Контрольная: Открытие наследственность и эволюция генетики - текст контрольной. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Контрольная

Открытие наследственность и эволюция генетики

Банк рефератов / Биология

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Контрольная работа
Язык контрольной: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 32 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

13 18 ГЕНЕТИКА (от греч. genesis — происхождение), наука о законах наследственнос ти и изменчивости организмов и методах управления ими. В зависимости от объекта исследования различают генетику микроорганизмов, растений, жи вотных и человека, а от уровня исследования — молекулярную генетику, ци тогенетику и др. Под наследственностью понимают свойство родителей п ередовать свои признаки, свойства и особенности развития следующему по колению. Благодаря этому каждый вид животных или растений сохраняет на п ротяжении поколений характерные для него черты. Обеспечение приемстве нности свойств — лишь одна из сторон наследственности; вторая сторона — точная передача специфического для каждого организма типа развития, т. е становления в ходе онтогенеза определенных признаков и свойств и пр исущее только этому типу организмов обмена веществ. Основные этапы эволюции генетики. Различные представления о наследственности и изменчивости в ысказывались еще античными философами и врачами. В большинстве своем эт и представления были ошибочными, но иногда среди них появлялись и гениал ьные догадки. Так, римский философ и поэт Лукреций Кар писал в своей знаме нитой поэме «О природе вещей» о «первоначалах» (наследственных задатка х), определяющих передачу из поколения в поколение признаков от предков к потомкам, о происходящем при этом случайном комбинировании («жеребьев ке») этих признаков, отрицал возможность изменения наследственных приз наков под влиянием внешних условий. Однако подлинно научное познание на следственности и изменчивости началось лишь спустя много столетий, ког да было накоплено множество точных сведений о наследовании различных п ризнаков у растений, животных и человека. Число таких наблюдений, провед енных преимущественно практиками-растениеводами и животноводами, особ енно возросло в период с середины 18 до середины 19 века. Наиболее ценные дан ные были получены И. Кельрейтером и А. Гертнером (Германия), О. Сажрэ и Ш. Нод еном (Франция), Т. Найтом (Англия). На основании межвидовых и внутривидовых скрещиваний растений они обнаружили ряд важных факторов, касающихся ус иления разнообразия признаков в потомстве гибридов, преобладания у пот омков признаков одного из родителей и т. п. Сходные обобщения сделал во Фр анции П. Люка (1847-1850), собравший обширные сведения о наследовании различных признаков у человека. Тем не менее, четких представлений о закономернос тях наследования и наследственности вплоть до конца 19 века не было за одн им существенным исключением. Исключением была заме чательная работа Г. Менделя, установившего в опытах по гибридизации сорт ов гороха важнейший закон наследования признаков, которые впоследстви и легли в основу генетики. Г. Менделем были сформулированы закономерност и наследования признаков, описанные им в работе «Опыты над растительным и гибридами», в настоящее время именуемые законами, носящими его имя. Первый закон Менделя — закон единообразия пер вого поколения гибридов: при моногибридном скрещевании первое поколен ие всегда единообразно (по генотипу 1 1 Генотип - все гены одного организма -гетерози готное, по фенотипу 2 2 Фенотип – внешнии признаки организма. – дом инирующий признак). Второй закон Менделя — закон расщепления: при скрещивании первого поколения с первым происход ит расщепление в соотношении по генотипу 3/1. Третий закон М енделя — закон независимого комбинирования: при скрещива нии двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующии им признаки нас ледуются независимо друг от друга и комбинируються во всех возможных со четаниях. Однако работа Г. Менд еля в 1865 не была оценена современниками и, осталась забытой на 35 лет, и не пов лияла на распространенные в 19 веке представления о наследственности и и зменчивости. Появление эволюционных теорий Ж. Б. Ламарка, а затем Ч. Дарвин а усилило во второй половине 19 века интерес к проблемам изменчивости и на следственности, т. к. эволюция возможна только на основе возникновения у живых существ изменений и их сохранения у потомков. Это побудило видных биологов того времени выдвинуть несколько гипотез о механизме наследс твенности, гораздо более детализированных, чем предлагавшиеся ранее. Хо тя эти гипотезы были в значительной степени умозрительными и в дальнейш ем были опровергнуты экспериментальными исследованиями, три из них нар яду с ошибочными содержали также подтвердившиеся положения. Первая при надлежала Ч. Дарвину, назвавшему ее «временной гипотезой пангенезиса». В этой гипотезе была правильная догадка о том, что половые клетки содержа т особые частицы, определяющие развитие признаков потомков. Во второй ги потезе, выдвинутой немецким ботаником К. Негели, содержалась верная мысл ь о том, что каждая клетка организма содержит особое вещество («идиоплаз му»), определяющее наследственные свойства организма. Наиболее детализ ированной была третья гипотеза, предложенная немецким зоологом А. Вейсм аном. Он тоже считал, что в половых клетках есть особое вещество — носите ль наследственности («зародышевая плазма»). Опираясь на сведения о механ изме деления клетки, Вейсман отождествлял это вещество с хромосомами. Пр едположение о ведущей роли хромосом в передаче наследственных свойств было правильным, и Вейсмана справедливо считают предтечей хромосомной теории наследственности. Верными были также его утверждения о большом з начении скрещиваний, как причины изменчивости, и отрицание наследовани я приобретенных признаков. Датой рождения генетики принято считать 1900, когда три ботаника — Г. де Фри з (Голландия), К. Корренс (Германия) и Э. Чермак (Австрия), проводившие опыты п о гибридизации растений, натолкнулись независимо друг от друга на забыт ую работу Г. Менделя. Они были поражены сходством его результатов с по лученными ими, оценили глубину, точность и значение сделанных им выводов и опубликовали свои данные, показав, что полностью подтверждают заключе ния Менделя. Дальнейшее развитие генетики связано с рядом этапов, каждый из которых характеризовался преобладающими в то время направлениями и сследований. Границы между этими этапами в значительной мере условны — этапы тесно связаны друг с другом, и переход от одного этапа к другому, ста новился возможным благодаря открытиям, сделанным в предыдущем, что по су ти своей можно назвать эволюцией генетики. Наряду с разработкой наиболе е характерных для каждого этапа новых направлений, продолжалось исслед ование тех проблем, которые были главными ранее, а затем в той или иной мер е отодвинулись на второй план. С этой оговоркой можно разделить историю генетики на шесть основных этапов. Первый этап (с 1900 приблизительно по 1912), получивший название менделизма, явл яется периодом утверждения открытых Менделем законов наследования на основе гибридологических опытов, проведенных в разных странах на высши х растениях и животных (лабораторные грызуны, куры, бабочки и др.), в резуль тате чего выяснилось, что эти законы имеют универсальный характер. Назва ние «генетика» развивающейся науке дал в 1906 английский ученый У. Бэтсон, а вскоре сложились и такие важные генетические понятия, как ген, генотип, ф енотип, которые были предложены в 1909 датским генетиком В. Иогансеном. Наря ду с наиболее характерными для этого начального этапа истории генетики работами, подтверждающими на разных объектах справедливость законов М енделя, в те же годы зародились и некоторые новые направления исследован ий, получивших свое развитие в последующие периоды. Во-первых, это синтез сведений о хромосомах, митозе 1 1 Митоз — непрямое деление клетки, при котором происходит с ложное преобразования компонентов клеточного ядра. и мей озе 2 2 Мейоз — одна из форм непр ямого деления развивающихся половых клеток. с данными ген етики. Уже в 1902 Т. Бовери (Германия) и У. Сеттон (США) обратили внимание на полн ый параллелизм расхождения хромосом и их перекомбинирования при мейоз е и оплодотворении с расщеплением и перекомбинированием наследственны х признаков по законам Менделя, что послужило важной предпосылкой возни кновения хромосомной теории наследственности. Во-вторых, выяснилось, чт о, хотя большинство изученных к тому времени наследственных признаков с амых разных организмов передавалось из поколения в поколение в полном с оответствии с законами Менделя, были и исключения. Так, английские генет ики У. Бэтсон и Р. Пеннет в 1906 в опытах с душистым горошком обнаружили явлен ие сцепленного наследования некоторых признаков, а другой английский г енетик Л. Донкастер в том же году в опытах с крыжовниковой пяденицей откр ыл сцепленное с полом наследование. И в том и в другом случае наследовани е признаков происходило иначе, чем предсказывали законы Менделя. Число п римеров обоих типов отклонения от менделевского наследования стало, за тем быстро увеличиваться, но только на следующем этапе истории генетики выяснилось, что принципиального противоречия с менделизмом в этих случ аях нет и что это кажущееся противоречие объяснимо в рамках хромосомной теории наследственности. В-третьих, началось изучение внезапно возника ющих и стойко наследуемых изменений — мутаций. В этом особенно большие заслуги принадлежали Г. де Фризу (1901, 1903), а в России С. Н. Коржинскому (1892). На перв ом этапе развития генетики появились также первые попытки рассмотреть в свете ее данных проблемы эволюционного учения. Три такие попытки, пред принятые У. Бэтсоном (Англия), Г. де Фризом и Я. Лотси (Голландия), отражали ст ремление авторов использовать основы генетики для ревизии положений д арвинизма. На несостоятельность этих попыток уже тогда указал в ряде кри тических статей К. А. Тимирязев, который одним из первых отметил, что менде лизм не только не противоречит дарвинизму, но, наоборот, подкрепляет его, снимая некоторые важные возражения, выдвигавшиеся против теории Дарви на. Отличительной чертой второго этапа развития генетики (приблизительно 1912-1925) было создание и утверждение хромосомной теории наследственности. В едущую роль в этом сыграли экспериментальные работы американского ген етика Т. Моргана и его учеников (А. Стертевант, К. Бриджес и Г. Меллер), провед енные в период с 1909 по 1919 на дрозофиле 1 1 Дрозофил — широко распространенное двукрылое насекомое , семейства плодовых мушек, питаеться в основном соком растений. Дрозофи лы стали объектом генетического исследований после раб от американского ученого Т. Моргана (благодаря легкости разведения в лаб ораторных условиях). . Эти работы, подтвержденные затем в других лабораториях и на других организмах, показали, что гены лежат в хромосомах клеточного я дра и что передача наследственных признаков, в том числе и таких, наследо вание которых, на первый взгляд, не укладывается в законы Менделя, опреде ляется поведением хромосом при созревании половых клеток и оплодотвор ении. Данный вывод вытекал из исследований, проводившихся двумя независ имыми методами — гибридологическим и цитологическим, дававшими взаим но подтверждающие результаты. Генетические работы школы Моргана показ али возможность строить карты хромосом с указанием точного расположен ия различных генов. На основе хромосомной теории наследственности был в ыяснен и доказан хромосомный механизм определения пола. Большие заслуг и в этом принадлежали, кроме Моргана, американскому цитологу Э. Вильсону. Тогда же начались и другие работы по генетике пола, среди которых особое значение имели исследования немецкого генетика Р. Гольдшмидта. Хромосо мная теория наследственности была крупнейшим достижением этого этапа развития генетики и во многом определила путь дальнейших генетических исследований. Если в первые годы развития менделизма было распространено уп рощенное представление, что, каждый наследственный признак организма о пределяется особым геном, то в рассматриваемый период стало ясно, что лю бой такой признак определяется взаимодействием множества генов (эпист аз, полимерия и др.), а каждый ген в той или иной мере влияет на разные призна ки (плейотропия). Кроме того, оказалось, что способность гена проявляться в фенотипе организма (пенетрантность) и степень его действия на фенотип ( экспрессивность) могут зависеть, иногда в большой степени, от влияния ок ружающей среды или действия др. генов. Представления о пенетрантности и экспрессивности генов были впервые сформулированы в 1925 Н. В. Тимофеевым-Р есовским на основании результатов его опытов с дрозофилой. В этот же период быстро развиваются некоторые направления генетики, важ ные для разработки генетических основ селекции, семеноводства и племен ного дела: изучение закономерностей наследования количественных призн аков (особенно важны исследования шведского генетика Г. Нильсона-Эле). Вы яснение природы гетерозиса (работы американских генетиков Э. Иста и Д. Дж онса), исследования сравнительной генетики культурных растений (выдающ иеся труды Н. И. Вавилова, которые легли в основу его закона гомологичных р ядов).в наследственной изменчивости), по межвидовой гибридизации плодов ых растений (работы И. В. Мичурина в СССР, Л. Бербанка в США), по частной генет ики возделываемых растений и домашних животных. К рассматриваемому периоду относится и становление генетики в СССР, причем ее быстрое развитие началось в 1920-х гг., когда сложились три г енетических школы, возглавляемые Н. К. Кольцовым в Москве, Ю. А. Филипченко и Н. И. Вавиловым в Ленинграде. Следующий этап (приблизительно 1925-1940 гг.) связан с открытием искусственног о мутагенеза. До 1925 довольно широко было распространено мнение, восходивш ее к высказыванию Вейсмана и, особенно к взглядам де Фриза, о том, что мута ции возникают в организме самопроизвольно под влиянием каких-то чисто в нутренних причин и не зависят от внешних воздействий. Эта ошибочная конц епция была опровергнута в 1925 работами Г. А. Надсона и Г. С. Филиппова по искус ственному вызыванию мутаций, а затем экспериментально доказана опытам и Г. Меллера (1927) по воздействию рентгеновских лучей на дрозофилу. Работа Г. Меллера стимулировала многочисленные исследования по мутагенезу на ра зных объектах, которые показали, что ионизирующие излучения — универса льные мутагены. Благодаря этому началось изучение закономерностей мут агенного действия излучений; особенно ценными были исследования Н. В. Ти мофеева-Ресовского и М. Дельбрюка, обнаруживших прямую зависимость част оты индуцированных мутаций от дозы радиации и предположивших в 1935, что эт и мутации вызываются непосредственным попаданием в ген кванта или иони зирующей частицы (теория мишени). В дальнейшем показано, что мутагенным д ействием обладают ультрафиолетовые лучи, химические вещества. Первые х имические мутагены были открыты в 30-х гг. в СССР В. В. Сахаровым, М. Е. Лобашевы м и С. М. Гершензоном. Благодаря исследованиям И. А. Раппопорта в СССР и Ш. Ау эрбах и Дж. Робсона в Великобритании, в 1946 обнаружены супермутагены этиле нимин и азотистый иприт. Исследования в этой области привели к быстрому прогрессу в поз нании закономерностей мутационного процесса и к выяснению некоторых в опросов, касающихся тонкого строения гена. В конце 1920-х — начале 1930-х гг. А. С. Серебровский и его ученики получили первые данные, указывающие на сложн ое строение гена из частей, способных мутировать порознь или вместе. Воз можность индукции мутаций открыла новые перспективы практического исп ользования достижений генетики. В разных странах начались работы по при менению радиационного мутагенеза для получения исходного материала пр и создании новых форм культурных растений. В СССР инициаторами такой «ра диационной селекции» были А. А. Сапегин и Л. Н. Делоне. На этом же этапе развития генетики возникло направление, изуча ющее роль генетических процессов в эволюции. Основополагающими в этой о трасли знаний были теоретические работы английских генетиков Р. Фишера и Дж. Холдейна, американского генетика С. Райта и экспериментальные иссл едования С. С. Четверикова и его сотрудников, впервые исследовавших на не скольких видах дрозофил, генетическую структуру природных популяций. В отличие от некоторых ранних менделистов, выступавших против дарвинизм а, эти ученые, опираясь на большой фактический материал, накопленный с те х пор генетикой, убедительно показали, что генетические данные подтверж дают и конкретизируют ряд основных принципов дарвинизма, способствуют выяснению соотносительного значения в эволюции естественного отбора, разных типов изменчивости, изоляции и т. д. Н. И. Вавиловым и его учениками п родолжалось успешное изучение сравнительной генетики и эволюции обраб атываемых растений. Особенно яркой была работа его талантливого сотруд ника Г. Д. Карпеченко, который на основе межродовой гибридизации получил плодовитый редечно-капустный гибрид. Он экспериментально доказал возм ожность преодоления бесплодия у отдаленных гибридов и воспроизвел оди н из способов образования новых видов у растений. Большого расцвета в этот период достигла генетика в СССР. Поми мо выдающихся работ, указанных выше, в разных областях генетики были пол учены важные результаты, признанные генетиками всего мира. Среди них раб оты Б. Л. Астаурова, который в опытах на тутовом шелкопряде разработанным и им генетическими методами впервые доказал возможность регулировать частоту особей определенного пола у потомства, М. М. Завадовского по разв итию половых признаков у позвоночных, Г. А. Левитского по классификации и изменчивости кариотипов (набора хромосом клетки того или иного вида рас тения или животного) и их эволюции. Широко известны в этот период исследо вания А. А. Сапегина, К. К. Мейстера, А. Р. Жебрака по частной генетики и генети ческим основам селекции растений, работы А. С. Серебровского, С. Г. Давыдов а, Д. А. Кисловского по частной генетике и генетическим основам селекции д омашних животных. Н. К. Кольцов выдвинул в 1927 концепцию о том, что хромосома с генами представляет одну гигантскую органическую молекулу и что восп роизведение этой наследственной молекулы осуществляется матричным пу тем. То и другое было позже подтверждено, когда генетические процессы на чали изучать на молекулярном уровне (правда оказалось, что генетическим материалом служит не белок, как считал Кольцов, а ДНК). В конце 1920-х гг. в СССР происходила оживленная дискуссия о том, мо гут ли наследоваться модификации (их тогда называли «приобретенными пр изнаками»), т. е. фенотипические изменения, вызванные в теле организма воз действием внешних условий (пищей, температурой, влажностью, освещением и т. п.) и упражнением либо неупражнением органов. Представление о возможно сти наследования модификаций было в ту пору практически полностью отве ргнуто в зарубежной генетике на основании многочисленных опытных данн ых, но в СССР некоторые биологи, особенно Е. С. Смирнов, Е. М. Вермель и А. М. Куз ин, эту возможность разделяли и пропагандировали. Их поддерживали моско вские философы М. Б. Митин, П. Ф. Юдин и др., утверждавшие, что эта неоламаркис тская концепция якобы соответствует философии диалектического матери ализма. Спор этот продолжался несколько лет, хотя ошибочность теории нас ледования модификаций была убедительно продемонстрирована и современ ными генетиками Н. К. Кольцовым, Ю. А. Филипченко, А. С. Серебровским, С. С. Четв ериковым и зоологами А. С. Северцовым и И. И. Шмальгаузеном. Последний позж е выдвинул важные соображения о том, что размах и характер модификаций, х отя они и не наследуются, зависят не только от внешних воздействий, но и от «нормы реакции» организма, определяемой его генотипом. Ошибочной идее н аследования приобретенных признаков суждено было впоследствии возрод иться в антинаучных воззрениях Т. Д. Лысенко. Наиболее характерными чертами четвертого этапа развития генетики (при близительно 1940-1955) было бурное развитие работ по генетике физиологических и биохимических признаков, обусловленное вовлечением в круг генетичес ких опытов новых для генетики объектов — микроорганизмов и вирусов. Воз можность получения у этих объектов огромного по численности потомства за короткое время резко повысила разрешающую способность генетическог о анализа и позволила исследовать многие ранее недоступные стороны ген етических явлений. Изучение биохимических процессов, лежащих в основе формирования насле дственных признаков разных организмов, в т. ч. дрозофилы и особенно плесе ни нейроспоры, пролило свет на то, как действуют гены и, в частности, как вл ияют генные мутации на синтезируемые в организме ферменты 1 1 Фермент — белковый катал изатор, присутствующий во всех живых клетках. . Это привело к обобщению, сделанному в 1940-х гг. американскими генетиками Дж. Бидлом и Э. Т ейтемом, согласно которому всякий ген определяет синтез одного фермент а (формула «один ген — один фермент» была впоследствии уточнена «один г ен — один белок» или даже «один ген — один полипептид 2 2 Полипептид — хромосома в ядре клетки. »). В конце 30-х и начале 40-х гг. работами американских генетиков М. Грина и Э. Льюи са в опытах на дрозофиле было четко доказано сложное строение и дробимос ть гена, т. е. подтверждены и углублены аналогичные данные, полученные А. С. Серебровским. В 1944 американский генетик О. Эйвери с сотрудниками в работе по выяснению п рироды генетической трансформации у бактерий показала, что носителем н аследственных потенций (генетической информации) организма служит дез оксирибонуклеиновая кислота (ДНК) хромосом. Это открытие послужило мощн ым толчком к изучению тонкого химического строения, путей биосинтеза и б иологических функций нуклеиновых кислот и явилось отправной точкой, с к оторой началось развитие молекулярной генетики и всей молекулярной би ологии. Наиболее важными достижениями конца четвертого периода являет ся установление того факта, что инфекционным элементом вирусов служит и х нуклеиновая кислота (ДНК или РНК), а также открытие в 1952 американскими ген етиками Дж. Ледербергом и М. Зиндером трансдукции, т. е. переноса вирусами генов хозяина, и выяснение структуры молекул ДНК (т. н. двойной спирали) ан глийским физиком Ф. Криком и американским генетиком Дж. Уотсоном в 1953. Посл едняя работа сыграла выдающуюся роль во всем последующем развитии гене тики и всей биологии. Благодаря прогрессу биохимической генетики большие успехи были достиг нуты в генетических и цитологических исследованиях наследственных бол езней человека. В результате сложилось новое направление — медицинска я генетика. Дальнейшее развитие получили работы по генетике природных популяций. О собенно интенсивно они проводились в СССР Н. П. Дубининым с сотрудниками и С. М. Гершензоном с сотрудниками, а в США Ф. Г. Добржанским. В ходе этих иссл едований показаны роль различных типов мутаций в эволюции, действие ест ественного отбора, изоляции и генетического дрейфа на генетическую стр уктуру природных популяций. Открытие ряда сильных химических мутагено в послужило толчком к быстрому прогрессу химического мутагенеза. В эти ж е годы появились первые высокопродуктивные сорта культурных растений, созданные на основе мутаций, искусственно вызванных радиацией, началос ь применение с той же целью химических мутагенов; были внедрены в практи ку методы использования гетерозиса, особенно у кукурузы и тутового шелк опряда. До 1940-х гг. генетического исследования в СССР развивались в целом успешно и занимали одно из ведущих мест в мире. С установлением в современной био логии полновластного господства Т. Д. Лысенко и его сподвижников, быстро е выдвижение которого началось в середине 1930-х гг. и достигло апогея в 1948, ге нетика в СССР была фактически разгромлена. Пятый этап развития генетики (приблизительно с середины 1950-х гг. до начала 1970-х) характеризуется исследованием генетических явлений преимуществе нно на молекулярном уровне, что стало возможным благодаря быстрому внед рению в генетики, как и в др. области биологии, новых химических, физически х и математических методов. Было установлено, что гены представляют собой участки гиган тских полимерных молекул ДНК и различаются числом и порядком чередован ия составляющих их пар нуклеотидов. Совместными усилиями генетиков, физ иков и химиков было выяснено, что наследственная информация, передаваем ая от родителей потомкам, закодирована последовательностью нуклеотидн ых пар в генах. С помощью ферментов она переписывается (транскрипция) в ну клеотидную последовательность однонитевых молекул матричных (информа ционных) РНК, определяющих аминокислотную последовательность синтезир уемых белках (трансляция), обуславливающих основные свойства организма ( у РНК-содержащих вирусов генетическая информация закодирована в нукле отидной последовательности их РНК). В расшифровке генетического кода, ок азавшегося универсальным для всех живых существ, главные заслуги прина длежат Ф. Крику, С. Бреннеру (Великобритания), С. Очоа и М. Ниренбергу (США). В эти же годы благодаря открытию ряда ферментов (рестриктаз), ра зрезающих нить ДНК в определенных точках на мелкие фрагменты, научились выделять гены из ДНК хромосом. В 1969 в США Х. Г. Корана с сотр. осуществил химич еский синтез гена. В 1961 французские генетики Ф. Жакоб и Ж. Моно открыли регуляторные механизм ы включения, и выключения работы некоторых генов белкового синтеза у киш ечной палочки и разработали на основе этих данных концепцию оперона, кот орая позже была подтверждена и на др. организмах. В результате выяснения молекулярных механизмов мутаций были достигнут ы большие успехи в изыскании и изучении действия новых мощных химически х мутагенов («супермутагенов») и в использовании их в селективной практи ке. Значительно продвинулись работы и во мн. других областях генетики — в разработке методов защиты генома человека от воздействия физических и химических мутагенов окружающей среды, в раскрытии молекулярно-генет ических механизмов регуляции индивидуального развития организмов, в и сследовании ранее малоизученных явлений внеядерной наследственности, осуществляемой через пластиды, митохондрии, плазмиды. К концу этого пери ода относится широкое возрождение генетических исследований в СССР (на чиная с 1965). На современном этапе истории генетики, начавшемся в начале 1970-х гг., наряду с прогрессом почти всех ранее сложившихся направлений, особенно интенс ивно развивалась молекулярная генетика, что привело к фундаментальным открытиям и, как следствие, к возникновению и успешной разработке принци пиально новых форм прикладной генетики. Так, еще в 1960-х гг. в СССР С. М. Гершензон с сотрудниками, изучавшими репродукц ию одного из вирусов насекомых, получили новые данные в пользу того, что г енетическая информация может передаваться от РНК к ДНК (обратная транск рипция), а не только от ДНК к РНК, что ранее считалось единственным путем т ранскрипции 1 1 Транскрипция — процесс передачи генетической информации, записанной в ДНК. . В 1970 американский генетики Г. Темин и Д. Балтимор в опытах с некоторым и РНК-содержащими опухолеродными вирусами животных доказали существов ание обратной транскрипции, выявили ее молекулярный механизм и выделил и осуществляющий ее фермент обратную транскриптазу т. е синтез молекулы ДНК и РНК, кодируемую вирусным геном. Открытие обратной транскрипции поз волило искусственно синтезировать многие физиологически активные ген ы на основе их матричной РНК и создавать банки генов, как искусственно си нтезированных, так и естественных. Большинство этих генов уже секвениро ваны, т. е. в них определена последовательность нуклеотидных пар. Получен ные при секвенировании данные привели к открытию интрон-экзонной струк туры большинства генов эукариот. Выяснение того, что репродукция РНК-содержащих онкогенных вирусов прои сходит с использованием обратной (транскрипции), такие вирусы стали назы вать (ретровирусами), сыграло важную роль в создании современной молекул ярно-генетической концепции онкогенеза — возникновения злокачествен ных опухолей. Вирусогенетическая природа возникновения опухолей была выдвинута еще в сер. 1940-х гг. сов. вирусологом Л. А. Зильбером, работавшим с ДН К-содержавшим онкогенным вирусом. Однако ее признанию в те годы помешало то, что она не могла объяснить, как РНК-содержащие вирусы вызывают злокач ественные опухоли. После открытия обратной транскрипции стало ясно, что вирусогенетическая теория применима к ретровирусам в такой же мере, как и к ДНК-содержащим онкогенным вирусам. В дальнейшем вирусогенетическая теория злокачественного роста стала развиваться гл. обр. на основе гипот езы онкогенов, впервые выдвинутой американскими учеными Р. Хюбнером и Дж . Тодаро и подтвержденной затем многочисленными экспериментальными ис следованиями. Фундаментальное значение для развития генетики имело также открытие и исследование мобильных генетических элементов, впервые предсказанных Б. Мак-Клинток еще в конце 1940-х гг. на основе генетических экспериментов, на кукурузе. Эти данные не были должным образом оценены до тех пор, пока в кон це 60-х гг. широко развернувшиеся работы по генетике бактерий не привели к открытию у них двух классов мобильных генетических элементов. Десятиле тие спустя Д. Хогнесс с сотрудниками (США) и независимо от них Г. П. Георгиев с сотрудниками (СССР) выявили мобильные генетические элементы, получивш ие название мобильных диспергированных генов (МДГ) у дрозофилы. Вскоре б ыло установлено, что подвижные генетические элементы имеются и у других эукариот. Некоторые мобильные генетические элементы способны захватывать близл ежащие гены и переносить их в другие места генома. Такая способность моб ильного Р-элемента дрозофилы была использована американскими генетика ми Г. Рубиным и А. Спрэдлингом для разработки техники переноса любого выд еленного с помощью рестриктаз гена или его части в несвойственное ему ме сто хромосом. Этот метод стал широко применяться для изучения роли регул яторных генов в работе структурных генов, для конструирования мозаичны х генов и т. д. Молекулярно-генетический подход углубил понимание механизма синтеза антител (иммуноглобулинов). Выявление структурных генов, кодиру ющих константные и изменяющиеся цепи молекул иммуноглобулинов, и регул яторных генов, обеспечивающих согласованное действие этих структурных генов, позволило объяснить, как обеспечивается возможность синтеза огр омного числа различных иммуноглобулинов на основе ограниченного набор а соответствующих генов. Уже на начальных этапах развития генетики сложилось представ ление, о двух основных типах изменчивости: наследственной, или генотипич еской, изменчивости, обусловленной генными и хромосомными мутациями и р екомбинацией генов, и ненаследственной, или модификационной, обусловле нной воздействиями на признаки развивающегося организма различных фак торов окружающей среды. В соответствии с этим было принято рассматриват ь фенотип организма как результат взаимодействия генотипа и факторов о кружающей среды. Однако эта концепция потребовала существенного допол нения. Еще в 1928 Б. Л. Астауров на основании изучения изменчивости некоторых мутантных признаков дрозофилы высказал мысль, что одной из причин измен чивости могут быть случайные отклонения в ходе развития тех или иных при знаков (органов). В 80-е гг. эта мысль получила дополнительные подтверждени я. Опытами Г. Стента (США) и В. А. Струнникова (СССР), проведенными на разных жи вотных (нематодах, пиявках, дрозофиле, тутовом шелкопряде), было показано, что выраженная изменчивость структурных и физиологических признаков н аблюдается даже среди генетически идентичных (изогенных) особей, воспит ываемых в идеально однородных условиях среды. Эта изменчивость, очевидн о, обусловлена случайными отклонениями в протекании различных внутрик леточных и межклеточных онтогенетических процессов, т. е. тем, что можно о характеризовать, как «онтогенетический шум». В связи с этим В. А. Струнник ов развил представление о «реализационной изменчивости», которая учас твует в формировании фенотипа наряду с генотипической и модификационн ой (подробнее см. Изменчивость). Успехи молекулярной генетики создали предпосылки для возникновения че тырех новых направлений генетических исследований преимущественно пр икладного характера, основная цель которых изменять геном организма в ж елаемую сторону. Наиболее быстро из этих направлений развивались генет ическая инженерия и генетика соматических клеток. Генетическая инжене рия подразделяется на генную (искусственный перенос отдельных генов) и х ромосомную (искусственный перенос хромосом и их фрагментов). Методы генн ой инженерии, развитие которых началось в 1972 в США в лаборатории П. Берга, ш ироко используются для промышленного производства высококачественны х биопрепаратов, используемых в медицине (инсулин человека, интерферон, вакцины против гепатитов В, для диагностики СПИД и т. д.). С их помощью получ ены разнообразные трансгенные животные. Получены растения картофеля и подсолнечника, обогащенные запасным белком, кодируемым геном бобовых, р астения подсолнечника, обогащенные белком, кодируемым геном кукурузы. О чень перспективны работы, ведущиеся во многих лабораториях мира, по пере носу генов азотфиксации из почвенных бактерий в сельскохозяйственные растения. Делаются попытки излечения наследственных заболеваний путем введения в организм пациента «здорового» гена для замещения им мутантн ого, являющегося причиной болезни. Достижения в технологии рекомбинант ных ДНК, сделавшие возможным выделение многих генов др. организмов, а так же расширение знаний о регуляции их экспрессии позволяют надеяться на р еализацию этой, казавшейся прежде фантастической, идеи. Метод хромосомной инженерии позволяет пересадить в яйцекле тку млекопитающего с удаленным ядром диплоидное 1 1 Диплоидность — наличие в ядре растительной и ли животной клетки парных хромосом. ядро соматической клетки и ввести такую яйцеклетку в матку самки, гормонально подготовлен ную к имплантации. В этом случае родится потомок, генетически идентичный особи, от которой взята соматическая клетка. Таких потомков можно получ ить от этой особи неограниченное число, наука достигла уровня генетичес кого клонирования. Практическое значение имеют исследования, проводимые на сома тических клетках растений, животных и человеке. Селекцией клеток растен ий — продуцентов лекарственных алкалоидов (руты душистой, раувольфии), в сочетании с мутагенезом содержание этих алкалоидов в клеточной массе повышено в 10-20 раз. Селекцией клеток на питательных средах и последующей р егенерацией целых растений из клеточного каллуса 2 2 Каллус, Каллюс — новообразование у растений в мес тах повреждений, способствующее заживлению ран. выведены сорта ряда возделываемых растений, устойчивые к различным гербицидам 3 3 Гирбицид — химические ве щества, применяемые для уничтожения растительности. и зас олению почвы. Гибридизацией соматических клеток разных видов и родов ра стений, половая гибридизация которых невозможна или очень затруднена, и последующей регенерацией из клеточного каллуса созданы разные гибридн ые формы (капуста — турнепс, культурный картофель — дикие его виды и т. п.). Другое важное достижение генетики соматических клеток животных — соз дание гибридом, на основе которых получают моноклональные антитела, слу жащие для создания высокоспецифических вакцин, а также для выделения не обходимого фермента из смеси ферментов. Весьма перспективны для практики еще два молекулярно-генетический нап равления — сайт-специфичный мутагенез и создание антисмысловых РНК. Са йт-специфичный мутагенез (индукция мутаций определ. выделенного рестри ктазами гена или его комплементарной ДНК, и затем включение мутировавше го гена в геном для замены им его немутантного аллеля) впервые позволил и ндуцировать желательные, а не случайные генные мутации, и уже успешно пр именяется для получения направленных генных мутаций у бактерий и дрожж ей. Антисмысловые РНК, возможность получения которых впервые была показан а в 1981 работающим в США японским иммунологом Д. Томизавой, могут использов аться для целенаправленного регулирования уровня синтеза определенны х белков, а также для направленного ингибирования онкогенов и вирусных г еномов. Исследования, проведенные по этим новым генетическим направлен иям, были нацелены преимущественно на решение прикладных задач. Вместе с тем они внесли фундаментальный вклад в представления об организации ге нома, структуре и функциях генов, взаимоотношениях генов ядра и клеточны х органелл 1 1 Органеллы — час ти тела одноклеточных организмов, выполняющие различные жизненые функ ции. и другие. Вывод: Основы современной генетики залож ены Г. Менделем, открывшим законы дискретной наследственности (1865), и школо й Т. Х. Моргана, обосновавшей хромосомную теорию наследственности (1910-е гг.). В СССР в 20-30-х гг. выдающийся вклад в генетику внесли работы Н. И. Вавилова, Н. К . Кольцова, С. С. Четверикова, А. С. Серебровского и др. С сер. 30-х гг., и особенно п осле сессии ВАСХНИЛ 1948, в советской генетике возобладали антинаучные взг ляды Т. Д. Лысенко (безосновательно названные им «мичуринским учением»), ч то до 1965 остановило ее развитие и привело к уничтожению крупных генетичес ких школ. Быстрое развитие генетики в этот период за рубежом, особенно мо лекулярной генетики во 2-й пол. 20 в., позволило раскрыть структуру генетиче ского материала, понять механизм его работы. Идеи и методы генетики испо льзуются для решения проблем медицины, сельского хозяйства, микробиоло гической промышленности. Ее достижения привели к развитию генетическо й инженерии и биотехнологии. Список использованн ой литературы. 1. Современная большая эн циклопедия «Кирилла и Мефодия» 2002г. 2. Захаров В.Б Общая биология: Учебник для общеобразовательных уч еб. Заведений / Захаров В. Б, Мамонтов С.Г, Сонин Н. И. — 5-е изд., стереотип. — М.: Дрофа, 2002. (252-291с.). 3. Толковый словарь иностран ных слов Л.П. Крысина. 4. Толковый словарь русского языка С. И. Ожегова и Н. Ю. Шведовой.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- А в миллиметрах Он у меня значительно длиннее – подумал Вовочка Сидоров, но все равно заплакал.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, контрольная по биологии "Открытие наследственность и эволюция генетики", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru