Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова

Генетика

] Гене́тика (от греч. γενητως — происходящий от кого-либо) — наука о закономерностях наследственности и изменчивости. Зависимо от объекта исследования систематизируют генетику растений, животных, микробов, человека и другие; зависимо от применяемых способов других дисциплин — молекулярную генетику, экологическую генетику и другие. Идеи и способы генетики играют важную роль в медицине, сельском хозяйстве, микробиологической индустрии, также Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова в генетической инженерии.[1]

] Введение

Сначало генетика изучала общие закономерности наследственности и изменчивости на основании фенотипических данных.

Осознание устройств наследственности, другими словами роли генов как простых носителей наследной инфы, хромосомная теория наследственности и т. д. стало вероятным с применением к дилемме наследственности способов цитологии, молекулярной биологии и других смежных дисциплин Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова.

Сейчас понятно, что гены реально есть и являются особым образом отмеченными участками ДНК либо РНК — молекулы, в какой закодирована вся генетическая информация. У эукариотических организмов ДНК свёрнута в хромосомы и находится в ядре клеточки. Не считая того, собственная ДНК имеется снутри митохондрий и хлоропластов (у растений). У прокариот Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова ДНК, обычно, замкнута в кольцо (бактериальная хромосома, либо генофор) и находится в цитоплазме. Нередко в клеточках прокариот находится одна либо несколько молекул ДНК наименьшего размера — плазмид.

] Законы Менделя

  1. Закон единообразия гибридов первого поколения
  2. Закон расщепления признаков
  3. Закон независящего наследования признаков

] История

[Работы Грегора Менделя

В 1865 году монах Грегор Мендель (занимавшийся исследованием гибридизации растений в Августинском монастыре в Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова Брюнне (Брно), сейчас на местности Чехии) обнародовал на заседании местного общества естествоиспытателей результаты исследовательских работ о передаче по наследию признаков при скрещивании гороха (работа Опыты над растительными гибридами была размещена в трудах общества в 1866 году). Мендель показал, что некие наследные задатки не смешиваются, а передаются от родителей к Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова потомкам в виде дискретных (обособленных) единиц. Сформулированные им закономерности наследования позднее получили заглавие законов Менделя. При жизни его работы были малоизвестны и воспринимались критически (результаты опытов на другом растении, ночной красавице, на 1-ый взор, не подтверждали выявленные закономерности, чем очень охотно воспользовались критики его наблюдений).

] Традиционная генетика

Сначала XX Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова века работы Менделя вновь завлекли внимание в связи с исследовательскими работами Карла Корренса, Эриха фон Чермака и Гуго Де Фриза по гибридизации растений, в каких были доказаны главные выводы о независящем наследовании признаков и о численных соотношениях при «расщеплении» признаков в потомстве.

Скоро британский натуралист Уильям Бэтсон ввёл в употребление заглавие Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова новейшей научной дисциплины: генетика (в 1905 г. в личном письме и в 1906 г. на публике). В 1909 году датским ботаником Вильгельмом Йоханнсеном введён в употребление термин «ген».

Принципиальным вкладом в развитие генетики стала хромосомная теория наследственности, разработанная, сначала, благодаря усилиям южноамериканского генетика Томаса Ханта Моргана и его учеников и служащих, избравших Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова объектом собственных исследовательских работ плодовую мушку Drosophila melanogaster. Исследование закономерностей сцепленного наследования позволило методом анализа результатов скрещиваний составить карты расположения генов в «группах сцепления» и сравнить группы сцепления с хромосомами (1910—1913 гг.).

] Молекулярная генетика

Эра молекулярной генетики начинается с показавшихся в 1940—1950-х гг. работ, доказавших ведомую роль ДНК в передаче наследной Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова инфы. Важными шагами стали расшифровка структуры ДНК, триплетного кода, описание устройств биосинтеза белка, обнаружение рестриктаз и секвенирование ДНК.

] Генетика в Рф и СССР

Если не считать опытов по гибридизации растений в XVIII в., 1-ые работы по генетике в Рф были начаты сначала XX в. как на опытнейших сельскохозяйственных Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова станциях, так и в среде институтских биологов, в большей степени тех, кто занимался экспериментальной ботаникой и зоологией.

После революции и штатской войны 1917—1922 гг. началось быстрое организационное развитие науки. К концу 1930-х годов в СССР была сотворена широкая сеть научно-исследовательских институтов и опытнейших станций (как в Академии СССР, так и Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова во Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук имени Ленина (ВАСХНИЛ)), также вузовских кафедр генетики. Общепризнанными фаворитами направления были Н. И. Вавилов, Н. К. Кольцов, А. С. Серебровский, С. С. Четвериков и др. В СССР издавали переводы трудов зарубежных генетиков, в том числе Т. Х. Моргана, Г. Мёллера, ряд генетиков участвовали в Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова интернациональных программках научного обмена. Южноамериканский генетик Г. Мёллер работал в СССР (1934—1937), русские генетики работали за границей. Н. В. Тимофеев-Ресовский — в Германии (с 1925 г.), Ф. Г. Добржанский — в США (с 1927 г.).

В 1930-е гг. в рядах генетиков и селекционеров наметился раскол, связанный с энергичной деятельностью Т. Д. Лысенко и И. И Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова. Презента. По инициативе генетиков был проведён ряд обсуждений (более большие — в 1936 и 1939 г.), направленных на борьбу с подходом Лысенко.

На рубеже 1930—1940-х гг. в процессе так именуемого Огромного террора большая часть служащих аппарата ЦК ВКП (б), курировавших генетику, и ряд видных генетиков были арестованы, многие расстреляны Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова либо погибли в кутузках (в том числе, Н. И. Вавилов). После войны дебаты возобновились с новейшей силой. Генетики, делая упор на авторитет интернационального научного общества, опять попробовали склонить чашу весов в свою сторону, но с началом прохладной войны ситуация существенно поменялась. В 1948 году на августовской сессии ВАСХНИЛ Т. Д Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова. Лысенко, пользуясь поддержкой И. В. Сталина, объявил генетику лженаукой[2]. Лысенко пользовался некомпетентностью партийного управления в науке, «пообещав партии» резвое создание новых высокопродуктивных видов зерна («ветвистая пшеница») и др. Отныне начался период гонений на генетику, который получил заглавие лысенковщины и длился прямо до снятия Н. С. Хрущева с поста генерального секретаря ЦК КПСС Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова в 1964 году.

Лично Т. Д. Лысенко и его сторонники получили контроль над институтами отделения биологии АН СССР, ВАСХНИЛ и вузовскими кафедрами. Были изданы новые учебники для школ и вузов, написанные с позиций «Мичуринской биологии». Генетики обязаны были бросить научную деятельность либо конструктивно поменять профиль работы. Неким Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова удалось продолжить исследования по генетике в рамках программ по исследованию радиационной и хим угрозы за пределами организаций, подконтрольных Т. Д. Лысенко и его сторонникам.

Схожие с лысенковщиной явления наблюдались и в других науках. Более известные кампании прошли в цитологии (в связи с учением О. Б. Лепешинской о живом веществе), физиологии (борьба К Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова. М. Быкова и его приверженцев за «наследие» И. П. Павлова) и микробиологии (теории Г. М. Бошьяна).

После открытия и расшифровки структуры ДНК, физической базы генов (1953 г.), с середины 1960-х г. началось восстановление генетики. Министр просвещения РСФСР В. Н. Столетов инициировал широкую дискуссию меж лысенковцами и генетиками, в итоге было Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова размещено много новых работ по генетике. В 1963 г. вышел в свет институтский учебник М. Е. Лобашёва Генетика, выдержавший потом несколько изданий. Скоро появился и новый школьный учебник Общая биология под редакцией Ю. И. Полянского, применяемый, вместе с другими, и до настоящего времени.

] Разделы генетики

Изменчивость

Изменчивость — способность живых организмов получать новые признаки и характеристики. Благодаря изменчивости, организмы могут адаптироваться к изменяющимся условиям сферы обитания.

Различают две главные формы изменчивости: наследная и ненаследственная.

Наследная, либо Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова генотипическая, изменчивость — конфигурации признаков организма, обусловленные конфигурацией генотипа. Она, в свою очередь, разделяется на комбинативную и мутационную. Комбинативная изменчивость появляется вследствие перекомбинации наследного материала (генов и хромосом) во время гаметогенеза и полового размножения. Мутационная изменчивость появляется в итоге конфигурации структуры наследного материала.

Ненаследственная, либо фенотипическая, либо модификационная, изменчивость — конфигурации признаков организма, не обусловленные конфигурацией генотипа.

Мутации

Мутации — это Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова стойкие в один момент возникшие конфигурации структуры наследного материала на разных уровнях его организации, приводящие к изменению тех либо других признаков организма.

Термин «мутация» введен в науку Де Фризом. Им сотворена мутационная теория, главные положения которой не утратили собственного значения до настоящего времени.

  1. Мутации появляются в один момент, скачкообразно, без Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова всяких переходов.
  2. Мутации наследственны, т.е. стойко передаются из поколения в поколение.
  3. Мутации не образуют непрерывных рядов, не группируются вокруг среднего типа (как при модификационной изменчивости), они являются высококачественными переменами.
  4. Мутации ненаправленны — мутировать может хоть какой локус, вызывая конфигурации как малозначительных, так и актуально принципиальных признаков в Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова любом направлении.
  5. Одни и те же мутации могут появляться повторно.
  6. Мутации персональны, другими словами появляются у отдельных особей.

Процесс появления мутаций именуют мутагенезом, а причины среды, вызывающие возникновение мутаций, — мутагенами.

По типу клеток, в каких мутации произошли, различают: генеративные и соматические мутации.

Генеративные мутации появляются в половых клеточках, не оказывают влияние на признаки Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова данного организма, появляются исключительно в последующем поколении.

Соматические мутации появляются в соматических клеточках, появляются у данного организма и не передаются потомству при половом размножении. Сохранить соматические мутации можно только методом бесполого размножения (сначала вегетативного).

По адаптивному значению выделяют: полезные, вредные (смертельные, полулетальные) и нейтральные мутации. Полезные — увеличивают жизнеспособность, смертельные — вызывают смерть, полулетальные — понижают жизнеспособность Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова, нейтральные — не оказывают влияние на жизнеспособность особей. Необходимо подчеркнуть, что одна и та же мутация в одних критериях может быть полезной, а в других — вредной.

По нраву проявления мутации могут быть доминантными и рецессивными. Если доминантная мутация является вредной, то она может вызвать смерть ее носителя на ранешних шагах онтогенеза. Рецессивные Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова мутации не появляются у гетерозигот, потому долгое время сохраняются в популяции в «скрытом» состоянии и образуют резерв наследной изменчивости. При изменении критерий сферы обитания носители таких мутаций могут получить преимущество в борьбе за существование.

Зависимо от того, выявлен ли мутаген, вызвавший данную мутацию, либо нет, различают индуцированные и спонтанные мутации Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова. Обычно спонтанные мутации

появляются естественным методом, индуцированные — вызываются искусственным.

Зависимо от уровня наследного материала, на котором произошла мутация, выделяют: генные, хромосомные и геномные мутации

Генные мутации

Генные мутации — конфигурации структуры генов. Так как ген представляет собой участок молекулы ДНК, то генная мутация представляет собой конфигурации в нуклеотидном составе этого участка. Генные мутации могут Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова происходить в итоге: 1) подмены 1-го либо нескольких нуклеотидов на другие; 2) вставки нуклеотидов; 3) утраты нуклеотидов; 4) удвоения нуклеотидов; 5) конфигурации порядка чередования нуклеотидов. Эти мутации приводят к изменению аминокислотного состава полипептидной цепи и, как следует, к изменению многофункциональной активности белковой молекулы. Благодаря генным мутациям появляются множественные аллели 1-го и такого же гена.

Заболевания, предпосылкой Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова которых являются генные мутации, именуются генными (фенилкетонурия, серповидноклеточная анемия, гемофилия и т.д.). Наследование генных заболеваний подчиняется законам Менделя.

Хромосомные мутации

Это конфигурации структуры хромосом. Перестройки могут осуществляться как в границах одной хромосомы — внутрихромосомные мутации (делеция, инверсия, дупликация, инсерция), так и меж хромосомами — межхромосомные мутации (транслокация).

Делеция — утрата участка хромосомы (2); инверсия — поворот Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова участка хромосомы на 180° (4, 5); дупликация — удвоение 1-го и такого же участка хромосомы (3); инсерция — перестановка участка (6).

Хромосомные мутации: 1 — парахромосом; 2 — делеция; 3 — дупликация; 4, 5 — инверсия; 6 — инсерция.

Транслокация — перенос участка одной хромосомы либо целой хромосомы на другую хромосому.

Заболевания, предпосылкой которых являются хромосомные мутации, относятся к категории хромосомных заболеваний. К таким болезням относятся синдром «крика кошки» (46, 5р-), транслокационный вариант Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова синдрома Дауна (46, 21 t2121) и др.

Геномные мутации

Геномной мутацией именуется изменение числа хромосом. Геномные мутации появляются в итоге нарушения обычного хода митоза либо мейоза.

Гаплоидия — уменьшение числа полных гаплоидных наборов хромосом.

Полиплоидия — повышение числа полных гаплоидных наборов хромосом: триплоиды (3n), тетраплоиды (4n) и т.д.

Гетероплоидия (анеуплоидия) — некратное повышение либо уменьшение числа хромосом. В Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова большинстве случаев наблюдается уменьшение либо повышение числа хромосом на одну (пореже две и поболее).

Более возможной предпосылкой гетероплоидии является нерасхождение какой-нибудь пары гомологичных хромосом во время мейоза у кого-либо из родителей. В данном случае одна из образовавшихся гамет содержит на одну хромосому меньше, а другая — на одну больше Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова. Слияние таких гамет с обычной гаплоидной гаметой при оплодотворении приводит к образованию зиготы с наименьшим либо огромным числом хромосом по сопоставлению с диплоидным набором, соответствующим для данного вида: нулесомия (2n - 2), моносомия (2n - 1), трисомия (2n + 1), тетрасомия (2n + 2) и т.д.

На генетических схемах, приведенных ниже, показано, что рождение малыша с синдромом Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова Клайнфельтера либо синдромом Тернера-Шерешевского можно разъяснить нерасхождением половых хромосом во время анафазы 1 мейоза у мамы либо у отца.

1) Нерасхождение половых хромосом во время мейоза у мамы

Р ♀46, XX × ♂46, XY
Типы гамет 24, XX 24, 0 23, X 23, Y
F 47, XXX трисомия по Х-хромосоме 47, XXY синдром Клайнфельтера 45, X0 синдром Тернера- Шерешевского 45, Y0 смерть Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова зиготы

2) Нерасхождение половых хромосом во время мейоза у отца

Р ♀46, XX × ♂46, XY
Типы гамет 23, X 24, XY 22, 0
F 47, XXY синдром Клайнфельтера 45, X0 синдром Тернера- Шерешевского

Заболевания, предпосылкой которых являются геномные мутации, также относятся к категории хромосомных. Их наследование не подчиняется законам Менделя. Не считая вышеназванных синдромов Клайнфельтера либо Тернера-Шерешевского, к Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова таким заболеваниям относятся синдромы Дауна (47, +21), Эдвардса (+18), Патау (47, +15).

Полиплодия свойственна для растений. Получение полиплоидов обширно употребляется в селекции растений.

Закон гомологических рядов наследной изменчивости Н.И. Вавилова

«Виды и роды, на генном уровне близкие, характеризуются схожими рядами наследной изменчивости с таковой корректностью, что, зная ряд форм в границах 1-го вида, можно предугадать нахождение параллельных Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова форм у других видов и родов. Чем поближе на генном уровне размещены в общей системе роды и виды, тем полнее сходство в рядах их изменчивости. Целые семейства растений в общем характеризуются определенным циклом изменчивости, проходящей через все роды и виды, составляющие семейство».

Этот закон можно проиллюстрировать на примере семейства Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова Мятликовые, к которому относятся пшеница, рожь, ячмень, овес, просо и т.д. Так, темная расцветка зерновки найдена у ржи, пшеницы, ячменя, кукурузы и других растений, удлиненная форма зерновки — у всех изученных видов семейства. Закон гомологических рядов в наследной изменчивости позволил самому Н.И. Вавилову отыскать ряд форм Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова ржи, ранее не узнаваемых, делая упор на наличие этих признаков у пшеницы. К ним относятся: остистые и безостые колосья, зерновки красноватой, белоснежной, темной и фиолетовой расцветки, мучнистое и стекловидное зерно и т.д.

Открытый Н.И. Вавиловым закон справедлив не только лишь для растений, да и для животных. Так, альбинизм встречается Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова не только лишь в различных группах млекопитающих, да и птиц, и других животных. Короткопалость наблюдается у человека, большого рогатого скота, овец, собак, птиц, отсутствие перьев — у птиц, чешуи — у рыб, шерсти — у млекопитающих и т.д.

Закон гомологических рядов наследной изменчивости имеет огромное значение для селекции, так как позволяет предвидеть Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова наличие форм, не найденных у данного вида, но соответствующего для близкородственных видов. При этом разыскиваемая форма может быть найдена в одичавшей природе либо получена методом искусственного мутагенеза.


zaklyuchitelnie-zamechaniya-mehanika-i-mistika-20-glava.html
zaklyuchitelnie-zamechaniya-mehanika-i-mistika-9-glava.html
zaklyuchitelnij-analiz-po-strane.html