Тема: Генетический аппарат клетки
Практическое занятие 2
Генетика как наука. Закономерности наследственности,
Установленные Г.Менделем
План занятия
Вступление
1. Генетика - одна из современных биологических наук
1.1. Предмет изучения генетики
1.2. Из истории становления и развития генетики
1.3. Методы исследования в генетике. Мендель – основоположник гибридологического метода исследования
1.4. Понятийный аппарат, генетическая символика
1.5. Закономерности наследственности, установленные Г.Менделем
1.6. Цитологические основы наследственности
2. Решение генетических задач
Место генетики среди других биологических наук (введение, 1.1.)
Генетика – одна из современных биологических наук
Предмет изучения генетики
«genus» - род; «genesis» - происхождение
У.Бэтсон (1906) – «генетика» (от греч.genetikos - относящийся к рождению, происхождению).
Генетика изучает основные закономерности наследственности и изменчивости (дать определения понятиям, перечислить основные закономерности).
Из истории становления и развития генетики
1 этап – донаучный (первые представления о передаче наследственных свойств)
Гиппократ (Vв до н.э.) - прямое наследование;
Аристотель (IV до н.э.) – непрямое наследование;
И.Г.Кельрейтер (1761-1766)- работа с межвидовыми гибридами. Считал, что потомки наследуют промежуточные (средние) признаки между отцом и матерью. Он считал, что признаки родителей как бы сливаются в потомстве.
Ч.Дарвин (1868) – гипотеза пангенезиса: каждая клетка выделяет в кровь геммулы, которые являются источником развития половых клеток. Высказывал предположение о материальности наследственности, её дискретности («кошмар Дженкина»).
2 этап - открытие Г.Менделя (1865) и переоткрытие законов наследственности (1900)
Г.Мендель «Опыты над растительными гибридами» (публикация в «Трудах общества естествоиспытателей», г.Брно, 1865);
Переоткрытие законов Менделя (1900):
Гуго де Фриз (1848-1953) (Голландия) - на маке, дурмане, ослиннике;
Карл Корренс (1864-1933) (Германия) - на кукурузе;
Эрих Чермак (1871-1962) (Австрия) - на горохе
3 этап – установление материальных основ наследственности
Иогансен (1903) – ген – единица наследственности;
Томас Морган (1910-1925) – хромосомная теория наследственности;
Т.Морган (1911) – закон сцепленного наследования признаков;
Н.И.Вавилов (1922) – закон гомологических рядов в наследственной изменчивости;
Г.Надсон, Г.С.Филиппов (1925), Г.Мёллер (1927) – влияние рентгеновских лучей;
А.С.Серебровский, Н.П.Дубинин (начало 30-х годов) – доказательства делимости гена.
4 этап – изучение генетических основ эволюционного процесса
Закон Харди-Вайнберга (1908);
С.С.Четвериков (1926) «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики»;
Генетика в СССР:
1 этап – 20 – 40-е годы (работы Н.Кольцова, А.Серебровского, Н.Дубинина, Г. Карпеченко и др.);
2 этап – разгром советской генетики, «лысенковщина» (сессия ВАСХНИЛ, 31.07-07.08.48 г.) – 1948-1964 г.г.;
3 этап – реабилитация биологов-генетиков, возобновление официальных генетических исследований (с 1964 г.).
5 этап – изучение молекулярных основ наследственности (с 1953 года по настоящее время).
В настоящее время современная генетика:
Дифференцированная наука –
цитогенетика (генетика соматических клеток; генетика хромосом и др.);
генетика растений, животных, микроорганизмов;
генетика человека (генетика пола; онтогенетика; фармакологическая генетика; демографическая генетика; евгеника; физиологическая генетика; палеонтологическая и др.);
молекулярная генетика и др.
В то же время генетика интегрируется с другими естественными науками: биохимией, биофизикой, вариационной статистикой, математическим моделированием и др.
Методы исследования в генетике
И.Г.Мендель – основатель генетики, т.к. именно он первым предложил гибридологический метод исследования. Объект исследования (горох) был выбран случайно, но именно он оказался удачным, т.к.:
легко выращивается;
размножается несколько раз в год;
сорта хорошо различимы;
в природе - растение самоопыляемое, но в эксперименте это легко преодолеть.
Мендель ставил свои опыты в монастырском садике с 1856 по 1863 год, за это время он проанализировал 22 сорта гороха. В своей работе Г.Мендель придерживался следующих правил:
ü скрещивал растения различных сортов (чистые линии)
ü использовал несколько родительских пар
ü наблюдал не за всей совокупностью признаков, а только за одной парой
ü проводил количественную обработку полученных результатов.
Гибридологический метод исследования Г.Менделя – это скрещивание различающихся по определённым признакам родительских форм, выявление изучаемых признаков в ряду поколений с использованием точного количественного учета (это позволило ему установить определенные количественные закономерности в наследственности).