Генетика

Генетика , изучение наследственности в целом и генов в частности. Генетика является одним из центральных столпов биологии и пересекается со многими другими областями, такими как сельское хозяйство, медицина и биотехнология .

С самого начала цивилизации человечество осознавало влияние наследственности и применяло ее принципы для улучшения сельскохозяйственных культур и домашних животных. Например, вавилонская табличка, возраст которой превышает 6000 лет, показывает родословную лошадей и указывает возможные унаследованные характеристики. Другие старые рисунки показывают , перекрестное опыление из финиковых дерев. Однако большинство механизмов наследственности оставались загадкой до 19 века, когда зародилась генетика как систематическая наука .

Генетика возникла из идентификации генов, фундаментальных единиц, ответственных за наследственность. Генетику можно определить как изучениегены на всех уровнях, включая способы, которыми они действуют вклетки и пути их передачи от родителей к потомству. Современная генетика фокусируется на химическом веществе, из которого состоят гены, называемом дезоксирибонуклеиновой кислотой или ДНК , и на способах его воздействия на химические реакции, которые составляют жизненные процессы внутри клетки. Действие гена зависит от взаимодействия с окружающей средой . Зеленыйнапример, растения имеют гены, содержащие информацию, необходимую для синтеза фотосинтетического пигмента.хлорофилл, который придает им зеленый цвет. Хлорофилл синтезируется в среде, содержащей свет, потому что ген хлорофилла экспрессируется только при взаимодействии со светом. Если растение помещено в темную среду, синтез хлорофилла прекращается, потому что ген больше не экспрессируется.

Генетика как научная дисциплина возникла в результате работГрегор Мендель в середине 19 века. Мендель подозревал, что черты наследуются как отдельные единицы, и, хотя в то время он ничего не знал о физической или химической природе генов, его единицы стали основой для развития современного понимания наследственности. Все современные исследования в области генетики восходят к открытию Менделем законов, регулирующих наследование признаков. Слово генетика было введено в 1905 году английским биологом.Уильям Бейтсон , который был одним из первооткрывателей работ Менделя и стал поборником принципов Менделя наследования.

Работа Мендель

До Грегора Менделя теории наследственного механизма основывались в основном на логике и предположениях, а не на экспериментах. В своем монастырском саду Мендель провел большое количествоопыты перекрестного опыления между вариантами гороха посевного , полученного им как чистопородные линии. Он скрестил горох с желтыми семенами с зелеными и заметил, что все семена потомства (первое поколение, F 1 ) были желтыми. Когда особи F 1 были самоопылены или скрещены между собой, их потомство (F 2 ) показало соотношение 3: 1 (3/4 желтого и 1/4 зеленого). Он пришел к выводу, что, поскольку поколение F 2 содержало несколько зеленых особей, детерминанты зеленого цвета должны были присутствовать в F 1.поколения, хотя они не были выражены, потому что желтый преобладает над зеленым. Из точного математического соотношения 3: 1 (которого он нашел несколько других примеров) он сделал вывод не только о существовании дискретных наследственных единиц (генов), но также о том, что единицы присутствовали в растении гороха парами и что пары разделились во время образование гамет . Следовательно, две исходные линии растений гороха были предложены как Y (желтый) и y (зеленый). Гаметы от них были Y и y , таким образом давая поколение F y, которые были желтого цвета из-за доминированияиз Y . В поколении F 1 половина гамет составляла Y, а другая половина – y , в результате чего поколение F 2 получалось из случайного спаривания 1/4 y , 1/2 Y и 1/4 y , что объясняет 3 : 1 соотношение. Формы генов окраски гороха Y и y называютсяаллели .

Мендель также проанализировал чистые линии, которые различались парами символов, такими как цвет семян (желтый или зеленый) и форма семян (круглые или морщинистые). В результате скрещивания желтых круглых семян с зелеными морщинистыми семенами получилось поколение F 1, которое было полностью желтым и круглым, демонстрируя преобладание желтых и круглых черт. Однако поколение F 2, полученное путем самоопыления растений F 1, показало соотношение 9: 3: 3: 1 (9/16 желтых круглых, 3/16 желтых морщинистых, 3/16 зеленых круглых и 1/16 зеленых). морщинистый; обратите внимание, что соотношение 9: 3: 3: 1 – это просто два соотношения 3: 1 вместе взятые). Из этого и других подобных результатов он вывел независимый набор отдельных пар генов при образовании гамет.

Успех Менделя можно отчасти объяснить его классическим экспериментальным подходом. Он хорошо выбрал свой экспериментальный организм и провел множество контролируемых экспериментов для сбора данных. На основе своих результатов он разработал блестящие объяснительные гипотезы и продолжил экспериментальную проверку этих гипотез. Методология Менделя создала прототип генетики, который до сих пор используется для открытия генов и понимания генетических свойств наследования.

Как идея гена стала реальностью

Гены Менделя были лишь гипотетическими сущностями, факторами, о существовании которых можно было предположить, чтобы объяснить его результаты. В 20-м веке произошли огромные успехи в развитии понимания природы генов и того, как они функционируют. Публикации Менделя не упоминались в исследовательской литературе до 1900 года, когда к тем же выводам пришли несколько других исследователей. Затем последовали сотни статей, показывающих менделевское наследование широкого спектра растений и животных, включая человека. Казалось, что идеи Менделя имели всеобщее значение. Многие биологи отметили, что наследование генов тесно связано с наследованием хромосом во время ядерных делений, что называется мейозом., которые происходят в клеточных делениях непосредственно перед образованием гамет .

 


0

Автор публикации

не в сети 9 часов

Никита Григорьевич

7 600
На кого ориентирован сайт? ответ однозначный -на нормальных людей))которые заниматься ветеринарией, фермерством, кто у себя держит коровку.
Комментарии: 872Публикации: 3013Регистрация: 16-10-2014
Нравиться 1346