Генетика - Гуляев Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
Решающее значение для обоснования и утверждения хромосомной теории наследственности имели начавшиеся в 1910 г. исследования американского генетика Т. Моргана с плодовой мушкой дрозофилой. В работах Т. Моргана и его учеников понятие наследственного фактора (гена) получило материальное воплощение.
Хромосомная теория наследственности установила, что геиьП находятся в хромосомах и расположены в них в линейном порядке; они образуют столько групп сцепления, сколько пар гомологичных хромосом имеется у данного вида; гены, находящиеся в одной' группе сцепления, благодаря явлению перекреста (кроссинговера) могут рекомбинироваться; величина рекомбинации — функция расстояния между генами. К началу 20-х годов у дрозофилы было' обнаружено и локализовано во всех четырех группах сцепления несколько сотен генов. Установленные на плодовой мушке принципы определения местоположения генов в хромосомах были перенесены на другие животные и растительные объекты и оказались верными для всех видов организмов.
Хромосомная теория стала крупнейшим обобщением и синтезом данных, полученных путем скрещивания и изучения строения хромосом. Но мутации гена в это время представлялись как результат самопроизвольных и независимых от внешних условий изменений наследственности. Многочисленные попытки вызвать мутации под влиянием внешних воздействий на организм оказывались безрезультатными. Лишь в 1925 г. советским ученым Г. А. Надсону и Г. С. Филиппову впервые в мире удалось получить мутации у дрожжевых грибов под воздействием лучей радия. В 1927 г. американский генетик Г. Мёллер опубликовал результаты своих работ о большом повышении частоты мутаций у дрозофилы под действием лучей Рентгена. Он же разработал методику точного количественного учета мутаций. Так была доказана изменчивость генов под влиянием внешних условий.
В 1928 г. в США Л. Стадлер получил первые рентгеномутации у ячменя и кукурузы, а в 1928—1932 гг. в СССР А. А. Сапегин и Л. Н. Делоне выявили серию хозяйственно-полезных мутантных форм пшеницы. Они предложили использовать радиационный мутагенез в качестве одного из методов создания исходного материала для селекции. Все эти работы положили начало новому направлению в науке о наследственности и изменчивости, названному впоследствии радиационной генетикой.
Радиационная генетика изучает влияние различных видов излучений на наследственность. Первые данные о возникновении наследственных изменений под влиянием некоторых химических соединений получили в начале 30-х годов В. В. Сахаров и М. Е. Лоба-шев. В середине 40-х годов в результате работ советского генетика И. А. Раппопорта и английского генетика Ш. Ауэрбах было открыто несколько классов химических соединений, вызывающих наследственные изменения, и создана теория химического мутагенеза. В дальнейшем на основе работ по экспериментальному мутагенезу в генетике возникла проблема направленного получения нужных хозяйственно-полезных наследственных изменений. Биологической основой методов направленного получения мутаций является открытый в 1920 г. Н. И. Вавиловым закон гомологических рядов в наследственной изменчивости организмов.
Исключительно большое методологическое значение для разработки теории гена имели экспериментальные и теоретические работы А. С. Серебровского и Н. П. Дубинина, впервые доказавших в начале 30-х годов делимость гена и обосновавших свою теорию сложного (центрового) его строения. Тем самым было преодолено одно из неправильных представлений хромосомной теории наследственности, рассматривавшей ген как последнюю, далее неделимую единицу наследственного материала. Дальнейшее развитие теории гена привело к существенному изменению сложившихся о нем представлений в хромосомной теории наследственности. Ген стали понимать как участок хромосомы, контролирующий развитие определенного признака. Он имеет определенную протяженность и состоит из отдельных в той или иной степени различающихся по функциям субъединиц, способных разделяться крос-синговером и самостоятельно мутировать,
В 20—30-х годах работами С. Райта, Дж. Холдена и Р. Фишера были заложены основы генетико-математических методов изучения процессов, происходящих в популяциях. Но решающий вклад в создание генетики популяций и эволюционной генетики внесли советский генетик С. С. Четвериков (1926 г.) и его ученики. Изучение в популяциях мутационного процесса, динамики численности особей, влияния изоляции и миграции, закономерностей действия отбора оказалось очень плодотворным. Положения и методы генетики популяций составляют основу современной генетической теории селекции.
Третий период в развитии генетики, начавшийся после 1953 г., связан с использованием методов и принципов исследований точных наук: химии, физики, математики, кибернетики и т. д. Стали широко применять электронную микроскопию, рентгеноструктурный анализ, скоростное центрифугирование, метод радиоактивных изотопов, чистые препараты витаминов, ферментов и аминокислот и т. д. Анализ материальных основ наследственности перешел на молекулярный уровень изучения структурной организации живой материи.
