Генетика — наука о наследственности¶
Генетика — это наука о наследственности и изменчивости живых организмов, изучающая механизмы передачи наследственных признаков от родителей к потомкам, структуру и функции генов, закономерности их наследования и проявления. Генетика относится к числу фундаментальных биологических дисциплин и тесно связана с молекулярной биологией, цитологией, биохимией, эволюционной биологией и медициной. Термин «генетика» ввёл в научный оборот английский ботаник Уильям Бетсон в 1905 году.
¶История
¶Предпосылки
Практические наблюдения о наследовании признаков человек делал с древнейших времён: селекция растений и животных основывалась на эмпирическом отборе. Научные основы генетики были заложены работами Грегора Менделя, который в 1865—1866 годах опубликовал результаты скрещиваний гороха и сформулировал законы наследования. Работа Менделя осталась незамеченной современниками и была переоткрыта в 1900 году независимо Гуго де Фризом, Карлом Корренсом и Эрихом Чермаком.
¶Классическая генетика
В начале XX века Уильям Бетсон и Реджиналд Паннетт разработали методы анализа наследования, а в 1910—1920-х годах Томас Морган и его сотрудники на дрозофиле установили хромосомную теорию наследственности, доказав, что гены расположены в хромосомах линейно. В СССР важный вклад в развитие генетики внесли Николай Вавилов (закон гомологических рядов), Сергей Четвериков (популяционная генетика), Георгий Карпеченко (гибридология) и другие учёные. В 1920—1930-е годы в СССР генетика подверглась идеологической критике со стороны Трофима Лысенко, что привело к гонениям на учёных и задержке развития дисциплины.
¶Молекулярная генетика
В 1944 году Освальд Эвери, Колин Маклод и Маклин Маккарти доказали, что носителем наследственной информации является ДНК. В 1953 году Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик (с участием данных Розалинд Франклин и Мориса Уилкинса) предложили модель двойной спирали ДНК. В 1961 году было расшифровано генетическое кодирование, а в 1970-х годах разработаны методы генной инженерии (ДНК-рекомбинантные технологии, полимеразная цепная реакция, 1983).
¶Основные понятия
- Ген — участок ДНК, кодирующий функциональный продукт (обычно белок или РНК).
- Аллель — альтернативные формы одного гена.
- Генотип — совокупность генов организма.
- Фенотип — совокупность признаков организма, определяемых генотипом и средой.
- Хромосома — структура клетки, содержащая ДНК и белки.
- ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота, макромолекула, несущая наследственную информацию.
¶Разделы генетики
| Раздел | Предмет изучения |
|---|---|
| Мендельская генетика | Законы наследования признаков |
| Популяционная генетика | Изменение частот аллелей в популяциях |
| Молекулярная генетика | Структура и функции нуклеиновых кислот |
| Генная инженерия | Манипуляции с генетическим материалом |
| Геномика | Структура и функции геномов |
| Биоинформатика | Анализ генетических данных с помощью вычислительных методов |
| Медицинская генетика | Генетические заболевания и их диагностика |
| Эволюционная генетика | Генетические механизмы эволюции |
¶Применение
Генетика применяется в медицине (диагностика наследственных заболеваний, фармакогенетика, генная терапия), сельском хозяйстве (селекция, генетически модифицированные организмы), криминалистике (ДНК-экспертиза), антропологии и судебной медицине. Проект «Геном человека» (1990—2003) позволил секвенировать полный геном человека. В России генетические исследования ведутся в Институте общей генетики РАН, Институте молекулярной генетики и других научных центрах.
Источники:
- Голиков А. П. Генетика: учебное пособие
- Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика
- Вавилов Н. И. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости
- Watson J. D. Molecular Biology of the Gene