Головна
Реферати » Реферати з біології » Генетика

Генетика


Р.Ш. Шамшутдінов, 10 «б» , школа № 10

Доповідь на тему:

«Генетика»

Генетика по праву може вважатися однією з найважливіших областей не тільки біології, але і всієї науки, що виявляє істотний вплив на життя і розвиток людства.

Перші генетичні уявлення формувалися у зв'язку з сільськогосподарської та медичною діяльністю людей. Історичні документи свідчать, що вже 6000 років тому в тваринництві складалися родоводи, люди вже розуміли, що деякі фізичні ознаки можуть передаватися від одного покоління іншому. Спостереження про спадкування підвищеної кровоточивості у осіб чоловічої статі (гемофілія) відображені в релігійних документах, зокрема, в Талмуді (4-5 століття до н. Е..). Передача у спадок з покоління в покоління певних ознак складає поняття одного з найважливіших властивостей живого - спадковість.
Відбираючи визначені організми з природних популяцій і схрещуючи їх між собою, людина створювала поліпшені сорти рослин і породи тварин, що володіли потрібними їй властивостями. З цього випливає, що людина помічав і відмінності, що виникають в поколіннях живих організмів і які відрізняють потомство від батьків. Тобто людина Імперична (без повного розуміння суті процесу) використовував інше основне властивість живого - мінливість.

Таким чином, спадковість - властивість живих організмів забезпечувати структурну і функціональну спадкоємність між поколіннями, а мінливість - зміни спадкових задатків, що виникають в поколіннях.

Фундаментальні характеристики живого спадковість і мінливість тісно пов'язані з розмноженням та індивідуальним розвитком і служать необхідними передумовами процесу еволюції. Завдяки мінливості існує різноманітність живих форм, а спадковість зберігає еволюційний досвід біологічного виду в поколіннях.

Генетика - наука, що вивчає закономірності спадковості і мінливості, а також біологічні механізми, їх забезпечують.

Перший дійсно науковий крок вперед у вивченні спадковості був зроблений австрійським ченцем Грегором Менделем, який у 1866 р. опублікував статтю, що заклав основи сучасної генетики. Мендель показав, що спадкові задатки не змішуються, а передаються від батьків нащадкам у вигляді дискретних (відособлених) одиниць. Ці одиниці, представлені у особин парами (алелями), залишаються дискретними і передаються наступним поколінням у чоловічих і жіночих гаметах, кожна з яких містить по одній одиниці з кожної пари. У 1909 р. датський ботанік
Йогансен назвав ці одиниці «генами» , а в 1912 р. американський генетик
Морган показав, що вони знаходяться в хромосомах.

Офіційною датою народження генетики вважають 1900, коли були опубліковані дані Г. де Фріза, К.Корренса і К.Чермака, фактично перевідкрив закономірності успадкування ознак, встановлені
Г.Менделем. Перші десятиліття 20-го століття виявилися виключно плідними у розвитку основних положень і напрямків генетики. Було сформульовано уявлення про мутації, популяціях і чистих лініях організмів, хромосомна теорія спадковості, відкритий закон гомологічних рядів, отримані дані про виникнення спадкових змін під дією рентгенівських променів, була почата розробка основ генетики популяцій організмів.

В1953 році в міжнародному науковому журналі була надрукована стаття Джеймса Уотсона і Френсіса Кріка про будову дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) - одного з речовин, постійно присутніх в хромосомах.
Структура ДНК виявилася зовсім незвичайною! Її молекули мають величезну за молекулярною масштабами довжину і складаються з двох ниток, сплетених між собою в подвійну спіраль. Кожну з ниток можна порівняти з довгою ниткою бус. У білків "намистинами" є амінокислоти 20 різних типів. У ДНК - всього 4 типу "намистин", і звуться вони нуклеотидами. "Намистини" двох ниток подвійної спіралі ДНК пов'язані між собою і строго один одному відповідають.
Щоб наочно уявити собі це, уявімо два поруч лежать нитки бус.
Напроти кожної червоної намистини в одного ланцюга лежить, припустімо, синя намистина в іншій. Біля кожного зеленою - жовта. Точно також в ДНК навпроти нуклеотиду аденіну знаходиться тимін, навпаки цитозину - гуанін. При такій побудові подвійної спіралі кожна з ланцюгів містить відомості про будову інший. Знаючи будову одного ланцюга, завжди можна відновити іншу.
Виходить дві подвійні спіралі - точні копії їх попередниці. Ця властивість точно копіювати себе з вихідної матриці має ключове значення для життя на Землі. Реакції матричного синтезу не відомі в неживій природі. Без цих реакцій живе втратила б свою головну властивість - здатність відтворювати себе. У нитках ДНК чотирибуквеними азбукою з
"намистин"-нуклеотидів записано будову всіх білків живих організмів. Вся інформація, що стосується будови одного білка, займає в ДНК невелику ділянку. Ця ділянка і є геном. З чотирьох букв "алфавіту ДНК" можна скласти 64 трибуквених "слова" - триплета. Словника з 64 слів-триплетів цілком вистачає, щоб записати назви 20 амінокислот, що входять до складу білків.

Вирішальне значення для розвитку генетики на теперішньому етапі мають відкриття «речовини спадковості» - дезоксирибонуклеїнової кислоти, розшифровка генетичного коду, опис механізму біосинтезу білка.

Історично інтерес медицини до генетики формувався спочатку в зв'язку з спостереженнями за успадкованими патологічними (хворобливими) ознаками. У другій половині 19-го століття англійський біолог Ф.Гальтон виділив як самостійний предмет дослідження «спадковість людини» . Він же запропонував ряд спеціальних методів генетичного аналізу: генеалогічний, блізнецовий, статистичний. Вивчення закономірностей успадкування нормальних і патологічних ознак і зараз займає провідне місце у генетиці людини.

Видимість взаємозв'язку між генами і білками (ферментами) призвело до створення біохімічної та молекулярної генетики (молекулярної біолгіі).
Імуногенетика вивчає генетичні основи імунних реакцій організму людини. З'ясування первинного біохімічного порушення, що приводить до спадкового захворювання, полегшує пошук шляхів лікування таких хвороб.
Так, захворювання фенілкетонурія, обумовлене недостатнім синтезом певного ферменту, що регулює обмін амінокислоти фенілалаліна, піддається лікуванню, якщо з їжі виключити цю амінокислоту. Раніше ж, діти, що народилися з таким пороком, були приречені.

Вивчення ролі генетичних факторів і факторів середовища в розвитку захворювань з спадковою схильністю становить один з провідних розділів медичної генетики.

Популяційна генетика вивчає розподіл пар генів у групах живих організмів, закономірності і причини цього розподілу.

Цитогенетика - розділ генетики, що вивчає розподіл генів в хромосомах еутокаріотов, картування генів в хромосомах.

Зміни в генетичному матеріалі можуть виникнути під вплив факторів навколишнього середовища. Так існує розділ генетики - радіаційна генетика - предметом вивчення якого є вплив на генотип випромінюючих фізичних факторів.

Існували й існують і спірні, неоднозначно сприймаються суспільством, розділи генетики. Так, в останній чверті 19-го століття Ф.Гальтон поставив питання про розвиток особливої ??науки - євгеніки. Її завданням мало стати поліпшення людського роду шляхом підвищення в генотипі кількості корисних генів і зниження частки шкідливих через систематичне виборче розмноження обдарованих людей і обмеження репродукції асоціальних індивідуумів, наприклад, злочинців. Незабаром з'ясувалося, що, навіть не беручи до уваги етичні основи життя людства, це неможливо чисто практично. Сучасна генетика, молекулярна біологія і медицина мають коштів маніпулювання з спадковим матеріалом, набагато перевершує за своїми можливостями обмеження шлюбів. Це штучне осіменіння і зачаття «в пробірці» з подальшим переміщенням зародка в матку жінки, відбір зародків на ранніх стадіях розвитку, генетична інженерія, пересадка ядра соматичної клітини в цитоплазму яйцеклітини.
Важливо, однак, розуміти, що біологічні способи поліпшення людського суспільства неприйнятні, яку б конкретну форму вони не брали. Але, генетика і медицина відповідальні за здоров'я потомства. Не секрет, що в даний час в світі більше 5% дітей народжуються із спадковими порушеннями, 10-20% дитячої смертності зумовлено спадковою патологією, до третини хворих дітей перебувають на лікуванні в лікарнях з спадковими хворобами. Генетика і медицина в боротьбі за здоров'я людей у ??кожному поколінні враховують, що істотний вплив на прояв позитивних і негативних властивостей, надає середу, в якій відбувається розвиток людини. Виходячи з цього принципу в 1929 році Кольцов
Н.К. виділив в практичній генетики людини евфеніку - науку про сприятливий прояві спадкових ознак.

Генетика в даний час є однією з наук, що визначають розвиток людства. З генетикою пов'язані найсміливіші прогнози перспектив цього розвитку.

___ Р.Ш. Шамшутдінов