Основы генетики и селекции

1. Тема: Основы генетики и селекции

Основные события в
развитии и становлении
генетики
«Не хвалить , не порицать : все трудились хорошо »
(В. Гарвей)

2. Как зарождалась генетика

Генетика (от греч. genetikos – “относящийся к
рождению, происхождению") –наука,
изучающая закономерности
наследственности и изменчивости
организмов, а также механизмы управления
этими процессами

3.

Первые представления
о наследственности

4. Двуречье. VI тысячелетие до н.э.

Родословная пяти
лошадей, записанная 6
тыс. лет назад.
Показаны три типа гривы
(торчит кверху, свисает
вниз, без гривы) и три
типа профиля головы
(прямой, выпуклый и
вогнутый)

5. Более 2 тыс. лет до н.э.

Вавилоняне и ассирийцы на основе
понимания раздельнополости растений
искусственно опыляли финиковые
пальмы. Они считали, по-видимому,
мужскими те пальмы, которые не давали
плодов. Однако смысла процесса
оплодотворения и роли мужских и
женских цветков в этом процессе они не
понимали.

6. Теории прямого и непрямого наследования признаков

Теория прямого
наследования
Теория непрямого
наследования
Гиппократ
Аристотель (IV в. до н.э.)
Репродуктивный
Репродуктивный
материал собирается
из всех частей тела и
таким образом все
органы тела
непосредственно
влияют на признаки
потомства
материал не поступает из
всех частей тела, а
производится из
питательных веществ,
предназначенных по
своей природе для
построения разных
частей тела

7. Гиппократ Аристотель

8.

Ожесточенные споры сторонников
преформизма и эпигенеза( дискуссии носили
чисто умозрительный и эмоциональный характер,
т.к. технические возможности того времени не
позволяли ученым проводить тонкие
эксперименты с живыми объектами).
Исследования механизмов передачи признаков и
свойств из поколения в поколение проводились
при скрещивании животных, и в особенности
растений, относящихся к одному или разным
видам.

9. Борьба приверженцев эпигенетических и преформистских теорий в Новое время

Эпигенетическое
направление
Преформистское
направление
У. Гарвей 1651 г., работа
Я. Сваммердам –
«Исследования о
зарождении животных»
П. Мопертюи
Ж. Бюффон
К. Ф. Вольф
изучение метаморфоза у
насекомых и развития
животных.
А. Левенгук – открытие и
описание
сперматозоидов
человека, собаки и пр.

10. Теория пангенезиса Ч. Дарвина

У растений и животных все клетки «отделяют
от себя крошечные геммулы, рассеянные по
всему организму». Геммулы попадают в
репродуктивные органы, и таким образом
признаки передаются потомкам.

11. Чарльз Дарвин (1809-1882)

12. 1871 г.

Дарвиновская теория- гипотеза пангенезиса была
экспериментально проверена Ф. Гальтономкрупным естествоиспытателем, двоюродным
братом Ч. Дарвина, при переливании крови
черных кроликов белым и скрещивании
реципиентов.
« Я повторял это в трех поколениях и не нашел ни
малейшего следа какого-либо нарушения чистоты
серебристо-белой породы». Следовательно, в
крови кроликов геммулы не содержаться!

13. И.Г. Кельрейтер (1733-1806)

Открытие гибридной мощности и
одинакового результата реципрокных
скрещиваний у табака.
Наблюдение явления гетерозиса

14. Т. Э. Найт (1759-1838)

При экспериментах с горохом обращает внимание
на одинаковый результат реципрокных
скрещиваний, на единообразие гибридов первого
поколения и расщепление при самоопылении
гибридов.

15. Дж. Госс (1822)

Обнаружил, что гибриды
второго поколения при
последующем самоопылении
делятся на распыляющиеся и не
распыляющиеся

16. О. Сажрэ (1763-1851)

Перераспределение константных признаков при
гибридизации. Предвосхитил понятие
комбинативной изменчивости: «Нельзя не
восхищаться той простоте способов,
которой придерживается природа для
возможности бесконечно варьировать её
произведения и избежания однообразия. Эти
два способа- слияние и распределение
признаков, различным образом
комбинируемые, могут довести
разновидности до безграничного числа».

17. Грегор Мендель (1822 – 1884 гг.) чешский ученый, монах

• формулировка и применение
принципов гибридологического
анализа
•Проверка гипотезы о
наследственной передаче
дискретных факторов
•Закон доминированияединообразия гибридов первого
поколения
•Закон расщепления, или
чистоты, гамет
•Закон независимого
расщепления и случайного
доминирования

18. Год рождения генетики -1900

Выявленные Г. Менделем закономерности
наследования признаков и свойств вновь были
открыты независимо друг от друга тремя
исследователями
Гуго де Фриз (Голландия)
Карл Корренс (Германия)
Эрик Чермак (Австрия)

19. У. Бетсон 1902 г.

Законы наследования
справедливы и для животных –
наследование формы гребня у
кур

20. У. Сеттон 1903 г.

Обратив внимание на удивительный
параллелизм в поведении хромосом
в мейозе – при образовании половых
клеток и менделевских факторов
наследственности, «разместил»
менделевские факторы в
хромосомах.

21. Гуго де Фриз (1901) и С. И. Коржинский (1899)

Согласно мутационной теории
Коржинского - Де Фриза, наследственные
признаки не являются абсолютно
константными, а могут скачкообразно
изменяться вследствие изменения мутирования их задатков

22. Гуго де Фриз С. И. Коржинский

(1848 – 1935)
(1861 – 1900)

23.

Людвиг ван Иогансен (Дания)
1903 г., наследственные единицы гены (от греч., genos – «род»,
«происхождение»)
1909 г., ввел термины «генотип» и
«фенотип»
У. Бетсон
1906
г.,
ввел
«генетика»
определение

24. Создание хромосомной теории наследственности (1910 г.) и закона сцепленного наследования(1911 г.)

Томас Хант
Морган (1866-1945)

25. Опыты Томаса Ханта Моргана

На основе экспериментов с новым тогда
объектом – плодовой мушкой
(Drosophila melanogaster) Морган вместе
со своими учениками А. Стёртевантом
(1891-1970), К. Бриджесом (1889-1938) и Г.
Мёллером (1890-1967) к середине 20-х
годов ХХ века сформулировал
представления о линейном
расположении генов в хромосомах и
создал первый вариант теории гена –
элементарного носителя
наследственной информации.

26. Николай Иванович Вавилов (1887-1943)

1920 г. – формулировка
закона гомологических
рядов наследственной
изменчивости.
Этот закон обобщил
огромный фактический
материал о параллелизме
изменчивости близких
родов и видов, связав
таким образом воедино
генетику и систематику.

27. Развитие теории мутационного процесса

1925 г. – открытие индуцированного
мутагенеза
Г. А. Надсон и Г. С. Филиппов (СССР)
обнаружили влияние радиоактивного
излучения на мутационный процесс у низших
грибов
1927 г. – Г. Мёллер (США) продемонстрировал
мутагенный эффект рентгеновских лучей в
экспериментах с дрозофилой
1927 г. Дж. Стадлер открыл аналогичные
влияния у растений

28. А. С. Серебровский (1892-1948)

Используя метод
индуцированного мутагенеза,
советские ученые в 1929 г. во главе
с А. С. Серебровским приступили
к изучению строения гена у
Drosophila melanogaster. В своих
исследованиях (1929-1937) они
впервые показали его сложную
структуру.
Появление в науке термина
«генофонд»

29.

Ю.А.Филипченко
(1882 – 1930 гг.)
эксперименты по генетическому анализу
растений, разработка методов исследования
изменчивости и наследственности
Г.Д. Карпеченко
(1891 – 1941 гг.)
1927 г. доказал возможность преодоления
бесплодия у отдаленных гибридов растений с
помощью удвоения числа хромосом
Значительный вклад в развитие генетики внесли
Н.К.Кольцов, С.С.Четвериков, Ю. А. Филипченко
и другие исследователи
Август 1948 г. – сессия ВАСХНИЛ – разгром
генетики; «лысенковщина». С 1942 по 1963 гг.
генетика исключается из учебных планов школ и
вузов по биологии !

30. Новый виток в развитии генетики

В 1944 г. американцы О. Эвери, К. Мак-Леод и М.
Мак-Карти доказали генетическую роль
нуклеиновых кислот в экспериментах по
трансформации признаков у микроорганизмов.
Они идентифицировали природу
трансформирующего агента как молекулы ДНК
1953 г. Дж. Уотсон и Ф. Крик предложили
структурную модель двойной спирали ДНК
В 1961 г. Ф. Криком с сотрудниками была
определена природа генетического кода
В 1961 г. Дж. Гёрдоном впервые начато
клонирование живых организмов (пересадка ядер
в клетках лягушек )
1966 г. – окончательная расшифровка
генетического кода