История развития генетики человека

Предмет и задачи генетики

Генетика — наука о наследственности и изменчивости живых организмов и методах управления ими. В ее основу легли закономерности наследственности, установленные выдающимся чешским ученым Г.Менделем при скрещивании различных сортов гороха.

Наследственность — это неотъемлемое свойство всех живых существ сохранять и передавать в ряду поколений характерные для вида или популяции особенности строения, функционирования и развития. Наследственность обеспечивает постоянство и многообразие форм жизни и лежит в основе передачи наследственных задатков, ответственных за формирование признаков и свойств организма.

Изменчивость — способность организмов в процессе онтогенеза приобретать новые признаки и терять старые. Изменчивость выражается в том, что в любом поколении отдельные особи чем-то отличаются и друг от друга, и от своих родителей.

Задачи генетики

Наука изучает материальную основу наследственных признаков, их передачу, изменение, в связи с эволюцией, всего живого на Земле. В поколениях одного и того же вида проявляются определенные особенности морфологического и анатомического строения, физиологические процессы.

Задачи генетики:

1. Дальнейшее изучение строения и свойств материальных носителей, а также хранения, передачи и реализации генетической информации.

2. Анализ того, как реализуется генетический потенциал в процессе индивидуального развития, как происходят изменения под влиянием окружающей среды.

3. Выявление основных типов, причин и механизмов изменчивости.

4. Создание методов исправления генетического материала, например, при заболеваниях.

К задачам науки также можно отнести поиск эффективных способов защиты от факторов, вызывающих мутации. Ведется разработка новых технологий защиты природы.

Выделяют три основных этапа в развитии генетики:

Первый этап связан с Грегором Менделем и открытием законов наследственности. Многочисленные исследования и скрещивания животных и растений уже вначале XX ст. полностью подтвердили теории, выдвинутые Менделем. Вклад в развитие генетики сделал биолог В. Иоганнсен, который описал такие понятия как «генотип», «фенотип» и «популяция».

Второй этап начался с изучения генетики на клеточном уровне. Исследуя строение клетки, удалось установить, что гены являются участками гомологичных хромосом, которые в процессе деления распределяются между дочерними клетками. В этот период Т.Г.Морганом было открыто явление кроссинговера, который играет важную роль в механизме наследственной изменчивости.

Третий этап характеризуется достижениями в сфере молекулярных наук, которые позволили изучать закономерности генетики на уровне бактерий и вирусов. Была выдвинута теория, которая гласит, что один ген отвечает за один фермент. Фермент катализирует определенную реакцию, среди множества других, которая отвечает за формирование признака.

В 50-60 годах прошлого столетия Ф.Крик и Дж.Уотсон разработали модель ДНК, которая представляла собой двойную спираль, она дала возможность проследить репликацию молекулы ДНК. Это открытие стало выдающимся событием века.

В XXI веке начала развиваться генная инженерия, которая дает возможность создавать собственные генетические системы. Это позволило выделять гены из одних участков и внедрять их в генетический аппарат других организмов. Так генная инженерия стала занимать важное место в селекции растений и животных, в медицине при изучении врожденных заболеваний, аномалий развития.

Связь генетики с морфологией, физиологией и биохимией.

Генетика человека наряду с морфологией, физиологией и биохимией является теоретическим фундаментом современной медицины. Она изучает явления наследственности и изменчивости у человека на всех уровнях его организации и существования: молекулярном, клеточном, организменном и популяционном.

Решение задачи

Задача: У душистого горошка окраска цветов проявляется только при наличии двух доминантных генов А и В. Если в генотипе имеется только один доминантный ген, то окраска не развивается. Какое потомство F1 и F2 получится от скрещивания растений с генотипами ААbb и ааВВ?

Решение:

схема первого скрещивания:

P1 :  (неокр.) ♀ ААbb x ♂ aaBB (неокр.)

G1 : Ab aB

F1 :  AaBb - 100% окраш.

Ответ: Всё потомство будет единообразным по признаку окрашенности.

схема второго скрещивания:

P2 : ♀ AaBb x ♂ AaBb

G2 : AB Ab Ab ab

F2:

AB

Ab

aB

ab

AB

AABB

AABb

AaBB

AaBb

Ab

AABb

AAbb

AaBb

Aabb

aB

AaBB

AaBb

aaBB

aaBb

ab

AaBb

Aabb

aaBb

aabb

Ответ: В F2 9/16 растений будут иметь цвет, а 7/16 – не будут.

Познавательные статьи:



Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Рынок недвижимости. Сущность недвижимости

Решение задач с использованием генеалогического метода

История происхождения и развития детской игры