ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Значение генетики для других наук и практики из "Генетика с основами селекции" Характерная черта методологии генетики состоит в том, что она оперирует дискретными индивидуальными единицами наследственной информации — генами. Этот подход определяет не только место генетики среди других биологических дисциплин, но в еще большей мере — место генетики в общей системе естественных наук. Благодаря открытиям Г. Менделя биология наряду с физикой и химией с начала XX столетия участвовала в формировании современного атомистического мировоззрения, основателями которого были Демокрит (460—370 г. до н. э.) и Эпикур (341—270 г. до н. э.). [c.19] Современная генетика вместе с ее практическими отраслями является частью общечеловеческой науки, которая в значительной мере исходит из того, что окружающий мир слагается из неких элементарных сущностей. Физика и химия оперируют молекулами, атомами и элементарными частицами, биология — индивидуумами, клетками и генами. [c.19] Положение генетики среди других биологических наук определяет предмет ее исследования — наследственность и изменчивость — свойства, универсальные для всех живых существ. [c.19] Генетика и селекция. Генетика представляет собой теоретическую основу селекции растений, животных и микроорганизмов. Опираясь на частную генетику различных объектов, селекционеры подбирают исходный материал для создания новых пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов. При этом применяются различные системы скрещиваний, метод гибридологического анализа, индуцирование мутаций и т. д. Так, зеленая революция последних лет в значительной степени основывалась на использовании карликовых мутантов различных злаков. Низкорослые, короткостебельные формы пшеницы, риса, ячменя и других растений устойчивы к полеганию и удобны для машинной уборки, что значительно сокращает потери урожая. Широкое распространение получили методы полиплоидизации растений — умножения числа хромосомных наборов. Полиплоиды обычно мощнее своих диплоидных сородичей и более урожайны. Человек издавна использует естественные полиплоидные формы пшеницы, им созданы искусственные полиплоиды ржи, сахарной свеклы, земляники, арбуза и других культур. Гетерозис, или гибридная мощность растений, открытая И. Г. Кельрейтером, также находит применение в селекции сельскохозяйственных растений и животных. Так, в растениеводстве широко распространены межлинейные и сортолинейные гибриды кукурузы и сорго. [c.19] Основываясь на менделевских закономерностях, селекционеры выводят новые породы пушных зверей с различными окрасками и оттенками меха (норка, лисица, ондатра, кролик и др.). [c.19] Большую роль мутационная селекция сыграла в развитии микробиологической промышленности при создании штамМов — продуцентов белково-витаминных концентратов из дрожжей, продуцентов антибиотиков, витаминов, аминокислот и других биологически активных веществ на основе массового выращивания низших грибов и бактерий. [c.20] Новейшие методы генной инженерии применяются для выведения штаммов бактерий и дрожжей, синтезируюхцих гормоны роста животных, интерферон человека, антиген вируса гепатита и других вирусов, необходимые для борьбы с инфекционными заболеваниями. Развивается клеточная и генная инженерия высших растений, позволяющая переносить гены одних видов и родов растений в другие. Например, при использовании культуры соматических клеток ген фазеолина (основного запасного белка) бобов перенесен в клетки подсолнечника. [c.20] Гибридизация соматических клеток растений позволяет объединять геномы видов, никогда не скрещивающихся в природе. Так получены соматические гибриды картофеля и томата, различных декоративных растений и др. [c.20] Генетика и медицина. Развитие генетики человека привело к пониманию того, что наряду с заболеваниями, которые вызывают бактериальные, вирусные и другие инфекции, существует значительное число (около 2500) наследственных заболеваний. Генетическая гетерогенность человеческой популяции включает целый ряд аномалий обмена веществ, нарушений конституции и психических заболеваний, причиной которых являются генные мутации и хромосомные аберрации. Известный генетик Ф. Г. Добжанский писал Если мы сохраняем слабых и генетически больных и даем им возможность продолжения рода, мы можем опасаться заката генетического. Но если мы дадим им умереть или страдать, в то время как можем помочь, мы, несомненно, предвидим закат моральный . [c.20] Ранняя диагностика некоторых наследственных заболеваний по шоляет вовремя вмешаться в течение болезни и посредством диетологических или медикаментозных воздействий предотвратить аномальное развитие и гибель больного. Так можно избежать трагических последствий и нормализовать развитие новорожденных, больных галактоземией, не усваивающих молочный сахар, или больных фенилкетонурией, чувствительных к ароматическим аминокислотам, если исключить из их рациона нежелательные соединения. [c.20] Ранняя диагностика наследственных заболеваний до рождения ребенка или определение гетерозиготного носительства генных и хромосомных аномалий позволяет избежать нежелательных последствий путем планирования семьи. Большую роль при этом играет медико-генетическое консультирование населения. [c.20] Генетика и экология. Хозяйственная деятельность человека часто связана с вмешательством в естественные природные процессы, вследствие чего сокращается площадь лесов, изменяется водный баланс, появляются загрязняющие примеси в водоемах, воздухе и почве. Прогнозирование и предотвращение возможных нежелательных последствий такого вмешательства невозможны без знания как экологии, так и генетики и прежде всего знания генетики популяций, которая оперирует большими численностями организмов, обменивающихся генами в естественных условиях. При этом необходимо предусматривать сохранение оптимальных размеров и условий существования популяций растений, животных и микроорганизмов. Сохранение их генофонда — это сохранение неоценимого природного богатства генов, которые в дальнейшем могут быть использованы человеком в селекционном процессе. [c.21] Не случайно великий советский генетик Н. И. Вавилов еще в 1926 г. обратил внимание на те области земного шара, которые согласно его теории являются центрами происхождения многих культурных растений. Эти области особенно богаты разнообразием генофонда и нуждаются в пристальном внимании экологов и генетиков. [c.21] Очень важный аспект экологической генетики — изучение мутагенной активности разнообразных физических и химических агентов, используемых человеком. Распространение в нашем обиходе мутагенов может повысить концентрацию аномальных генов, увеличить вероятность наследственных заболеваний. Поэтому каждое новое воздействие, каждое новое вещество, предназначенное для медицины, сельского хозяйства или пищевой промышленности, проходит испытание на генетическую активность. Для этого генетики создают специальные тест-системы штаммы микроорганизмов, культуры дрозофилы, линии мышей, культуры клеток животных и человека. И только убедившись, что то или иное вещество — не мутаген, можно использовать его для тех или иных целей. Особая важность такой службы генетической безопасности становится очевидной, если учесть, что почти 90 % мутагенов являются канцерогенами. [c.21] Генетика и другие биологические науки. Методы и принципы генетики находят применение во всей системе биологических наук. [c.21] Как можно убедиться в дальнейшем, дискретность генов отражает дискретность кодируемых ими макромолекул — белков и рибонуклеиновых кислот. Именно поэтому генетика наряду с биохимией стала основой молекулярной биологии. [c.21] Генетика животных, растений, микроорганизмов находит применение в зоологии, ботанике, микробиологии. Возможность получения генетически детерминированных различий поведения животных широко используется в физиологии животных, в физиологии высшей нервной деятельности. Многие проблемы биохимии решаются с помощью мутантов с измененным метаболизмом (с теми или ицыми блоками биосинтезов) или измененной регуляцией метаболических путей и т. д. [c.22] Без преувеличения можно сказать, что генетика как наука о наследственности и изменчивости находит применение во всех областях деятельности человека, связанных с живыми существами растениями, животными и микроорганизмами. [c.22] Вернуться к основной статье