Охарактеризовать свойства генов: дискретность, специфичность, стабильность, аллельное состояние.
Взаимодействие неаллельных генов
Основные свойства и характеристики генов
Теоретическое и практическое значение современной генетики……… Эта тема актуальна и в наше время. Изучение наследственности человека связано с определенными трудностями. Человек развивается медленно, потомство имеет немногочисленное, поэтому достаточную статистику провести весьма сложно. И, конечно же, к людям неприменимы методы экспериментальной генетики. Интерес к изучению генетики человека в последнее время особенно возрос по причине резкого увеличения количества мутагенов химические вещества, радиация. Количество наследственных патологий за последние 20 лет возросло в несколько раз. Цель моей работы является рассказать о таком понятии как ген, основном содержании генетики и, о ее практическом и теоретическом значении в современности. В первом параграфе я рассмотрю понятие гена, его основные функции и попробую объяснить, почему ген является предметом генетики как науки. Во втором — объясню, что такое генетика, ее взаимосвязь с другими науками, образованные науки на основе данной и методы исследования генетики. В третьем — расскажу об открытиях, связанных с генетикой, достижениях в сферах биотехнологии, селекции, медицинской и генной инженерии, а также этических проблемах клонирования и трансгенных продуктов. В заключение к своей контрольной работе я хочу подвести итог, высказав основные достижения генетики, и объяснить, почему важно дальнейшее развитие данной науки. СУЩНОСТЬ ГЕНЕТИКИ КАК НАУКИ. Ген от греческого genos — происхождение представляет собой мельчайшую единицу наследственности, которая обеспечивает преемственность в потомстве того или иного элементарного признака организма. У высших организмов ген входит в состав особых нитевидных образований — хромосом , находящихся в нутрии ядра клетки. Совокупность всех генов организма составляет его геном. В геноме человека насчитывается около ста тысяч генов. По своим химическим характеристикам ген представляет собой участок молекулы ДНК у некоторых вирусов РНК , в определенной структуре которого закодирована та или иная наследственная информация. Каждый ген содержит некоторый рецепт, который обеспечивает соответствующий синтез определенного белка, и таким образом совокупность генов управляет всеми химическими реакциями организма и определяет все его признаки. Важнейшим свойством гена является сочетание высокой устойчивости, неизменяемости в ряду поколений со способностью к наследуемым изменениям — мутациям , которые являются источником изменчивости организмов и основой для действия естественного отбора. Один и тот же ген может влиять на формирование ряда признаков организма множественное действие генов , это характерно для большинства генов. Выражение ген зависит также от внешних условий, влияющих на все процессы реализации генотипа в фенотип. Ген представляет собой элементарную единицу функции наследственного материала. Это означает, что фрагмент молекулы ДНК, соответствующий отдельному гену и определяющий, благодаря содержащейся в нем биологической информации, возможность развития конкретного признака, является далее неделимым в функциональном отношении. Под признаком понимают единицу морфологической, физиологической, биохимической, иммунологической, клинической и любой другой дискретности прерывности организмов, то есть отдельное качество или свойство, по которому они отличаются друг от друга. Большинство особенностей организмов или клеток относится к категории сложных признаков, формирование которых требует синтеза многих веществ, в первую очередь, белков со специфическими свойствами - ферментов, иммунопротеинов, структурных, сократительных, транспортных и других белков. Проще говоря, единственный вид молекул в клетке, которые гарантируют нашу индивидуальность, - это ДНК. В основе человека, как и любого другого организма, лежат два набора генов. Один из них передается по наследству от матери, другой - от отца. Каждый набор генов содержит информацию о видовой принадлежности в данном случае, что мы - люди, а не животные , расовой, национальной и индивидуальной. В процессе развития человека его набор генов генотип взаимодействует со средой, в результате реализуется фенотип, то есть внешний вид человека. Гены в клетках всех организмов, включая человека, не только хранят информацию, но и работают: И хотя все эти процессы протекают удивительно аккуратно и точно, тем не менее, иногда происходят ошибки - мутации. Все это лежит в основе нормальной естественной изменчивости генетического аппарата клеток. Основой генетике стали законы передачи наследственной информации, открытые чешским ученым Менделем. Эти закономерности были им обнаружены при проведении множества опытов по скрещиванию различных сортов гороха и четко сформулированы в году. После менделевского обнаружения существования наследственных факторов, впоследствии названных генами, появилась новая наука — генетика, которая как раз на это и опирается. Генетика — это наука о наследственности и изменчивости организмов и способности управления ими. Она раскрывает сущность того, каким образом каждая живая форма воспроизводит себя в следующем поколении, и как в этих условиях возникают наследственные изменения, которые передаются потомкам, участвуя в процессах эволюции и селекции. Наследственность и изменчивость — это две стороны одних и тех же основных жизненных процессов. В противоположности наследственности и изменчивости заключена диалектика живого. Элементарными дискретными единицами наследственности и изменчивости являются гены. У высших организмов эукариот входит в состав хромосом. Совокупность всех генов организма составляет его генетическую конституцию - генотип. Дискретные наследственные задатки были открыты в Г. Менделем; в В. Иогансен назвал их генами. Отцом генетики принято считать чешского монаха Грегори Менделя. Он был учителем физики и естествознания в обычной средней школе, а всё своё свободное время отдавал выращиванию растений в саду монастыря. Мендель занимался этим не из гастрономических интересов, а для изучения закономерностей наследования признаков. Опыты по гибридизации растений проводились и до Менделя, но никто из его предшественников не делал попыток как-то проанализировать свои результаты. Мендель взял семена гороха с пурпурными цветками и семена сорта, у которого цветки были белые. Когда из них выросли растения и зацвели, он удалил из пурпурного цветка тычинки и перенёс на его пестик пыльцу белого цветка. Через положенное время образовались семена, которые Мендель следующей весной опять посадил на своём огороде. Вскоре взошли новые растения. Результат превзошёл все ожидания: Мендель ни один раз повторял свои опыты, но результат был один и тот же. Итак, гибриды всегда приобретают один из родительских признаков. Важнейший результат опытов Менделя: Но Мендель не остановился на достигнутом. Он взял и скрестил между собой пурпурные растения гороха, полученные в результате этого опыта. В результате из бутонов появились и пурпурные и белые цветки. Признак белой окраски, исчезнувшей после первого скрещивания, вновь проявил себя. Самым интересным было то, что растений с пурпурными цветками было ровно в 3 раза больше, чем с белыми. Похожие результаты были получены ещё в четырёх опытах, и во всех случаях отношение доминантных и рецессивных признаков после второго скрещивания составляло в среднем 3: Мендель на растениях гороха разрабатывал методы генетического анализа наследования отдельных признаков организма и установил два принципиально важных явления:. Для теории эволюции эти принципы имели кардинальное значение. Они раскрыли один из важнейших источников изменчивости, а именно механизм сохранения приспособленности признаков вида в ряду поколений. Если бы приспособительные признаки организмов, возникшие под контролем отбора, поглощались, исчезали при скрещивании, то прогресс вида был бы невозможен. Все последующее развитие генетики было связано с изучением и расширением этих принципов и приложением их к теории эволюции и селекции. Из установленных принципиальных положений Менделя логически вытекает целый ряд проблем, которые шаг за шагом получают свое разрешение по мере развития генетики. Популяция состоит из наследственно различных особей или родственных групп — линий. В этом же исследовании наиболее четко устанавливается, существование двух типов измен6чивости организмов: На следующем этапе развития генетики было доказано, что наследственные формы связаны с хромосомами. Первым фактом, раскрывающим роль хромосом в наследственности, было доказательство роли хромосом в определении пола у животных и открытие механизма расщепления по полу 1: Морган с сотрудниками в Колумбийском университете США начинает публиковать серию работ, в которой формулирует хромосомную теорию наследственности. Экспериментально доказывая, что основными носителями генов являются хромосомы, и что гены располагаются в хромосомах линейно. Вавилов формулирует закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, согласно которому родственные по происхождению виды растений и животных имеют сходные ряды наследственной изменчивости. Применяя этот закон, Н. Вавилов установил центры происхождения культурных растений, в которых сосредоточено наибольшее разнообразие наследственных форм. Филиппов на грибах, а в г. Мёллер в США на плодовой мушке дрозофиле получили доказательство влияния рентгеновых лучей на возникновение наследственных изменений. При этом было показано, что скорость возникновения мутаций увеличивается более чем в раз. Этими исследованиями была доказана изменчивость генов под влиянием факторов внешней среды. Доказательство влияния ионизирующих излучений на возникновение мутаций привело к созданию нового раздела генетики — радиационной генетики, значение которой еще более выросло с открытием атомной энергии. Пайнтер на гигантских хромосомах слюнных желез двукрылых доказал, что прерывность морфологического строения хромосом, выражающаяся в виде различных дисков, соответствует расположению генов в хромосомах, установленному ранее чисто генетическими методами. Этим открытием было положено начало изучению структуры и функционирования гена в клетке. В период с х годов и по настоящие время сделан ряд открытия в основном на микроорганизмах совершенно новых генетических явлений, раскрывших возможности анализа структуры гена на молекулярном уровне. В последние годы с введением в генетику новых методов исследования, заимствованных из микробиологии мы подошли к разгадке того, каким образом гены контролируют последовательность расположения аминокислот в белковой молекуле. Прежде всего, следует сказать о том, что теперь полностью доказано, что носители наследственности являются хромосомы, которые состоят из пучка молекул ДНК. Были проведены довольно простые опыты: Подобные многочисленные опыты показывают, что носителем наследственности является именно ДНК. Крик Англия и Дж. Уотстон США расшифровали строение молекулы ДНК. Они установили, что каждая молекула ДНК слагается из двух полидезоксирибонуклеиновых цепочек, спирально закрученных вокруг общей оси. В настоящее время найдены подходы к решению вопроса об организации наследственного кода и экспериментальной его расшифровке. Генетика совместно с биохимией и биофизикой вплотную подошла к выяснению процесса синтеза белка в клетке и искусственному синтезу белковой молекулы. Этим начинается совершенно новый этап развития не только генетики, но и всей биологии в целом. Развитие генетики до наших дней — это непрерывно расширяющийся фонт исследований функциональной, морфологической и биохимической дискретности хромосом. В этой области сделано уже много сделано уже очень много, и с каждым днем передний край науки приближается к цели — разгадки природы гена. К настоящему времени установлен целый ряд явлений, характеризующих природу гена. Во-первых, ген в хромосоме обладает свойством самовоспроизводится авторепродукции ; во-вторых, он способен мутационно изменяться; в-третьих, он связан с определенной химической структуры дезоксирибонуклеиновой кислоты — ДНК; в-четвертых, он контролирует синтез аминокислот и их последовательностей в белковой молекулы. В связи с последними исследованиями формируется новое представление о гене как функциональной системе, а действие гена на определение признаков рассматривается в целостной системе генов — генотипе. Раскрывающиеся перспективы синтеза живого вещества привлекают огромное внимание генетиков, биохимиков, физиков и других специалистов. Производится анализ закономерностей наследования отдельных признаков и свойств организмов при половом размножении, а также анализ изменчивости генов и их комбинаторики. С помощью светового и электронного микроскопов изучаются материальные основы наследственности на клеточном и субклеточном уровнях хромосомы, ДНК. Синтез гибридологического и цитологического методов обеспечивает изучение кариотипа человека, изменений в строении и количестве хромосом. Основывается на определении частоты встречаемости различных генов в популяции, что позволяет вычислить количество гетерозиготных организмов и прогнозировать, таким образом, количество особей с патологическим мутантным проявлением действия гена. Изучаются нарушения обмена веществ белков, жиров, углеводов, Минеральных веществ , возникающих в результате генных мутаций. Выражается в составлении родословных человека, животных. Позволяет установить тип и характер наследования признаков. Основан на изучении близнецов с одинаковыми генотипами, что позволяет выяснить влияние среды на формирование признаков. Позволяет проследить действие генов в процессе индивидуального развития; в сочетании с биохимическим методом позволяет установить присутствие рецессивных генов в гетерозиготном состоянии по фенотипу. Успехи современной генетики, ее глубокое проникновение в тайны механизма наследственности явились свидетельством универсального единства живой природы. Достижения генетиков открыли дорогу для познания сущности жизни, новых способов изменения ее сложившихся форм. В конце года был расшифрован геном то есть совокупность генов, сосредоточенных в едином наборе хромосом данного организма человека, который содержит около генов, включающих около 3 миллиардов единиц информации. В дальнейшем это даст возможность понимания причин и механизмов различных инфекционных и других заболеваний. Важнейшим достижением является определение числа генов у человека и составление генетических карт хромосом, а также выяснение причин мутирования генов. В настоящее время нет такой отрасли биологии, которая могла бы развиваться, не учитывая и не используя данных генетических исследований. Это относится в равной мере к экологии, систематике, зоопсихологии, эмбриологии, эволюции и др. Важнейшее открытие в современности, открытое Де Фриз Хуго, связано с установлением способности генов к перестройке, изменению — мутации. Они вызваны химическими соединениями, радиацией, вирусами, бактериями, изменением температуры и, наконец, могут быть случайными. В селекции используют химические мутагены для осуществления полезных мутаций. Первостепенной задачей генетики стали оценка и последующее длительное динамическое слежение мониторинг за возможными отрицательными генетическими последствиями применения химикатов и других техногенных факторов, присутствующих в окружающей среде, как для самого человека, так и для животных, растений и микроорганизмов экологической среды человека. Наиболее важной для практических задач здравоохранения областью генетики человека является медицинская генетика. Иногда ее рассматривают не как раздел генетики человека, а как самостоятельную область общей генетики. Медицинская генетика исследует распространение, этиологию, патогенез, течение наследственных болезней, разрабатывает системы диагностики, лечения, профилактики и реабилитации больных наследственными болезнями и диспансеризации их семей, а также изучает роль и механизмы наследственной предрасположенности при заболеваниях человека. Благодаря развитию медицины человек научился бороться с очень многими заболеваниями, уносившими не так давно миллионы жизней. Человек успешно защищает себя от большинства очень опасных инфекционных болезней, такие как оспа, чума, холера, малярия. А также уже не так страшны туберкулез, скарлатина, коклюш, корь и многие другие заболевания. Биология и медицина интенсивно работают над решением проблемы вирусных заболеваний и рака. Однако большое значение для медицины имеют и другие генетические дисциплины. Методы генетической инженерии и биотехнологии , основанные на генетических подходах, находят применение и при получении таких препаратов, как инсулин человека, интерферон, гормон роста и ряд других физиологически активных веществ, в том числе получение пищевых продуктов из трансгенных растений то есть генетически измененных с заданными параметрами. С помощью генной инженерии:. Причем важно то, что многие из них не могли быть получены без применения биотехнологических способов. Особенно большие надежды связываются с попытками использования микроорганизмов и культур клеток для уменьшения загрязнения среды и производства энергии. Селекционеры с помощью генетики увеличили производство сельскохозяйственной продукции и наращивание продовольственного потенциала, получили новые породы животных и сортов растений, но неизвестно повлияют ли биогенные продукты на генетику человека. Немало спекуляций и домыслов появилось в последнее время относительно нового способа "изготовления" людей путем клонирования. Тут и страхи появления нового Гитлера и ему подобных, и рассуждения в духе апокалипсиса о том, что в будущем клоны вытеснят и уничтожат "нормальных людей", и другие тому подобные ужасы. За всю историю человечество сотворило немало глупостей, но возможный запрет клонирования рискует побить все рекорды. Ибо оно, клонирование, не просто гуманно по своей сути, но способно кардинально решить такие проблемы, как трансплантация органов, возможность иметь детей при самых тяжелых случаях бесплодия и одиноким людям, а также шанс потерявшим ребенка родителям хоть немного смягчить свое горе, воспитывая двойника. Трансплантация клонируемых органов способна спасти миллионы людей, умирающих по всему свету из-за дефицита органов, который создается, кстати, из-за всевозможных ограничений, навязанных "моралистами": Вторым важным следствием трансплантации клонируемых частей тела может стать пересадка утраченных органов: Лишить людей надежды забыть про инвалидность и стать нормальными людьми - разве это не в высшей степени негуманно? Генетика человека не только использует достижения, полученные в исследованиях на других организмах, но и сама обогащает теоретические познания. Выбор нового объекта или применение новых методов, вызывающих расцвет генетики, каждый раз лишь на короткое время, сменяется периодом стабилизации, за которым следует новый подъем, появление новой области генетических исследований. Каждая новая фаза развития генетики не снимает предыдущих достижений, а, наоборот, расширяет и углубляет их. Генетические исследования постоянно расширяются, ибо именно генетика призвана осветить проблемы жизни, ее возникновения и развития. Но перед ней стоят очень серьезные для человека проблемы. Так генетика очень важна для решения многих медицинских вопросов, связанных, прежде всего с различными наследственными болезнями нервной системы эпилепсия, шизофрения , эндокринной системы кретинизм , крови гемофилия, некоторые анемии , а также существованием целого ряда тяжелых дефектов в строении человека. Разделы генетики, связанные с изучением действия мутагенов на клетку такие как радиационная генетика , имеют прямое отношение к профилактической медицине. В результате интенсивного развития методов генетической инженерии получены клоны множества генов рибосомальной, транспортной и 5S РНК, гистонов, глобина мыши, кролика, человека, коллагена, овальбумина, инсулина человека и др. Это позволило создавать штаммы бактерий, производящих многие биологически активные вещества, используемые в медицине, сельском хозяйстве и микробиологической промышленности. Особую роль генетика стала играть в фармацевтической промышленности с развитием генетики, микроорганизмов и генной инженерии. Несомненно, многое остается неизученным например, процесс возникновения мутаций или причины появления злокачественных опухолей , и перед учеными нашей страны и зарубежных стран стоит еще немало нерешенных проблем связанных с наукой и генетикой. Именно своей важностью для решения многих проблем человека вызвана острая необходимость в дальнейшем развитии генетики. Тем более что и каждый человек ответственен за наследственное благополучие своих детей, при этом важным фактором является его биологическое образование, поэтому знания в области аномалии, физиологии, генетики предостерегут человека от совершения ошибок. Общая биология - М.: Очерки о генетике - М.: Введение в биологию — М. Концепции современного естествознания - М. Концепции современного естествознания - М.: Главная Опубликовать работу О сайте. Ген и его свойства. Генетика и практика 1. Сохрани ссылку на реферат в одной из сетей: Мендель на растениях гороха разрабатывал методы генетического анализа наследования отдельных признаков организма и установил два принципиально важных явления: Производится количественный учет наследования признаков.
Я знаю, что на сайте имеются материалы, не рекомендуемые для просмотра лицам моложе 18 лет. Главная Все дневники Случайный дневник дневники: Суббота, 12 марта Под влиянием каких факторов может измениться генотип человека? На основании знакомства с примерами наследования признаков при моно- и дигибридном скрещивании может сложиться впечатление, что генотип организма слагается из суммы отдельных, независимо действующих генов, каждый из которых определяет развитие только своего признака или свойства. Такое представление о прямой и однозначной связи гена с признаком чаще всего не соответствует действительности. На самом деле существует огромное количество признаков и свойств живых организмов, которые определяются двумя и более парами генов, и наоборот, один ген часто контролирует многие признаки. Кроме того, действие гена может быть изменено соседством других генов и условиями внешней среды. Таким образом, в онтогенезе действуют не отдельные гены, а весь генотип как целостная система со сложными связями и взаимодействиями между ее компонентами. Характер проявления действия гена в составе генотипа как системы может изменяться в различных ситуациях и под влиянием различных факторов. В этом можно легко убедится, если рассмотреть свойства генов и особенности их проявления в признаках:. Ген специфичен в своем проявлении, т. Ген может действовать градуально, т. Один ген может влиять на развитие разных признаков — это множественное, или плейотропное, действие гена. Разные гены могут оказывать одинаковое действие на развитие одного и того же признака часто количественных признаков — это множественные гены, или полигены. Ген может взаимодействовать с другими генами, что приводит к появлению новых признаков. Такое взаимодействие осуществляется опосредованно — через синтезированные под их контролем продукты своих реакций. Действие гена может быть модифицировано изменением его местоположения в хромосоме эффект положения или воздействием различных факторов внешней среды. Если и те и другие люди изначально, то скорее всего возможно. А если так то где же чистый генотип? В данном конкретном случае вполне возможно комплексное изменение генотипа и фенотипа по воздействием окружающей среды. Проще говоря, образование новой расы реально, особенно если скрещивание идёт между особями проживающими на одной территории с определёнными природными условиями. Наши родные три расы собственно так и появились, хотя предок у белого и негра в принципе один и тот же. Так что чистый генотип возможен только в исходной точке расселения. А вообще геном человека очень пластичная вещь. В принципе все это хорошо понимаю. Так же как и то что мутации, естественный отбор и генетический дрейф обеспечивают ход эволюции. У меня нет отправной точки, объяснения что стало толчком к мутации. Если только это не было запланировано и не создано искуственно, эксперементальная игра с генами стала доминировать и вытеснила оригинальный вариант. Скажем спровоцированный эволюционный скачок. Вторая проблема это чистота гена. Как утверждают современный ученые - неандертальцы и кроманьонцы скрещивались, в результате чего современные люди меною в своем ДНК частицы от неандертальцев, за исключением африканцев неандертальцы вымерли так с ними и не встретившись. Так вот и в этой задумке женщины оставленные при вторых колонистах наверняка имели бы потомство, которое со временем передало свой смешанный геном многочисленным поколениям. А по сюжету мне нужен чистый геном. Историю с нашими африканцами априменить не получится, изоляция отсутствует. Можно конечно предложить вариант клановости и ведения чистого родового древа от наследника к наследнику Толчком для эволюции всегда является изменение окружающей среды. Отберите у хищника привычную добычу и он либо вымрет, либо изменит привычки, а затем и общее строение тела. Процесс можно отследить и в обратном направлении. Скажи мне как должна выглядеть мутация, и я обдумаю какой природный фактор для этого должен исчезнуть. В том то и дело, что идею со сверх способностями и нестандартной внешностью не привяжешь к внешним факторам среды.. Ведь эволюция движима борьбой за выживание и приспособляемостью к условиям. А нужды быть выше среднего, на планете с почти земной гравитацией, нет. Так же как и нет ее в приобретении специфического цвета глаз и волос. И уж тем более телепатия и телекинез сверх абсурдны. А сказать что просто так случилось или автор так хочет - на мой взгляд странно и неубедительно. В одном романе Ле Гуин люди были лишены гендерных признаков чтобы противостоять суровым климатическим особенностям планеты, но это было вызвано искусственно путем генетических экспериментов. Если и тут обойтись вызванными мутациями, то нужно хотя бы найти причину, ответить на вопрос - зачем? Мутация меланина и прочих пигментов обеспечивающих наш окрас вполне реальна из-за излучения солнца к примеру, другое расстояние от светила по сравнению с родиной, изменение спектра излучения в связи с испарениями местных растений, загрязняющими атмосферу. По идее наличие очень крупных хищников может "вытянуть" рост, так как добыча должна видеть врага первой. Сложнее с телепатией и телекинезом. Кроме особо опасных созданий страдающих супер чувствительным слухом и дикой скоростью реакции, на которых следует охотиться из засады сохраняя неподвижность чтобы не заметили, ничего в голову пока не приходит. Как создать новую запись? Подписаться на новые комментарии. Не заменять текстовые смайлы на графические. Избранное автора Цитатник автора Альбом автора. Все дневники Главная страница Каталог сообществ Случайный дневник дневники: Наверх Главная Случайный дневник дневники: Ознакомьтесь с нашей политикой обработки персональных данных.
Учет прочих результатов
Всем привет статус
Скачать тест обновления 9.19 1
Приказ мпс россииот 18 июня 2003
Простуда у ребенка что делать