Генетика и её значение для практики

1.1. Предмет и основные понятия генетики

Генетика – (от греческого genesis – происхождение) наука о наследственности и изменчивости живых организмов и методах управления ими. В ее основу легли закономерности наследственности, обнаруженные австрийским биологом Г. Менделем при скрещивании различных сортов гороха (1865), а также мутационная теория Г. Де Фриза (1901-1903 г. г.). Рождение генетики принято относить к 1900 г, когда голландский ботаник Г. Де Фриз, а затем немецкий ботаник К. Корренс и австрийский ботаник Э. Чермак вторично открыли закономерности, установленные Г. Менделем. Термин «Генетика» предложил в 1906 г. английский генетик У. Бетсон.

Единицей наследственности принято считать ген. Ген (от греческого genos – род, происхождение) – дискретный наследственный фактор, как его понимал Г. Мендель. В дальнейшем ген определили как функционально неделимую единицу наследственного материала; структурно – это участок молекулы ДНК (у некоторых видов РНК), или последовательность нуклеотидов, которой может быть приписана определенная функция в организме. Например, кодирование первичной структуры полипептидов (полимеров из остатков аминокислот, молекулярной массой < 6000 единиц, у белков >6000 единиц), транспортной или рибосомальной РНК или взаимодействие с регуляторным белком. Термин «Ген» был предложен В. Иогансеном в 1909 году.

Различают генотип и фенотип особи. Совокупность всех наследственных задатков данной клетки или организма, включая аллели генов, характер их физического сцепления в хромосомах и наличие хромосомных перестроек представляет собой генотип (от ген и греческого typos – отпечаток), или генетическую (наследственную) конструкцию организма. В современном понятии генотип – это вся генетическая информация организма, генетическая структура организма по одному или нескольким изучаемым генным локусам. Фенотип – это наблюдаемые признаки особи, проявляющиеся в результате реализации генотипа в определенных условиях среды.

Для изучения генотипов и фенотипов используется генетический анализ. При этом анализе для обозначения различных участников скрещивания пользуются определенными правилами. Родителей обозначают буквой Р (от латинского parents – родители), женский пол – знаком ♀ (зеркало Венеры), мужской - ♂ (копье Марса), скрещивание – Х, гибридная популяция – буквой F (от латинского – filialis – сыновний) с соответствующими цифровыми индексами (F₁ – первое, F₂ – второе, F₃ –третье поколение, и т.д.).

Генетика изучает наследственность организмов и наследование их признаков. В количественной генетике оперируют еще понятием наследуемости. Наследственность – это сущность материальной и функциональной дискретной преемственности между поколениями организмов. Свойство живого организма, в основе которого лежит репродукция наследственно значимых структур. Наследование – это явление передачи наследственно детерминированных признаков и свойств организма и клетки при размножении. Изучение наследования позволяет раскрывать сущность наследственности. Наследуемость – это доля изменчивости признака в популяции, обусловленная генетическими факторами. Более подробно об этом явлении изложено ниже (гл. 12).

Мендель в своих работах установил законы наследования и наследственности. По    М. Е. Лобашову (1969) к законам наследственности относятся:

1. Закон дискретной (генной) наследственной детерминации признаков, он лежит в основе теории гена (закон чистоты гамет).

2. Закон относительного постоянства наследственной единицы – гена.

3. Закон аллельного состояния гена (доминантность и рецессивность).

К законам наследования относятся:

1. Закон единообразия в первом поколении гибридов (у Г. Менделя – закон доминирования).

2. Закон расщепления наследственных признаков в потомстве гибрида.

3. Закон независимого комбинирования наследственных факторов.

Генетика – это основа современной биологии, поскольку универсальные законы наследственности и изменчивости справедливы для всех организмов, в том числе и лесных древесных пород. Имена выдающихся генетиков Г. Менделя, А. Вейсмана, В. Иогансена, Т. Г. Моргана, Дж. Уотсона, Ф. Крика, А. С. Серебровского, Н. И. Вавилова, Г. Д. Карпеченко и др. вошли в историю достижений науки.