Основы генетики заложили:
Грегор Иоганн Мендель (1822-1884) австрийский естествоиспытатель, монах. Провел эксперименты по гибридизации сортов гороха (1856-1863, переопылял сорта). Применил вариационно-статистические методы для анализа результата (проявилась эвристическая мощь математического метода). Законы дискретной наследственности (правила) Менделя – закономерности распределения в потомстве наследственных факторов, названных позднее генами. Включают: закон единообразия гибридов первого поколения; закон расщепления гибридов второго поколения; закон независимого комбинирования признаков (закон независимого расщепления). Работа Менделя «Опыты над растительными гибридами» доложена в 1865, опубликована в 1866. Открытие Менделя опередило свое время, было не понято и забыто до 1990. Законы Менделя получили полное подтверждение и объяснение на основе хромосомной теории наследственности.
- школа Т.Х. Моргана, обосновавшая хромосомную теорию наследственности (1910) и установившая закономерности расположения и сцепления генов в хромосомах. Томас Хант Морган (1866-1945) американский биолог, Нобелевская премия 1933 г.
- в нашей стране в 20-30 годы выдающийся вклад в генетику внесли работы Н.И.Вавилова, Н.К.Кольцова, С.С. Четвертакова.
Достижения и методы генетики используются для решения проблем медицины, сельского хозяйства, микробиологической промышленности.
Генетическая инженерия (генная инженерия) – методы молекулярной биологии и генетики направленные на конструирование новых, не существующих в природе сочетаний генов. Возникла в начале 70 годов прошлого (20 – го) века. Основана на извлечении из клеток какого-либо организма гена или группы генов, кодирующих нужный продукт, и соединении их со специальными молекулами ДНК, которые способны проникнуть в клетки другого организма (микроорганизма) и размножаться в них. Генная инженерия позволила получить такие биологически активные соединения как инсулин, интерферон.
Биотехнологии используют живые организмы и биологические процессы в промышленном производстве. Освоен микробиологический синтез ферментов, витаминов и антибиотиков. Перспективно получение биологически активных гормональных препаратов, соединений стимулирующих иммунитет.
Генетическое действие излучений (радиационный мутагенез) - возникновение под влиянием ионизирующих излучений и УФ-лучей наследственных изменений (мутация – частичное изменение структуры гена). Под действием излучений возникают качественно те же мутации, что и без облучения. Но значительно чаше. Соотношение разных типов мутаций также меняется. Повышение частоты вредных мутаций – одна из основных опасностей загрязнения биосферы радиоактивными изотопами.
Мутации вызываются радиацией, химическими соединениями, изменением температуры. Происходят и случайно.
Медицинская генетика – наука о наследственности и наследственных заболеваниях. ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) содержит наследственную информацию, необходимую для создания организма. ДНК фантастически сложная молекула. Она состоит из двух нитей, скрученных по часовой стрелке в двойную спираль. Хромосомы – носители генов. Ген – часть ДНК. В клетках человека находится 46 хромосом: 22 пары аутосом, одинаковых для обеих полов и две половые хромосомы. Женщины имеют две Х хромосомы (ХХ). Мужчины имеют хромосомы Х и У типов (ХУ). В паре половых хромосом одна наследуется от матери и переносится яйцеклеткой, а другая от отца. Так как у матери имеются только Х-хромосомы, пол ребенка определяется тем, какую хромосому Х или У он получает от отца. Хромосомные аномалии могут привести к заболеваниям. Синдром Дауна вызывается наличием лишней 47–ой хромосомы.
Совокупность внешних и внутренних признаков организма, сформировавшихся в процессе его индивидуального развития, называется фенотип. Он определяет группу крови, цвет глаз, форму носа, восприимчивость к болезным, а также и наследственные заболевания. Совокупность генов данного организма, лежащая в основе фенотипа, называется генотип. Место на хромосоме, где расположен ген, ответственный за конкретный признак, называется генный локус, а типы генов, которые могут в нем находиться – аллели. Аллели могут быть доминантные «А» и рецессивные «а».
Если «А» проявляется фенотипом с карими глазами и «а» - фенотипом с голубыми, то только потомки с генотипом «аа» будут иметь голубые глаза. Во всех остальных случаях фенотип определит доминантная аллель «А».
Аа аа Аа Аа АА аа
☻ ☺ ☻ ☻ ☻ ☺
V Δ V Δ V Δ
↓ ↓ ↓
☻ ☺ ☻ ☻ ☻ ☺ ☻ ☻
V Δ V Δ V Δ V Δ
Аа аа АА Аа Аа аа Аа Аа
В паре, где один из партнеров – мужчина или женщина – являются носителями доминантного аномального гена, вероятность появления на свет больного ребенка равна 50%. Заболевание проявляется только в случае наследования этого гена.
Есть болезни, относительно которых мужчины и женщины делятся на здоровых, носителей гена и больных. Носители таких заболеваний могут быть здоровыми людьми обоих полов. Ребенок, родившийся от двух носителей «Аа» , в одном случае из четырех может иметь наследственное заболевание.
Выявлены генетически передаваемые болезни, сцепленные с полом. Причем в мужских хромосомах содержится значительно меньше аномальных генов.
Хорошо известный пример наследственного заболевания, сцепленного с Х-хромосомой, - гемофилия среди потомков королевы Виктории (1819-1901, носитель заболевания). В генеалогическом дереве больше здоровых мужчин и женщин. Женщин носительниц - 6, больных мужчин – 10. Включая Фридриха Гессенского и Цесаревича Алексея. Нынешняя Британская королевская семья этим заболеванием не поражена, поскольку происходит от здорового сына королевы Виктории короля Эдуарда 7.
С Х-хромосомой аналогично может передаваться облысение.
Гены У-хромосомы отвечают за половое дифференцирование и развитие по мужскому типу. Передача этих признаков возможна только от отца к сыну, так как У-хромосома передается по мужской линии.
В процессе нормального дублирования ДНК могут возникать ошибки. Большинство из них происходят в областях ДНК, не связанных с функцией генов. Генетические нарушения не всегда ведут к болезням.
Деление клеток – механизм, с помощью которого клетки удваивают свой генетический материал. Современные возможности уникальных медицинских лабораторий позволяют определять генетические отклонения на этапе образования нескольких клеток. Появляется возможность избавиться от генетически передаваемых болезней.
Генетический паспорт стал реальностью. В нем могут быть указаны не только генетические признаки, но и грозящие наследственные заболевания, рекомендации о желательном образе жизни.
Более скромная, но важная задача клонирования – регулирование пола сельскохозяйственных животных.
Образы Амазонок запечатлены в многочисленных произведениях искусства. На памятниках античного искусства Амазонки изображены в виде прекрасных женщин с развитой мускулатурой без следов увечья. Амазонки по греческой мифологии женщины-воины жившие на берегах Меотиды (Азовское море) или в предгорьях Кавказа. Для сохранения рода Амазонки вступали в браки с мужчинами соседних племен, отсылая затем мужей на родину. Девочек готовили для войны (по современным понятиям для своей защиты), а мальчиков они возвращали отцам (вариант: убивали). Сказания о царстве Амазонок сложились в догреческое время. Можно надеется, что матриархат, как форма общественного устройства, человечеству в 21 веке не грозит.
Генетику считают самой перспективной наукой 21 века. Но потенциальные возможности генетики вызывают и опасения. В ряде стран законодательно запрещены эксперименты по клонированию человека. Запрет не распространяется на клонирование животных и клонирование органов и тканей.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему