KSE6 (1153102), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Однако генетикой установлены основныефакторы, вызывающие мутации, так называемые мутагены. Известно, что мутации могутвызываться некоторыми общими условиями, в которых оказывается организм: егопитанием, температурным режимом, составом воздушной среды и т.д.

Вместе с теммутации определяются и некоторыми внезапно возникающими экстремальнымифакторами, такими как отравляющие вещества, радиоактивное излучение. Подвоздействием экстремальных факторов количество мутаций может увеличиваться посравнению с нормальными условиями в сотни раз, причем возрастает онопропорционально дозе воздействия.Учитывая это, селекционеры часто используют химические вещества, радиационноеизлучение и другие мутагены для обеспечения направленных полезных мутаций.Активная работа ученых в этом направлении привела к выделению в качествесамостоятельной отрасли генетики генной инженерии, целью которой сталоконструирование новых, не существующих в природе генов. С помощью современныхбиотехнологий удалось получить целый ряд впечатляющих результатов: ряд эффективныхлекарств, например инсулин; сыворотку против гепатита и др.; создать первые образцыпищи, подвергнутой генетическому инжинирингу (помидоры, картофель, кукуруза и др.);вывести методами генной инженерии некоторые виды животных, таких как мышь,обезьяна, овца, некоторые виды промысловых рыб и даже вплотную подойти к решениюпроблемы клонирования (копирования) человека, создания смоделированных живыхорганизмов на основе искусственных генов.Следует отметить, что эти достижения науки оцениваются общественностьюнеоднозначно.

Так, некоторые религиозные деятели и многие специалисты по этикесчитают морально недопустимыми подобные эксперименты, а законодательные органыЕвропейского союза потребовали принятия закона, согласно которому все пищевыепродукты, содержащие гормоны роста и чужеродные гены, должны иметь специальныеэтикетки в магазинах и ресторанах.Вместе с тем следует отметить, что модификация генного материала происходит нетолько в научно-исследовательских институтах и научных лабораториях, но и далеко за ихпределами.

В последнее время в связи с резким возрастанием загрязнения окружающейприродной среды, усиления содержания в атмосфере углекислого газа, повышениярадиационного фона значительно возросло число спонтанных, стихийных, вредныхмутаций как у животных, так и у человека.В последние годы, например, ежегодно в мире рождается около полутора миллионовдетей с наследственными болезнями мутагенного характера, что составляет около2% отобщего количества рождаемости. Установлено, что именно с патологияминаследственного аппарата связана предрасположенность к таким тяжелым заболеваниям,как туберкулез, полиомиелит, рак. Известны вызываемые теми же факторами дефектыпсихики — эпилепсия, слабоумие, шизофрения и т.п.

Всемирной организациейздравоохранения зарегистрировано свыше тысячи серьезных аномалий человека в видеразличных уродств, нарушений жизненно важных процессов под влиянием тех или иныхмутагенов.Одним из наиболее опасных видов мутагенов являются вирусы. Как уже было сказано,вирусы — мельчайшие из живых существ, они способны проникать через любыефильтры, в связи с чем их иногда называют фильтрующимися вирусами.

Тем не менее онисодержат важнейшие элементы жизни. Вирусы состоят из нуклеиновой кислоты ибелковой оболочки, но всех структур развитой живой клетки, например ядра, они неимеют. По своему образу жизни они также отличаются от обычных клеток; будучинеспособными синтезировать белок, вирусы ведут паразитический образ жизни, получаянеобходимые для их жизнедеятельности вещества путем проникновения в живую клетку ииспользования готовых органических веществ и энергии.

Как внутриклеточные паразиты,вирусы являются возбудителями многих заболеваний растений, животных и человека;размножаясь только в живых клетках, они используют их генетический аппарат,переключая клетку на синтез вирусных частиц. Вирусы настолько резко отличаются отдругих живых организмов, что иногда их выделяют в особое царство живой природы,наряду с царствами растений и животных. Конечно, описываемые вирусы нельзя путать скомпьютерными, под которыми понимаются особые компьютерные программы,специально создаваемые хакерами для порчи содержимого чужих компьютеров, хотякакое-то чисто внешнее сходство здесь присутствует.Вирусы могут попадать в организм человека через дыхательную, пищеварительную иполовую системы.

Их большая часть гибнет благодаря иммунной системе организма,вырабатывающей антитела. Огромную опасность для антител представляют патогенныевирусы.Сегодня своевременно напомнить, что вирусы, как и другие биологические материалы,например бактерии, споры, могут использоваться в качестве боевого оружия, типавооружений — биологического оружия, как одно из средств террористическойдеятельности. С этой целью используются возбудители сибирской язвы, холеры, чумы,оспы, брюшного тифа и даже гриппа. Основным методом их боевого применения являетсяраспыление в воздухе, заражение воды и пищи токсичными микроорганизмами.Отдельные попытки применения такого рода оружия, вызвавшие человеческие жертвы,имели место на территории США вскоре после известных трагических событий 11сентября 2001 г.Однако и в мирных условиях патогенные вирусы вызывают у человека множествозаболеваний, одним из которых является СПИД — синдром приобретенного иммунодефицита. Вирус СПИДа, или, как его иногда называют, ВИЧ (вирус иммунодефицитачеловека), передается половым путем, при инъекции, родовых контактах матери иребенка, через донорские органы и кровь.

Но он не передается воздушно-капельнымпутем, как вирус гриппа.Попадая в клетки крови и мозга, вирус СПИДа встраивается в генный аппарат ипарализует его защитные свойства. Зараженный им человек становится беззащитнымперед любой инфекцией. Проблема очищения генетического аппарата человека отчужеродной инфекции является одной из актуальных в современной медицине, но она, ксожалению, еще далека от своего решения.

Поэтому сегодня основным средством борьбысо СПИДом является комплекс мер по его профилактике, важнейшая из которых —санитарное просвещение. Для профилактики этой опасной болезни, в частности, нужнознать, что существует тип людей, которые не воспринимают ВИЧ, оставаясь практическиздоровыми, хотя и являются его носителями: это люди с сильными, ВИЧ-устойчивымигенами, но именно они и являются основными распространителями СПИДа. Подобноезаболевание можно обнаружить только специальным анализом крови, в которой в этомслучае обнаруживаются особые антитела, пожирающие ВИЧ. Однако данная методикаэффективна только на достаточно высоком уровне развития инфекции, только после еевыхода из скрытой фазы.

Поэтому медики используют и более глубокие методыисследования с целью выявления заболеваний на его ранних стадиях, что необходимо,например, при получении донорской крови.Основным методом лечения СПИДа является введение в кровь больного препаратов,содержащих соответствующие антитела, разрушающие белковую оболочку ВИЧ.Крупный вклад в развитие современной генетики, селекции, в создание новых сортоврастений, пород животных, борьбу с их болезнями, а также болезнями человека внеслиотечественные биологи Н. И.

Вавилов, И. В. Мичурин, Н. П. Дубинин, Н. В. ТимофеевРесовский.Н. И. Вавилов (1887—1943) на основе изучения мутаций растений установил законы ихнаследственности и изменчивости, обосновал идею о том, что важнейшим условиемуспешного создания новых сортов является использование для селекции разнообразногоисходного материала. В поисках неизвестных видов растений он исколесил весь мир,собрал уникальную коллекцию, включающую тысячи образцов семян.

Эта коллекция и посей день служит основой селекционных работ. Вавилов возглавлял и направлял работы поорганизации сельского хозяйства в стране, являлся членом ряда иностранных академийнаук.И. В. Мичурин (1855—1935) внес большой вклад в дело гибридизации, скрещиванияразных видов растений. На основе методов межсортовой и отдаленной, т.е. межвидовой,гибридизации создал свыше 300 сортов плодовых культур. Благодаря его работам многиеюжные сорта плодовых культур удалось распространить в средней полосе нашей страны.Разработанные им методы успешно используются и в селекции других культур.Н. В. Тимофеев-Ресовский (1900—1981), долгое время работавший в Берлине вИнституте биологии, а затем в России, известен как один из основателей современнойрадиационной генетики. Его исследования были отмечены наградами ряда зарубежныхакадемий наук.

Его жизнь и творчество подробно описаны в известном романе Д. Гранина«Зубр».Н. П. Дубинин (1908—1998) вошел в историю генетики как первооткрыватель рядаособенностей строения генов. В результате его исследований была подтверждена дробимость генов, выяснена их роль в процессе эволюции живых существ; он известен такжекак крупнейший специалист в области радиационной генетики. Дубинин был избранчленом ряда зарубежных научных учреждений, в том числе Академии наук США.Основные выводы генетики стали неотъемлемой частью современной концепциибиологической эволюции, возникновения и развития всего живого. Но ее главнойсоставляющей и сегодня остается концепция естественного отбора, основы которой былизаложены Ч. Дарвиным.6.7. Современная теория биологической эволюцииПод эволюцией обычно понимают процесс изменений, одну из форм движения, длякоторой, в отличие от революции, характерны постепенные, непрерывные, накапливающиеся перемены, приводящие к качественным сдвигам в развитии, в том числе иживой природы.Представление о том, что окружающий нас бесконечно многообразный мир живыхорганизмов появился в результате длительного процесса изменения и развития, эволюционным путем, сложилось не сразу.

В этом процессе становления эволюционнойпарадигмы, как правило, выделяют три основных этапа.• Первый этап — традиционная биология-, наиболее яркий ее представитель —шведский естествоиспытатель К. Линней.• Второй этап классическая теория биологической эволюции (создатель —английский естествоиспытатель Ч. Дарвин).• Третий этап — синтетическая теория биологической эволюции. Ее содержаниеявилось результатом синтеза идей Ч. Дарвина и австрийского естествоиспытателя,основателя генетики Г.

Менделя.6.7.1. Традиционная биологияОбщетеоретической основой традиционной биологии, которая господствовала вбиологической мысли с древнейших времен вплоть до XIX в., была концепциякреационизма, исходившая из представления о единовременном возникновении всехформ жизни на Земле. В свете креационистской концепции в центре биологическихисследований оказалась задача детального описания всего многообразия чудеснымобразом возникшего мира растений и животных, его классификация и систематизация, ане анализ возникновения, развития, изменения, эволюции.Первые попытки такой систематизации были предприняты, как уже отмечалось,древнегреческим философом и ученым Аристотелем.

Характеристики

Список файлов лекций