Курс «ГЕНЕТИКА» ведут: ЛЕКЦИИ – профессор, кандидат биологических наук Кривенко Алла Александровна Лабораторно-практические занятия – доцент кандидат с.-х. наук Есаулко Наталия Александровна Рекомендуемая литература: 1.Жученко А.А. и др. Генетика. М.: Колос, 2003 (200 4) 2.Гуляев Г.В. Генетика. М.: Колос, Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции. М.: Высшая школа, 1989

Тема лекции: ГЕНЕТИКА И ЕЁ МЕСТО В СИСТЕМЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК

ПЛАН ЛЕКЦИИ: 1. ПРЕДМЕТ ГЕНЕТИКИ И ЕЕ ЗАДАЧИ 2. МЕТОДЫ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ 3. ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ГЕНЕТИКИ 4. ГЕНЕТИКА И СОВРЕМЕННОЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ

Вопрос 1: ПРЕДМЕТ ГЕНЕТИКИ И ЕЕ ЗАДАЧИ ГЕНЕТИКА – наука о наследственности и изменчивости живых организмов НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ – свойство живых организмов проявлять материальную и функциональную преемственность поколений ИЗМЕНЧИВОСТЬ – свойство живых организмов материального и функционального отличаться от своих родителей

РАЗМЕРЫ ИЗМЕНЧИВОСТИ НЕОБОЗРИМО ВЕЛИКИ СИСТЕМАТИКИ НАСЧИТЫВАЮТ: 286 ТЫСЯЧ ВИДОВ РАСТЕНИЙ, 100 ТЫСЯЧ ВИДОВ ГРИБОВ, 1,5 МЛН. ВИДОВ НАСЕКОМЫХ Каждый вид характеризуется специфическими отличительными признаками, воспроизводящимися из поколения в поколение, что демонстрирует наследственность

Термин «ГЕНЕТИКА» ввел английский ученый У.БЕТСОН в 1906 г. GENETICOS - по-древнегречески значит «относящийся к происхождению»

ЗАДАЧИ ГЕНЕТИКИ: изучить законы наследственности и изменчивости на всех уровнях организации живых организмов - м о л е к у л я р н о м - к л е т о ч н о м - о р г а н и з м е н н о м - п о п у л я ц и о н н о м

ОБЪЕКТОМ ГЕНЕТИКИ являются живые организмы, находящиеся на всех уровнях эволюционного развития: - неклеточные формы (в и р у с ы, плазмиды) - м и к р о о р г а н и з м ы - р а с т е н и я - ж и в о т н ы е - ч е л о в е к

Вопрос 2: МЕТОДЫ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ 1.ГИБРИДОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЛИ ГИБРИДОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ Заключается в гибридизации специально подобранных родительских пар и последующем учете расщеплений у полученных гибридов. Устанавливает генотип особи по фенотипу потомков. В законченном виде был разработан Г.-И.Менделем

2. ЦИТОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД Роль клетки и ее структур в передаче наследственности, т.е. в обеспечении м а т е р и а л ь н о й и ф у н к ц и о н а л ь н о й п р е е м с т в е н н о с т и между поколениями Цитогенетика – исследование строения хромосом вместе с гибридологическим анализом

3. ОНТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ МЕТОД Развитие признаков и свойств в процессе онтогенеза – индивидуального развития организма 4. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ Количественный учет при анализе результатов расщепления и построения гипотезы наследования. Впервые введен Г.-И.Менделем. Основывается на методе вариационной статистики.

МЕТОДЫ ВСЕХ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК: химии, биохимии, иммунологии (изучение белков и нуклеиновых кислот); физики (оптический, седиментационный, меченых атомов), математики (моделирование процессов), медицины, зоологии, ботаники, микробиологии и др. Исследования проводят в системах: in vivo, in vitro

Вопрос 3: ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ГЕНЕТИКИ -Доменделевский период V век до н.э. Гиппократ – умозрительная гипотеза «прямого наследования» (передаются признаки) -IV век до н.э. Аристотель – умозрительная гипотеза «непрямого наследования» (передаются наследственные задатки)

г.г. возникновение клеточной теории – Т.Шванн, М.Шлейден Опыты по гибридизации И.Г.Кельрейтера ( ) Т.Э.Найт ( ) – гибридизация гороха. Установил единообразие гибридов первого поколения и расщепление во втором. О.Сажрэ ( ) – комбинирование родительских признаков при гибридизации. Результаты исследований не были количественно проанализированы

1 ЭТАП – от открытия (1865) до переоткрытия законов Менделя (1900) Г.-И.Мендель впервые сформировал и применил принципы гибридологического анализа для проверки конкретной гипотезы – гипотезы о передаче дискретных наследственных факторов. С 1870 по 1887 годы сформировалась клеточная теория. Были открыты хромосомы, описаны митоз, мейоз, оплодотворение, установлено постоянство хромосомных наборов.

2 ЭТАП – КЛАССИЧЕСКАЯ ГЕНЕТИКА ( ) В 1900 году вновь были открыты независимо друг от друга закономерности наследования, установленные Г.-И.Менделем. ГУГО ДЕ ФРИЗ (ГОЛЛАНДИЯ) КАРЛ КОРРЕНС (ГЕРМАНИЯ) ЭРИХ ЧЕРМАК (АВСТРИЯ) 1900 г. ДАТА РОЖДЕНИЯ ГЕНЕТИКИ

Период «классической генетики» связан с установлением материальных основ наследственности. В 1910 г. американский генетик Т.-Х.Морган начал исследования с плодовой мушкой дрозофилой. В работах школы Моргана понятие наследственного фактора – гена, получило материальное воплощение (участок хромосомы) Г е н с т а н о в и т с я ц е н т р а л ь н о й п р о б л е м о й г е н е т и к и.

ПЕРВЫМ НАЧАЛ ЧИТАТЬ КУРС ГЕНЕТИКИ В РОССИИ ЮРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ ФИЛИПЧЕНКО В 1913 г. В САНКТ- ПЕТЕРБУРГСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ В 1919 г. В ПЕТРОГРАДСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ ОН СОЗДАЛ ПЕРВУЮ КАФЕДРУ ГЕНЕТИКИ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ЗООЛОГИИ И ПЕРВУЮ ЛАБОРАТОРИЮ ГЕНЕТИКИ, ПРЕОБРАЗОВАННУЮ В 1933 г. В ИНСТИТУТ ГЕНЕТИКИ АН СССР

3 ЭТАП (С 1953 г.) – СОВРЕМЕННАЯ ГЕНЕТИКА Анализ материальных основ наследственности перешел на молекулярный уровень. Были привлечены новейшие методы и принципы исследований химии, физики, математики, кибернетики. Объектом исследований становятся бактерии и вирусы г. ДЖ.УОТСОН И Ф.КРИК СОЗДАЛИ МОДЕЛЬ СТРОЕНИЯ ДНК. Молекулярные принципы исследований проникают во все области учения о наследственности.

Вопрос 4: ГЕНЕТИКА И СОВРЕМЕННОЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ Начиная с ХХ века г е н е т и к а является наиболее быстро развивающейся ведущей биологической наукой. Генетические закономерности установлены на уровне ДНК (универсальный носитель наследственности) и клетки (универсальная структурная единица), поэтому они универсальны для всех живых организмов. Генетика является методологической основой для всех биологических наук, в т.ч. для медицины, селекции, эволюционной теории, экологии.

На XVIII Международном генетическом конгрессе (август 1998 г., Пекин –КНР) было установлено, что в XXI веке генетика будет играть определяющую роль во всех сферах жизни человека.