Біологія. Практичний довідник. 11 клас

Генетика: етапи розвитку та основні поняття. Методи генетичних досліджень

Етапи розвитку генетики

До кінця XIX ст. у біології вчені висували різні гіпотези щодо природи спадковості й мінливості. Основними передумовами для формування наукових уявлень про ці явища стали дані спостережень за статевим розмноженням тварин і рослин, результати дослідів з гібридизації рослин і розвиток учення про клітину. Основи сучасних уявлень про спадковість і мінливість організмів уперше сформував чеський дослідник Г. Мендель у 1865 р. («Досліди над рослинними гібридами»). Г. Мендель установив основні закономірності поведінки спадкових ознак у гібридному потомстві. Він дійшов висновку, що: а) формування кожної спадкової ознаки визначається парою матеріальних спадкових задатків, один з яких організм отримує від матері, другий — від батька; б) конкретна реалізація ознаки визначається взаємовідносинами домінантності-рецесивності між материнськими й батьківськими задатками; в) під час дозрівання статевих клітин у кожну окрему клітину потрапляє лише по одному гену від кожної пари генів. Сукупність емпіричних і теоретичних положень Менделя отримала назву «менделізм».

На початку XX ст. досліди ботаніків, зоологів і спостереження лікарів, проведені незалежно один від одного, довели універсальне значення принципів менделізму для живої природи й людини. Датою зародження генетики вважають 1900 р., коли одночасно три ботаніки — голландець Г. де Фріз, німець К. Корренс, австрієць Е. Чермак — незалежно один від одного проводили досліди з гібридизації рослин, а їх результати виявилися наближеними до результатів дослідження Г. Менделя.

У. Бетсон (1906) запровадив термін «генетика», а В. Л. Йогансон (1909) — терміни «ген», «генотип», «фенотип». Важливим кроком у розвитку генетики стали дослідження Т. Г. Моргана (1910-1913 рр.) та створення хромосомної теорії спадковості, згідно з якою гени розташовані в хромосомах у лінійній послідовності й відтворюються під час поділів клітини, а парні хромосоми можуть обмінюватися своїми ділянками (явище кросинговеру), що призводить до рекомбінації генетичного матеріалу.

Наступним кроком було встановлення хімічної природи хромосомних генів. Генетик Μ. К. Кольцов одним з перших указав на їх макромолекулярну природу (1927), а М. В. Тимофеєв-Ресовський зі співавторами в середині 30-х років XX ст. вирахував приблизний об’єм гена. У 1944 р. О. Т. Ейвері зі співробітниками вказав, що генетичний матеріал — це ДНК. У 1953 р. Дж. Ватсон і Ф. Крік запропонували модель будови ДНК, механізм її репродукції та мутування, а дещо пізніше створили теорію універсального генетичного коду, за допомогою якого генетична інформація, зашифрована в ДНК, реалізується в структурі білка.

Ці відкриття означали перехід генетики на молекулярний рівень дослідження. На початку XX ст. (1901-1903 рр.) Г. де Фріз сформулював мутаційну теорію, хоча експериментально отримати мутації тривалий час не вдавалося. Уперше (1925 р.) Г. А. Надсон і Г. С. Філіпов продемонстрували, що після опромінення дріжджових клітин іонізуючими променями виникають різноманітні радіораси, властивості яких відтворюються в потомстві.

У 1927 році Н. Дж. Меллер у точних дослідах на дрозофілах з урахуванням дози опромінення встановив виникнення нових спадкових мутацій. Пізніше І. А. Рапопорт і Ш. Ауербах відкрили явище мутагенезу під впливом хімічних речовин.

На початку XX ст. данський генетик У. Йогансен сформулював поняття «генотип» — сукупність спадкових задатків — і «фенотип» — сукупність їх проявів; І. І. Шмальгаузен запровадив поняття «норма реакції генотипу», у межах якої може варіювати його прояв у фенотипі як відповідь на зміни умов середовища; у 20-30 роках XX ст. генетики Б. Л. Астауров і М. В. Тимофеєв-Ресовський розробили уявлення про комплексну обумовленість ознак організму взаємодією генотипічних, внутрішньоорганізмових і зовнішньосередовищних факторів.

У 1944 році американські генетики Г. У. Бідл і Е.Л. Тейтем, узагальнивши досвід вивчення біохімічних мутантів у мікроскопічних грибів, запропонували гіпотезу про регуляцію генами синтезу ферментів, виражену принципом «один ген — один фермент», що перевело феногенетику на біохімічний, а потім і на молекулярний рівень.

У 20-х роках XX ст. паралельно і незалежно один від одного С. С. Четвериков, Р. Фішер, Дж. Холдейн, С. Райт заклали основи популяційної генетики. Пізніше популяційна генетика стала основою так званої синтетичної теорії еволюції. Сучасна генетика характеризується поглибленням усіх її розділів до молекулярного рівня дослідження, розвитком сітки міждисциплінарних підходів, особливо в контакті з фізико-хімічною біологією, кібернетикою, проникненням генетичної методології та підходів в усі біологічні науки, а також в антропологію і загальну патологію людини.

Попередня
Сторінка
Наступна
Сторінка

Зміст



Підтримати сайт і наші Збройні Сили можна за посиланням на Buy Me a Coffee.