Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Ноября 2010 в 08:21, Не определен
Рассмотрены ключевые достижения русских ученых, определившие дальнейшее развитие генетики. Сделаны выводы о ценности вклада русских ученых в науку
Первым, кто обратил внимание на мутации, вызванные химическими веществами, был Н.К.Кольцов, предложивший своему последователю, В.В. Сахарову, продолжить исследования в данной области.
В.В. Сахаров, работая по замыслу Кольцова, использовал 10% раствор йода. По анализу видимых мутаций, сцепленных с полом, в потомстве второго поколения он нашел передаваемые по наследству новые мутации Notch и "prune".
Впервые в мире в 1938 г. В.В. Сахаров сформулировал идею "о специфическом воздействии мутационных факторов", показал различие природы мутаций, возникших спонтанно, и индуцированных физическими и химическими мутагенами.
В наше время сформулированное В.В. Сахаровым положение о том, что специфичность мутагенеза обусловлена как структурой воздействующего фактора, так и особенностями организма, не утратило своего значения и является одним из важнейших обобщений генетики. Цикл работ по изучению мутационного процесса привел к обнаружению роли внутренних факторов (старение, инбридинг и гибридизация) в этом процессе.
Одним из первых В.В. Сахаров поднял вопрос о мутационном последействии колхицина и других мутагенов на растения, что в наши дни обрело ценность, став первоисточником для экологов и исследователей малых доз биологически активных веществ.
Другой исследователь М.Е.Лобашев первым связал процесс возникновения мутаций с репарацией поврежденных генетических структур.
Первые мутагены, открытые Сахаровым, Лобашевым и их сотрудниками, обладали низкой эффективностью, поэтому они не могли заинтересовать практиков.
Новый этап изучения роли химических факторов в процессе мутации был открыт И.А. Рапопортом (1943,46,47) указавшим на мощное мутагенное действие некоторых химических веществ. Он так же организовал широкие работы по использованию химических мутагенов в практике селекции сельскохозяйственных растений.
Так же до войны Рапопорт опубликовал ряд генетических исследований, посвященных другим актуальным проблемам того времени, в частности, он первый показал значение кислородного эффекта в механизме возникновения мутаций.
Вывод по разделу четыре
Русские ученые одними из первых во всем мире начали проводить эксперименты по искусственному получению мутаций, что позволило им сделать выводы о факторах, оказывающих влияние на изменчивость организмов, возможности практического использования новых организмов и возможных последствиях мутаций.
К началу 30-х годов XX в. сложились основы теории гена. Уже первые достижения гибридологического анализа подняли проблему дискретности наследственного материала. Считалось, что ген отвечает за развитие одного признака и передается при скрещиваниях как неделимое целое. Открытие мутации и кроссинговера (нарушения сцепления генов в результате обмена участками между хромосомами) подтверждали неделимость генов. В результате обобщения всех данных определение гена получило следующую формулировку: ген - это элементарная единица наследственности, характеризующаяся вполне определенной функцией, мутирующая во время кроссинговера как целое. Иначе говоря, ген – единица генетической функции, мутации и кроссинговера.
В 1928 г. в лаборатории А.С. Серебровского в Биологическом институте им. К.А. Тимирязева Н.П. Дубинин начал исследовать действие рентгеновых лучей на дрозофил и обнаружил необычную мутацию. Образование щетинок на теле мухи контролируется особым геном scute. Мутация гена scute, впервые обнаруженная американским генетиком Пейном (1920), не раз возникала в экспериментах, и при её появлении подавлялось развитие девяти щетинок. Выявленная Дубининым мутация, подавляла развитие всего четырех щетинок. После дальнейших экспериментов стало ясно, что ген не является неделимой генетической структурой, представляет собой область хромосомы, отдельные участки которой могут мутировать независимо друг от друга. Это явление Серебровским ступенчатым аллеломорфизмом.
Одним из крупных достоинств работ по изучению ступенчатых аллеломорфов был количественный метод учета мутантов. Разработав систему, позволяющую количественно оценивать результат каждой мутации, Серебровский, Дубинин и другие авторы тогда же раскрыли явление дополнения одного мутантного гена другим. Это явление было впоследствии переоткрыто на микроорганизмах и получило название комплементации.
Показав мутационную
Вывод по разделу пять
Хотя окончательное решение вопроса, делим ли ген не только мутационно, но и механически, и не было достигнуто в работах русских ученых, они внесли существенный вклад в доказательство делимости гена, что повлекло за собой переход к генетическим исследованиям на микроорганизмах, а значит и переход генетики на молекулярный уровень исследований.
Выяснение основной функции гена как хранителя информации о строении определенной полипептидной цепи поставило перед молекулярной генетикой вопрос: каким образом осуществляется перенос информации от генетических структур (ДНК) к морфологическим структурам, другими словами, каким образом записана генетическая информация и как она реализуется в клетке.
Согласно модели Уотсона - Крика, генетическую информацию в ДНК несет
последовательность расположения оснований. Таким образом, в ДНК заключены четыре элемента генетической информации. В тоже время в белках было обнаружено 20 основных аминокислот. Необходимо было выяснить, как язык четырехбуквенной записи в ДНК может быть переведен на язык двадцати буквенной записи в беках. Решающий вклад в разработку этого механизма был внесен Г. Гамовым. Он предположил, что для кодирования одной аминокислоты используется сочетание из трех нуклеотидов ДНК (нуклеотидом называют соединение, состоящее из сахара {дизоксорибоза}, фосфата и основания и образующее элементарный мономер ДНК). Эта элементарная единица наследственного материала, кодирующая одну аминокислоту, получила название кодона.
Вывод по разделу шесть
На
данном этапе один из русских ученых сделал
важный шаг к разгадке генетического кода.
По материалам данной работы можно сделать вывод о том, что вклад русских ученых в развитие генетики как науки достаточно велик, однако недооценен. Объясняется это во многом неизвестностью русских научных журналов, публиковавших работы ученых, за рубежом.
Однако значимость открытий, сделанных русскими учеными, остается бесспорной.
Достаточно
сложно подробно описать работу, проделанную
русскими генетиками, поскольку их
эксперименты сложны и многообразны.
В рамках данной работы отражены лишь
ключевые открытия, определившие дальнейшее
развитие науки.
Информация о работе История развития генетики. Вклад русских ученых