§ 30. Генетика, генетические тесты

Рассказ-анекдот: «Скрестили японцы арбуз с блохой. Разрезаешь арбуз, а из него семечки выпрыгивают». Когда-то этот анекдот казался очень смешным. Кто бы мог предположить, что он может стать реальностью! Во всяком случае, ученые уже встроили в ДНК помидора ген арктической камбалы. Правда, овощ не машет хвостиком и не уплывает от покупателя, зато столь же легко переносит холода, как и глубоководная северная рыба.

Знаете, от какого слова произошло слово генетика?

«– Удивительно, что впервые о существовании генов писал еще римский поэт и философ Тит Лукреций (I век до н.э.) в поэме « О природе вещей»:

« Может случиться так, что дети порою бывают

С дедами схожи лицом и на прадедов часто походят

Ибо нередко в своем собственном теле скрывают

Множество первоначал в смятении многообразном

Из рода в род от отцов по наследству идущих»

      Нам посчастливилось жить, когда эти первоначала были найдены, а название им придумал в 1911 году датский биолог Иогансен. Он их назвал гены, а сам в их существование еле верил и писал  «Ген – это просто короткое и удобное слово». Современная наука утверждает, что ген – это участок молекулы ДНК, отвечающий за развитие одного признака. Ген - носитель наследственности в живых организмах.

       Генетика – наука о наследственности и изменчивости живых организмов и методах управления ими;  наука о генах.

      Генами люди научились управлять: их режут, дробят, сшивают, извлекают из ДНК, переставляют в другие места. Наука, которая этим занимается, называется «генная инженерия».

Понятия «наследственность» и «изменчивость» неразрывно связаны между собой.

Наследственность – это…

1) способность организмов порождать себе подобных;

2) способность организмов передавать (наследовать) свои признаки и качества из поколения в поколение;

3) сохранение определенных вариантов признаков при смене поколений.

Изменчивость – это…

1) существование признаков в различных формах (вариантах);

2) появление различий между организмами (частями организма или группами организмов) по отдельным признакам.

Краткая история генетики. Особенности развития отечественной генетики

Явления наследственности и изменчивости признаков были известны с древнейших времен. Сущность этих явлений была сформулирована в виде эмпирических правил: «Яблочко от яблони недалеко падает», «От худого семени не жди доброго племени», «Не в мать, не в отца, а в прохожего молодца» и т. д.

Натурфилософы античного мира пытались объяснить причины сходства и различия между родителями и их потомками, между братьями и сестрами, механизмы определения пола, причины рождения близнецов. Преемственность поколений описывалась терминами «генус» (род), «геннао» (рождаю), «генетикос» (имеющий отношение к происхождению), «генезис» (происхождение).

В Новое время в Англии (Т. Найт), Германии (Й. Кёльрейтер), Франции (О. Сажрэ) были разработаны методики постановки опытов по гибридологическому анализу, были открыты явления доминантности и рецессивности, сформулированы представления об элементарных наследуемых признаках. Однако раскрыть механизмы наследственности и изменчивости долгое время не удавалось. Для объяснения феноменов наследственности и изменчивости использовались концепции наследования благоприобретенных признаков, панспермии, изменчивости признаков под прямым влиянием среды и др.

В зависимости от объекта исследования классифицируют генетику растений, животных, микроорганизмов, человека и другие; в зависимости от используемых методов других дисциплин — молекулярную генетику, экологическую генетику и другие.

Применение:

Идеи и методы генетики играют важную роль в медицине, сельском хозяйстве, микробиологической промышленности, а также в генетической инженерии.

Термин геном (нем. Genom) предложил немецкий ботаник Ганс Винклер в 1920 г. для обозначения минимального набора хромосом. Такое представление о геноме сохраняется и в современной цитогенетике. Однако вскоре было доказано, что в состав хромосом входит ДНК (Фёльген, 1924), а к середине XX в. было установлено, что именно ДНК является носителем наследственной информации (О.Эвери с сотр., 1944; Дж.Уотсон и Ф.Крик, 1953). Поэтому в настоящее время в молекулярной генетике термином геном все чаще обозначают минимальную упорядоченную совокупность всех молекул ДНК в клетке.

Генетические тесты

Более того, диагностика и лечение заболеваний — не единственная область применения методов генетического анализа и персональной геномики. Другие группы потребительских услуг включают:

1. Предиктивная медицина, то есть, выявление предрасположенностей к тем или иным состояниям и заболеваниям на основе генного анализа. Наиболее распространены два направления такого анализа: поиска генетических маркеров и полногеномного поиска ассоциаций. Генетические маркеры — это белки, сигнализирующие о статистической (чаще всего) связи определенной генной последовательности с определенным заболеванием. Полногеномные ассоциации — это связи между последовательностями генов и фенотипическими признаками (внешними и внутренними свойствами организма, приобретёнными им в ходе развития).На отдельном месте стоит онкогенетика, в частности — анализ изменения генетического и хромосомного аппарата злокачественных клеток, который помогает выявить клетки раковой опухоли на самой ранней стадии её развития, пока методы цитологии и патанатомии никаких изменений не фиксируют.

2. Фармакогенетика — подбор лекарств на основании генетических особенностей. Прогнозирование действия лекарства на организм, аллергий. Создание более безопасных и эффективных препаратов.

3. Планирование семьи — тестирование совместимости супругов, поиск биохимических маркеров патологических состояний, опасных при беременности, маркеров, сигнализирующих вероятность развитий заболеваний у ребенка. Пренатальный генетический скрининг — поиск в сыворотке крови беременной женщины биохимических маркеров, сигнализирующих о вероятности генетических или хромосомных аномалий у плода.

4. Исследование личной генетической истории — этническая принадлежность, происхождение, родословная. Генетическая экспертиза на отцовство, материнство и другие виды родственных связей.

5. Профессиональная ориентация детей — выявление предрасположенности к различным видам спорта, жанрам искусства или другим областям деятельности. В криминологии также делаются попытки связывать с генетическими особенностями склонность к определенным видам преступлений, но на рынок услуг и продуктов эти исследования пока не выходят.

Основные понятия и термины:

Генетика, ген, наследственность, изменчивость, геном, генетические тесты.

 ? Вопросы и задания

1. Что означает слово генетика?  А ген?

2. Что называют  наследственностью и изменчивостью?

3. В каких случаях применяются генетические тесты?

4. Найдите в Интернете информацию о генетике

Задание:

1. Используя Интернет, личные наблюдения и ассоциации, заполните в  рабочей тетради таблицу 1 «Что влияет на продолжительность жизни человека». Знаком «+» отметьте положительные факторы, знаком «–» — отрицательные.

2. В конце таблицы сделайте вывод.

Таблица 1. Что влияет на продолжительность жизни человека