植物、動物、微生物の選択の遺伝的基礎。 遺伝学の基礎

選択とは何か。

「選択」という言葉はラテン語に由来します。 「selection」とは、翻訳すると「選択、選択」を意味します。 育種学は、植物の品種とその交配種、動物の品種を入手するための新しい方法と方法を開発する科学です。 これは、高い生産性、特定の製品品質、病気への耐性、特定の生育条件によく適応するなど、人間にとって必要な特性を備えた新しい品種や品種の開発を扱う農業の一分野でもあります。

選択の理論的基礎としての遺伝学。

選択の理論的基礎は遺伝学、つまり生物の遺伝と変動の法則、およびそれらを制御する方法の科学です。 彼女は、親の形態の形質と特性の継承パターンを研究し、遺伝を管理するための方法と技術を開発しています。 これらを実際に植物や動物の品種を育種する際に応用することで、人は必要な生物の形態を獲得し、またその個体の発生や単発生成を制御することができます。 現代遺伝学の基礎はチェコの科学者 G. メンデルによって築かれました。メンデルは 1865 年に生物の形質や特性の継承における離散性、つまり不連続性の原理を確立しました。 エンドウ豆を使った実験で、研究者は、交雑中の親植物の特徴が破壊されたり混合されたりするのではなく、親の一方に特徴的な形、または中間の形で子孫に伝わり、次の世代に再び現れることを示しました。特定の量的比率で。 彼の実験は、後に遺伝子と呼ばれる、遺伝の物質的伝達者が存在することも証明しました。 それらはそれぞれの生物にとって特別なものです。 20世紀初頭、アメリカの生物学者T.H.モーガンは、遺伝の染色体理論を実証しました。それによると、遺伝の特徴は染色体、つまり体のすべての細胞の核の小器官によって決定されるという理論です。 科学者は、遺伝子が染色体間で直線的に配置されていること、および 1 つの染色体上の遺伝子が互いにリンクしていることを証明しました。 形質は通常、一対の染色体によって決定されます。 生殖細胞が形成されると、対になった染色体が分離します。 それらの完全なセットは受精細胞で復元されます。 したがって、新しい生物は両方の親から染色体を受け取り、それらとともに特定の特性を受け継ぎます。 20 年代になると、突然変異と集団遺伝学が発生し、発展し始めました。 集団遺伝学は、集団の特定の環境条件における進化の主な要因である遺伝、変動性、選択を研究する遺伝学の分野です。 この方向の創始者はソビエトの科学者S.S.チェトヴェリコフでした。 突然変異誘発と並行して突然変異遺伝学を考えていきます。 1930年代、遺伝学者N.K.コルツォフは、染色体は巨大な分子であると示唆し、それによって科学の新しい方向性である分子遺伝学の出現を予期しました。 後に、染色体がタンパク質とデオキシリボ核酸 (DNA) 分子から構成されていることが証明されました。 DNA 分子には、地球上の生命の基礎であるタンパク質を合成するためのプログラムである遺伝情報が含まれています。 現代遺伝学は包括的に発展しています。 多くの方向性があります。 微生物、植物、動物、人間の遺伝学は区別されます。 遺伝学は、進化科学、分子生物学、生化学など、他の生物科学と密接に関連しています。 それは選択の理論的基礎です。 遺伝子研究に基づいて、トウモロコシ、ヒマワリ、テンサイ、キュウリの雑種、ならびに雑種強勢により雑種強勢を有する動物の雑種および交雑種を作出する方法が開発されている(雑種強勢とは、成長の促進、サイズの増大、生存能力および生産性の向上である。第一世代雑種は親生物と比較して)生産性が向上しました。

選択と種子生産の理論的基礎は遺伝学、つまり生物の遺伝と多様性の法則の研究です。 遺伝の離散性、突然変異と修飾の学説、遺伝子型と表現型の概念、優性と劣性、ホモ接合性とヘテロ接合性、ヘテロシスの性質の確立、交雑中の侵入と新生物、遺伝学のすべての成果に関するその立場は、農作物の効果的な選択および種子生産方法の開発にとって最も重要です。

穀物の高度な技術的および栄養的品質を備えた品種や雑種を作出するための効果的な方法を開発するには、炭水化物含有量、穀物中のタンパク質の分数およびアミノ酸組成の遺伝および変動性の遺伝的および生理学的生化学的パターンを研究する必要があります。小麦、麦芽大麦、キビ、穀物マメ科植物の種子および油糧種子における穀物品質形質の変動性と遺伝を解明し、主要物質(タンパク質、油など)の定性的組成を決定する形質に基づいて逸脱選択の理論的基礎を定式化する。 。 ハイブリダイゼーション中の親形態の選択、および穀物の品質、耐霜性、耐病性、およびその他の経済的に価値のある形質にとって最も価値のある組換え体の選択のために、小麦および大麦穀粒の貯蔵タンパク質の電気泳動の方法をさらに改善することが重要である。種子生産の初期段階における品種の生物型分析にも使用されます。 穀物の耐倒伏性および脱落性の遺伝的基盤と形態学的および解剖学的特徴を研究し、耐性品種を作出することは非常に重要です。 倍数性、半数性、ハイブリッド胚の培養、細胞工学、染色体工学、および遺伝子工学を利用して、新しい形態の植物を取得する方法を開発および改良する必要がある。

遺伝学は個別の選抜方法の使用を実証し、交雑の理論を発展させました。 育種の最も重要な仕事の 1 つは、高品質の製品を生産する品種を作成することです。 生産性の高い新品種や穀物作物の雑種の穀物は、変化する生育条件下でも安定した、優れた技術的および栄養的品質を備えていなければなりません。 我が国では、60品種以上の強力小麦が育成され、区画化されています(ベゾスタヤ1、ミロノフスカヤ808、ドンスカヤ・ベゾスタヤ、オデスカヤ51、オブリー、サラトフスカヤ29、サラトフスカヤ44、ツェリンナヤ60、ノボシビルスカヤ87など)。あらゆる気候帯向けに、より高品質な品種を作成するための優れた原料です。 春小麦の新しいゾーン品種の中で、サラトフスカヤ 54 は穀物の技術的品質の点で際立っており、この品種は、穀粒中のタンパク質含有量が一貫して高く、パンの体積収量が高く、より優れた多孔性を特徴としています。 グルテンの品質はサラトフスカヤ 29 品種よりも高く、世界のコレクションのサンプルの中には、穀物の品質が非常に高い品種や形態があり、それらには 18 ~ 22% のタンパク質が含まれています (中国、カナダ、インドのサンプル)。 それらはハイブリダイゼーションにうまく使用されています。 新しい小麦品種には、より高いタンパク質含有量 (15 ~ 16%) と高品質のグルテンが含まれている必要があります。

高収量(1ヘクタール当たりそれぞれ7~9トンと5~6トン)と、穀粒中の高いタンパク質含有量(16~17%と18~19%)、 -高品質のグルテンと改良されたアミノ酸組成。 育種の最も重要な課題は、さまざまな気象条件下でも一貫して高い収量と穀粒品質を備えた品種を開発することです。 リジンやその他の必須アミノ酸を多く含む高タンパク質品種やトウモロコシ、小麦、大麦、オーツ麦の交雑種の作出も非常に重要な育種問題です。

課題は、種子油含有量が58〜60%のヒマワリの新品種と交配種を開発することです。 同時に、油の品質、つまり特定の脂肪酸組成、脂質比率、ビタミン含有量の増加などを改善することが重要です。 油中に最大 75% のオレイン酸を含むのに対し、従来の品種では 30 ~ 35% のオレイン酸を含む新しい突然変異品種ペルベネッツの作出は、製品の品質に関してヒマワリの育種に大きな可能性があることを示しています。

タンパク質含有量を増やすために、穀類マメ科植物の選択を行う必要があります。 糖度が高く技術的品質が高いテンサイの品種、塊茎に大量のデンプンとタンパク質を含むジャガイモの新しい技術品種を作成する必要があります。 繊維亜麻と綿の育種における最も重要な課題は、高収量と高品質の繊維をもたらす高収量の新品種の開発です。

植物免疫の問題をうまく解決するには、感染性の背景を作成し、穀物のさび病、ジャガイモの疫病、その他の最も危険な病気の人種構成を決定する方法を改善することが非常に重要です。 病気や害虫に対する耐性の遺伝子とドナーを同定する方法を開発し、それらの作用の発現条件と、親のペアの選択と気象条件に応じたこの特性の継承の性質を研究する必要があります。 コンピュータと数学的モデリングは、育種材料の登録と文書化のための情報遺伝システムを組織し、品種と育種プログラムのモデルを開発し、親ペアの客観的な選択を行い、最適な育種戦略を選択するために使用されるべきである。

産業種子生産の組織と経済の問題を開発し続け、増殖を加速し、新品種や雑種を生産に導入する方法を改善する必要がある。 さまざまな土壌や気候帯の条件に応じた栽培技術を開発します。 種子生産システムのあらゆるレベルで高収量の種子。 一次種子生産の方法と計画を改善する。 高収量種子の形成に最適な環境および農業技術条件を特定するための研究を継続します。

この品種は、農作物栽培における省エネルギー・省資源技術の開発において非常に重要な役割を果たしています。 これは、耐倒伏性品種の穀物作物と非破砕品種のエンドウ豆を播種することによって達成されます。これにより、トウモロコシとヒマワリの早熟交雑種を直接組み合わせて収穫することができ、熟成中に穀物と種子が急速に乾燥するため、電気コストが削減されます。綿花の早生落葉品種を乾燥させるための燃料や、原綿をロスなく高生産性で機械収穫することが可能になるなど。

植物育種は、農業における科学技術の進歩を加速する最も重要な要素です。 近年、国内外で急速に発展しています。 新品種を作出するための非常に効果的な方法の開発に基づいて、重要な実用的な成果が得られています。 これらには主に、高い農業背景で1ヘクタールあたり10トン以上の収量を可能にする小麦と米の茎の短い品種の育種、潜在的な収量が期待できるハイブリッドトウモロコシとハイブリッドソルガムの作出が含まれます。 1ヘクタールあたり15トン、最も重要な穀物と穀物飼料作物のタンパク質のアミノ酸組成を根本的に改善する方法の開発、危険な病気に強いいくつかの作物の品種の創出、ヒマワリの油含有量を2倍にする種やその他の成果。 穀物やその他の農作物の収量と総収量を増やすには、選択と確立された種子生産が最も重要になっています。

この科学のさらなる発展により、根本的に新しい原料作成方法や遺伝を管理する技術が開発されました。 ハイブリダイゼーション、在来品種や自然個体群の使用を通じて原料を入手する古典的な方法に加えて、雑種強勢、実験的突然変異誘発、倍数性、半数性、組織培養、体細胞ハイブリダイゼーション、染色体および遺伝子工学といった新しい遺伝学的方法がますます重要な役割を果たしています。 育種プロセスにおけるこれらの方法の使用は、すでに肯定的な結果をもたらしています。

経済社会発展の主要方向では、バイオテクノロジーと遺伝子工学の利用を通じて、集約技術の要件を満たし、耐病性のある高生産性の新しい品種や農作物のハイブリッドの作出と生産への導入を強化するという課題が設定されています。環境への悪影響が少なく、機械収穫に適しており、食品業界からの要求を満たします。 種子生産の組織を改善し、種子の品質を向上させます。

遺伝学 - 選択の理論的基礎。 繁殖とその方法。

  • 選抜は、人間に必要な特性を備えた植物、動物の品種、および微生物の株の新しい品種を育種したり、既存の古い品種を改良したりする科学です。
  • 品種とは、人間によって人工的に作られた植物集団であり、特定の遺伝子プール、遺伝的に固定された形態学的および生理学的特徴、および生産性の特定のレベルと性質によって特徴付けられます。
  • 品種とは、人間によって人工的に作られた動物の集団であり、特定の遺伝子プール、遺伝的に固定された形態学的および生理学的特徴、および生産性の特定のレベルと性質によって特徴付けられます。
  • 株とは、人間によって人工的に作られた微生物の集団であり、特定の遺伝子プール、遺伝的に固定された形態学的および生理学的特徴、および生産性の特定のレベルと性質によって特徴付けられます。

2. 科学として選択する主な目的は何ですか?

  1. 植物品種、動物品種、微生物株の生産性を向上させる。
  2. 植物の品種、動物の品種、微生物の系統の多様性を研究する。
  3. ハイブリダイゼーションおよび突然変異の過程における遺伝的変動パターンの分析。
  4. 生物の特徴と性質の発達における環境の役割の研究。
  5. さまざまな種類の生殖を行う生物において、人間にとって有用な形質の強化と固定化に貢献する人工選択システムの開発。
  6. 病気や気候条件に強い品種や品種の作出。
  7. 機械化された工業的栽培および育種に適した品種、品種および系統の入手。

3. 選択の理論的根拠は何ですか?

答え: 選択の理論的基礎は遺伝学です。 また、進化論、分子生物学、生化学、その他の生物科学の進歩も利用しています。

4.表に記入します。選択方法」。

5. 人間の経済活動における選択の重要性は何ですか?

答え: 選択により、植物品種、動物品種、微生物株の生産性を向上させることができます。 さまざまな生物において人間にとって有益な形質を強化し、統合するのに役立つ人工選択システムを開発する。 病気や気候条件に耐性のある品種や品種を作成する。 機械化された工業的栽培および育種に適した品種、品種および系統を入手する。

NIを教える バビロフ、多様性の中心と栽培植物の起源について語る。

1. 概念の定義を与える。

  • 多様性と起源の中心は、農作物の種またはその他の体系的なカテゴリーが形成され、そこから広がった領域 (地理的領域) です。
  • 相同系列とは、遺伝的に近い種および属における遺伝的変異の類似系列です。

2. 遺伝的変動の相同系列の法則を定式化します。

答え: 遺伝的に近い種や属は、規則性のある同様の一連の遺伝的変動によって特徴付けられるため、ある種内の一連の形態を知ることで、他の種や属にも類似の形態が存在することを予測できます。 属と種が一般システム内で遺伝的に近い位置にあるほど、それらの一連の変動における類似性はより完全になります。 植物の科全体は、一般に、その科を構成するすべての属と種を通過する、特定の変動サイクルによって特徴付けられます。

3. 表に記入します " 栽培植物の原産地と多様性の中心。」

バイオテクノロジー、その成果と発展の見通し。

1. 概念の定義を与える。

  • バイオテクノロジーは、技術的問題を解決するために生物、そのシステムや生命活動の産物を使用する可能性、および遺伝子工学を使用して必要な特性を備えた生物を作成する可能性を研究する学問です。
  • 細胞工学は、ハイブリダイゼーション、再構築、培養に基づいて新しいタイプの細胞を作成することです。 狭義ではプロトプラストや動物細胞のハイブリダイゼーション、広義では科学的・実践的問題の解決を目的としたそれらを用いたさまざまな操作を指します。
  • 遺伝子工学は、組換えRNAおよびDNAを取得し、生物から遺伝子を単離し、遺伝子を操作し、それらを他の生物に導入するための一連の技術、方法、およびテクノロジーです。

2. 実際の人間の活動におけるバイオテクノロジーの役割は何ですか?

答え:バイオテクノロジープロセスは、製パン、ワイン醸造、醸造、発酵乳製品の調製に使用されています。 微生物学的プロセス - アセトン、ブタノール、抗生物質、ビタミン、飼料タンパク質の生産のため。 バイオテクノロジーには、技術的問題を解決するための生物、そのシステムや生命活動の産物の使用、必要な特性を備えた生物を作り出す可能性も含まれます。

3. バイオテクノロジーの発展の見通しは何ですか?

バイオテクノロジーのさらなる発展は、多くの重要な問題の解決に役立つでしょう:

  1. 食糧不足問題を解決します。
  2. 栽培植物の生産性を向上させ、悪影響に対してより耐性のある品種を作成し、植物を保護する新しい方法も見つけます。
  3. 新しい生物肥料、ミミズ堆肥を作成します。
  4. 代替の動物性タンパク質源を見つけてください。
  5. 組織培養を使用して植物を栄養繁殖させます。
  6. 新しい医薬品や栄養補助食品を作成します。
  7. 感染症や悪性新生物の早期診断を行います。
  8. 産業廃棄物や農業廃棄物を処理して環境に優しい燃料を得る。
  9. 新しい方法で鉱物を加工します。
  10. 人類の利益のために、ほとんどの産業でバイオテクノロジー手法を使用します。

4. バイオテクノロジーにおける管理されていない研究によって起こり得るマイナスの影響は何だと思いますか?

答え: トランスジェニック製品は健康に害を及ぼし、悪性腫瘍を引き起こす可能性があり、ヒトのクローン作成は非人道的であり、多くの国の世界観に反しています。 バイオテクノロジーの最新の発展は、制御不可能な結果、つまり人間にとって極めて危険な新しいウイルスや微生物の作成、ならびに制御されたウイルスや微生物の作成、つまり生物兵器の作成につながる可能性があります。

現代の選択の発展期は、新しい科学、遺伝学の形成から始まります。 遺伝学は、生物の遺伝と多様性を研究する科学です。 遺伝の本質を解明する上で非常に重要な貢献をしたのは G. メンデル (1822-1884) であり、彼の植物交雑実験は遺伝に関する最も現代的な研究の基礎となっています。 国籍はチェコ人で、ブルン(現在のブルノ)のフランシスコ会修道院の修道士であると同時に、実際の学校で自然科学を教えていた G. メンデルは、ガーデニングに非常に興味を持っていました。 長年にわたり、彼は自由時間をすべて、さまざまな栽培植物の交雑実験に費やしました。 その結果、子孫への形質の伝達パターンが発見されました。 G. メンデルはブルノの「自然科学者協会」の会議でその結果を報告し、1866 年にこの協会の科学著作物として発表しました。 しかし、これらの規定は当時の遺伝に関する既存の考え方と矛盾するため、再発見から 34 年後に承認されました。

1900 年に、オランダの Hugo de Vries、ドイツの K. Correns、オーストリアの E. Cermak という 3 人の遺伝学者によって 3 つの研究が同時に発表されました。 彼らは、G. メンデルによって発見された遺伝の法則を確認しました。

de Vries、Correns、Cermak の出版された研究は通常メンデルの法則の再発見と呼ばれ、1900 年が独立した科学として実験遺伝学が存在し始めた公式の日付と考えられています。

独立した科学としての遺伝学は、1907 年に英国の科学者ベイトソンの提案により生物学から分離されました。 彼はまた、科学の名前である遺伝学を提案しました。

メンデルの法則の再発見以来、N.P. Dubinin (1986) は遺伝学の発達における 3 つの段階を区別しています。

第一段階 - これは、1900 年から 1930 年まで続いた古典遺伝学の時代です。 この時代は、遺伝に関する遺伝子理論と染色体理論が誕生した時期でした。 表現型と遺伝子型、遺伝子の相互作用、繁殖における個体選択の遺伝原理、そして地球の遺伝的埋蔵量を選抜目的に動員するという教義の発展も非常に重要でした。 この時期の発見の中には、特に言及に値するものがあります。

ドイツの生物学者アウグスト・ヴァイスマン(1834-1914)は、多くの点で染色体遺伝理論を先取りした理論を生み出しました。

リダクション除算の意味に関するワイズマンの仮説。 さらに、彼は遺伝する形質と外部条件や運動の影響下で獲得される形質を区別しました。

A.ワイズマンは、機械的損傷の非遺伝性を実験的に証明しようとしました(何世代にもわたって、彼は彼女の尾を切り落としましたが、尾のない子孫は得られませんでした)。

その後、A. ワイズマンの一般的な概念は、細胞学的データと特性の継承における核の役割に関する情報を考慮して洗練されました。 一般に、彼は個体発生中に獲得された特性の継承が不可能であることを証明した最初の人物であり、生殖細胞の自律性を強調し、また、生殖細胞の恒常性を維持するためのメカニズムとして、減数分裂における染色体の数の減少の生物学的重要性を示しました。種の二倍体染色体セットと組み合わせ変動の基礎。

1901 年、G. デ フリースは、ロシアの植物学者 S. I. コルジンスキー (1861 ~ 1900 年) の不均一発生理論 (1899 年) とほぼ一致する突然変異理論を定式化しました。 コルジンスキー - デ・フリースの突然変異理論によると、遺伝的特徴は完全に一定ではなく、変化、つまり傾向の突然変異によって突然変化する可能性があります。

遺伝学の発展における最も重要なマイルストーン、つまり遺伝の染色体理論の創設は、アメリカの発生学者で遺伝学者のトーマス・ゲント・モーガン(1866-1945)と彼の学派の名前に関連しています。 ショウジョウバエの実験に基づく - キイロショウジョウバエ私たちの世紀の20年代半ばまでに、モーガンは染色体における遺伝子の直線的配置という考えを形成し、遺伝情報の基本的な伝達者である遺伝子理論の最初のバージョンを作成しました。 遺伝子問題は遺伝学の中心的な問題となっている。 現在開発中です。

遺伝的変異性の学説は、1920 年に遺伝的変異性の相同系列の法則を定式化したソ連の科学者ニコライ・イワノビッチ・ヴァヴィロフ (1887 ~ 1943 年) の著作に引き継がれました。 この法則は、近い属と種の多様性の平行性に関する膨大な量の資料を要約し、系統学と遺伝学を結び付けました。 この法律は、その後の遺伝学と進化論の教育の統合に向けた大きな一歩となりました。 N.I. ヴァビロフはまた、栽培植物の遺伝中心の理論を作成し、必要な植物の遺伝子型の検索と導入を大幅に促進しました。

同じ時期に、農業にとって重要な遺伝学の他のいくつかの分野が急速に発展し始めました。 これらには、量的形質の遺伝パターンの研究に関する研究(特にスウェーデンの遺伝学者 G. ニルソン・エーレによる研究)、雑種力 - ヘテロシスの解明に関する研究(アメリカの遺伝学者 E. イーストおよび D. ジョーンズの研究)、果樹植物の種間交配に関する研究(ロシアの I V. Michurin と米国の L. Burbank)、さまざまな種類の栽培植物や家畜の民間遺伝学に焦点を当てた数多くの研究。

ソ連における遺伝学の形成もこの段階に属します。 10月以降、著名な科学者が率いる3つの遺伝学校が出現した:モスクワのN.K.コルツォフ(1872年-1940年)、レニングラードのユ・A・フィリプチェンコ(1882年-1930年)、およびレニングラードのN.I.ヴァヴィロフ(1887年-1943年)である。遺伝学研究の発展における重要な役割。

第二段階、 - これは、1930 年から 1953 年まで続いた遺伝学における新古典主義の段階です。 始める 第2段これは、1944 年に O. Avery が遺伝物質であるデオキシリボ核酸 (DNA) を発見したことに関連している可能性があります。

この発見は、遺伝学の新たな段階、つまり 20 世紀の生物学における多くの発見の基礎を形成した分子遺伝学の誕生の始まりを象徴しました。

この数年の間に、遺伝子や染色体に人為的に変化を引き起こす可能性 (実験的突然変異誘発) が発見されました。 遺伝子は複数の部分に分割できる複雑なシステムであることが発見されました。 集団遺伝学と進化遺伝学の原理が実証されている。 生化学遺伝学が創設され、細胞や生物におけるすべての主要な生合成における遺伝子の役割が示されました。

この期間の成果には主に人為的突然変異誘発が含まれます。 突然変異が人為的に誘導できるという最初の証拠は、1925年にソ連でG.A.ナドソンとG.S.フィリッポフによって下等真菌(酵母)へのラジウム照射の実験で得られ、実験的に突然変異が得られる可能性を示す決定的な証拠は1927年に与えられた。 . X線の影響に関するアメリカのメラーの実験。

別のアメリカの生物学者 J. Stadler (1927 年) は、植物にも同様の効果があることを発見しました。 その後、紫外線も突然変異を引き起こす可能性があり、程度は弱いものの、高温でも同様の能力があることが発見されました。 すぐに、突然変異が化学物質によって引き起こされる可能性があるという情報も出ました。 この方向性は、ソ連の I. A. Rapoport と英国の S. Auerbach の研究のおかげで広範囲に広がりました。 A. S. セレブロフスキー (1892 ~ 1948 年) 率いるソ連の科学者たちは、誘発突然変異誘発の方法を使用して、キイロショウジョウバエの遺伝子の構造を研究し始めました。 彼らの研究 (1929 ~ 1937 年) で、その複雑な構造を初めて明らかにしました。

遺伝学の歴史の同じ段階で、進化における遺伝過程を研究するという目的を持った方向性が生まれ、発展しました。 この分野の基礎的研究は、ソ連の科学者 S. S. チェトヴェリコフ (1880 ~ 1959 年)、イギリスの遺伝学者 R. フィッシャーと J. ハルデン、アメリカの遺伝学者 S. ライトに属しました。 S.S. チェトベリコフと彼の共同研究者は、ショウジョウバエのいくつかの種について、自然集団の遺伝構造に関する最初の実験研究を実施しました。 彼らは、自然集団における突然変異プロセスの重要性を確認しました。 その後、これらの研究はソ連の N.P. Dubinin と米国の F. Dobzhansky によって継続されました。

40 年代の変わり目に、J. ビル (1903 年生まれ) と E. テイタム (1909 ~ 1975 年) が生化学遺伝学の基礎を築きました。

DNA分子の構造解読における優先権は、アメリカのウイルス学者ジェームス・デュー・ワトソン(1928年生まれ)とイギリスの物理学者フランシス・クリック(1916年生まれ)に属しており、彼は1953年にこのポリマーの構造モデルを発表した。

この瞬間、つまり 1953 年から、遺伝学の発展の第 3 段階、つまり合成遺伝学の時代が始まります。 . この時期は通常、分子遺伝学の時代と呼ばれます。

第三段階 、DNAモデルの構築から始まり、1964年の遺伝暗号の発見まで続きました。 この時期は、ゲノム構造の解読に関する数多くの研究が行われたことが特徴です。 それで、20世紀の終わりに、ショウジョウバエのゲノムの完全な解読に関する情報が現れ、科学者はシロイヌナズナまたは小さなカラシの完全な地図を編集し、そしてヒトのゲノムが解読されました。

DNA の個々のセクションのみを解読することで、科学者はすでにトランスジェニック植物を入手することができます。 他の生物から遺伝子を導入した植物。 いくつかの情報源によると、英国に匹敵する地域にそのような植物が植えられているという。 これらは主にトウモロコシ、ジャガイモ、大豆です。 現在、遺伝学は多くの複雑な領域に分かれています。 体細胞およびトランスジェニック雑種の作製、最初のヒトゲノム地図の作成(フランス、1992年、米国、2000年)、クローン羊の作製(スコットランド、1997年)、クローン子豚の作製における遺伝子工学の成果に注目するだけで十分です。 (アメリカ、2000年)など

21世紀初頭はポストゲノム時代と呼ばれ、明らかに、生物のクローン作成や遺伝子工学メカニズムに基づく新しい生物の創造に関連する遺伝学の分野での新たな発見によって特徴づけられることになるだろう。

これまでに蓄積された手法により、複雑な生物のゲノムをより迅速に解読したり、新しい遺伝子を導入したりすることが可能になりました。

遺伝学の分野における主な発見:

1864 – 遺伝学の基本法則 (G. メンデル)

1900 – G. メンデルの法則が再発見されました ( G. デ フリース、K. コレンス、E. セルマック)

1900–1903 – 突然変異理論 (G・ド・フリース)

1910 – 遺伝の染色体理論 (T. モーガン、T. ボヴェリ、W. サットン)

1925–1938 – 「1 つの遺伝子 - 1 つのタンパク質」 (J.ビル、E.テイタム)

1929 – 遺伝子の分割可能性 (A.S.セレブロフ、N.P.ドゥビニン)

1925 – 人為的な突然変異 (G.A. ナドソン、G.S. フィリッポフ)

1944 – DNA – 遺伝情報の伝達者 (O. エイブリー、K. マクロード)

1953 – DNA 構造モデル (J. ワトソン、F. クリック)

1961 – 遺伝暗号 (M. ニーレンバーグ、R. ホーリー、G. コラナ)

1961 – 細菌における遺伝子構成と遺伝子活性の調節のオペロン原理 (F. ジェイコブ、J. モノー)

1959 – 遺伝子合成 (G. コラナ )

1974–1975 – 遺伝子工学の手法 ( K. マレー、N. マレー、W. ベントン、R. デイビス、E. サザン、M. グランスタイン、D. ホーグネス)

1978–2000 – ゲノムの解読 (F. ブラットナー、R. クレイトン、M. アダムスなど)

遺伝学的手法

ハイブリッド – p有性生殖の際の生物の個々の特徴と特性の遺伝パターンの分析、および遺伝子の多様性とその組み合わせ論(G. メンデルが開発)の分析が行われます。

細胞学的 - 付き光学顕微鏡と電子顕微鏡を使用して、遺伝の物質的基盤を細胞レベルおよび細胞内レベル(染色体、DNA)で研究します。

細胞遺伝学的 – 付きハイブリッド学的方法と細胞学的方法の統合により、核型、染色体の構造および数の変化を確実に研究できます。

人口統計 – oこれは、集団内のさまざまな遺伝子の出現頻度の決定に基づいており、これによりヘテロ接合生物の数を計算し、遺伝子の作用が病理学的(突然変異)発現している個体の数を予測することが可能になります。

生化学-遺伝子変異に起因する代謝障害(タンパク質、脂肪、炭水化物、ミネラル)が研究されています。

数学 – n形質の遺伝の定量的な計算が実行されます。

系譜 –血統の編集で表現されます。 特性の継承のタイプと性質を確立できます。

個体発生 –個体の発達過程における遺伝子の働きを追跡できます。 生化学的方法と組み合わせることで、表現型によってヘテロ接合状態にある劣性遺伝子の存在を確立することが可能になります。

選択生産性の高い植物、動物の品種、微生物の株を作成する方法の科学です。

現代の選択は人間の活動の広大な領域であり、科学のさまざまな分野、農産物の生産とその複雑な加工が融合しています。

現代の育種の問題点

経済的に有用な形質を備えた新しい品種、品種、系統の作出と古い品種の改良。

地球の原材料とエネルギー資源を最大限に活用する、技術的に進歩した生産性の高い生物システムの創造。

単位時間当たりの単位面積あたりの品種、品種、系統の生産性を向上させます。

製品の消費者の品質を向上させる。

副産物の割合とその包括的な処理を削減します。

害虫や病気による損失の割合を減らす。

選択の理論的根拠遺伝学は、突然変異の発生を意図的に制御し、交雑の結果を予測し、雑種を正しく選択することを可能にする遺伝学の法則の知識であるためです。 遺伝的知識を応用した結果、いくつかの元の野生品種に基づいて 10,000 品種以上の小麦を作出し、食物タンパク質、薬用物質、ビタミンなどを分泌する微生物の新株を取得することができました。

繁殖方法主な具体的な選択方法は残る ハイブリダイゼーションそして 人為的選択.ハイブリダイゼーション

異なる遺伝子型を持つ生物を交配することは、新しい形質の組み合わせを得る主な方法です。

次のタイプの交差点が区別されます。

種内 交差点– 異なる形態が 1 つの種内で交雑されます (必ずしも品種や品種ではありません)。 種内交配には、異なる環境条件に生息する同じ種の生物の交配も含まれます。

近親交配– 植物の近親交配と動物の近親交配。 きれいなラインを得るために使用されます。

インターライン交差点– 純粋な系統の代表が交配されます(場合によっては、異なる品種や品種も交配されます)。 戻し交配 (バッククロス) は、ハイブリッド (ヘテロ接合体) と親型 (ホモ接合体) の交配です。 たとえば、ヘテロ接合体と優性ホモ接合体を交配することは、劣性対立遺伝子の表現型の発現を防ぐために使用されます。

クロスの分析- これらは、未知の遺伝子型を持つ優性型と劣性ホモ接合性テスター系統の交雑です。

リモート 交差点– 種間および属間。 通常、遠く離れた雑種は不妊であり、栄養繁殖します。

選択は、遺伝子型の差次的 (不平等な) 再生産のプロセスです。 同時に、生物(個体)の個体発生のあらゆる段階において、表現型に応じた淘汰が実際に行われていることを忘れてはなりません。 遺伝子型と表現型の関係があいまいなため、選択した植物を子孫ごとに検査する必要があります。

一括選択– グループ全体が選択されます。 たとえば、最良の植物の種子をプールして一緒に播種します。 集団選択は、修飾の変動性(長期修飾を含む)の影響を排除しないため、選択の原始的な形式と考えられています。 種子生産に使用されます。 この形式の選択の利点は、選択された植物グループの遺伝的多様性が高レベルで保存されることです。

個別選択– 個々の個体が選択され、そこから収集された種子が個別に播種されます。 個別の選択は、修飾の変動性の影響を排除するため、選択の漸進的な形式であると考えられます。

ファミリー選択のタイプは次のとおりです。 兄弟の選択 . 兄弟の選択は、最も近い親戚 (兄弟姉妹) の選択に基づいています。 兄弟選択の特殊なケースは、油分を考慮してヒマワリを選択することです。 半分の方法。 この方法を使用する場合、ヒマワリの花序(バスケット)は半分に分割されます。 半分の種子の油分が検査され、油分が多ければ、残りの半分の種子がさらなる選別に使用されます。

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