Ang biology ay isang napaka-voluminous na agham na sumasaklaw sa lahat ng aspeto ng buhay ng bawat buhay na nilalang, mula sa istruktura ng mga microstructure nito sa loob ng katawan hanggang sa koneksyon nito sa panlabas na kapaligiran at espasyo. Kaya naman napakaraming seksyon sa disiplinang ito. Gayunpaman, ang isa sa pinakabata, ngunit may pag-asa at partikular na kahalagahan ngayon ay ang genetika. Ito ay nagmula sa ibang pagkakataon kaysa sa iba, ngunit pinamamahalaang maging ang pinaka-kaugnay, mahalaga at napakalaking agham, na may sariling mga layunin, layunin at bagay ng pag-aaral. Isaalang-alang kung ano ang kasaysayan ng pag-unlad ng genetika at kung ano ang sangay na ito ng biology.

Genetics: paksa at bagay ng pag-aaral

Natanggap lamang ng agham ang pangalan nito noong 1906 sa mungkahi ng Englishman Batson. Maaari itong tukuyin tulad ng sumusunod: ito ay isang disiplina na nag-aaral ng mga mekanismo ng pagmamana, ang pagkakaiba-iba nito sa iba't ibang uri ng mga nabubuhay na nilalang. Dahil dito, ang pangunahing layunin ng genetika ay upang linawin ang istraktura ng mga istruktura na responsable para sa paghahatid ng mga namamana na katangian, at pag-aralan ang pinakabuod ng prosesong ito.

Ang mga bagay ng pag-aaral ay:

• halaman;
• hayop;
• bakterya;
• mushroom;
• tao.

Kaya, sinasaklaw nito nang may pansin ang lahat ng kaharian ng buhay na kalikasan, nang hindi nalilimutan ang alinman sa mga kinatawan. Gayunpaman, hanggang ngayon, ang pananaliksik ng single-celled protozoa ay ang pinaka-nakatuon sa daloy ng pananaliksik, lahat ng mga eksperimento sa genetika ay isinasagawa sa kanila, pati na rin sa bakterya.

Upang makarating sa mga resulta na magagamit na ngayon, ang kasaysayan ng pag-unlad ng genetika ay dumating sa isang mahaba at matinik na landas. Sa iba't ibang yugto ng panahon, ito ay sumailalim sa alinman sa masinsinang pag-unlad o ganap na pagkalimot. Gayunpaman, sa huli, nakatanggap pa rin siya ng isang karapat-dapat na lugar sa buong pamilya ng mga biological na disiplina.

Ang kasaysayan ng pag-unlad ng genetika sa madaling sabi

Upang makilala ang mga pangunahing milestone sa pagbuo ng sangay ng biology na isinasaalang-alang, dapat isa ay bumaling sa hindi malayong nakaraan. Pagkatapos ng lahat, ang genetika ay nagmula sa ika-19 na siglo. At ang opisyal na petsa ng kapanganakan nito bilang isang ganap na hiwalay na disiplina ay 1900.

Sa pamamagitan ng paraan, kung pinag-uusapan natin ang mga pinagmulan, dapat nating tandaan ang mga pagtatangka ng pag-aanak ng halaman, pagtawid sa mga hayop sa napakatagal na panahon. Pagkatapos ng lahat, ito ay ginawa ng mga magsasaka at pastoralista noong ika-15 siglo. Nangyari lamang ito hindi mula sa isang pang-agham na pananaw.

Ang talahanayan na "Kasaysayan ng pag-unlad ng genetika" ay makakatulong upang makabisado ang mga pangunahing makasaysayang sandali ng pagbuo nito.

Panahon ng pag-unlad	Mga pangunahing pagtuklas	Mga siyentipiko
Inisyal (ikalawang kalahati ng ika-19 na siglo)	Hybridological na pananaliksik sa larangan ng mga halaman (pag-aaral ng mga henerasyon sa halimbawa ng isang species ng gisantes)	Gregory Mendel (1866)
	Pagtuklas ng proseso ng pag-aaral ng sekswal na pagpaparami at ang kahalagahan nito para sa pag-aayos at paghahatid ng mga katangian mula sa mga magulang hanggang sa mga supling.	Strasburger, Gorozhankin, Hertwig, Van Benevin, Flemming, Chistyakov, Waldeyr at iba pa (1878-1883)
Gitna (unang bahagi ng XX siglo)	Ito ang panahon ng pinakamalakas na paglago sa pag-unlad ng genetic na pananaliksik, kung isasaalang-alang natin ang makasaysayang panahon sa kabuuan. Ang isang bilang ng mga pagtuklas sa larangan ng cell, ang kahulugan nito at mga mekanismo ng trabaho, pag-decipher ng istraktura ng DNA, pag-unlad at pagtawid, paglalagay ng lahat ng mga teoretikal na pundasyon ng genetika ay nahuhulog nang tumpak sa panahong ito.	Maraming mga domestic scientist at geneticist mula sa buong mundo: Thomas Morgan, Navashin, Serebryakov, Vavilov, de Vries, Correns, Watson at Crick, Schleiden, Schwann at marami pang iba
Modernong panahon (ikalawang kalahati ng ika-20 siglo hanggang sa kasalukuyan)	Ang panahong ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang bilang ng mga pagtuklas sa larangan ng microstructures ng mga nabubuhay na nilalang: isang detalyadong pag-aaral ng istraktura ng DNA, RNA, protina, enzymes, hormones, at iba pa. Paglalahad ng malalim na mekanismo ng pag-encode ng mga katangian at ang paghahatid ng mga ito sa pamamagitan ng pamana, ang genetic code at ang pag-decode nito, ang mga mekanismo ng pagsasalin, transkripsyon, pagtitiklop, at iba pa. Malaki ang kahalagahan ng mga subsidiary genetic science, na marami sa mga ito ay nabuo sa panahong ito.	V. Elving, Noden at iba pa

Sa talahanayan sa itaas, ang kasaysayan ng pag-unlad ng genetika ay maikling ipinapakita. Susunod, isinasaalang-alang namin nang mas detalyado ang mga pangunahing pagtuklas ng iba't ibang mga panahon.

Mga pangunahing natuklasan noong ika-19 na siglo

Ang mga pangunahing gawa ng panahong ito ay ang gawain ng tatlong siyentipiko mula sa iba't ibang bansa:

• sa Holland, G. de Vries - ang pag-aaral ng pamana ng mga katangian sa mga hybrid ng iba't ibang henerasyon;
• sa Germany, ganoon din ang ginawa ni K. Korrens sa mais;
• sa Austria, K. Chermak - inulit ang mga eksperimento ni Mendel sa paghahasik ng mga gisantes.

Ang lahat ng mga pagtuklas na ito ay batay sa mga gawa ni Gregory Mendel na isinulat 35 taon na ang nakalilipas, na nagsagawa ng maraming taon ng pananaliksik at naitala ang lahat ng mga resulta sa mga siyentipikong papel. Gayunpaman, ang mga datos na ito ay hindi nakapukaw ng interes sa kanyang mga kontemporaryo.

Sa parehong panahon, ang kasaysayan ng pag-unlad ng genetika ay kinabibilangan ng isang bilang ng mga pagtuklas sa pag-aaral ng mga selula ng mikrobyo ng tao at hayop. Napatunayan na ang ilang mga katangian na minana ay naayos nang hindi nagbabago. Ang iba ay indibidwal para sa bawat organismo at resulta ng pagbagay sa mga kondisyon sa kapaligiran. Ang gawain ay isinagawa ni Strasburger, Chistyakov, Flemming at marami pang iba.

Ang pag-unlad ng agham sa XX siglo

Dahil ang opisyal na petsa ng kapanganakan ay isinasaalang-alang, hindi nakakagulat na ito ay sa ika-20 siglo na ang kasaysayan ng pag-unlad ng genetika ay ginawa. pananaliksik na ginawa sa oras na ito, ay nagbibigay-daan sa iyo upang dahan-dahan ngunit tiyak na makakuha ng mga kamangha-manghang resulta.

Ang paglikha ng mga pinakabagong pag-unlad sa teknolohiya ay ginagawang posible upang tumingin sa microstructures - ito ay higit pang pagsulong ng genetika sa pag-unlad. Oo, na-install namin ang:

• mga istruktura ng DNA at RNA;
• mga mekanismo ng kanilang synthesis at pagtitiklop;
• molekula ng protina;
• mga tampok ng mana at pagpapatatag;
• lokalisasyon ng mga indibidwal na katangian sa mga chromosome;
• mutasyon at ang kanilang mga pagpapakita;
• access sa kontrol ng genetic apparatus ng cell.

Marahil ang isa sa pinakamahalagang pagtuklas sa panahong ito ay ang pag-decipher ng DNA. Ginawa ito nina Watson at Crick noong 1953. Noong 1941, napatunayan na ang mga palatandaan ay naka-encode sa mga molekula ng protina. Mula 1944 hanggang 1970, ang pinakamataas na pagtuklas ay ginawa sa larangan ng istraktura, pagtitiklop at kahalagahan ng DNA at RNA.

Modernong genetika

Ang kasaysayan ng pag-unlad ng genetika bilang isang agham sa kasalukuyang yugto ay ipinakita sa pagtindi ng iba't ibang direksyon nito. Pagkatapos ng lahat, ngayon ay mayroong:

• molecular genetics;
• medikal;
• populasyon;
• radiation at iba pa.

Ang ikalawang kalahati ng ika-20 siglo at ang simula ng ika-21 siglo ay itinuturing na genomic na panahon para sa disiplinang isinasaalang-alang. Pagkatapos ng lahat, ang mga modernong siyentipiko ay direktang nakakasagabal sa buong genetic apparatus ng katawan, natutong baguhin ito sa tamang direksyon, kontrolin ang mga prosesong nagaganap doon, bawasan ang mga pathological manifestations, itigil ang mga ito sa usbong.

Kasaysayan ng pag-unlad ng genetika sa Russia

Sa ating bansa, ang agham na pinag-uusapan ay nagsimula sa masinsinang pag-unlad nito lamang sa ikalawang kalahati ng ika-20 siglo. Ang bagay ay sa loob ng mahabang panahon ay mayroong isang panahon ng pagwawalang-kilos. Ito ang mga paghahari nina Stalin at Khrushchev. Ito ay sa panahon ng makasaysayang panahon na ang isang split naganap sa siyentipikong mga bilog. Si T. D. Lysenko, na may kapangyarihan, ay nagpahayag na ang lahat ng pananaliksik sa larangan ng genetika ay hindi wasto. At siya mismo ay hindi isang agham. Ang pagkakaroon ng pagkuha ng suporta ni Stalin, ipinadala niya ang lahat ng mga sikat na geneticist noong panahong iyon sa kanilang pagkamatay. Sa kanila:

• Vavilov;
• Serebrovsky;
• Koltsov;
• Chetverikov at iba pa.

Marami ang napilitang umangkop sa mga kahilingan ni Lysenko upang maiwasan ang kamatayan at magpatuloy sa pagsasaliksik. Ang ilan ay nandayuhan sa US at iba pang mga bansa.

Pagkatapos lamang ng pag-alis ng Khrushchev, ang genetika sa Russia ay nakatanggap ng kalayaan sa pag-unlad at masinsinang paglago.

Domestic genetic scientist

Ang pinakamahalagang pagtuklas na maipagmamalaki ng pinag-uusapang agham ay ang mga natanto ng ating mga kababayan. Ang kasaysayan ng pag-unlad ng genetika sa Russia ay nauugnay sa mga pangalan tulad ng:

• Nikolay Ivanovich Vavilov (ang doktrina ng kaligtasan sa sakit ng halaman, atbp.);
• Nikolai Konstantinovich Koltsov (chemical mutagenesis);
• N. V. Timofeev-Resovsky (ang tagapagtatag ng genetics ng radiation);
• V. V. Sakharov (kalikasan ng mutasyon);
• M. E. Lobashev (may-akda ng mga manwal sa genetika);
• A. S. Serebrovsky;
• K. A. Timiryazev;
• N. P. Dubinin at marami pang iba.

Ang listahang ito ay maaaring ipagpatuloy sa mahabang panahon, dahil sa lahat ng oras ang mga isipan ng Russia ay mahusay sa lahat ng mga sangay at pang-agham na larangan ng kaalaman.

Mga direksyon sa agham: medikal na genetika

Ang kasaysayan ng pag-unlad ng medikal na genetika ay nagmula nang mas maaga kaysa sa pangkalahatang agham. Pagkatapos ng lahat, pabalik sa XV-XVIII na siglo, ang mga phenomena ng pamana ng mga sakit tulad ng:

• polydactyly;
• hemophilia;
• progresibong korea;
• epilepsy at iba pa.

Naitatag ang negatibong papel ng incest sa pagpapanatili ng kalusugan at normal na pag-unlad ng mga supling. Ngayon, ang sangay ng genetika na ito ay isang napakahalagang lugar ng gamot. Pagkatapos ng lahat, siya ang nagpapahintulot sa iyo na kontrolin ang mga pagpapakita at ihinto ang maraming genetic mutations kahit na sa yugto ng pag-unlad ng embryonic ng fetus.

genetika ng tao

Ang kasaysayan ng pag-unlad ay nagmula nang mas huli kaysa sa pangkalahatang genetika. Pagkatapos ng lahat, naging posible na tumingin sa loob ng chromosome apparatus ng mga tao lamang sa paggamit ng mga pinaka-modernong teknikal na aparato at pamamaraan ng pananaliksik.

Ang tao ay naging object ng genetics pangunahin mula sa pananaw ng medisina. Gayunpaman, ang mga pangunahing mekanismo ng pamana at paghahatid ng mga katangian, ang kanilang pag-aayos at pagpapakita sa mga supling para sa mga tao ay hindi naiiba sa mga hayop. Samakatuwid, hindi kinakailangang gamitin ang isang tao bilang isang bagay ng pananaliksik.

>Mga abstract ng biology

Genetics

Ang genetika ay isa sa pinakamahalagang lugar ng biology. Ito ang agham ng mga batas ng pagmamana at pagkakaiba-iba. Ang salitang "genetics" ay nagmula sa Greek at nangangahulugang "nanggagaling sa isang tao". Ang mga bagay ng pananaliksik ay maaaring mga halaman, hayop, tao, mikroorganismo. Ang genetika ay malapit na nauugnay sa mga agham tulad ng genetic engineering, medisina, microbiology at iba pa.

Sa una, ang genetika ay itinuturing bilang isang pattern ng pagmamana at pagkakaiba-iba batay sa panlabas at panloob na mga palatandaan ng isang organismo. Sa ngayon, alam na ang mga gene ay umiiral at espesyal na minarkahan ang mga seksyon ng DNA o RNA, iyon ay, mga molekula kung saan ang lahat ng genetic na impormasyon ay naka-program.

Sa paghusga sa arkeolohikal na ebidensya, alam ng mga tao sa loob ng mahigit 6,000 taon na ang ilang pisikal na katangian ay maaaring maipasa mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon. Natuto pa nga ang tao na lumikha ng mga pinahusay na uri ng mga halaman at lahi ng hayop sa pamamagitan ng pagpili ng ilang populasyon at pagtawid sa kanila sa isa't isa. Gayunpaman, ang kahalagahan ng genetika ay naging ganap na kilala lamang sa XIX-XX na mga siglo sa pagdating ng mga modernong mikroskopyo. Ang isang mahusay na kontribusyon sa pag-unlad ng genetika ay ginawa ng Austrian monghe na si Gregor Mendel. Noong 1866 ipinakita niya ang kanyang trabaho sa mga pundasyon ng modernong genetika. Pinatunayan niya na ang mga hereditary inclinations ay hindi naghahalo, ngunit ipinapadala mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon sa anyo ng mga hiwalay na yunit. Noong 1912, pinatunayan ng American geneticist na si Thomas Morgan na ang mga yunit na ito ay matatagpuan sa mga chromosome. Simula noon, ang klasikal na genetika ay gumawa ng isang siyentipikong hakbang pasulong at nakamit ang mahusay na tagumpay sa pagpapaliwanag ng pagmamana hindi lamang sa antas ng organismo, kundi pati na rin sa antas ng gene.

Ang panahon ng molecular genetics ay nagsimula noong 1940s at 1950s. Mayroong katibayan ng nangungunang papel ng DNA sa paghahatid ng namamana na impormasyon. Ang pagtuklas ay ang pag-decipher ng istraktura ng DNA, ang triplet code at ang paglalarawan ng mga mekanismo ng biosynthesis ng protina. Gayundin, natagpuan ang amino acid o nucleotide sequence ng DNA at RNA.

Ang mga unang eksperimento sa Russia ay lumitaw noong ika-18 siglo at nauugnay sa hybridization ng mga halaman. Noong ika-20 siglo, lumitaw ang mahalagang gawain sa larangan ng eksperimentong botany at zoology, gayundin sa mga eksperimentong istasyon ng agrikultura. Sa pagtatapos ng 1930s, lumitaw sa bansa ang isang network ng mga organisadong institusyon ng pananaliksik, mga istasyong pang-eksperimento, at mga departamento ng genetika ng unibersidad. Noong 1948, ang genetika ay idineklara na isang pseudoscience. Ang pagpapanumbalik ng agham ay naganap pagkatapos ng pagtuklas at pag-decode ng istruktura ng DNA, sa paligid ng 1960s.

* Ang gawaing ito ay hindi isang gawaing pang-agham, ay hindi isang pangwakas na gawaing kwalipikado at ito ay resulta ng pagproseso, pag-istruktura at pag-format ng mga nakolektang impormasyon, na nilayon upang magamit bilang isang mapagkukunan ng materyal para sa sariling paghahanda ng gawaing pang-edukasyon.

Ang genetika ay ang agham ng pagmamana at pagkakaiba-iba sa mga organismo. Ang genetika ay isang disiplina na nag-aaral ng mga mekanismo at pattern ng pagmamana at pagkakaiba-iba ng mga organismo, mga pamamaraan para sa pamamahala ng mga prosesong ito. Ito ay idinisenyo upang ihayag ang mga batas ng pagpaparami ng nabubuhay sa pamamagitan ng mga henerasyon, ang paglitaw ng mga bagong katangian sa mga organismo, ang mga batas ng indibidwal na pag-unlad ng isang indibidwal at ang materyal na batayan ng mga makasaysayang pagbabago ng mga organismo sa proseso ng ebolusyon. Ang unang dalawang problema ay nalutas sa pamamagitan ng teorya ng gene at teorya ng mutasyon. Ang pagpapaliwanag ng kakanyahan ng pagpaparami para sa isang partikular na iba't ibang anyo ng buhay ay nangangailangan ng pag-aaral ng pagmamana sa mga kinatawan sa iba't ibang yugto ng pag-unlad ng ebolusyon. Ang mga bagay ng genetics ay mga virus, bacteria, fungi, halaman, hayop at tao. Laban sa background ng mga species at iba pang pagtitiyak, ang mga pangkalahatang batas ay matatagpuan sa mga phenomena ng pagmamana para sa lahat ng nabubuhay na nilalang. Ang kanilang pag-iral ay nagpapakita ng pagkakaisa ng organikong mundo. Ang kasaysayan ng genetika ay nagsimula noong 1900, nang, nang nakapag-iisa sa isa't isa, natuklasan at binalangkas nina Correns, Herman at de Vries ang mga batas ng pamana ng mga katangian, nang muling nai-publish ang gawa ni G. Mendel na Mga Eksperimento sa mga hybrid ng halaman. Mula noon, ang genetika ay dumaan sa tatlong mahusay na tinukoy na mga yugto sa pag-unlad nito - ang panahon ng klasikal na genetika (1900-1930), ang panahon ng neoclassicism (1930-1953) at ang panahon ng sintetikong genetika, na nagsimula noong 1953. Sa unang yugto, nabuo ang wika ng genetika, binuo ang mga pamamaraan ng pananaliksik, pinatunayan ang mga pangunahing probisyon, at natuklasan ang mga pangunahing batas. Sa panahon ng neoclassicism, naging posible na makialam sa mekanismo ng pagkakaiba-iba, ang pag-aaral ng gene at chromosome ay higit na binuo, ang teorya ng artipisyal na mutagenesis ay binuo, na nagpapahintulot sa genetika na lumipat mula sa isang teoretikal na disiplina sa isang inilapat. . Ang isang bagong yugto sa pagbuo ng genetika ay naging posible salamat sa pag-decipher ng istraktura ng molekula ng UzolotoyF DNA noong 1953 nina J. Watson at F. Crick. Ang genetika ay lumilipat sa molekular na antas ng pananaliksik. Naging posible na maunawaan ang istraktura ng gene, upang matukoy ang mga materyal na pundasyon at mga mekanismo ng pagmamana at pagkakaiba-iba. Natutunan ng mga genetika na maimpluwensyahan ang mga prosesong ito, idirekta ang mga ito sa tamang direksyon. Mayroong maraming mga pagkakataon upang pagsamahin ang teorya at kasanayan. BATAYANG PAMAMARAAN NG GENETICS. Ang pangunahing paraan ng genetika sa loob ng maraming taon ay ang hybridological na pamamaraan. Ang hybridization ay ang proseso ng pagtawid upang makabuo ng mga hybrid. Ang hybrid ay isang organismo na nakuha sa pamamagitan ng pagtawid sa genetically heterogenous na mga anyo ng magulang. Ang hybridization ay maaaring maging intraspecific, kapag ang mga indibidwal ng parehong species ay tumawid, at malayo, kung ang mga indibidwal mula sa iba't ibang species o genera ay tumawid. Sa pag-aaral ng pamana ng mga katangian, ang mga pamamaraan ng monohybrid, dihybrid, polyhybrid crossing ay ginagamit, na binuo ni G. Mendel sa kanyang mga eksperimento sa mga varieties ng gisantes. Sa monohybrid crossing, ang pagmamana ay isinasagawa ayon sa isang pares ng mga alternatibong katangian, na may dihybrid crossing, ng dalawang pares ng alternatibong katangian, at sa pamamagitan ng polyhybrid crossing, ng 3.4 o higit pang mga pares ng alternatibong katangian. Kapag pinag-aaralan ang mga pattern ng pamana ng mga katangian at mga pattern ng pagkakaiba-iba, ang paraan ng artipisyal na mutagenesis ay malawakang ginagamit, kapag ang isang pagbabago sa genotype ay sanhi sa tulong ng mga mutagens at ang mga resulta ng prosesong ito ay pinag-aralan. Ang paraan ng artipisyal na paggawa ng polyploid ay natagpuan ang malawak na pamamahagi sa genetika, na hindi lamang teoretikal kundi pati na rin ang praktikal na kahalagahan. Ang polyploid ay may mataas na ani at hindi gaanong apektado ng mga peste at sakit. Ang mga biometric na pamamaraan ay malawakang ginagamit sa genetika. Pagkatapos ng lahat, hindi lamang husay, kundi pati na rin ang dami ay minana at binago. Ang mga biometric na pamamaraan ay naging posible upang patunayan ang posisyon ng phenotype at ang pamantayan ng reaksyon. Mula noong 1953, ang mga pamamaraan ng biochemical na pananaliksik ay nakakuha ng espesyal na kahalagahan para sa genetika. Ang genetics ay dumating sa grips sa pag-aaral ng mga materyal na pundasyon ng pagmamana at pagkakaiba-iba - mga gene. Ang mga nucleic acid, lalo na ang DNA, ay naging object ng genetics research. Ang pag-aaral ng kemikal na istraktura ng gene ay naging posible upang masagot ang mga pangunahing tanong na ibinibigay ng genetika. Paano gumagana ang pamana ng katangian? Bilang resulta kung aling mga pagbabago sa mga palatandaan ang nangyayari?Mga batas ng mana na itinatag ni G. Mendel. Dominant at recessive traits, homozygote at heterozygote, phenotype at genotype, allelic traits. Ang amateur botanist ng Gesh na si Johann Gregor Mendel ay nagmamay-ari ng pagtuklas ng mga quantitative pattern na kasama ng pagbuo ng mga hybrid. Sa mga gawa ni G. Mendel (1856-1863), ang mga pundasyon ng mga batas ng pamana ng mga katangian ay ipinahayag. Bilang object ng pananaliksik, pinili ni Mendel ang mga gisantes. Para sa panahon ng pananaliksik para sa mahigpit na self-pollinating na halaman na ito, isang sapat na bilang ng mga varieties na may malinaw na iba't ibang pinag-aralan na mga katangian ay kilala. Ang isang natitirang tagumpay ni G. Mendel ay ang pagbuo ng mga pamamaraan para sa pag-aaral ng mga hybrids. Ipinakilala niya ang konsepto ng monohybrid, dihybrid, polyhybrid crossing. Unang napagtanto ni Mendel na sa pamamagitan lamang ng pagsisimula sa pinakasimpleng kaso - pagmamasid sa pag-uugali sa mga supling ng isang pares ng mga alternatibong katangian - at unti-unting ginagawang kumplikado ang gawain. Maiintindihan mo ang mga pattern ng pagmamana ng mga katangian. Ang pagpaplano ng mga yugto ng pag-aaral, pagpoproseso ng matematika ng mga datos na nakuha, ay nagpapahintulot kay Mendel na makakuha ng mga resulta na naging batayan ng pangunahing pananaliksik sa larangan ng pagmamana. Nagsimula si Mendel sa mga eksperimento sa monohybrid crossing ng mga varieties ng gisantes. Ang pag-aaral ay tumatalakay sa pagmamana ng isang pares lamang ng mga alternatibong katangian (red corolla-AA*white corolla-aa). Batay sa datos na nakuha, ipinakilala ni Mendel ang konsepto ng dominant at recessive na katangian. Tinawag niya ang isang nangingibabaw na katangian na isang katangian na pumasa sa mga hybrid na halaman na ganap na hindi nagbabago o halos hindi nagbabago, at isang recessive na nagiging latent sa panahon ng hybridization. Pagkatapos Mendel sa unang pagkakataon ay pinamamahalaang upang mabilang ang mga frequency ng paglitaw ng mga recessive form sa kabuuang bilang ng mga inapo para sa mga kaso ng mono-, di-, tri-hybrid at mas kumplikadong mga krus. Bilang resulta ng pagsasaliksik ni G. Mendel, ang mga sumusunod na paglalahat ng pangunahing kahalagahan ay napatunayan: 1. Sa monohybrid crossing, ang phenomenon ng dominasyon ay naobserbahan. 2. Bilang resulta ng mga kasunod na crosses ng hybrids, ang mga character ay nahahati sa ratio na 3:1. 3. Ang mga indibidwal ay naglalaman ng alinman sa nangingibabaw, o resessive lamang, o magkahalong hilig. Ang isang zygote na naglalaman ng magkahalong inclinations ay tinatawag na isang heterozygote, at isang organismo na nabuo mula sa isang heterozygote ay tinatawag na heterozygous. Ang isang zygote na naglalaman ng parehong (dominant o recessive) na mga hilig ay tinatawag na homozygote, at ang isang organismo na nabuo mula sa isang homozygote ay tinatawag na homozygous. Lumapit si Mendel sa mga problema ng relasyon sa pagitan ng namamana na mga hilig at ang mga palatandaan ng organismo na tinutukoy ng mga ito. Ang hitsura ng katawan ng inggit mula sa isang kumbinasyon ng mga namamana na hilig. Ang konklusyon na ito ay isinasaalang-alang niya sa gawain ng Mga Eksperimento sa mga hybrid ng halaman. Si Mendel ang unang malinaw na bumalangkas ng konsepto ng isang discrete hereditary inclination, independiyente sa pagpapakita nito mula sa iba pang mga hilig. Ang bawat gamete ay nagdadala ng isang deposito. Ang kabuuan ng namamana na mga hilig ng isang organismo ay naging, sa mungkahi ni Johansen noong 1909, na tinatawag na genotype, at ang hitsura ng organismo, na tinutukoy ng genotype, ay nagsimulang tawaging phenotype. Kalaunan ay tinawag ni Johansen ang namamanang deposito mismo na gene. Sa panahon ng pagpapabunga, ang mga gametes ay nagsasama, na bumubuo ng isang zygote, habang depende sa iba't ibang mga gametes, ang zygote ay makakatanggap ng ilang mga namamana na hilig. Dahil sa muling pagsasama-sama ng mga hilig sa panahon ng pagtawid, nabuo ang mga zygotes na nagdadala ng isang bagong kumbinasyon ng mga hilig, na tumutukoy sa mga pagkakaiba sa pagitan ng mga indibidwal. Ito ang naging batayan ng pangunahing batas ni Mendel, ang batas ng dalas ng gamete. Ang kakanyahan ng batas ay nakasalalay sa sumusunod na probisyon - ang mga gametes ay dalisay, iyon ay, naglalaman sila ng isang namamana na hilig mula sa bawat pares. Ang isang pares ng mga inclinations na nagtatagpo sa gamete ay tinatawag na allele, at ang mga inclinations mismo ay tinatawag na alleles. Nang maglaon, lumitaw ang terminong allelic genes, na tumutukoy sa isang pares ng allelic inclinations. Ang mga gawa ni G. Mendel ay hindi nakatanggap ng anumang pagkilala sa kanilang panahon at nanatiling hindi kilala hanggang sa ikalawang pagtuklas muli ng mga batas ng pagmamana ni K. Correns, K. Germak at G. De Vries noong 1900. Sa parehong taon, bumuo si Correns ng tatlong batas ng pagmamana ng mga katangian, na kalaunan ay tinawag na mga batas ni Mendel bilang parangal sa namumukod-tanging siyentipiko na naglatag ng mga pundasyon ng genetika. Monohybrid crossing. Pagkakapareho ng mga hybrid ng unang henerasyon. Ang batas ng paghahati ng katangian. Mga pundasyon ng cytological ng pagkakapareho ng mga hybrid ng unang henerasyon at paghahati ng mga katangian sa ikalawang henerasyon. Ang monohybrid crossbreeding ay isang paraan ng pananaliksik kung saan pinag-aaralan ang isang pares ng mga alternatibong katangian. Para sa mga eksperimento sa monohybrid crossing, pumili si Mendel ng 22 na uri ng gisantes na may malinaw na alternatibong pagkakaiba sa pitong katangian: bilog o angular na buto, dilaw o berdeng cotyledon, kulay abo o puting balat ng buto, makinis o kulubot na buto, dilaw o berde, axillary o apikal na mga bulaklak. , matataas o dwarf ang mga halaman. Para sa isang bilang ng mga taon, si Mendel, sa pamamagitan ng self-pollination, napiling materyal para sa pagtawid, kung saan ang mga magulang ay kinakatawan ng mga purong linya, iyon ay, sila ay nasa isang homozygous na estado. Ipinakita ng pagtawid na ang mga hybrid ay nagpapakita lamang ng isang katangian.

Bagaman ang kasaysayan ng genetika ay nagsimula noong ika-19 na siglo, kahit na ang mga sinaunang tao ay napansin na ang mga hayop at halaman ay nagpapasa ng kanilang mga katangian sa ilang henerasyon. Sa madaling salita, malinaw na ang pagmamana ay umiiral sa kalikasan. Sa kasong ito, maaaring magbago ang mga indibidwal na palatandaan. Iyon ay, bilang karagdagan sa pagmamana, mayroong pagkakaiba-iba sa kalikasan. Ang pagmamana at pagkakaiba-iba ay kabilang sa mga pangunahing katangian ng bagay na may buhay. Sa mahabang panahon (hanggang sa ika-19-20 siglo), ang tunay na dahilan ng kanilang pag-iral ay nakatago sa tao. Nagbunga ito ng ilang hypotheses na maaaring hatiin sa dalawang uri: direktang mana at hindi direktang mana.

Mga tagasunod direktang mana(Hippocrates, Lamarck, Darwin, atbp.) ay ipinapalagay na ang impormasyon mula sa bawat organ at bawat bahagi ng katawan ng magulang na organismo ay ipinapadala sa anak na organismo sa pamamagitan ng ilang mga sangkap (gemmules ayon kay Darwin) na kinokolekta sa mga produktong reproduktibo. Ayon kay Lamarck, ang pinsala o malakas na pag-unlad ng isang organ ay direktang maipapasa sa susunod na henerasyon. Hypotheses di-tuwirang pamana(Aristotle noong ika-4 na siglo BC, Weismann noong ika-19 na siglo) ay nagtalo na ang mga produkto ng reproduktibo ay nabuo sa katawan nang hiwalay at "hindi alam" ang tungkol sa mga pagbabago sa mga organo ng katawan.

Sa anumang kaso, ang parehong mga hypotheses ay naghahanap ng isang "substrate" ng pagmamana at pagkakaiba-iba.

Ang kasaysayan ng genetika bilang isang agham ay nagsimula sa gawain ni Gregor Mendel (1822-1884), na noong 60s ay nagsagawa ng sistematiko at maraming mga eksperimento sa mga gisantes, nagtatag ng isang bilang ng mga pattern ng pagmamana, at ang unang nagmungkahi ng organisasyon ng namamana. materyal. Ang tamang pagpili ng bagay ng pag-aaral, ang mga katangian sa ilalim ng pag-aaral, pati na rin ang pang-agham na swerte ay nagpapahintulot sa kanya na bumalangkas ng tatlong batas:

Napagtanto ni Mendel na ang namamana na materyal ay discrete, na kinakatawan ng mga indibidwal na hilig na ipinadala sa mga supling. Bilang karagdagan, ang bawat deposito ay may pananagutan para sa pagbuo ng isang tiyak na tampok ng organismo. Ang tanda ay ibinibigay ng isang pares ng mga hilig na kasama ng mga selulang mikrobyo mula sa parehong mga magulang.

Noong panahong iyon, hindi gaanong binibigyang importansya ang siyentipikong pagtuklas ni Mendel. Ang mga batas nito ay muling natuklasan sa simula ng ika-20 siglo ng ilang mga siyentipiko sa iba't ibang halaman at hayop.

Noong 1980s, inilarawan ang mitosis at meiosis, kung saan ang mga chromosome ay regular na ipinamamahagi sa pagitan ng mga cell ng anak na babae. Sa simula ng ika-20 siglo, sina T. Boveri at W. Setton ay dumating sa konklusyon na ang pagpapatuloy ng mga katangian sa isang bilang ng mga henerasyon ng mga organismo ay tinutukoy ng pagpapatuloy ng kanilang mga chromosome. Iyon ay, sa panahong ito, naunawaan ng siyentipikong mundo kung anong mga istruktura ang "substrate" ng pagmamana.

Natuklasan si W. Batson batas ng kadalisayan ng gamete, at ang agham ng pagmamana at pagkakaiba-iba sa unang pagkakataon sa kasaysayan ay pinangalanan niya genetika. Ipinakilala ni V. Johansen sa agham ang mga konsepto (1909), genotype at phenotype. Noong panahong iyon, napagtanto na iyon ng mga siyentipiko ang isang gene ay isang elementarya na namamana na kadahilanan. Ngunit ang kemikal na katangian nito ay hindi pa alam.

Noong 1906 ito ay binuksan hindi pangkaraniwang bagay ng gene linkage, kasama ang pamana ng mga katangiang nauugnay sa kasarian. Ang konsepto ng genotype ay nagbigay-diin na ang mga gene ng isang organismo ay hindi lamang isang hanay ng mga independiyenteng yunit ng pagmamana, sila ay bumubuo ng isang sistema kung saan ang ilang mga dependency ay sinusunod.

Kaayon ng pag-aaral ng pagmamana, natuklasan ang mga batas ng pagkakaiba-iba. Noong 1901, inilatag ni de Vries ang mga pundasyon para sa doktrina ng mutational variability na nauugnay sa paglitaw ng mga pagbabago sa mga chromosome, na humahantong sa mga pagbabago sa mga katangian. Pagkaraan ng ilang sandali, natuklasan na madalas itong nangyayari kapag nalantad sa radiation, ilang mga kemikal, atbp. Kaya, napatunayan na ang mga chromosome ay hindi lamang isang "substrate" ng pagmamana, kundi pati na rin ang pagkakaiba-iba.

Noong 1910, higit sa lahat ay ginagawang pangkalahatan ang mga naunang pagtuklas, binuo ang grupo ni T. Morgan teorya ng chromosome:

Ang mga gene ay matatagpuan sa mga chromosome at nakaayos nang linear doon.

Ang bawat chromosome ay may homologous.

Mula sa bawat magulang, ang mga supling ay tumatanggap ng isa sa bawat homologous chromosome.

Ang mga homologous chromosome ay naglalaman ng parehong hanay ng mga gene, ngunit ang mga alleles ng mga gene ay maaaring magkaiba.

Ang mga gene sa parehong chromosome ay minana nang magkasama() napapailalim sa kanilang kalapitan.

Sa iba pang mga bagay, sa simula ng ika-20 siglo, natuklasan ang extrachromosomal, o cytoplasmic, heredity na nauugnay sa mitochondria at chloroplast.

Ang pagsusuri sa kemikal ng mga chromosome ay nagpakita na ang mga ito ay binubuo ng mga protina at nucleic acid. Sa unang kalahati ng ika-20 siglo, maraming mga siyentipiko ang hilig na maniwala na ang mga protina ay mga tagapagdala ng pagmamana at pagkakaiba-iba.

Noong 1940s, isang paglukso ang naganap sa kasaysayan ng genetika. Ang pananaliksik ay lumilipat sa antas ng molekular.

Noong 1944, natuklasan na ang naturang sangkap ng cell ay responsable para sa mga namamana na katangian. Kinikilala ang DNA bilang carrier ng genetic information. Maya-maya pa ay sinabi na isang gene code para sa isang polypeptide.

Noong 1953, natukoy nina D. Watson at F. Crick ang istruktura ng DNA. Ito pala ito double helix na binubuo ng mga nucleotide. Lumikha sila ng isang spatial na modelo ng molekula ng DNA.

Ang mga sumusunod na katangian ay natuklasan nang maglaon (60s):

Ang bawat amino acid ng isang polypeptide ay naka-encode ng isang triplet.(ang tatlong nitrogenous base sa DNA).

Ang bawat amino acid ay naka-encode ng isang triplet o higit pa.

Ang mga triplet ay hindi nagsasapawan.

Ang pagbabasa ay nagsisimula sa panimulang triplet.

Walang "punctuation marks" sa DNA.

Noong dekada 70, isa pang qualitative leap ang naganap sa kasaysayan ng genetika - ang pag-unlad genetic engineering. Nagsisimula ang mga siyentipiko synthesize ang mga gene, baguhin ang mga genome. Sa oras na ito, aktibong nag-aral mga mekanismong molekular na pinagbabatayan ng iba't ibang prosesong pisyolohikal.

Noong dekada 90 genome ay sequenced(Ang pagkakasunud-sunod ng mga nucleotide sa DNA ay natukoy) ng maraming mga organismo. Noong 2003, natapos ang proyekto ng human genome sequencing. Meron sa kasalukuyan genomic database. Ginagawa nitong posible na komprehensibong pag-aralan ang mga katangian ng physiological, mga sakit ng mga tao at iba pang mga organismo, pati na rin matukoy ang kaugnayan sa pagitan ng mga species. Pinahintulutan ng huli ang mga sistematiko ng mga buhay na organismo na maabot ang isang bagong antas.

Genetics

Ang hanay ng mga alleles para sa isang partikular na organismo ay tinatawag na ito, at ang nakikitang katangian o katangian ng organismo ay tinatawag na ito. Kapag ang isang partikular na organismo ay sinasabing heterozygous para sa isang gene, kadalasan ang isang allele ay ipinahiwatig bilang nangingibabaw (dominant), dahil ang mga katangian nito ay nangingibabaw sa phenotype ng organismo, habang ang ibang mga alleles ay tinatawag na recessive, dahil ang kanilang mga katangian ay maaaring wala at hindi. sinusunod. Ang ilang mga alleles ay walang kumpletong pangingibabaw, ngunit sa halip ay may hindi kumpletong pangingibabaw ng isang intermediate phenotype, o tinatawag na. Ang parehong mga katangian ay nangingibabaw sa parehong oras, at ang parehong mga katangian ay naroroon sa phenotype.

Kapag ang isang pares ng mga organismo ay dumarami nang sekswal, ang kanilang mga supling ay random na namamana ng isa sa dalawang alleles mula sa bawat magulang.Ang pagmamasid sa discrete inheritance at allele segregation ay karaniwang kilala bilang , o batas ng paghihiwalay (ang batas ng pagkakapareho ng mga hybrid ng unang henerasyon).

Pakikipag-ugnayan ng ilang mga gene

Ang taas ng tao ay isang kumplikadong genetic na katangian. Ang mga resulta ng isang pag-aaral na nakuha ni Francis Galton noong 1889 ay nagpapakita ng kaugnayan sa pagitan ng taas ng mga supling at ang karaniwang taas ng kanilang mga magulang.Gayunpaman, ang ugnayan ay hindi ganap at may mga makabuluhang paglihis mula sa pagkakaiba-iba ng genetic sa paglaki ng mga supling, na nagpapahiwatig na ang kapaligiran ay isa ring mahalagang kadahilanan sa katangiang ito.

Ang mga organismo ay may libu-libong mga gene, at sa panahon ng sekswal na pagpaparami, ang assortment ng mga gene na ito ay halos independyente, iyon ay, ang kanilang pamana ay nangyayari nang sapalaran nang walang koneksyon sa pagitan nila. Nangangahulugan ito na ang pamana ng mga alleles para sa dilaw o berdeng mga gisantes ay walang kinalaman sa pamana ng mga alleles para sa puti o lila na mga bulaklak. Ang phenomenon na ito, na kilala bilang "Batas ng Independent Succession" (ang batas ng paghahati ng mga katangian), ay nangangahulugan na ang mga alleles ng iba't ibang mga gene ay pinaghalo sa pagitan ng mga magulang upang bumuo ng mga supling na may iba't ibang kumbinasyon. Ang ilang mga gene ay hindi maaaring magmana nang hiwalay, dahil ang mga ito ay nakalaan para sa isang tiyak na genetic na relasyon, na tinalakay sa ibang pagkakataon sa artikulo.

Kadalasan ang iba't ibang mga gene ay maaaring makipag-ugnayan sa paraang makakaapekto ang mga ito sa parehong katangian. Halimbawa, sa spring umbilicus (Omphalodes verna) mayroong isang gene mula sa mga alleles na tumutukoy sa kulay ng bulaklak: asul o lila.Gayunpaman, isa pang gene ang kumokontrol kung ang bulaklak ay may kulay o puti. Kapag ang isang halaman ay may dalawang kopya ng puting allele, ang mga bulaklak nito ay puti, hindi alintana kung ang unang gene ay may asul o lila na allele. Ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga gene ay tinatawag na - ang aktibidad ng isang gene ay naiimpluwensyahan ng mga pagkakaiba-iba sa ibang mga gene.

Maraming mga katangian ang hindi magkakahiwalay na mga katangian (tulad ng lila o puting bulaklak), ngunit sa halip ay tuluy-tuloy na mga katangian (tulad ng taas ng tao at kulay ng balat).Ang hanay ng mga katangiang ito ay bunga ng pagkakaroon ng maraming mga gene. Ang impluwensya ng mga gene na ito ay isang link sa pagitan ng iba't ibang antas ng impluwensya sa kapaligiran sa mga organismo. ay ang antas kung saan ang mga gene ng isang organismo ay nag-aambag sa isang hanay ng mga katangian. Ang pagsukat ng pagmamana ng mga katangian ay kamag-anak - sa isang kapaligiran na madalas na nagbabago, ito ay may mas malaking impluwensya sa pangkalahatang pagbabago ng mga katangiang katangian. Halimbawa, sa Estados Unidos, ang taas ng tao ay isang kumplikadong katangian na may 89% na posibilidad na mamana. Gayunpaman, sa Nigeria, kung saan ang mga tao ay may malaking pagkakaiba sa pag-access sa mabuting nutrisyon at pangangalagang pangkalusugan, ang posibilidad na magmana ng gayong katangian bilang paglaki ay 62% lamang.

Pag-playback

Kapag nahati ang mga cell, ang kanilang buong genome ay kinokopya, at ang bawat cell ng anak na babae ay nagmamana ng isang kumpletong hanay ng mga gene. Ang prosesong ito ay tinatawag na pinakasimpleng anyo ng pagpaparami at ang batayan para sa vegetative (asexual) na pagpaparami. Ang vegetative reproduction ay maaari ding mangyari sa mga multicellular organism, na gumagawa ng mga supling na nagmamana ng genome mula sa parehong ama. Ang mga supling na genetically identical sa kanilang mga magulang ay tinatawag na clone.

Ang mga eukaryotic na organismo ay kadalasang gumagamit ng sekswal na pagpaparami upang makabuo ng mga supling na may halo-halong genetic na materyal na minana mula sa dalawang magkaibang ama. Ang proseso ng sekswal na pagpaparami ay nag-iiba-iba (halili) depende sa uri, na naglalaman ng isang kopya ng genome ( at isang dobleng kopya (). Ang mga haploid cell ay nabuo bilang isang resulta ng at pinagsama sa isa pang haploid cell genetic material upang lumikha ng isang diploid cell na may magkapares na mga chromosome (halimbawa, fusion (haploid cell) at (haploid cell)) ang nagiging sanhi ng pagbuo. Ang mga diploid cell ay nahahati sa pamamagitan ng paghahati sa mga haploid cell, nang hindi nagpaparami ng kanilang DNA, upang lumikha ng mga daughter cell na random na nagmamana ng isa sa bawat pares ng mga chromosome. Karamihan sa mga hayop at maraming halaman ay mga diploid na organismo sa halos buong buhay niya, na may haploid na anyo, na katangian ng isang cell lamang - .

Kahit na hindi nila ginagamit ang haploid/diploid na mode ng sekswal na pagpaparami, ang bakterya ay may maraming paraan ng pagkuha ng bagong genetic na impormasyon (i.e. para sa pagkakaiba-iba). Ang ilang bakterya ay maaaring dumaan sa pamamagitan ng pagpasa sa isang maliit na pabilog na piraso ng DNA sa isa pang bacterium. Ang bakterya ay maaari ring kumuha ng mga dayuhang fragment ng DNA mula sa kapaligiran at isama ang mga ito sa kanilang genome, isang phenomenon na kilala bilang pagbabagong-anyo. Ang prosesong ito ay tinatawag ding - ang paglipat ng mga fragment ng genetic na impormasyon sa pagitan ng mga organismo na hindi nauugnay sa isa't isa.