Реферати » Реферати з біології » Основні проблеми генетики і механізм відтворення життя

Основні проблеми генетики і механізм відтворення життя

Міністерство освіти Російської Федерації

Казанський фінансово-економічний інститут

Кафедра технології

Реферат по темі:

Основні проблеми генетики і механізм відтворення життя

Зміст

Зміст | 2 | | Вступ | 3 | | Глава 1. Предмет генетики | 5 | | 1.1.
Сучасні уявлення про гені | 5 | | 1.2. Будова гена | 5 | | 1.3.
Основні поняття і методи генетики | 6 | | Глава 2. Спадковість | 8 |
| 2.1. Дослідження Менделя | 8 | | 2.2. Спадкування при моногібрідномсхрещуванні і закон розщеплення | 8 | | 2.3. Зворотний, або аналізує схрещування | 9 | | 2.4. Дигибридное схрещування і закон незалежного розподілу | 9 | | 2.5. Короткий виклад суті гіпотез Менделя | 10 | | 2.6.
Зчеплення | 10 | | 2.7. Визначення статі | 11 | | 2.8. Успадкування, зчеплене зі статтю | 13 | | 2.9. Неповне домінування | 14 | | 2.10. Мінливість | 14 |
| 2.11. Вплив середовища | 14 | | 2.12. Джерела мінливості | 15 | | 2.13.
Мутації | 16 | | 2.14. Генні мутації | 16 | | 2.15. Летальні мутації | 17 |
| 2.16. Значення мутацій | 18 | | Глава 3. Сучасні можливості і досягнення генетики та генної інженерії | 19 | | 3.1. Химери | 19 | | 3.2.
Трансгенні організми | 19 | | 3.3. Трохи про клонування | 20 | | 3.4.
Лікування та попередження деяких спадкових хвороб людини | 21 |
| 3.5. Медико-генетичне консультування | 21 | | Висновок | 22 |
| Література | 23 | |

Введення

Генетика по праву може вважатися однією з найбільш важливих областей біології. Протягом тисячоліть людина користувалася генетичними методами для поліпшення корисних властивостей оброблюваних рослин і виведення високопродуктивних порід домашніх тварин, не маючи уявлення про механізми, що лежать в основі цих методів. Судячи з різноманітних археологічних даних, уже 6000 років тому люди розуміли, що деякі фізичні ознаки можуть передаватися від одного покоління до іншого.
Відбираючи визначені організми з природних популяцій і схрещуючи їх між собою, людина створювала поліпшені сорти рослин і породи тварин, що володіли потрібними їй властивостями.

Проте лише на початку ((століття вчені стали усвідомлювати повною мірою важливість законів спадковості і її механізмів. Хоча успіхи мікроскопії дозволили встановити, що спадкові ознаки передаються з покоління в покоління через сперматозоїди і яйцеклітини, залишалося незрозумілим , яким чином дрібні частки протоплазми можуть нести в собі "задатки" тієї величезної безлічі ознак, з яких складається кожен окремий організм.
Генетика оформилася як наука після перевідкриття законів Менделя. Пам'ятною датою в біології стала весна 1953 року. Дослідники американець Д. Уотсон і англієць Ф. Крік розшифрували «святая святих» спадковості - її генетичної код. Саме з тієї пори слово «ДНК» - дезоксирибонуклеїнова кислота стало відомо не тільки вузькому колу науковців, а й кожній освіченій людині в усьому світі . Бурхливе віковий період її розвитку ознаменований в останні роки розшифровкою нуклеотидної складу «молекули життя» ДНК у десятків видів вірусів, бактерій, грибів і багатоклітинних організмів. Повним ходом йде секвенування (встановлення порядку чергування нуклеотидів) ДНК хромосом важливих культурних рослин - рису, кукурудзи, пшениці. На початку 2001 року було урочисто сповіщено про принципову розшифровці у людини всього генома - ДНК, яка входить до складу всіх 23 пар хромосом клітинного ядра. Ці біотехнологічні досягнення порівнюють з виходом в космос.

Дезоксирибонуклеїнова кислота, або ДНК (рис. 1), вперше була виділена з клітинних ядер. Тому її й назвали нуклеїнової (грец. nucleus
- ядро). ДНК складається з ланцюжка нуклеотидів з чотирма різними підставами: аденін (А), гуаніном (G), цитозином (С) і тиміном (Т). ДНК майже завжди існує у вигляді подвійної спіралі, тобто вона являє собою дві нуклеотидні ланцюга, що становлять пару. Разом їх утримує так звана компліментарність пар основ. "Комплементарність" означає, що коли А і Т в двох ланцюгах ДНК розташовані один проти одного, між ними спонтанно утворюється зв'язок. Аналогічно компліментарну пару утворюють G і С.
У клітинах людини міститься 46 хромосом. Довжина генома людини (всі ДНК в хромосомах) може досягати двох метрів і складається з трьох мільярдів нуклеотидних пар. Ген - це одиниця спадковості. Він являє собою частину молекули ДНК і містить закодовану інформацію про амінокислотної послідовності одного білка або рибонуклеїнової кислоти (РНК).

Повідомлення вчених про те, що їм вдалося розшифрувати структуру цієї великої молекули, об'єднало в ціле розрізнені до того результати досліджень в біохімії, мікробіології та генетики, що проводяться протягом півстоліття. В останні десятиліття людство спостерігає за стрімким прогресом генетики. Ця наука давно стала найважливішим надбанням людства, до якого звернені надії мільйонів людей.

Генна терапія спадкових хвороб, перенесення генів з одних видів в інші (трансгенозіс), молекулярна палеогенетіка - інші вражаючі реалії науки наприкінці її 100-річної історії. Генетична інженерія та біотехнологія, підтримані ефективної публічної пропагандою, трансформували вигляд генетики.
У 80-ті роки вчені бралися за розшифровку тільки коротких молекул ДНК: вірусних, мітохондріальних або плазмідних. (Плазміда - кільцева молекула
ДНК, що знаходиться в цитоплазмі бактерій і складається з невеликої кількості генів.) Але перші кроки були зроблені. І ось тоді в 1988 році найбільш відчайдушні дослідники виступили з пропозицією - розшифрувати геном людини.
Після 1998 року почалася безпрецедентна гонка між 1100 вченими світового співтовариства проекту «Геном людини» та приватної акціонерної фірмою «Celera
Genomics» - хто першим встановить весь геном людини. Фірма, сконцентрувавши потужну комп'ютерну базу і робототехніку, вирвалася вперед.
Однак її явні наміри отримувати вигоду від патентування складу фрагментів ДНК людини були поки розсудливо припинені вердиктом:
«Що створено Природою і Богом, не може патентуватися людиною» .
Фінансування гонки і участь у ній тисяч фахівців засновані насамперед на вірі, що в генетиці та біології зараз немає нічого більш настійної, ніж тотальна розшифровка нуклеотидної складу ДНК, що це безпосередньо може вирішити головні загадки і проблеми генетики та біології

Глава 1. Предмет генетики
1.1. Сучасні уявлення про гені

Подібно до того, що у фізиці елементарними одиницями речовини є атоми, в генетиці елементарними дискретними одиницями спадковості і мінливості є гени. Хромосома будь-якого організму, будь то бактерія або людина, містить довгу (від сотень тисяч до мільярдів пар нуклеотидів) безперервний ланцюг ДНК, уздовж якої розташовано безліч генів. Встановлення кількості генів, їх точного місця розташування на хромосомі і детальної внутрішньої структури, включаючи знання повної нуклеотидної послідовності, - завдання виняткової складності та важливості. Вчені успішно вирішують її, застосовуючи цілий комплекс молекулярних, генетичних, цитологічних, імуногенетичних та інших методів.
1.2. Будова гена

Відповідно до сучасних уявлень, ген, що кодує синтез певного білка, у еукаріотів складається з декількох обов'язкових елементів. (Мал. 2) Перш за все, це обширна регуляторна зона, надає сильний вплив на активність гена в тієї чи іншої тканини організму на певній стадії його індивідуального розвитку. Далі розташований безпосередньо примикає до кодований елементам гена промотор
- послідовність ДНК довжиною до 80-100 пар нуклеотидів, відповідальна за зв'язування РНК-полімерази, що здійснює транскрипцію даного гена.
Слідом за промотором лежить структурна частина гена, що містить у собі інформацію про первинну структуру відповідного білка. Ця область для більшості генів еукаріот істотно коротше регуляторної зони, проте її довжина може вимірюватися тисячами пар нуклеотидів.

Важлива особливість еукаріотичних генів - їх уривчастість. Це означає, що область гена, що кодує білок, складається з нуклеотиднихпослідовностей двох типів. Одні - екзонів - ділянки ДНК, які несуть інформацію про будову білка і входять до складу відповідних РНК і білка.
Інші - інтрони, - не кодують структуру білка і до складу зрілої молекули і-РНК не входять, хоча і транскрибуються. Процес вирізання інтронів -
«непотрібних» ділянок молекули РНК і зрощування екзонів при утворенні і-РНК здійснюється спеціальними ферментами і носить назву сплайсинг
(зшивання, зрощення). Екзони зазвичай з'єднуються разом в тому ж порядку, в якому вони розташовуються в ДНК. Однак не абсолютно всі гени еукаріот переривчасті. Інакше кажучи, у деяких генів, подібно бактеріальним, спостерігається повна відповідність нуклеотидної послідовності первинної структурі кодованих ними білків.
1.3. Основні поняття і методи генетики

Представники будь-якого біологічного виду відтворюють подібні собі істоти. Ця властивість нащадків бути схожими на своїх предків називається спадковістю.

Незважаючи на величезний вплив спадковості у формуванні фенотипу живого організму, родинні особини більшою чи меншою мірою відрізняються від своїх батьків. Ця властивість нащадків називається мінливістю. Вивченням явищ спадковості і мінливості займається наука генетика. Таким чином, генетика - наука про закономірності спадковості і мінливості. За сучасними уявленнями, спадковість - це властивість живих організмів передавати з покоління в покоління особливості морфології, фізіології, біохімії та індивідуального розвитку в певних умовах середовища. Мінливість - властивість, протилежне спадковості, - це здатність дочірніх організмів відрізнятися від батьків морфологічними, фізіологічними, біологічними особливостями і відхиленнями в індивідуальному розвитку. Спадковість і мінливість реалізуються в процесі успадкування, тобто при передачі генетичної інформації від батьків до нащадків через статеві клітини (при статевому розмноженні) або через соматичні клітини (при безстатевому розмноженні).

Генетика як наука вирішує наступні основні завдання: вивчає способи зберігання генетичної інформації у різних організмів
(вірусів, бактерій, рослин, тварин і людини) та її матеріальні носії; аналізує способи передачі спадкової інформації від

Сторінки: 1 2 3 4 5 6

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар