| Головна |
| ЗМІСТ |
|---|
Генетика займає провідне становище в сучасній біології і, в свою чергу, спирається на досягнення і методи багатьох її галузей.
Основними завданнями генетики, розглянутими в навчальному посібнику, є вивчення спадковості і мінливості, механізму зміни гена, репродукції генів і хромосом, дії генів і контролю ними процесів утворення різних ознак і властивостей організму; розробка методів конструювання спадкової програми живих організмів, боротьби зі спадковими хворобами, підвищення продуктивності тварин і врожайності рослин. У нашій країні наукові дослідження в області генетики ведуть понад двісті науково-дослідних інститутів і навчальних закладів.
Генетика є теоретичною основою для вдосконалення порід сільськогосподарських тварин, визначення потенційної продуктивності, контрольованої генотипом, розробки методів генетичної оцінки популяцій і окремих особин за якістю потомства. Важливе значення генетика має для рослинництва. Знання законів спадковості й мінливості ознак дозволяє інтенсифікувати селекційний процес по створенню сортів рослин, стійких до несприятливих умов зростання, шкідників і хвороб. У селекції рослин успішно використовують гібридизацію, мутагенез, поліплоїдію. На ступінь і характер прояву ознаки може впливати помилкова спадковість, обумовлена генами, локалізованими в ДНК збудників хвороб (бактерій, вірусів), симбіонтів, або включенням в клітини тих чи інших речовин.
У генетиці виділяють перехідний тип спадковості, який важко кваліфікувати однозначно, т. К. Ознака несе в собі риси справжньої і несправжньої спадковості. Прикладом перехідною спадковості може служити здатність штаму інфузорій Рагатеаа аігеНа виробляти токсичну речовину парамеции, яке вбиває інфузорій іншого штаму, але абсолютно не шкідлива для інфузорій, його виробляють. У цитоплазмі таких інфузорій виявлені ДНК-містять ае-частинки. До сих пір не з'ясовано, чи є ае-частинки органоидами цитоплазми і тим самим для них характерна справжня цитоплазматична спадковість, або ж вони грають роль своєрідного інфекційного початку, характерного для помилкової спадковості.
Серед гібридів для створення нової породи або нового сорту відбирають нащадків, у яких найбільш вдало поєднуються ознаки батьківських форм. Наприклад, при схрещуванні високоудійних корів чернопестрой породи з биками айрширской породи, яку відрізняє висока жирність молока, отримують помісі, що поєднують в собі найкращі показники того і іншого ознаки. Спадкові зміни окремих ознак, властивостей або їх комплексу, що виникають в результаті впливу мутагенних чинників на спадковий апарат клітини, називають мутаціями. Мутації можуть виникати випадково (спонтанні) або в результаті впливу на тварину або рослину різних мутагенів (індуковані).
Індуковану мутационную мінливість широко використовують в селекції рослин (для створення нових сортів), а також в хутровому звероводстве. У норок налічують 27 мутацій забарвлення хутра, багато з яких мають певну цінність для хутрової промисловості.
Залежно від мінливості або ступеня розвитку іншої ознаки коррелятивная (співвідносна) мінливість може бути позитивною або негативною. Наприклад, зі збільшенням живої маси корів-первісток зростає удій, зі збільшенням удою знижується жирномолочность. Корелятивна мінливість робить істотний вплив на онтогенетичну, комбинативную і мутационную мінливість. Створення оптимальних умов для реалізації спадкової інформації даного генотипу особини - основа підвищення продуктивності тварин. Модификационная мінливість не успадковується, але можливі тривалі модифікації, т. Е. Мінливість кількісних ознак, яка залишається в ряді поколінь при збереженні умов, що визначили їх появу. Великий вплив на прояв тривалих модифікацій надають стан здоров'я та репродуктивні здібності материнської особини, що слід враховувати при розведенні тварин.
Законами спадковості підпорядковується весь тваринний світ, включаючи людину. Гени схильні до мутацій, які супроводжуються зміною кількісних і якісних ознак рослин, тварин і людини. У разі людини мутації проявляються у вигляді спадкових хвороб. Для популяції організмів будь-якого виду характерно генетичне рівновагу, яке визначається незмінністю змісту нормальних і мутантних генних алелей. Мутантні організми є матеріалом для дії природного відбору.
Генетичним матеріалом всіх організмів є ДНК, зосереджена в основному в ядрі клітини (в хромосомах). У еукаріот ДНК міститься також в мітохондріях і хлоропластах клітин. Екстрахромо- Зімніть ДНК представлена плазмидами у бактерій. У ДНК у вигляді генетичного коду зашифрована генетична інформація про структуру білків. Генетичний код є тріплегним, що не перекриваються, виродженим, універсальним. Передача і реалізація генетичної інформації про синтез білків здійснюється в два етапи - транскрипція і трансляція.
Ланцюги ДНК лише щодо стійки, в результаті чого в ДНК можуть виникнути пошкодження в основному у вигляді тимінових димарів. Однак ці пошкодження доступні для репарації відновлення), яка підтримує стабільність ДНК.
Надзвичайна різноманітність живих форм (біорізноманіття) є результатом тривалого процесу еволюції, причому здатність організмів до життя в різних умовах - результат еволюції не тільки їх самих, але і еволюції систем їх органів.
Будь-яке порушення історично сформованого рівноваги в природі супроводжується руйнуванням екологічних систем. Отже, в основі порушень в природі лежать порушення екологічної рівноваги. У сучасну епоху найбільш несприятливі впливу на природу пов'язані з антропогенним фактором. У гонитві за забезпеченням власного благополуччя людина руйнує екологічні системи, забруднює природу, насичує її різними забруднювачами, в основному радіацією і хімічними речовинами, які мають властивості мутагенних чинників, викликаючи серйозні поразки генетичного матеріалу людини, що супроводжуються спадковими хворобами. Усвідомлюючи це, людина і далі буде користуватися природою, черпаючи в ній природні ресурси. У зв'язку з цим виникла проблема збереження навколишнього середовища (природи), а також необхідність розробки наукових основ раціонального природокористування, регулювання відносин між людиною і природою.
Найважливіше досягнення в біологічних науках відноситься до генетичної інженерії. По-перше, вона дозволила підтвердити цінність існуючих уявлень про наукову картину світу. Будучи епохальним методичним досягненням, генетична інженерія не привела до зламу існуючих уявлень про життя, але показала, що ці уявлення є справедливими. По-друге, генетична інженерія підняла на абсолютно новий рівень біотехнологію, ставши її цілковитою методичною базою і перетворивши її на повноправну основу механічної і хімічної технологій, створених раніше. Завдяки генетиці відкрилися небачені раніше перспективи в сільському господарстві, промисловості та медицині. Широкі можливості для створення нових форм рослин відкривають генетична інженерія, гібридизація соматичних клітин, культура клітин і тканин. Разом з тим в останні роки для підвищення врожайності застосовують різні макро- і мікродобрива, отрутохімікати, гербіциди. Багато з них накопичуються в рослинах і, потрапляючи в організм тварини або людини, впливають на генотип батьківських форм і нащадків, викликаючи у них шкідливі мутаційні зміни.
Однак генетична інженерія породила і низку власних екологічних проблем. Визнаючи необхідність регулювання у взаємовідносинах людини з природою і в генетичної інженерії, необхідно пам'ятати, що регулювання має стати основною парадигмою розвитку в XXI ст.