Наследственность, представления о генетическом коде, гены индивидуальности

Наследственность, представления о генетическом коде, гены индивидуальности

Наследственность, представления о генетическом коде, гены индивидуальности.

Оглавление

Аннотация.................................................................

..........................................................3

Предисловие...............................................................

...........................................................4

Наследственность..........................................................

..................................................6

Условные

рефлексы....................................................................

....................................7

Теория наследственности

Вейсмана....................................................................

.....8

Методы

Гальтона....................................................................

.....................................9

Хромосомная теория

наследственности............................................................

......10

Генетические карты

хромосом....................................................................

..............10

Генетика

пола........................................................................

.......................................13

Нехромосомная теоррия

наследственности.........................................................14

Молекулярная генетика. Генетическая информация. Генетический код.....14

Наследственность и

эволюция....................................................................

..............17

Генетика

человека....................................................................

...................................19

Наследственность и

среда.......................................................................

................20

Болезни, связанные с

мутациями...................................................................

.........21

Лечение и профилактика наследственных

болезней............................................24

Генетическая

инженерия...................................................................

.......................25

Гены

индивидуальности............................................................

................................28

Заключение................................................................

.......................................................30

Терминологический

словарь.....................................................................

....................32

Список используемой

литературы..................................................................

..........36

Аннотация

В своей курсовой работе на тему “

Наследственность. Представления о генетическом коде. Гены

индивидуальности ” я рассказала о первых шагах генетики , о

сегодняшнем дне этой увлекательной науки и о том , чего ждем мы

от нее в ближайшем будущем . Также подробно были рассмотрены

достижения современной генетики на молекулярном уровне , которая

включает в себя биологию и генетику , законы передачи

наследственных признаков и структуру генетического вещества ,

структуру и функции гена , гены и согласованность клеточных функций

, наследственность и эволюцию . В этой работе ведется ознакомление

с огромным вкладом генетики в соседние с ней области биологии –

учение о происхождении жизни , систематику и эволюцию организмов.

Предисловие

Испокон веков человек стремился узнать , почему от живых

организмов рождаются им подобные ? И при этом не отмечается

абсолютной схожести родителей и потомства ни в физических признаках

, ни в характере.

Теперь очевидно , что схожесть родителей и потомков

организмов одного вида определяется наследственностью , а их

отличительные особенности - изменчивостью. Два свойства –

наследственность и изменчивость - характерны не только для человека

, но и для всего живого на Земле. Изучением этих важнейших свойств

живых существ занимается наука , назяваемая генетикой .

Конечно , на первый взгляд кажется . что все мы можем

совершенно спокойно жить , не зная сущности секрктов наследственности

, и что все это неважно. Но так ли это на самом деле?

Как , не зная генетики , объяснить , почему обезьяна не

превращается в белого медведя , если даже поселить ее на Крайнем

Севере , и почему белый медведь , даже если он родился в зоопарке где-

нибудь на юге , все раво остается белым? Сумеют ли работники сельского

хозяйства в ближайшем будущем получать с каждого гектара сотни

центнеров пшеницы ? Скажутся через какие-нибудь 50-100 лет

последствия атомных взрывов на потомках современных жителей Хиросимы

и Нагасаки? Отчего дети похожи на своих родителей? Грозит ли

человечеству вымирание, или мы находимся у начала развития земной

цивилизации? Почему без вмешательства человека рожь остается рожью , а

пшеница – пшеницей? Каковы причины наследственных заболеваний и как с

ними бороться? Сколько способен прожить человек ? Могут ли все люди

на Земле быть гениями?

Есть еще тысячи и тысячи подобных вопросов, имеющих очень

важное значение как для отдельных людей , так и для всего

человечества , ответить на которые нельзя ,

не познав секреты наследственности и не научившись управлять ею. Когда

же человек раскроет все эти тайны и поставит знания себе на

пользу , он сможет участвовать в решении практических задач сельского

хозяйства , медицины , научится управлять эволюцией жизни на нашей

планете в целом.

Вместе с тем не надо забывать . что для духовной жизни и

целенаправленной деятельности современного человека исключительно

важное значение приобретает научное мировоззрение. Среди философских

вопросов нового естествознания один из главных – понимание сущности

жизни , ее места в мироздании. И только современная молекулярная

генетика сумела показать , что жизнь – это поистине материальное ,

саморазвивающееся явление . отражающее влияние условий внешней

среды.

Но она также доказала , что жизнь обладает системностью .

которую невозмлжно разложить на составляющие ее физико-химические

процессы. Однако . современная наука еще не знает полностью

сущности жизни.

Еще один вопрос: от чего зависит настоящее и будущее

человечества? Проблема эта интересовала людей много веков назад и

в не меньшей степени волнует сегодня. Это и не удивительно , так

как человек отличается от всего окружающего мира в первую очередь

тем , что испытывает влияние не только биологических законов.

Будущее его не в меньшей , если не в большей степени зависит от

социального переустройства мира.

Наследственная информация человека передается от поколения

к поколению. Все биологические особенности , послужившие основой для

появления человека,обладающего сознанием , закодированы в

наследственных структурах , и их передача пл поколениям является

обязательным условием для существования на Земле человека как разумного

существа. Человек как биологический вид – это самое высокое и при

этом уникальное “ достижение “ эволюции на нашей планете. И пока еще

никто не может сказать с уверенностью или представить неопровержимые

доказательства того , что это не касается всей Вселенной.

Эволюция на Земле то идет медленно , то претерпевает скачки

, каждый из которых возносит данную ветвь организмов на новый

уровень. Среди многих скачков-революций в истории жизни на Земле

два , по-видимому ,следует считать основными. Во-первых , переход от

неорганического мира к органическому , то есть появление жизни , и

во-

вторых ,возникновение сознания , то есть появление человека. Оба эти

явления связаны с накоплением колличественных изменений . вызвавших

изменения качественные .

“ Как бы человечество ни ушло по пути прогресса, наш xx в. навсегда

останется в его памяти. Люди всегда будут помнить, что этот век был

отмечен тремя важнейшими достижениями; люди научились использовать энергию

атома, вышли в космос и стали направленно изменять наследственность. Вот

три великих успеха, которые наши отдаленные потомки бу-дут помнить даже

тогда, когда станут летать от звезды к звезде и победят старость и

смерть.”[1]

Но если переспективы ядерной физики преподаются в школе, если

космонавтов благодаря телевидению мы знаем в лицо, с биологией дело

обстоит хуже. Величайшие ее достижения еще не стали известными широким

массам.

Основы генетики были заложены чешским ученым Грегором Менделем в

эксперементах, результаты которых были опубликованы в 1865 г. С тех пор

генетика не остановилась в своем развитии. И. М. Сеченов, А. П. Богданов,

Н. К. Кольцов, Г. Шаде, Эвери, Мак-Леод, Мак-Карти, Д. Уотсон- вот одни из

тех великих ученых, которые внесли огромный вклад в науку о

наследственности.

В последние годы на фоне общего снижения заболеваемости и

смертности увеличился удельный вес врожденных и наследственных болезней. В

связи с этим роль генетики в практической медицине значительно возросла.”

Без знания генетики нельзя эффективно проводить диагностику наследственных

и врожденных заболеваний.”[2]

Наследственность- присущее всем организмам свойство повторять в

ряду поколений одинаковые признаки и особенности развития; обусловленно

передачей в процессе размножения от одного поколения к другому материальных

структур клетки, содержащих программы развития из них новых особей. Тем

самым наследственность обеспечивает преемственность морфологической,

физиологической и биохимической организации живых существ, характера их

индивидуального развития, или онтогенеза. Как общебиологическое явление

наследственность-важнейшее условие существования дифференцированных форм

жизни, признаков организмов, хотя оно нарушается изменчивостью-

возникновением различий между организмами. Затрагивая самые разнообразные

признаки на всех этапах онтогенеза организмов, наследственность проявляется

в закономерностях наследования признаков, т. е. передачи их от родителей

потомкам.

Иногда термин наследственность относят к передаче от одного поколения

другому инфекционных начал (т. н. инфекционная наследственность) или

навыков обучения, образования, традиций (т. н. социальная, или сигнальная

наследственность).Подобное расширение понятия

наследственность за пределы его биологической и эволюционной сущности

спорно. Лишь в случаях, когда инфекционные агенты способны

взаимодействовать с клетками хозяина вплоть до включения в их генетический

аппарат, отделить инфекционную наследственность от нормальной

затруднительно.

Условные рефлексы. Как мы знаем, условные рефлексы-это индивидуально

приобретенные сложные приспособительные реакции организма животных и

человека, возникающие при определенных условиях (отсюда название) на

основе образования временной связи между условным (сигнальным)

раздражителем и подкрепляющим этот раздражитель безусловнорефлекторным

актом. Условные рефлексы не наследуются, а заново вырабатываются каждым

поколением, однако роль наследственности в скорости закрепления условных

рефлексов и особенностей поведения бесcпорна. Поэтому в сигнальную

наследственность входит компонент биологической наследственности.

Попытки объяснения явлений наследственности, относящиеся к глубокой

древности

(Гиппократ, Аристотель и др.), представляют лишь исторический интерес.

Только вскрытие сущности полового размножения позволило уточнить понятие

наследственности и связать ее с определенными частями клетки. К середине

19 в. благодаря многочисленным опытам по гибридизации растений (Й. Г.

Кельрейтер и др.) накапливаются данные о закономерностях наследственности.

В 1865 году Г. Мендель в ясной математической форме сообщил результаты

своих экспериментов по гибридизации гороха. Эти сообщения позднее получили

название законов Менделя и легли в основу учения о наследственности-

менделизма. почти одновременно были сделаны попытки умозрительно понять

сущность наследственности. В книге “Изменения домашних животных и

культурных растений” Ч. Дарвин (1868 г.) предложил свою “временную

гипотезу пангенезиса”, согласно которой от всех клеток организма

отделяются их зачатки-геммулы, которые, двигаясь с током крови, оседают в

половых клетках и образованиях, служащих для бесполого размножения (почки

и др.) . Таким образом, получалось, что половые клетки и почки состоят из

громадного количества геммул. При развитии организма геммулы превращаются

в клетки того же типа, из которых они образовались. В гипотезе пангенезиса

объединены неравноценные представления: о наличии в половых клетках особых

частиц, определяющих последующее развитие особи; о переносе их из клеток

тела в половые. Первое положение было плодотворным и привело к современным

представлениям о корпускулярной наследственности . Второе, давшее

основание для представления о наследовании приобретенных признаков,

оказалось неверным. Умозрительные теории наследственности развивали также

Ф. Гальтон, К. Негели Х. Де Фриз.

Наиболее детализированную спекулятивную теорию наследственности

предложил А. Вейсман (1892). Основываясь на накопившихся к тому времени

данных по оплодотворению, он признавал наличие в половых клетках особого

вещества-носителя наследственности-зародышевой плазмы. Видимые образования

клеточного ядра-хромосомы-Вейсман считал высшими единицами зародышевой

плазмы-идантами.Иданты состоят из ид, располагю-щихся в хромосоме в виде

зерен в линейном порядке. Иды состоят из детерминат, определяющих при

развитии особи сорт клеток, и биофор, обусловливающих отдельные свойства

клеток. Ида заключает в себе все детерминаты, нужные для построения тела

особи данного вида. Зародышевая плазма содержится лишь в половых клетках;

соматические, или клетки тела, лишены ее. Чтобы объяснить это коренное

различие, Вейсман предполагал, что в процессе дробления оплодотворенного

яйца основной запас зародышевой плазмы (а значит, и детерминат) попадает

в одну из первых клеток дробления, которая становится родоначальной

клеткой так называемого зародышевого пути. В остальные клетки зародыша в

процессе “неравнонаследственных делений” попадает лишь часть детерминат;

наконец, в клетках останутся детерминаты одного сорта, определяющие

характер и свойства именно этих клеток. Существенное свойство зародышевой

плазмы-ее большое постоянство. Теория Вейсмана оказалась ошибочной во

многих деталях. Однако его идея о роли хромосом и о линейном расположении

в них элементарных единиц наследственности оказалась верной и

предвосхитила хромосомную теорию наследственности. Логический вывод из

теории Вейсмана-отрицание наследования приобретенных признаков. Во всех

умозрительных теориях наследственности можно обнаружить отдельные

элементы, нашедшие в дальнейшем подтверждение и более полное развитие в

сложившейся в начале 20 в. генетике. Важнейшие из них:

а) выделение в организме отдельных признаков или свойств, наследование

которых может быть проанализировано соответствующими методами;

б) детерминация этих свойств особыми дискретными единицами

наследственности, локализованными в структурах клетки (ядра) (Дарвин

называл их геммулами, Де Фриз-пангенами, Вейсман-детерминантами). В

современной генетике общепринятым стал предложенный В. Иогансеном (1909)

термин ген.

“ Ген-элементарная единица наследственности, представляющая

отрезок молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты - ДНК (у некоторых вирусов-

рибонуклеиновой кислоты-РНК). Каждый ген определяет строение одного из

белков живой клетки и тем самым участвует в формировании п ризнака или

свойств организма..”[3]

Методы Гальтона. Особняком стояли попытки установления

закономерностей наследственности статистическими методами. Один из

создатеей биометриии-Ф. Гальтон применил разработанные им методы учета

корреляции и регрессии для установления связи между родителями и

потомками. Он сформулировал следующие законы наследственности (1889):

- регрессии, или возврата к предкам

- анцестральной наследственности, то естьдоли наследственности

предков в наследственности потомков.

Законы носят статистический характер, они применимы лишь к совокупностям

организмов и не раскрывают сущности и причин наследственности, что могло

быть достигнуто только с помощью экспериментального изучения

наследственности разными методами и прежде всего гибридологическим

анализом, основы которого были заложены еще Менделем. Так были установлены

закономерности наследования качественных признаков: моногибридное-

различие между скрещиваемыми формами зависит лишь от одной пары генов,

дигибридное- от двух , полигибридное- от многих. При анализе наследования

количественных признаков отсутствовала четкая картина расщепления , что

давало повод выделять особую, так называемую слитную наследственность и

объяснять ее смещением наследственных плазм скрещиваемых форм. В

дальнейшем гибридологический и биометрический анализ наследования

количественных признаков показал, что и слитная наследственность сводится

к дискретной, но наследование при этом полигенное. В этом случае

расщепление трудно обнаружить, так как оно ппроисходит по многим генам,

действие которых на признак осложняется сильным влиянием условий внешней

Среды. Таким образом, хотя признаки можно разделять на качественные и

количественные, термины “кчественная” и “количественная” наследственность

не оправданы, так как обе категории наследственности принципиально

одинаковы.

Развитие цитологии пртивело к постановке вопроса о материальных

основах наследственности. Впервые мысль о роли ядра как носителя

наследственности была сформулирована

О. Гертвигом (1884) и Э. Страсбургером(1884) на основании изучения процесса

оплодотворения. Т. Бовери (1887) установил индивидуальность хромосом и

развил гипоьезу о их качественном различии. Он же, а также Э. ван Бенедет

(1883) установили уменьшение количества хромосом вдвое при образовании

половых клеток в мейозе. Американский ученый У. Сеттон (1902) дал

цитологическое объяснение закону Менделя о независимом наследовании

приизнаков. Однако подлинное обоснование хромосомной теории

наследственности было дано в работах Т. Моргана и его школы (начиная с

1911), в которых было показано точное соответствие между генетическими и

цитологическими данными. В опытах на дрозофилебыло установлено нарушениет

независимого распределения признаков-их сцепленное наследование. Это

Страницы: 1, 2, 3