Реферат: Хромосоми як матеріальна основа спадковості. Зміни хромосом та механізми їх реорганізації

І дійсно, подібний регуляторний механізм був виявлений в клітинах бактерій в 1961 році французькими ученими Франсуа Жакобом і Жаком Моно.

Що ж це за механізм?

Ф. Жакоб і Ж. Моно довели, що не всі гени бактерій однакові по своєму призначенню. Одна група – структурні гени, що видають інформацію про синтез певних поліпептидних ланцюгів, інша – регуляторні гени, що відають активністю структурних генів шляхом їх «включення» і «виключення».

Регуляторні гени представлені геном-оператором, безпосередньо зчепленим з групою структурних генів, і геном-регулювальником, який може знаходитися в деякому віддаленні від них.

Ген-оператор з групою регульованих їм структурних генів був названий опероном. Оперон служить одиницею транскрипції, тобто з нього списується одна молекула І-РНК. Ген регулювальник діє не шляхом безпосереднього контакту із структурними генами, а за допомогою білка репрессора.

За наявності молекул речовини, що синтезується, що досить накопичилися, белок-репрессор, з'єднуючись з цими молекулами, активізується і зв'язується з геном-оператором. В результаті синтез даної речовини припиняється. Свою назву белок-репрессор отримав через те, що пригнічує діяльність гена-оператора, тобто ставить його в положення «вимкнено».

При малій кількості молекул, що синтезуються, білок-репрессор залишається неактивним. У таких умовах дія оперону – гена-оператора і структурних генів – не пригнічується, і синтез продовжуватиметься безперешкодно.

5. Передача генетичної інформації від батьків до нащадків

Як відомо, особливості, що характеризують нащадків, передаються їм від батьків через статеві клітини: чоловічу – сперматозоїд і жіночу – яйцеклітину. Злиття їх при заплідненні приводить до утворення єдиної клітини зіготи, з якої розвивається зародок людини. Очевидно, що саме в цих двох статевих клітинах і в зіготі, що утворилася при їх злитті, зберігається спадкова інформація про фізичні, біохімічні і фізіологічні властивості, з якими з'являється нова людина.

Матеріальною основою спадковості служать нуклеїнові кислоти, а саме ДНК. Але яким же чином генетична інформація передається від батьків до потомства? Як відомо, нові клітини з'являються в результаті ділення вихідних материнських.

Для більшості клітин характерне фізіологічно повноцінне клітинне ділення, що складається з ряду фаз, під час яких ядро зазнає закономірних змін, внаслідок чого утворюються два ядра, абсолютно ідентичні початковому. Цитоплазма при цьому ділиться на дві половини. Таке складне ділення отримала назва мітоза, і характерний воно для клітин тіла, тобто соматичних клітин.

Проте, в організмах рослин, тварин і людини, окрім соматичних, є і статеві клітини. Їх утворення відбувається в результаті особливого ділення. Перетворення ж, яке викликається цим діленням, отримало назву мейозу.

Під час і мітозу і мейозу ядро втрачає округлі контури і у ньому виразно вимальовувалися його структурні компоненти, звані хромосомами. Хромосоми мають різні форми: паличок, коротких стрижнів, капіж і так далі.

Висновок

Вивчення генетики людини, незважаючи на всю складність, важливе не лише з точки зору науки. Важко переоцінити і прикладне значення досліджень, що проводяться. Досягнення в цій області роблять помітний вплив на інші галузі наук про людину – медицину, психіатрію, психологію, педагогіку.

Зокрема, велика роль генетики людини, що розвивається, у вирішенні проблем спадкових хвороб. Сучасні дані свідчать, що людиною успадковуються багато хвороб, таких, як не згортання крові, колірна сліпота, ряд психічних захворювань. Крім того, генетика людини покликана вирішувати і інші питання.

Значення розвитку генетики людини очевидно. Можна з повною упевненістю сказати, що, наприклад, в молекулах ДНК кліток людини запрограмована генетична інформація, контролююча кожну мить нашого життя. Це стосується здоров'я, нормального розвитку, тривалості життя, спадкових хвороб, серцево-судинних захворювань, злоякісних пухлин, схильності до тих або інших інфе6кционним захворювань, старості і навіть смерті.

Якщо виділити з ядра однієї клітини людини всі генетичні молекули ДНК і розташувати їх в лінію одна за одною, то загальна довжина цієї лінії складе сім з половиною сантиметрів. Така біохімічна робоча поверхня хромосом. Це сконцентрована в молекулярному записі спадщина століть минулої еволюції.

Правильно і образно сказав про це свого часу в романі «Лезо бритви» письменник Іван Ефремов: «Спадкова пам'ять людського організму – результат життєвого досвіду незліченних поколінь, від риб'ячих наших предків до людини, від палеозойської ери до наших днів. Ця інстинктивна пам'ять клітин і організму в цілому є той автопілот, який автоматично веде нас через всі прояви життя, борючись з хворобами, заставляючи діяти складні автоматичні системи нервовою, хімічною, електричною і невідомо якого ще регулювання. Чим більше ми взнаємо біологію людини, тим більш складні системи ми в ній відкриваємо».

Дослідження останніх років довели, що будь-яка жива клітина, у тому числі і клітина людського організму, є цілісною системою, всі складові елементи якої виявляють тісну взаємодію між собою і довкіллям, що робить на гени величезний вплив. Тому розрізняють два поняття: генотип – комплекс всіх спадкових фактів – генів, що отримуються нащадками від батьків, і фенотип – сукупність ознак, що виникають при взаємодії генотипу і зовнішнього середовища.

Отже, у формуванні фенотипа важливі як генотип, так і зовнішнє середовище, в якому відбувається розвиток особини. Без цієї взаємодії неможливе було б життя, пов'язане з реалізацією генетичної інформації, ув’язненою в нуклеїнових кислотах.

Закономірності генетики в більшості випадків носять універсальний характер. Вони однаково важливі для рослин, для тварин. Велике їх значення і для людини.

Список літератури

1. Генетика і спадковість. Збірка статей. Г.34. Пер. з франц. М.: Світ. 1987 р.

2. Загальна генетика. Аліхонян С. І. І ін. М.: Вища школа.1985 р.

3. Генетика вчора, сьогодні і завтра. Дубінін Н.П. М.: Радянська Росія. 1981р.

4. Біологічний словник енцеклопедічеський.

5. Ботаніка: Морфологія і анатомія рослин. Васильєв А.Е. М.: Освіта. 1988 р.