على الرغم من بدأ علم الوراثة مع العمل التطبيقية والنظرية للجريجور مندل في النظريات ، منتصف 1800s غيرها من الميراث سبق مندل. وثمة نظرية شعبية خلال وقت مندل مفهوم الإرث مزج : فكرة أن الأفراد وراثة على نحو سلس مزيج من الصفات عن والديهم. أبطلت عمل مندل هذا ، وتبين أن تتكون من مزيج من الصفات جينات متميزة بدلا من مزيج مستمر. وترى نظرية أخرى أن بعض الدعم في ذلك الوقت وراثة الخصائص المكتسبة : الاعتقاد بأن الأفراد وراثة الصفات عززت من قبل آبائهم. ومن المعروف الآن هذه النظرية (المرتبطة عادة مع جان باتيست لامارك) أن أكون مخطئا ، وتجارب الأفراد لا تؤثر على الجينات التي تنتقل إلى أطفالهم. وشملت نظريات أخرى على شمولية التخلق تشارلز داروين (الذي كان على حد سواء الجوانب المكتسبة والموروثة) ، وإعادة صياغة فرنسيس غالتون من شمولية التخلق لأن كلا من الجسيمات والموروثة.
المندلية والوراثة الكلاسيكي
العلم الحديث من جذور علم الوراثة لها آثار جريجور يوهان مندل ل، وهو راهب الألمانية التشيكية Augustinian والعلماء الذين درسوا طبيعة الإرث في النباتات. في ورقته "Versuche über Pflanzenhybriden" ("تجارب على تهجين النبات") ، قدمت في عام 1865 إلى ''Naturforschender Verein'' (جمعية للبحوث في الطبيعة) في Brünn ، تتبعت مندل أنماط راثة بعض الصفات في نباتات البازلاء و وصفها رياضيا. على الرغم من أن هذا النمط لا يمكن إلا أن يكون من الميراث لاحظ بعض الصفات ، واقترح عمل مندل أن الوراثة والجسيمات ، وليس الحصول عليها ، وأنه يمكن تفسير أنماط توارث الصفات من خلال العديد من القواعد البسيطة والنسب.
وقال إن أهمية عمل مندل لا كسب فهم واسع حتى 1890s ، بعد وفاته ، عندما العلماء الآخرين الذين يعملون على مشاكل مماثلة إعادة اكتشاف أبحاثه. وليام بيتسون ، من دعاة العمل مندل ، صاغ كلمة «علم الوراثة« في عام 1905. (الصفة الوراثية '''' ، مشتقة من الكلمة اليونانية ''سفر التكوين --'' γένεσις ، "الأصل" ، وذلك من كلمة ''genno --'' γεννώ ''،" أن تلد "، ويسبق الاسم استخدم لأول مرة في بالمعنى البيولوجي في 1860). بيتسون شاع استخدام كلمة« علم الوراثة »لوصف دراسة الميراث في خطابه الافتتاحي للمؤتمر الدولي الثالث للتهجين النبات في لندن ، انكلترا ، في 1906.
بعد إعادة اكتشاف عمل مندل ، حاول العلماء لتحديد الجزيئات في خلية مسؤولة عن الميراث. في 1910 ، جادل توماس هانت مورجان أن الجينات الموجودة على الكروموسومات ، استنادا الى ملاحظات من طفرة العين البيضاء المرتبطة بالجنس في ذبابة الفاكهة. في عام 1913 ، وتستخدم تلميذه ألفريد Sturtevant ظاهرة الربط الجيني لإظهار أن يتم ترتيب الجينات على الكروموسوم خطيا.
علم الوراثة الجزيئي
على الرغم من أن الجينات المعروفة كانت موجودة في الكروموسومات ، وتتألف الكروموسومات هي من كل من البروتين والحمض النووي العلماء ، لا يعرف أي من هذه مسؤولة عن الميراث. في عام 1928 ، اكتشف غريفيث فريدريك ظاهرة التحول (انظر لتجربة غريفيث) : البكتيريا القتلى قد نقل المادة الوراثية الى "تحويل" الآخر المعيشة لا يزال البكتيريا. بعد ستة عشر عاما ، في 1944 ، تيودور أفيري ، وكولن ماكليود Maclyn حددت مكارتي أوزوالد الجزيء المسؤول عن التحول والحمض النووي. إلى تشيس تجربة هيرشي في 1952 أظهرت أيضا أن الحمض النووي (بدلا من البروتين) هو المادة الوراثية للفيروسات التي تصيب البكتيريا ، وتوفير مزيد من الأدلة أن الحمض النووي هو جزيء مسؤول عن الميراث.
واطسون وفرانسيس كريك جيمس تحديد بنية الحمض النووي في عام 1953 ، وذلك باستخدام أشعة البلورات العمل العاشر من روزاليند فرانكلين موريس ويلكنز التي أشارت إلى الحمض النووي لديها بنية حلزونية (أي على شكل المفتاح). الحلزوني المزدوج نموذج قد مباراتين خيوط من الحمض النووي مع النيوكليوتيدات مشيرا إلى الداخل ، كل مطابقة النوكليوتيدات التكميلية على حبلا أخرى لتشكيل ما يشبه درجات على سلم الملتوية. هيكل وأظهرت هذه المعلومات الجينية التي توجد في تسلسل النيوكليوتيدات في كل فرع من الحمض النووي. البنية المقترحة أيضا طريقة بسيطة لالازدواجية : إذا كان يتم فصل مسارات ، مسارات شريك جديد يمكن بناؤها على أساس لكل تسلسل حبلا القديمة.
على الرغم من أن بنية الحمض النووي أظهرت كيف يعمل الميراث ، فانه لا يزال لم يعرف كيف يؤثر على سلوك الحمض النووي للخلايا. في السنوات التالية ، حاول العلماء الحمض النووي لفهم كيفية التحكم في عملية إنتاج البروتين. اكتشف هو أن الخلية يستخدم الحمض النووي كقالب لإنشاء مطابقة الحمض النووي الريبي رسول (جزيء مع النيوكليوتيدات ، تشبه الى حد بعيد الحمض النووي). تسلسل الحمض النووي الريبي للرسول المستخدمة هي النوكليوتيدات لإنشاء تسلسل الأحماض الأمينية في البروتين ، هذه الترجمة بين النوكليوتيدات وتسلسل الأحماض الأمينية يعرف الشفرة الوراثية.
مع هذا الفهم الجزيئية من الميراث ، وأصبح انفجار البحوث ممكن. وكان أحد التطورات الهامة سلسلة إنهاء تسلسل الحمض النووي في عام 1977 من قبل فريدريك سانجر : تسمح هذه التقنية للعلماء قراءة تسلسل النوكليوتيدات من جزيء الحمض النووي. في عام 1983 ، وضعت كاري موليس البنوك رد فعل البلمرة ، وتوفير وسيلة سريعة لعزل وتضخيم قسم محدد من الحمض النووي من خليط. من خلال الجهود المجمعة لمشروع الجينوم البشري وخاصة جهد مواز من الجينوم سيليرا ، هذه وغيرها من التقنيات بلغت ذروتها في تسلسل الجينوم البشري في عام 2003. وقد لوحظ أول هذه الخاصية التي جريجور مندل ، الذين درسوا الفصل بين الصفات الموروثة في نباتات البازلاء. في تجاربه دراسة سمة للون زهرة ، لاحظ مندل أن الزهور من كل محطة البازلا والأرجواني أو بيضاء وأبدا وسيطة بين لونين. وتسمى هذه مختلفة ، إصدارات منفصلة من نفس الجين الأليلات.
في حالة من البازلا ، والذي هو نوع مضاعفا ، كل مصنع فرد متماثلان من كل جين ، أليل واحد من ورثت كل من الوالدين.
عندما زوج من الكائنات الحية التكاثر الجنسي ، وذريتهم ترث عشوائيا واحدا من اثنين من الأليلات كل من الوالدين. وتعرف هذه الملاحظات بشكل جماعي من الميراث منفصلة وعزل الأليلات كقانون مندل الأول أو قانون العزل.
تدوين والرسوم البيانية
علماء الوراثة استخدام الرسوم البيانية ورموز لوصف الميراث. يتم تمثيل الجينات بكتاب (أو الحروف) - رسملة هذه الرسالة تمثل الأليل السائد ويتم تمثيل المتنحية التي كتبها صغيرة. في كثير من الأحيان علامة "+" يستخدم رمزا للاحتفال المعتادة ، أليل غير متحولة عن الجينات.
في تجارب الإخصاب والتكاثر (وخاصة عند مناقشة قوانين مندل) ويشار إلى أن الآباء وجيل "ف" والنسل باسم "F1" (الابناء الأول) جيل. عندما لم ذرية F1 مع بعضها البعض ، وليدة تسمى "المفتاح F2" (الثاني الابناء) جيل. واحدة من مخططات الشائعة المستخدمة للتنبؤ نتيجة التهجين هو Punnett مربع.
عند دراسة الأمراض الجينية البشرية ، والهندسة الوراثية وغالبا ما تستخدم الرسوم البيانية نسب لتمثيل وراثة الصفات. هذه المخططات خريطة ميراث سمة في شجرة العائلة.
تفاعلات جينات متعددة
الكائنات الحية لديها الآلاف من الجينات ، واستنساخ الكائنات الحية عن طريق الاتصال الجنسي تشكيلة من هذه الجينات هي عموما مستقلة عن بعضها البعض. وهذا يعني أن الإرث من أليل للون أصفر أو أخضر البازلاء ليست لها علاقة وراثة الأليلات للزهور بيضاء أو الأرجواني. هذه الظاهرة ، والمعروفة باسم "قانون مندل الثاني" أو "قانون تشكيلة مستقلة" ، يعني أن الأليلات من جينات مختلفة الحصول تعديلا بين الآباء والأمهات لتشكيل ذرية مع مجموعات كثيرة مختلفة (بعض الجينات لا تجانس بشكل مستقل ، مما يدل على الصلة الوراثية. )
يمكن أن تتفاعل الجينات غالبا ما تكون مختلفة في الطريقة التي تؤثر على سمة واحدة. في ماري أزرق العينين ('''' Omphalodes فيرنا) ، على سبيل المثال ، وجود الجين مع الأليلات التي تحدد لون من الزهور : أزرق أو أرجواني. جين آخر ، ومع ذلك ، ما إذا كانت الضوابط الزهور واللون في كل شيء : اللون أو أبيض. عند محطة ونسختين من هذا أليل بيضاء ، ازهاره بيضاء -- بغض النظر عن ما إذا كان هذا الجين الأول والأليلات أزرق أو أرجواني. وهذا ما يسمى التفاعل بين الجينات قشوة ، مع الجين الثاني روكبي للأول.
العديد من السمات ليست سمات منفصلة (مثل الأرجواني أو الزهور البيضاء) ولكن بدلا من ذلك ميزات المستمر (على سبيل المثال ارتفاع الإنسان ولون البشرة). هذه الصفات المعقدة هي نتاج العديد من الجينات. تأثير هذه الجينات هي توسط ، بدرجات متفاوتة ، عن البيئة وشهدت كائن حي. الدرجة التي الجينات للكائن المساهمة في سمة معقدة يسمى التوريث. قياس للوراثة صفة نسبية -- في بيئة أكثر متغير ، والبيئة وتأثير اكبر على الاختلاف الكلي للسمة. على سبيل المثال ، ارتفاع الإنسان هو سمة معقدة مع التوريث من 89 ٪ في الولايات المتحدة. في نيجيريا ، ومع ذلك ، حيث يعاني منها الناس ولوج أكثر من متغير إلى التغذية الجيدة والرعاية الصحية ، وارتفاع لديه وراثة فقط 62 ٪.
