Генетика как наука - Шпаргалка

Предметом изучения генетики является наследственность и изменчивость. Термин «генетика» предложил в 1906 г. У. Бэтсон. Наследственность - одно из главных свойств жизни, она определяет воспроизведение форм в каждом поколении. Наследственность - это воспроизведение жизни (Н.П. Дубинин). Изменчивость - это возникновение различий среди организмов. Генетика как самостоятельная наука возникла в начале XX в. Ее возникновение было обусловлено вторичным открытием (1900) закономерностей наследственности, установленных в 1865 г. Грегором Менделем. Ботаники Г. де Фриз в Голландии, К. Корренс в Германии и Э. Чермак в Австрии независимо друг от друга вновь установили эти законы. Историю генетики обычно делят на этапы классической и молекулярной генетики. По мнению академика Н.П. Дубинина, в развитии генетики выделяют три отчетливо различающихся этапа. Первый - это эпоха классической генетики, длившаяся с 1900 до 1926 г. В это время создана теория гена и хромосомная теория наследственности (главная заслуга в появлении хромосомной теории наследственности принадлежит американскому ученому Томасу Моргану). Важное значение имели также расшифровка понятий «ген», «фенотип» и «генотип» (исследования датского ученого В. Иоганнсена в 1902-1906 гг.),, работы о взаимодействии генов, разработка генетических принципов индивидуального отбора в селекции, обоснование учения о мобилизации генетических ресурсов планеты для целей селекции. С 1926 по 1953 г. - этап неоклассицизма в генетике. В эти годы была открыта возможность искусственного вызывания изменений в генах и хромосомах (экспериментальный мутагенез - Г. Дж. Меллер и JI. Дж. Стадлер открыли мутагенное действие рентгена; было обнаружено, что ген - это сложная система, дробимая на части; обоснованы принципы генетики популяций и эволюционной генетики; создана биохимическая генетика, показавшая роль генов во всех основных процессах биосинтеза в клетке и организме; доказано, что молекула ДНК является носителем наследственной информации (О. Эвери и др.). Были заложены основы медицинской генетики. Эпоха молекулярной генетики началась в 1953 г., когда была расшифрована структура молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты - ДНК (Ф. Крик, Дж. Уотсон). Большой вклад в развитие генетики внесли отечественные ученые. Генетика в Белоруссии была тесно связана в основном с решением практических задач селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур. Начало генетических исследований определили работы академика АН БССР Антона Романовича Жебрака в области отдаленной гибридизации пшениц и экспериментальной полиплоидии (30-е годы, Москва, начало и 1953-1965 гг., АН БССР). Учеными Республиканских научно-производственных дочерних унитарных предприятий «Институт плодоводства», «Институт овощеводства» и «Институт картофелеводства» (п. Самохваловичи Минского района) с 1925 года выведено более 50 сортов картофеля (академика П.И. Альсмик), 70 овощных, 124 плодовых и 30 сортов ягодных культур (А.Г.Волузнев). Родоночальником белорусской селекции плодовых культур являются Э.П. Сюбарова и А.Е. Сюбаров. Продолжили начатое ими дело селекционеры по яблоне - Г.К.Коваленко, Е.В.Семашко, по груше - Н.И.Михневич, по вишне - Р.М.Сулимова, по сливе - В.А.Матвеев. Основоположниками селекции овощных культур являются: Г.И.Артеменко и А.М.Полянская (томаты), Е.И.Чулкова (капуста), В.Ф.Девятова (лук, чеснок). Они заложили и развили основы научной селекции овощных культур в Беларуси.. Особенности наследственных структур прокариот и эукариот. Уровни укладки молекулы ДНК

Эукариоты имеют особый органоид - ядро, т. е. генетический материал обособлен и отделен от цитоплазмы ядерной оболочкой. Наследственная информация заключена в хромосомах, содержащих ДНК и особые белки. Деление происходит в результате сложного процесса, называемого митозом. Геном прокариотической (безъядерной) клетки организован в виде нуклеоида - комплекса ДНК с негистоновыми белками и характеризуется относительно небольшими размерами. У кишечной палочки он представлен кольцевой молекулой ДНК длиной около 1 мм, которая содержит 4·106 пар нуклеотидов, образующих около 4000 генов. У эукариот (ядерных организмов) объем наследственного материала значительно больше. У человека общая длина ДНК в диплоидном хромосомном наборе клеток - около 174 см. Его геном содержит 3·109 пар нуклеотидов и включает по последним данным 30-40 тыс. генов. Наследственный материал прокариотической клетки заключен не только в нуклеоиде, но также присутствует в цитоплазме в виде небольших кольцевых фрагментов ДНК - плазмид. В эукариотических клетках внехромосомная ДНК представлена генетическим аппаратом органелл - митохондрий и пластид, а также нуклеотидными последовательностями, не являющимися жизненно необходимыми для клетки (вирусоподобными частицами).

Молекула ядерной ДНК, например, в клетке человека, достигает почти двухметровой длины и может быть по разному структурирована и упакована (уложена).