WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаБіологія, Зоологія, Аграрна наука → Теорія гена. Генетичні закони - Реферат

Теорія гена. Генетичні закони - Реферат

для одержання цінних у господарському відношенні сортів куль-турних рослин.
При опроміненні виникають як генні мутації, так і структурні хромосомні перебудови усіх описаних вище типів: нестачі, інверсії, подвоєння і трансло-кяції, тобто всі структурні зміни, по-іі'язані з розривом хромосом. Це пояснюється особливостями процесів, які відбуваються у тканинах при дії випромінювання. Воно викликає у тканинах іонізацію, у результаті якої одні атоми втрачають електрони, а інші приєднують їх: утворюються позитивно чи негативно заряджені іони. Подібний процес внутрішньомолекулярної перебудови, якщо він спостерігався у хромосомах, може викликати їхню фрагментацію.
Останнім часом доведено, що зв'язок між опроміненням і мутаційними змінами може носити і непрямий характер. Мабуть, енергія випромінювання може викликати у середовищі, яке оточує хромосому, хімічні зміни, здатні індукувати генні мутації і структурні перебудови у хромосомах. Так, у бактерій і грибів можна збільшити частоту мутацій, вирощуючи їх у по-передньо опроміненому середовищі. Отже, мутації індукуються і пострадіа-ційними хімічними змінами середовища.
Одним із найнебезпечніших наслідків опромінення є утворення вільних радикалів ОН або НО2 з наявної у тканинах води. Ці радикали мають високу реактивність і можуть розщеплювати багато органічних речовин, у тому числі і нуклеїнові кислоти.
Встановлено, що для людини дозою рентгенівських і гамма-променів, яка подвоює кількість природних мутацій, є доза 0,5-1,5 Гр (50-150 рад.).
При всіх недоліках сучасної оцінки рентгенівського ефекту не залишається сумнівів у серйозності генетичних наслідків, яких можна чекати у випадку безконтрольного підвищення радіоактивного фону навколишнього середовища. Небезпека подальшого випробування атомної і водневої зброї очевидна. Водночас використання атомної енергії у генетиці і селекції дозволить створити нові методи отримання змін спадкової інформації рослин, тварин і мікроорганізмів, глибше зрозуміти процеси генетичної адаптації організмів.
Інші мутагенні фактори. Перші дослідники мутаційного процесу недооцінювали роль факторів зовнішнього середовища у явищах мінливості. На початку XX ст. деякі дослідники навіть вважали, що зовнішні впливи не мають ніякого значення для процесу виникнення мутацій. Згодом ці уявлення були відкинуті завдяки штучному відтворенню мутацій за допомогою різних факторів зовнішнього середовища. Сьогодні вже можна сказати, що немає таких факторів зовнішнього середовища, які б якоюсь мірою не позначалися на змінах спадкових властивостей. Із фізичних факторів, крім. іонізуючої радіації, встановлена мутагенна дія ультрафіолетових променів, фотонів світла і температури. Підвищення . температури збільшує кількість мутацій. Але температура належить до тих агентів, проти яких у організмів існують захисні механізми, внаслідок чого гомеостаз порушується незначно. У зв'язку з цим температурні впливи дають невеликий мутагенний ефект у порівнянні з іншими агентами.
До біологічних мутагенів відносять віруси і токсини ряду організмів, особ-ливо цвільових грибів. У ряді вітчизняних і закордонних лабораторій було встановлено велику кількість хромосомних аберацій у культурах мікроор-ганізмів та клітин тварин і людини, які були вражені вірусами. Виявилось також, що віруси викликають мутації у рослин і тварин. При цьому мутаген-ну дію мають не тільки патогенні для даного організму віруси. Так, у дрозо-філи отримали ряд мутацій дією вірусу лейкозу мишей. Причина цього яви-ща, мабуть, криється у здатності вірусів викликати глибокі зміни метабо-лізму клітини. Таким чином, роль вірусів у природі полягає у тому, що вони є не тільки збудниками багатьох хвороб рослин, тварин і людини, але і причиною багатьох спонтанних мутацій.
Гомологічні ряди у спадковій мінливості (закон Вавилова).
Відомо, що мутації відбуваються у різних напрямках. Проте ця різноманітність пояснюється закономірністю, яку в 1920 р. виявив М. І. Вавилов. Порівнюючи ознаки різних сортів культурних рослин і близьких до них дикорослих видів, він помітив, що порівнювані рослини мали багато загальних спадкових змін, що і дало М. І. Вавилову можливість сформулювати закон гомологічних рядів у спадковій мінливості: "Генетичне близькі види і роди характеризуються подібними рядами спадкової мінливості так, що, знаючи ряд форм у межах одного виду, можна передбачати існування паралельних форм у інших видів і родів".
Наприклад, у колоскових злаків - м'якої і твердої пшениці, ячменю - відомі форми з довгими і короткими остюками, з опуклостями замість них і без остюків. У пшениці, ячменю і вівса зустрічаються три основні кольори колосу - білий, червоний і чорний.
М. І. Вавилов вказував, що гомологічні ряди часто виходять за межі родів і навіть родин. Короткопалість відмічена у представників багатьох рядів ссавців: у великої рогатої худоби, овець, собак, людини. Альбінізм спос-терігається у всіх класів хребетних тварин. Закон гомологічних рядів до-зволяє передбачити можливість появи мутацій, ще невідомих науці, які мо-жуть використовуватися у селекції для створення нових цінних для господар-ства форм.
У 1920 р., коли був сформульований закон гомологічних рядів, ще не знали озимої форми твердої пшениці, але її існування було передбачено. Через кілька років таку форму виявили у Туркменії. У злаків - пшениці, ячменю, вівса, кукурудзи - існують голі і плівчасті зерна. Голозерний сорт проса не був відомий, але існування такої форми слід було очікувати. І вона була знайдена.
У основі гомологічних рядів лежить фенотипова подібність, яка виникає як результат дії однакових алелів того ж гена, так і дії різних генів, що зумов-люють подібні ланцюги послідовних біохімічних реакцій у організмі в про-цесі онтогенезу.
Закон гомологічних рядів у спадковій мінливості має пряме відношення до вивчення спадкових хвороб людини. Питання лікування і профілактики спадкових хвороб не можна розв'язати без дослідження на тваринах із спадковими аномаліями, які подібні до тих, що спостерігаються у людини.
Згідно з законом М. І. Вавилова, аналогічні спадковим хворобам люди-ни фенотипи мають зустрічатися і у тварин. Дійсно, багато патологічних станів, які виявлені у тварин, можуть бути моделями спадкових хвороб лю-дини. Так, у собак спостерігається гемофілія, яка зчеплена із статтю. Аль-бінізм зареєстрований у багатьох видівгризунів, кішок, собак, у ряду птахів, Для вивчення м'язової дистрофії використовуються миші, велика рогата худоба, коні; епілепсії - кролі, пацюки, миші; аномалій у будові ока - ба-гато видів гризунів, собаки, свині та інші тварини. Спадкова глухота існує у, гвінейських свинок, мишей і собак. Вади будови обличчя людини, що гомо-логічні заячій губі (розщілині верхньої губи) та вовчій пащі (розщілині верх-ньої щелепи і твердого піднебіння), спостерігаються у лицьовому відділі черепа мишей, собак, свиней. Спадковими хворобами обміну, такими як ожиріння і цукровий діабет, хворіють миші.
Цей список можна продовжувати. Крім вже відомих мутацій шляхом впливу мутагенних факторів можна одержати у лабораторних тварин багато нових аномалій, подібних до тих, які зустрічаються у людини.
Loading...

 
 

Цікаве