Biologia este o știință foarte voluminoasă care acoperă toate aspectele vieții fiecărei ființe vii, de la structura microstructurilor sale din interiorul corpului până la legătura sa cu mediul și spațiul exterior. De aceea există atât de multe secțiuni în această disciplină. Cu toate acestea, una dintre cele mai tinere, dar promițătoare și de o importanță deosebită astăzi este genetica. A apărut mai târziu decât celelalte, dar a reușit să devină cea mai relevantă, importantă și voluminoasă știință, având propriile scopuri, obiective și obiect de studiu. Luați în considerare care este istoria dezvoltării geneticii și care este această ramură a biologiei.

Genetica: subiect și obiect de studiu

Știința și-a primit numele abia în 1906 la sugestia englezului Batson. Poate fi definită astfel: este o disciplină care studiază mecanismele eredității, variabilitatea acesteia în diferite tipuri de ființe vii. În consecință, scopul principal al geneticii este de a elucida structura structurilor responsabile de transmiterea trăsăturilor ereditare și de a studia însăși esența acestui proces.

Obiectele de studiu sunt:

• plante;
• animale;
• bacterii;
• ciuperci;
• Uman.

Astfel, acoperă cu atenție toate regnurile naturii vii, fără a uita pe vreunul dintre reprezentanți. Cu toate acestea, până în prezent, cercetarea protozoarelor unicelulare a fost pusă în practică la maximum, toate experimentele de genetică sunt efectuate pe aceștia, precum și pe bacterii.

Pentru a ajunge la rezultatele disponibile acum, istoria dezvoltării geneticii a parcurs un drum lung și spinos. În diferite perioade de timp, a fost supus fie unei dezvoltări intensive, fie unei uitări complete. Cu toate acestea, în cele din urmă, ea a primit totuși un loc demn în întreaga familie de discipline biologice.

Istoria dezvoltării geneticii pe scurt

Pentru a caracteriza principalele repere în formarea ramurii biologiei luate în considerare, ar trebui să ne întoarcem la trecutul nu atât de îndepărtat. La urma urmei, genetica provine din secolul al XIX-lea. Și data oficială a nașterii sale ca disciplină complet separată este 1900.

Apropo, dacă vorbim despre origini, atunci ar trebui să remarcăm încercările de ameliorare a plantelor, încrucișând animale pentru o perioadă foarte lungă de timp. La urma urmei, acest lucru a fost făcut de fermieri și păstori în secolul al XV-lea. Doar că nu s-a întâmplat din punct de vedere științific.

Tabelul „Istoria dezvoltării geneticii” va ajuta la stăpânirea principalelor sale momente istorice de formare.

Perioada de dezvoltare	Descoperiri majore	Oamenii de știință
Inițială (a doua jumătate a secolului al XIX-lea)	Cercetări hibridologice în domeniul plantelor (studiu de generații pe exemplul unei specii de mazăre)	Gregory Mendel (1866)
	Descoperirea procesului de studiere a reproducerii sexuale și a semnificației sale pentru fixarea și transmiterea trăsăturilor de la părinți la urmași	Strasburger, Gorozhankin, Hertwig, Van Benevin, Flemming, Chistyakov, Waldeyr și alții (1878-1883)
Mijlociu (începutul-mijlocul secolului XX)	Aceasta este perioada de cea mai intensă creștere în dezvoltarea cercetării genetice, dacă luăm în considerare epoca istorică în ansamblu. O serie de descoperiri în domeniul celulei, semnificația ei și mecanismele de lucru, descifrarea structurii ADN-ului, dezvoltarea și încrucișarea, punând toate bazele teoretice ale geneticii se încadrează tocmai în această perioadă de timp.	Mulți oameni de știință și geneticieni din întreaga lume: Thomas Morgan, Navashin, Serebryakov, Vavilov, de Vries, Correns, Watson și Crick, Schleiden, Schwann și mulți alții
Perioada modernă (a doua jumătate a secolului al XX-lea până în prezent)	Această perioadă este caracterizată de o serie de descoperiri în domeniul microstructurilor ființelor vii: un studiu detaliat al structurii ADN-ului, ARN-ului, proteinelor, enzimelor, hormonilor și așa mai departe. Elucidarea mecanismelor profunde de codificare a trăsăturilor și transmiterea lor prin moștenire, codul genetic și decodificarea acestuia, mecanismele de traducere, transcripție, replicare și așa mai departe. De mare importanță sunt științele genetice subsidiare, multe dintre ele formate în această perioadă.	V. Elving, Noden și alții

În tabelul de mai sus, este prezentată pe scurt istoria dezvoltării geneticii. În continuare, luăm în considerare mai detaliat principalele descoperiri ale diferitelor perioade.

Descoperiri majore ale secolului al XIX-lea

Principalele lucrări ale acestei perioade au fost lucrările a trei oameni de știință din diferite țări:

• în Olanda, G. de Vries - studiul moștenirii trăsăturilor la hibrizii din diferite generații;
• în Germania, K. Korrens a procedat la fel cu porumbul;
• în Austria, K. Chermak – a repetat experimentele lui Mendel privind semănatul de mazăre.

Toate aceste descoperiri s-au bazat pe lucrările lui Gregory Mendel scrise cu 35 de ani mai devreme, care a efectuat mulți ani de cercetare și a consemnat toate rezultatele în lucrări științifice. Aceste date nu au trezit însă interes în rândul contemporanilor săi.

În aceeași perioadă, istoria dezvoltării geneticii include o serie de descoperiri privind studiul celulelor germinale umane și animale. S-a dovedit că unele trăsături care sunt moștenite sunt fixate neschimbate. Altele sunt individuale pentru fiecare organism și sunt rezultatul adaptării la condițiile de mediu. Lucrarea a fost realizată de Strasburger, Chistyakov, Flemming și mulți alții.

Dezvoltarea științei în secolul XX

Deoarece data oficială a nașterii este luată în considerare, nu este surprinzător că istoria dezvoltării geneticii a fost făcută în secolul al XX-lea. cercetările create de acest moment, vă permit să obțineți încet, dar sigur rezultate uimitoare.

Crearea celor mai recente progrese în tehnologie face posibilă examinarea microstructurilor - acest lucru avansează și mai mult genetica în dezvoltare. Da, am instalat:

• structuri ale ADN-ului și ARN-ului;
• mecanisme de sinteză și replicare a acestora;
• moleculă proteică;
• caracteristici ale moștenirii și consolidării;
• localizarea trăsăturilor individuale în cromozomi;
• mutații și manifestările lor;
• accesul la controlul aparatului genetic al celulei.

Poate una dintre cele mai importante descoperiri ale acestei perioade a fost descifrarea ADN-ului. Acest lucru a fost făcut de Watson și Crick în 1953. În 1941, s-a dovedit că semnele sunt codificate în moleculele de proteine. Din 1944 până în 1970 s-au făcut maxime descoperiri în domeniul structurii, replicării și semnificației ADN-ului și ARN-ului.

Genetica modernă

Istoria dezvoltării geneticii ca știință în stadiul actual se manifestă prin intensificarea diferitelor sale direcții. La urma urmei, astăzi există:

• genetică moleculară;
• medical;
• populație;
• radiații și altele.

A doua jumătate a secolului al XX-lea și începutul secolului al XXI-lea sunt considerate a fi epoca genomică pentru disciplina în cauză. La urma urmei, oamenii de știință moderni interferează direct cu întregul aparat genetic al corpului, învață să-l schimbe în direcția corectă, controlează procesele care au loc acolo, reduc manifestările patologice, le opresc din răsputeri.

Istoria dezvoltării geneticii în Rusia

La noi, știința în cauză și-a început dezvoltarea intensivă abia în a doua jumătate a secolului XX. Chestia este că multă vreme a fost o perioadă de stagnare. Acestea sunt domniile lui Stalin și Hrușciov. În această epocă istorică a avut loc o scindare în cercurile științifice. T. D. Lysenko, care avea puterea, a declarat că toate cercetările în domeniul geneticii sunt invalide. Și ea însăși nu este deloc o știință. După ce a obținut sprijinul lui Stalin, el i-a trimis la moarte pe toți geneticienii celebri din acea vreme. Printre ei:

• Vavilov;
• Serebrovsky;
• Koltsov;
• Chetverikov și alții.

Mulți au fost nevoiți să se adapteze la cerințele lui Lysenko pentru a evita moartea și a continua cercetările. Unii au emigrat în SUA și în alte țări.

Abia după plecarea lui Hrușciov, genetica din Rusia a primit libertate în dezvoltare și creștere intensivă.

Oamenii de știință genetici autohtoni

Cele mai semnificative descoperiri cu care știința în cauză se poate mândri au fost cele care au fost realizate de compatrioții noștri. Istoria dezvoltării geneticii în Rusia este asociată cu nume precum:

• Nikolay Ivanovich Vavilov (doctrina imunității plantelor etc.);
• Nikolai Konstantinovici Koltsov (mutageneză chimică);
• N. V. Timofeev-Resovsky (fondatorul geneticii radiațiilor);
• V. V. Saharov (natura mutațiilor);
• M. E. Lobashev (autor al manualelor de genetică);
• A. S. Serebrovsky;
• K. A. Timiryazev;
• N. P. Dubinin și mulți alții.

Această listă poate fi continuată pentru o lungă perioadă de timp, deoarece în orice moment mințile rusești au fost grozave în toate ramurile și domeniile științifice ale cunoașterii.

Direcții în știință: genetică medicală

Istoria dezvoltării geneticii medicale își are originea mult mai devreme decât știința generală. La urma urmei, în secolele XV-XVIII, fenomenele de moștenire a unor boli precum:

• polidactilie;
• hemofilie;
• coree progresivă;
• epilepsie și altele.

S-a stabilit rolul negativ al incestului în menținerea sănătății și dezvoltării normale a urmașilor. Astăzi, această ramură a geneticii este un domeniu foarte important al medicinei. La urma urmei, el este cel care vă permite să controlați manifestările și să opriți multe mutații genetice chiar și în stadiul de dezvoltare embrionară a fătului.

genetica umana

Istoria dezvoltării își are originea mult mai târziu decât genetica generală. La urma urmei, a devenit posibil să privim în interiorul aparatului cromozomal al oamenilor numai cu ajutorul celor mai moderne dispozitive tehnice și metode de cercetare.

Omul a devenit un obiect al geneticii în primul rând din punctul de vedere al medicinei. Cu toate acestea, mecanismele de bază ale moștenirii și transmiterii trăsăturilor, fixarea și manifestarea lor la descendenți pentru oameni nu sunt diferite de cele la animale. Prin urmare, nu este necesar să folosiți o persoană ca obiect de cercetare.

> Rezumate de biologie

Genetica

Genetica este una dintre cele mai importante domenii ale biologiei. Aceasta este știința legilor eredității și variabilității. Cuvântul „genetică” este de origine greacă și înseamnă „venit de la cineva”. Obiectele cercetării pot fi plante, animale, oameni, microorganisme. Genetica este strâns legată de științe precum ingineria genetică, medicina, microbiologia și altele.

Inițial, genetica a fost considerată ca un model de ereditate și variabilitate bazat pe semnele externe și interne ale unui organism. Până în prezent, se știe că genele există și sunt secțiuni special marcate de ADN sau ARN, adică molecule în care este programată toată informația genetică.

Judecând după dovezile arheologice, oamenii știu de peste 6.000 de ani că unele trăsături fizice pot fi transmise din generație în generație. Omul a învățat chiar să creeze varietăți îmbunătățite de plante și rase de animale selectând anumite populații și încrucișându-le între ele. Cu toate acestea, importanța geneticii a devenit pe deplin cunoscută abia în secolele XIX-XX, odată cu apariția microscoapelor moderne. O mare contribuție la dezvoltarea geneticii a avut-o călugărul austriac Gregor Mendel. În 1866 și-a prezentat lucrările despre bazele geneticii moderne. El a demonstrat că înclinațiile ereditare nu se amestecă, ci se transmit din generație în generație sub formă de unități separate. În 1912, geneticianul american Thomas Morgan a demonstrat că aceste unități se găsesc în cromozomi. De atunci, genetica clasică a făcut un pas științific înainte și a obținut un mare succes în explicarea eredității nu numai la nivelul organismului, ci și la nivelul genei.

Era geneticii moleculare a început în anii 1940 și 1950. Există dovezi ale rolului principal al ADN-ului în transmiterea informațiilor ereditare. Descoperirea a fost descifrarea structurii ADN-ului, codul triplet și descrierea mecanismelor de biosinteză a proteinelor. De asemenea, a fost găsită secvența de aminoacizi sau nucleotide a ADN-ului și ARN-ului.

Primele experimente din Rusia au apărut în secolul al XVIII-lea și au fost asociate cu hibridizarea plantelor. În secolul al XX-lea au apărut lucrări importante în domeniul botanicii și zoologiei experimentale, precum și la stațiile agricole experimentale. Până la sfârșitul anilor 1930, în țară a apărut o rețea de institute de cercetare organizate, stații experimentale și departamente universitare de genetică. În 1948, genetica a fost declarată pseudoștiință. Restaurarea științei a avut loc după descoperirea și decodificarea structurii ADN-ului, în jurul anilor 1960.

* Această lucrare nu este o lucrare științifică, nu este o lucrare finală de calificare și este rezultatul prelucrării, structurării și formatării informațiilor colectate, destinată a fi folosită ca sursă de material pentru autopregătirea lucrării educaționale.

Genetica este știința eredității și a variației în organism. Genetica este o disciplină care studiază mecanismele și tiparele de ereditate și variabilitate a organismelor, metode de gestionare a acestor procese. Este conceput să dezvăluie legile reproducerii vii pe generații, apariția de noi proprietăți în organisme, legile dezvoltării individuale a unui individ și baza materială a transformărilor istorice ale organismelor în procesul de evoluție. Primele două probleme sunt rezolvate de teoria genei și teoria mutațiilor. Elucidarea esenței reproducerii pentru o anumită varietate de forme de viață necesită studiul eredității la reprezentanți în diferite stadii de dezvoltare evolutivă. Obiectele geneticii sunt virușii, bacteriile, ciupercile, plantele, animalele și oamenii. Pe fondul speciilor și al altor specificități, se găsesc legi generale în fenomenele de ereditate pentru toate ființele vii. Existența lor arată unitatea lumii organice. Istoria geneticii începe în 1900, când, independent unul de celălalt, Correns, Herman și de Vries au descoperit și formulat legile moștenirii trăsăturilor, când a fost republicată lucrarea lui G. Mendel Experimente asupra hibrizilor de plante. De atunci, genetica a trecut prin trei etape bine definite în dezvoltarea sa - epoca geneticii clasice (1900-1930), epoca neoclasicismului (1930-1953) și epoca geneticii sintetice, care a început în 1953. În prima etapă s-a format limbajul geneticii, s-au dezvoltat metode de cercetare, s-au fundamentat prevederile fundamentale și s-au descoperit legile de bază. În epoca neoclasicismului s-a putut interveni în mecanismul variabilității, s-a dezvoltat în continuare studiul genei și al cromozomilor, s-a dezvoltat teoria mutagenezei artificiale, care a permis geneticii să treacă de la o disciplină teoretică la una aplicată. . O nouă etapă în dezvoltarea geneticii a devenit posibilă datorită descifrării structurii moleculei de ADN UzolotoyF în 1953 de către J. Watson și F. Crick. Genetica trece la nivelul molecular al cercetării. A devenit posibil să se descifreze structura genei, să se determine fundamentele materiale și mecanismele de ereditate și variabilitate. Genetica a învățat să influențeze aceste procese, să le orienteze în direcția corectă. Există numeroase oportunități de a combina teoria și practica. METODE DE BAZĂ DE GENETICĂ. Principala metodă de genetică de mulți ani este metoda hibridologică. Hibridizarea este procesul de încrucișare pentru a produce hibrizi. Un hibrid este un organism obținut prin încrucișarea formelor parentale eterogene din punct de vedere genetic. Hibridizarea poate fi intraspecifică, atunci când sunt încrucișați indivizi din aceeași specie, și îndepărtată, dacă sunt încrucișați indivizi din specii sau genuri diferite. În studiul moștenirii trăsăturilor se folosesc metodele de încrucișare monohibridă, dihibridă, polihibridă, care au fost dezvoltate de G. Mendel în experimentele sale cu soiurile de mazăre. La încrucișarea monohibridă, moștenirea se realizează conform unei perechi de trăsături alternative, cu încrucișarea dihibridă, prin două perechi de trăsături alternative și prin încrucișare polihibridă, cu 3,4 sau mai multe perechi de trăsături alternative. Atunci când se studiază modelele de moștenire a trăsăturilor și modelele de variabilitate, metoda mutagenezei artificiale este utilizată pe scară largă, atunci când se produce o schimbare a genotipului cu ajutorul mutagenilor și se studiază rezultatele acestui proces. Metoda de producere artificială a poliploidelor a găsit o largă răspândire în genetică, care are o semnificație nu numai teoretică, ci și practică. Poliploizii au un randament mare și sunt mai puțin afectați de dăunători și boli. Metodele biometrice sunt utilizate pe scară largă în genetică. La urma urmei, nu numai cele calitative, ci și cantitative sunt moștenite și modificate. Metodele biometrice au făcut posibilă fundamentarea poziției fenotipului și a normei de reacție. Din 1953, metodele de cercetare biochimică au căpătat o semnificație deosebită pentru genetică. Genetica s-a confruntat cu studiul fundamentelor materiale ale eredității și variabilității - genele. Acizii nucleici, în special ADN-ul, au devenit obiectul cercetărilor genetice. Studiul structurii chimice a genei a făcut posibil să se răspundă la principalele întrebări puse de genetică. Cum funcționează moștenirea trăsăturilor? În urma cărora apar modificări ale semnelor?Legile moștenirii stabilite de G. Mendel. Trăsături dominante și recesive, homozigot și heterozigot, fenotip și genotip, trăsături alelice. Botanistul amator Gesh Johann Gregor Mendel deține descoperirea modelelor cantitative care însoțesc formarea hibrizilor. În lucrările lui G. Mendel (1856-1863), au fost relevate fundamentele legilor moștenirii trăsăturilor. Ca obiect de cercetare, Mendel a ales mazărea. Pentru perioada cercetărilor pentru această plantă strict autopolenizantă s-a cunoscut un număr suficient de soiuri cu trăsături studiate clar diferite. O realizare remarcabilă a lui G. Mendel a fost dezvoltarea unor metode pentru studiul hibrizilor. El a introdus conceptul de încrucișare monohibridă, dihibridă, polihibridă. Mendel și-a dat seama mai întâi că doar pornind cu cel mai simplu caz - observând comportamentul descendenților unei perechi de trăsături alternative - și complicând treptat sarcina. Puteți înțelege modelele de moștenire a trăsăturilor. Planificarea etapelor studiului, prelucrarea matematică a datelor obținute, i-au permis lui Mendel să obțină rezultate care au stat la baza cercetărilor fundamentale în domeniul eredității. Mendel a început cu experimente privind încrucișarea monohibridă a soiurilor de mazăre. Studiul s-a ocupat de moștenirea unei singure perechi de trăsături alternative (corola roșie-AA* corola albă-aa). Pe baza datelor obținute, Mendel a introdus conceptul de trăsătură dominantă și recesivă. El a numit o trăsătură dominantă o trăsătură care trece în plantele hibride complet neschimbată sau aproape neschimbată și una recesivă care devine latentă în timpul hibridizării. Apoi Mendel a reușit pentru prima dată să cuantifice frecvențele de apariție a formelor recesive în numărul total de descendenți pentru cazurile de încrucișări mono-, di-, tri-hibride și mai complexe. În urma cercetărilor lui G. Mendel s-au obţinut fundamentarea următoarelor generalizări de importanţă fundamentală: 1. În încrucişarea monohibridă se observă fenomenul de dominanţă. 2. Ca urmare a încrucișărilor ulterioare de hibrizi, caracterele sunt împărțite într-un raport de 3:1. 3. Indivizii conțin fie numai înclinații dominante, fie doar recesive, fie mixte. Un zigot care conține înclinații mixte se numește heterozigot, iar un organism care s-a dezvoltat dintr-un heterozigot este numit heterozigot. Un zigot care conține aceleași înclinații (dominante sau recesive) se numește homozigot, iar un organism care s-a dezvoltat dintr-un homozigot se numește homozigot. Mendel s-a apropiat de problemele relației dintre înclinațiile ereditare și semnele organismului determinate de acestea. Apariția corpului de invidie dintr-o combinație de înclinații ereditare. Această concluzie a fost luată în considerare de el în lucrarea Experimentelor asupra hibrizilor de plante. Mendel a fost primul care a formulat clar conceptul de înclinație ereditară discretă, independentă în manifestarea ei de alte înclinații. Fiecare gamet poartă un depozit. Suma înclinațiilor ereditare ale unui organism a fost, la sugestia lui Johansen în 1909, numită genotip, iar aspectul organismului, determinat de genotip, a devenit cunoscut sub numele de fenotip. Johansen a numit mai târziu depozitul ereditar însuși gena. În timpul fecundației, gameții se contopesc, formând un zigot, în timp ce în funcție de varietatea gameților, zigotul va primi anumite înclinații ereditare. Datorită recombinării înclinațiilor în timpul traversărilor, se formează zigoți care poartă o nouă combinație de înclinații, care determină diferențele dintre indivizi. Aceasta a stat la baza legii fundamentale a lui Mendel, legea frecvenței gameților. Esența legii constă în următoarea prevedere - gameții sunt puri, adică conțin o înclinație ereditară din fiecare pereche. O pereche de înclinații care converge în gamet a fost numită alelă, iar înclinațiile în sine au fost numite alele. Mai târziu, a apărut termenul de gene alelice, definind o pereche de înclinații alelice. Lucrările lui G. Mendel nu au primit nicio recunoaștere la vremea lor și au rămas necunoscute până la a doua redescoperire a legilor eredității de către K. Correns, K. Germak și G. De Vries în 1900. În același an, Correns a formulat trei legi ale moștenirii trăsăturilor, care mai târziu au fost numite legile lui Mendel în onoarea remarcabilului om de știință care a pus bazele geneticii.Încrucișarea monohibridă. Uniformitatea hibrizilor din prima generație. Legea divizării trăsăturilor Fundamentele citologice ale uniformității hibrizilor din prima generație și divizării trăsăturilor din a doua generație. Încrucișarea monohibridă este o metodă de cercetare în care se studiază studiul unei perechi de trăsături alternative. Pentru experimentele de încrucișare monohibridă, Mendel a selectat 22 de soiuri de mazăre care aveau diferențe alternative clare în șapte trăsături: semințe rotunde sau colțoase, cotiledoane galbene sau verzi, coajă cenușie sau albă, semințe netede sau încrețite, flori galbene sau verzi, axilare sau apicale. , plantele sunt înalte sau pitice. De câțiva ani, Mendel, prin autopolenizare, a selectat material pentru încrucișare, unde părinții erau reprezentați prin linii pure, adică erau în stare homozigotă. Încrucișarea a arătat că hibrizii prezintă o singură trăsătură.

Deși istoria geneticii a început în secolul al XIX-lea, chiar și oamenii din vechime au observat că animalele și plantele își transmit trăsăturile într-un număr de generații. Cu alte cuvinte, era evident că ereditatea există în natură. În acest caz, semnele individuale se pot schimba. Adică, pe lângă ereditate, există variabilitate în natură. Ereditatea și variabilitatea sunt printre proprietățile de bază ale materiei vii. Multă vreme (până în secolele XIX-XX), adevăratul motiv al existenței lor a fost ascuns omului. Acest lucru a dat naștere la o serie de ipoteze care pot fi împărțite în două tipuri: moștenirea directă și moștenirea indirectă.

Adepții moștenire directă(Hippocrates, Lamarck, Darwin etc.) au presupus că informațiile de la fiecare organ și fiecare parte a corpului organismului părinte sunt transmise organismului fiică prin anumite substanțe (gemmule după Darwin) care sunt colectate în produsele de reproducere. Potrivit lui Lamarck, deteriorarea sau dezvoltarea puternică a unui organ ar fi direct transmisă generației următoare. Ipoteze moștenire indirectă(Aristotel în secolul al IV-lea î.Hr., Weismann în secolul al XIX-lea) a susținut că produsele de reproducere se formează în organism separat și „nu știu” despre schimbările în organele corpului.

În orice caz, ambele ipoteze căutau un „substrat” de ereditate și variabilitate.

Istoria geneticii ca știință a început cu lucrările lui Gregor Mendel (1822-1884), care în anii 60 a efectuat numeroase experimente sistematice pe mazăre, a stabilit o serie de modele de ereditate și a fost primul care a sugerat organizarea ereditară. material. Alegerea corectă a obiectului de studiu, caracteristicile studiate, precum și norocul științific i-au permis să formuleze trei legi:

Mendel a realizat că materialul ereditar este discret, reprezentat de înclinații individuale care se transmit descendenților. În plus, fiecare depozit este responsabil pentru dezvoltarea unei anumite caracteristici a organismului. Semnul este oferit de o pereche de înclinații care au venit cu celule germinale de la ambii părinți.

La acea vreme, descoperirii științifice a lui Mendel nu i sa acordat prea multă importanță. Legile sale au fost redescoperite la începutul secolului al XX-lea de mai mulți oameni de știință asupra diferitelor plante și animale.

În anii 1980, au fost descrise mitoza și meioza, timp în care cromozomii sunt distribuiți în mod regulat între celulele fiice. La începutul secolului al XX-lea, T. Boveri şi W. Setton au ajuns la concluzia că continuitatea proprietăților într-un număr de generații de organisme este determinată de continuitatea cromozomilor acestora. Adică, în această perioadă de timp, lumea științifică a înțeles în ce structuri se află „substratul” eredității.

W. Batson a fost descoperit legea purității gameților, iar știința eredității și variabilității pentru prima dată în istorie a fost numită de el genetica. V. Johansen a introdus în știință conceptele (1909), genotip și fenotip. La acea vreme, oamenii de știință își dăduseră deja seama de asta o genă este un factor ereditar elementar. Dar natura sa chimică nu era încă cunoscută.

În 1906 a fost deschis fenomen de legare a genelor, inclusiv moștenirea trăsăturilor legată de sex. Conceptul de genotip a subliniat faptul că genele unui organism nu sunt doar un set de unități independente de ereditate, ele formează un sistem în care sunt observate anumite dependențe.

În paralel cu studiul eredității, au fost descoperite legile variabilității. În 1901, de Vries a pus bazele doctrinei variabilității mutaționale asociate cu apariția modificărilor cromozomilor, ceea ce duce la modificări ale trăsăturilor. Puțin mai târziu, s-a descoperit că acestea apar adesea atunci când sunt expuse la radiații, anumite substanțe chimice etc. Astfel, s-a dovedit că cromozomii nu sunt doar un „substrat” al eredității, ci și variabilitate.

În 1910, generalizând în mare măsură descoperirile anterioare, grupul lui T. Morgan s-a dezvoltat teoria cromozomilor:

Genele sunt localizate pe cromozomi și sunt dispuse liniar acolo.

Fiecare cromozom are unul omolog.

De la fiecare părinte, descendenții primesc câte unul din fiecare cromozom omolog.

Cromozomii omologi conțin același set de gene, dar alelele genelor pot fi diferite.

Genele de pe același cromozom sunt moștenite împreună() în funcție de apropierea acestora.

Printre altele, la începutul secolului al XX-lea, a fost descoperită ereditatea extracromozomală, sau citoplasmatică, asociată cu mitocondriile și cloroplastele.

Analiza chimică a cromozomilor a arătat că aceștia sunt compuși din proteine ​​și acizi nucleici. În prima jumătate a secolului al XX-lea, mulți oameni de știință au fost înclinați să creadă că proteinele sunt purtătoare de ereditate și variabilitate.

În anii 1940 a avut loc un salt în istoria geneticii. Cercetarea se deplasează la nivel molecular.

În 1944, s-a descoperit că o astfel de substanță celulară este responsabilă pentru trăsăturile ereditare. ADN-ul este recunoscut ca purtător de informații genetice. Puțin mai târziu s-a afirmat că o genă codifică o polipeptidă.

În 1953, D. Watson și F. Crick au descifrat structura ADN-ului. S-a dovedit că asta dublu helix alcătuit din nucleotide. Ei au creat un model spațial al moleculei de ADN.

Următoarele proprietăți au fost descoperite ulterior (anii 60):

Fiecare aminoacid al unei polipeptide este codificat de un triplet.(cele trei baze azotate din ADN).

Fiecare aminoacid este codificat de un triplet sau mai multe.

Tripleții nu se suprapun.

Citirea începe de la tripletul de pornire.

Nu există „semne de punctuație” în ADN.

În anii 70 a avut loc un alt salt calitativ în istoria geneticii - dezvoltarea Inginerie genetică. Încep oamenii de știință sintetizează gene, schimbă genomi. În acest moment, a studiat activ mecanismele moleculare care stau la baza diferitelor procese fiziologice.

În anii 90 genomurile sunt secvențiate(secvența de nucleotide din ADN este descifrată) a multor organisme. În 2003, proiectul de secvențiere a genomului uman a fost finalizat. Există în prezent baze de date genomice. Acest lucru face posibilă studierea cuprinzătoare a caracteristicilor fiziologice, a bolilor oamenilor și a altor organisme, precum și determinarea relației dintre specii. Acesta din urmă a permis sistematicii organismelor vii să atingă un nou nivel.

Genetica

Setul de alele pentru un anumit organism se numește acesta, iar caracteristica sau trăsătura observabilă a organismului se numește ea. Când se spune că un anumit organism este heterozigot pentru o genă, adesea o alele este indicată ca dominantă (dominantă), deoarece calitățile sale predomină în fenotipul organismului, în timp ce alte alele sunt numite recesive, deoarece calitățile lor pot fi absente și nu. observat. Unele alele nu au dominanță completă, ci în schimb au dominanță incompletă a unui fenotip intermediar, sau așa-numitul. Ambele trăsături sunt dominante în același timp, iar ambele trăsături sunt prezente în fenotip.

Când o pereche de organisme se reproduc sexual, descendenții lor moștenesc aleatoriu una dintre cele două alele de la fiecare părinte.Observarea moștenirii discrete și a segregării alelelor este cunoscută în general ca , sau legea segregarii (legea uniformității hibrizilor din prima generație).

Interacțiunea mai multor gene

Înălțimea umană este o trăsătură genetică complexă. Rezultatele unui studiu obținut de Francis Galton în 1889 arată relația dintre înălțimea descendenților și înălțimea medie a părinților lor.Cu toate acestea, corelația nu este absolută și există abateri semnificative de la variabilitatea genetică în creșterea descendenților, ceea ce indică faptul că mediul este, de asemenea, un factor important în această trăsătură.

Organismele au mii de gene, iar în timpul reproducerii sexuale, sortimentul acestor gene este în mare parte independent, adică moștenirea lor are loc aleatoriu, fără nicio legătură între ele. Aceasta înseamnă că moștenirea alelelor pentru mazărea galbenă sau verde nu are nimic de-a face cu moștenirea alelelor pentru florile albe sau violete. Acest fenomen, cunoscut sub numele de „Legea succesiunii independente” (legea divizării trăsăturilor), înseamnă că alelele diferitelor gene sunt amestecate între părinți pentru a forma descendenți cu diferite combinații. Unele gene nu pot fi moștenite separat, deoarece sunt destinate unei anumite relații genetice, despre care se discută mai târziu în articol.

Adesea, gene diferite pot interacționa în așa fel încât să afecteze aceeași trăsătură. De exemplu, în ombilicul de primăvară (Omphalodes verna) există o genă din alele care determină culoarea florii: albastru sau violet.Cu toate acestea, o altă genă controlează dacă floarea are sau nu culoarea sau este albă. Când o plantă are două copii ale alelei albe, florile sale sunt albe, indiferent dacă prima genă a avut alela albastră sau violetă. Această interacțiune între gene se numește - activitatea unei gene este influențată de variațiile altor gene.

Multe trăsături nu sunt trăsături discrete (cum ar fi florile violete sau albe), ci sunt în schimb trăsături continue (cum ar fi înălțimea umană și culoarea pielii).Acest set de trăsături este o consecință a prezenței multor gene. Influența acestor gene este o legătură între diferitele grade de influență a mediului asupra organismelor. este gradul în care genele unui organism contribuie la un set de trăsături. Măsurarea eredității trăsăturilor este relativă - într-un mediu care se schimbă frecvent, are o influență mai mare asupra schimbării generale a trăsăturilor caracteristice. De exemplu, în Statele Unite, înălțimea umană este o trăsătură complexă cu șanse de 89% de a fi moștenite. Cu toate acestea, în Nigeria, unde oamenii au o diferență semnificativă în ceea ce privește accesul la o nutriție bună și la îngrijirea sănătății, probabilitatea de a moșteni o astfel de trăsătură precum creșterea este de doar 62%.

Redare

Când celulele se divid, întregul lor genom este copiat și fiecare celulă fiică moștenește un set complet de gene. Acest proces este numit cea mai simplă formă de reproducere și este baza reproducerii vegetative (asexuate). Reproducerea vegetativă poate avea loc și în organisme multicelulare, producând descendenți care moștenesc genomul de la același tată. Progeniturile care sunt genetic identice cu părinții lor se numesc clone.

Organismele eucariote folosesc adesea reproducerea sexuală pentru a produce descendenți care au material genetic amestecat moștenit de la doi tați diferiți. Procesul de reproducere sexuală variază (se alternează) în funcție de tip, care conține o copie a genomului ( și o copie dublă (). Celulele haploide sunt formate ca urmare a și fuzionarea cu material genetic al unei alte celule haploide pentru a crea o celulă diploidă. cu cromozomi perechi (de exemplu, fuziunea (celula haploida) si (celula haploida)) determina formarea.Celulele diploide se divid prin diviziune in celule haploide, fara a-si reproduce ADN-ul, pentru a crea celule fiice care mostenesc aleatoriu cate unul din fiecare pereche de cromozomi. Cele mai multe animale și multe plante sunt organisme diploide pentru cea mai mare parte a vieții sale, cu o formă haploidă, care este caracteristică unei singure celule - .

Chiar dacă nu folosesc modul haploid/diploid de reproducere sexuală, bacteriile au multe modalități de a obține informații genetice noi (adică pentru variabilitate). Unele bacterii pot trece prin transmiterea unei mici bucăți circulare de ADN către o altă bacterie. Bacteriile pot, de asemenea, să preia fragmente străine de ADN din mediu și să le integreze în genomul lor, un fenomen cunoscut sub numele de transformare. Acest proces se mai numește - transferul de fragmente de informații genetice între organisme care nu sunt legate între ele.