История развития генетики. тема урока: генетика: история развития науки

Первые попытки

Ученый и врач Древней Греции Гиппократ считал, что при слиянии гамет идет борьба между признаками отца и матери. И кто победит такой пол ребенка и будет.

• Разработан метод искусственной гибридизации (скрещивание организмов)
• Открытие доминирование признаков (преобладающий признак)

Грегор Мендель

Поставил серию опытов на

Сделал корректные выводы из

эксперимента.

1865 г. Статья «Опыты над

растительными гибридами»,

в которой были рассмотрены

Закономерности наследования

признаков.

Переоткрыватели законов Менделя (1900 г.)

Гуго де Фриз

голландский ботаник,

Карл Эрих Корренс

Немецкий биолог.

Пионер генетики в

Германии

Эрих Чермак

Австрийский ученый

генетик. Скрещивал

садовые и с\х растения

• Генетика – наука о наследственности и изменчивости.
• Наследственность – способность организмов передавать признаки потомкам.
• Изменчивость способность организмов изменяться под воздействием среды.

• Гибридологический метод – скрещивание организмов, отличных по каким – либо признакам, с последующим анализом проявления этих признаков.
• Чистая линия – генетически однородное потомство, происходящее от одной самоопыляющейся или самооплодотворяющейся особи.

• Ген- участок ДНК
• Аллельные гены- гены, ответственные за проявление одного признака.
• Гомозигота – организм, содержащий 2 аллельных гена. (АА, ВВ)
• Гетерозигота- организм, содержащий разные аллельные гены.(Аа, Вв)
• Рецессивный признак – подавляемый (обозначают буками -а, в)
• Доминантный признак – проявляющийся (обозначают – А, В)

• Женская особь, Мужская
• Х- скрещивание
• F - поколение потомков (дети)
• Р- родители
• G- гаметы

Выполните задания

• Выберите гомозиготные организмы:

АаВВ, СС, АаВв, DDCC , FFcc .

Выберите гетерозиготные организмы

АаВВ, СС, АаВв, DDCC , FFcc , Аа, СсВв.

Составьте все возможные типы гамет:

АаВвСС, ААВвСс.

Домашнее задание

• Параграф № 38, выучить термины в тетради.
• Расписать все возможные варианты гамет у данного организма:

Кунцевич Оксана Владимировна

Плохо приходится тому, кто полагает, что генетикой можно пренебрегать. Даже самый умный не подозревает, сколько недостатков он может таскать в своих хромосомах.

Вильгельм Швебель немецкий ученый и публицист

xx век

«… ребенок возникает от слияния женского и мужского семени, оно изготавливается во всех частях тела, поэтому несет информацию обо всех частях тела человека. Семя мужчины борется с семенем женщины, какое окажется сильнее, таков и будет пол ребенка.»

ГИППОКРАТ

(около 460 до н.э., остров Кос - 377 до н.э.), древнегреческий врач, естествоиспытатель, философ, реформатор античной медицины.

МАМА+ПАПА=

ГЕНЕТИКА

– это наука о самых сокровенных таинствах природы – о закономерностях наследственности и изменчивости.

Год рождения генетики как науки – 1900 год.

Основные вехи в развитии генетики

• Задание:

Заполняем таблицу в течении урока.

Дата

Вклад ученых в развитие генетики

Алкмеон Кротонский

Древнегреческий философ

Конец IV- началоV века до н.э.

... считал, что наравне с мужчинами с мужским существует и женское семя, а при оплодотворении семена родителей смешиваются. Ученый объяснял рождение детей того или иного пола преобладанием семени отца или матери.

… допустил, что пол будущего организма определяется температурой матки, в которой развивается плод. В теплой матке формируется мужской зародыш, а в холодной – женский; что мальчики развиваются в правой, а девочки – в левой стороне матки.

ЭМПЕДОКЛ

древнегреческий философ, врач, государственный деятель, жрец

ок. 490 до н.э.-ок.430 до н.э.

По - новому развил учение о происхождении семени и его роли в передаче признаков от родителей. Однородные частицы соединяясь, образуют видимые тела. Из его учения логически следовало: в семени, порождающем живые тела, содержатся в «миниатюре» семена, представляющие все части и органы будущего организма.

АНАКСОГОР

Древнегреческий философ, математик, астроном

Ок.500 – 428 до н.э.

… считал, что наследственный материал собирается из всех частей тела, и таким образом все органы тела непосредственно влияют на признаки потомства; при этом здоровые части тела поставляют здоровый наследственный материал, а нездоровые - нездоровый. Таким образом, в результате признаки, приобретаемые в течении жизни, должны наследоваться. Эта теория получила название прямого наследования.

ГИППОКРАТ

около 460 до н.э.

знаменитый древнегреческий врач

… считал, что наследственный материал образуется из крови и протекает по кровеносным сосудам. Изучая развитие куриного эмбриона, пришел к заключению, что признаки организма возникают в процессе развития. Материальной основой зародыша являлось «недоразвитое» женское семя, а движущей силой развития – полноценное мужское семя.

АРИСТОТЕЛЬ

V век до н.э.

древнегреческий философ, ученик Платона

Только Г. Менделю в своих блестящих опытах по гибридизации растений удалось раскрыть закономерности наследования.

• В 1865 году вышла в свет его работа «Опыты над растительными гибридами».

Грегор Иоганн Мендель

1822-1884г.г.

создал научные принципы описания и исследования гибридов и их потомства; разработал и применил алгебраическую систему символов и обозначений признаков; сформулировал основные законы наследования признаков в ряду поколений, позволяющие делать предсказания; высказал идею существования наследственных задатков (потом стали называть их называть генами)

Грегор Иоганн Мендель

1822-1884г.г.

Австрийский биолог и ботаник, отец генетики, первооткрыватель.

Саржэ Огюстен

(1763-1851г.г.)

Французский растениевод.

Заметил перераспределение в потомстве различных контрастных признаков и предвосхитил, таким образом, понятие о комбинативной изменчивости. Сарже первый ввёл представление о контрастных, или альтернативных (взаимоисключающих друг друга), признаках. Он построил ряды контрастных пар родительских признаков для некоторых видов растений.

1900 год рождения науки ГЕНЕТИКА

Переоткрыл и подтвердил в 1900 году законы Грегора Менделя. В 1901 году ввел термин «мутация» для обозначения внезапных наследуемых изменений.

Хуго Де Фриз

Голландский ботаник, генетик.

Томас Хат Морган (1866-1945г.г.) американский биолог, основоположник генетики, лауреат Нобелевской премии в области генетики 1933 год.

1920-1940 г.г.

Хромосомная теория наследственности.

Американский генетик Альфред Стёртевант (1891-1980г.г.), выдающийся ученик Томаса Моргана, разработал метод картирования генов в хромосомах.

Герман Джозеф Мёллер (1890-1967 г.г.) американский генетик, лауреат Нобелевской премии 1946 г., ученик Т. Моргана, известен в области мутагенного действия рентгеновских лучей.

Сформулировал закон гомологических рядов в наследственной изменчивости на научном конгрессе, а в 1926 году установил центры происхождения культурных растений.

1922 г. – «закон гомологических рядов» - о генетической близости родственных групп растений

1926 г. – «Центры происхождения и разнообразия культурных растений»

Вавилов Николай Иванович

(1887 – 1943 г.г.)

Российский и советский ученый ботаник-селекционер, организатор и первый директор института генетики АН СССР,

Открытия в области генетики:

Георгий Адамович Надсон (1867-1939г.г.)российский советский ботаник, микробиолог, генетик

и Георгий Семенович Филиппов (1900-1934 г.г.) в 1925 году открыли радиационный мутагенез , показали, что можно вызвать искусственно рентгеновскими лучами.

Открытия в области генетики:

Четвериков Сергей Сергеевич (1880-1959 г.г.)- выдающийся отечественный генетик, энтомолог.

В 1926 году сформулировал основные положения генетики популяций, которые заложили основы синтеза генетики и эволюционного учения.

Открытия в области генетики:

Серебровский Александр Сергеевич (1892-1948г.г.) – выдающийся отечественный генетик

В 1928 году показал, что в организме генов всегда меньше, чем признаков, открыл делимость генов, их сложное строение.

Открытия в области генетики:

Сахаров Владимир Владимирович(1902-1969 г.г.) – выдающийся отечественный генетик

Лобашев Михаил Ефимович (1907-1971 гг.)советский генетик и физиолог

В 1932-1937 г. открыли химический мутагенез, а вещества, вызывающие мутации, получили название –мутагены.

Открытия в области генетики:

Тимофеев-Ресовский Николай Владимирович (1900-1981 г.г.) –выдающийся отечественный генетик.

Предложил термины экспрессивность гена и пенетрантность гена.

Современный этап развития генетики: 1962 год - Английский физик Фрэнсис Крик и американский биофизик Дьюи Джеймс Уотсон открывают структуру ДНК как единицы наследственности. 1967 год - Американские биохимики Р. Холи, Х. Коранс расшифровали генетический код 1990-2000г.г .- Расшифрованы геномы прокариот и эукариот. Созданы трансгенные организмы с измененным генетическим кодом. 1997– клонировали овцу Долли, 1999 – клонировали мышь и корову. 2000 год – геном человека прочитан.

Грегор Иоганн Мендель (1822 – 1884) австрийский естествоиспытатель, монах, основоположник учения о наследственности 1865 г. «Опыты над растительными гибридами» создал научные принципы описания и исследования гибридов и их потомства; разработал и применил алгебраическую систему символов и обозначений признаков; сформулировал основные законы наследования признаков в ряду поколений, позволяющие делать предсказания. высказал идею существования наследственных задатков (или генов, как их потом стали называть

1900 год – рождение генетики Хуго Де Фриз (1848 – 1935) - голландский ученый Эрих Чермарк – Зейзенегг () – австрийский ученый Карл Эрих Корренс (1864 – 1933) – немецкий ученый независимо друг от друга переоткрыли законы Г.Менделя

«Ген – это просто короткое и удобное слово, которое легко сочетается с другими…» В 1906 году Уильям Бэтсон (1861 – 1926) – английский ученый, предложил термин «генетика» для обозначения новой науки В 1909 году датский биолог Вильгельм Людвиг Иогансен (1857 – 1927) предложил термин «ген» в книге «Элементы точного учения об изменчивости и наследственности»

Н.И.Вавилов(1887 – 1943) – российский генетик, растениевод, географ, организатор и первый директор (до 1940 г.) Института генетики АН СССР г. – «закон гомологических рядов» - о генетической близости родственных групп растений 1926 г. – «Центры происхождения и разнообразия культурных растений»

Лысенко и лысенковщина Лысенко Трофим Денисович (1898 – 1976) создатель псевдонаучного «мичуринского учения» в биологии; отрицал классическую генетику как «идеалистическую» и буржуазную; утверждал возможность «перерождения» одного вида в другой; В результате монополизма Лысенко и его сторонников в СССР в 30 – 40 годы были разгромлены научные школы в генетике, ошельмованы честные ученые, затормозилось развитие биологии и сельского хозяйства.

История генетики в датах 1935 г - 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, секвенированиеие первый ген человека 1980 – получена первая трансгенная мышь 1988 – создан проект «Геном человека» 1995 – становление геномики как раздела генетики, секвенированиеие геном бактерии 1997 – клонировали овцу Долли 1999 – клонировали мышь и корову 2000 год – геном человека прочитан!

«Расшифровка структуры генома – это точка на первой странице в толстой книге, которую еще должно написать человечество. Начинается новый, третий этап в биологии: после дарвиновской, описательной, и молекулярной биологии последних 50 лет биология функциональная, которая будет напрямую влиять на жизнь людей» акад. Л.Киселев «Человека больше всего на свете интересует он сам. Все, что имеет к нему отношение, - предмет наивысшего внимания. Со временем пришло понимание того, что все упирается в биологию человека, а вся биология человека упирается в геном. Козьма Прутков говорил: зри в корень. В организме человека главный «корень» - это и есть геном» проф. В.З. Тарантул
ОКРЫТИЯ ГЕНЕТИКОВ: добро или зло? «Дальнейший прогресс человечества во многом связан с развитием генетики. Вместе с тем необходимо учитывать, что неконтролируемое распространение генно-инженерных живых организмов и продуктов может нарушить биологический баланс в природе и представлять угрозу здоровью человека.» В. А. Аветисов

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Великие достижения, сделанные учеными генетиками за последние 100 лет Разработал: преподаватель биологии Потапкина Ольга Леонидовна

За прошедшее столетие генетики сделали великое множество важных открытий – о самых значимых из них Вы можете узнать прямо сейчас Генетическая наука волнует умы ученых генетиков уже на протяжении целого века. Давай те же краем глаза взглянем на столетнюю эволюцию генетики

Чешский ученый генетик и его горох Начиная с середины 1850-х годов, чешский монах Грегор Мендель исследовал более чем 10.000 наследственных форм сортов гороха, которые он вырастил за восемь лет в монастырском саду Так называемый отец современной генетики, Мендель был первым ученым генетиком, кто выделил доминантные и рецессивные гены

Иоган Фридрих Мишер В конце 1860-х годов, швейцарский ученый генетик Фридрих Мишер отделил ДНК из органической клетки и идентифицировал его как отдельную молекулу В то время, 25-летний генетик назвал это нуклеидами, а не сегодняшним принятым термином: нуклеиновые кислоты, которые описаны двумя последними буквами ДНК - Дезоксирибонуклеиновая кислота

Открытие двойной спирали Джеймс Ватсон, Фрэнсис Крик, Морис Уилкинс и Розалинд Франклин разгадали тайну преследующую умы многих ученых в то время: как же на самом деле выглядит ДНК?

Исследование стволовых клеток канадскими учеными генетиками В 1900-х годах, ученые уже обсуждали идею самообновления клетки, но подтвердить существование стволовых клеток смогли только двое канадцев Эрнест Мак Каллоч и Джеймс Тилл

Клонирование Долли

5 июля 1996 года, родилась самая известная овца в мире Долли, названная так в честь певца Долли Партона, была первым млекопитающим успешно клонированным из отдельной взрослой клетки (клетку поместили в яйцо и внедрили в яичник суррогатной матери) Ученые «усыпили» Долли шесть лет спустя, потому что она страдала от серьезной легочной инфекции Ранее, в 1952 году ученые генетики также успешно клонировали животное, но получившийся головастик был клонирован из эмбриональных клеток, а не взрослой клетки. После Долли, ученые клонировали коз, коров, мышей, свиней, кошек, кроликов и многие виды диких животных

Проект «Геном человека» В 1990 году, международная группа ученых начала 13-летний научный проект, направленный на выявление всех генов в ДНК человека В 2003 году ученые заявили, что проект «Геном человека» завершен

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

ПЛАН ВВОДНОЙ ЛЕКЦИИ. "ОБЩАЯ ГЕНЕТИКА С ОСНОВАМИ МЕДИЦИНСКОЙ ГЕНЕТИКИ"

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА МОДУЛЯ ДИСЦИПЛИНЫ "ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА С ОСНОВАМИ МЕДИЦИНСКОЙ ГЕНЕТИКИ" МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ОБУЧАЮЩИМСЯ. ПЛАН ВВОДНОЙ ЛЕКЦИИ...

Детство Д. И. МенделееваОбразованиеПодъём на научный олимпНаучно-практическая деятельностьЧемоданных дел мастерПоследние годыПамять о великом русском ученом Д.И. Менделееве....

Доклад "Вклад ученых-физиков Красноярска в Великой Отечественной Войне" к научно-практической конференции "Красноярский край в годы Великой Отечественной Войны"

Новейшая российская историография Великой Отечественной войны охватывает примерно последние двадцать лет. За это время историки России приложили немало усилий, чтобы восстановить подлинную истор...

История развития генетики

этапы становления генетической науки

• наука, изучающая закономерности и материальные основы наследственности и изменчивости организмов, а также механизмы эволюции живого.
• Наследственностью называется свойство одного поколения передавать другому признаки строения, физиологические свойства и специфический характер индивидуального развития. Свойства наследственности реализуются в процессе индивидуального развития.
• Изменчивостью называется свойство, противоположное наследственности, заключающееся в изменении наследственных задатков - генов и в изменении их проявления под влиянием внешней среды. Отличия потомков от родителей возникают также вследствие возникновения различных комбинаций генов в процессе мейоза и при объединении отцовских и материнских хромосом в одной зиготе.

• Первый этап ознаменовался открытием Г. Менделем (1865) дискретности (делимости) наследственных факторов и разработкой гибридологического метода, изучения наследственности, т. е. правил скрещивания организмов и учёта признаков у их потомства. Дискретность наследственности состоит в том, что отдельные свойства и при знаки организма развиваются под контролем наследственных факторов (генов), которые при слиянии гамет и образовании зиготы не смешиваются, не растворяются, а при формировании новых гамет наследуются независимо друг от друга.

• Значение открытий Г. Менделя оценили после того, как его законы были вновь переоткрыты в 1900 г. тремя биологами независимо друг от друга: де Фризом в Голландии, К. Корренсом в Германии и Э. Чермаком в Австрии. Результаты гибридизации, полученные в первое-I десятилетие XX в. на различных растениях и животных, полностью подтвердили менделевские законы наследования признаков и показали их универсальный характер по отношению ко всем организмам, размножающимся половым путём. Закономерности наследования признаков в этот период изучались на уровне целостного организма (горох, кукуруза, мак, фасоль, кролик, мышь и др.).

• Менделевские законы наследственности заложили основу теории гена - величайшего открытия естествознания XX в., а генетика превратилась в быстро развивающуюся отрасль биологии. В 1901 -1903 гг. де Фриз выдвинул мутационную теорию изменчивости, которая сыграла большую роль в дальнейшем развитии генетики.

• Второй этап характеризуется переходом к изучению явлений наследственности на клеточном уровне (питоге-нетика). Т. Бовери (1902-1907), У. Сэттон и Э. Вильсон (1902-1907) установили взаимосвязь между менделевскими законами наследования и распределением хромосом в процессе клеточного деления (митоз) и созревания половых клеток (мейоз). Развитие учения о клетке привело к уточнению строения, формы и количества хромосом и помогло установить, что гены, контролирующие те или иные признаки, не что иное, как участки хромосом. Это послужило важной предпосылкой утверждения хромосомной теории наследственности.

• Решающее значение в ее обосновании имели исследования, проведенные на мушках дрозофилах американским генетиком Т. Г. Морганом и его сотрудниками (1910-1911). Ими установлено, что гены расположены в хромосомах в линейном порядке, образуя группы сцепления. Число групп сцепления генов соответствует числу пар гомологичных хромосом, и гены одной группы сцепления могут перекомбинироваться в процессе мейоза благодаря явлению кроссинго-вера, что лежит в основе одной из форм наследственной комбинативной изменчивости организмов. Морган установил также закономерности наследования признаков, сцепленных с полом.

• Третий этап в развитии генетики отражает достижения молекулярной биологии и связан с использованием методов и принципов точных наук - физики, химии, математики, биофизики и др.-в изучении явлений жизни на уровне молекул. Объектами генетических исследований стали грибы, бактерии, вирусы. На этом этапе были изучены взаимоотношения между генами и ферментами и сформулирована теория “один ген - один фермент” (Дж. Бидл и Э. Татум, 1940): каждый ген контролирует синтез одного фермента; фермент в свою очередь контролирует одну реакцию из целого ряда биохимических превращений, лежащих в основе проявления внешнего или внутреннего признака организма. Эта теория сыграла важную роль в выяснении физической природы гена как элемента наследственной информации.

• В 1953 г. Ф. Крик и Дж. Уотсон, опираясь на результаты опытов генетиков и биохимиков и на данные рентгеноструктурного анализа, создали структурную модель ДНК в форме двойной спирали. Предложенная ими модель ДНК хорошо согласуется с биологической функцией этого соединения: способностью к самоудвоению генетического материала и устойчивому сохранению его в поколениях - от клетки к клетке. Эти свойства молекул ДНК объяснили и молекулярный механизм изменчивости: любые отклонения от исходной структуры гена, ошибки самоудвоения генетического материала ДНК, однажды возникнув, в дальнейшем точно и устойчиво воспроизводятся в дочерних нитях ДНК. В последующее десятилетие эти положения были экспериментально подтверждены: уточнилось понятие гена, был расшифрован генетический код и механизм его действия в процессе синтеза белка в клетке. Кроме того, были найдены методы искусственного получения мутаций и с их помощью созданы ценные сорта растений и штаммы микроорганизмов - продуцентов антибиотиков, аминокислот.

• В последнее десятилетие возникло новое направление в молекулярной генетике -генная инженерия - система приёмов, позволяющих биологу конструировать искусственные генетические системы. Генная инженерия основывается на универсальности генетического кода: триплеты нуклеотидов ДНК программируют включение аминокислот в белковые молекулы всех организмов - человека, животных, растений, бактерий, вирусов. Благодаря этому можно синтезировать новый ген или выделить его из одной бактерии и ввести его в генетический аппарат другой бактерии, лишённой такого гена.

• Таким образом, третий, современный этап развития генетики открыл огромные перспективы направленного вмешательства в явления наследственности и селекции растительных и животных организмов, выявил важную роль генетики в медицине, в частности, в изучении закономерностей наследственных болезней и физических аномалий человека.