Айала, Кайгер - Современная генетика - т.1 (947304), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Освещение различных специальных вопросов выделено в отдельные дополнения. Большую часть дополнений можно пропускать без нарушения понимания основного текста. Они могут служить источником выборочного факультативного материала. В конце каждой главы приводится список ключевых слов и понятий для того, чтобы облегчить подведение итогов. Задачи в ко~ще каждой главы составляют неотъемлемую часть книги, некоторые из них содержат дополнительные сведения, которые мы сочли вспомогательными илн слишком подробными для того, чтобы включать их в основной текст, В соответствии с пожеланиями многих преподавателей и студентов мы, наряду с трудными задачами, включили в каждую главу легкие.
Ответы на задачи с нечетными номерами приведены в придожении 2 в конце книги. Студенты, еще не слушавшие курса статистики, найдут в приложении 1 описание понятий и методов, необходимых для понимания текста и решения задач. В завершающих каждую главу списках литературы перечисляются основные источники, содержащие излагаемый в тексте материал; кроме того, ссылки на дополнительную литературу даются в подписях к рисункам и к таблицам. Больше всего мы обязаны всем тем ученым, чьи блестящие достижения сделали генетику столь увлекательной наукой.
Многим из них мы особенно благодарны за щедрость, проявленную в предоставлении нам неопубликованных фотографий, в разрешении репродуцировать иллюстрации и т.д. Отзывы специалистов, прочитавших рукопись первого издания, внушают нам уверенность в том, что материал изложен достаточно полно и разносторонне. Новый материал, вошедший во второе издание, тоже тщательно рецензировался. За недостатки книги, конечно, несем ответственность только мы, однако многочисленные рецензии позволили свести число недостатков к минимуму.
Мы благодарны Кристал Димодика и Кенди Миллер, перепечатавшим рукопись, и Лоррейн Барр, которая помогла вычитать гранки. Ценную помощь в подготовке этого издания оказали также д-р Хелен К. Зальц, Бони Грегори и Элизабет Харпер. Лизелотт Горман квалифицированно отредактировала рукопись; мы признательны также издательскому редактору Фреду Раабу за его помощь в подготовке первого издания. На наш взгляд, книга очень выиграла благодаря искусству Джорджа Клатта, выполнившего большинство иллюстраций. Мы ис- Предисловие Франциско Айала Джон Кайгер-младший Дэвис, Калифорния январь !984 Первое и второе издание рецензировали: Гоап чч'.
Веппсп, Тц1апе Упыегягу Яагапе Т. Вовеп, Яап Егапсгвсо Егаге 13пыегягу А!!се 1. Виггоп, Вг. О1аГ Со!1еае М. Сашр!оп, Ып!чегв!гу оГ Кее1е, 1.1пйед К!пядош Р.у. Сочв, Ьгп!чегв!Гу оГ Ьоян, ЬГпйсд К!падош Ков1апг1 Н. Рачй, Рпгчегягу оГ СаИогша, 1гч!пе аида К. Р!хоп, Ншчегвйу оГ Со!огадо, Репчег КоЬегг Рог!!и, уоЬпв НорИпв ЬГп!чегв!Гу уашев Раппег, ВпВЬагп Уоцпя 1.!пыегвйу 1гч!пв ЕГпаег, НачегГогд Сойевс А.Т. Оапевап, Ягап1огд Ьгп!чегв!гу 1,авгепсе Т.
Огомпгап, Ьгшчешйу оГ Мкмдап Свату Х. Сшввш, 13шчегвпу оГ 1ова ВагЬага А. Нашка!о ГГп!четв!гу оГ СаИогша, 1гч1пе РЫ!гр Нагппап, ГоЬпв Нор!Впв ЬГп!чегв!гу Ецаепе К. Каш, К13.Х.'г'., Мопу ВгооГг Оагу Кегпег, ГоЬпв Нори!пв 13п!чегв!гу Уцп-Тги К!апж Ьгп!чегягу оГ Хев НашрвЬие Оеогае ЬеГелге, СаИогша Вшге Ршчегвйу, ХоггЬг!дае уоусе В. МахвЫ1, СаИот!а еда!с Рп!чегьдгу, Хоггйпдре уоЬп К. Мегпагп, 1!п!четв!гу оГ СаИопца, Ьов Апас!ив у!га!и!а Мегпаш, Ьоуо1а Магушоцпв Гуп!чегьйьу Кодек МВ1опап, оп!четв!гу оГ 1ова уейгеу В. Мгггоп, Рп!чегв!гу оГ Со!огадо уч'!11!агп Н.
Регг1, Воя!оп Со!1еяе Каупгопд Ь. Кодпяцег, 11пгчегвйу оГ Са!!Гогп!а, Рач!в Ь А. Карет, Г!пГчеш!гу оГ ЯЬей1е!д, 13п!гед Кшйдош ЕгапГг А. КшЫ!е, г'а1с Рпйегягу Непгу Е. Ясаайег, Хопй Саго!!па Ваге Ып!чегьдгу Яечеп К. Яеачеу, Ьеви апд С!агк Со!!еае Е1г С. Кдеае1, Тийв ЬГп!чеп!гу Егапыгп йГ. ИаЫ, ГГп!чегвйу оГ Огейоп уоЬп ягцЬЬв, Кап Егапявсо В!ага Ьггг!чегв!гу ЬК. Чьгигг, Ргг!чсгьдгу оГ г'огас, 1!пйед К1падош кренне благодарны сотрудникам издательства Бенджамин-Каммингс, в особенности Джиму Бенке, Джейн Гиллен и Пат Валдо за проделанную ими большую работу.
Сотрудничество с издательством-это всегда стимулирующее занятие, в нашем случае оно было также и приятным. 1 Введение Знаменитый генетик Феодосий Добржанский утверждал, что «все в биологии обретает смысл лишь в свете эволюционного ученика. Можно сказать еще более определенно; любой факт в биологии становится понятным лишь в свете генетики. Генетика-это сердцевина биологической науки; лишь в рамках генетики разнообразие жизненных форм и процессов может быть осмыслено как единое целое. Основы генетики заложены открытиями, которые были сделаны Грегором Менделем в 1866 году, однако оставались почти неизвестными до Г900 года. В первой половине ХХ века исследователи пришли к выводу, что гены играют основную роль в функционировании и эволюции высших организмов. Однако в полной мере важность этого открытия стала ясна лишь после того, как было установлено, что веществом, ответе~асиным за наследственность у всех организмов, являются нуклеиновые кислоты.
Открытие химической структуры ДНК позволило понять молекулярные основы наследственности и механизмы действия генов и их передачи — в форме молекул ДНК из поколения в поколение. Наследственная информация хранится в форме нуклеотидной последовательности ДНК; реализация наследственной информации основана на том, что нуклеотидная последовательность ДНК определяет последовательность аминокислот в белках. Единство всего живого прекрасно демонстрируется тем фактом, что код, связывающий последовательность нуклеотидов в ядре с последовательностью аминокислот, одинаков для всех организмов, будь то бактерии, рве~ения, животные или человек. Организация и передача генетического .материала На протяжении последних десяти лет генетики разработали методы, которые позволили им в лабораторных условиях воссоздать последовательные этапы эволюции организмов.
Более того, эти методы позволяют ставить эксперименты, в природных условиях невозможные. Используя метод рекомбинантных ДНК, генетики научились трансплантировать гены от одних организмов другим, т.е, переносить генетический материал способом, никогда не встречавшимся в эволюции жизни на Земле. Новое знание и возможности использовать его для достижения новых целей имеют глубокие последствия для всей биологии. К «жизни, какой мы ее знаем» в малой, ио существенной степени, добавляется «жизнь, которую мы умеем делать». Цель этой книги — представить генетику таким образом, чтобы, с одной стороны, читатель мог оценить ее место в биологии в целом, а с другой -представить себе путь, которым мы пришли к современному состоянию наших знаний.
Вещество наследственности, ДНК, можно рассматривать в трех основных аспектах: структура, функционирование, эволюция. В соответствии с этим книга состоит из трех частей. В первой части описываются природа и организация наследственного материала, а также законы, подчиняясь которым информация, хранящаяся в этом материале, передается из поколения в поколение. Во второй части объясняется, как унаследованная организмом генетическая информация определяет его развитие и функционирование. В третьей части обсуждаются происхождение генетической изменчивости и генетические основы биологической эволюции. Во введении мы напомним некоторые сведения, которые уже должны быть известны читателю из курса общей биологии.
Во-первых, мы вкратце рассмотрим различные типы организмов, а во-вторых, расскажем о митозе и мейозе — двух процессах, посредством которых делятся клетки эукариот. Вирусы Мельчайшие частицы, которые могут считаться живыми;это вирусы. Некоторые из них известны тем, что выступают в качестве возбудителей таких болезней, как грипп, полиомиелит н менингит. Вирусы были открыты в конце Х1Х века, когда удалось показать, что некоторые болезни (например, мозаичная болезнь табака) могут передаваться размножающимися частицами, столь мелкими, что они проходят сквозь поры фильтров, задерживающих бактерии.
Вирусы являются облигатными паразитами животных, растений нли микроорганизмов, т.е. они не могут размножаться самостоятельно. Попав в кле.тку хозяина, они перестраивают ее обмен таким образом, что клетка начинает синтезировать новые необходимые вирусу вещества.
И хотя вирусы могут кристаллизоваться и не могут осуществлять собственный метаболизм, их все-таки причисляют к живым организмам, поскольку они способны к размножению. Вирусы различаются по структуре, форме и размерам (см. рис. 1.1). В 1935 году Венделл Стенли (1904 !971) обнаружил, что в состав вирусов входят нуклешювые кислоты и белки, т.е. те же соединения, из которых в основном состоят хромосомы высших организмов. Некоторые вирусы (главным образом растительные) содержат рибонуклеиновую Г, Введение 15 Рис. 1.!. Электронные микрофотографии раз- личных вирусов.
Верхний ряд: РНК-вирусы полиомиелига (увеличение х 115 000); габач- ной мозаики ( х 145 000) н саркомы Рауса ( х 55000). Средний рлд: ДНК-вирусы папил- ломы кролика ( х 65000), оспы ( х 40000) и простого герпссв ( х 140000). Нижний рлд ДНК-бактериофаги Т4 ( х 110000), Т7 ( х 65000) и яямбла ( х 65000) (РгоГ. ноЫе С. Иййл~и, Бп(чегягу оГ Са1!Гоги!а, Вегйс)у апд Рго(. НагоН И'.
Еийег, (7тчьтз1гу оГ й)зоде 1з1апг1)'. ' Злесь и палее в круглых скобках указаны фамилии тех, кто любезно предоставил свои фотографии. Нрим. ред. 71 аииа1аииаааиа "ни~пппвпппппппаввп ", ИИИИИИИ1ИИВ юа1ИИИИ1И1заИИИИВ 11аи1иаииаии1и в Оргпнизап1ил и передача генешического митериила Несокрашаюшнеся Сокрпшаювюпся 5 — 10 мнн 20 — 30 мнн ДНК хозяина начннает разрушаться. ДНК фага напнвает сннтезяроваться Лнзнс бактернн-хозянна н выход зрелых фаговых частнн Белки и — 15 мнн 20 мнн В клетке формируются зрелые частицы фага Рнс. 1ли Жизненный цикл бактернофага.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
