Изменчивость - способность организмов приобретать новые и терять старые признаки под воздействием различных факторов

Естественный отбор – процесс выживания наиболее приспособленных организмов(приводит к повышению численности одних особей по сравнению с другими).

Возникновение генетики связано с открытием в 1865 году законов наследственности Грегором Менделем. В 1900 году законы Менделя были переоткрыты независимо 3-мя учеными (Де Фриз, Чермак, Корренс). В ХХ веке последовал целый ряд открытий: в 1912 году Морган разработал хромосомную теорию наследственности, в 1944 году американские биохимики Эвери и компания установили, что носителем наследственной информации является ДНК, в 1953 году расшифровано строение ДНК, онасостоит из 2-ух полинуклеотидных цепей, каждая из которых выступает в качестве матрицы для синтеза новых цепей. В последние десятилетия учеными была установлена зависимость синтеза белков от состояния генов, осуществлен синтез некоторых генов, расшифрована аминокислотная последовательность многих белков и т.д. В конце 2000 года расшифрован геном человека. Геном – совокупность генов, сосредоточенных в единичном наборе хромосом данного организма. Геном человека содержит около 100 тыс. генов.

Крупнейшее открытие современной генетики связано с установлением способности генов мутировать.

Мутации – скачкообразные и устойчивые изменения генетического материала, передающиеся по наследству.

По изменению генетического материала мутации подразделяются на:

1. Геномные – изменение числа хромосом. Потеря любой из 46 хромосом или добавление лишней ведет к тяжелым расстройствам развития. Например, лишняя хромосома в 21 паре приводит к болезни Дауна.

2. Хромосомные. Связаны с изменением структуры хромосом.

3. Генные мутации связаны с изменением молекулярной структуры ДНК.

Мутации могут быть вредными, нейтральными и гораздо реже – полезными (повышение приспособляемости к жизни).

Факторы, вызывающие мутации называются мутагенами. Мутагены: физические (УФ, t, рентгеновские лучи), химические (антибиотики, формалин), биологические (вирусы).

Мутации определяют мутационную изменчивость, но главным поставщиком материала для естественного отбора является комбинативная изменчивость, которая возникает в результате рекомбинаций генов в процессе полового размножения.

ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ

Генная инженерия – раздел молекулярной генетики, связанный с целенаправленным конструированием новых несуществующих в природе сочетаний генов.

ЗАДАЧИ ГЕННОЙ ИНЖЕНЕРИИ: расшифровка структуры генов, синтез генов биохимическим путем, клонирование генов, перенос выделенных или вновь синтезированных генов из одной клетки (или организма) в другую с целью направленного изменения их наследственных свойств, т.е. управление наследственностью. Путем вмешательства человека в конструкцию ДНК были улучшены или изменены свойства десятков животных и растений с целью повышения урожайности сельскохозяйственных культур и улучшения пород скота.

Применение генной инженерии в медицине:

1. Диагностика заболеваний – разработаны диагностические препараты, позволяющие обнаружить генетические аномалии в период беременности.

2. Лечение заболеваний. Разрабатываются методы лечения наследственных болезней путем введения генов с правильной информацией в клетки, содержащие дефектные гены или добавлением новых генов, в которых имеются вещества для борьбы с болезнью (генотерапия).

3. Профилактика. Одним из перспективных направлений генной инженерии является культивирование генов больных и здоровых людей в клетках других живых организмов с целью изучения молекулярных основ наследственных заболеваний человека.

Клонирование – процесс, в ходе которого живое существо производится от единственной клетки, взятой от другого живого существа.

Генная инженерия лежит в основе современной биотехнологии.

В промышленных масштабах с помощью биотехнологических методов производят гормон роста человека, интерферон, инсулин, нейропептиды – белки головного мозга, регулирующие такие биологические процессы как сон, память, боль и т.д.

С 1996 года выращивают трансгенную картошку, кукурузу, сою, однако, далеко не все ученые уверены в их безопасности.

Живая природа –сложноорганизованная иерархичная система, состоящая из биосистем.

Биосистема – биологический объект, состоящий из взаимосвязанных элементов.

Свойства биосистемы: целостность, относительная устойчивость, способность к развитию, самовоспроизведению и адаптации.

Поиск по сайту: