Что такое генетика — определение, основные понятия, история развития науки и методы изучения генетики

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Генетика — это сравнительно молодая наука, которая в ряде стран долгие годы считалась лженаукой (в том числе и в СССР).

Однако сейчас это одна из самых известных областей биологии, которую многие ученые призывают считать полностью самостоятельной научной дисциплиной.

Сегодня мы поговорим о том, что такое генетика, кого считают его основоположником, дадим основные понятия этой науки и вкратце опишем используемые в ней методы, которые позволяют проводить исследования.

Определение понятия Генетика — что это

В научной литературе можно найти различные определения этого термина, однако все они сводятся к тому, что генетика – это один из разделов биологии, изучающий биологические законы наследственности и изменчивости живых организмов, согласно которым протекают процессы генетических вариаций.

Многие учёные-генетики позиционируют генетику как отдельную науку (а не всего лишь раздел биологии), изучающую передачу различных признаков от родителей детям при помощи генетического материала, а также изменения индивида вследствие взаимодействия генотипа особи с окружающей средой.

В зависимости от объекта исследования различают генетику животных (в т.ч. человека), растений и микроорганизмов. Если отталкиваться от методов исследования, то генетику можно разделить на молекулярную, медицинскую, радиационную и др. Роль генетики трудно переоценить.

Ей пользуются в медицине, микробиологии, сельском хозяйстве, генетической инженерии и других сферах человеческой деятельности.

Генетика – относительно молодая наука. Датой её становления как самостоятельной дисциплины считается 1900 год, когда группа авторитетных учёных подтвердила правоту положений теории Гектора Менделя (подробней о нём будет сказано ниже).

К сожалению, в СССР генетика (наряду с кибернетикой, психологией, теорией относительности и другими инновационными научными направлениями) была объявлена лженаукой, так как не вписывалась в марксистские догмы. Ген охарактеризовали как «лженаучную идеалистическую частицу», а сторонники этого направления подвергались всяческим гонениям.

Даже когда в 1962 году была открыта структура ДНК, генетика в СССР оставалась «вне закона». Прозрение наступило лишь в 80-е годы с принятием программы поддержки отечественной генетики, но, как говорится, «поезд ушёл», а отставание Советского Союза от мировых достижений составило порядка 20 лет (а может это и к лучшему, в свете того вреда, что приписывают ГМО).

Основные понятия генетики

Прежде чем идти дальше, дадим краткое определение основным понятиям, на которых строится генетика. Без этого трудно понять действие генетического механизма.

Ген – фрагмент молекулы ДНК, контролирующий синтез белка, то есть являющийся носителем наследственной информации.
Генотип – совокупность генов в организме (комбинация аллелей гена). Он остаётся неизменным на протяжении всей жизни особи.
Аллель (аллельный ген) – одно из возможных состояний гена, расположенного в локусах гомологичных хромосом соматических клеток и контролирующего развитие конкретного признака. Аллели возникают вследствие мутаций. Иногда такой ген мутирует несколько раз, образуя n-е количество аллелей.
Хромосома – самовоспроизводящийся структурный элемент клеточного ядра, состоящий из одной или нескольких пар хроматид и содержащий наследственную информацию. Основой хромосомы является двухцепочечная молекула ДНК. При отсутствии ядра хромосомы располагаются в цитоплазме (у прокариот) либо на внешней оболочке клетки (у вирусов).
Фенотип – совокупность морфологических, биохимических, анатомических и иных признаков, определяющих уникальные свойства особи. Формируется в результате взаимодействия генотипа особи с внешней средой.
Наследственность – свойство организмов передавать схожие признаки родителей потомству. Обеспечивает сохранение постоянство свойств вида в поколении, то есть воспроизведение себе подобных.
Изменчивость – свойство организма приобретать новые, отличные от родительских признаки под воздействием внешних и внутренних факторов.
Признак – отличительное свойство и/или качество организма.
Доминантный (подавляющий) признак – проявляется в первом поколении гибрида.
Рецессивный (подавляемый) признак – внешне не проявляется в первом поколении гибрида.
Доминантный аллель – определяет доминантный признак (его обозначают заглавными буквами A, B, С, D, и т.д.). Проявляется в любых организмах.
Рецессивный аллель – определяет рецессивный признак (его обозначают прописными буквами a, b, c, d, и т.д.). Проявляется только у гомозиготных организмов (имеющих в своём генотипе одинаковые аллели: либо доминантные, либо рецессивные, то есть AA или aa).
Скрещивание (гибридизация) – соединение генетического материала разных клеток в одной. Один из способов селекции животных и растений, используемый человеком для выведения улучшенных пород животных и сортов растений. Является также основополагающим методом генетики. В зависимости от числа признаков, по которым отличаются родители, скрещивание бывает моногибридное, дигибридное и полигибридное.

Комбинация наследственности и изменчивости ярко прослеживается у людей.

С одной стороны, дети в той или иной степени похожи на родителей (что-то берут от отца, а что-то от матери) или даже на более ранних предшественников (бабушек, дедушек). С другой стороны, дети имеют собственный неповторимый фенотип.

Даже однояйцевые (идентичные) близнецы при полной внешней схожести имеют собственную «изюминку» (например, родинку в тайном местечке), по которой их и отличают родители (прежде всего мама).

Основоположник генетики

Основоположником генетики заслуженно считается австрийский ботаник и естествоиспытатель (к тому же ещё и монах) Грегор Мендель.

В середине IXX века он применил статистические методы при анализе результатов гибридизации разных сортов гороха (с зелёными и жёлтыми семенами) и сформулировал закономерности наследственности и изменчивости в статье «Опыты над растительными гибридами». Эти закономерности воплотились в трёх законах, названных по имени учёного.

Первый закон Менделя (закон доминирования) гласит, что при скрещивании однородных по генотипу особей (так называемых «чистых линий») в гибридах первого поколения проявляется только доминантный признак.

Второй закон Менделя (закон расщепления признаков) касается гибридов второго поколения (полученных путём скрещивания гибридов первого поколения), в котором особи с рецессивным признаком составляют только ¼ часть от общего числа потомства.

Третий закон Менделя является продолжением второго закона и говорит о том, что расщепление по любому признаку проходит независимо от других признаков. То есть гомологичные хромосомы каждой пары расходятся к полюсам клетки при мейозе в случайном порядке (вне зависимости от остальных пар).

Г.Мендель в своих исследованиях значительно опередил уровень развития биологической науки того времени и остался непонятым (точнее непризнанным) своими современниками.

К тому же его теория противоречила общепринятым научным постулатам, а соперничество в научном мире ничуть не меньше, чем в любых других областях (в экономике, политике, торговли и т.д.).

Тем не менее, великий исследователь оставался уверенным в своей правоте. Эпитафия на его могиле в монастырском саду, где он проводил свои опыты, гласит: «Моё время ещё придёт».

Методы генетики

В распоряжении генетиков имеется несколько исследовательских методов.

Основной и старейший из них (предложен самим Г. Менделем) – гибридологический, основанный на скрещивании и последующем анализе особей, полученных в результате такого скрещивания. Данный метод позволяет проследить закономерность наследственности и изменчивости на протяжении поколений, понять взаимное влияние доминантных и рецессивных генов.

Цитогенетический метод нацелен на изучение кариотипа человека – количества, строения и формы хромосом, составляющих наследственную основу клетки. С помощью данного метода можно создать карту хромосом и судить об отсутствии или наличии наследственных заболеваний.

Генеалогический метод – универсальный метод медицинской генетики, в основе которого лежит составление родословной. По результатам исследования родословной можно оценить поведение доминантных и рецессивных генов, а врач имеет возможность сделать заключение о вероятности возникновения некоторых заболеваний.

Близнецовый метод рассматривает влияние наследственности и факторов окружающей среды на формирование фенотипа, представляющего собой совокупность специфических признаков конкретного организма (черты лица, цвет глаз, строение внутренних органов и т.д.).

Обнаружено, что если один из однояйцевых близнецов страдает каким-либо психическим расстройством (например, шизофренией), то вероятность присутствия идентичного заболевания у второго близнеца составляет около 90%.

Комментарии и отзывы (3)

Многие считают генетику лженаукой, так как ее обоснованные прогнозы кажутся чем-то похожим на предсказания. Процессы, которые изучает эта отрасль очень сложны, потому теория не всегда совпадает с практикой.

Слушайте, научная терминология — это всё скучно, серо и однообразно. Лучше бы примеров из жизни.

Например, у мамы густой кудрявый волос, а папа с молодости с проплешинами — каким будет ребёнок? Генетическая рулетка.

Или согрешила породистая самка Шпица с богатой родословной с какой-нибудь дворняжкой безродной — какими родятся щенки? Вот это генетика и её чудеса.

Учитывая как растет население планеты, за генетикой наше будущее! У человечества не будет выбора, когда оно будет не в состоянии себя прокормить. Именно генномодифицированные продукты, помогут избежать массового голода.

Ваш комментарий или отзыв