1.2. Основні етапи розвитку генетики
Механізм спадкової передачі ознак, а точніше одиниць, які їх кодують – генів, на сьогоднішній день добре вивчений. Цим ми зобов'язані чеському вченому Г. Менделю, який в 1865 р. сформулював закони успадкування дискретних факторів або генів, як тепер їх називають. Ці закономірності були гідно оцінені тільки в 1900 р., коли знову були відкриті трьома дослідниками, які працювали незалежно один від одного: Гюго де Фрізом – в Голландії, Карлом Корренсом – в Німеччині та Еріхом Чермаком – в Австрії. Перевідкриттю законів Г. Менделя сприяли успіхи в розвитку клітинної теорії (табл. 1.1).
Таблиця 1.1
Основні етапи розвитку клітинної теорії
Роки |
Події |
Автор |
1838‑1839 |
Виникнення клітинної теорії |
Т. Шванн Ш. Шлейдеу |
1865 |
Вихід роботи "Досліди над рослинами-гібридами". |
Г. Мендель |
Описання мітозу: |
||
1870 |
У рослин |
Е. Страсбургер |
1879‑1882 |
У тварин |
В. Флеммінг |
Відкриття злиття пронуклеусів при заплідненні: |
||
1875 |
У тварин |
Е. ван Бенеден О. Гортвінг |
1883 |
У рослин |
В. Горожанкін Е. Страсбургер |
1883‑1884 |
Виникнення ядерної теорії спадковості |
В. Ру Е. Страсбургер О. Гертвінг |
1883 |
Поява терміну "хромосоми" |
В. Вальдейєр |
1884‑1887 |
Відкриття "розщеплення" хромосом |
Я. Гейзер Л. Гіньяр Е. ван Бенеден |
1885 |
Встановлення постійності хромосомних наборів |
К. Рабль |
1887 |
Описання редукційного поділу |
В. Флеммінг Е. Ван Бенеден |
1900 |
Перевідкриття законів Г. Менделя |
К. Корренс Е. Чермак Г. Де Фріз |
Ще до перевідкриття законів Г. Менделя виникла ядерна гіпотеза спадковості, яку підтвердив дослідами німецький вчений Т. Бовері (1862‑1915), довівши рівнозначність чоловічого і жіночого пронуклеусів при заплідненні у морського їжака (1889).
До хромосомної гіпотези уже залишився один крок. Його зробив У. Сеттон, який звернув увагу на вражаючий паралелізм в поведінці менделівських факторів і хромосом. Уже після перевідкриття законів Г. Менделя Сеттон в 1903 р. ввів менделівські фактори в хромосоми.
Великий вплив на розвиток вчення про спадковість мали погляди видатного біолога А. Вейсмана (1834‑1914). Створена ним теорія багато в чому випереджала хромосомну теорію спадковості. А. Вейсман доводив неможливість успадкування ознак, придбаних в онтогенезі, і підкреслював автономію зародкових клітин. Йому, зокрема, належить пояснення біологічного значення редукції числа хромосом в мейозі для утримання постійності диплоїдного набору виду та основи комбінативної мінливості.
На початку ХХ ст. (1901) Г. Де Фріз сформулював мутаційну теорію. Важливий етап в розвитку генетики – створення хромосомної теорії спадковості, пов'язаний з іменем американського ембріолога і генетика Томаса Ханта Моргана (1866‑1945), який сформулював поняття про лінійне розміщення генів в хромосомах і створив перший варіант теорії гена.
Подальший розвиток вчення про спадкову мінливість відображено в працях вченого Миколи Івановича Вавілова (1887‑1943), сформульованому в 1920 р. в законі гомологічних рядів спадкової мінливості.
У 1944 р. американці О. Еверні, К. Мак-Мод і М. Ма-Карті довели генетичну роль нуклеїнових кислот в експериментах по трансформації ознак мікроорганізмів. Вони ідентифікували природу трансформуючого агента як молекули ДНК. Це відкриття символізувало виникнення нового етапу в генетиці – народження молекулярної генетики.
Пріоритет у розшифруванні структури молекули ДНК належить американському вірусологу Д. Уотсону (1926 р. нар.) і англійському фізику Ф. Кріку (1916 р. нар.), які в 1953 р. опублікували структурну модель полімера.
На основі аналізу своїх даних схрещень Г. Мендель прийшов до висновку, що рецесивні ознаки не зникають в гетерозиготному організмі, а залишаються незмінними і знову проявляються при зустрічі з такими ж рецесивними ознаками в наступних поколіннях, або в аналізуючих схрещуваннях.
Пізніше У. Бетсон, виходячи із цього факту, сформулював правило чистоти гамет, згідно з яким явище розщеплення ґрунтується на успадкуванні дискретних одиниць – домінантних і рецесивних генів (названих У. Бетсоном в 1902 р. алеломорфами), які не змішуються в гетерозиготному організмі і розходяться "чистими" при утворенні гамет.
Генетика оперує дискретними індивідуальними одиницями спадкової інформації – генами. Цей підхід визнає не тільки місце генетики серед інших біологічних дисциплін, але ще більшою мірою – місце генетики в загальній системі природничих наук. Завдяки відкриттям Г. Менделя біологія нарівні з фізикою і хімією з початку ХХ ст. брала участь у формуванні сучасного атомістичного світогляду, засновниками якого були Демокріт (460‑37- р. до н. е.) і Епікур (341‑270 р. до н. е.).