В.И. Иванов - Генетика (1117686), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Аристотель считал, что семя образуется в крови, ирсдс>в)н)лет собой продукт переваривания пищи, и «будучи сваренным, отделяется от крови как нечто отличное» Умозрительные взгляды на наследственность продержались почти до конца Х1Х оскн, так Чарльз Дарвин в 1868 г. выдвинул «теорию» пангенезиса, согласно которой нсс клетки животных и растений отделяют от себя крошечные геммулы, рассеянные > ю >мему организму. Геммулы попадают в репродуктивные органы, и таким образом ири ники передаются потомкам. Теория строилась на правильном постулате о том, ио >н>линыс клетки органов размножения содержат особые частицы, передающие ириищки от родителей к потомкам.
Но второе предположение о попадании этих особь>х юстиц н гон оды из всех клеток организма было ошибочным. И через трп то)щ»сзыблсмость теории пангенезиса остроумно нарушил кузен Ч. Дарвина — врач Фрэнсис 1)пилон, который переливал кровь черных кроликов особям с белой окраской, н >а >ем скрещивал белых кроликов между собой. В трех поколениях, полученш > х н рс )ул ь ипс таких скрещиваний, не было обнаружено ни малейшего нарушения ч ис и» ы серебристо-белой породы. 11»у ии»с методы скрещивания растений впервые применил Иозеф Готлиб Кельрейтср (1733 — 180б), работавший в разных городах Европы, в том числе (с 1755 по 17б1 к)» Псгсрбургс. Он разработал метод полукастрации цветков (удаление тычинок с ислозрсшиими пыльниками); применив взаимообратные (реципрокные) наиршннл>ия скрещиваний, установил равноправие пыльцы и семяпочек в передаче ) щслслственных признаков; показал досгаточность для завязывания семени миним шьиого количества пыльцы.
Кельрейтер скрещивал различные виды табака. При > и>м и одних скрсн)инга ниях вид Нгапапа газ))са использовался как материнское рас)еиис: )у. ги>пва х л'. рап(са)а)а, а вдругих — как отцовское: л'. 1>ап)ва)а)а х л>. гшлса. Сх«>де гно гибридов первого поколения, полученных в реципрокных скрещиваниях, затем использовалось генетиками как критерий аутосомного (независимого от пола) ти>ю >шследонания. Кельрейтер скрещивал также гибриды Л> ги»11са х )у рап)си1а)а с роди >ольским видом Л>. рап)си)а)а в течение ряда поколений, добиваясь «возвращения» > ибрида к родительскому виду. Кельрейгер открыл также явление гибридной моин)«сти (гетерозиса), которое успешно используется в современной селекции, на) >ри мер, кукурузы.
Методы гибридизации растений Кельрейтера развил дальше английский бота»»к Томас Эндрю Найт (1759 — 1838) — организатор и президент (с 1811 н) Лондонского общества любителей садоводства. Наряду с опытами по гибридизации плодовых рнс>еиий, он проводил искусственные скрещивания гороха, с тем, чтобы «...удостовериться в действии пыльцы одной разновидности на другую». В своих опытах на п>рохс (в отличие от Кельрейтера) Найт наблюдал не за общим габитусом растений, н пытался проследить, за отдельными «элеме>парными» приз)шками.
При этом он l)«едеиие гяяюружил, что некоторые признаки при скрещивании «исчезают», а другие сохрап1п«ггся 1доминируют). Так, Найт первым заметил доминирование признака серой кожуры и пурпурной окраски цветков, которое впоследствии доказал Г. Менцель. Кроме того, в его опытах при скрещивании низкорослой разновидности гороха с более крупной ломинировала крупная форма. Причину этого явления Найт видел в стимулирующемм действии скрещивания. 1'аботы Кельрейтера и Найта развивали далее и многие другие ботаники.
В част~ юс ги, К. Ф. Гартнер П 772 — 1850) проделал опыты с 700 видами растений и получил 250 гибридных форм. Дж. Гасе — членЛондонского обществалюбителей садовоцства 1кспсриментировал с горохом. В его опытах 1820 — 1821 гг. у гибридов первого поколенияя доминировала желтовато-белая окраска горошин 1как у отцовской формы). Во нж1ром поколении наблюдалось расщепление: одни бобы имели зеленовато-голубыс горошины, другие — желтовато-белые; у большинства зеленовато-голубые и желтовато-белые горошины сочетались в одном бобе. В третьем поколении отсугстжяяшо расщепление среди растений, выросших из зеленовато-голубых горошин и пз10полалось расщепление среди потомков желтовато-белых; причина появления мя ю тантных форм в потомстве гибридов второго поколения была позднее объясне~ю 1: Менделем.
Огюстен Сажрз 11703 — 1851), практик-садовод, получил известность во Франции, как создатель новых сортов фруктовыхдеревьев и овощных культур. Впервые в истории гибридизации он стал изучать отдельные признаки растений, подбирая для скрещивания альтернативные пары (мякоть желтая — белая, кожура сетчатая — гладк ш и тд ). Он установил отсутствие смешения изучаемых признаков удынгк признаки у потомков не исчезали, а только перераспределялись среди них. Признаки, которые не исчезают, а проявляются во втором поколении гибридов, были позже назва~на Менделем реиессивиыми.
Шарль Кодзи П815 — 1899), будучи сотрудником музея естественной истории Бощнического сада в Париже, имел возможность проводить опыты по гибридизации различных видов и разновидностей бахчевых, садовых и декоративных растений. Скрещивая различные виды дурмана, он обнаружил в первом поколении гибридов преобладание признаков одного вида дурмана (Рагига гаги)а) над другим (2)ал«га жгаптаГига).
Доминирование признаков дагига га)и)а не зависело оттого, играли ли растения этого вида роль отца» или «матери», Оцнако в большинстве случаев у гибридов первого поколения наблюдался промежуточный тип наследования. Итак, во второй половине ХГХ века ученые и практики из многих стран, занимаясь гибридизацией различных видов растений, правильно подметили такие особенности наследования признаков как доминирование, единообразие гибрицов первого поколения, расщепление и комбинаторика признаков во втором поколении, одинаковое проявление признаков в реципрокных скрещиваниях. грегор Иоганн Мендель П 822 — 1884), высоко оценивая работы своих предшественников, писал в своих «Опытах над растительными гибридами»: «...
до сих пор не удалось установить всеобщего закона образования и развития гибридов ...окончательное решение этого вопроса может быть достигнуто только тогда, когда буцут произведены детальные опыты в разных растительных семействах. Среди многочисленных опытов ни один не был произведен атом объеме и таким образом, чтобы можа ю было оп- д««дени« елелить число различных форм, в которых пои шопотов п<п>эмки гибрилов, с достоерностьк> распределить эти формы по отдельным поколениям и усзановить чисснные отношения». Усовершенствование гибридологического метода, дополнение его математичеким анализом результатов скрешиваний — одна из главных заслуг Г. Менделя. 1мс>пю это помогло ему представить механизм, лежащий в основе закономерно- ш И»аследопания признаков у гибридов, и в частности, дискретность наследстве ных факторов («гипогеза чистоты гамет») и их комбинаторику при сочетании гамет, ак причину расщепления признаков у потомков.
В 1865 г. была доложена, а в 1866 г. вышла из печати работа Г. Менделя «Опыты ад растительными гибридами», однако она осталась незамеченной биологами и <с >е»исволами. И только после независимого переоткрытия менделевских законосрпосзей наследования в 1900 г. тремя учеными-ботаниками [в Германии Карлом орренсом (1864 — 1933) на кукурузе, в Австрии Эрихом Чермаком (1871 — 1962) на >роке и и Голландии Г)тоде Фризом (1848 — 1935) на осли ннике, маке и дурмане] напось собственно развитие генетики как науки.
Знамо> юп льные открытия 70 — 80-х гг. Х[Х века [митоз у растений (Е. Страсбурр) и живоп>ых (В. Флемминг); слияние ядер при оплодотворении у растений (Е. >расбургср) и животных (Э. Ван Бенеден, О. Гертвиг); редукционное деление при >ра >овш >ии гамет (В. Флемминг и Э. Ван Бенеден)] создали базу для развития ци>л<в ни и способствовали пониманию цитологических основ менделевских законов клсд<яяп>ия признаков.
1)а бх» с >тих открытий Август Вейсман (1834 — 1914) выдвинул гипотезу о существ<анин в организме особой наследственной субстанции, названной им зачатковой в»моИ (половые клетки) в отличие от соматоплазмы (остальные клетки организ>), ('оп>ас>ю представлениям А Вейсмана половые клетки зашишены от влияния магических клеток, и поэтому признаки, изменяющие только соматоплазму, не в у> наследоваться (принцип ненаследования приобретенных признаков).
В чем же причины длительной задержки развития генетики как самостоятельной укиу С олпоИ стороны, развитие генетики зависит от состояния смежных естест> иви>научных дисциплин; анатомии, физиологии, эмбриологии, цитологии, имму>ло> ии, биохимии и др. С другой стороны, поскольку генетический материал имеиюж»ую многоуровневую организацию: надмолекулярную (хромосомную) и моку>ирную (генную) — для его успешного изучения необходимы тонкие физичеис, химические и математические методы. Их появление стало возможным лишь (Х иске.
На протяжении одного столетия (срока, безусловно, малого) генетика сложилась к современная фундаментальная наука, достижения которой используются в мецине, биологической промышленности и сельском хозяйстве. ава МЕНДЕЛИЗМ ипне современной генетики началось с открытия 1реюрпп Менделем законо(ц>си:й (гаслсдования признаков, с установления того факта, что признаки в по.'(пс гибридов нс исчезают, а перекомбинируются и перепалсп в определенных (с>п пах соотношениях следующим поколениям. Перел ппхс)пнем и анализом ц>п, нроисдс> и (ых Менделем на горохе в небольшом ыпнпсв(рском садике, да- Ы>пткую био( рафическую справку. 1)((ор Мс> (лель (1В11 — 1ВВ4) родился в Силезии в семье крестынина и также, как о о( си, Г>ыл иску<я (ым садоводом.