Реферат: Роль нуклеиновых кислот ДНК и РНК в механизмах наследственности и изменчивости

Близнецовый – состоит в изучении развития признаков у близнецов. Позволяет выявить, в какой мере фенотипическое проявление признака обусловлено условиями среды.

Цитогенетический – заключается в микроскопическом исследовании хромосомного набора. Позволяет диагностировать на ранних стадиях развития наследственных заболеваний, обусловленных хромосомными мутациями.

Биохимическими методами изучают наследственно обусловленные нарушения обмена веществ.

3. УРОВЕНЬ БИОЛОГИЧЕСКИХ СТРУКТУР

3.1. Молекулярно-генетический уровень биологических структур

Представление о структурных уровнях организации живых систем сформировалось под влиянием открытия клеточной теории строения живых тел. В середине прошлого века клетка рассматривалась как последняя единица живой материи, наподобие атома неорганических тел. Из клеток благодаря соответствующему принципу упорядоченности мыслились построенными все живые системы различного уровня организованности. Такие идеи высказывал, например, один из создателей клеточной теории Маттиас Шлейден (1804—1881). Другой выдающийся биолог Эрнст Геккель (1834—1919) шел дальше и выдвинул гипотезу, согласно которой протоплазма клетки также обладает определенной структурой и состоит из субмикроскопических частей. Таким образом, в живой системе можно выделить новый структурный уровень организации.

Эти идеи, далеко опережающие научные знания своей эпохи, встречали явное сопротивление, с одной стороны, последователей редукционизма, стремившихся свести процессы жизнедеятельности к совокупности определенных химических реакций, а с другой — защитников витализма, которые пытались объяснить специфику живых организмов наличием в них особой жизненной силы" (от лат. vitalis — жизненный).

Идеи редукционистов находили поддержку со стороны представителей механистического и "вульгарного" материализма, первые из которых пытались объяснить закономерности живой природы с помощью простейших механических и физических понятий и принципов, вторые же стремились редуцировать, свести эти законы к закономерностям химических реакций, происходящих в организме. Более того, некоторые представители "вульгарных" материалистов — Людвиг Бюхнер (1824—1899) и Якоб Молешотт (1822—1893)— даже утверждали, что мозг порождает мысль подобно тому, как печень выделяет желчь.

Несмотря на эти философские дискуссии между механицистами и виталистами, ученые-экспериментаторы пытались конкретно выяснить, от каких именно структур зависят специфические свойства живых организмов, и поэтому продолжали исследовать их на уровне не только клетки, но также и клеточных структур.

В первую очередь ученые исследовали структуру белков и выяснили, что они построены из 20 аминокислот, которые соединены длинными полипептидными связями, или цепями.

Хотя в состав белков человеческого организма входят все 20 аминокислот, но

совершенно обязательны дя него только 9 из них. Остальные, по-видимому, выра-

батываются самим организмом.

Характерная особенность аминокислот, содержащихся не только в человечес-

ком организме, но и в других живых системах (животных, растениях и даже виру-

сах), состоит в том, что все они являются лево вращающими плоскость поляризации изо-

мерами, хотя в принципе существуют аминокислоты и правого вращения. Обе формы

таких изомеров почти одинаковы между собой и различаются только пространственной

конфигурацией, и поэтому каждая измолекул аминокислот является зеркальным отобра-

жением другой. Впервые это явление открыл выдающийся французский ученый Луи

Пастер (1822—1895), исследуя строение веществ биологического происхождения. Он

обнаружил, что такие вещества способны отклонять поляризованный луч и поэтому

являются оптически активными, вследствие чего были впоследствии названы оптически-

ми изомерами. В отличие от этого у молекул неорганических веществ эта способность

отсутствует и построены они совершенно симметрично. На основе своих опытов Л. Пас-

тер высказал мысль, что важнейшим свойством всей живой материи является их молеку-

лярная асимметричность, подобная асимметричности левой и правой рук. Опираясь на

эту аналогию, в современной науке это свойство называют молекулярной хиральностью.

(этот термин происходит от греч. cheir-рука). Интересно заметить, что если бы человек

вдруг превратился в свое зеркальное отображение, то его организм функционировал бы

нормально до тех пор, пока он не стал бы употреблять пищу растительного или живот-

ного происхождения, которую он не смог бы переварить.На вопрос, почему именно жи-

вая природа выбрала белковые молекулы, построенные из аминокислот левого вращения,

до сих пор нет убедительного ответа. Сам Л. Пастер считал, что поскольку живое возни-

кает из неживого, то необходимым предварительным условием для этого процесса долж-

но стать превращение симметричных неорганических молекул в асимметричные. По его