На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


контрольная работа Основные положения современной генетики

Информация:

Тип работы: контрольная работа. Добавлен: 28.05.2012. Сдан: 2011. Страниц: 6. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО  «Уральский государственный технический  университет – УПИ»
Факультет непрерывных технологий образования 
 
 

Специальность 080109: «Бухгалтерский учет, анализ и  аудит» 
 
 
 
 
 
 

Контрольная работа

По  дисциплине: «Концепции современного естествознания»

На  тему: « Основные положения современной  генетики» 
 
 
 
 

Исполнитель
Студентка гр. ЭУЗ 17141 ну      Одегова Ю.Е. 

Преподаватель:        Павлович О.Н
                                        
 
 
 
 
 

г. Екатеринбург
2007г.
 

      Содержание
Ведение            3
1. Этапы развития генетики.         4
2.Предмет и  объект генетики         7
3. Генная инженерия          9
4. Гены            11 5. Генетический код          13
6. Понятие о наследственности и изменчивости     14
7. Мутация            16
8. Достижения генетики         19
Заключение           21
Список используемой литературы        22 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

      Введение
     Генетика  представляет собой одну из основных, наиболее увлекательных и вместе с тем сложных дисциплин современного естествознания. Место генетики среди биологических наук и особый интерес к ней определяются тем, что она изучает основные свойства организмов, а именно наследственность и изменчивость.
     В результате многочисленных – блестящих  по своему замыслу и тончайших  по исполнению – экспериментов в области молекулярной генетики современная биология обогатилась двумя фундаментальными открытиями, которые уже нашли широкое отражение в генетике человека, а частично и выполнены на клетках человека. Это показывает неразрывную связь успехов генетики человека с успехами современной биологии, которая все больше и больше становится связана с генетикой.
 

      1. Этапы развития генетики. 

     С незапамятных времен людей волновал вопрос о причинах сходства потомков и родителей, о природе вновь  возникающих изменений. Наука и практика накопили к середине 19 века огромный фактический материал. Но в чем причины сходства и различия организмов, долгое время установить не удавалось.
     Истоки  генетики, как и всякой науки, следует  искать в практике. Генетика возникла в связи с разведением домашних животных и возделыванием растений, а также с развитием медицины. С тех пор как человек стал применять скрещивание животных и растений, он столкнулся с тем фактом, что свойства и признаки потомства зависят от свойств избранных для скрещивания родительских особей. Отбирая и скрещивая лучших потомков, человек из поколения в поколение создавал родственные группы – линии, а затем породы и сорта с характерными для них наследственными свойствами.
     Хотя  эти наблюдения и сопоставления еще не могли стать базой для формирования науки, однако бурное развитие животноводства и племенного дела, а также растениеводства и семеноводства во второй половине XIX века породило повышенный интерес к анализу явления наследственности.
     Развитию  науки о наследственности и изменчивости особенно сильно способствовало учение Ч. Дарвина о происхождении видов, которое внесло в биологию исторический метод исследования эволюции организмов.
     В 1868 г. он выдвинул «теорию» пангенезиса, согласно которой все клетки растений и животных отделяют от себя крошечные геммулы, рассеянные по всему организму. Геммулы попадают в репродуктивные органы, и таким образом признаки передаются потомкам. Теория строилась на правильном постулате о том, что половые клетки органов размножения содержат особые частицы, предающие признаки от родителей к потомкам. Но второе предположение о попадании этих частиц в гонады из всех клеток было ошибочным.
     Научные методы скрещивания растений впервые  применил Иозеф Готлиб Кельрейтер, например, взаимообратные направления скрещивания, установил равноправие пыльцы и семяпочек в передаче наследственных признаков; показал достаточность для завязывания семени минимального количества пыльцы.
     Работы  Кельрейтера развивали и многие другие ботаники. В частности, К.Ф. Гэртнер проделал опыты с 700 видами растений и получил 250 гибридных форм.
     Г. Мендель выявил важнейшие законы наследственности он показал, что признаки организмов определяются дискретными (отдельными) наследственными факторами. Работа Г. Менделя отличалась глубиной и математической точностью. Однако она оставалась неизвестной почти 35 лет – с 1865 до 1900 г. Переоткрытие законов Менделя тремя учеными ботаниками (в Германии Карлом Корренсом на кукурузе, в Австрии Эрихом Чермаком на горохе и в Голландии Гуго де Фризом на ослиннике, маке и дурмане) вызывало стремительное развитие науки о наследственности и изменчивости организмов, получившей название генетики. В ее основу легли закономерности, обнаруженные Г. Менделем при скрещивании различных сортов гороха (т.к горох самоопыляемая культура). Наблюдая за полученными гибридами, он установил ряд законов наследования, положивших начало генетике, и разработал метод гибридологического анализа, ставшим основным ее методом. Метод гибридологического анализа предусматривает: скрещивание особей с контрастными признаками (красные и белые цветки); анализ проявляется у гибридов только исследуемых признаков, без учета остальных; выращивание и анализ потомства каждой особи отдельно от других; количественный учет гибридов, различающихся по исследуемым признакам.
      Учение  Г.Менделя было дополнено в 1953 году Дж. Уотсоном и Ф.Криком расшифровкой строения ДНК.
      В чем же причины длительной задержки развития генетики как самостоятельной  науки? С одной стороны, развитие генетики зависит  от состояния смежных естественнонаучных дисциплин: анатомии, физиологии, эмбриологии, биохимии и др. С другой стороны, поскольку генетический материал имеет сложною многоуровневую организацию, для его успешного изучения необходимы тонкие физические, химические и математические методы. Их появление стало возможным лишь в XX веке.
      На  протяжении одного столетия (срока, безусловно, малого) генетика сложилась как современная  фундаментальная наука, достижения которой используются в медицине, биологической промышленности и сельском хозяйстве. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

2. Предмет и объект изучения генетики 

      Генетика  – наука о закономерности наследственности и изменчивости организмов.
      Развитие  генетической науки тесно связано  с развитием методов и соответственно с объектами исследования. Основоположник генетики – Г.Мендель работал с душистым горошком. Его последователи использовали другие объекты – растения львиных зев, ночную красавицу и т.д. Пожалуй, самым популярным генетическим объектом стала плодовая мушка – дрозофила. С этой мушкой все мы хорошо знакомы – туча этих мелких серовато-коричневых мушек повсеместно летом летают над фруктами.
      Развитие  генетических исследований на молекулярном уровне и возникновение молекулярной генетики оказалось связанным с использованием новых объектов – бактерий, вирусов, фагов.
      Помимо  названных, в генетических исследованиях  широко используются такие объекты, как мыши, кролики, хомяки, кукуруза, пшеница и т.д. Выбор каждого  из этих объектов зависит от целей  и задач конкретных исследований.
      При выборе генетических объектов следует  учитывать основные требования, которым  они должны соответствовать:
      1. небольшой цикл развития и  размножения;
      2. большая плодовитость;
      3. наличие ярких фенотипических  признаков, удобных для анализа;
      4. возможность экспериментировать (скрещивать, размножать и т.д.) без больших  затрат усилий и времени.
     В зависимости от объекта исследования выделяют генетику растений, животных, микроорганизмов, человека.
      Человек, как генетический объект наиболее труден для изучения. Трудности состоят, прежде всего, в том, что экспериментировать с человеком как с животными или растениями недопустимо. Нельзя ради эксперимента, заставить и завести детей какую-то пару, как бы не интересен был этот опыт для науки. Здесь сразу встают неразрешимые этнические проблемы. Кроме того, смена одного поколения происходит за 25 лет (сравните: у дрозофилы – за 10 – 12 суток). Количество детей у человека всегда ограничено ( у той же дрозофилы каждая самка откладывает сотни яиц). Все это в значительной степени затрудняет анализ у человека наследственных свойств и их передачи в поколениях.
      Вместе  с тем очевидна грандиозность  значения развития генетики человека. В частности, первостепенное значение развитие генетики человека имеет для решения проблем наследственных болезней. Современные достижения в этой области убеждают, что многие болезни человека или непосредственно наследуются (несвертываемость крови, цветовая слепота, ряд психических заболеваний и т.д.) или передаются предрасположения к ним (например, туберкулез). Предрасположенность означает, что лица с этим фактором чаще заболевают, чем те, которые не имеют его.  
 
 

 

3.Генная инженерия 

     На  основании достижений молекулярной биологии, биохимии и генетики в  последние десятилетия интенсивно развивается новое направление в генетике – генная инженерия,  целью которой является конструирование генетических структур по заранее намеченному плану, создание организмов с новой генетической программой путем переноса генетической информации из одного организма в другой.
       Методы генной инженерии были  разработаны в 60-70-х годах нашего  столетия.
     Методами  генной инженерии в промышленных масштабах получены клоны клеток кишечной палочки, способные продуцировать  самототропин и инсулин. Обычно эти препараты получают из соответствующих желез животных. Преимущество препаратов, полученных методами генной инженерии, заключается в возможности их синтеза в достаточных количествах, в биохимической чистоте и абсолютной стерильности.
     Генная  инженерия – интенсивно развивающееся направление генетики. Уже созданы растения способные усваивать атмосферный азот, микроорганизмы, разрушающие углеводороды нефти и синтезирующие из них пищевые белки, разработаны методы внесения генов патогенных вирусов в бактериальные клетки и приготовления из синтезированных ими белков противовирусных сывороток, проходят клинические испытания методы лечения некоторых опухолей (например, рака молочной железы), иммунодефицитных состояний и энзимопатий, в основе которых лежит генная инженерия. В будущем генная инженерия поможет человечеству избавиться от ряда наследственных заболеваний путем пересадки в зародыш недостающих генов и замены мутантных генов.
     В настоящее время накапливаются  клонированные гены человека, некоторых  животных и растений, т.е создаются банки генов.
     Объединение чужеродных генов в одной клетке чревато опасными последствиями. Плазмиды способны соединятся в любые комбинации независимо от видовых и иммунологических барьеров. Конструирование новых  разновидностей болезнотворных бактерий, устойчивых к лекарственным препаратам, может привести в возникновению серьезных эпидемий.
     В 1973 г. была проведена первая международная  конференция по предупреждению опасных  последствий генной инженерии. Опыты  на время были запрещены. 

 

4. Ген 

     Важнейшим в генетике является понятие «ген». Ген вначале представляли чисто формально, вроде счетной единицы. Потом, установили, что ген – участок цепочки ДНК и он сам имеет сложную структуру. Так как молекулы ДНК в процессе деления скручиваются в хромосомы, то можно сказать, что ген – это участок хромосомы.
     По  своему уровню ген – внутриклеточная  молекулярная структура. По химическому  составу – нуклеиновые кислоты, в составе которых основную роль играет азот и фосфор. Гены располагаются, как правило, в ядрах клеток. Они имеются в каждой клетке, и поэтому их общее количество в крупных организмах может достигать многих миллиардов. По своему назначению гены – своего рода «мозговой центр» клеток и следовательно, всего организма.
     Совокупность  всех признаков одного организма, как внешних, так и внутренних называется фенотипом. Совокупность всех генов одного организма называется генотипом. Гены передаются организмами из поколения в поколение не изменяясь. Исключения возникают только при мутациях, которые наблюдаются редко. Однако, проявления действия генов и характер возникающего признака в большой степени зависит от условий среды. Таким образом, фенотип определяется генотипом и условиями среды. Строго говоря, наследуется не сам признак, а способность организма продемонстрировать признак в определенных условиях существования.
     Ген определяет структуру одного белка, обычно обладающего важными свойствами для организма, например, ферментативной активностью. Через синтез белков или  регуляцию других важнейших процессов  при помощи ферментов осуществляется проявление того или иного признака.
     Ген – это «атом генетики». Структура  макромолекул ДНК дает основу для  практически бесконечного количества комбинации, контролирующих аминокислот  в белковую молекулу. Число возможных  различных сочетаний четырех различных оснований по длине цепочки ДНК составляет гигантскую величину 410000 , которая превышает число атомов в Солнечной системе. На основе такого разнообразия органического мира. Наследственность обеспечивает преемственность животного на Земле, а изменчивость – многообразие форм жизни. И то, и другое связано неразрывно. 
 
 
 
 
 

 

5. Генетический код 

     Генетический код  - это система записи информации о последовательности расположения аминокислот в белках с помощью последовательности расположения нуклеотидов в информационной РНК.
     Свойства  генетического код:
     - триплетность – одной аминокислоте  соответствуют три рядом расположенных  нуклеотида, называемых триплетом (кодоном);
     - универсальность – одинаковый  кодон кодирует одну и ту  же аминокислоту у всех живых  веществ;
     - непрекрываемость – один нуклеотид  не может входить одновременно  в состав нескольких кодонов;
     - избыточность (врожденность) = одну аминокислоту могут кодировать несколько разных триплетов;
     - отсутствие разделительных знаков  внутри гена при их наличии  между генами.
     В конце каждого гена имеются специальные  триплеты – терминаторы (УАА, УАГ  и УГА), каждый из которых обозначает прекращение синтеза полипептидной цепи. Кодон является элементарной функциональной единицей гена.
     Код триплетен, в его состав входят четыре нуклеотида: А. Г, Ц, У, группируемых по три, например АУГ, ГЦА, ЦЦГ и т.д.
     Из  четырех нуклеотидов можно создать 64 различных комбинаций по три нуклеотида в каждой, это вполне хватает, чтобы закодировать 20 аминокислот, принимающих участие в биосинтезе белка в клетке.  Однако генетический код вырожден, т.е. одна аминокислота кодируется несколькими кодонами (от двух до шести). Лишь две аминокислоты – метионин и триптофан – кодируются одним триплетом. При этом в каждый кодон шифрует только одну аминокислоту. В и – РНК в конце каждого гена имеются триплеты: УАА, УАГ, УГА, прекращающие синтез полипептидной цепи. Генетический код универсален, т.е. одинаков для всех живых организмов (одни и те же триплеты кодируют одни и те же аминокислоты).
6. Понятие наследственности и изменчивости 

      Наследственность обуславливает передачу из поколение в поколение определенного комплекса каких-то признаков, свойств, качеств, а в результате изменчивости может происходить возникновение  новых комбинации признаков или проявление принципиально новых признаков.
     Биологический смысл этого явления заключается  в следующем: благодаря наследственности обеспечивается сохранение видов как целостных систем. Однако на протяжении длительного времени существования вида условия окружающей среды могут значительно изменяться, и в таких случаях для сохранения вида необходимо разнообразие форм внутри вида; особи должны обладать разными свойствами – какие-то могут выжить в меняющихся условиях среды, т.е оказаться приспособленными к ним. А такое разнообразие форм становится возможным лишь благодаря изменчивости.
      Бывает  ненаследственная изменчивость возникает  в процессе индивидуального развития организмов под влиянием конкретных условий  среды, вызывающих у всех особей одного вида сходные изменения. Однако степень такой изменчивости у отдельных индивидуумов может быть различной. Ненаследственная, или модификационная, изменчивость не связана с изменение генов. Но способность к модификации – признак наследственный. Например, антилопа гну в заповеднике Аскания – Нова отращивает густой подшерсток, а антилопа канна к такой модификации не способна и зимовать может только в отапливаемых помещениях.
      Изучение  модификационной изменчивости позволяет  сформулировать несколько общих  правил. Направленность модификации  выражается в максимальном или минимальном  проявлении определенных свойств организмов.
      Интенсивность модификационных изменений пропорционально продолжительности действия на организм факторам, ее  вызывающего.
Степень развития мускулатуры зависит от тренировок – убедительный пример тому.
     В некоторых случаях может проявиться аномалия. Например, обработка личинок  и куколок насекомых высокими температурами приводит к появлению большого количества насекомых с измененной формой туловища и крыльев. В природе эти насекомые не выживут.
      Наследственная  изменчивость – основа разнообразия живых организмов и главное условие  их способности к эволюционному развитию.
      Наследственная  изменчивость состоит из генотипической изменчивости и цитоплазматической изменчивости. Генотипическая изменчивость в свою очередь слагается из мутационной  и комбинативной изменчивости. В  основе комбинативной изменчивости лежит половое размножение живых организмов, в следствие которого возникает огромное разнообразие генотипов.
      Мутационная изменчивость дает самый большой  вариант изменения в организме, она затрагивает целые хромосомы, их части, отдельные гены. Изменения могут быть полезные, вредные, нейтральные для организма. 

 

7. Мутация 

     Мутация – скачкообразное изменение генетического материала по влиянием факторов внешней или внутренней среды.
Процесс образования мутации называется мутагенезом, а факторы, вызывающие мутации, - мутагенами. Мутагены первоначально воздействуют на генетический материал особи, вследствие чего может измениться фенотип. Это могут быть экзомутагены (факторы внешней среды) и эндомутагены (продукты метаболизма самого организма).
      Мутагенные факторы подразделяются на физические, химические и биологические.
К физическим мутагенам относятся различные  виды излучений (преимущественно ионизирующих), температура, влажность и др. Механизмы  их действия: 1) нарушение структуры  генов и хромосом; 2) образование свободных радикалов, вступающих в химическое взаимодействие с ДНК.
      К химическим мутагенам относятся: 1) природные органические и неорганические вещества (нитриты, нитраты, гормоны, ферменты); 2)продукты промышленной переработки  природных  соединений – угля, нефти; 3) синтетические вещества, ранее не встречавшиеся в природе (пестициды, пищевые консерванты); 4) лекарственные препараты, которые могут вызывать пороки развития (некоторые антибиотики, наркотические вещества, иммуносупресанты)
      К биологическим мутагенам относятся: 1) невирусные паразитарные агенты (микроплазмы, бактерии); 2) вирусы (краснухи, кори, гриппа);
      По  причинам, вызывавшим мутации, их подразделяют на спонтанные и индуцированные. Спонтанные (самопроизвольные) мутации происходят под действием естественных мутагенных факторов внешней среды без вмешательства человека, например, наследственные болезни обмена веществ.
     Индуцированные  мутации – результат направленного  воздействия определенных мутагенных факторов. Так, впервые в 1925 г. Г.А Надсон и Г.С Филиппов получили мутации у дрожжей под действием ионизирующей радиации.
        По мутировавшим клеткам мутации  подразделяются на гаметические (генеративные) и соматические. Гаметические  мутации происходят в половых  клетках, передаются по наследству при половом размножении. Соматические мутации происходят в соматических клетках, проявляются у самой особи (разный цвет глаз, белая прядь волос, опухоли) и передаются по наследству только при вегетативном размножении.
      По  исходу для организма мутации бывают: отрицательные, или летальные, - несовместимые с жизнью (например, отсутствие головного мозга) и полулетальные – снижающие жизнеспособность организма (например, болезнь Дауна);  нейтральные – существенно не влияющие на процессы жизнедеятельности (например, веснушки); положительные – повышающие жизнеспособность (например, появление четырехкамерного сердца). Последние возникают редко, но имеют большое значение для прогрессивной эволюции.
      По  изменениям генетического материала  мутации подразделяются на геномные, хромосомные и генные.
    Геномные  мутации обусловлены изменением числа хромосом. Хромосомные мутации  обусловлены изменением структуры хромосом.
    Они могут быть внутрихромосомные и  межхромосомные.
     Генные  мутации связаны с изменениями  структуры гена (молекулы ДНК). Генные мутации могут затрагивать как структурные, так и функциональные гены.
     Отечественные5 генетики первыми обнаружили, что  ультрафиолетовые лучи некоторые вещества – мощные факторы, способные вызывать мутацию у самых различных  организмов.
     Резкое  повышение числа вновь возникающих  мутаций вызывает действие лучей  Ренгена. Американский генетик Г. Меллер, работавший несколько лет в нашей  стране, разработал методы учета возникающих  мутаций и впервые экспериментально доказал эффективность лучей  Ренгена для повышения частоты мутационного процесса в сотни раз.
     Большую генетическую опасность для всех живых организмов несет радиоактивное  излучение, что стало причиной заключения договора о прекращении испытаний  ядерного оружия в воздухе, на земле  и воде.
     В настоящее время интенсивно ведутся  работы по созданию методов направленного  воздействия химических и физических факторов на определенные гены. Эти  исследования очень важны, так как  искусственное получение мутации нужных генов имеет практическое значение для селекции растений, животных и микроорганизмов.
 

      8. Достижения генетики 

     Достижения  генетики очень велики. Стало очевидным, что прогресс в области медицинской науки и практики тесно связан с развитием общей и медицинской генетики, биотехнологии. Потрясающие достижения генетики позволили выйти на молекулярный уровень познания генетических структур организма, и наследования, вскрыть сущность многих серьезных болезней человека, вплотную подойти к генной терапии.
     Получила  развитие клиническая генетика – одно из важнейших направлений современной медицины, приобретающих реальное профилактическое значение. Выяснилось, что множество хронических болезней человека есть проявление генетического груза, риск их развития может быть предсказан задолго до рождения ребенка на свет, и уже появились практические возможности снизить давление этого груза.
     Генетический  груз включает, с одной стороны, патологические генные мутации, наследуемые от родителей и прародителей. С другой стороны, определенную часть этого груза составляют новые, вновь возникшие генные мутации (в результате мутагенных влияний внешней среды).
     Знание  генетики человека позволяет прогнозировать вероятность рождения детей, страдающих наследственными недугами в случаях, когда один или оба супруга больны или оба родителя здоровы, но наследственное заболевание встречалось у предков супругов. В ряде случаев имеется возможность прогноза вероятности рождения второго здорового ребенка, если первый был поражен наследственным заболеванием.
     По  мере повышения биологической и особенно генетической образованности широких масс населения родителей или молодые супружеские пары, еще не имеющие детей, чаще и чаще обращаются к врачам – генетикам с вопросам о величине риска иметь ребенка, пораженного наследственной аномалией. Медико – генетические консультации сейчас открыты во многих областных и краевых центрах России.
     В ближайшие годы  консультации прочно войдут в быт людей, как уже  давно вошли детские и женские  консультации. Широкое использование  медико-генетических консультации сыграет немаловажную роль в снижении частоты наследственных недугов и избавит многие семьи от несчастья иметь нездоровых детей. Следует знать, что курение и особенно употребление алкоголя матерью или отцов будущего ребенка резко повышает вероятность рождения младенца, пораженного тяжелыми наследственными недугами.
     Так же постоянно улучшают в двух основных направлениях генные технологии производства вакцин. Первое – улучшение уже  существующих вакцин. Вакцины должны стать более эффективными, работать в меньших дозах и не давать побочных эффектов. Идеал – это так называемая комбинированная вакцина: сразу несколько вакцин в одной дозе. Второе направление – генные технологии получения вакцин против тех болезней, при которых сам метод вакцинации еще не использовался; это – СПИД, малярия, даже язвенная болезнь и некоторые другие.
     Проводится  целенаправленная работа по генетической модификации свойств микробов, традиционно  используемых в производстве хлеба, сыроварении, молочной промышленности, пивоварении и виноделии. Цели этой работы: увеличение устойчивости производственных штаммов, повышение их конкурентоспособности по отношению к вредным бактериям и улучшение качества продукта (аромата, питательной ценности, крепости и т.д.).
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.