Главная » Бесплатные рефераты » Бесплатные рефераты по концепции современного естествознания »

Ген и его свойства. Генетика и практика

Тема: Ген и его свойства. Генетика и практика

Раздел: Бесплатные рефераты по концепции современного естествознания

Вариант 21

Содержание

Введение 3

1. Понятие «ген», его основные признаки и сущность генетики как науки 4

2. Генетика как наука 6

3. Теоретическое и практическое значение современной генетики 10

Заключение 14

Список литературы 12

Введение

История учения о наследственности, названного в прошлом веке генетикой, представляет большой интерес. Это объясняется тем, что она имеет огромное значение среди естественных наук. Без знания закономерностей наследственности и изменчивости сейчас невозможно развитие эволюционного учения, биохимии, ботаники, зоологии, физиологии и ряда других биологических дисциплин. На основе генетики решаются важные проблемы благосостояния человечества, связанные со здоровьем человека, повышением продуктивности сельскохозяйственных культур и охраной природы.

Возраст генетики составляет всего лишь более ста лет, но за это короткое для науки время они интенсивно развивалась и обогатилась открытиями, пролившими свет на самые загадочные явления живой природы, волновавшие умы человечества на протяжении многих веков.

Эта тема актуальна и в наше время. Каждый человек уникален генетически, поэтому изучение различных вопросов генетики всегда перспективно и своевременно.

Цель моей работы является рассказать о таком понятии как ген, основном содержании генетики и, о ее практическом и теоретическом значении в современности.

Исходя из поставленной цели, были сформулированы следующие задачи:

Изучить
Рассмотреть генетику как науку.
Определить теоретическое и практическое значение современной генетики.

Понятие «ген», его основные признаки и сущность генетики как науки

Содержание теории эволюции сегодня невозможно представить без анализа роли в ней генов, управляющих функционированием каждой клетки, каждого живого организма.

Ген (от греч. genos — происхождение) представляет собой мельчайшую единицу наследственности, которая обеспечивает преемственность в потомстве того или иного элементарного признака организма. Признаком называется отдельное качество или свойство организма, которое позволяет отличить данный организм от других представителей этого вида. У высших организмов ген входит в состав особых нитевидных образований — хромосом, находящихся внутри ядра клетки. Совокупность всех генов организма составляет его геном. В геноме человека насчитывается около ста тысяч генов. По своим химическим характеристикам ген представляет собой участок молекулы ДНК (у некоторых вирусов — РНК), в определенной структуре которого закодирована та или иная наследственная информация. Каждый ген содержит некоторый рецепт, который обеспечивает соответствующий синтез определенного белка, и таким образом совокупность генов управляет всеми химическими реакциями организма и определяет все его признаки. Важнейшим свойством гена является сочетание высокой устойчивости, неизменяемости в ряду поколений со способностью к наследуемым изменениям – мутациям, которые являются источником изменчивости организмов и основой для действия естественного отбора [4, c.202].

Важнейшим свойством гена является специфичность его действия. Она заключается в том, что каждый ген обусловливает развитие строго определенного признака.

Необходимо учитывать, что многие гены способны принимать участие в определении не одного, а нескольких признаков. Такая особенность называется множественным действием гена, или плейотропией. Плейотропия не исключает специфичности действия, так как ген участвует в развитии комплекса совершенно определенных признаков. Например, у дрозофилы ген бескрылости влияет одновременно на состояние крыльев, плодовитость и форму щетинок на теле. У мышей желтая окраска тела сочетается со сниженной жизнеспособностью.

Следующее свойство генов заключается в дозированности их действия. Благодаря этому свойству наблюдается разная степень выраженности признака у гомо- и гетерозигот. Другими словами, степень выраженности определяется количеством доминантных вариантов в паре аллельных генов [6, c.114].

Являясь функциональной единицей наследственности, ген обладает свойством стабильности. Оно заключается в том, что, как правило, гены передаются в ряду поколений клеток или организмов без изменения их структуры. Способность генов к точному самокопированию и удвоению лежит в основе наследования потомками признаков родителей, т. е. наследственности.

Наряду с наследственностью живым организмам в определенной степени свойственна способность изменяться — изменчивость. В соответствии с этим стабильность генов не является абсолютной, так как они тоже могут изменяться — мутировать. Способность изменения в структуре гена носят случайный характер и приводят к появлению целого спектра аллелей. В результате большинство генов представлено у организмов данного вида несколькими аллелями. Явление существования гена у представителей данного вида во многих конкретных состояниях называется множественным аллелизмом [1, c.236].

Гены являются объектом изучения одной из наиболее перспективных отраслей биологической науки — генетики. Ее определяют как науку о наследственности и изменчивости организмов и практических методах управления ими. Она является основой для разработки методов селекции, т.е. создания новых пород животных, видов растений, микроорганизмов с нужными человеку признаками [4, c.203].

Генетика как наука

Генетика – наука о наследственности и изменчивости животных, растений, микроорганизмов и других органических форм. Термин «генетика» предложил в 1906 г. У. Бэтсон. Современная генетика занимает одно из ведущих мест в комплекте биологических наук. Она взаимодействует с другими науками, черпая из них определенные конкретные данные, характеризующие живые объекты, и используя некоторые методы для исследования.

Научный этап развития генетики начинается с работы Г.Менделя «Опыты над растительными гибридами», опубликованной в 1865 г. Суть этой работы заключается не в установлении правил расщепления признаков в потомстве от скрещивания гибридов у гороха, часть которых была выявлена предшественниками Менделя, а в том, что в результате количественного анализа расщепления по отдельным четким качественным признакам у потомства ученый предположил существование элементарных единиц наследственности, не смешивающихся с другими такими же единицами и свободно комбинирующимися при образовании половых клеток [3, c.109].

Предметом изучения генетики (от греч. genesis – происхождение) является наследственность и изменчивость – два противоположных и вместе с тем неразрывно связанных между собой процесса, свойственных всему живому на Земле.

Наследственность – одно из главных свойств жизни, она определяет воспроизведение форм в каждом поколении. Наследственность – это воспроизведение жизни [5, c.240].

Изменчивость – это возникновение различий среди организмов.

Генетика как наука решает следующие задачи:

изучает способы хранения генетической информации у разных организмов (вирусов, бактерий, растений, животных и человека) и её материальные носители;
анализирует способы передачи наследственной информации от одного поколения клеток и организмов к другому;
выявляет механизмы и закономерности реализации генетической информации в процессе индивидуального развития и влияние на них условий среды обитания;
изучает закономерности и механизмы изменчивости и её роль в эволюционном процессе; изыскивает способы исправления повреждённой генетической информации [5, c.201].

Генетика использует в настоящее время различные методы изучения наследственности и изменчивости. Основным методом был и остается гибридологический. Он состоит в скрещивании в ряде поколений организмов, различающихся определенными признаками, и изучении потомства. Часто он включает в себя элементы математической статистики.

Генеалогический, являющийся одним из вариантов гибридологического метода, при этом методе наследования признака изучают путем анализа передачи его потомству в целых семьях или группах, для чего составляются родословные на несколько поколений предков отдельных особей или целых семей [2, c.186].

Цитогенетический метод служит для изучения строения хромосом, их репликации и функционирования, хромосомных перестроек и изменчивости числа хромосом. С его помощью выявляются болезни и аномалии, связанные с нарушением в строении хромосом и изменением их числа.

Биохимический и биофизический методы позволяют изучить химический состав и строение различных частей клетки, химического строения генетического материала и возникающих в нем изменений.

Иммуногенетический метод включает серологические методы, иммуноэлектрофорез и др., которые используют для изучения групп крови, белков, ферментов сыворотки крови тканей. С его помощью устанавливают иммунологическую несовместимость, выявляют иммунодефецитные состояния, мозаицизм близнецов и др [5, c.109].

Теоретическое и практическое значение современной генетики

Наследственность является неотъемлемым свойством каждого живого существа, направляющим его развитие и жизнедеятельность от зиготы до смерти. Опыт одомашнивания и разведения около 30 видов животных дал большой материал для наблюдений по поводу наследственности. Поэтому знание ее закономерностей важно для всех специалистов, имеющих дело с живыми организмами, – для агрономов, зоотехников, микробиологов, биотехнологов, медицинских и ветеринарных врачей, фитопатологов и т. д.

Генетика представляет собой теоретическую основу селекции растений, животных и микроорганизмов. За последние годы созданы гибриды ячменя и пшеницы, ячменя и ржи, выведены сорта пшеницы, способные давать более 100 ц зерна с 1 га, высокомасличные сорта подсолнечника с содержанием жира в семенах до 55%, сорт подсолнечника, масло которого по составу сходно с оливковым. Выведены фитофтороустойчивые и ракоустойчивые сорта картофеля, триплоидная свекла и много других сортов растений. Низкорослые формы пшеницы, ячменя и других растений устойчивы к полеганию и удобны для машинной уборки, что значительно снижает потери урожая [6, c.114].

Методы генетической инженерии широко применяются в биотехнологии (область научно-технического прогресса, использующая биологические процессы для промышленных целей) Примером огромного практического значения для медицины, ветеринарии и животноводства, связанного с использованием генетических знаний, является также внедрение в практику антибиотиков. Эти вещества, извлекаемые в основном из грибков и бактерий, стали дешевы лишь после того, как генетики, вызывая рентгеновскими и ультрафиолетовыми лучами мутации продуцентов антибиотиков, вывели штаммы, образующие в несколько сотен раз больше антибиотических веществ по сравнению с исходными, дикими штаммами. Антибиотики позволили врачам практически справиться с такими массовыми заболеваниями, как пневмония, дизентерия [2, c.88].

Методом генетической инженерии во ВНИИ генетики и селекции промышленных микроорганизмов создан промышленный штамм кишечной палочки, продуцирующий аминокислоту L-треонин, па также штамм –продуцент витамина В₂– рибофлавина. В институте биоорганической химии создан штамм кишечной палочки, синтезирующий интерферон человека. Созданы штаммы бактерий, продуцирующие аминокислоту лизин, гормон роста человека соматотропин, бактерии, превращающие целлюлозу в сахар. Ведутся работы по введению в пекарские дрожжи генов, кодирующих такие белки, как овальбумин (белок куриного яйца) и миозин (белок мышц). Получены штаммы бактеий, синтезирующих инсулин человека.

Развитие современной медицины также характеризуется неуклонно возрастающим применением генетических методов. По данным мировой статистики, около 5% всех новорожденных появляются на свет с тем или иным генетически обусловленным дефектом. Известные в настоящее время около 4000 форм генетически обусловленных болезней касаются всех органов, систем и функций организма, причиной которых являются генные мутации и хромосомные аберрации. Развивающаяся техника генной инженерии в ближайшем будущем обещает возникновение новой области медицины – генотерапии, благодаря которой можно будет исправить или заменить аномальные части генетического материала [5, c.258].

Заключение

Генетика представляет собой одну из основных, наиболее увлекательных и вместе с тем сложных дисциплин современного естествознания. Место генетики среди биологических наук и особый интерес к ней определяются тем, что она изучает основные свойства организмов, а именно наследственность и изменчивость.

Генетика служит теоретической научной базой селекции и семеноводства культурных растений, лесной селекции, домашних животных, микроорганизмов. В наши дни генетика, разбившись на множество комплексных направлений, будучи ключевой наукой биологии и при этом находясь в тесной связи с жизнью и практикой, развивается исключительно глубоко и быстро.

Знания в области генетики востребованы и важны в ботанике, микробиологии, учении об эволюции, физиологии, антропологии, экологии, этологии, а также других разнообразных областях биологии. Данные полученные во время проведения генетических исследований используются в биохимии, биотехнологии, медицине, охране природы, сельском хозяйстве.

Генетика очень важна для решения многих медицинских вопросов, связанных прежде всего с различными наследственными болезнями нервной системы, эндокринной системы, крови, а также существованием целого ряда тяжелых дефектов в строении человека. С помощью новейших цитологических методов, цитогенетических в частности, производят широкие исследования генетических причин различного рода заболеваний, благодаря чему существует новый раздел медицины – медицинская цитогенетика.

Список источников и литературы

Горелов А.А. Концепции современного естествознания. – М.: Владос, 2000. – 300с.
Дубнищева Т. Я. Концепции современного естествознания: Учебник. – 2-е изд. – М.: Маркетинг, 2009. – 830с.
Канке В.А. Концепции современного естествознания. Учебник для вузов. – М.: Логос, 2001. – 368с.
Лавриненко В.Н., Ратникова В.П. Концепции современного естествознания – 2006. – 317 с.
Петухов В.Л., Короткевич О.С., Стамбеков С.Ж., Жигачев А.И., Бакай А.А. Генетика. Учебник. – 2-е изд., испр. И доп. –Новосибирск: СемГПИ, 2007. – 628с.
Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Курс лекций. – М.: Проект, 2002. – 285с.

Внимание!

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы

Бесплатная оценка

Размер: 15.83K

Скачано: 254

Скачать бесплатно

06.04.14 в 17:47 Автор:

Понравилось? Нажмите на кнопочку ниже. Вам не сложно, а нам приятно).

Чтобы скачать бесплатно Контрольные работы на максимальной скорости, зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Важно! Все представленные Контрольные работы для бесплатного скачивания предназначены для составления плана или основы собственных научных трудов.

Друзья! У вас есть уникальная возможность помочь таким же студентам как и вы! Если наш сайт помог вам найти нужную работу, то вы, безусловно, понимаете как добавленная вами работа может облегчить труд другим.

Добавить работу

Если Контрольная работа, по Вашему мнению, плохого качества, или эту работу Вы уже встречали, сообщите об этом нам.

Добавление отзыва к работе

Добавить отзыв могут только зарегистрированные пользователи.

Ген и его свойства. Генетика и практика

Добавление отзыва к работе

Похожие работы