Основы генетики и селекции. Генетика как наука. Основные понятия генетики.

Сделай свою wap-шпаргалку =) попробуй конструктор сайтов http://www.panweb.com/


Генетика ? относительно молодая наука. Датой ее рождения считается 1900 г., когда были заново открыты установленные Г. Менделем в 1865 г. закономерности наследования признаков. С этого момента начинаются широкие исследования, в ходе которых были сформулированы представления о мутациях, популяциях и чистых линиях организмов, хромосомная теория наследственности, открыт закон гомологических рядов наследственной изменчивости и др.
Новый этап развития генетики связан с усовершенствованием техники научных исследований. Сложные современные приборы позволили установить строение нуклеиновых кислот, вскрыть их значение в явлениях наследственности и расшифровать генетический код, выявить этапы биосинтеза белка. Без учета достижений генетики в настоящее время немыслима полноценная деятельность человека во многих сферах науки и производства: в биологии, медицине, сельском хозяйстве.
Знание генетики помогает понять возникновение и развитие жизни на Земле, открывает материальную основу эволюционных преобразований.
Обнаружение связи между генами и ферментами привело к созданию молекулярной генетики. Интенсивно развивается иммуногенетика, изучающая генетические основы иммунных реакций организма. Выявлена генетическая основа многих заболевании человека или предрасположенности к ним.
Такие сведения помогают специалистам в области медицинской генетики устанавливать точную причину заболевания и разрабатывать меры профилактики и лечения людей.
На генетике основана вся селекционная работа в сельском хозяйстве.
Генетика изучает два фундаментальных свойства живых организмов ? наследственность и изменчивость. Обычно наследственность определяется как свойство родителей передавать свои признаки и особенности развития следующему поколению. Благодаря этому каждый вид животных или растений сохраняет на протяжении поколений характерные для него черты. Обеспечение преемственности 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 присущего только этому типу организмов обмена веществ.
Клетки, через которые осуществляется преемственность поколений,? специализированные половые при половом размножении и неспециализированные клетки тела (соматические) при бесполом ? несут в себе не сами признаки и свойства будущих организмов, а только задатки их развития. Эти задатки получили название генов. Геном является участок молекулы ДНК (или участок хромосомы), определяющий возможность развития отдельного элементарного признака или синтез одной белковой молекулы.
Из этого положения следует, что признак, обусловленный каким-либо определенным геном, может и не развиваться. Действительно, возможность проявления генов в виде признаков в значительной степени зависит от условий внешней среды. Следовательно, предмет генетики составляет и изучение условий проявления генов. У всех организмов одного и того же вида каждый ген располагается в одном и том же месте, или локусе, строго определенной хромосомы. В гаплоидном наборе хромосом имеется только один ген, ответственный за развитие данного признака. В диплоидном наборе хромосом (в соматических клетках) содержатся две гомологичные хромосомы и соответственно два гена, определяющие развитие одного какого-то признака. Гены, расположенные в одних и тех же локусах гомологичных хромосом и ответственные за развитие одного признака, называются аллельными. Для генов приняты буквенные обозначения. Если два аллельных гена полностью тождественны по структуре, т. е. имеют одинаковую последовательность нуклеотидов, их можно обозначить так: АА. Но в результате мутации может произойти замена одного нуклеотида в ДНК на другой. Признак, обусловленный этим геном, тоже несколько изменится. Генотип, включающий исходный и мутантный ген, будет обозначаться так: АА1.
Мутация, вызывающая изменение структуры гена, т. е. появление варианта исходного гена, приводит и к появлению варианта признака. Ген может мутировать неоднократно. В результате возникает несколько аллельных генов. Совокупность таких аллельных генов, определяющих многообразие вариантов признака, называется серией аллельных генов. Возникновение такой серии вследствие неоднократного мутирования одного гена называется множественным аллелизмом или множественным аллеломорфизмом.
Совокупность всех генов одного организма называется генотипом. Однако генотип ? не механическая сумма генов. Возможность проявления гена и форма его проявления зависят от условий среды. В понятие среды входят не только условия, в которых живет данный организм, не только условия, окружающие клетку, но и другие гены. Гены взаимодействуют друг с другом и, оказавшись в одном генотипе, могут сильно влиять на проявление действия соседних генов. Таким образом, для каждого отдельно взятого гена существует генотипическая среда. В связи с этим известный советский генетик М. Е. Лобашев определил генотип как систему взаимодействующих генов.
В пределах одного вида организмы не похожи друг на друга. Эта изменчивость хорошо видна, например, в пределах вида Человек разумный, каждый представитель которого имеет свои индивидуальные особенности. Подобная индивидуальная изменчивость существует у организмов любого вида животных и растений. Таким образом, изменчивость ? это свойство организмов, как бы противоположное наследственности. Изменчивость заключается в изменении наследственных задатков ? генов и в изменении их проявления в процессе развития организмов. Существуют разные типы изменчивости. Изучением причин, форм изменчивости и ее значения для эволюции также занимается генетика. При этом исследователи имеют дело не непосредственно с генами, а с результатами их проявления? признаками или свойствами. Поэтому закономерности наследственности и изменчивости изучают, наблюдая в ряду поколений за признаками организмов. Совокупность всех признаков организма называется фенотипом.
Живые организмы в процессе эволюции выработали способность отвечать морфофизиологическими изменениями на постоянно меняющиеся факторы среды, так как гены управляют не только передачей признаков, но и пределами их вариации, что позволяет организму лучше приспосабливаться к факторам окружающей среды.
Следовательно, изменчивость ? это свойство живого изменяться, выражающееся в способности приобретать новые признаки или утрачивать прежние.