Основы генетики и молекулярной геологии
Генетика— это область биологии, изучающая закономерности наследственности и изменчивости живых организмов. Она исследует материальные носители наследственности, причины и закономерности их изменчивости, способы реализации наследственной информации на молекулярном, клеточном и организменном уровнях в онтогенезе, динамику частот генов в популяциях и изменения наследственных структур в процессе эволюции. Таким образом, основными задачами генетики является изучение проблем хранения, передачи, реализации и изменчивости наследственной информации.
Изучение генетических проблем осуществляется с применением большого числа методов. Основным из них является гибридологический, или метод скрещиваний, блестяще разработанный и примененный Грегором Менделем. Его прекрасно дополняют имеющие важное самостоятельное значение другие методы: цитогенетический, или цитологический, изучающий поведение хромосом в клеточных делениях; физиологический, биохимический, биофизический, онтогенетический (эмбриологический), молекулярно-генетический (молекулярно-биологический), метод культуры клеток и ткани, генеалогический, исследующий закономерности наследования по родословным, близнецовый и другие. Каждый из них действует на определенном уровне организации живой материи в зависимости от специфики исследуемого объекта.
Важным для генетики является понятие наследственного (генетического) признака. Под генетическим признаком понимают любое свойство объекта, по которому существуют качественные или количественные различия, четко передаваемые из поколения в поколение. Соответственно признаки подразделяются на качественные — их проявления альтернативны, дискретны, четко отличаются одно от другого (например, признак окраски венчика у растений, имеющий проявления, или градации, в виде красного и белого цветов; форма и расположение цветков (верхушечное или пазушное) на побеге и другие; а также количественные — проявления признаков могут быть измерены, четких различий между ними, как правило, не существует (например, рост, масса тела у млекопитающих, яйценоскость кур, удойность крупного рогатого скота и другие). Наиболее Ярко закономерности наследования проявляются в случае качественных признаков. Совокупность всех признаков организма образует фенотип, а все гены, их определяющие, составляют генотип.
|
|
|
Молекулярная биология
наука, ставящая своей задачей познание природы явлений жизнедеятельности путём изучения биологических объектов и систем на уровне, приближающемся к молекулярному, а в ряде случаев и достигающем этого предела. Конечной целью при этом является выяснение того, каким образом и в какой мере характерные проявления жизни( наследственность, воспроизведение себе подобного, биосинтез белков, возбудимость, рост и развитие, хранение и передача информации, превращения энергии, подвижность и т. д) обусловлены структурой, свойствами и взаимодействием молекул биологически важных веществ, в первую очередь двух главных классов высокомолекулярных биополимеров — белков и нуклеиновых кислот. Отличительная черта М. б. — изучение явлений жизни на неживых объектах или таких, которым присущи самые примитивные проявления жизни. Таковыми являются биологические образования от клеточного уровня и ниже: изолированные клеточные ядра, митохондрии, рибосомы, хромосомы, клеточные мембраны; далее — системы, стоящие на границе живой и неживой природы, — вирусы, в том числе и бактериофаги, и кончая молекулами важнейших компонентов живой материи — нуклеиновых кислот и белков.
|
|
|
Современные концепции возникновения жизни
В настоящее время существует 5 научных концепций возникновения жизни:
1. Возникновение живого из неживого, подчиняясь определенным физическим и химическим закономерностям (абиотическая концепция);
|
|
|
2. Гипотеза «голобиоза» - концепция протобионта или биода, некого доклеточного предка, начальных «жизнеспособных» структур;
3. Гипотеза «генобиоза», т. е. поиска генома как реликтового предка всех живых клеточных структур, считая, что
именно РНК сыграло первостепенную роль в её зарождении жизни;
4. Концепция стационарного состояния жизни - жизнь существовала всегда, начала жизни не существует;
5. Внеземное происхождение жизни – жизнь была занесена на Землю из Космоса (концепция панспермии ) .
Абиотическая концепция.
Абиогенез – идея о происхождении живого из неживого – исходная гипотеза современной теории происхождения жизни.
В 1924 г. известный биохимик А. И. Опарин высказал предположение, что при мощных электрических разрядах в земной атмосфере, которая 4 - 4,5 млрд. лет назад состояла из аммиака, метана, углекислого газа и паров воды, могли возникнуть простейшие органические соединения, необходимые для возникновения жизни.
Теория панспермии.
В 1865 г. немецкий врач Г. Рихтер выдвинул гипотезу космозоев
( космических зачатков) в соответствии с которой жизнь является вечной и зачатки, населяющие мировое пространство, могут переноситься с одной планеты на другую.
|
|
|
Концепция стационарного состояния жизни.
По мнению В. И. Вернадского, нужно говорить об извечности жизни и проявлений её организмов, как мы говорим об извечности материального субстрата небесных тел, их тепловых электрических, магнитных свойств и их проявлений. Всё живое произошло от живого (принцип Реди).
Примитивные одноклеточные организмы могли возникнуть только в биосфере Земли, а также в биосфере Вселенной. По мнению Вернадского, естественные науки построены на предположении, что жизнь с её особыми качествами не принимает никакого участия в жизни Вселенной. Но биосферу нужно брать как целое, как единый живой космический организм (тогда и отпадает вопрос о начале живого, о скачке от неживого к живому).
Гипотеза «голобиоза».
Она касается прообраза доклеточного предка и его способностей.
Есть различные формы доклеточного предка – «биоид», «биомонада», «микросфера».
Согласно биохимику П. Деккеру, структурную основу «биоида» составляют жизнеспособные неравновесные диссипативные структуры, то есть открытие микросистемы с ферментативным аппаратом, катализирующим метаболизм «биоида».
Эта гипотеза трактует активность до клеточного предка в обменно–метаболическом духе
Гипотеза генобиоза.
Американский учёный Холдейн считал, что первичной была не структура, способная к обмену веществ с окружающей средой, а мокромолекулярная система, подобная гену и способная к репродукции, а потому и названным им «голым геном». Общее признание данная гипотеза получила после открытия РНК и ДНК и их феноменальных свойств.
Согласно этой генетической гипотезе, в начале возникли нуклеиновые кислоты как матричная основа синтеза белков. Впервые её выдвинул в 1929 г. Г. Мёллер.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 472; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!