Грегор Мендель (1822-1884) Философский институт в Оломоуце...
Post on 22-Dec-2015
237 views
TRANSCRIPT
Грегор Мендель (1822-1884)
• Философский институт в Оломоуце• С 1843 – в Августинианском
аббатстве Св. Фомы в Брно• 1851-1853 – Университет Вены• 1856-1863 – посадил 28 тысяч
растений гороха • Три закона генетики
(“Эксперименты по гибридизации растений”)– Доложены Обществу естественной
истории в Богемии (1865)– Опубликованы в трудах Общества
(1866)• С 1866 – аббат
7 свойств растений гороха
Первый закон
При скрещивании двух чистых линий (например, зеленые / желтые горошины) в первом поколении будет наблюдаться только один вариант (доминантный аллель)
F0
F1
Второй закон
При скрещивании двух чистых линий (например, зеленые / желтые горошины) в первом поколении будет наблюдаться только один вариант (доминантный аллель), и распределение 3:1 доминантных и рецессивных признаков во втором поколении.
F0
F1
F2
(Закон больших чисел)
F0
F1
F2
Отношение 3:1 заметно только при достаточно большом числе скрещиваний.
Третий законДва признака наследуются независимо
(во втором поколении наблюдается расщепление 9:3:3:1)
F0
F1
F2
F2
Изначальная пара с другим набором (тех же) признаков
F0
F1
F2
F0
?
F1- то же самое
F0
F1
F2
F0
F1
F2 – то же самое
F0
F1
F2
F0
F1
Неполное доминирование
Неполное доминирование
?
Неполное доминирование
?
Неполное доминирование
Чарльз Дарвин (1809-1882)
• 1825-27 Университет Эдинбурга, 1827-31 Кембридж: естественная история, геология, ботаника
• 1831-1836 – путешествие на «Бигле»
• Journal of Researches into the Geology and Natural History of the various countries visited by H.M.S. Beagle (1839)
Происхождение видов (1859)
Альфред Уоллес (1823-1913)
Естественный отбор
• Потомков больше, чем может вырасти. • Размер популяция примерно постоянен. • Ресурсы лимитированы, примерно постоянны.
• Следовательно, борьба за выживание.
• Вариации между особями наследуются.
• Особи с лучшими характеристиками выживают с большей вероятностью …
• … эти характеристики передаются их потомкам …• … и со временем фиксируются в популяции.
Медаль Дарвина-Уоллеса
Томас Гексли (Huxley) (1825-1895) “бульдог Дарвина”
Происхождение человека Homo sapiens
Переоткрытие законов Менделя
• Hugo de Vries (1900)• William Bateson
– генетика, ген, аллель
• Walter Sutton – гены и хромосомы (1902)
• Archibald Garrod – генетические болезни
(1902-08-23)
• Thomas Morgan, Drosophila. – мутанты: спонтанное
появление аллелей (белые глаза) (1908)
Ген = множество некомплементирующих мутаций
Edward Lewis: Две рецессивные мутации – в одном гене или в разных?
F1: мутант
F1: дикий тип
F2 мутанты сохраняются in cis (тот же ген). мутанты возобновляются in trans (разные гены)
F1: мутант
F1: дикий тип
F2: все мутанты
F2
WT WT WT WTMut Mut Mut Mut Mut
1 2 2 41 2 1 2 1 9:7
ДНК
• Friedrich Miescher (1869)– нуклеолин– Richard Altmann: нуклеиновые кислоты (1889). Только в
хромосомах
• Phoebus Levene (1929)– компоненты (четыре основания, сахаро-фосфатная цепь)– нуклеотид: фосфат+сахар+основание
• Hammarsten and Casperson (1930е)– ДНК как длинный полимер; кристаллы
• Astbury (1938)– рентгенограммы
• Правила Чаргаффа (Chargaff, 1947) – у многих организмов, #A=#T, #C=#G
Трансформирующий фактор (Frederick Griffith,1928)
… = ДНК (Oswald Avery, Colin McLeod, Maclyn MacCarthy,1944)
ДНК – носитель наследственности фага (Alfred Hershey и Martha Chase, 1948)
32P – радиоактивная ДНК35S – радиоактивный белок
В клетки входит толькео ДНК!
… и только ДНК наследуется потомками фагов
Erwin Schrödinger
“What is life”, 1946: Ген – апериодический кристалл
Структура ДНК …
• Maurice Wilkins и Rosalind Franklin: хорошие кристаллы (1950-1953)
… это двойная спиральJames Watson и Francis Crick (1953)
Статья в Nature: чуть больше одной страницы
The DNA chain
Комплементарные пары нуклеотидов
С
Т
G
A
Рисунки из второй статьи
Уотсона и Крика
Основные расстояния сохраняются
Одна пара в двойной спирали (вид вдоль оси)
ДНК – вдоль оси
ДНК – сбоку
Три модели репликации ДНК
Правильная - полуконсервативная (Matthew Meselson и Franklin Stahl, 1958)
Q: Что было бы для двух других моделей?
Коетки растут на среде с 15N (тяжелый изотоп) потом их переносят на среду с 14N (легкий изотоп)
Реплицирующаяся ДНК