Генетика-наука про спадковість і мінливість організмів.
Генетика-дисципліна, що вивчає механізми і закономірностіспадковості і мінливості організмів, методи управління цимипроцесами. Вона покликана розкрити закони відтворення живого попоколінням, поява у організмів нових властивостей, закониіндивідуального розвитку особи і матеріальної основи історичнихперетворень організмів в процесі еволюції. Перші два завданнявирішують теорія гена та теорія мутацій. З'ясування властивостейвідтворення для конкретного різноманіття форм життя вимагаєвивчення спадковості у представників, що знаходяться на різнихщаблях еволюційного розвитку. Об'єктами генетики є віруси,бактерії, гриби, рослини, тварини і людина. На тлі видовийта іншої специфіки в явищах спадковості для всіх живихістот виявляються загальні закони. Їх існування показуєєдність органічного світу. Історія генетики починається з 1900року, коли незалежно один від одного Корренс, Герман і де Фризвідкрили і сформулювали закони успадкування ознак, коли булаперевидана робота Г. Менделя «Досліди над рослиннимигібридами ». З того часу генетика в своєму розвитку пройшла тридобре окреслених етапи-епоха Класичною генетики (1900-1930),епоха неокласицизму (1930-1953) і епоха синтетичної генетики,яка почалася в 1953 році. На першому етапі складався мовугенетики, розроблялися методики дослідження, були обгрунтованіфундаментальні положення, відкриті основні закони. В епохунеокласицизму стало можливим втручання в механізммінливості, подальший розвиток отримало вивчення гена і хромосом, розробляється теорія штучного мутагенезу,, що дозволилогенетики з теоретичні дисципліни перейти до прикладної. Новийетап у розвитку генетики став можливим завдяки розшифровціструктури «золотий» молекули ДНК в 1953 р. Дж. Вотсон і
Ф. Криком. Генетика переходить на молекулярний рівень досліджень.
Стало можливим розшифрувати структуру гена, визначитиматеріальні засади і механізми спадковості і мінливості.
Генетика навчилася впливати на ці процеси, направляти їх употрібне русло. З'явилися широкі можливості поєднання теорії тапрактики. ОСНОВНІ МЕТОДИ ГЕНЕТИКИ. Основним методом генетикипротягом багатьох років є гібрідологіческій метод.
Гібридизацією називається процес схрещування з метою отриманнягібридів. Гібрид це організм, отриманий у результатісхрещування різнорідних в генетичному відношенні батьківських форм.
Гібридизація може бути внутрішньовидової, коли схрещуються особи одного виду і віддаленій, якщо схрещуються особи зрізних видів або пологів. При дослідженні успадкуванняознак використовуються методи моногібрідного, дігібрідного,полігібрідного схрещування, які були розроблені ще Г.
Менделем в його дослідах з сортами гороху. При моногібрідномсхрещуванні успадкування проводиться по одній парі альтернативнихознак, при дігібрідном схрещуванні-по двох парахальтернативних ознак, при полігібрідном схрещуванні-по 3,4 і більше пар альтернативних ознак. При вивченні закономірностейуспадкування ознак і закономірностей мінливості широковикористовується метод штучного мутагенезу, коли за допомогоюмутагенів викликають зміну в генотипі і вивчають результатицього процесу. Широке поширення в генетиці знайшов методштучного одержання поліплоїдії, що має не тількитеоретичне, але й практичне значення. Поліплоїдії володіютьвеликою врожайністю і менше пошкоджуються шкідниками та хворобами.
Широко використовується у генетиці біометричні методи. Аджеуспадковуються і змінюються не тільки якісні, але йкількісні. Біометричні методи дозволили обгрунтувати положенняфенотипу і норми реакції. З 1953 року особливе значення длягенетики придбали біохімічні методи дослідження. Генетикавпритул зайнялася вивченням матеріальних основ спадковості імінливості - генів. Об'єктом дослідження стали генетикинуклеїнові кислоти, особливо ДНК. Вивчення хімічної структуригена дозволило відповісти на головні питання, які ставила перед собою генетика. Як відбувається успадкування ознак? У результатічого виникають зміни ознак? Закони успадкування, встановлені
Г. Менделем. Домінантні і рецесивні ознаки, гомозигота ігетерозиготний, фенотип і генотип, алельних ознаки. Гешскомуботаніку - любителю Іоганну Грегору Менделя належить відкриттякількісних закономірностей, які супроводжують формування гібридів.
У роботах Г. Менделя (1856-1863) були розкриті основи законівуспадкування ознак. Як об'єкт дослідження Менделем бувобраний горох посівної. На період досліджень для цього строгосамозапильні рослини було відомо достатню кількістьсортів з чітко різними досліджуваними ознаками. Видатнимдосягненням Г. Менделя є розробка методів дослідженнягібридів. Їм було введено поняття моногібрідного, дігібрідного,полігібрідного схрещування. Мендель вперше усвідомив, що тількипочавши з найпростішого випадку - спостереження за поведінкою впотомство однієї пари альтернативних ознак-і поступово ускладнюючи завдання. Можна розібратися в закономірностях успадкування ознак.
Планування етапів дослідження, математична обробка отриманих даних, дозволили Менделя отримати результати, які лягли воснову фундаментальних досліджень в галузі вивченняспадковості. Мендель почав з дослідів з по моногібрідномусхрещування сортів гороху. Дослідження стосувалося спадкоємства тількиоднієї пари альтернативних ознак (червоний віночок-АА * білий віночок -аа). На підставі отриманих даних Мендель ввів поняттядомінантного і рецесивні ознаки. Домінантним ознакою вінназвав ознака, яка переходить в гібридні рослини абсолютнонезмінним або майже незмінним, а рецесивним той, якийстає при гібридизації прихованим. Потім Мендель вперше зумів дати кількісну оцінку частот появи рецесивних формсеред загального числа нащадків для випадків моно-, ди-, трігібрідного ібільш складних схрещувань. В результаті досліджень Г. Менделембули отримані обгрунтування наступних узагальнень фундаментальноїважливості: 1. При моногібрідном схрещуванні спостерігається явищедомінування. 2. В результаті подальших схрещувань гібридіввідбувається розщеплення ознак у співвідношенні 3:1. 3. Особимістять або тільки домінантні, або тільки рецесивні, абозмішані задатки. Зигота, що містить змішані задатки отрималаназва гетерозиготний, а організм, що розвилася з гетерозиготний --гетерозиготності. Зигота, що містить однакові (домінантні аборецесивні) задатки називається гомозиготи, а організм, що розвиласяз гомозиготи-гомозиготних. Мендель впритул підійшов до проблемспіввідношення між спадковими задатками і обумовленими нимиознаками організму. Зовнішній вигляд організму залежить від поєднанняспадкових задатків. Цей висновок був ним розглянуто в роботі
«Досліди над рослинними гібридами». Мендель вперше чіткосформулював поняття дискретного спадкового задатку, незалежного в своєму прояві від інших задатків. Кожна гамета несе поодному завдатку. Сума спадкових задатків організму стала попропозицією йогансена в 1909 році називатися генотипом, а зовнішнійвид організму, який визначається генотипом, став називатися фенотипом.
Сам спадкового завдаток йогансен пізніше назвав геном. Під часзапліднення гамети зливаються, формуючи зиготу, при цьому взалежно від сорту гамет, зигота отримає ті чи іншіспадкові задатки. За рахунок перекомбінаціі задатків присхрещування утворюються зиготи, що несуть нове сполучення задатків,чим і обумовлюються відмінності між індивідуалами. Це лягло воснову фундаментального закону Менделя-закону частоти гамет.
Сутність закону полягає в наступному положенні-гамет чисті, тоТобто вони містять по одному спадковому завдатку від кожноїпари. Пара задатків, що сходяться в гаметі була названа алелей, асамі задатки алельних. Пізніше з'явився термін алельних гени,визначає пару алельних задатків. Роботи Г. Мендель неотримали свого часу нікого визнання і залишалися невідомимиаж до вторинного перевідкриття законів спадковості К.
Корренсом, К. Гермаком і Г. Де Фріз у 1900 році. У тому ж році
Корренсом були сформульовані три закони успадкування ознак,які пізніше були названі законами Менделя на честь видатноговченого, що заклав основи генетікі.Моногібрідное схрещування.
Однаковість гібридів першого покоління. Закон розщепленняпрізнаков.Цітологіческіе основи одноманітності гібридів першогопокоління і розщеплення ознак у другому поколінні.
Моногібрідное схрещування-це метод дослідження, при якомувивчається дослідження однієї пари альтернативних ознак. Длядослідів з моногібрідному схрещування Мендель вибрав 22 сортигороху, які мали чіткі альтернативні відмінності по семиознаками: Семен круглі або незграбні, сім'ядолі жовті абозелені, шкірка насіння сіра або біла, насіння гладкі абозморшкуваті, жовті або зелені, квітки пазушні або верхівкові,рослини високі або карликові. Протягом ряду років Мендель шляхом самозапилення відбирав матеріал для схрещування, де батьки були представлені чистими лініями, тобто перебували у гомозиготномустані. Схрещування показало, що гібриди проявляють тільки одинознака.