Генетика

Материал из Юнциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Генетика (от греческого слова «генезис» — «происхождение») — наука о законах наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими. Она изучает закономерности наследования признаков и свойств родительских форм, разрабатывает методы и приемы управления наследственностью. Применяя их на практике при выведении новых сортов растений и пород животных, человек получает нужные формы организмов, а также управляет их индивидуальным развитием — онтогенезом.

Основы современной генетики заложил чешский ученый Г. Мендель, который в 1865 г. установил принцип дискретности, или прерывности, в наследовании признаков и свойств организмов. В опытах с горохом исследователь показал, что признаки родительских растений при скрещивании не уничтожаются и не смешиваются, а передаются потомству либо в форме, характерной для одного из родителей, либо в промежуточной форме, вновь проявляясь в последующих поколениях в определенных количественных соотношениях. Его опыты доказали также, что существуют материальные носители наследственности, впоследствии названные генами. Они особые для каждого организма.

В начале XX в. американский биолог Т. Х. Морган обосновал хромосомную теорию наследственности, согласно которой наследственные признаки определяются хромосомами — органоидами ядра всех клеток организма. Ученый доказал, что гены расположены внутри хромосом линейно и что гены одной хромосомы сцеплены между собой. Признак обычно определяется парой хромосом. При образовании половых клеток парные хромосомы расходятся. Полный их набор восстанавливается в оплодотворенной клетке. Таким образом новый организм получает хромосомы от обоих родителей, а с ними наследует те или иные признаки.

В 20‑х гг. стала развиваться мутационная генетика — учение о возникновении мутаций, т. е. таких изменений признаков организмов, которые передаются по наследству. Мутации возникают в половых клетках. Они могут заключаться в кратном изменении числа хромосом, в изменении их структуры.

Советский ученый Н. И. Вавилов установил, что у родственных растений возникают сходные мутационные изменения, например у пшеницы в окраске колоса, остистости. Эта закономерность объясняется сходным составом генов в хромосомах родственных видов. Открытие Н. И. Вавилова получило название закона гомологических рядов. На основании его можно предвидеть появление тех или иных изменений у культурных растений.

В это же время возникла популяционная генетика, которая изучает основные факторы эволюции — наследственность, изменчивость и отбор — в конкретных условиях внешней среды, в популяциях. Основателем этого направления был советский ученый С. С. Четвериков.

В 30‑е гг. генетик Н. К. Кольцов предположил, что хромосомы — это гигантские молекулы, предвосхитив тем самым появление нового направления в науке — молекулярной генетики.

Позднее было доказано, что хромосомы состоят из белка и молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). В молекулах ДНК и заложена наследственная информация, программа синтеза белков, являющихся основой жизни на Земле.

Современная генетика развивается всесторонне. В ней много направлений. Выделяют генетику микроорганизмов, растений, животных и человека. Генетика тесно связана с другими биологическими науками — эволюционным учением, молекулярной биологией, биохимией. Она является теоретической основой селекции растений и животных. На основе генетических исследований были разработаны методы получения гибридов кукурузы, подсолнечника, сахарной свеклы, огурца, а также гибридов и помесей животных, обладающих вследствие гетерозиса повышенной продуктивностью (см. Гибридизация, гибриды). Данные генетики имеют важное значение для медицины.