Чем больше мы познаём неизменные законы природы

«Чем больше мы познаём неизменные законы природы, тем всё более невероятными становятся для нас чудеса» Чарльз Дарвин Предмет и методы генетики

Кафедра генетики и разведения животных создана в 1919 г. при организации Московского Высшего зоотехнического института. Ее основателем был профессор О. В. Гаркави – видный ученый в области разведения сельскохозяйственных животных, один из первых разработчиков генетических основ племенного дела.

С 1967 г. по 1989 г. кафедрой заведовал член- корреспондент РАСХН, заслуженный деятель науки Российской Федерации, лауреат премии Совета Министров СССР, профессор Владимир Филиппович Красота Сегодня кафедра генетики и разведения животных носит имя этого выдающегося ученого.

Коллектив кафедры генетики и разведения животных имени В. Ф. Красоты

Учебный план на 2012/2013 учебный год 1 семестр (18 недель) 2 семестр (18 недель) 18 часов лекций (9 лекций) 18 часов лабораторных занятий (9 занятий) 18 часов практических занятий (9 занятий) 54 часа самостоятельной работы курсовая работа зачет экзамен

Генетика (от греч. génesis — происхождение) — наука о наследственности и изменчивости организмов

Наследственность – свойство родительских Наследственность особей передавать свои признаки и особенности развития следующему поколению Наследование – процесс передачи Наследование наследственной информации от одного поколения другому, в результате чего у потомков формируются определенные признаки и свойства, присущие родительским особям. Наследуемость – доля генетической Наследуемость изменчивости в общей фенотипической изменчивости признака в конкретной популяции животных или растений.

Ядерная (хромосомная) наследственность – Ядерная наследственность передача признаков от родительских особей потомкам посредством молекул ДНК, находящихся в хромосомах ядра клетки. Цитоплазматическая (внеядерная, Цитоплазматическая внехромосомная) наследственность – наследственность определяется генами, локализованными в ДНК органоидов клетки (митохондрий, пластид, кинетосом, плазмид). Ядерная и цитоплазматическая наследственность – истинная наследственность Ложная наследственность – обусловлена генами, локализованными в ДНК возбудителей болезней (бактерий, вирусов), симбионтов, или включением в клетки тех или иных веществ.

Изменчивость – способность организмов Изменчивость изменяться под действием наследственных и ненаследственных факторов Онтогенетическая изменчивость – Онтогенетическая изменчивость совокупность последовательных изменений признаков и свойств особи в процессе ее индивидуального развития (онтогенеза). Комбинативная изменчивость – Комбинативная изменчивость возникновение у потомства новых наследственных сочетаний признаков в результате перекомбинации признаков отцовской и материнской форм.

Мутационная изменчивость – наследственные Мутационная изменчивость изменения отдельных признаков, свойств или их комплексов, возникающие в результате воздействия мутагенных факторов на наследственный аппарат клетки. Коррелятивная изменчивость – изменчивость Коррелятивная изменчивость признака в зависимости от изменчивости или степени развития другого признака. Модификационная изменчивость – Модификационная изменчивость ненаследственное изменение признака или свойств в онтогенезе, возникающее в результате влияния внешних условий. Морфозы – резкие изменения в строении органов и Морфозы проявлении признаков, не наследуются.

Признак (свойство) – единица Признак (свойство) морфологической, физиологической или биохимической дискретности организма. Качественные признаки – Качественные признаки морфологические или биохимические признаки, проявление которых легко может быть словесно охарактеризовано(масть, форма рогов и др. ). Количественные признаки - признаки, Количественные признаки не имеющие четкого выражения, изучающиеся путем измерения, подсчета (масса, длина шерсти, жирность молока и т. д. ).

Задачи генетики Изучение механизма изменения гена, репродукции генов и хромосом, действия генов и контроля ими процессов образования различных признаков и свойств организма; Разработка методов конструирования наследственной программы живых организмов, борьба с наследственными болезнями, повышение продуктивности животных и урожайности растений.

Методы генетических исследований Цитологический метод - цитогенетика Гибридологический метод Моносомный метод Генеалогический метод Близнецовый метод Мутационный метод Популяционно-статистический метод Феногенетический метод Биометрический метод (статистический анализ) Метод моделирования с помощью ЭВМ

Йозеф Готлиб Кёльрейтер (нем. Joseph Gottlieb Kölreuter; 27 апреля 1733 — 11 ноября 1806) В 1756— 1760 годах провёл первые опыты по искусственной гибридизации растений, результаты 136 опытов были опубликованы. Установил равное влияние на признак отцовской и материнской форм, возврат признака у гибрида к одной из исходных родительских форм Обратил внимание на дискретный характер наследования признаков Получил (1760) первый межвидовой гибрид (у табака) Ввёл метод реципрокных (взаимных) скрещиваний Открыл явления гетерозиса и самостерильности.

Шарль Виктор Ноден (фр. Charles Victor Naudin, 14 августа 1815 — 19 марта 1899) Предвосхитил идеи искусственного и естественного отбора Обнаружил явления «разъединения» и комбинирования признаков в потомстве гибридов Четко проанализировать наследование единичных признаков и дать точный числовой анализ их распределения в потомстве не смог, т. к. наблюдал эти закономерности преимущественно при межвидовых скрещиваниях.

Томас Эндрю Найт (англ. Thomas Andrew Knight, 12 августа 1759 — 11 мая 1838) Основные научные работы относятся к селекции, гибридизации и физиологии растений. Установил принцип наследования, названный впоследствии законом Найта - Дарвина.

Андрей Тимофеевич Болотов (7 [18] октября 1738 — 3 либо 4 [16] октября 1833) Хотя и в самой общей форме, высказал идею гибридизационноселекционного метода, получившую в дальнейшем научное обоснование Попытка использования гибридизации в селекции плодовых культур.

Карл Францевич Рулье (20 апреля 1814 — 22 апреля 1858) Еще до выхода в свет "Происхождения видов" (1859) Ч. Дарвина он указывал (1852) на опыт выведения новых пород животных и их акклиматизацию как на ключ к пониманию движущих сил эволюции в естественных условиях. Подчеркивал, что наследственность определяется исторически сложившимися условиями, а изменчивость является процессом приспособления организма к условиям существования. Отвергал учение о неизменяемости вида

Чарльз Роберт Дарвин (англ. Charles Robert Darwin; 12 февраля 1809 — 19 апреля 1882) Основатель эволюционного учения о происхождении видов путем естественного отбора Обобщил весь известный материал по изменчивости, наследственности и эволюции диких видов животных и растений, а также по методам селекции домашних животных и культурных растений. Основной труд — «Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» вышел в 1859

Другие работы Ч. Дарвина (опубликованные после «Происхождения видов» ) 1862 год - «Опыление у орхидных» 1868 год - «Изменение животных и растений в домашнем состоянии» 1871 год - «Происхождение человека и половой отбор» 1872 год - «Выражение эмоций у человека и животных» 1876 год - «Действие перекрёстного опыления и самоопыления в растительном мире»

Грегор Иоганн Мендель 20. 07. 1822 – 6. 01. 1884 Будучи в Вене, Мендель заинтересовался процессом гибридизации растений и, в частности, разными типами гибридных потомков и их статистическими соотношениями. Вдохновившись изучением изменений признаков растений, с 1856 по 1863 г. стал проводить опыты на горохе в экспериментальном монастырском саду, и сформулировал законы, объясняющие механизм наследования, известные нам как «Законы Менделя» .

8 февраля 1865 года Мендель сделал доклад о своих открытиях в Брюннском обществе естествоиспытателей.

Принципиальные результаты опытов Г. Менделя были поняты и оценены наукой лишь в 1900, когда голландский учёный Хуго де Фриз, немецкий — Карл Корренс и австрийский —Эрих Чермак-Зейзенегг вторично открыли законы наследования признаков, установленные Менделем.

Хуго де Фриз (Гуго Де Фрис, нидерл. Hugo de Vries, 1848 — 1935) Пришёл к выводу, что вид может распадаться на различные виды, наблюдая изменчивость ослинника (Oenothera). Это явление Де Фриз назвал мутациями, считая что биологические виды время от времени находятся в фазе мутирования. Разработал мутационную теорию.

Карл Корренс (Карл Эрих Корренс нем. Carl Correns 19 сентября 1864 — 14 февраля 1933) • Специализировался на мохообразных, водорослях, семенных растениях и на микологии. • Труды Карла Корренса посвящены дальнейшему изучению явлении наследственности у растений: ксений, определению пола, пестролистности и плазматической наследственности. • В 1908 году он впервые описал ген, входящий в состав внеядерного генома. Корренс предвосхитил понимание закономерностей сцепления и обмена наследственных факторов в хромосомах (1902) и менделевского наследования пола у растений.

Эрих Чермак. Зейзенегг (Erich Tschermak- Seysenegg, 15 ноября 1871 - 11 октября 1962) Наряду с Хуго де Фризом и Карлом Корренсом Чермак повторно открыл законы Менделя, но работал в этой области не долго. Работал над скрещиванием сельскохозяйственных и садовых растений.

Уильям Бэтсон, Бейтсон (Bateson) Уильям (8 августа 1861, — 8 февраля 1926) Ввёл в употребление название новой научной дисциплины: генетика (в 1905 г. в частном письме и в 1906 г. публично) В 1910 г. основал генетической журнал «Journal of Genetics» в Англии. Отстаивал идею о невозможности наследования приобрётенных признаков, прерывистую изменчивость организмов, учение о чистоте гамет.

Вильгельм Людвиг Иогансен (дат. Wilhelm Ludvig Johannsen; 1857— 1927) — датский биолог, профессор Института физиологии растений Копенгагенского университета, член шведской Академии наук. В 1909 году в работе «Элементы точного учения наследственности» ввёл термины: «ген» , «генотип» и «фенотип»

ГЕН (от греческого genos — род, происхождение), наследственный фактор, функционально неделимая единица генетического материала; участок молекулы ДНК (у некоторых вирусов РНК), кодирующий первичную структуру полипептида, молекулы транспортной или рибосомальной РНК или взаимодействующий с регуляторным белком.

Геноти п — совокупность генов данного организма Фенотип (от греческого phaino — являю, обнаруживаю и тип), совокупность всех признаков и свойств особи, формирующихся в процессе взаимодействия её генетической структуры (генотипа) и внешней, по отношению к ней, среды. Большинство генов проявляются в фенотипе организма, но фенотип и генотип различны по следующим показателям: 1. По источнику информации (генотип определяется при изучении ДНК особи, фенотип регистрируется при наблюдении внешнего вида организма). 2. Генотип не всегда соответствует одному и тому же фенотипу. Некоторые гены проявляются в фенотипе только в определённых условиях. С другой стороны, некоторые фенотипы, например, окраска шерсти животных, являются результатом взаимодействия нескольких генов по типу комплементарности.

Теодор Генрих Бовери нем. Theodor Heinrich Boveri; 1862— 1915 С 1880 по 1882 годы совместно с Эдуардом Страсбургером описал постоянство числа хромосом у разных видов (оно характерно для любого вида) и индивидуальность хромосом. Исследовал (с 1887) изменения внутриклеточных структур в процессах деления клетки, созревания половых клеток, оплодотворения и раннего развития зародыша. В 1888 году ввёл понятие центросома. В 1904 году он обосновал следом за Уолтером Саттоном хромосомную теорию наследственности. Нашёл различие между хроматином половых и остальных (соматических) клеток.

Эдуард Адольф Страсбургер нем. Eduard Adolf Strasburger; 1844— 1912 В 1875 году им было установлено, что процессы деления ядра в клетках растений протекают так же, как в клетках животных, то есть одинаково для всех живых организмов. В 1884 году стал первым учёным, который наблюдал у цветковых растений процесс слияния мужского ядра (ядра сперматозоида) с ядром яйцеклетки. Установил (1888) явление редукции числа хромосом в мейозе.

Уолтор Саттон Walter Sutton, 1877 -1916 Был первым, кто заявил, что хромосомы содержат единицы наследственности и составляют отдельные пары. В 1902 году Саттон опубликовал статью On the Morphology of the Chromosome Group in Brachyotola, в которой описал пары хромосом и их движение во время деления клетки. В следующем году он обнаружил, что хромосомы содержат гены и, что их поведение в течение мейоза было случайным.

Томас Хант Морган англ. Thomas Hunt Morgan; 25 сентября 1866 — 4 декабря 1945 С 1910 изучал наследование мутаций, обнаруженных у нового генетического объекта — плодовой мушки дрозофилы, в результате чего экспериментально обосновал (совместно с А. Стёртевантом, Г. Мёллером и К. Бриджесом) представления о материальных основах наследственности (корпускулярную природу генетического материала — генов, линейную локализацию генов в хромосомах, закономерности их мутационной изменчивости. цитогенетические механизмы их наследственной передачи и др. ), приведшие к окончательному доказательству и завершению в основных чертах хромосомной теории наследственности. Установленные Морганом и его сотрудниками закономерности сцепления генов и кроссинговера (иногда называют законом Моргана, или морганизмом) полностью разъяснили цитологический механизм законов Менделя и послужили стимулом к разработке генетических основ теории естественного отбора.

Альфред Генри Стертевант 1891 -1970 Один из создателей хромосомной теории наследственности Первым обосновал теорию линейного расположения генов вхромосомах Открыл явление супрессии (1920) и эффект положения гена (1925)

Келвин Блекман Бриджес Calvin Blackman Bridges, 11 января 1889 – 27 декабря 1938 Способствовал доказательству того факта, что наследственность и пол определяются хромосомами. Его работа, совместно с Томасом Хантом Морганом над плодовой мушкой (дрозофилой), доказала, что изменчивость потомства определяется изменениями в хромосомах. Эти эксперименты привели к созданию «генетических карт» .

Герман Джозеф Меллер англ. Hermann Joseph "H. J. " Muller; 21 декабря 1890 — 5 апреля 1967 Один из создателей хромосомной теории наследственности В 1916 открыл явление интерференции кроссинговера В 1918— 21 сформулировал положение о том, что спонтанные генные мутации являются точечными изменениями в хромосомах, имеют физикохимическую природу, приводят к повреждению нормальных генов и поэтому имеют рецессивный характер. В 1922 Меллер первый раз приехал в СССР, он привез культуры дрозофилы с набором мутаций, что позволило развернуть генетические исследования дрозофилы в СССР. Открыл мутагенное действие рентгеновских лучей на дрозофилу (1927).

Колумбийский университет. 1913 г. Альфред Стёртевант , Кельвин Бриджес, Герман Джозеф Мёллер, Томас Морган

Николай Петрович Дубинин 22 декабря 1906 (4 января 1907) — 26 марта 1998 Н. П. Дубинин был основателем Института цитологии и генетики, директором которого он был в 1957— 1959 годах, с 1966 года — директор Института общей генетики АН СССР. Областью научных интересов Н. П. Дубинина была общая и эволюционная генетика, а также применение генетики в сельском хозяйстве. Вместе с А. С. Серебровским показал дробимость гена, а также явление комплементарности гена. Опубликовал ряд важных научных работ по структуре и функциям хромосом, показал наличие в популяциях генетического груза — летальных и сублетальных мутаций. Работал также в области космической генетики и над проблемами радиационной генетики.

Филипченко Юрий Александрович С 1913 приступил в университете к чтению первого в России курса лекций по генетике С 1919 профессор организованной им в университете кафедры генетики и экспериментальной зоологии. Создал в АН СССР лабораторию, реорганизованную в 1933 в институт генетики. Автор первых советских учебников по генетике, изменчивости, экспериментальной зоологии, эволюции.

Николай Иванович Вавилов 13 [25] ноября 1887 — 26 января 1943 В 1930— 1940 — директор Института генетики АН СССР. Открыл закон гомологических рядов в наследственной изменчивости организмов (1920).

Иван Владимирович Мичурин 15 (27) октября 1855 — 7 июня 1935 На основании экспериментальной работы теоретически обосновал закономерности наследования признаков у многолетних плодовых растений. После смерти И. В. Мичурина Лысенко Т. Д. извратил содержание его учения и использовал его имя в корыстных целях в борьбе против генетики и генетиков.

Кольцов Николай Константинович 3 (15) июля 1872 — 2 декабря 1940 Первым (1928) разработал гипотезу молекулярного строения и матричной репродукции хромосом ( «наследственные молекулы» ), предвосхитившую принципиальные положения современной молекулярной биологии и генетики.

Александр Сергеевич Серебровский 6 [18] февраля 1892 — 26 июня 1948 С 1918 работал на птицеводческой станции в Слободке Тульской области, где провёл исследования по генетике кур, заложившие основы развития генетики животных в СССР. С 1923 заведующий кафедрой птицеводства (преобразованной затем в кафедру генетики) Московского зоотехнического института. Первым (1926) предложил метод определения размеров гена в условных единицах перекреста и высказал идею о его делимости. Выдвинул (1938) теорию происхождения новых генов путём дупликации геновпредшественников. Первым (1940) предложил метод борьбы с вредными насекомыми, основанный на размножении самцов с генетическими нарушениями, что при их последующем выпуске приводит к резкому снижению численности популяции вредителя.

Давиденков Сергей Николаевич 25. 08. 1880 - 2. 07. 1961 Является одним из основоположников медицинской генетики Впервые применил идеи генетики в клинике, дал анализ ряда наследственных заболеваний, часть из которых была описана им впервые. Важной заслугой С. Н. Давиденкова является разработка методов медикогенетического консультирования и его первое практическое применение в СССР.

Освальд Теодор Эвери англ. Oswald Theodore Avery; 21 октября 1877 — 2 февраля 1955 В течение многих лет считалось, что генетическая информация содержится в белках. В 1944 г. О. Эвери с сотрудниками показал, что ведущая роль в сохранении и передаче наследственной информации принадлежит дезоксирубунуклеиновой кислоте (ДНК). Это открытие послужило началом развития молекулярной генетики.

Владимир Александрович Энгельгардт 1894— 1984 С 1960 изучал структуру и функции нуклеиновых кислот и ферментов биосинтеза белков. Его успехи в области биохимии нуклеиновых кислот имели важное значение для развития молекулярной генетики.

Ген Никифорович Шангин-Березовский 1930— 1992 Автор ряда открытий и множества исследований в области радиационного и химического мутагенеза. Преподавал в Московской ветеринарной академии на кафедре генетики.

Меркурьева Евгения Константиновна 23. 12. 1910 -21. 03. 2003 Профессор Меркурьева Е. К. работала в области оценки продуктивных и племенных качеств сельскохозяйственных животных – биологических, генетических и математических. С 1972 года Евгения Константиновна – профессор-консультант кафедры разведения и генетики Московской ветеринарной академии имени К. И. Скрябина. Она подготовила 16 аспирантов, в том числе из Монголии, Германии, Сирии и Алжира. Профессор Е. К. Меркурьева совместно с сотрудниками и аспирантами кафедры разведения и генетики сельскохозяйственных животных Московской ветеринарной академии успешно разрабатывала новые методы селекции молочного скота и проблему резистентности животных.

Фрэнсис Крик и Джеймс Дьюи Уотсон и Крик вместе работали над изучением структуры ДНК В то время Морис Уилкинс и Розалинда Франклин, как рабочие в Королевском колледже в Лондоне, помогали изучать рентгеновские дифракции ДНК. Крик и Уотсон использовали свои выводы в своих собственных исследований. В апреле 1953 года они опубликовали новость о своем открытии, молекулярную структуру ДНК на основе всех известных функций - двойной спирали. Уотсон, Крик и Уилкинс разделили Нобелевскую премию по медицине в 1962 году.

Маршалл Уоррен Ниренберг, Роберт Уильям Холли и Хар Гобинд Корана В 1961 -1965 гг. расшифровали генетический код

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ