Wer ist der Begründer der Wissenschaft der Genetik? Geschichte der Entwicklung der Genetik. G. Mendel ist der Begründer der klassischen Genetik. Die hybridologische Analyse ist eine grundlegende Methode der Genetik, ihre wichtigsten Bestimmungen

Genetik -die Wissenschaft der Gesetze der Vererbung und Variabilität. Die Hauptaufgabe der Genetik besteht darin, die folgenden Probleme zu untersuchen:

1. Speicherung erblicher Informationen.

2. Der Mechanismus der Übertragung genetischer Informationen von Generation zu Generation von Zellen oder Organismen.

3. Implementierung genetischer Informationen.

Veränderungen der genetischen Information (Untersuchung der Arten, Ursachen und Mechanismen der Variabilität).

Entwicklung von Methoden zur Nutzung der Gentechnik zur Gewinnung hocheffizienter Produzenten verschiedener biologisch aktiver Verbindungen und in Zukunft die Einführung dieser Methoden in die Genetik von Pflanzen, Tieren und sogar Menschen. Die in der Genetik verwendeten Methoden sind vielfältig, die wichtigste Methode ist jedoch die hybridologische Analyse, also die Kreuzung und anschließende genetische Analyse der Nachkommen. Es wird auf molekularer, zellulärer (somatische Zellhybridisierung) und organisatorischer Ebene eingesetzt. Darüber hinaus werden je nach Forschungsniveau (molekular, zellulär, organismisch, Population), dem Untersuchungsobjekt (Bakterien, Pflanzen, Tiere, Menschen) und anderen Faktoren verschiedenste Methoden der modernen Biologie, Chemie, Physik usw. eingesetzt Mathematik wird verwendet. Unabhängig von den Methoden sind sie jedoch immer eine Hilfsmethode zur Hauptmethode – der genetischen Analyse. Im Jahr 1865 gab der Mönch Gregor Mendel (der im Augustinerkloster in Brunn (Brno), heute in der Tschechischen Republik, Pflanzenhybridisierung studierte) auf einem Treffen der örtlichen Naturforschergesellschaft die Ergebnisse der Forschung zur Vererbung von Merkmalen bei der Kreuzung von Erbsen bekannt (arbeiten Experimente an Pflanzenhybriden wurde 1866 im Protokoll der Gesellschaft veröffentlicht). Mendel zeigte, dass sich einige erbliche Neigungen nicht vermischen, sondern in Form diskreter (getrennter) Einheiten von den Eltern an die Nachkommen weitergegeben werden. Die von ihm formulierten Erbgesetze wurden später Mendelsche Gesetze genannt. Zu seinen Lebzeiten war sein Werk wenig bekannt und wurde kritisch wahrgenommen (die Ergebnisse von Experimenten an einer anderen Pflanze, Nachtschönheit, auf den ersten Blick bestätigte die identifizierten Muster nicht, was Kritiker seiner Beobachtungen sehr gerne ausnutzten).

Die hybridologische Analyse ist eine grundlegende Methode der Genetik, ihre wichtigsten Bestimmungen.

Hybridologische Methode– das Studium der Vererbung durch Hybridisierung (Kreuzung), also die Kombination zweier genetisch unterschiedlicher Organismen (Gameten). Der resultierende heterozygote Organismus wird als Hybrid bezeichnet, und die Nachkommen werden als Hybrid bezeichnet.

Grundprinzipien der hybridologischen Methode:

1) Zur Kreuzung werden reinrassige (homozygote) Elternorganismen verwendet, die sich in einem oder mehreren alternativen Merkmalspaaren voneinander unterscheiden;

2) Eine genaue quantitative Erfassung der Nachkommen wird für jedes untersuchte Merkmal in mehreren Generationen separat durchgeführt.

Die hybridologische Methode ist aus moralischen und ethischen Gründen für den Menschen nicht geeignet und auch aufgrund der geringen Kinderzahl und der späten Pubertät ist eine Kreuzung von Homosapiens in einem Experiment nicht möglich. Daher werden indirekte Methoden zur Untersuchung der Humangenetik eingesetzt.

Die Ergebnisse wurden von Mendel in den folgenden drei Punkten zusammengefasst:

• Einheitlichkeitsregel der ersten Hybridgeneration;
• Spaltungsgesetz der zweiten Hybridgeneration;
• Gametenreinheitshypothese.

Einheitlichkeitsregel der ersten Generation:

Bei der Kreuzung homozygoter Individuen, die sich in einem Paar alternativer Merkmale voneinander unterscheiden, sind alle Nachkommen der ersten Generation sowohl im Phänotyp als auch im Genotyp einheitlich.

Die Aufteilungsregel. Zweites Gesetz.

Wenn homogene Hybriden der ersten Generation miteinander gekreuzt werden (Selbstbestäubung oder Inzucht), erscheinen in der zweiten Generation Individuen mit sowohl dominanten als auch rezessiven Merkmalen, d. h. es kommt zu einer Spaltung.

Gemäß Mendels zweiter Regel können wir Folgendes folgern:

1) Allelgene verändern sich im heterozygoten Zustand nicht gegenseitig;

2) während der Reifung von Gameten in Hybriden werden ungefähr gleich viele Gameten mit dominanten und rezessiven Allelen gebildet;

3) während der Befruchtung, männlich und weibliche Gameten, die dominante und rezessive Allele tragen, sind frei kombinierbar.

T Somit lautet die zweite Mendelsche Regel wie folgt: Bei der Kreuzung zweier heterozygoter Individuen, d. h. Hybriden, die nach einem alternativen Merkmalspaar analysiert wurden, weisen die Nachkommen eine phänotypische Aufteilung von 3:1 und eine genotypische Aufteilung von 1:2:1 auf.

Die „Gametenreinheits“-Hypothese.

Die Segregationsregel zeigt, dass Heterozygoten zwar nur dominante Merkmale aufweisen, das rezessive Gen jedoch nicht verloren geht und sich zudem nicht verändert hat. Folglich verschmelzen allelische Gene, die sich in einem heterozygoten Zustand befinden, nicht, werden nicht verdünnt und verändern sich nicht gegenseitig. Bei der Bildung von Keimzellen gelangt nur ein Gen aus einem Allelpaar in jeden Gameten.

Der Begründer der Genetik ist der österreichisch-ungarische Naturforscher Gregor Johann Mendel (1822-1884). In seiner Jugend unterrichtete er Physik und Naturgeschichte an einer Gesamtschule, wurde anschließend Novize und dann Abt des Klosters Brunnen des Augustinerordens in Kleinstadt Brünn in Österreich-Ungarn (heute die Stadt Brünn in der Tschechischen Republik). Im Jahr 1865 veröffentlichte G. Mendel im Tagungsband der Landesgesellschaft der Naturforscher einen Artikel „Experimente an Pflanzenhybriden“, in dem er am Beispiel der Kreuzung verschiedener Gartenerbsenlinien die Muster der Vererbung von Merkmalen identifizierte. Allerdings blieb dieses Werk den meisten Zeitgenossen G. Mendels lange Zeit unbekannt. Erst im Jahr 1900 kamen Botaniker aus verschiedene Länder- Hugo de Vries (1848-1935) aus Holland, Karl Correns (1864-1933) aus Deutschland und Erich von Tschermak (1871-1962) aus Österreich - an anderen biologischen Objekten, unabhängig voneinander und fast gleichzeitig die Muster „wiederentdeckt“. der Erbschaft, gegründet von G. Mendel.

Heute gilt 1900 als das offizielle (aber nicht tatsächliche) Geburtsjahr der Genetik als Wissenschaft, obwohl der Begriff „Genetik“ selbst verwendet wird

erst 1906 vom Engländer William Bateson falsch (der Wissenschaftler überprüfte die Experimente von G. Mendel noch einmal und bestätigte ihre enorme Bedeutung vollständig).

Anfang des 20. Jahrhunderts Es ist für Genetik-Historiker für eine Reihe anderer Ereignisse bemerkenswert. Im Jahr 1901 teilte der deutsche Arzt Karl Landsteiner menschliches Blut nach Antigenen in 4 Gruppen ein: 0, A, B und AB, d.h. war der erste, der ein Beispiel für die Vererbung von Merkmalen beim Menschen gab. Später beschrieb K. Landsteiner zusammen mit P. Levin und O. Wiener den Rh-Faktor und die Blutgruppen des MN-Systems (1927).

In der Folge kam es zu enormen Veränderungen in der Biologie und Medizin, die mit der Entstehung und dem anschließenden Siegeszug der Ideen des Evolutionismus und der Vorstellungen über die Gesetze der Vererbung verbunden waren. Schon 1950 nicht nur fortschrittlich denkende Menschen, sondern selbst die unversöhnlichsten orthodoxen Priester des Römischen Reiches katholische Kirche, waren gezwungen, der Gültigkeit der Evolutionstheorie zuzustimmen: Sie wurde in der Sonderenzyklika „Die Abstammung des Menschen“ von Papst Pius XII. anerkannt. Die Katholiken beharrten jedoch darauf: „Die Seele des Menschen wurde von Gott geschaffen!“

Es sei darauf hingewiesen, dass der materialistische Begriff „Evolution“ erstmals zu Beginn des 20. Jahrhunderts verwendet wurde. Der englische Arzt Francis Galton (1822–1911), Begründer der Eugenik – der Wissenschaft zur Verbesserung der Menschheit.

Es ist bekannt, dass F. Galton ein Cousin des viel berühmteren Engländers Charles Darwin (1809-1882) war. Er bevorzugte jedoch die bereits v. Chr. begründete Theorie der „Pangenesis“. antike Philosophen Hippokrates (460-557), Platon (429-347) und Aristoteles (384-322). Es war genau die Faszination für „Pangenesis“, die Charles Darwin daran hinderte, seine eigene fortschrittliche Theorie (vor der Geburt der Genetik) vollständig zu untermauern. Sein Fehler wurde später von den Anhängern des Wissenschaftlers korrigiert.

Nach modernen Vorstellungen Evolution ist der Prozess der Entstehung biologischer Arten oder der fortschreitenden Entwicklung lebender Materie, verursacht durch interne (Mutationen) und externe ( natürliche Auslese, Isolation, genetische Drift) Faktoren.

Es sei darauf hingewiesen: Ende des 20. Jahrhunderts. Darwins Interpretation der Evolution und sogar die Legitimität der Frage, ob es Evolution auf der Erde gab, wurden von Kirchenführern und den sie unterstützenden professionellen Wissenschaftlern in Frage gestellt. Insbesondere im Gegensatz zum Evolutionismus (Evolutionismus ist ein moderner

Darwinismus als synthetische Evolutionstheorie) stellten sie das Konzept vor Kreationismus, schlägt vor, die Vielfalt der organischen Welt als Ergebnis der göttlichen Schöpfung zu betrachten. Befürworter des Kreationismus stützen sich auf einen Vergleich der Bestimmungen von Darwins Evolutionstheorie mit Daten aus biologischen Disziplinen (einschließlich Molekularbiologie) und argumentieren: Die Evolutionstheorie ist nur eine der möglichen Erklärungen für die Existenz der organischen Welt, was der Fall ist haben keine sachliche Grundlage und ähneln daher religiösen Glaubenssystemen. Laut solchen Forschern steht „das Ende der Ära des Darwinismus bevor“.

Es gibt auch einen anderen Standpunkt zum Ursprung des Lebens auf der Erde: „... es ist möglich, dass dies ein Langzeitexperiment außerirdischer Zivilisationen ist“ an Menschen und anderen terrestrischen Lebewesen, die als „Versuchskaninchen“ aus dem Weltraum hierher gebracht wurden vor vielen tausend (wenn nicht Millionen) Jahren.

Letztere Hypothese wird beispielsweise durch die biblische Legende von der Sintflut gestützt: Denken Sie nur an die „Passagiere“ der Arche Noah. Ich würde jedoch gerne wissen: Wohin wird uns ein so seltsames, nach irdischen Maßstäben unmoralisches „Experiment“ führen? organische Welt? Lassen wir diese Frage unbeantwortet und betrachten wir weiterhin die Entwicklungsgeschichte der Genetik, die in unserem Land sehr umstritten ist.

In Russland wurde der Ursprung der Genetik als Wissenschaft erstmals 1912 in einer Vorlesung an der Universität St. Petersburg von Nikolai Iwanowitsch Wawilow (1887–1943) berichtet, dem großen russischen Genetiker, der den Grundstein für das Verständnis der Evolution der Mutation legte Prozess, der die Lehre von der Genetik schuf Grundlagen der Auswahl, der das Gesetz der homologen Reihen in der erblichen Variabilität formulierte. Es war auf Initiative von N.I. Vavilov im Jahr 1929 wurde beschlossen, an den Universitäten der UdSSR Abteilungen für Genetik und Selektion einzurichten.

Einen großen Beitrag zur weltweiten und heimischen Genetik leistete Nikolai Konstantinovich Koltsov (1872-1940), 1928 - Leiter der Abteilung für Biologie an der 2. Moskauer Universität (später - das 2. Moskauer Medizinische Institut, benannt nach N. I. Pirogov, und dann - Russische Medizinische Universität). Werke von N.K. Koltsov (über die Untersuchung von Blutgruppen, Katalase-Enzymaktivität, Probleme der Mutationsvariabilität; chemische Mutagenese, Transplantation von Organen und Geweben; deren Konservierung in getrocknetem Zustand, Methoden zur Verjüngung des Körpers und Zellkultivierung in vitro)

waren wirklich innovativ. Seine wichtigste Errungenschaft ist jedoch die Begründung der Position zu erblichen Molekülen – Chromosomen, dem prophetisch vorhergesagten Prinzip der Selbstvervielfältigung erblicher Moleküle (1927).

Stimmt, N.K. Koltsov betrachtete den Träger der Erbinformation nicht als DNA-Molekül, sondern als Proteinmolekül (später stellte sich heraus, dass Protein eine Funktion oder Manifestation eines Gens ist). Erst 1953 bewiesen James Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins und Rosalind Franklin in ihren Arbeiten das Gegenteil, indem sie erstmals die molekulare Struktur nativer DNA beschrieben und ihr Röntgenmuster in Form einer Doppelhelix („etwas“) erhielten wie ein Korkenzieher“). Im Jahr 1962 erhielten drei der Autoren Auszeichnungen für diese Entdeckung. Nobelpreis(R. Franklin war bereits an Krebs gestorben).

Annahme N.K. Koltsovs Vorstellung vom Vorhandensein von Chromosomen spielte eine große Rolle bei der Entwicklung der Genetik. Es ist darauf hinzuweisen, dass biologische Funktion DNA-Moleküle wurden bereits vor 1953 mit ihrer chemischen Struktur in Verbindung gebracht. Bereits 1944 stellte O.T. Avery und seine Kollegen fanden heraus, dass DNA der Träger der genetischen Information ist.

N.K. Koltsov stand auch der Idee nahe, die George Beadle und Edward Tatham 1941 in Form der Formel „ein Gen – ein Enzym“ zum Ausdruck brachten. Später wurde es in die Formel „ein Gen – ein Merkmal“ und dann „ein Gen – eine Polypeptidkette“ umgewandelt. Letzteres galt lange Zeit, jedoch erst am Ende des 20. Jahrhunderts, als das wichtigste in der Molekularbiologie. andere erschienen auch: „zwei Gene oder sieben Gene – eine Polypeptidkette; ein Gen oder einzelne Abschnitte eines Gens – mehrere Polypeptidketten.“ Dennoch besteht kein Zweifel: N.K. Koltsov stand zweifellos an den Ursprüngen der Molekularbiologie und Medizin.

Die inländische klassische Schule zur Erforschung der Morphologie menschlicher Chromosomen wurde von Grigory Andreevich Levitsky (1878-1942) gegründet. Er legte den Grundstein für die Zytogenetik und erstellte das erste Handbuch über die materiellen Grundlagen der Vererbung (1924). In seinen Gesprächen mit S.G. Navashin und L.N. Delaunay verwendete 1931 erstmals die Begriffe „Karyotyp“ (Chromosomensatz einer Art mit allen Merkmalen: Anzahl, Form und Einzelheiten der Struktur der Chromosomen) und „Idiogramm“ (schematische Darstellung der Chromosomen).

Einer der Klassiker der russischen Genetik ist Sergei Sergeevich Chetverikov (1870-1959). Sein Werk „Über einige Aspekte des Evolutionsprozesses aus der Sicht der modernen Genetik“ (1926)

legte den Grundstein für eine ganze wissenschaftliche Richtung – die Populationsgenetik, in der, wie am meisten wichtige Faktoren, Beeinflussung der Bildung der genetischen Struktur der Population, natürliche Selektion und Isolation werden berücksichtigt.

Der Begriff „Population“ wurde erstmals 1903 von V. Johansen eingeführt, um eine genetisch heterogene Gruppe von Individuen derselben zu bezeichnen biologische Arten und ihre Unterschiede zu Individuen einer homogenen (reinen) Linie. Charles Darwin erklärte jedoch die Entstehung von Arten im Laufe der Evolution, einschließlich erblicher Variabilität und Konkurrenz innerhalb einer Gruppe von Individuen, d. h. Populationen.

Viele in den 1920er Jahren veröffentlichte Werke des russischen Genetikers Alexander Sergejewitsch Serebrowski (1892–1948) sind für ihre Zeit einzigartig. Er untersuchte die Struktur des Gens, seine Fragmentierung und Evolution, Genetik und Selektion einzelne Arten Tiere, Populationsgenetik, Genogeographie, Anthropogenetik und Muster der organischen Evolution, genetische Methoden Bekämpfung schädlicher Insekten. ALS. Serebrovsky war der erste Leiter der Abteilung für Genetik der Moskauer Universität staatliche Universität ihnen. M.V. Lomonossow.

Es ist unmöglich, die Verdienste vieler anderer herausragender sowjetischer und russischer Genetiker nicht zu erwähnen. Unter ihnen Boris Lvovich Astaurov (1904-1974) – der erste Präsident der nach ihm benannten All-Union Society of Genetics and Breeders. N.I. Vavilova. Werke von B.L. Astaurov widmet sich der Erforschung der Rolle des Zellkerns und des Zytoplasmas bei Vererbung und Ontogenese, experimenteller Embryologie, Entwicklungsbiologie, künstlicher Parthenogenese und Androgenese.

Die Werke von Nikolai Petrowitsch Dubinin (1907-1998), einem langjährigen Führer der sowjetischen Genetik, Organisator und Direktor des Nowosibirsker Instituts für Zytologie und Genetik und des Moskauer Instituts für Allgemeine Genetik der Akademie der Wissenschaften der UdSSR, Akademiker der UdSSR Die Akademie der Wissenschaften ist weithin bekannt und Ehrenmitglied vieler ausländischer Akademien und wissenschaftlicher Gesellschaften. Zu den von ihm untersuchten Problemen gehören: die komplexe Struktur des Gens, der Positionseffekt, die Mutationstheorie, Probleme der Populationsgenetik, Strahlungs- und Umweltgenetik sowie Humangenetik.

Zu den bekanntesten Namen einheimischer Genetiker gehört der Name Juri Alexandrowitsch Filiptschenko (1882-1930), der an der Universität St. Petersburg (1913) die ersten Vorlesungen über Genetik in Russland hielt.

der die Genetik von Weizen, Embryologie und vergleichende Anatomie niederer Insekten sowie die Vererbung beim Menschen untersuchte.

Wie zu Beginn des Kapitels erwähnt, ist das Geburtsjahr der klinischen Genetik das Jahr 1902, als Archibald Garrod erstmals einen Bericht über die Erbkrankheit Alkaptonurie veröffentlichte. 1908 kombinierte er in einem anderen Artikel mit dem Titel „Angeborene Stoffwechselstörungen“ vier Erbkrankheiten (Alkaptonurie, Albinismus, Pentosurie und Cystinurie).

Der Begründer der russischen klinischen Genetik ist Sergei Nikolaevich Davidenkov (1880-1961), der erste russische Genetiker und herausragende pädiatrische Neurologe. Zu seinen wissenschaftlichen Interessen gehörten: Erbkrankheiten nervöses System und ihre medizinisch-genetische Beratung, Ursachen des klinischen Polymorphismus erblicher Erkrankungen, evolutionäre genetische Probleme in der Neuropathologie. S.N. Davidenkov begründete die Notwendigkeit, genealogische Analysen in der Medizin einzusetzen, formulierte das Prinzip der genetischen Heterogenität und zeigte die klinische (phänotypische) Heterogenität vieler nosologischer Formen (Strumpel-Paraplegie, familiäre Ataxie, Amyotrophie). Er führte präzise Methoden der Genetik in die Neurologie ein, erklärte den klinischen Polymorphismus neurologischer Erkrankungen als Ergebnis ähnlicher Manifestationen verschiedener Mutationen und unterschiedlicher Schwere der Wirkung eines pathologischen Gens (abhängig von der genotypischen Umgebung) und schlug die erste Klassifizierung erblicher Erkrankungen vor Erkrankungen des Nervensystems, die auf genetischen Mustern beruhen.

Einen unschätzbaren Beitrag zur Entwicklung der heimischen medizinischen und klinischen Genetik leistete A.P. Akifev (1938-2007), L.O. Badalyan (1929-1994), A.F. Zakharov (1928-1986), S.G. Levit (1894-1937), M.E. Lobashev, A.A. Prokofieva-Belgovskaya (1903-1984), N.V. Timofeev-Ressovsky (1900-1981) und andere Ihre Verdienste sind die Einführung genetischer Errungenschaften in die Medizin, deren Verbreitung und Vermehrung genetisches Wissen sogar während der dreißigjährigen Verfolgung der sowjetischen Genetik (1930-1960). Insbesondere wurde 1930 in Moskau das Medizinisch-Biologische Institut gegründet, das 1932 in Medizinisch-Genetisches Institut (Direktor - S.G. Levit) umbenannt wurde, wo bis 1937 das Zentrum für Zwillingsforschung erfolgreich arbeitete und dem Studium große Aufmerksamkeit geschenkt wurde multifaktorielle Erkrankungen. Doch dann wurde das Institut geschlossen, sein Direktor und viele Mitarbeiter wurden unterdrückt.

Erst 1969 wurde das Institut in Moskau neu gegründet medizinische Genetik, 1990 in das Medizinische Genetische Forschungszentrum der Akademie der Medizinischen Wissenschaften der UdSSR und dann in die Russische Akademie der Medizinischen Wissenschaften umgewandelt.

Die Wiederbelebung der klinischen Genetik in Russland begann Ende der 1970er Jahre. am 2. Moskauer Medizinischen Institut, benannt nach ihm. N.I. Pirogow (heute russischer Staat). Medizinische Universität), an der Abteilung für Nervenkrankheiten der Fakultät für Pädiatrie (damals geleitet von Levon Oganesovich Badalyan). Hier begannen erstmals Vorlesungen zur klinischen Genetik für Studierende.

1. Geben Sie Definitionen von Konzepten an.
Genetik– die Wissenschaft der Gesetze der Vererbung und Variabilität.
Vererbung – die Fähigkeit lebender Organismen, ihre Merkmale, Eigenschaften und Entwicklungsmerkmale an die nächste Generation weiterzugeben.
Variabilität – die Fähigkeit lebender Organismen, in verschiedenen Formen zu existieren.
Gen– ein DNA-Abschnitt, der Informationen über die Struktur eines Proteins enthält.

2. Beschreiben Sie die Merkmale von G. Mendels Werk, die ihm den Erfolg ermöglichten.
1) Verschiedene Samenerbsensorten, die bei intraspezifischen Kreuzungen fruchtbare Nachkommen hervorbrachten;
2) Erbsen sind eine selbstbestäubende Pflanze;
3) Erbsen sind unprätentiös und haben eine hohe Fruchtbarkeit;
4) Als experimentelle Charaktere wählte Mendel einfache qualitative Alternativcharaktere vom Typ „Entweder-Oder“ (Blüten lila oder weiß, Samen gelb oder grün);
5) Bei der Verarbeitung der erhaltenen Daten führte Mendel strenge mathematische Aufzeichnungen über die Phänotypen aller Pflanzen und Samen.

3. Welche Methode wurde von G. Mendel entwickelt? Formulieren Sie eine Definition dieser Methode.
Die hybridologische Methode ist ein System von Kreuzungen über mehrere Generationen hinweg, das es ermöglicht, bei der sexuellen Fortpflanzung die Vererbung individueller Eigenschaften und Merkmale von Organismen zu analysieren sowie das Auftreten erblicher Veränderungen zu erkennen.

4. Vor G. Mendel versuchten viele Forscher, Muster der Vererbung von Merkmalen von Generation zu Generation zu ermitteln. Sie endeten jedoch alle erfolglos. Wie kann man das erklären?
Um so schnell wie möglich zum Erfolg zu kommen, kreuzten sich die Forscher verschiedene Typen Als sie unfruchtbare Nachkommen bekamen, untersuchten sie komplexe, schwer zu definierende Merkmale und führten keine genauen mathematischen Berechnungen durch.

5. Wählen Sie die richtige Antwort.

Test 1.
Der von den Eltern erhaltene Satz von Genen:
3) Genotyp;

Test 2.
Die Gesamtheit der äußeren und inneren Zeichen des Körpers:
2) Phänotyp;

Test 3.
G. Mendel verfasste einen Bericht „Experimente zu Pflanzenhybriden“:
3) im Jahr 1865

Test 4.
K. Correns (Deutschland), E. Chermak (Österreich), Hugo de Vries (Holland) „entdeckten“ die Gesetze von G. Mendel:
3) im Jahr 1900

6. Erklären Sie den Ursprung und allgemeine Bedeutung Wörter (Begriffe), basierend auf der Bedeutung der Wurzeln, aus denen sie bestehen.

7. Wählen Sie einen Begriff und erklären Sie, wie er ist moderne Bedeutung entspricht der ursprünglichen Bedeutung seiner Wurzeln.
Der gewählte Begriff ist Genotyp.
Korrespondenz – der Begriff bedeutete früher „Probe einer Gattung“, jetzt hat er eine geklärte Bedeutung, eine Reihe von Genen und allen Erbfaktoren des Organismus, aber die allgemeine Bedeutung ist dieselbe.

8. Formulieren und notieren Sie die Hauptgedanken von § 3.10.
Genetik ist die Wissenschaft von den Gesetzen der Vererbung und Variabilität, den wichtigsten Eigenschaften von Lebewesen. Vererbung ist die Fähigkeit lebender Organismen, ihre Merkmale, Eigenschaften und Entwicklungsmerkmale an die nächste Generation weiterzugeben, und Variabilität ist die Fähigkeit lebender Organismen, in verschiedenen Formen zu existieren. Die elementare Struktureinheit ist das Gen.
Ein Genotyp ist eine Reihe von Genen, und ein Phänotyp ist eine Reihe ihrer äußeren Merkmale.
Zum ersten Mal gelang es G. Mendel, Erfolge in der Genetikforschung zu erzielen. Er verwendete die hybridologische Methode. Er wählte Erbsen zum Studium aus und führte genaue mathematische Berechnungen durch. Aber Mendels Arbeit wurde erst viele Jahre später geschätzt und im Jahr 1900 wurden seine Gesetze von K. Correns (Deutschland), E. Cermak (Österreich) und Hugo de Vries (Holland) „wiederentdeckt“.

Obwohl die Geschichte der Genetik im 19. Jahrhundert begann, bemerkten schon die Menschen der Antike, dass Tiere und Pflanzen ihre Eigenschaften über Generationen hinweg weitergeben. Mit anderen Worten: Es war offensichtlich, dass es in der Natur Vererbung gibt. In diesem Fall können sich einzelne Merkmale ändern. Das heißt, zusätzlich zur Vererbung gibt es in der Natur Variabilität. Vererbung und Variabilität gehören zu den Grundeigenschaften lebender Materie. Lange Zeit(bis zum 19.-20. Jahrhundert) war der wahre Grund ihrer Existenz dem Menschen verborgen. Dies führte zu einer Reihe von Hypothesen, die in zwei Typen unterteilt werden können: direkte Vererbung und indirekte Vererbung.

Anhänger direkte Vererbung(Hippokrates, Lamarck, Darwin usw.) gingen davon aus, dass Informationen von jedem Organ und jedem Körperteil des Elternorganismus durch bestimmte Substanzen (Gemules nach Darwin), die in den Fortpflanzungsprodukten gesammelt werden, an den Tochterorganismus übertragen werden. Daraus folgte laut Lamarck, dass Schäden oder eine starke Entwicklung eines Organs direkt auf die nächste Generation übertragen würden. Hypothesen indirekte Vererbung(Aristoteles im 4. Jahrhundert v. Chr., Weisman im 19. Jahrhundert) argumentierte, dass Fortpflanzungsprodukte separat im Körper gebildet werden und „nichts über Veränderungen in den Organen des Körpers wissen“.

Auf jeden Fall suchten beide Hypothesen nach einem „Substrat“ der Vererbung und Variation.

Die Geschichte der Genetik als Wissenschaft begann mit der Arbeit von Gregor Mendel (1822-1884), der in den 60er Jahren systematische und zahlreiche Experimente an Erbsen durchführte, eine Reihe von Vererbungsmustern feststellte und erstmals Annahmen über die Organisation des Erbmaterials machte . Richtige Wahl der Untersuchungsgegenstand, die untersuchten Merkmale sowie wissenschaftliches Glück erlaubte ihm, drei Gesetze zu formulieren:

Mendel erkannte, dass das Erbgut diskret ist und durch individuelle Neigungen repräsentiert wird, die an die Nachkommen weitergegeben werden. Darüber hinaus ist jede Neigung für die Entwicklung einer bestimmten Eigenschaft des Organismus verantwortlich. Das Merkmal wird durch ein Paar Neigungen bereitgestellt, die mit Fortpflanzungszellen beider Elternteile einhergehen.

Zu dieser Zeit wurde Mendels wissenschaftlicher Entdeckung keine große Bedeutung beigemessen. Seine Gesetze wurden zu Beginn des 20. Jahrhunderts von mehreren Wissenschaftlern wiederentdeckt verschiedene Pflanzen und Tiere.

In den 80er Jahren des 19. Jahrhunderts wurden Mitose und Meiose beschrieben, bei denen Chromosomen regelmäßig zwischen Tochterzellen verteilt werden. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts kamen T. Boveri und W. Setton zu dem Schluss, dass Die Kontinuität der Eigenschaften in mehreren Generationen von Organismen wird durch die Kontinuität ihrer Chromosomen bestimmt. Das heißt, zu diesem Zeitpunkt verstand die wissenschaftliche Welt, in welchen Strukturen das „Substrat“ der Vererbung liegt.

W. Batson wurde entdeckt Gesetz der Gametenreinheit, und die Wissenschaft der Vererbung und Variabilität wurde von ihm zum ersten Mal in der Geschichte genannt Genetik. V. Johansen führte die Konzepte in die Wissenschaft ein (1909) Genotyp und Phänotyp. Das war den Wissenschaftlern damals schon klar Ein Gen ist ein elementarer Erbfaktor. Aber seine chemische Natur war noch nicht bekannt.

Im Jahr 1906 wurde es eröffnet Phänomen der Genverknüpfung, einschließlich geschlechtsgebundene Vererbung von Merkmalen. Das Konzept des Genotyps betonte, dass die Gene eines Organismus nicht nur eine Reihe unabhängiger Vererbungseinheiten sind, sondern ein System bilden, in dem bestimmte Abhängigkeiten beobachtet werden.

Parallel zur Erforschung der Vererbung wurden Muster der Variabilität entdeckt. Im Jahr 1901 legte de Vries den Grundstein für die Lehre von der Mutationsvariabilität, die mit dem Auftreten von Chromosomenveränderungen verbunden ist, die zu Veränderungen der Merkmale führen. Wenig später stellte man fest, dass sie häufig bei Strahlenbelastung auftreten, sicher Chemikalien usw. Somit wurde bewiesen, dass Chromosomen nicht nur das „Substrat“ der Vererbung, sondern auch der Variabilität sind.

Im Jahr 1910 entwickelte sich die Gruppe von T. Morgan, die frühere Entdeckungen weitgehend verallgemeinerte Chromosomentheorie:

Gene liegen auf Chromosomen und sind dort linear angeordnet.

Jedes Chromosom hat ein homologes.

Von jedem Elternteil erhält der Nachwuchs jeweils ein homologes Chromosom.

Homologe Chromosomen enthalten denselben Gensatz, die Allele der Gene können jedoch unterschiedlich sein.

Gene, die sich auf demselben Chromosom befinden, werden gemeinsam vererbt() vorausgesetzt, sie liegen nahe beieinander.

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurde unter anderem die extrachromosomale bzw. zytoplasmatische Vererbung im Zusammenhang mit Mitochondrien und Chloroplasten entdeckt.

Die chemische Analyse der Chromosomen zeigte, dass sie aus Proteinen und Nukleinsäuren bestehen. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts neigten viele Wissenschaftler zu der Annahme, dass Proteine ​​Träger von Vererbung und Variabilität seien.

In den 40er Jahren des 20. Jahrhunderts kam es zu einem Sprung in der Geschichte der Genetik. Die Forschung verlagert sich auf die molekulare Ebene.

1944 wird das entdeckt erbliche Merkmale reagiert auf eine solche Zellsubstanz wie . DNA gilt als Träger genetischer Informationen. Wenig später wurde das so formuliert Ein Gen kodiert ein Polypeptid.

1953 entschlüsselten D. Watson und F. Crick die Struktur der DNA. Es stellte sich heraus, dass dies der Fall war Doppelhelix aus Nukleotiden. Sie erstellten ein räumliches Modell des DNA-Moleküls.

Später wurden folgende Eigenschaften entdeckt (60er Jahre):

Jede Aminosäure eines Polypeptids wird durch ein Triplett kodiert(drei stickstoffhaltige Basen in der DNA).

Jede Aminosäure wird von einem oder mehreren Tripletts kodiert.

Drillinge überlappen sich nicht.

Die Lektüre beginnt mit der Anfangstriole.

In der DNA gibt es keine „Satzzeichen“.

In den 70er Jahren geschah etwas anderes in der Geschichte der Genetik. Quantensprung- Entwicklung Gentechnik. Wissenschaftler beginnen Gene synthetisieren, Genome verändern. Zu diesem Zeitpunkt studieren sie aktiv molekulare Mechanismen, die verschiedenen physiologischen Prozessen zugrunde liegen.

In den 90ern Genome werden sequenziert(entschlüsselt die Nukleotidsequenz in der DNA) vieler Organismen. Im Jahr 2003 wurde das Projekt zur Sequenzierung des menschlichen Genoms abgeschlossen. Derzeit gibt es Genomdatenbanken. Dadurch ist es möglich, die physiologischen Eigenschaften, Erkrankungen des Menschen und anderer Organismen umfassend zu untersuchen und zu bestimmen familiäre Verbindung zwischen Arten. Letzteres ermöglichte es der Taxonomie lebender Organismen, ein neues Niveau zu erreichen.