|
Реферат: Селекция (Биология)
ПЛАН
1) Что такое селекция.
2) Основные методы применимые в селекции.
а) Отбор.
б) Гибридизация
в) Полиплоидия
г) Мутагенез.
3) Применение селекции.
а) В сельском хозяйстве.
б) В животноводстве.
4) Биотехнология.
1.ЧТО ТАКОЕ СЕЛЕКЦИЯ.
Слово "селекция" произошло от лат. "selectio",4ro в переводе
обозначает "выбор, отбор". Селекция это наука, которая разрабатывает новые
пути и методы получения сортов растений и их гибридов ,пород животных. Это
также и отрасль сельского хозяйства, занимающаяся выведением новых сортов и
пород с нужными для человека свойствами: высокой продуктивностью,
определенными качествами продукции, невосприимчивых к болезням, хорошо
приспособленных к тем или иным условиям роста.
2. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ПРИМЕНИМЫЕ В СЕЛЕКЦИИ.
2. а. ОТБОР.
Основа любого сорта растений или породы животных – родоначальник. Его
ценность в накоплении в генотипе.
многих генов, обусловливающих высокую продуктивность или другие нужные
качества. Потомство от выдающегося родоначальника, сходное с ним по
фенотипу и генотипу составляет линии животных или растений. Они
поддерживаются целенаправленным отбором. Особенно отбор применяется в
животноводстве, где отбор производителей играет первостепенную роль в
племенном деле. В народе говорят: "Производитель - половина стада".
6. ГИБРИДИЗАЦИЯ.
Гибридизацией называют скрещивание организмов с различной
наследственностью. В результате получают новый организм, сочетающий
наследственные задатки родителей. Для первого поколения гибридов часто
характерен гетерозис. При гетерозисе при скрещивании организмов с разной
наследственностью происходит биохимическое обогащение гибрида у него
усиливается обмен веществ. В последующих поколениях эффект гетерозиса
постепенно затухает. У вегетативно размножаемых растений (картофель,
плодовые и ягодные культуры) возможно закрепление гетерозиса в потомстве.
Гибридизацию применяют для получения ценных форм растений и животных.
Скрещивание особей, принадлежащих к разным видам, называют отдаленной
гибридизацией, а скрещивание подвидов, сортов растений или пород животных
-внутривидовой. В зоотехнии(наука о разведении, кормлении, содержании и
правильном использовании сельскохозяйственных животных, теоретическая
основа животноводства) различают собственно гибридизацию и межпородное
скрещивание животных, потомство от которых называется помесным, помесями.
Помеси легко скрещиваются между собой и дают потомство.
Процесс гибридизации, преимущественно естественной наблюдали очень
давно. Гибриды от скрещивания лошади с ослом (мул, лошак) существовали уже
за 2000 лет до н.э. Искусственные гибриды (при скрещивании гвоздик) впервые
получил английский садовод Т. Фэрчайлд в 1717 году. Большое число опытов по
гибридизации провел Чарльз Дарвин.
Гибридизацию, особенно форм и сортов в пределах одного вида широко
используют в селекции растений, с помощью метода гибридизации создано
большинство современных сортов сельскохозяйственных культур.
2.в.ПОЛИПЛОИДИЯ.
В 1892 году русский ботаник И.И. Герасимов исследовал влияние температуры
на клетки зеленой водоросли спирогиры и обнаружил удивительное явление -
изменение числа ядер в клетке. После воздействия низкой температурой или
снотворным (хлороформом и хлоралгидратом) он наблюдал появление клеток без
ядер, а также с двумя ядрами. Первые вскоре погибали, а клетки с двумя
ядрами успешно делились. При подсчете хромосом оказалось, что их вдвое
больше, чем в обычных клетках. Так было открыто наследственное изменение,
связанное с мутацией генотипа, т.е. всего набора хромосом в клетке. Оно
получило название полиплоидии, а организмы с увеличенным числом хромосом -
полииплоидов.
В природе хорошо отлажены механизмы, обеспечивающие сохранение постоянства
генетического материала. Каждая материнская клетка при делении на две
дочерний строго распределяет наследственное вещество поровну. При половом
размножении новый организм образуется в результате слияния мужской и
женской гаметы. Чтоб сохранилось постоянство хромосом у родителей и
потомства, каждая гамета должна содержать половину числа хромосом обычной
клетки. И в самом деле, происходит уменьшение в два раза числа хромосом,
или, ка назвали ученые редукционное деление клетки, при котором в каждую
гамету попадает только одна из двух гомологичных хромосом. Итак, гамета
содержит гаплоидный набор хромосом - т.е. по одной от каждой гомологичной
пары. Все соматические клетки дипловдны. У них два набора хромосом, из
которых один поступил от материнского организма, а другой от отцовского.
Полиплоидия успешно используется в селекции.
2.г. МУТАГЕНЕЗ.
В 20-х годах стало развиваться мутационная генетика - учение о
возникновении мутаций, т.е. таких изменений признаков организмов, которые
передаются по наследству. Мутации возникают в половых клетках.
Советский ученый Н.И. Вавилов установил, что у родственных растений
возникают сходные мутационные изменения, например у пшеницы в окраске
колоса, остистости. Эта закономерность объясняется сходным составом генов в
хромосомах родственных видов. Открытие Н.И. Вавилова получило название
закона гомологических рядов. На основании его можно предвидеть появление
тех или иных изменений у культурных растений.
Изменчивость организмов - одно из важнейших проявлений жизни. В природе не
существует двух совершенно сходных особей .Различия обусловлены
наследственными и внешними факторами. Поэтому изменчивость организмов
выражается в двух формах: наследственной и модификационной.
Внешний вид окружающих нас организмов - это результат сложного
взаимодействия их наследственной основы и факторов окружающей среды. Каждое
растение в разных условиях выглядит по-разному. Например, во влажный год у
растений крупные, мясистые листья, а в засушливый - мелкие, тонкие. Если бы
листья в сухих условиях оставались такими же крупными, избыточное испарение
влаги привело бы к их гибели. Свойство организмов реагировать на изменение
окружающей среды названо нормой реакции.
Модификационная изменчивость играет огромную роль в сохранении и
распространении вида. Эволюция происходит за счет наследственных изменений,
мутаций и рекомбинаций наследственных факторов.
У одного и того же организма стабильность генов различна: один ген может
мутировать в несколько раз чаще другого. Различия в мутабельности отмечены
не только между разными генами,но и разными формами вида. Склонность к
мутированию не одинакова и у разных видов .На частоту мутирования оказывают
влияние физиологические и биохимические изменения, происходящие в клетке
под влиянием внешних условий. Под действием некоторых внешних факторов
количество мутаций увеличивается в сотни раз.
Мутации появляются в клетках любых тканей многоклетоточного организма. Если
они возникли в половых клетках, их называют генеративными, в клетках других
тканей теласоматическими. Ценность мутации различна, она обусловлена типом
размножения организма. Генеративные мутации проявляются у зародышей
следующего поколения, а соматические - только у той особи, у которой они
возникли, и по наследству другому поколению не передаются.
Разновидность соматических мутаций у растений - почковые мутации,
появляющиеся в меристемных клетках точки роста стебля. Развившийся из этой
клетки побег полностью имеет мутантный признак. Раньше эти мутации
называли спортами. Из такого спорта, обнаруженного у сорта яблони Антоновка
могилевская белая, И.В. Мичурин получил известный сорт Антоновка
шестисотграммовая. Многие лучшие американские сорта яблони также были
созданы использованием почковых мутаций. Целый ряд ценных сортов картофеля
также происходит из спонтанно возникших форм с соматическими мутациями.
К мутациям принято относить разного рода генетические преобразования,
связанные с ядром и цитоплазмой клетки. Причиной мутации могут быть
химические изменения гена, мелкие и крупные перестройки хромосом, изменение
числа хромосом, а также изменения органелл цитоплазмы. Отсюда название
разных типов мутаций. Генные или точковые мутации затрагивают изменения
молекулярной структуры молекулы ДНК. Происходит замена или включение одной
пары азотистых оснований, а также выпадении нескольких их пар. Результат
действия генных мутаций -образование белка нового типа или отсутствие белка
из-за препятствия его синтеза. Мутации, связанные с разрывами и
перестройками хромосом, называют хромосомными.
Причиной возникновения мутаций в естественных условиях пока с полной
достоверностью не установлены. Мутации проводимые искусственным путем
происходят за счет воздействия радиацией, действием химических веществ.
3. ПРИМЕНЕНИЕ СЕЛЕКЦИИ.
З.а. В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ.
В сельском хозяйстве нашей страны усиленно применяется селекция для вывода
новых сортов растений. Благодаря ей удалось в десятки раз, по сравнению с
1917 годом повысить урожайность многих видов растений на единицу площади.
Растения, выведенные нашими селекционерами успешно выращиваются не только в
России, но и за ее пределами. Сорта интенсивного типа, выведенные П.П.
Лукьяненко (Безостая-1,Аврора,Кавказ), В.Н. Ремесло (Мироновская-
808,Мироновская юбилейная, Ильичевка и др.), с урожайностью в
производственных условиях 50-100 ц/га занимает в нашей стране и за рубежом
миллионы гектаров.
З.б. В ЖИВОТНОВОДСТВЕ.
Благодаря работам советских селекционеров в животноводстве выведены
ценные высокопродуктивные породы крупного рогатого скота- костромская,
казахская белоголовая; овец, асканийская, красноярская, казахский
архаромеринос и др. С помощью селекции получены каракульские овцы, дающие
шкурки различной окраски. В птицеводстве созданы линии, используемые для
получения скороспелых гибридов мясного (бройлеры) и яичного направлений.
Усиливаются работы по селекции новых видов и пород животных, отвечающих
требованиям индустриальных технологий животноводства, совершенствуются
племенные и продуктивные качества скота и птицы.
4. БИОТЕХНОЛОГИЯ.
Под биотехнологией понимают совокупность промышленных методов, использующих
живые организмы и биологические процессы с целью производства для народного
хозяйства и медицины различных веществ.
В биотехнологических процессах широко применяют микроорганизмы (бактерии,
нитчатые грибы, актиномицеты, дрожжи). В огромных биореакторах
(ферментерах) на специально подобранных питательных средах они нарабатывают
белок, лекарственные препараты, ферменты и др.
Большую роль играют микроорганизмы в обеспечении животноводства
полноценными кормовыми белками. На отходах нефтяной промышленности, а также
на метаноле, этаноле, метане растут бактерии и дрожжи. Они создают большую
массу белка, используемого как полноценные кормовые добавки. Этот белок
богат незаменимой аминокислотой лизином, которого часто не хватает в
растительной пище, вследствие чего задерживается рост животных.
Большое значение в биотехнологии приобретают методы, получившие название
клеточной инженерии. Предварительно клетки искусственно выделяют из
организма и переносят на специально созданные питательные среды, где они в
стерильных условиях продолжают жить и размножаться. Такие клеточные
культуры (или культура тканей) могут служить для продукции ценных- веществ
126 .- Например, культура клеток растения женьшень продуцирует
лекарственное вещество, как и целое растение.
Клеточные культуры используют и для гибридизации клеток. Применяя
некоторые специальные приемы, можно объединить клетки разного
происхождения организмов, обычная гибридизация которых половым путем
невозможна. Метод клеточной инженерии открывает принципиально новый
способ создания гибридов на основе соединения в единую систему не
половых, а соматических клеток. Уже получены гибридные клетки и организмы
картофеля и томатов, яблони и вишни и некоторые другие. Открываются
огромные перспективы для создания человеком новых форм культурных растений.
У животных получение гибридных клеток также открывает новые перспективы,
главным образом для медицины. Например, в культуре получены гибриды между
раковыми клетками (обладающими способностью к неограниченному росту) и
некоторыми клетками кровилимфоцитами. Последние вырабатывают вещества,
обусловливающие иммунитет (невосприимчивость) к инфекционным, в том числе
вирусным, заболеваниям. Используя такие гибридные клетки, можно получать
ценные лекарственные вещества, повышающие устойчивость организма к
инфекциям.
В биотехнологии широко применяют метод генной (генетической) инженерии.
Успехи молекулярной биологии и генетики открывают широкие перспективы
управления основными жизненными процессами путем перестройки генотипа.
Исследованиями по перестройке генотипа занимается генная инженерия. Методы
ее очень сложны. Сущность некоторых их них сводится к тому, что в генотип
организма встраиваются или исключаются из него отдельные гены или группы
генов. Такие эксперименты проводятся преимущественно на прокариотных
организмах (бактериях) и вирусах, но имеются уже некоторые данные,
показывающие возможность применения методов генетической инженерии и на
эукариотных организмах.
В результате встраивания в генотип ранее отсутствовавшего гена можно
заставить клетку синтезировать белки, которые она раньше не синтезировала.
Например, в генотип бактерии кишечной палочки удалось ввести ген из
генотипа человека, контролирующий синтез инсулина — гормона в углеводном
обмене. Инсулин широко используется в медицине при лечении нарушений
функции поджелудочной железы (диабет). В настоящее время промышленный
синтез инсулина будет осуществляться при посредстве кишечной палочки с
встроенным геном инсулина.
Хорошо известно, какое огромное значение для урожайности
сельскохозяйственных культур имеют неорганические соединения азота.
Существуют некоторые виды бактерий, обладающих замечательной способностью
фиксировать атмосферный азот, переводя его в связанный азот почвы.
Поставлена задача — гены, контролирующие фиксацию атмосферного азота,
ввести в генотип почвенных бактерий, которые не имеют этих генов. Решение
задачи будет иметь первостепенное значение для растениеводства, совершенно
по-новому встанет вопрос об удобрении почв.
Значение биотехнологии огромно, поскольку с ее помощью решаются
серьезные проблемы. На базе микробиологии родилась и быстро развивается
целая отрасль — микробиологическая промышленность. Активно участвуя в
решении Продовольственной программы СССР, она выпускает средства
интенсификации сельского хозяйства: высокоэффективные кормовые добавки и
препараты' (кормовые дрожжи, незаменимые аминокислоты, витамины, ферменты,
кормовые и ветеринарные антибиотики). Налажен выпуск микробиологических
средств защиты растений от вредителей и болезней, бактериальных удобрений,
а также препаратов для нужд пищевой, текстильной, химической и других
отраслей промышленности и для научных целей.
Реферат на тему: Селекция
Сообщение по биологии
На тему: ” Селекция”.
Подготовил: ученик 11-А класса
ТМОЛ при ТРТУ
Бутенков Дмитрий.
Таганрог 2000 год.
Слово "селекция" произошло от лат. "selectio",что в переводе обозначает
"выбор, отбор".
Селекция - это наука, которая разрабатывает новые пути и методы получения
сортов растений их гибридов, пород животных. Это также и отрасль
сельского хозяйства, занимающаяся выведением новых сортов и пород с нужными
для человека свойствами: высокой продуктивностью, определенными качествами
продукции, невосприимчивых к болезням, хорошо приспособленных к тем или
иным условиям роста.
Теоретической основой селекции является генетика-наука о законах
наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими. Она
изучает закономерности наследования признаков и свойств родительских форм,
разрабатывает методы и приемы управления наследственностью. Применяя их на
практике при выведении новых сортов растений и пород животных, человек
получает нужные формы организмов, а также управляет их индивидуальным
развитием онтогенезом. Основы современной генетики заложил чешский ученый
Г.Мендель, который в 1865 году установил принцип дискретности, или
прерывности, наследовании признаков и свойств организмов.
В начале двадцатого века американский биолог Т.Х.Морган обосновал
хромосомную теорию наследственности, согласно которой наследственные
признаки определяются хромосомами органоидами ядра всех клеток организма.
Ученый доказал, что гены расположены среди хромосом линейно и что гены
одной хромосомы сцеплены между собой. Признак обычно определяется парой
хромосом. При образовании половых клеток парные хромосомы расходятся.
Полный их набор восстанавливается в оплодотворенной клетке. Таким образом
новый организм получает хромосомы от обоих родителей, а с ними наследует те
или иные признаки.
|Методы |Селекция животных |
|Подбор родительских пар |По хозяйственно ценным признакам и по |
| |экстерьеру (совокупности |
| |фенотипических признаков) |
|Гибридизация: |Скрещивание отдаленных пород, |
|а) неродственная (аутбридинг) |отличающихся контрастными признаками, |
| |для получения гетерозиготных популяций|
| |и проявления гетерозиса. Получается |
| |бесплодное потомство |
|Б) близкородственная |Скрещивание между близкими |
|(инбридинг) |родственниками для получения |
| |гомозиготных (чистых) линий с |
| |желательными признаками |
|Отбор: |Не применяется |
|а) массовый | |
|Б) индивидуальный |Применяется жесткий индивидуальный |
| |отбор по хозяйственно ценным |
| |признакам, выносливости, экстерьеру |
|Метод испытания производителей |Используют метод искусственного |
|по потомству |осеменения от лучших |
| |самцов-производителей, качества |
| |которых проверяют по многочисленному |
| |потомству |
|Экспериментальное получение |Не применяется |
|полиплоидов | |
|ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МУТАГЕНЕЗ |Применяется для получения исходного |
| |материала для селекции высших растений|
| |и микроорганизмов |
|ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНЖЕНЕРИЯ |Создание новых комбинаций генов в |
| |молекуле ДНК имеет большие перспективы|
| |в микробиологии для получения |
| |лекарственных препаратов |
В селекции растений широко применяют гибридизацию и отбор — массовый (без
учета генотипа) и индивидуальный. В растениеводстве по отношению к
перекрестноопыляющимся растениям нередко применяется массовый отбор. При
таком отборе в посеве сохраняют растения только с желательными качествами.
При повторном посеве снова отбирают растения с определенными признаками.
Индивидуальный отбор сводится к выделению отдельных особей и получению от
них потомства. Индивидуальный отбор приводит к выделению чистой линии —
группы генетически однородных (гомозиготных) организмов. Для внесения в
генофонд создаваемого сорта растений или породы животных ценных генов и
получения оптимальных комбинаций признаков применяют гибридизацию с
последующим отбором. При скрещивании разных пород животных или сортов
растений, а также при межвидовых скрещиваниях в первом поколении гибридов
повышается жизнеспособность и наблюдается мощное развитие. Это явление
получило название гибридной силы, или гетерозиса. Оно объясняется переходом
многих генов в гетерозиготное состояние и взаимодействием благоприятных
доминантных генов. При последующих скрещиваниях гибридов между собой
гетерозис затухает вследствие выщепления гомозигот.
Один из приемов селекции — выведение чистых линий путем многократного
принудительного самоопыления растений: потомство такого растения становится
гомозиготным по всем генам; в дальнейшем скрещивают особи двух чистых
линий, что резко повышает урожайность гибридов первого поколения, их
жизнестойкость. Это явление называется гетерозисом. Однако в последующих
поколениях гетерозис снижается, урожайность уменьшается, и поэтому в
практике используют только гибриды первого поколения.
Искусственный мутагенез. Естественные мутации сопровождающиеся появлением
полезных для человека признаков, возникают очень редко. На их поиски
приходится затрачивать много сил и времени. Частота мутаций резко
повышается при воздействии мутагенов. К ним относятся некоторые химические
вещества а также ультрафиолетовое и рентгеновское излучения. Эти
воздействия нарушают строение молекул ДНК и служат причиной резкого
возрастания частоты мутаций. Наряду с вредными мутациями нередко
обнаруживаются и полезные, которые используются учеными в селекционной
работе. Путём воздействия мутагенами в' растениеводстве получают и
полиплоидные растения, отличающиеся более крупными размерами, высокой
урожайностью и более активным синтезом органических веществ. Особое место в
практике улучшения плодово-ягодных культур занимает селекционная работа И.
В. Мичурина. Большое значение он придавал подбору родительских пар для
скрещивания. При этом он не использовал местные дикорастущие сорта (так как
они обладали стойкой наследственностью, и гибрид обычно уклонялся в сторону
дикого родителя), а брал растения из других, отдаленных географических мест
и скрещивал их друг с другом.
|Методы |Сущность метода |Примеры |
|Биологическ|Скрещивание представителей |Вишня владимирская X черешня |
|и |разных видов для получения |Винклера белая = вишня Краса |
|отдаленная |сортов с нужными свойствами |севера (хороший вкус, |
|гибридизаци| |зимостойкость) |
|я: | | |
|а) | | |
|межвидовая | | |
|б) |Скрещивание представителей |Вишня Х черемуха = Церападус |
|межродовая |разных родов для получения | |
| |новых растений | |
|Географичес|Скрещивание представителей |Груша дикая уссурийская Х |
|ки |контрастных природных зон и |Бере рояль (Франция)=Бере |
|отдаленная |географически отдаленных |зимняя Мичурина |
|гибридизаци|регионов с целью привить | |
|я |гибриду нужные качества | |
| |(вкусовые, устойчивости) | |
|Отбор |Многократный, жесткий: по |Продвинуто на север много |
| |размерам, форме, |сортов яблонь с хорошими |
| |зимостойкости, иммунным |вкусовыми качествами и |
| |свойствам, качеству, вкусу, |высокой урожайностью |
| |цвету плодов и их лежкостн | |
|Метод |Воспитание в гибридном |Яблоня Китайка (под вой)X |
|ментора |сеянце желательных качеств |гибрид (Китайка Х |
| |(усиление доминирования), |Кандиль-синап) = |
| |для чего сеянец прививается |Кандиль-синап (морозостойкий)|
| |на растение-воспитатель, от | |
| |которого эти качества хотят |Бельфлер-китайка |
| |получить. Чём ментор старше,|(гибрид-подвой) X Китайка |
| |мощнее, длительнее |(привой) = Бельфлер-китайка |
| |действует, тем его влияние |(лежкий позднеспелый сорт) |
| |сильнее | |
|Метод |При отдаленной гибридизации |Дикий монгольский миндаль Х |
|посредника |для преодоления |дикий персик Давида = миндаль|
| |нескрещнваемости |Посредник |
| |использование дикого вида в |Культурный персик X миндаль |
| |качестве посредника |Посредник = гибридный персик |
| | |(продвинут на север) |
|Воздействие|При воспитании молодых |Закаливание гибридного |
|условиями |гибридов обращалось внимание|сеянца. |
|среды |на метод хранения семян, |Отбор наиболее выносливых |
| |характер и степень питания, |растений |
| |воздействие низкими | |
| |температурами, бедной | |
| |питанием почвой, частыми | |
| |пересадками | |
|Смешение |Для преодоления межвидовой |Смешивалась пыльца |
|пыльцы |нескрещиваемости |материнского растения с |
| |(несовместимости) |пыльцой отцовского, своя |
| | |пыльца раздражала рыльце, и |
| | |оно воспринимало чужую пыльцу|
Селекция животных отличается от таковой у растений: животные дают мало
потомков, у них позднее наступает половозрелость, они не размножаются
вегетативно и у них отсутствует самооплодотворение. Однако и в селекции
животных используют гибридизацию и отбор, как массовый, так и
индивидуальный. Учитывают признаки экстерьера родительских пар, родословную
производителей, проверяют чистоту породы. Путем близкородственного
скрещивания (инбридинга) получают чистые линии, когда все или большинство
генов переходят в гомозиготное состояние.
Скрещивание неродственных особей называется аутбридингом. Его осуществляют
между особями разных пород одного вида животных и даже в пределах различных
родов и видов, т. е. при отдаленной гибридизации. Этим путем получены
бесплодный гибрид осла и лошади— мул, гибрид одногорбого и двугорбого
верблюда, гибрид яка и крупного рогатого скота (самцы у них бесплодные, а
самки плодовиты). Эти гибриды характеризуются гетерозисом, т. е. повышенной
жизненностью, обладают долголетием и большей выносливостью по сравнению с
родителями.
Мутацией называют изменение количества или структуры ДНК данного организма.
Мутация приводит к изменению генотипа, которое может быть унаследовано
клетками, происходящими от мутант- ной клетки в результате митоза или
мейоза. Мутирование может вызывать изменения каких-либо признаков в
популяции. Мутации, возникшие в половых клетках, передаются следующим
поколениям организмов, тогда как мутации в соматических клетках наследуются
только дочерними клетками, образовавшимися путем митоза, и такие мутации
называют соматическими.
Мутации, возникающие в результате изменения числа или макроструктуры
хромосом, известны под названием хромосомных мутаций или хромосомных
аберраций (перестроек). Иногда хромосомы так сильно изменяются, что это
можно увидеть под микроскопом. Но термин «мутация» используют главным
образом для обозначения изменения структуры ДНК в одном докую, когда
происходит так называемая генная, или точечная, мутация.
Внезапные спонтанные изменения фенотипа, которые нельзя связать с
обычными генетическими явлениями или микроскопическими данными о наличии
хромосомных аберраций, можно объяснить только изменениями в структуре
отдельных генов. Генная, или точечная (поскольку она относится к
определенному генному локусу), мутация - результат изменения нуклеотидной
последовательности молекулы ДНК в определенном участке хромосомы. Такое
изменение последовательности оснований в данном гене воспроизводится при
транскрипции в структуре мРНК и приводит к изменению последовательности
аминокислот в полипептидной цепи, образующейся в результате трансляции на
рибосомах.
Существуют различные типы генных мутаций, связанных с добавлением,
выпадением или перестановкой оснований в гене. Это дупликации, вставки,
делении, инверсии или замены оснований. Во всех случаях они приводят к
изменению нуклеотидной последовательности, а часто - и к образованию
измененного полипептида. Например, делеция вызывает сдвиг рамки.
Генные мутации, возникающие в гаметах или в будущих половых клетках,
передаются всем клеткам потомков и могут влиять на дальнейшую судьбу
популяции. Соматические генные мутации, происходящие в организме,
наследуются только теми клетками, которые образуются из мутантной клетки
путем митоза. Они могут оказать воздействие на тот организм, в котором они
возникли, но со смертью особи исчезают из генофонда популяции. Соматические
мутации, вероятно, возникают очень часто и остаются незамеченными, но в
некоторых случаях при этом образуются клетки с повышенной скоростью роста и
деления. Эти клетки могут дать начало опухолям - либо доброкачественным,
которые не оказывают особого влияния на весь организм, либо
злокачественным, что приводит к раковым заболеваниям.
|Методы генетики |
|Название метода |Сущность метода |
|ГИБРИДОЛОГИЧЕСКИЙ |Производится анализ закономерностей наследования |
| |отдельных признаков и свойств организмов при половом |
| |размножении, а также анализ изменчивости генов и их |
| |комбинаторики. Метод разработан Г. Менделем |
|ЦИТОЛОГИЧЕСКИЙ |С помощью светового и электронного микроскопов |
| |изучаются материальные основы наследственности на |
| |клеточном и субклеточном уровнях (хромосомы, ДНК) |
|ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ |Синтез гибридологического и цитологического методов |
| |обеспечивает изучение кариотипа человека, изменений в|
| |строении и количестве хромосом |
|ПОПУЛЯЦИОННО-СТАТИ|Основывается на определении частоты встречаемости |
|СТИЧЕСКИЙ |различных генов в популяции, что позволяет вычислить |
| |количество гетерозиготных организмов и |
| |прогнозировать, таким образом, количество особей с |
| |патологическим (мутантным) проявлением действия гена |
|БИОХИМИЧЕСКИЙ |Изучаются нарушения обмена веществ (белков, жиров, |
| |углеводов, Минеральных веществ), возникающих в |
| |результате генных мутаций |
|МАТЕМАТИЧЕСКИЙ |Производится количественный учет наследования |
| |признаков |
|ГЕНЕАЛОГИЧЕСКИЙ |Выражается в составлении родословных (человека, |
| |животных). Позволяет установить тип и характер |
| |наследования признаков |
|БЛИЗНЕЦОВЫЙ |Основан на изучении близнецов с одинаковыми |
| |генотипами, что позволяет выяснить влияние среды на |
| |формирование признаков |
|ОНТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ |Позволяет проследить действие генов в процессе |
| |индивидуального развития; в сочетании с биохимическим|
| |методом позволяет установить присутствие рецессивных |
| |генов в гетерозиготном состоянии по фенотипу |
| |
