Logo GenDocs.ru


Поиск по сайту:  


Контрольная работа - Основные проблемы генетики и механизм воспроизводства жизни. Соотношение генотипа и фенотипа. Генетика и эволюция - файл 1.doc


Контрольная работа - Основные проблемы генетики и механизм воспроизводства жизни. Соотношение генотипа и фенотипа. Генетика и эволюция
скачать (99.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc100kb.18.12.2011 02:11скачать

содержание

1.doc

Реклама MarketGid:
ФГОУ ВПО ПЮИ ФСИН России

Факультет подготовки государственных и муниципальных служащих


Специальность – «Юриспруденция»
Дисциплина «Концепции современного естествознания»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Тема № XX «Основные проблемы генетики и механизм воспроизводства жизни. Соотношение генотипа и фенотипа. Генетика и эволюция»


Псков
Оглавление

Введение 3
1. Основные проблемы генетики и механизм воспроизводства жизни 5
2. Соотношение генотипа и фенотипа 10
3. Генетика и эволюция 13
Заключение 17
Список использованной литературы 18
ВВЕДЕНИЕ
Человечество вот уже около тысячи лет изменяет выращиваемых им растения и животных. Можно сказать, что в Европе уже лет сто продукты питания изготавливают из культур, полученных методом отбора. Выращиваемые виды злаков, корнеплодов, домашних животных и т. д. получались путем скрещивания отобранных по желанию человека экземпляров. Нынешние зерновые не напоминают своих диких предков, коровы имеют мало сходства с буйволами.

В XX в. появились новые методы селекции — молекулярно-генетические. Эти методы разработаны генетикой (от греч. genesis —происхождение) — наукой о законах наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими. Ее достижения привели к развитию генной инженерии и биотехнологии. Генная инженерия отличается от селекции тем, что улучшает характеристики живых организмов путем пересадки в них чужого генетического материала. Таким образом, стирается барьер между видами, т. е. любому животному можно пересадить ген другого животного или даже растения, а растению — ген животного.

Важную роль в объединении генетики и эволюционной теории, в разработке генетики популяций, сыграли С.С. Четвериков, Н.П. Дубинин и другие русские ученые. В 40-50-е годы XX в. И.И. Шмальгаузен, опираясь на достижения генетики, конкретизировал учение о естественном отборе, выделив две его формы: стабилизирующий отбор и ведущий отбор.

Генетика — наука о наследственности, способах передачи признаков от родителей к детям, о механизмах индивидуальной изменчивости организмов и способах управления ею.

Исходные законы наследственности были открыты чешским ученым Грегором Менделем в 1865 г. и переоткрыты независимо от него Гуго де Фризом в Голландии, Карлом Корренсом в Германии и Эрихом Чермаком в Австрии. Они и есть основатели генетики. Вторым крупнейшим этапом в истории генетики явилось обоснование Г. Морганом хромосомной теории наследственности, согласно которой основную роль в передаче наследственной информации играют хромосомы клеточного ядра.

Генетика оформилась как наука после переоткрытия законов Менделя. Памятной датой в биологии стала весна 1953 года. Исследователи американец Д.Уотсон и англичанин Ф. Крик расшифровали «святая святых» наследственности – ее генетической код. Именно с той поры слово «ДНК» - дезоксирибонуклеиновая кислота стало известно не только узкому кругу ученых, но и каждому образованному человеку во всем мире. Бурный вековой период ее развития ознаменован в последние годы расшифровкой нуклеотидного состава «молекулы жизни» ДНК у десятков видов вирусов, бактерий, грибов и многоклеточных организмов. Полным ходом идет секвенирование (установление порядка чередования нуклеотидов) ДНК хромосом важных культурных растений — риса, кукурузы, пшеницы. В начале 2001 года было торжественно возвещено о принципиальной расшифровке у человека всего генома — ДНК, входящей в состав всех 23 пар хромосом клеточного ядра. Эти биотехнологические достижения сравнивают с выходом в космос.

Генетика различает основные формы изменчивости; генотипическую, передаваемую по наследству, и фенотипическую, не передаваемую по наследству. Наиболее ярко наследственная изменчивость проявляется в мутациях — перестройках наследственного основания, генотипа организма. Крупная мутация всегда выражается в форме более или менее резкого наследственного морфофизиологического уклонения единственной особи среди многих других, остающихся неизменными. Но в большинстве случаев мутации имеют вид небольших уклонений.

Важно понять, что мутации сами по себе не являются приспособительными изменениями, непосредственно направленными на выживание организмов в данных определенных условиях. Они возникают случайно, хотя и под воздействием внутренней и внешней среды, т.е. не беспричинно. Они зависят от условий среды и могут быть получены специальным воздействием ионизирующей радиации, химических реагентов и т.п.

В последние десятилетия человечество наблюдает за стремительным прогрессом генетики. Эта наука давно стала важнейшим достоянием человечества, к которому обращены надежды миллионов людей.

1. Основные проблемы генетики и механизм воспроизводства жизни
1.1. Современные представления о гене
Подобно тому, что в физике элементарными единицами вещества являются атомы, в генетике элементарными дискретными единицами наследственности и изменчивости являются гены. Хромосома любого организма, будь то бактерия или человек, содержит длинную (от сотен тысяч до миллиардов пар нуклеотидов) непрерывную цепь ДНК, вдоль которой расположено множество генов. Установление количества генов, их точного местоположения на хромосоме и детальной внутренней структуры, включая знание полной нуклеотидной последовательности, - задача исключительной сложности и важности. Ученые успешно решают ее, применяя целый комплекс молекулярных, генетических, цитологических, иммуногенетических и других методов.
^ 1.2. Строение гена
Согласно современным представлениям, ген, кодирующий синтез определенного белка, у эукариот состоит из нескольких обязательных элементов. Прежде всего, это обширная регуляторная зона, оказывающая сильное влияние на активность гена в той или иной ткани организма на определенной стадии его индивидуального развития. Далее расположен непосредственно примыкающий к кодирующим элементам гена промотор – последовательность ДНК длиной до 80-100 пар нуклеотидов, ответственная за связывание РНК-полимеразы, осуществляющей транскрипцию данного гена. Вслед за промотором лежит структурная часть гена, заключающая в себе информацию о первичной структуре соответствующего белка. Эта область для большинства генов эукариот существенно короче регуляторной зоны, однако ее длина может измеряться тысячами пар нуклеотидов.

Важная особенность эукариотических генов – их прерывистость. Это значит, что область гена, кодирующая белок, состоит из нуклеотидных последовательностей двух типов. Одни – экзоны – участки ДНК, которые несут информацию о строении белка и входят в состав соответствующих РНК и белка. Другие – интроны, - не кодируют структуру белка и в состав зрелой молекулы и-РНК не входят, хотя и транскрибируются. Процесс вырезания интронов – «ненужных» участков молекулы РНК и сращивания экзонов при образовании и-РНК осуществляется специальными ферментами и носит название сплайсинг (сшивание, сращивание). Экзоны обычно соединяются вместе в том же порядке, в котором они располагаются в ДНК. Однако не абсолютно все гены эукариот прерывисты. Иначе говоря, у некоторых генов, подобно бактериальным, наблюдается полное соответствие нуклеотидной последовательности первичной структуре кодируемых ими белков.
^ 1.3. Основные понятия и методы генетики
Представители любого биологического вида воспроизводят подобные себе существа. Это свойство потомков быть похожими на своих предков называется наследственностью.

Несмотря на огромное влияние наследственности в формировании фенотипа живого организма, родственные особи в большей или меньшей степени отличаются от своих родителей. Это свойство потомков называется изменчивостью. Изучением явлений наследственности и изменчивости занимается наука генетика. Таким образом, генетика - наука о закономерностях наследственности и изменчивости. По современным представлениям, наследственность - это свойство живых организмов передавать из поколения в поколение особенности морфологии, физиологии, биохимии и индивидуального развития в определенных условиях среды. Изменчивость - свойство, противоположное наследственности, - это способность дочерних организмов отличаться от родителей морфологическими, физиологическими, биологическими особенностями и отклонениями в индивидуальном развитии. Наследственность и изменчивость реализуются в процессе наследования, т.е. при передаче генетической информации от родителей к потомкам через половые клетки (при половом размножении) либо через соматические клетки (при бесполом размножении).

Генетика как наука решает следующие основные задачи:

  • изучает способы хранения генетической информации у разных организмов (вирусов, бактерий, растений, животных и человека) и ее материальные носители;

  • анализирует способы передачи наследственной информации от одного поколения организмов к другому;

  • выявляет механизмы и закономерности реализации генетической информации в процессе индивидуального развития и влияние на их условий среды обитания;

  • изучает закономерности и механизмы изменчивости и ее роль в приспособительных реакциях и в эволюционном процессе;

  • изыскивает способы исправления поврежденной генетической информации.

Для решения этих задач используются разные методы исследования.

Метод гибридологического анализа был разработан Грегором Менделем. Этот метод позволяет выявить закономерности наследования отдельных признаков при половом размножении организмов. Сущность его заключается в следующем: анализ наследования проводится по отдельным независимым признака; прослеживается передача этих признаков в ряду поколений; проводится точный количественный учет наследования каждого альтернативного признака и характер потомства каждого гибрида в отдельности.

Цитогенетический метод позволяет изучать кариотип (набор хромосом) клеток организма и выявлять геномные и хромосомные мутации.

Генеалогический метод предполагает изучение родословных животных и человека и позволяет устанавливать тип наследования (например, доминантный, рецессивный) того или иного признака, зиготность организмов и вероятность проявления признаков в будущих поколениях. Этот метод широко используется в селекции и работе медико-генетических консультаций.

Близнецовый метод основан на изучении проявления признаков у однояйцевых и двуяйцевых близнецов. Он позволяет выявить роль наследственности и внешней среды в формировании конкретных признаков.

Биохимические методы исследования основаны на изучении активности ферментов и химического состава клеток, которые определяются наследственностью. С помощью этих методов можно выявить генные мутации и гетерозиготных носителей рецессивных генов.

Популяционно-статистический метод позволяет рассчитывать частоту встречаемости генов и генотипов в популяциях.

Введем основные понятия генетики. При изучении закономерностей наследования обычно скрещивают особи, отличающиеся друг от друга альтернативными (взаимоисключающими) признаками (например, желтый и зеленый цвет, гладкая и морщинистая поверхность горошин). Гены, определяющие развитие альтернативных признаков, называются аллельными. Они располагаются в одинаковых локусах (местах) гомологичных (парных) хромосом. Альтернативный признак и соответствующий ему ген, проявляющийся у гибридов первого поколения, называют доминантным, а не проявляющийся (подавленный) называют рецессивными. Если в обеих гомологичных хромосомах находятся одинаковые аллельные гены (два доминантных или два рецессивных), то такой организм называется гомозиготным. Если же в гомологичных хромосомах локализованы разные гены одной аллельной пары, то такой организм принято называть гетерозиготным по данному признаку. Он образует два типа гамет и при скрещивании с таким же по генотипу организмом дает расщепление.
^ 1.4. Проблемы, связанные с генной инженерией

Признавая очевидные положительные качества генетически модифицированных продуктов, многие ученые не спешат признавать благом форсирование их производства, предупреждая, что их распространение может иметь нежелательные последствия для человечества. Английские газеты уже окрестили такие продукты «едой Франкенштейна», т. е. порождением гения, способным обречь его же самого на гибель.

Что же настораживает ученых? Специалисты «Гринпис» установили, что от пыльцы генетически измененной кукурузы гибнут не только насекомые — вредители, но и безвредные для нее бабочки — данаиды. Они же выяснили, что если питаться в течение нескольких месяцев картофелем компании «Монсанто», то желудок начинает вырабатывать ферменты, нейтрализующие лечебное действие антибиотиков группы канамицина. Американские исследователи из Пардуйского университета (штат Индиана) У. Мюир и Р. Хоуард установили, что самки генетически модифицированных лососей-гигантов привлекают в четыре раза больше самцов, чем их «естественные сестры». В результате с такой же скоростью — в четверо большей — распространяются в популяции лососей и их измененные гены. Но новые признаки еще не прошли стадию естественного отбора и поэтому оказываются недостаточно стойкими.

Есть еще одно, вызывающее опасение, обстоятельство. Генетически измененные сельскохозяйственные культуры могут скрещиваться со своими дикими родственниками и порождать «суперсорняки». Например, с родственником овса — овсюгом — и сейчас трудно бороться. Что же будет, если созданный с помощью генной инженерии особожизнестойкий овес внедрит в него свои гены?

Ученые не могут пока с уверенностью ответить на вопрос, безвредны ли генетически модифицированные продукты для человека. На выяснение этого вопроса потребуется время, равное продолжительности жизни хотя бы 2—3 поколений людей. Тем временем фирмы-производители генетически модифицированных растений и животных в погоне за прибылью развернули широкомасштабную рекламу в средствах массовой информации. Только в США годовой объем рынка пищевой биотехнологии оценивается в 50 миллиардов долларов. Распространение генетически модифицированных продуктов питания в странах третьего мира стало одной из ключевых позиций внешней политики США. Ведь более стойкие и экономически выгодные генетически измененные сорта вытесняют традиционные естественные культуры из оборота и ставят мировой сельскохозяйственный рынок в зависимость от американских компаний. Поэтому они не жалеют средств на пиар-акции и подкуп политических деятелей, осуществляющих лоббирование их продукции на самом высоком уровне.

Что касается простых потребителей, то каждый человек, покупая тот или иной продукт, вправе знать, содержит ли он посторонние гены. Производители обязаны указывать это на упаковке, а мы должны иметь право выбора: покупать и употреблять такую продукцию в пищу или нет.

^ 2. СООТНОШЕНИЕ ГЕНОТИПА И ФЕНОТИПА.
Совокупность всех генов организма называется генотипом. Генотип представляет собой взаимодействующие друг с другом и влияющие друг на друга совокупности генов. Каждый ген испытывает на себе воздействие других генов генотипа и сам оказывает на них влияние, поэтому один и тот же ген в разных генотипах может проявляться по-разному.

Совокупность всех свойств и признаков организма называется фенотипом. Фенотип развивается на базе определенного генотипа в результате взаимодействия с условиями внешней среды. Организмы, имеющие одинаковый генотип, могут отличаться друг от друга в зависимости от условий развития и существования. Отдельный признак называется феном. К фенотипическим признакам относятся не только внешние признаки (цвет глаз, волос, форма носа, окраска цветков и тому подобное), но и анатомические (объем желудка, строение печени и тому подобное), биохимические (концентрация глюкозы и мочевины в сыворотке крови и так далее) и другие.

Если мы знаем характер генетического контроля признака, то мы можем предсказать с определенной вероятностью фенотип на основе генотипа (если он известен). Если мы не знаем, как признак контролируется, то мы будем в полном неведении, и не сможем ничего сказать относительно признаков будущих поколений. Если мы знаем связь между генотипом и фенотипом, то мы можем сделать определенные предсказания о развитии признака (например, болезни) и, в некоторых случаях, предпринять действия полезные индивиду. Для этого нам надо установить генотип. Сейчас эта задача технически разрешима (поскольку секвенирование генома человека проведено), хотя и непомерно дорога.

В реальности нам дано лишь наблюдать проявление признака в поколениях и на основе этого создавать модель генетического контроля формирования признака, которая может быть верна лишь в данных конкретных условиях. Но, тем не менее, если мы создали такую модель, то мы можем в этом случае иметь средства для регуляции какого-то признака, в частности, повлиять возникновение или ход какой-либо болезни. Таким образом, генетический контроль и его изучение имеет большое практическое, в частности, медицинское, значение. И в основе всего лежат менделевские закономерности, которые могут проявляются по-разному в зависимости от конкретных особенностей генотипа и среды.

Мы сейчас рассмотрим, какие могут быть условия генотипа и среды, при которых эти закономерности будут выглядеть не такими, как их наблюдал Мендель, и почему это происходит. Мендель наблюдал, что при объединении задатков двух признаков в одном организме может быть проявление только одного признака. Второй задаток не проявляется. Такой тип доминирования называется полным.

Переоткрытие законов Менделя привело к выявлению других типов доминирования. Например, неполного доминирования, когда фенотип гетерозиготы является промежуточным между двумя гомозиготами. Есть еще один тип доминирования, очень популярный в последнее время в суде, – кодоминирование – в гетерозиготе проявляются фенотипы каждой из гетерозигот. Это явление имеет место, в частности, и у человека. Если у вас есть папина хромосома и мамина хромосома (а это, несомненно, так), и они различаются в миллионе позиций, что можно выявить разными методами, то это все случаи кодоминирования.

Первичным фенотипом организма является последовательность нуклеотидов молекул его ДНК. На этом фенотипе строятся все фенотипы следующих уровней. То есть при исследовании вашей ДНК проявляются все и папины, и мамины признаки; каждая из молекул ДНК проявляет свой признак независимо от присутствия другой молекулы ДНК с другим признаком: при секвенировании или при расщеплении ДНК какими-либо ферментами видны оба состояния ДНК. Кодоминантные признаки (маркеры самой молекулы ДНК) характеризуют различие между хромосомами и используются для идентификации личности или установления отцовства (число таких случаев разрешаемых в суде составляет несколько сотен в год).

Когда мы говорим о генотипе и фенотипе – это такие крайние единого процесса реализации наследственной информации в индивидуальном развитии. Например, гладкая или морщинистая форма горошины, это ее фенотип. А генотип – это та специфическая последовательность нуклеотидов, которая в данных условиях определяет, что горошина будет гладкой или морщинистой. В 1999 году с менделевскими линиями гороха была проведена следующая работа. Участки хромосомы, отвечающие за форму горошины, были клонированы, секвенированы, и было установлены их особенности - различие последовательностей нуклеотидов – которые и определяли развитие гладкой или морщинистой формы горошины.

Обратите внимание, что форма горошины является конечным признаком, а формированию признака этого уровня предшествует проявление признака на многих предыдущих уровнях. Во-первых, это наличие (аллель 1) или отсутствие (аллель 2) олигосахарида, которое и приводит к той или иной форме горошины. Еще более глубоким уровнем проявления фенотипа является то, что имеется соответствующий белок (аллель 1), который необходим для синтеза олигосахарида или это тот же белок, но альтернативной структуры (аллель 2), при которой олигосахарид не образуется. Еще более глубоким признаком является РНК, с которой синтезируется этот белок. Эти РНК различны по последовательности нуклеотидов (аллели 1 и 2), что и делает различными соответствующие белки. А эти РНК различны, потому что транскрибируется с разных молекул ДНК, папиной и маминой, у которых последовательности нуклеотидов в данной позиции различны (аллели 1 и 2). Все это – проявление одного и того же фенотипа, последовательно реализуемого на каждом из уровней.

Мы имеем право говорить о фенотипе на каждом из этих многих уровней – от конкретных особенностей последовательности нуклеотидов ДНК до формы горошины. При этом, как только мы продвигаемся от ДНК выше, тем больше влияние условий окружающей среды. Например, возможность функционирования разных аллелей на уровне ДНК (транскрипция папиной и маминой копии гена) будет мало зависеть от температуры, а возможность функционирования тех же аллелей на уровне белка может критически зависеть от температуры. При некоторых температурах белок (например, аллель 1) будет работать, а другой (аллель 2) не будет работать. Как только мы выдвигаемся на более высокий уровень в реализации фенотипа, появляется больше возможностей для влияния окружающей среды на проявление признака.

И наоборот, чем ближе мы продвигаемся к генотипу, тем предсказуемее связь между генотипом и фенотипом.
^ 3. ГЕНЕТИКА И ЭВОЛЮЦИЯ.
Генетика изучает два фундаментальных свой­ства живых систем - наследственность и изменчивость.

На сегодня известно, что гены и хромосомы (генотип — со­вокупность наследственных структур) определяют фенотип -совокупность всех признаков организма, который является ре­зультатом взаимодействия генотипа и окружающей Среды (пи­тание., температура, радиация и др.).

Перестройку гена называют мутацией.

Новый организм, но­ситель мутации — мутант, а факторы, вызывающие эти измене­ния, — мутагены.

Наиболее сильное влияние из факторов окружающей Среды (в сотни раз сильнее других) оказывают радиоактивные элемен­ты, а количество мутаций пропорционально дозе облучения, что доказал американский генетик К. Миллер, работавший с луча­ми Рентгена (В. Рентген (1845—1923), немецкий физик).

В познании закономерностей наследственности существен­ную роль сыграл чешский исследователь Г. Мендель (1822 -18 84), сформулировавший законы наследственности. Доказано, что признаки организмов определяются дискретными наследствен­ными факторами.

Хромосома любого организма содержит длинную непрерыв­ную цепь ДНК, несущую множество генов.

Установлены принципиальные их характеристики, имеющие всеобщее и фундаментальное значение, например дискретность и линейное расположение в хромосоме. Другие определенные закономерности, например расщепление признаков в потом­стве гибридов, отмечены только у диплоидных эукариотических организмов.

Методы генетического анализа очень разнообразны, одним из первых является гибридологический. Суть его заключается в скрещивании организмов, отличающихся друг от друга по од­ному или нескольким признакам, и детальном анализе потом­ства.

Такие исследования позволили Г. Менделю сформулиро­вать законы наследования.

Первый, или закон единообразия:

У гибридов первого поколения проявляются признаки толь­ко одного родителя (доминантный признак), не проявляющие­ся при этом признаки Мендель назвал рецессивными.

Второй, или закон расщепления:

В потомстве, полученном от скрещивания гибридов первого поколения, наблюдается явление расщепления; в случае полно­го доминирования четверть особей из гибридов второго поко­ления имеет рецессивный признак, три четверти — доминант­ный.

Третий или закон независимого комбинирования:

Расщепление по каждой паре генов идет независимо от дру­гих пар генов. Этот закон справедлив только в случаях независимого на­следования, когда гены, отвечающие за эти признаки, располо­жены в разных парах гомологичных хромосом.

Понятие наследования признака употребляют обычно как образное выражение, так как наследуется лишь ген, отвечаю­щий за этот признак. Признаки формируются в ходе индивиду­ального развития организма и обусловливаются генотипом и влиянием внешней среды.

Законы генетики носят статистический характер, так как при образовании зиготы сочетание генов имеет случайный харак­тер, а ожидаемый результат скрещивания будет выполняться тем точнее, чем больше число потомков.

Признаки организма (способы их описания с целью разли­чия) можно разделить на две группы — качественные и коли­чественные.

Качественными называют признаки, устанавлива­емые описательным (биологическим) путем (окраска, форма, масть, половые различия). Наследование качественных призна­ков происходит по законам Менделя.

Изменчивость (разнообразие) в целом носит не только каче­ственный, но и количественный характер, который определяет­ся измерением (яйценоскость, масса семян...), Большинство при­знаков, важных при разведении животных и выращивании рас­тений, носит количественный характер.

Живые организмы постоянно испытывают воздействие раз­нообразных факторов Среды обитания. Среда может влиять на формирование как количественных, так и качественных при­знаков. Среда приводит к естественному отбору как фактору эволюции в результате борьбы за существование. Он основыва­ется на преимущественном выживании наиболее приспособлен­ных особей каждого вида и гибели менее приспособленных. Под борьбой за существование понимают внутривидовую и межви­довую конкуренцию, отношения хищник-жертва, взаимодей­ствие с абиотическими факторами Среды и т. д. Однако наряду с конкуренцией существует и взаимопомощь у особей в преде­лах вида.

В процессе эволюции происходит направленное изменение фенотипа и генотипа вследствие размножения организмов. При­способленность к определенным условиям Среды не означает прекращения естественного отбора в популяций. Существует форма отбора, которая постоянно исключает уклоняющихся от нормы особей, — так называемый стабилизирующий отбор.

К середине XX века эволюционная теория Дарвина была дополнена следующими положениями: отрицание наследования приобретенных признаков; доказательство постепенности эво­люционного процесса; осознание эволюции как процесса, про­текающего на популяционном уровне; подтверждение фунда­ментальной роли естественного отбора; выявление механизмов наследственной изменчивости и оценка ее вклада в эволюцион­ный процесс; установление эволюционных закономерностей — онтогенеза (индивидуального развития организма).

Как резюмировал Вернадский, "Живой, динамический про­цесс бытия, науки, связывающий прошлое с настоящим, сти­хийно отражается в среде обитания человечества, является все растущей геологической силой, превращающей биосферу в но­осферу. Это природный процесс, независимый от историчес­ких случайностей".

Законы эволюции требуют дальнейшего изучения, но суще­ствуют современные гипотезы, подкрепленные фактами палеонтологии, биогеографии, сравнительной эмбриологии и био­химии.

Рассматривая эволюцию на молекулярном уровне, можно сказать, что направленная эволюция обусловливает развитие по­пуляции молекул в определенном направлении, благодаря цик­лам селекции, амплификации и мутаций.

Молекулярный био­лог может читать гены какого-либо организма как историчес­кий документ, свидетельствующий о его эволюции, но написан­ный химическим языком (структура молекулы ДНК). В настоя­щее время исследуется и сам механизм, производящий эволю­ционные изменения. Разработанные математические модели эво­люции позволяют выявить общие закономерности эволюции раз­личных систем. Они опираются на теорию информации и само­организации.

Современные данные палеонтологии говорят о квантовом характере видообразования. В соответствии с геологическим временем этот процесс почти мгновенен. Анализ уравнений популяционной генетики показывает, что процесс видообразова­ния похож на фазовый переход.

Биология как наука о жизни
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Естествознание затрагивает широкий спектр вопросов о мно­гочисленных и всесторонних проявлениях свойств Природы.

В 70-е годы XX века создана техника выделения гена из ДНК, а также методика размножения нужного гена. В резуль­тате этого возникла генная инженерия. Внедрение в живой орга­низм чужеродной генетической информации и приемы, зас­тавляющие организм эту информацию реализовывать, состав­ляют одно из самых перспективных направлений в развитии биотехнологии. Методами генетической инженерии удалось получить интерферон и инсулин. Объектом биотехнологии вы­ступает сегодня не только отдельный ген, но и клетка в целом.

Клеточная инженерия открывает широкие возможности практического использования биомассы культивируемых кле­ток и создания на их основе промышленных технологий, на­пример, для быстрого клонального микроразмножения и оздо­ровления растений.

Применение методов клеточной инжене­рии позволяет существенно интенсифицировать процесс созда­ния новых форм организмов. Метод гибридизации соматичес­ких клеток — новый метод, дающий возможность получать меж­видовые гибриды, т.е. преодолевать естественный барьер меж­видовой нескрещиваемости, чего нельзя было достичь тради­ционными методами селекции. Для этого в искусственно со­зданных условиях выделяют и сливают протопласты - клетки, лишенные стенок, — обоих родительских растений и получают гибридные клетки, которые могут затем регенерировать целое гибридное растение с признаками обоих родителей. Это позво­ляет получать совершенно новые организмы, не существовав­шие в природе. Но при этом возникает опасность, что искус­ственно созданные организмы могут вызвать непредсказуемые и необратимые последствия для всего живого на Земле, в том числе, и для человека.

Генная и клеточная инженерия обратили внимание челове­чества на необходимость общественного контроля за всем, что происходит в науке.

ЛИТЕРАТУРА:


  1. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. – М.: Центр, 1997.

  2. Жигалов Ю.И. Концепции современного естествознания – М.: Гелиос АРВ, 2002

  3. Ф.Кибернштерн, Гены и генетика. Москва, «Параграф», 1995.

Реклама:





Скачать файл (99.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru