Реферат: Генетика

Р.Ш. Шамшутдинов, 10 «б»,  школа № 10

Доклад на тему:

«Генетика»

         Генетика по праву может считаться одной из самых важныхобластей не только биологии, но и всей науки, оказывающей существенное влияниена жизнь и развитие человечества.

Первые генетические представленияформировались в связи с сельскохозяйственной и медицинской деятельностью людей.Исторические документы свидетельствуют, что уже 6 тысяч лет назад вживотноводстве составлялись родословные, люди уже понимали, что некоторыефизические признаки могут передаваться от одного поколения другому. Наблюденияо наследовании повышенной кровоточивости у лиц мужского пола (гемофилия)отражены в религиозных документах, в частности, в Талмуде (4-5 века до н. э.).Передача по наследству из поколения в поколение определенных признаковсоставляет понятие одного из важнейших свойств живого – наследственность.Отбирая определенные организмы из при­родных популяций и скрещивая их между со­бой,человек создавал улучшенные сорта растений и породы животных, обладавшиенужными ему свойствами. Из этого следует, что человек замечал и различия,возникающие в поколениях живых организмов и отличающие потомство от родителей.То есть человек имперически (без полного понимания сути процесса) использовалдругое основополагающее  свойство живого – изменчивость.

Таким образом, наследственность – свойствоживых организмов обеспечивать структурную и функциональную преемственностьмежду поколениями, а изменчивость – изменения наследственных задатков,возникающие в поколениях.

         Фундаментальные характеристики живого наследственность иизменчивость тесно связаны с размножением и индивидуальным развитием и служатнеобходимыми предпосылками процесса эволюции. Благодаря изменчивости существуетразнообразие живых форм, а наследственность сохраняет эволюционный опытбиологического вида в поколениях.

         Генетика – наука, изучающая закономерностинаследственности и изменчивости, а также биологические механизмы, ихобеспечивающие.

         Первый действительно научный шаг вперед в изучениинаследственности был сделан австрийским монахом Грегором Менделем,который в 1866 г. опубликовал статью, заложившую основы совре­менной генетики.Мендель показал, что наследст­венные задатки не смешиваются, а передаются отродителей потомкам в виде дискретных (обособлен­ных) единиц. Эти единицы,представленные у особей парами (аллелями), остаются дискретными и передаются по­следующимпоколениям в мужских и женских га­метах, каждая из которых содержит по однойедини­це из каждой пары. В 1909 г. датский ботаник Иогансен назвалэти единицы «генами», а в 1912 г. американский генетик Морган показал, что они находятся в хромосомах.

Официальной датой рождения генетикисчитают 1900 год, когда были опубликованы данные Г. де Фриза, К.Корренса иК.Чермака, фактически переоткрывших закономерности наследования признаков,установленные Г.Менделем. Первые десятилетия 20-го века оказались исключительноплодотворными в развитии основных положений и направлений генетики. Былосформулировано представление о мутациях, популяциях и чистых линиях организмов,хромосомная теория наследственности, открыт закон гомологических рядов,получены данные о возникновении наследственных изменений под действиемрентгеновских лучей, была начата разработка основ генетики популяцийорганизмов.

В1953 году в международном научном журналебыла напечатана статья биологов Джеймса Уотсона и Френсиса Крика о строениидезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) – одного из веществ, постоянноприсутствующих в хромосомах. Структура ДНК оказалась совершенно необычной! Еёмолекулы имеют огромную по молекулярным масштабам длину и состоят из двух нитей,сплетённых между собой в двойную спираль. Каждую из нитей можно сравнить сдлинной нитью бус. У белков «бусинами» являются аминокислоты 20различных типов. У ДНК – всего 4 типа «бусин», и зовутся они нуклеотидами.«Бусины» двух нитей двойной спирали ДНК связаны между собой и строгодруг другу соответствуют. Чтобы наглядно представить себе это, вообразим дверядом лежащие нитки бус. Напротив каждой красной бусины в одной цепи лежит, допустим,синяя бусина в другой. Напротив каждой зелёной – жёлтая. Точно также в ДНКнапротив нуклеотида аденина находится тимин, напротив цитозина – гуанин. Притаком построении двойной спирали каждая из цепей содержит сведения о строениидругой. Зная строение одной цепи, всегда можно восстановить другую. Получаетсядве двойные спирали – точные копии их предшественницы. Это свойство точнокопировать себя с исходной матрицы имеет ключевое значение для жизни на Земле.Реакции матричного синтеза не известны в неживой природе. Без этих реакцийживое утратило бы своё главное свойство – способность воспроизводить себя. В нитяхДНК четырёхбуквенной азбукой из «бусин»-нуклеотидов записано строениевсех белков живых организмов. Вся информация, касающаяся строения одного белка,занимает в ДНК небольшой участок. Этот участок и является геном. Из четырёхбукв «алфавита ДНК» можно составить 64 трёхбуквенных«слова» – триплета. Словаря из 64 слов-триплетов вполне хватает,чтобы записать названия 20 аминокислот, входящих в состав белков.

Решающее значение для развития генетики нанастоящем этапе имеют открытие «вещества наследственности» – дезоксирибонуклеиновойкислоты, расшифровка генетического кода, описание механизма биосинтеза белка.

Исторически интерес медицины к генетикеформировался первоначально в связи с наблюдениями за наследуемымипатологическими (болезненными) признаками. Во второй половине 19-го векаанглийский биолог Ф.Гальтон выделил как самостоятельный предмет исследования«наследственность человека». Он же предложил ряд специальных методов генетическогоанализа: генеалогический, близнецовый, статистический. Изучение закономерностейнаследования нормальных и патологических признаков и сейчас занимает ведущееместо в генетике человека.

Обнаружение взаимосвязи между генами ибелками (ферментами) привело к созданию биохимической и молекулярнойгенетики (молекулярной биолгии). Иммуногенетика изучает генетическиеосновы иммунных реакций организма человека. Выяснение первичного биохимическогонарушения, приводящего к наследственному заболевания, облегчает поиск путейлечения таких болезней. Так, заболевание фенилкетонурия, обусловленноенедостаточным синтезом определенного фермента, регулирующего обмен аминокислотыфенилалалина, поддается лечению, если из пищи исключить эту аминокислоту.Раньше же, дети, родившиеся с таким пороком, были обречены.

Изучение роли генетических факторов ифакторов среды в развитии заболеваний с наследственным предрасположениемсоставляет один из ведущих разделов медицинской генетики. 

Популяционная генетика изучает распределение пар генов в группахживых организмов, закономерности и причины этого распределения.

Цитогенетика – раздел генетики, изучающий распределениегенов в хромосомах эутокариотов, картирование генов в хромосомах.

Изменения в генетическом материале могутвозникнуть под воздействие факторов окружающей среды. Так существует разделгенетики – радиационная генетика – предметом изучения которого являетсявлияние на генотип излучающих физических факторов.

Существовали  и существуют и спорные,неоднозначно воспринимаемые обществом, разделы генетики. Так, в последнейчетверти 19-го века Ф.Гальтон поставил вопрос о развитии особой науки – евгеники.Ее задачей должно было стать улучшение человеческого рода путем повышения в генотипеколичества полезных генов и снижения доли вредных через систематическоеизбирательное размножение одаренных людей и ограничение репродукции асоциальныхиндивидуумов, например, преступников. Вскоре выяснилось, что, даже не принимаяво внимание этические основы жизни человечества, это невозможно чистопрактически. Современная генетика, молекулярная биология и медицина располагаютсредствами манипулирования с наследственным материалом, намного превосходящимпо своим возможностям ограничение браков. Это искусственное осеменение изачатие «в пробирке» с последующим перемещением зародыша в матку женщины, отборзародышей на ранних стадиях развития, генетическая инженерия, пересадка ядрасоматической клетки в цитоплазму яйцеклетки. Важно, однако, понимать, чтобиологические способы улучшения человеческого общества неприемлемы, какую быконкретную форму они не принимали. Но, генетика и медицина ответственны заздоровье потомства. Не секрет, что в настоящее время в мире более 5 % детейрождаются с наследственными нарушениями, 10-20 % детской смертности обусловленонаследственной патологией, до трети больных детей находятся на лечении вбольницах с наследственными болезнями. Генетика и медицина в борьбе за здоровьелюдей в каждом поколении учитывают, что существенное влияние на проявлениеположительных и отрицательных свойств, оказывает среда, в которой происходитразвитие человека. Исходя из этого принципа в 1929 году Кольцов Н.К. выделил впрактической генетике человека евфенику – науку о благоприятномпроявлении наследственных признаков.

Генетика в настоящее время является однойиз наук, определяющих развитие человечества. С генетикой связаны самые смелыепрогнозы перспектив этого развития.

__________________ Р.Ш. Шамшутдинов