschlüsselt) vieler Organismen. 2003 wurde das Projekt zur Sequenzierung des menschlichen Genoms abgeschlossen. Derzeit gibt es genomische Datenbanken. Dies ermöglicht eine umfassende Untersuchung der physiologischen Merkmale, Krankheiten des Menschen und anderer Organismen sowie die Bestimmung der Verwandtschaft zwischen Arten. Letztere ließ die Systematik lebender Organismen auf ein neues Niveau heben.

Genetik

Der Satz von Allelen für einen bestimmten Organismus wird als es bezeichnet, und das beobachtbare Merkmal oder Merkmal des Organismus wird als es bezeichnet. Wenn ein bestimmter Organismus als heterozygot für ein Gen bezeichnet wird, wird oft ein Allel als dominant (dominant) bezeichnet, da seine Eigenschaften im Phänotyp des Organismus vorherrschen, während andere Allele als rezessiv bezeichnet werden, da ihre Eigenschaften fehlen können oder nicht beobachtet. Einige Allele haben keine vollständige Dominanz, sondern haben stattdessen eine unvollständige Dominanz eines intermediären Phänotyps oder sogenannten. Beide Merkmale sind gleichzeitig dominant, und beide Merkmale sind im Phänotyp vorhanden.

Wenn sich zwei Organismen sexuell vermehren, erben ihre Nachkommen zufällig eines der beiden Allele von jedem Elternteil.Die Beobachtung diskreter Vererbung und Allel-Segregation ist allgemein als , or bekannt Trennungsgesetz (das Gesetz der Uniformität von Hybriden der ersten Generation).

Zusammenspiel mehrerer Gene

Die menschliche Größe ist ein komplexes genetisches Merkmal. Die Ergebnisse einer Studie von Francis Galton aus dem Jahr 1889 zeigen die Beziehung zwischen der Größe der Nachkommen und der durchschnittlichen Größe ihrer Eltern.Die Korrelation ist jedoch nicht absolut und es gibt signifikante Abweichungen von der genetischen Variabilität beim Wachstum der Nachkommen, was darauf hinweist, dass die Umwelt auch ein wichtiger Faktor bei diesem Merkmal ist.

Organismen haben Tausende von Genen, und während der sexuellen Fortpflanzung ist das Sortiment dieser Gene größtenteils unabhängig, das heißt, ihre Vererbung erfolgt zufällig ohne Verbindung zwischen ihnen. Das bedeutet, dass die Vererbung von Allelen für gelbe oder grüne Erbsen nichts mit der Vererbung von Allelen für weiße oder violette Blüten zu tun hat. Dieses Phänomen, bekannt als „Recht der unabhängigen Erbfolge“ (das Gesetz der Aufspaltung von Merkmalen) bedeutet, dass die Allele verschiedener Gene zwischen den Eltern gemischt werden, um Nachkommen mit unterschiedlichen Kombinationen zu bilden. Einige Gene können nicht separat vererbt werden, da sie für eine bestimmte genetische Verwandtschaft bestimmt sind, die später in diesem Artikel besprochen wird.

Oft können verschiedene Gene so interagieren, dass sie dasselbe Merkmal beeinflussen. Zum Beispiel gibt es im Frühlingsnabel (Omphalodes verna) ein Gen von Allelen, die die Farbe der Blume bestimmen: blau oder lila.Ein anderes Gen steuert jedoch, ob die Blume die Farbe hat oder weiß ist. Wenn eine Pflanze zwei Kopien des weißen Allels hat, sind ihre Blüten weiß, unabhängig davon, ob das erste Gen das blaue oder das lila Allel hatte. Diese Wechselwirkung zwischen Genen nennt man - die Aktivität eines Gens wird durch Variationen in anderen Genen beeinflusst.

Viele Merkmale sind keine diskreten Merkmale (z. B. lila oder weiße Blüten), sondern kontinuierliche Merkmale (z. B. menschliche Größe und Hautfarbe).Diese Reihe von Merkmalen ist eine Folge des Vorhandenseins vieler Gene. Der Einfluss dieser Gene ist ein Bindeglied zwischen verschiedenen Umwelteinflüssen auf Organismen. ist das Ausmaß, in dem die Gene eines Organismus zu einer Reihe von Merkmalen beitragen. Die Messung der Vererbung von Merkmalen ist relativ – in einer Umgebung, die sich häufig ändert, hat sie einen größeren Einfluss auf die Gesamtveränderung charakteristischer Merkmale. In den Vereinigten Staaten beispielsweise ist die menschliche Körpergröße ein komplexes Merkmal mit einer Wahrscheinlichkeit von 89 %, vererbt zu werden. In Nigeria jedoch, wo die Menschen einen erheblichen Unterschied beim Zugang zu guter Ernährung und Gesundheitsversorgung haben, beträgt die Wahrscheinlichkeit, eine Eigenschaft wie Wachstum zu erben, nur 62 %.

Wiedergabe

Wenn sich Zellen teilen, wird ihr gesamtes Genom kopiert, und jede Tochterzelle erbt einen vollständigen Satz von Genen. Dieser Vorgang wird als einfachste Form der Fortpflanzung und Grundlage der vegetativen (asexuellen) Fortpflanzung bezeichnet. Die vegetative Fortpflanzung kann auch in vielzelligen Organismen stattfinden, die Nachkommen hervorbringen, die das Genom vom selben Vater erben. Nachkommen, die mit ihren Eltern genetisch identisch sind, werden als Klone bezeichnet.

Eukaryotische Organismen verwenden häufig die sexuelle Fortpflanzung, um Nachkommen zu produzieren, die gemischtes genetisches Material haben, das von zwei verschiedenen Vätern geerbt wurde. Der Prozess der sexuellen Fortpflanzung variiert (alterniert) je nach Typ, der eine Kopie des Genoms ( und eine doppelte Kopie () enthält. Haploide Zellen entstehen als Ergebnis und Verschmelzung mit genetischem Material einer anderen haploiden Zelle, um eine diploide Zelle zu erzeugen mit gepaarten Chromosomen (z. B. Fusion (haploide Zelle) und (haploide Zelle)) verursacht die Bildung Diploide Zellen teilen sich durch Teilung in haploide Zellen, ohne ihre DNA zu reproduzieren, um Tochterzellen zu schaffen, die zufällig eines von jedem Chromosomenpaar erben. Die meisten Tiere und viele Pflanzen sind die meiste Zeit ihres Lebens diploide Organismen mit einer haploiden Form, die nur für eine Zelle charakteristisch ist - .

Obwohl sie nicht den haploiden/diploiden Modus der sexuellen Fortpflanzung nutzen, haben Bakterien viele Möglichkeiten, neue genetische Informationen (z. B. für die Variabilität) zu erhalten. Einige Bakterien können passieren, indem sie ein kleines kreisförmiges DNA-Stück an ein anderes Bakterium weitergeben. Bakterien können auch fremde DNA-Fragmente aus der Umwelt aufnehmen und in ihr Genom integrieren, ein Phänomen, das als bekannt ist Transformation. Dieser Vorgang wird auch als Übertragung von Erbinformationsfragmenten zwischen nicht miteinander verwandten Organismen bezeichnet.