Основные положения генетики и её практическое значение

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ГЕНЕТИКИ И ЕЁ ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ:

ВВЕДЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ГЕНЕТИКИ
НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ
ИЗМЕНЧИВОСТЬ
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ГЕНЕТИКИ
ЗНАЧЕНИЕ ГЕНЕТИКИ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ И ЗДРАВООХРАНЕНИЯ
ЗНАЧЕНИЕ ГЕНЕТИКИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Основные положения генетики и её практическое значение

Примеры
Ненаследст­венная, моди-фикационная (фенотипичес-кая)
Изменение условий среды, в результате чего организм изме­няется в пределах нормы реакции, за­данной генотипом
Адаптация — при­способление к дан­ным условиям сре­ды, выживание, сохранение потомст­ва
Белокочанная капус­та в условиях жарко­го климата не образу­ет кочана. Породы лошадей и коров, за­везенных в горы, ста­новятся низкорослы­ми
Наследственная (генотипическая)
Мутационная
Влияние внешних и внутренних мутаген­ных факторов, в ре­зультате чего проис­ходит изменение в генах и хромосомах
Материал для естест­венного и искусст­венного отбора, так как мутации могут быть полезные, вред­ные и безразличные, доминантные и ре­цессивные
Появление полипло­идных форм в попу­ляции растений или у некоторых живот­ных (насекомых,рыб) приводит к их репродуктивной изо­ляции и образованию новых видов, ро­дов — микроэволю­ции
Комбинативная
Возникает стихийно в рамках популяции при скрещивании, когда у потомков по­являются новые ком­бинации генов
Распространение в популяции новых на­следственных изме­нений, которые слу­жат материалом для отбора
Появление розовых цветков при скрещи­вании белоцветковой и красноцветковой примул. При скре­щивании белого и се­рого кроликов может появиться черное по­томство
Соотноситель­ная (корреля­тивная)
Возникает в резуль­тате свойства генов влиять на формиро­вание не одного, а двух и более призна­ков
Постоянство взаимо­связанных призна­ков, целостность ор­ганизма как системы
Длинноногие живот­ные имеют длинную шею. У столовых сор­тов свеклы согласо­ванно изменяется ок­раска корнеплода, черешков и жилок листа
Мутагенные факторы. Факторы среды, вызывающие мутации, называются мутагенами. Различают мутагены:
— физические
— химические
— биологические.
Самым эффективным физическим мутагеном являются ионизирующие излучения. Ионизирующее излучение может оказать как прямое воздействие на ДНК, так и кос­венное, через ионизированные молекулы и атомы других веществ. Доза радиации измеряется в рентгенах или радах — близких по абсолютному значению величинах. Частота возникающих мутаций в сильной степени зависит от дозы радиации и прямо пропорциональна ей.
Вторую группу факторов представляют химические му­тагены. Известно несколько типов химических мутаге­нов, отличающихся по строению и механизму воздейст­вия. Химические мутагены вызывают, главным образом, точковые, или генные, мутации, в отличие от физических мутагенов, которые сильно повышают вероятность хромо­сомных мутаций.
В последние годы немало стало известно о существова­нии биологических мутагенов: молекул ДНК и вирусов. Установлено, что целый ряд хорошо изученных мутаций у животных, растений и человека — результат действия ви­русов.
Общие свойства мутагенов:
— универсальность, т.е. способность вызывать мутации во всех живых организмах;
— отсутствие нижнего порога мутационного действия, т.е. способность вызывать мутации при действии в любых малых дозах;
— ненаправленность возникающих мутаций.
практическое Значение генетики
Значение генетики для медицины и здравоохранения
Наследственными болезнями следует называть только те, развитие которых контролируется развитием одного или нескольких взаимодействующих генов и передача по­томству подчиняется законам наследственности. Различа­ют несколько групп наследственных заболеваний: хромосомные болезни, заболевания обмена веществ, наследствен­ные нарушения иммунитета, эндокринной и др. систем.
Хромосомные болезни характеризуются изменением структуры и числа хромосом. Их частота среди новорож­денных составляет около 1%. Хромосомные болезни могут вызываться отклонениями в числе половых хромосом. На­пример, при недостаче одной Х-хромосомы у женщины раз­вивается синдром Шерешевского-Тернера, проявляющий­ся в малом росте, медленном половом развитии, признаках полового инфантилизма. К таким заболеваниям относятся и случаи с избыточной Х-хромосомой у женщин, характе­ризующиеся иногда недоразвитием гонад и умственной от­сталостью.
Наличие избыточной 21-й хромосомы приводит к син­дрому Дауна, выражающемуся в формировании черепа не­правильной формы и маленьких ушных раковинах, дис­пропорции туловища и конечностей, слабоумии.
Вероятность нарушения нормального хода мейоза при формировании гамет, приводящего к хромосомным болез­ням, повышается с возрастом родителей (с 35 лет вероят­ность в 2 раза выше), а также при курении, употреблении спиртных напитков и вредных химических веществ.
Наследственные болезни обмена веществ включают об­ширную группу заболеваний, затрагивающих нарушения практически всех типов обмена. Известно более 30 наслед­ственных болезней обмена аминокислот, болезни обмена липидов, углеводов и т.д.
При заболевании фенилкетонурия вследствие отсутст­вия фермента, контролирующего превращение фенилала-нина в тирозин, в организме накапливается избыточное количество фенилаланина, что приводит к возникновению серьезных дефектов в ряде очень важных органов и тканей. С фенилкетонурией связаны нарушения в развитии цент­ральной нервной системы.
При раннем выявлении фенилкетонурии специальная диета с ограниченным количества фенилаланина и увели­ченным количеством тирозина предотвращает возникнове­ние нарушений в организме. Следует знать, что курение и особенно употребление алкоголя матерью или отцом будущего ребенка резко повы­шает вероятность рождения младенца, пораженного тяже­лыми наследственными нарушениями обмена веществ.
Значение генетики для селекции
Задача селекции состоит в создании новых и улучшении уже существующих сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов. Селекция является одной из важнейших областей прак­тического приложения генетики. Хотя генетика и селекция являются вполне самостоятельными дисциплинами, они неразрывно связаны между собой. Управление процессами наследова­ния, изменчивости и индивидуального развития растений и животных требует знания законов наследственности, дейст­вия гена в системе генотипа, генетического потенциала дан­ного вида и т.д. Использо­вания законов наследственности, которые позволяют на на­учной основе находить пути повышения продуктивности растений, синтезировать новые сорта.
Основные направления селекции. В соответствии с тре­бованиями, предъявляемыми к сортам различных культур, породам животных и применительно к климатическим, по­чвенным зонам, селекция имеет следующие ориентации:
1. на продуктивность сортов растений и пород животных;
2. на качество продукции (технические, технологические свойства, химический состав зерна — содержание белка, клейковины, жиров, отдельных незаменимых амино­кислот);
3. на физиологические свойства (скороспелость, засухоу­стойчивость, иммунитет к заболеваниям и т.д.).