Теория генов: история развития и краткая характеристика


Генная теория — это идея, что гены являются основными единицами, в которых характеристики передаются от одного поколения к другому. Гены сами по себе являются главными единицами наследственности. Теория генов обеспечивает основу для понимания того, как гены позволяют родителям передавать черты своим потомкам. Это также ключевой элемент в изучении генетики.

Гены являются центральными объектами, изученными наукой о генетике. Генная теория (или теория генов) позволяет науке о генетике объяснить, как информация, необходимая для зарождения нового организма, передается от одного поколения к другому. Сегодня мы знаем, что гены состоят из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), и мы можем четко заявить о правилах или законах наследования. Однако менее 150 лет назад ученые ничего не знали о процессах на клеточном уровне, и как они влияют на наследственность.

С тех пор наука о наследственности или генетике делала регулярные и впечатляющие успехи, и в начале XXI века ученые приблизились к изучению всего набора генетических инструкций, которые выходят за рамки единого человека. Сегодня ученые знают, что 80 000 или около того генов, составляющих человеческий геном, настолько индивидуальны, что нет двух людей (в миллиардном мире) с полностью одинаковым генотипом (за исключением однояйцовых близнецов). Теория генов показывает нам, как может происходить эта крайняя индивидуальность в действительности.

Открытие Грегора Менделя

Предположение о существовании генов было сделано австрийским монахом Грегором Иоганном Менделем (1822-1884), чьи эксперименты с размножением разных типов гороха навели его на мысль, которую он назвал «наследственными факторами». Первое, что обнаружил Мендель, заключалось в том, что при пересечении растений с различными чистыми чертами, например, все высокие растения со всеми низкими, выражалась лишь одна черта (потомство было высоким).

Грегор Мендель

Поэтому он считал эту выраженную черту «доминирующей», так как она не смешивались, и не приводила к появлению растения средней высоты, а были «выражены» индивидуальные черты одного «родителя». Он также обнаружил, что для количества доминирующих (высоких) и рецессивных (низких) признаков существует регулярное соотношение 3 к 1. Из этого Мендель сделал вывод о наличии в растениях того, что он назвал «факторами» или «частицами наследования», которые сейчас называют генами.

Другим вкладом Менделя было его правильное предположение, что оба родителя — мужчина и женщина вносят по одному «фактору» для каждого из потомков. К 1900 году было осознано, что Мендель дал биологии основу для новой науки о наследственности, и начался поиск единого «фактора» или ключа во всех живых существах, содержащих важную информацию и диктующих каждую деталь строения организма.

Структура ДНК

К 1900 году было известно также существование хромосом, и три года спустя американский генетик Томас Хант Морган объявил результаты своих экспериментов на основе плодовой мухи, указав, что хромосомы (спиральная структура, которая несет ДНК клетки) состоят из других, более мелких частиц, позже названных генами. Только в 1953 году американский биохимик Джеймс Дьюи Уотсон и его коллега, английский биохимик Фрэнсис Гарри Комптон Крик, смогли объяснить молекулярную структуру ДНК.

Благодаря этому новому пониманию ученые-естествоиспытатели смогли сформулировать более полную и удовлетворительную теорию генов. Говоря простым языком, хромосомы встречаются почти в каждой клетке нашего тела. Хромосомы состоят из ДНК, а ДНК хранит гены. Это гены, несущие жизненно важные коды и информацию, которые не только говорят клетке, что делать, но и передаются новому поколению путем полового размножения.

Заключительная часть теории генов объясняет, как передаются черты, и почему нет двух одинаковых людей. Во время полового размножения, когда сперма одного человека оплодотворяет яйцеклетку другого, каждая половая клетка содержит только половину полного набора из 46 хромосом.

В отличие от других клеток в организме человека, которые имеют полный набор из 46 хромосом, половые клетки включают только 23. Следовательно, когда яйцеклетка и сперма объединяются, первая новая клетка имеет 23 хромосомы от матери и 23 хромосомы от отца, чтобы сформировать полный набор из 46. Этот процесс, наряду с другими «перетасовками» генов, гарантирует уникальность каждого нового человека.

Теория генов является ключом к генетике XXI века. Понимание того, как работают гены и знания о том, что они могут меняться или мутировать, приведет к профилактике или лечению генетических заболеваний, а также к использованию генной инженерии (преднамеренное изменение генетического материала живого существа для корректировки его характеристик) для улучшения некоторых видов животных и растений.


Оставить комментариий

Наш instagram