Biológia je veľmi rozsiahla veda, ktorá pokrýva všetky aspekty života každej živej bytosti, od štruktúry jej mikroštruktúr vo vnútri tela až po jej prepojenie s vonkajším prostredím a priestorom. Preto je v tejto disciplíne toľko sekcií. Jednou z najmladších, no perspektívnych a dnes mimoriadne dôležitých je genetika. Vznikla neskôr ako ostatné, ale dokázala sa stať najrelevantnejšou, najdôležitejšou a najobsiahlejšou vedou, ktorá má svoje vlastné ciele, ciele a predmet štúdia. Zvážte, aká je história vývoja genetiky a čo je toto odvetvie biológie.

Genetika: predmet a predmet štúdia

Veda dostala svoj názov až v roku 1906 na návrh Angličana Batsona. Dá sa definovať takto: je to disciplína, ktorá študuje mechanizmy dedičnosti, jej variabilitu u rôznych typov živých bytostí. V dôsledku toho je hlavným cieľom genetiky objasniť štruktúru štruktúr zodpovedných za prenos dedičných vlastností a študovať samotnú podstatu tohto procesu.

Predmety štúdia sú:

• rastliny;
• zvieratá;
• baktérie;
• huby;
• Ľudské.

Pozorne teda pokrýva všetky kráľovstvá živej prírody, pričom nezabúda na žiadneho zo zástupcov. Dodnes sa však výskum jednobunkových prvokov maximálne rozbehol, všetky genetické experimenty sa vykonávajú na nich, ako aj na baktériách.

Aby sme dospeli k výsledkom, ktoré sú teraz k dispozícii, história vývoja genetiky prešla dlhou a tŕnistou cestou. V rôznych časových obdobiach bol vystavený buď intenzívnemu vývoju, alebo úplnému zabudnutiu. Napokon však predsa len získala dôstojné miesto medzi celou rodinou biologických disciplín.

História vývoja genetiky stručne

Aby sme charakterizovali hlavné míľniky vo formovaní uvažovaného odvetvia biológie, mali by sme sa obrátiť do nie tak vzdialenej minulosti. Koniec koncov, genetika pochádza z 19. storočia. A oficiálny dátum jeho zrodu ako úplne samostatnej disciplíny je rok 1900.

Mimochodom, ak hovoríme o pôvode, mali by sme si všimnúť pokusy o šľachtenie rastlín, kríženie zvierat na veľmi dlhú dobu. Veď to robili roľníci a pastieri v 15. storočí. Len sa to nestalo z vedeckého hľadiska.

Tabuľka "História vývoja genetiky" pomôže zvládnuť jej hlavné historické momenty formovania.

Vývojové obdobie	Hlavné objavy	Vedci
Počiatočné (druhá polovica 19. storočia)	Hybridologický výskum v oblasti rastlín (štúdium generácií na príklade druhu hrachu)	Gregory Mendel (1866)
	Objav procesu štúdia sexuálnej reprodukcie a jeho význam pre fixáciu a prenos vlastností z rodičov na potomkov	Strasburger, Gorozhankin, Hertwig, Van Benevin, Flemming, Chistyakov, Waldeyr a ďalší (1878-1883)
Stred (začiatok polovice XX storočia)	Toto je obdobie najintenzívnejšieho rastu rozvoja genetického výskumu, ak vezmeme do úvahy historickú éru ako celok. Množstvo objavov v oblasti bunky, jej významu a mechanizmov práce, dešifrovanie štruktúry DNA, vývoj a kríženie, položenie všetkých teoretických základov genetiky spadá práve do tohto časového obdobia.	Mnoho domácich vedcov a genetikov z celého sveta: Thomas Morgan, Navashin, Serebryakov, Vavilov, de Vries, Correns, Watson a Crick, Schleiden, Schwann a mnohí ďalší
Moderné obdobie (druhá polovica 20. storočia až po súčasnosť)	Toto obdobie je charakterizované množstvom objavov v oblasti mikroštruktúr živých bytostí: podrobným štúdiom štruktúry DNA, RNA, bielkovín, enzýmov, hormónov atď. Objasnenie hlbokých mechanizmov kódovania znakov a ich prenosu dedením, genetického kódu a jeho dekódovania, mechanizmov translácie, transkripcie, replikácie a pod. Veľký význam majú vedľajšie genetické vedy, z ktorých mnohé vznikli práve v tomto období.	V. Elving, Noden a ďalší

V tabuľke vyššie je stručne zobrazená história vývoja genetiky. Ďalej uvažujeme podrobnejšie o hlavných objavoch rôznych období.

Hlavné objavy 19. storočia

Hlavnými prácami tohto obdobia boli práce troch vedcov z rôznych krajín:

• v Holandsku, G. de Vries - náuka o dedičnosti znakov u hybridov rôznych generácií;
• v Nemecku urobil K. Korrens to isté s kukuricou;
• v Rakúsku K. Chermak - zopakoval Mendelove pokusy o siatí hrachu.

Všetky tieto objavy boli založené na prácach Gregoryho Mendela napísaných pred 35 rokmi, ktorý viedol mnohoročné výskumy a všetky výsledky zaznamenal vo vedeckých prácach. Tieto údaje však medzi jeho súčasníkmi záujem nevzbudili.

V tom istom období história vývoja genetiky zahŕňa množstvo objavov o štúdiu ľudských a zvieracích zárodočných buniek. Bolo dokázané, že niektoré vlastnosti, ktoré sú zdedené, sú zafixované nezmenené. Iné sú pre každý organizmus individuálne a sú výsledkom prispôsobenia sa podmienkam prostredia. Práce vykonali Strasburger, Chistyakov, Flemming a mnohí ďalší.

Rozvoj vedy v XX storočí

Keďže sa považuje za oficiálny dátum narodenia, nie je prekvapujúce, že história vývoja genetiky sa začala písať v 20. storočí. výskum vytvorený do tejto doby vám umožňuje pomaly, ale isto dosiahnuť úžasné výsledky.

Vytvorenie najnovších pokrokov v technológii umožňuje nahliadnuť do mikroštruktúr - to ďalej posúva genetiku vo vývoji. Áno, nainštalovali sme:

• štruktúry DNA a RNA;
• mechanizmy ich syntézy a replikácie;
• proteínová molekula;
• znaky dedenia a konsolidácie;
• lokalizácia jednotlivých znakov v chromozómoch;
• mutácie a ich prejavy;
• prístup ku kontrole genetického aparátu bunky.

Možno jedným z najdôležitejších objavov tohto obdobia bolo rozlúštenie DNA. Toto urobili Watson a Crick v roku 1953. V roku 1941 bolo dokázané, že znaky sú zakódované v molekulách bielkovín. Od roku 1944 do roku 1970 bolo urobených maximum objavov v oblasti štruktúry, replikácie a významu DNA a RNA.

Moderná genetika

História vývoja genetiky ako vedy v súčasnosti sa prejavuje v zintenzívnení jej rôznych smerov. Koniec koncov, dnes existujú:

• molekulárna genetika;
• lekárske;
• populácia;
• žiarenie a iné.

Druhá polovica 20. storočia a začiatok 21. storočia sa považujú za éru genómu pre skúmanú disciplínu. Koniec koncov, moderní vedci priamo zasahujú do celého genetického aparátu tela, učia sa ho meniť správnym smerom, kontrolovať procesy, ktoré sa tam vyskytujú, znižovať patologické prejavy, zastaviť ich v zárodku.

História vývoja genetiky v Rusku

U nás sa predmetná veda začala intenzívne rozvíjať až v druhej polovici 20. storočia. Ide o to, že dlho bolo obdobie stagnácie. Toto sú vlády Stalina a Chruščova. Počas tejto historickej éry došlo vo vedeckých kruhoch k rozkolu. T. D. Lysenko, ktorý mal moc, vyhlásil, že všetky výskumy v oblasti genetiky sú neplatné. A ona sama vôbec nie je žiadna veda. Po získaní podpory Stalina poslal všetkých slávnych genetikov tej doby na smrť. Medzi nimi:

• Vavilov;
• Serebrovský;
• Koltsov;
• Chetverikov a ďalší.

Mnohí boli nútení prispôsobiť sa Lysenkovým požiadavkám, aby sa vyhli smrti a pokračovali vo výskume. Niektorí emigrovali do USA a iných krajín.

Až po odchode Chruščova dostala genetika v Rusku slobodu vo vývoji a intenzívnom raste.

Domáci genetickí vedci

Najvýznamnejšími objavmi, ktorými sa môže predmetná veda pýšiť, boli tie, ktoré realizovali naši krajania. História vývoja genetiky v Rusku je spojená s takými menami ako:

• Nikolay Ivanovič Vavilov (náuka o imunite rastlín atď.);
• Nikolaj Konstantinovič Kolcov (chemická mutagenéza);
• N. V. Timofeev-Resovsky (zakladateľ radiačnej genetiky);
• V. V. Sacharov (povaha mutácií);
• M. E. Lobashev (autor príručiek o genetike);
• A. S. Serebrovský;
• K. A. Timiryazev;
• N. P. Dubinin a mnohí ďalší.

Tento zoznam môže pokračovať dlho, pretože ruské mysle boli vždy skvelé vo všetkých odvetviach a vedeckých oblastiach poznania.

Smery vo vede: lekárska genetika

História vývoja lekárskej genetiky pochádza oveľa skôr ako všeobecná veda. Koniec koncov, späť v storočiach XV-XVIII, fenomény dedenia takých chorôb, ako sú:

• polydaktýlia;
• hemofília;
• progresívna chorea;
• epilepsia a iné.

Bola preukázaná negatívna úloha incestu pri udržiavaní zdravia a normálneho vývoja potomstva. Dnes je toto odvetvie genetiky veľmi dôležitou oblasťou medicíny. Koniec koncov, je to on, kto vám umožňuje kontrolovať prejavy a zastaviť mnohé genetické mutácie aj v štádiu embryonálneho vývoja plodu.

ľudská genetika

História vývoja má svoj pôvod oveľa neskôr ako všeobecná genetika. Nahliadnuť do chromozómového aparátu ľudí bolo napokon možné len s využitím najmodernejších technických zariadení a výskumných metód.

Človek sa stal objektom genetiky predovšetkým z pohľadu medicíny. Základné mechanizmy dedenia a prenosu vlastností, ich fixácia a prejavy u potomstva sa však pre človeka nelíšia od mechanizmov u zvierat. Preto nie je potrebné používať osobu ako objekt výskumu.

>Biologické abstrakty

genetika

Genetika je jednou z najdôležitejších oblastí biológie. Toto je veda o zákonoch dedičnosti a premenlivosti. Slovo „genetika“ má grécky pôvod a znamená „pochádzať od niekoho“. Objektmi výskumu môžu byť rastliny, zvieratá, ľudia, mikroorganizmy. Genetika úzko súvisí s takými vedami ako genetické inžinierstvo, medicína, mikrobiológia a iné.

Spočiatku bola genetika považovaná za vzor dedičnosti a variability na základe vonkajších a vnútorných znakov organizmu. Dodnes je známe, že gény existujú a sú to špeciálne označené úseky DNA alebo RNA, teda molekuly, v ktorých je naprogramovaná všetka genetická informácia.

Súdiac podľa archeologických dôkazov, ľudia už viac ako 6000 rokov vedia, že niektoré fyzické črty sa môžu dediť z generácie na generáciu. Človek sa dokonca naučil vytvárať vylepšené odrody rastlín a plemien zvierat výberom určitých populácií a ich vzájomným krížením. Význam genetiky sa však stal plne známym až v XIX-XX storočí s príchodom moderných mikroskopov. Veľký prínos pre rozvoj genetiky mal rakúsky mních Gregor Mendel. V roku 1866 predstavil svoju prácu o základoch modernej genetiky. Dokázal, že dedičné sklony sa nemiešajú, ale prenášajú sa z generácie na generáciu vo forme samostatných jednotiek. V roku 1912 americký genetik Thomas Morgan dokázal, že tieto jednotky sa nachádzajú v chromozómoch. Odvtedy klasická genetika urobila vedecký krok vpred a dosiahla veľké úspechy pri vysvetľovaní dedičnosti nielen na úrovni organizmu, ale aj na úrovni génu.

Éra molekulárnej genetiky sa začala v 40. a 50. rokoch 20. storočia. Existujú dôkazy o vedúcej úlohe DNA pri prenose dedičných informácií. Objavom bolo rozlúštenie štruktúry DNA, tripletového kódu a popis mechanizmov biosyntézy bielkovín. Tiež bola nájdená aminokyselinová alebo nukleotidová sekvencia DNA a RNA.

Prvé experimenty v Rusku sa objavili v 18. storočí a súviseli s hybridizáciou rastlín. V 20. storočí sa objavili významné práce v oblasti experimentálnej botaniky a zoológie, ako aj na pokusných poľnohospodárskych staniciach. Koncom 30. rokov sa v krajine objavila sieť organizovaných výskumných ústavov, experimentálnych staníc a univerzitných katedier genetiky. V roku 1948 bola genetika vyhlásená za pseudovedu. K obnove vedy došlo po objavení a dekódovaní štruktúry DNA, približne v 60. rokoch 20. storočia.

* Táto práca nie je vedeckou prácou, nie je záverečnou kvalifikačnou prácou a je výsledkom spracovania, štruktúrovania a formátovania zozbieraných informácií, určených na použitie ako zdroj materiálu pre vlastnú prípravu vzdelávacej práce.

Genetika je veda o dedičnosti a premenách organizmov. Genetika je disciplína, ktorá študuje mechanizmy a zákonitosti dedičnosti a variability organizmov, metódy riadenia týchto procesov. Je navrhnutý tak, aby odhaľoval zákonitosti rozmnožovania živého po generáciách, vznik nových vlastností v organizmoch, zákonitosti individuálneho vývoja jedinca a materiálne základy historických premien organizmov v procese evolúcie. Prvé dva problémy rieši teória génu a teória mutácií. Objasnenie podstaty reprodukcie pre konkrétnu rozmanitosť foriem života si vyžaduje štúdium dedičnosti u predstaviteľov v rôznych štádiách evolučného vývoja. Predmetom genetiky sú vírusy, baktérie, huby, rastliny, zvieratá a ľudia. Na pozadí druhovej a inej špecifickosti sa vo fenoménoch dedičnosti pre všetky živé bytosti nachádzajú všeobecné zákony. Ich existencia ukazuje jednotu organického sveta. História genetiky sa začína v roku 1900, kedy nezávisle od seba Correns, Herman a de Vries objavili a sformulovali zákony dedičnosti vlastností, kedy bola znovu publikovaná práca G. Mendela Experiments on plant hybrids. Od tej doby prešla genetika vo svojom vývoji tromi presne definovanými štádiami – érou klasickej genetiky (1900 – 1930), érou neoklasicizmu (1930 – 1953) a érou syntetickej genetiky, ktorá sa začala v roku 1953. V prvej fáze sa vytvoril jazyk genetiky, vyvinuli sa výskumné metódy, zdôvodnili sa základné ustanovenia a objavili sa základné zákony. V ére neoklasicizmu bolo možné zasahovať do mechanizmu variability, ďalej sa rozvíjalo štúdium génu a chromozómov, rozvíjala sa teória umelej mutagenézy, ktorá umožnila genetike prejsť z teoretickej disciplíny na aplikovanú. . Nová etapa vo vývoji genetiky bola možná vďaka rozlúšteniu štruktúry molekuly DNA UzolotoyF v roku 1953 J. Watsonom a F. Crickom. Genetika sa posúva na molekulárnu úroveň výskumu. Bolo možné dešifrovať štruktúru génu, určiť materiálne základy a mechanizmy dedičnosti a variability. Genetika sa naučila tieto procesy ovplyvňovať, usmerňovať ich správnym smerom. Existuje veľa príležitostí na spojenie teórie a praxe. ZÁKLADNÉ METÓDY GENETIKY. Hlavnou metódou genetiky po mnoho rokov je hybridologická metóda. Hybridizácia je proces kríženia na výrobu hybridov. Hybrid je organizmus získaný krížením geneticky heterogénnych rodičovských foriem. Hybridizácia môže byť vnútrodruhová, keď sa krížia jedinci toho istého druhu, a vzdialená, ak sa krížia jedinci z rôznych druhov alebo rodov. Pri štúdiu dedičnosti znakov sa využívajú metódy monohybridného, ​​dihybridného, ​​polyhybridného kríženia, ktoré vyvinul G. Mendel vo svojich pokusoch s odrodami hrachu. Pri monohybridnom krížení sa dedenie uskutočňuje podľa jedného páru alternatívnych znakov, pri dihybridnom krížení podľa dvoch párov alternatívnych znakov a pri polyhybridnom krížení podľa 3,4 alebo viacerých párov alternatívnych znakov. Pri štúdiu zákonitostí dedičnosti znakov a zákonitostí variability sa široko využíva metóda umelej mutagenézy, kedy sa pomocou mutagénov spôsobí zmena genotypu a študujú sa výsledky tohto procesu. Metóda umelej produkcie polyploidov našla široké rozšírenie v genetike, ktorá má nielen teoretický, ale aj praktický význam. Polyploidy majú vysoký výnos a sú menej ovplyvnené škodcami a chorobami. Biometrické metódy sú široko používané v genetike. Veď nielen kvalitatívne, ale aj kvantitatívne sa dedia a menia. Biometrické metódy umožnili doložiť polohu fenotypu a normu reakcie. Od roku 1953 nadobudli metódy biochemického výskumu osobitný význam pre genetiku. Genetika prišla na rad skúmaniu materiálnych základov dedičnosti a premenlivosti – génov. Nukleové kyseliny, najmä DNA, sa stali predmetom výskumu genetiky. Štúdium chemickej štruktúry génu umožnilo odpovedať na hlavné otázky, ktoré genetika nastolila. Ako funguje dedičnosť vlastností? V dôsledku čoho dochádza k zmenám v znakoch?Zákony dedenia zavedené G. Mendelom. Dominantné a recesívne znaky, homozygot a heterozygot, fenotyp a genotyp, alelické znaky. Gesh amatérsky botanik Johann Gregor Mendel vlastní objav kvantitatívnych vzorcov, ktoré sprevádzajú vznik hybridov. V prácach G. Mendela (1856-1863) boli odhalené základy zákonov dedenia vlastností. Ako objekt výskumu si Mendel vybral hrach. Za obdobie výskumu tejto prísne samoopelivé rastliny bol známy dostatočný počet odrôd s jasne odlišnými študovanými znakmi. Výnimočným počinom G. Mendela bol vývoj metód na štúdium hybridov. Zaviedol koncept monohybridného, ​​dihybridného, ​​polyhybridného kríženia. Mendel si to najskôr uvedomil až tak, že začal najjednoduchším prípadom – pozorovaním správania u potomkov jedného páru alternatívnych čŕt – a postupne úlohu komplikoval. Môžete pochopiť vzorce dedenia vlastností. Plánovanie etáp štúdie, matematické spracovanie získaných údajov umožnilo Mendelovi získať výsledky, ktoré tvorili základ základného výskumu v oblasti dedičnosti. Mendel začal s pokusmi na monohybridnom krížení odrôd hrachu. Štúdia sa zaoberala dedičnosťou iba jedného páru alternatívnych znakov (červená koruna-AA*biela koruna-aa). Mendel na základe získaných údajov zaviedol pojem dominantný a recesívny znak. Dominantným znakom nazval znak, ktorý prechádza do hybridných rastlín úplne nezmenený alebo takmer nezmenený, a recesívny znak, ktorý sa počas hybridizácie stáva latentným. Potom sa Mendelovi po prvý raz podarilo kvantifikovať frekvencie výskytu recesívnych foriem medzi celkovým počtom potomkov pre prípady mono-, di-, tri-hybridných a zložitejších krížení. Ako výsledok výskumu G. Mendela boli podložené nasledovné zovšeobecnenia zásadného významu: 1. Pri monohybridnom krížení sa pozoruje fenomén dominancie. 2. Následným krížením krížencov sú znaky rozdelené v pomere 3:1. 3. Jedince obsahujú buď len dominantné, alebo len recesívne, prípadne zmiešané sklony. Zygota obsahujúca zmiešané sklony sa nazýva heterozygot a organizmus, ktorý sa vyvinul z heterozygota, sa nazýva heterozygot. Zygota obsahujúca rovnaké (dominantné alebo recesívne) sklony sa nazýva homozygot a organizmus, ktorý sa vyvinul z homozygota, sa nazýva homozygot. Mendel sa priblížil k problémom vzťahu medzi dedičnými sklonmi a znakmi organizmu nimi determinovanými. Vzhľad tela závisti z kombinácie dedičných sklonov. Tento záver zvažoval v práci Experimenty na rastlinných hybridoch. Mendel bol prvý, kto jasne sformuloval koncept diskrétneho dedičného sklonu, nezávislého vo svojom prejave od iných sklonov. Každá gaméta nesie jeden vklad. Súhrn dedičných sklonov organizmu sa na návrh Johansena v roku 1909 nazýva genotyp a vzhľad organizmu určený genotypom sa začal nazývať fenotyp. Johansen neskôr nazval samotné dedičné ložisko gén. Počas oplodnenia sa gaméty spájajú a vytvárajú zygotu, zatiaľ čo v závislosti od rozmanitosti gamét získa zygota určité dedičné sklony. Vďaka rekombinácii sklonov pri prechodoch vznikajú zygoty, ktoré nesú novú kombináciu sklonov, ktorá určuje rozdiely medzi jednotlivcami. Toto vytvorilo základ Mendelovho základného zákona, zákona o frekvencii gamét. Podstata zákona spočíva v nasledujúcom ustanovení - gaméty sú čisté, to znamená, že obsahujú jeden dedičný sklon z každého páru. Dvojica sklonov zbiehajúcich sa v gaméte sa nazývala alela a samotné sklony sa nazývali alely. Neskôr sa objavil termín alelické gény, ktorý definoval pár alelických sklonov. Diela G. Mendela nezískali vo svojej dobe žiadne uznanie a zostali neznáme až do druhého znovuobjavenia zákonov dedičnosti K. Corrensom, K. Germakom a G. De Vriesom v roku 1900. V tom istom roku Correns sformuloval tri zákony o dedičnosti vlastností, ktoré sa neskôr nazvali Mendelovými zákonmi na počesť vynikajúceho vedca, ktorý položil základy genetiky.Monohybridné kríženie. Jednotnosť hybridov prvej generácie. Zákon štiepenia znakov Cytologické základy uniformity hybridov prvej generácie a štiepenia znakov v druhej generácii. Monohybridné kríženie je výskumná metóda, pri ktorej sa študuje jeden pár alternatívnych znakov. Pre experimenty s monohybridným krížením Mendel vybral 22 kultivarov hrachu, ktoré mali jasné alternatívne rozdiely v siedmich znakoch: okrúhle alebo hranaté semená, žlté alebo zelené kotyledóny, sivá alebo biela kôra semien, hladké alebo vrásčité semená, žlté alebo zelené, pazušné alebo vrcholové kvety. , rastliny sú vysoké alebo trpasličí. Mendel niekoľko rokov samoopelením vyberal materiál na kríženie, kde rodičov predstavovali čisté línie, čiže boli v homozygotnom stave. Kríženie ukázalo, že hybridy vykazujú iba jednu vlastnosť.

Hoci sa história genetiky začala v 19. storočí, už dávni ľudia si všimli, že zvieratá a rastliny si svoje vlastnosti odovzdávajú v niekoľkých generáciách. Inými slovami, bolo zrejmé, že dedičnosť v prírode existuje. V tomto prípade sa môžu jednotlivé znaky zmeniť. To znamená, že okrem dedičnosti je v prírode variabilita. Dedičnosť a premenlivosť patria medzi základné vlastnosti živej hmoty. Po dlhú dobu (až do 19.-20. storočia) bol skutočný dôvod ich existencie človeku skrytý. Vzniklo tak množstvo hypotéz, ktoré možno rozdeliť na dva typy: priama a nepriama dedičnosť.

Prívrženci priame dedičstvo(Hippocrates, Lamarck, Darwin atď.) predpokladali, že informácie z každého orgánu a každej časti tela rodičovského organizmu sa prenášajú do dcérskeho organizmu prostredníctvom určitých látok (gemmuly podľa Darwina), ktoré sa zhromažďujú v reprodukčných produktoch. Poškodenie alebo silný vývoj orgánu by sa podľa Lamarcka priamo preniesli na ďalšiu generáciu. Hypotézy nepriame dedičstvo(Aristoteles v 4. storočí pred Kristom, Weismann v 19. storočí) tvrdil, že reprodukčné produkty sa tvoria v tele oddelene a „nevedia“ o zmenách v orgánoch tela.

V každom prípade obe hypotézy hľadali „substrát“ dedičnosti a variability.

História genetiky ako vedy sa začala prácou Gregora Mendela (1822-1884), ktorý v 60. rokoch systematicky a početne experimentoval na hrachu, stanovil množstvo vzorcov dedičnosti a ako prvý navrhol organizáciu dedičných materiál. Správny výber predmetu štúdia, študované charakteristiky, ako aj vedecké šťastie mu umožnili sformulovať tri zákony:

Mendel si uvedomil, že dedičný materiál je diskrétny, reprezentovaný individuálnymi sklonmi, ktoré sa prenášajú na potomstvo. Okrem toho je každé ložisko zodpovedné za vývoj určitej vlastnosti organizmu. Znamenie je zabezpečené dvojicou sklonov, ktoré prišli so zárodočnými bunkami od oboch rodičov.

V tom čase sa Mendelovmu vedeckému objavu neprikladal veľký význam. Jeho zákonitosti boli začiatkom 20. storočia znovuobjavené niekoľkými vedcami na rôznych rastlinách a živočíchoch.

V 80. rokoch 20. storočia bola popísaná mitóza a meióza, počas ktorých sú chromozómy pravidelne distribuované medzi dcérske bunky. Začiatkom 20. storočia prišli T. Boveri a W. Setton k záveru, že kontinuita vlastností v niekoľkých generáciách organizmov je určená kontinuitou ich chromozómov. To znamená, že v tomto časovom období vedecký svet pochopil, v akých štruktúrach leží „substrát“ dedičnosti.

W. Batson bol objavený zákon čistoty gamét, a vedu o dedičnosti a premenlivosti po prvý raz v histórii pomenoval práve on genetika. V. Johansen zaviedol do vedy pojmy (1909), genotyp a fenotyp. Vedci si to už vtedy uvedomili gén je elementárny dedičný faktor. Ale jeho chemická povaha ešte nebola známa.

V roku 1906 bol otvorený fenomén génovej väzby, počítajúc do toho dedičnosť vlastností viazaná na pohlavie. Koncept genotypu zdôrazňoval, že gény organizmu nie sú len súborom nezávislých jednotiek dedičnosti, ale tvoria systém, v ktorom sú pozorované určité závislosti.

Súbežne so štúdiom dedičnosti boli objavené zákony premenlivosti. V roku 1901 položil de Vries základy doktríny mutačnej variability spojenej s výskytom zmien v chromozómoch, čo vedie k zmenám znakov. O niečo neskôr sa zistilo, že sa často vyskytujú pri vystavení žiareniu, niektorým chemikáliám a pod. Tak sa dokázalo, že chromozómy nie sú len „substrátom“ dedičnosti, ale aj variability.

V roku 1910, do značnej miery zovšeobecňujúc skoršie objavy, sa vyvinula skupina T. Morgana chromozómová teória:

Gény sa nachádzajú na chromozómoch a sú tam usporiadané lineárne.

Každý chromozóm má jeden homológny.

Od každého rodiča potomok dostane jeden z každého homológneho chromozómu.

Homologické chromozómy obsahujú rovnakú sadu génov, ale alely génov môžu byť odlišné.

Gény na tom istom chromozóme sa dedia spoločne() v závislosti od ich blízkosti.

Okrem iného bola začiatkom 20. storočia objavená extrachromozomálna, čiže cytoplazmatická, dedičnosť spojená s mitochondriami a chloroplastmi.

Chemická analýza chromozómov ukázala, že sú zložené z proteínov a nukleových kyselín. V prvej polovici 20. storočia sa mnohí vedci prikláňali k názoru, že bielkoviny sú nositeľmi dedičnosti a variability.

V 40. rokoch minulého storočia nastal v histórii genetiky skok. Výskum sa posúva na molekulárnu úroveň.

V roku 1944 sa zistilo, že taká bunková látka, ktorá je zodpovedná za dedičné znaky. DNA je uznávaná ako nositeľ genetickej informácie. O niečo neskôr bolo uvedené, že jeden gén kóduje jeden polypeptid.

V roku 1953 D. Watson a F. Crick rozlúštili štruktúru DNA. Ukázalo sa, že toto dvojitá špirála tvorená nukleotidmi. Vytvorili priestorový model molekuly DNA.

Nasledujúce vlastnosti boli objavené neskôr (60. roky):

Každá aminokyselina polypeptidu je kódovaná tripletom.(tri dusíkaté bázy v DNA).

Každá aminokyselina je kódovaná jedným tripletom alebo viacerými.

Trojčatá sa neprekrývajú.

Čítanie začína od štartovacej trojice.

V DNA nie sú žiadne „interpunkčné znamienka“.

V 70. rokoch nastal v histórii genetiky ďalší kvalitatívny skok – vývoj genetické inžinierstvo. Vedci začínajú syntetizovať gény, meniť genómy. V tejto dobe aktívne študoval molekulárne mechanizmy, ktoré sú základom rôznych fyziologických procesov.

V 90. rokoch genómy sú sekvenované(sekvencia nukleotidov v DNA je dešifrovaná) mnohých organizmov. V roku 2003 bol dokončený projekt sekvenovania ľudského genómu. V súčasnosti existuje genomických databáz. To umožňuje komplexne študovať fyziologické vlastnosti, choroby ľudí a iných organizmov, ako aj určiť vzťah medzi druhmi. To druhé umožnilo systematike živých organizmov dosiahnuť novú úroveň.

genetika

Nazýva sa súbor alel pre daný organizmus a nazýva sa to pozorovateľná charakteristika alebo znak organizmu. Keď sa o danom organizme hovorí, že je heterozygotný pre gén, často sa jedna alela označuje ako dominantná (dominantná), pretože jej vlastnosti prevažujú vo fenotype organizmu, zatiaľ čo ostatné alely sa nazývajú recesívne, pretože ich vlastnosti môžu chýbať a nie pozorované. Niektoré alely nemajú úplnú dominanciu, ale naopak majú neúplnú dominanciu intermediárneho fenotypu, alebo tzv. Oba znaky sú dominantné súčasne a oba znaky sú prítomné vo fenotype.

Keď sa pár organizmov rozmnožuje sexuálne, ich potomstvo náhodne zdedí jednu z dvoch alel od každého rodiča.Pozorovanie diskrétnej dedičnosti a segregácie alel je všeobecne známe ako , alebo segregačný zákon (zákon uniformity hybridov prvej generácie).

Interakcia viacerých génov

Výška človeka je komplexná genetická vlastnosť. Výsledky štúdie, ktorú získal Francis Galton v roku 1889, ukazujú vzťah medzi výškou potomstva a priemernou výškou ich rodičov.Korelácia však nie je absolútna a existujú významné odchýlky od genetickej variability v raste potomstva, čo naznačuje, že dôležitým faktorom tejto vlastnosti je aj prostredie.

Organizmy majú tisíce génov a počas sexuálneho rozmnožovania je sortiment týchto génov väčšinou nezávislý, to znamená, že k ich dedičnosti dochádza náhodne bez akéhokoľvek spojenia medzi nimi. To znamená, že dedičnosť alel pre žltý alebo zelený hrášok nemá nič spoločné s dedičnosťou alel pre biele alebo fialové kvety. Tento jav, známy ako "Zákon o nezávislom dedičstve" (zákon o deliacich vlastnostiach), znamená, že alely rôznych génov sa zmiešajú medzi rodičmi, aby vytvorili potomstvo s rôznymi kombináciami. Niektoré gény nemožno dediť oddelene, pretože sú predurčené na určitú genetickú príbuznosť, o ktorej bude reč neskôr v článku.

Rôzne gény môžu často interagovať takým spôsobom, že ovplyvňujú rovnakú vlastnosť. Napríklad v pupku jarnom (Omphalodes verna) je gén z alel, ktoré určujú farbu kvetu: modrá alebo fialová.Iný gén však riadi, či má kvet farbu alebo či je biely. Keď má rastlina dve kópie bielej alely, jej kvety sú biele, bez ohľadu na to, či prvý gén mal modrú alebo fialovú alelu. Táto interakcia medzi génmi sa nazýva - aktivita jedného génu je ovplyvnená variáciami v iných génoch.

Mnohé črty nie sú oddelené črty (napríklad fialové alebo biele kvety), ale sú to kontinuálne črty (napríklad ľudská výška a farba pleti).Tento súbor vlastností je dôsledkom prítomnosti mnohých génov. Vplyv týchto génov je spojením medzi rôznymi stupňami vplyvu prostredia na organizmy. je miera, do akej sa gény organizmu podieľajú na súbore vlastností. Meranie dedičnosti vlastností je relatívne – v často sa meniacom prostredí má väčší vplyv na celkovú zmenu charakteristických vlastností. Napríklad v Spojených štátoch je ľudská výška komplexnou vlastnosťou s 89% pravdepodobnosťou, že ju zdedíme. Avšak v Nigérii, kde majú ľudia výrazný rozdiel v prístupe k dobrej výžive a zdravotnej starostlivosti, je pravdepodobnosť zdedenia takej vlastnosti, akou je rast, len 62 %.

Prehrávanie

Keď sa bunky delia, skopíruje sa celý ich genóm a každá dcérska bunka zdedí jednu kompletnú sadu génov. Tento proces sa nazýva najjednoduchšia forma rozmnožovania a základ pre vegetatívne (nepohlavné) rozmnožovanie. Vegetatívna reprodukcia sa môže vyskytnúť aj v mnohobunkových organizmoch, pričom produkuje potomstvo, ktoré zdedí genóm od toho istého otca. Potomkovia, ktorí sú geneticky identickí so svojimi rodičmi, sa nazývajú klony.

Eukaryotické organizmy často využívajú sexuálnu reprodukciu na produkciu potomkov, ktorí majú zmiešaný genetický materiál zdedený od dvoch rôznych otcov. Proces sexuálneho rozmnožovania sa mení (strieda) v závislosti od typu, ktorý obsahuje jednu kópiu genómu ( a dvojitú kópiu (). Haploidné bunky sa tvoria ako výsledok a fúzia s genetickým materiálom inej haploidnej bunky za vzniku diploidnej bunky s párovými chromozómami (napríklad fúzia (haploidná bunka) a (haploidná bunka)) spôsobuje vznik Diploidné bunky sa delia delením na haploidné bunky, bez toho, aby reprodukovali svoju DNA, za vzniku dcérskych buniek, ktoré náhodne zdedia jeden z každého páru chromozómov. Väčšina zvierat a mnoho rastlín sú po väčšinu jeho života diploidné organizmy s haploidnou formou, ktorá je charakteristická len pre jednu bunku - .

Aj keď baktérie nevyužívajú haploidný / diploidný spôsob sexuálneho rozmnožovania, majú mnoho spôsobov, ako získať nové genetické informácie (t. j. pre variabilitu). Niektoré baktérie môžu prejsť tak, že prenesú malý kruhový kúsok DNA na inú baktériu. Baktérie môžu tiež prijímať cudzie fragmenty DNA z prostredia a integrovať ich do svojho genómu, čo je fenomén známy ako transformácia. Tento proces sa nazýva aj - prenos fragmentov genetickej informácie medzi organizmami, ktoré spolu nesúvisia.