Первые представления о наследственности

Первые представления о наследственности [c.37]

Первые представления о наследственности содержатся в трудах ученых античной эпохи. Уже к V в. до н. э. сформировались две основные, чисто умозрительные теории прямого и непрямого наследования признаков. Сторонником прямого наследования был Гиппократ, который считал, что репродуктивный материал собирается из всех частей тела и таким образом все органы тела непосредственно влияют на признаки потомства. По мнению Гиппократа, здоровые части тела поставляют здоровый репродуктивный материал, а нездоровые — нездоровый, и в результате признаки, приобретаемые в течение жизни, должны наследоваться. [c.8]

Указанные условия равновесия важны также для биологической изменчивости. При нормальных условиях жизни и при строго постоянной среде генетическая изменчивость нежелательна и предотвращается тем, что полигены образуют блоки, более или менее прочно связанные благодаря сцеплению. На случай, если среда изменится и возникнет необходимость в новых наследственных комбинациях, в хромосомах существует резерв изменчивости, который реализуется в редких случаях перекреста. Эксперименты по отбору у дрозофилы показывают, что такое представление нельзя считать голой спекуляцией. На первых стадиях таких экспериментов отбор довольно быстро дает некоторые ограниченные результаты, обусловленные обычной рекомбинацией хромосом. Когда же спустя некоторое время блоки генов в хромосомах оказываются разорванными перекрестом, отбор дает новые и часто гораздо более значительные результаты. [c.112]

Работа Чаргаффа открыла возможность сформулировать теорию, объясняющую, каким образом ДНК может осуществлять перенос генетической информации в опыте с трансформацией. Теперь уже невозможно установить, кто фактически первый высказал эти идеи. Теория появилась после 1950 г. и была окончательно принята многими молекулярными генетиками уже к 1952 г. Основное положение этой теории сводилось к следующему если молекула ДНК содержит генетическую информацию, то последняя определяется не чем иным, как специфической последовательностью четырех нуклеотидных оснований в полинуклеотидной цепи. Иными словами, молекула ДНК — это апериодический кристалл Шредингера, в котором четыре основания — это то небольшое число изомерных элементов , чья точная последовательность представляет наследственный код (см. гл. I). Но поскольку информация, содержащаяся в генах (как было показано в гл. V), должна определять последовательность аминокислот в полипептидной цепи, нетрудно было сообразить, что смысл наличия в ДНК последовательностей из четырех нуклеотидных оснований, составляющих ген, состоит в том, чтобы определять последовательность аминокислот белковой молекулы, синтез которой контролируется этим геном. Такое представление давало возможность объяснить мутации на молекулярном уровне — как изменение в последовательности нуклеотидов в ДНК. [c.163]

Если общие представления, развитые в первых главах этой книги, правильны, то мы можем предположить, что люди в силу своей наследственности должны отличаться друг от друга различными особенностями своих эндокринных желез, а также характером их взаимодействия. Существование такого рода морфологических, гистологических и физиологических особенностей едва ли вызывает сомнение. В какой степени различны эти индивидуальные типы — это уже другой вопрос. Часто считается, что у нормальных индивидов подобные различия не имеют особого значения. Материалы, которые будут представлены в данной главе, должны показать, насколько обосновано это мнение. [c.111]

Во-первых, биохимики выяснили состав и строение основных химических компонентов организмов. Например, открытие нуклеиновых кислот произвело настоящий переворот в представлениях о сущности жизни, о наследственной организации растений, животных и человека. В результате проведенных в течение последних 100 лет исследований были выяснены особенности строения молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), которая играет роль главного носителя наследственной информации в живых организмах. [c.18]

В отличие от запутанных ранее представлений о наследственности работа Менделя утвердила генетику как экспериментальную науку, введя в нее несколько новых подходов. Во-первых, исходный набор растений был чистым по признаку каждое растение давало в потомстве только растения с данным признаком и никогда-с противоположным. Сначала было изучено наследование только одного признака. После этого можно было одновременно исследовать наследование двух признаков или более. Свои эксперименты Мендель поставил на количественную основу, проводя учет потомков каждого типа в каждом скрещивании. [c.8]

К концу XIX столетия биологи обнаружили, что хромосомы (которые становятся различимыми в ядре в начале деления) являются носителями наследственной информации. Но данные о том, что веществом, из которого состоят гены, является дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) хромосом, были получены значительно позже при изучении бактерий. В 1944 г. было установлено, что очищенная ДНК одного бактериального щтамма способна передавать наследственные свойства этого щтамма другому щтамму, несколько отличному от первого. Это открытие оказалось слишком неожиданным и не получило широкого признания до начала 50-х годов, так как считалось, что лишь белки обладают достаточно сложной конформацией, чтобы быть носителями заключенной в генах информации. Сегодня представление о том, что именно ДНК является носителем генетической информации (хранящейся в ее длинных полинуклеотидных цепях), столь прочно вошло в биологическое мышление, что порой трудно осознать, какой огромный пробел в наших знаниях заполнило это представление. [c.123]

Теория наследственности, созданная Менделем на основании опытов по скрещиванию гороха (разд. 1.4), претерпела в своем развитии несколько этапов. По современным представлениям ген-это фрагмент двухцепочечной ДНК, несущий определенную генетическую информацию. В первых разделах книги мы рассматривали признаки, на примере которых можно было бы ознакомиться с фундаментальными принципами и четко продемонстрировать взаимодействие генотипа и фенотипа для нормальных признаков-это группы крови, а для аномальных -редкие наследственные заболевания. [c.230]

Требование 4 связано с отсутствием надежды на то, что мы когда-либо получим возможность охарактеризовать десятки или сотни тысяч генов в геноме того или иного высокоорганизованного существа. Поэтому мы должны уметь выбрать относительно небольшое число локусов, по которым можно составить себе представление о характере и величине генотипической изменчивости в геноме в целом. На первый взгляд это требование парадоксально, поскольку для того, чтобы его выполнить, выбор локусов следует производить безотносительно к их изменчивости в популяции. Точная оценка степени гетерозиготности в популяции должна включать пропорциональную выборку инвариантных локусов. Однако генетика построена на различиях. Если бы все организмы были идентичны и не проявляли наследственной изменчивости, генетика перестала бы существовать как наука генетических проблем просто не было бы. В то время как первое и второе требования противоречат третьему, четвертое требование противоречит менделевской генетике в целом. Не удивительно, что попытки измерить изменчивость оказались такими безуспешными. [c.107]

Первые исследователи мутационного процесса недооценивали роли факторов внешней среды в явлениях изменчивости. Некоторые исследователи в начале XX века даже считали, что внешние воздействия не имеют никакого значения для процесса мутирования. Но в дальнейшем эти представления были опровергнуты благодаря искусственному получению мутаций с помощью различных факторов внешней среды. В настоящее время можно предполагать, что, по-видимому, нет таких факторов внешней среды, которые в какой-то мере не сказались бы на изменении наследственных свойств. Из физических факторов на ряде объектов установлено мутагенное действие ультрафиолетовых лучей, фотонов света и температуры. Повышение температуры увеличивает число мутаций. Но температура относится к числу тех агентов, в отношении которых у организмов существуют защитные механизмы. Поэтому нарушение гомеостаза оказывается незначительным. Вследствие этого температурные воздействия дают незначительный мутагенный эффект по сравнению с другими агентами. [c.151]

Вейсман одним из первых, обратив внимание на сложные процессы, сопровождающие деление клеток и оплодотворение, высказал предположение о важной роли ядра в явлениях наследственности. Ему принадлежит представление о важной биологической роли хромосом. [c.262]

Однако даже в случае реализации генно-инженерных разработок измененная наследственная информация на уровне молекул инкорпорируется затем в клетках, с которыми и приходится иметь дело в биотехнологическом процессе Из этого можно вывести представление об уровнях биотехнологии клеточном и молекулярном Тот и другой определяются биообъектами В первом случае дело имеют с клетками, например, актиномицетов при получении антибиотиков, микромицетов при получении лимонной кислоты, животных при изготовлении вирусных вакцин, человека при изготовлении интерферона Во втором случае дело имеют с молекулами, например, с нуклеиновыми кислотами в так называемой"ре-комбинантной ДНК-биотехнологии" (рДНК-биотехнология), базирующейся на генной инженерии и составляющей сущность предмета "Молекулярная биотехнология", или на использовании отдельных ферментов (ферментных систем), например, протеаз в моющих средствах, липаз для модификации вкуса молочных продуктов и т д Однако необходимо помнить, что в начальной или конечной стадии молекулярный уровень трансформируется в клеточный Так, ферменты продуцируются клетками, а при генно-инженерных разработках реципиентом новой генетической информации становится также клетка [c.42]

Одним из главных участников полемики, разгоревшейся вокруг теории Вейсмана, был Гуго де Фриз. Он отверг некоторые аспекты этой теории, но дополнил ее важным представлением, что каждая из постулируемых этой теорией наследственных единиц контролирует отдельный признак и что эти единицы могут перераспр деляться в потомстве, образуя различные сочетания. Чтобы проверить это предположение, он получил Первое и второе дочерние поколения от скрещиваний между сортами цветковых растений, различающимися по одному или двум признакам. В результате он вторично открыл, что среди второго дочернего поколения гибридов рецессивные признаки распределяются в отношении 3 1. Он опубликовал эти результаты в марте 1900 г. и мимоходом отметил, что те же самые результаты и теоретические выводы были уже опубликованы Менделем в 1865 г. Однако за два месяца до появления статьи де Фриза (в январе 1900 г.) была уже опубликована статья Карла Корренса об аналогичных опытах с межлинейными гибридами кукурузы. Корренс также ссылался на работу Менделя. В мае 1900 г., после юго как он увидел сообщение де Фриза, Корренс опубликовал другую статью, в которой сообщал, что подтвердил результаты опытов Менделя на горохе. [c.23]

Публикация выводов Эйвери, Мак-Леода и Мак-Карти в 1944 г, была принята с большим удивлением и недоверием, так как едва ли кто-либо ранее придавал ДНК такую информационную роль. Существовало предположение, что ДНК выполняет какую-то функцию в наследственных процессах, особенно после того, как Фёльген в 1924 г. показал, что ДНК является основным компонентом хромосомы. Но существовавшие тогда представления о молекулярной природе ДНК делали почти невероятным вывод, согласно которому ДНК могла быть носителем наследственной информации. Во-первых, начиная с 1930 г. существовало общепризнанное мнение, что ДНК представляет собой простой тетрануклеотид, состоящий из остатков адениловой, гуаниловой, тимидиловой и цитидиловой кислот (фиг. 73). Во-вторых, даже когда в начале 40-х годов наконец установили, что молекулярная масса ДНК на самом деле значительно выше, чем это следует из тетрануклеотидной теории, многие еще продолжали верить, что тетрануклеотид служит основной повторяющейся единицей большого полимера ДНК, в котором четыре пуриновых и пиримидиновых основания чередуются, образуя периодическую последовательность. ДНК, следовательно, рассматривалась как монотонно однообразная макромолекула, которая, подобно другим монотонным полимерам, таким, как крахмал (см. гл. II), всегда одинакова, независимо от природы ее биологического источника. Вездесущему присутствию ДНК в хромосомах большей частью приписывали чисто физиологическую или структурную роль. В то же время считали, что именно хромосомный белок придает информационную роль генам, поскольку еще в начале века были определены большие различия в специфичности структуры гетеро-логичных белков одного и того же организма или гомологичных белков различных организмов. Эйвери, Мак-Леод и Мак-Карти понимали во всей полноте трудность обоснования генетической роли ДНК и в заключительной части своей работы высказали следующее утверждение Если результаты представленного исследования о природе трансформирующего начала подтвердятся, то придется признать, что нуклеиновые кислоты обладают биологической специфичностью, химическая основа которой еще не установлена . [c.159]

Подобно другим вирусам, бактериофаги могут адаптироваться к различным видам клеток-хозяев. Многие из первых исследователей замечали, что фаги, которые вначале очень плохо росли иа некоторых бактериальных штаммах, начинали расти лучше после одного или нескольких пассажей на новом хозяине. Д Эррель считал, что эта способность фагов к адаптации является одним из самых сильных аргументов в пользу их живой природы. В те времена полагали, что вирусы, как и микробы вообще, обладают пластической наследственностью, способной непосредственно реагировать на окружающую среду, т. е. приспосабливаться к ней. Это обстоятельство, отмеченное уже в гл. VI, позволило Лурия считать микробиологию последним оплотом ламаркизма . С развитием генетики бактериофагов постепенно завоевало признание представление [c.367]

Первый член этой формулы связан с изменением во времени мгновенной скорости обтекания и трактуется как сила, необходимая для разгона присоединенной массы жидкости. Эта сила существует и при обтекании тела невязкой жидкостью [123], хотя, как отмечается в [122], появление ее в рамках стоксовской модели высоковязкого обтекания внутренне противоречиво. Второй член — так называемая сила Бассэ — отражает влияние всей предыстории движения. Интегральная форма этого члена подчеркивает наследственный характер динамического воздействия среды. Следует заметить, что в пределах интервала временной релаксации О < т < а /г/, когда гарантируется справедливость приведенной формы представления суммарной силы, интегральный член [c.160]

Эксперимент Херши - Чейза свидетельствовал о важной генетической роли ДНК. Существуют две причины, по которым именно этот эксперимент был сразу признан в качестве решающего доказательства генетической роли ДНК, тогда как эксперименты Эвери, Мак-Леода и МакКарти по трансформации пневмококков не обратили на себя такого внимания. Во-первых, эксперимент был поставлен на бактериофаге, относительно которого было хорошо известно, что по характеру наследования признаков он аналогичен высшим организмам на фаге Т2 было продемонстрировано существование мутаций и, так же как у высших организмов, описана рекомбинация мутантных генов. Во-вторых, проводившиеся между 1944 и 1952 годами химические исследования состава ДНК многих различных организмов опровергли широко распространенное ранее представление о ДНК как о простом полимере, в котором один тетрануклеотид многократно повторяется во всех молекулах. Эти исследования обнаружили, что ДНК обладает достаточной химической сложностью, чтобы служить веществом наследственности. [c.97]

В первые десятилетия нашего века биометрический подход Гальтона привел ученых к значительным успехам. Появились представления о генетической изменчивости как, нормальных признаков, таких, как телосложение или интеллект, так и широкого круга патологий, таких, как умственная отсталость и психозы, эпилепсия, или соматических заболеваний-диабета, аллергии и даже туберкулеза. В ту пору казалось, что применимость менделевского подхода ограничивается случаями редких наследственных заболеваний постоянно возобновлявшиеся попытки использовать законы Менделя для объяснения наследования нормальных физиологических признаков и соматических заболеваний, как правило, предпринимались без критической оценки этого подхода. Первой важной победой менделевской генетики стало признание гипотезы трехаллельного наследования групп крови АВО, предложенной Бернштейном в 20-х гг. нашего века [240] (разд. 3.2.2). Дальнейшие успехи были достигнуты благодаря работам, проведенным на других организмах, таких, как Drosophila, бактерии и вирусы, в особенности бактериофаги. [c.13]

Но сначала я должен обосновать свое убеждение, что эволюцию лучше всего рассматривать как результат отбора, происходящего на самом нижнем уровне. На это мое убеждение сильно повлияла замечательная книга Дж. Уильямса (G. .Williams) Адаптация и естественный отбор . Предвосхищением главной идеи, которой я воспользовался, была доктрина А. Вейсмана (А. Weismann), сформулированная им на пороге XX в., т.е. в догенную эпоху, — доктрина о непрерывности зародышевой плазмы . Я буду настаивать, что основной единицей отбора, представляющей поэтому самостоятельный интерес, служит не вид, не группа и даже, строго говоря, не индивидуум. Основная единица — это ген, единица наследственности. Некоторым биологам в первый момент такое утверждение покажется экстремальным. Я надеюсь, что, когда они поймут, какой я в него вкладываю смысл, они согласятся, что оно в сущности ортодоксально, хотя и выражено необычным образом. Изложение моих представлений потребует времени, и нам придется начать все с самого начала — с возникновения самой жизни. [c.17]

В последующие годы благодаря открытию возможности получать наследственные изменения (мутации) в лабораторных условиях действием определенных факторов были опровергнуты ошибочные представления об автономности и неизменности генов. Первые индуцированные мутации получили Г. А. Надсон и Г. С. Филиппов (1925) в СССР на грибах и Г. Л еллер (1927) в США на дрозофиле. [c.110]

На протяжении долгой истории научной (в большей степени натурфилософской) мысли преобладаюшими были метафизические представления о наследственности и изменчивости. Уже в далекие времена, когда начался период одомашнивания различных животных, предпринимались попытки улучшить их полезные качества. Решая эти задачи, человечество интуитивно опиралось на биологические закономерности наследования. Начиная с трудов Гиппократа, Аристотеля, Платона, других древнегреческих врачей и философов, появляются первые теоретические объяснения явлению наследственности. В XVIII и XIX столетиях изучением проблемы наследования занимались такие выдающиеся ботаники и врачи, как И.Кельейтер, Т. Найт, Ш.Ноден, П.Мопертюи и другие. Было показано, что признаки родителей, в том числе и нежелательные, например болезни, передаются через половые клетки описано преобладание у гибрида одного признака над другим. Однако основоположником науки генетики, открывшим главные законы наследования признаков, является гениальный чешский ученый Г. Мендель. [c.78]

Условия генной терапии разрабатывались удивительно быстро. Первый протокол генной терапии у человека был составлен в 1987 г., он был проверен в 1989 г., а с 1990 г. уже началась генная терапия больных. Общие представления об этих этапах и направлениях генной терапии наследственных болезней представлены на схеме 9.2. Речь, безусловно, идёт об общей схеме, составляющие которой могут меняться. Генная терапия возможна двумя путями через трансгеноз изолированных из организма соматических клеток in vitro или через прямой трансгеноз клеток в организме. [c.293]

При половом воспроизведении конъюгирующиеся гаплоидные клетки с половинным набором хромосом комбинируют в клетке-плоде полный их набор за счет отцовской и материнской половых клеток. Таким образом, оплодотворенная клетка получает наследственную информацию, содержащуюся в структуре нуклеиновых кислот хромосом, с обеих сторон и в процессе митотического деления передает ее каждой дочерней клетке плода. Конечно, — только грубая схема, первые черты представления о сложнейших и интимнейших процессах жизни — процессах воспроизведения и синтеза белков, процессах воспроизведения организмов, которые (процессы) взаимно зависимы, но между которыми нельзя ставить знак равенства. Я не пытаюсь описать здесь также разную роль в этих процессах двух основных типов нуклеиновых кислот — рибонуклеиновых и дезоксирибонуклеиновых. [c.23]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология