Генетика как наука 1. История развития генетики 2. Методы и задачи генетики Лекция к.б.н. Тазабаевой К.А.

1. История развития генетики Попытки понять природу передачи признаков по наследству от родите- лей детям предпринимались еще в древности.

Первый этап ознаменовался открытием Г. Менделем (1865) дискретности (делимости) наследственных факторов и разработкой гибридологического метода, изучения наследственности, т. е. правил скрещивания организмов и учета признаков у их потомства.

Значение открытий Г. Менделя оценили после того, как его законы были вновь переоткрыты в 1900 г. тремя био- логами независимо друг от друга: де Фризом в Голлан- дии, К. Корренсом в Германии и Э. Чермаком в Австрии. Х. де Фриз К.КорренсЭ. Чермак

Важное значение имели работы датского ботаника В. Иоганнсена, который изучал закономерности наследования на чистых линиях фасоли. Он сформулировал также понятия «популяция», «ген», дал определения понятий «генотип» и «фенотип»

Второй этап характеризуется переходом к изучению явлений наследственности на клеточном уровне (цитогенетика). Т. Бовери ( ), У. Сэттон и Э. Вильсон ( ) установили взаимосвязь между менделевскими законами наследования и распределением хромосом в процессе клеточного деления (митоз) и созревания половых клеток (мейоз). Т. Бовери У. Сэттон Э. Вильсон

Решающее значение в обосновании хромосомной теории имели исследования, проведенные на мушках дрозофилах американским генетиком Т. Г. Морганом

Третий этап в развитии генетики отражает достижения молекулярной биологии. Начат с 1953 г., когда было открыто строение ДНК. В 1953 г. Ф. Крик и Дж. Уотсон, опираясь на результаты опытов генетиков и биохимиков и на данные рентгеноструктурного анализа, создали структурную модель ДНК в форме двойной спирали.

Гибридологический метод анализа. Это классический метод. Его разработал еще Мендель. Суть его заключается в скрещивании организмов, которые отличаются друг от друга по одному или нескольким признакам. Затем изучается проявление именно этих признаков у потомков, не беря во внимание другие признаки.

Наследственность человека изучает антропогенетика. В отличие от других живых организмов наследственность человека очень трудно поддается изучению, т.к.: Продолжительность жизни исследователя и объекта изучения практически одинакова перед глазами ученого в лучшем случае проходит 3-4 поколения людей – прадеды-деды-дети-внуки (дрозофила откладывает яйца – через 10 дней вылупляются мышата); Относительно поздно наступающая половозрелость (дрозофила через сутки после вылупления половозрела); Сравнительно малое число потомков (мушка – 200 яиц); Большое число хромосом (46) (у дрозофилы – 8). Однако, несмотря на это, антропогенетика имеет свои методы исследования.

Генеалогический метод – составление родословных схем. Метод этот применим, когда известны, хотя бы некоторые родственники пациента. Благодаря этому методу были установлены закономерности наследования многих признаков человека (цвет волос, глаз, форма носа и т.д.) и заболеваний.

Близнецовый метод позволяет определить роль среды и генов на проявление признаков. Близнецы однояйцовыедвуяйцовые

Цитогенетический метод – изучение количества и формы хромосом под микроскопом. Синдром Дауна Кариограмма

Амниотический метод (амниоцентез). Исследуются клетки амниотической жидкости (клетки плода) – кариограмму, если есть серьезные отклонения в количестве и структуре хромосом – прерывают беременность.

Биохимический метод позволяет определить наследственные заболевания, связанные с нарушением обмена веществ. Например, нарушение обмена фенилаланина (резкое повышение в крови) приводит к умственной отсталости, снижению количества пигмента меланина. Определяют экспресс-методом: на смоченную мочой ребенка пеленку капают 5 капель 10 % FeCI 3 – при заболевании наблюдается быстро проходящее потемнение.

Задачи генетики: Генетика является научной основой для селекции выведение новых сортов растений и пород животных, которые имели бы более высокую продуктивность, устойчивость к неблагоприятным факторам. В с/х перед генетикой ставится сложная задача – с помощью генетических методов вывести новые формы насекомых, которые эффективно уничтожали бы вредителей с/х растений – биологические методы. Предупреждение наследственных заболеваний и поиски борьбы с ними. Использование генетики в биотехнологии (генетическая инженерия).