Следующий этап развития науки связан с именем Томаса Моргана (1866–1945). Именно он со своими учениками, изучая наследственность у маленькой плодовой мушки дрозофилы, открыли ряд закономерностей, известных в биологии как хромосомная теория наследственности. Генетические работы школы Моргана показали возможность строить карты хромосом с указанием точного расположения различных генов. На основе этой теории был выяснен и доказан хромосомный механизм определения пола. Хромосомная теория наследственности была крупнейшим достижением развития генетики и во многом определила путь дальнейших генетических исследований.

Следующее событие в истории генетики – открытие нарушений структуры гена или мутаций (Г. де Фриз), и первых химических мутагенов (в 1930-х годах в СССР).

Надо отметить, что в первой половине XX века молодая наука нашла много сторонников среди советских ученых. Выдающийся вклад в генетику внесли работы Н. К. Кольцова, С. С. Четверикова, А. С. Серебровского и др.

Хотелось бы остановиться подробнее на работах Н.И.Вавилова (1887–1943) – генетика, растениевода, географа, организатора и первого директора (до 1940 г.) Института генетики АН СССР. Он со своей школой открыли закон гомологических рядов (о генетической близости родственных групп растений) и создали учение о многообразии культурных растений и

центрах их происхождений, собрав в экспедициях огромную коллекцию диких и культурных форм растений, важных для человечества.

Ссередины 1930-х годов, и особенно после сессии ВАСХНИЛ

в1948, в советской генетике возобладали антинаучные взгляды Т. Д. Лысенко (безосновательно названные им

«мичуринским учением»), что до 1965 остановило ее развитие и привело к уничтожению крупных генетических школ. Быстрое развитие генетики в этот период за рубежом, особенно молекулярной генетики во 2-й половине XX в., позволило раскрыть структуру генетического материала, понять механизм его работы.

Итак, проследите основные открытия в генетике на протяжении столетия

1935 – экспериментальное определение размеров гена.

1953 – структурная модель ДНК.

1961 – расшифровка генетического кода.

1962 – первое клонирование лягушки.

1969 – химическим путем синтезирован первый ген.

1972 – рождение генной инженерии.

1977 – расшифрован геном бактериофага Х 174, секвенирован первый ген человека.

1980 – получена первая трансгенная мышь.

1988 – создан проект «Геном человека».

1995 – становление геномики как раздела генетики, секвенирован геном бактерии.

1997 – клонировали овцу Долли.

1999 – клонировали мышь и корову.

2000 год – геном человека прочитан!

В 1941 г. Дж. Бидл и Э. Тейтум опубликовал короткую статью " Генетический контроль биохимических реакций у Neurospora ", в которой сообщили о первых генетических экспериментах на микроорганизмах. В последние годы эти исследования получили широкий размах и проводятся на самых различных биологических объектах.

Работы Грегора Менделя

В 1865 году монах Грегор Мендель (занимавшийся изучением гибридизации растений в Августинском монастыре в Брюнне (Брно, ныне на территории Чехии) обнародовал на заседании местного общества естествоиспытателей результаты исследований о передаче по наследству признаков при скрещивании гороха (работа Опыты над растительными гибридами была опубликована в трудах общества в 1866 г.). Мендель показал, что наследственные задатки не смешиваются, а передаются от родителей к потомкам в виде дискретных (обособленных) единиц. Сформулированные им закономерности наследования позже получили название законов Менделя. При жизни его работы были малоизвестны и воспринимались критически (результаты опытов на другом растении, ночной красавице, на первый взгляд, не подтверждали выявленные закономерности, чем весьма охотно пользовались критики его наблюдений).

История

Грегор Мендель (1822—1884) открыл основные законы наследования признаков в результате исследований, проведенных на горохе в 1856—1863 г.г. Свои результаты он доложил в 1865 году и опубликовал в 1866 году.

Однако сам Мендель не формулировал свои выводы в качестве «законов» и не присваивал им никаких номеров. Более того, многие «открытые» им факты были давно и хорошо известны, на что сам Мендель указывает в своей работе.

К середине XIX века было открыто явление доминантности (О.Саржэ, Ш.Ноден и др.). Часто все гибриды первого поколения похожи друг на друга (единообразие гибридов) и по данному признаку все они идентичны одному из родителей (его признак доминирует). Они же показали, что рецессивные (не проявляющиеся у гибридов первого поколения) признаки не исчезают; при скрещивании гибридов между собой во втором поколении часть гибридов имеет рецессивные признаки («возврат к родительским формам»). Главной заслугой Менделя было создание теории наследственности, которая объясняла изученные им закономерности наследования

Гибридологический метод

Мендель изучал, как наследуются отдельные признаки.

Мендель выбрал из всех признаков только

альтернативные — такие, которые имели у его сортов два четко различающихся варианта (семена либо гладкие, либо морщинистые; промежуточных вариантов не бывает).Мендель спланировал и провел масштабный эксперимент. Им

было получено от семеноводческих фирм 34 сорта гороха, из которых он отобрал 22 «чистых» (не дающих расщепления по изучаемым признакам при самоопылении) сорта.

Затем он проводил искусственную гибридизацию сортов, а полученных гибридов скрещивал между собой.

Он изучил наследование семи признаков, изучив в общей

сложности около 20.000 гибридов второго поколения.

Мендель одним из первых в биологии использовал точные количественные методы для анализа данных.

На основе знания теории вероятностей он понял необходимость анализа большого числа скрещиваний для устранения роли случайных отклонений.

Закон единообразия гибридов первого поколения

Проявление у гибридов признака только одного из родителей Мендель назвал доминированием.

При скрещивании организмов, различающихся по одной паре альтернативных признаков, за которые отвечают аллели одного гена, первое поколение гибридов единообразно по фенотипу и генотипу. По фенотипу все гибриды первого поколения характеризуются доминантным признаком, по генотипу всё первое поколение гибридов гетерозиготное

Этот закон также известен как «закон доминирования признаков». Его формулировка основывается на понятии чистой линии относительно исследуемого признака — на современном языке это означает гомозиготность особей по этому признаку. Мендель же формулировал чистоту признака как отсутствие проявлений противоположных признаков у всех потомков в нескольких поколениях данной особи при самоопылении.

При скрещивании чистых линий гороха с пурпурными цветками и гороха с белыми цветками Мендель заметил, что полученные потомки растений были все с пурпурными цветками, среди них не было ни одного белого. Мендель не раз повторял опыт, использовал другие признаки. Если он скрещивал горох с желтыми и зелеными семенами, у всех потомков семена были желтыми. Если он скрещивал горох с гладкими и морщинистыми семенами, у потомства были гладкие семена. Потомство от высоких и низких растений было высоким. Итак, гибриды первого поколения всегда единообразны по данному признаку и приобретают признак одного из родителей. Этот признак (более сильный, доминантный), всегда подавлял другой (рецессивный).