Лісова генетика. Навчальний посібник. Г.Г. Баранецький, Р.М. Гречаник. 2003 р.
  • Регистрация
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса)

1.4. Значення генетики для екології, лісового та сільського господарства, селекції, генної інженерії, медицини, фізіології, цитології

Місце генетики серед інших біологічних наук визначає предмет її дослідження – спадковість і мінливість – властивості універсальні для всіх живих організмів.

Генетика являє собою теоретичну основу селекції рослин, тварин і мікроорганізмів. Спираючись на генетичні особливості різних об'єктів, селекціонери підбирають вихідний матеріал для створення нових порід тварин, сортів рослин, штамів мікроорганізмів. При цьому використовуються різні системи схрещування, методи гібридологічного аналізу, індукування мутацій і т. д. Так, "зелена революція" останніх років значною мірою базується на використанні карликових мутантів різних злаків. Низькорослі, короткостеблові форми пшениці, рису, ячменю та інших рослин стійкі до вилягання і вигідні для механізованого збирання, що в значною мірою зменшує втрати врожаю. Широкого поширення набули методи поліплоїдізації рослин – збільшення числа хромосомних наборів. Поліплоїди інколи сильніші за свої диплоїдні аналоги і більш врожайні. Людина давно використовує природні поліплоїдні форми пшениці, нею створені штучні поліплоїди жита, цукрового буряка, суниці, гарбуза та інших культур. Гетерозис, або гібридна потужність рослин, відкрита І. К. Кельрейтером, також знаходить застосування в лісовій селекції і селекції сільськогосподарських культур і тварин. Так, в рослинництві широко поширені сортолінійні гібриди кукурудзи і сорго.

Селекція на основі генетики якісних та кількісних ознак використовується для підвищення продуктивності лісових фітоценозів, м'ясної і молочної продуктивності худоби, а також для підвищення врожайності сільськогосподарських рослин.

Велику роль мутаційна селекція відіграла в розвитку мікробіологічної промисловості: при створенні штамів – продуцентів білково-вітамінних концентратів в дріжджів, продуцентів антибіотиків, вітамінів, амінокислот і інших біологічно активних речовин на основі масового вирощування грибів і бактерій.

Найновіші методи генетичної інженерії використовуються для виведення штамів бактерій і дріжджів, що синтезують гормони росту тварин, інтерферон людини, антиген вірусу гепатиту та інших вірусів, які необхідні для боротьби з інфекційними хворобами. Розвивається клітинна і генна інженерія вищих рослин, в тому числі і дерев, що дозволяє переносити гени одного виду і роду рослин в інші. Наприклад, при використанні культури соматичних клітин ген фазеоліну (основного запасного білка) бобів перенесений в клітину соняшника.

Гібридизація соматичних клітин рослин дозволяє об'єднати геноми видів, які ніколи не схрещувались в природі. Так одержані соматичні гібриди клітин картоплі і томату, різних декоративних рослин і ін.

Розвиток генетики людини призвів до розуміння того, що поряд із захворюваннями, які викликають бактеріальні, вірусні та інші інфекції, існують спадкові захворювання. Генетична гетерогенність популяції людини включає цілий ряд аномалій обміну речовин, порушень конституції і психічних захворювань, причиною яких є генні мутації і хромосомні аберації.

Рання діагностика деяких спадкових захворювань дозволить вчасно втрутитись в процес хвороби і шляхом дієтлогічних або медикаментозних дій попередити аномальний розвиток і смерть хворого. Так можна уникнути трагічних наслідків і нормалізувати розвиток новонароджених, хворих галактоземією, які не засвоюють молочний цукор або хворих фенілкетонурією, чутливих до ароматичних амінокислот, шляхом виключення із раціону небажані речовини.

Рання діагностика спадкових захворювань до народження дитини або визначення гетерозиготного носія генних і хромосомних аномалій дозволить уникнути небажаних наслідків шляхом планування сім'ї. Велику роль при цьому відіграє медикогенетичне консультування населення.

До останнього часу лікування спадкових захворювань було неможливим. Всі розроблені методи лише усували симптоми, не ліквідуючи самого захворювання. Розвинута техніка генної інженерії в найближчий час обіцяє виникнення нової області медицини – генотерапії, завдяки якій можна буде виправити або частково замінити аномальні ділянки генетичного матеріалу.

Господарська діяльність людини часто пов'язана з втручанням в природні процеси, внаслідок чого зменшується площа лісів, змінюється водний баланс, з'являються забруднюючі речовини у водоймах, ґрунті і повітрі. Прогнозування і попередження можливих небажаних змін біоценозів без знання генетики і, перш за все, знання генетики популяцій, є неможливим. При цьому необхідно передбачити збереження оптимальних розмірів і умов існування популяцій рослин, тварин і мікроорганізмів. Збереження генофонду – це збереження неоціненного природного багатства генів, які пізніше можуть бути використані людиною в селекційному процесі.

Дуже важливим аспектом екологічної генетики є вивчення мутагенної активності різноманітних фізичних і хімічних агентів, які використовуються людиною. Поширення в новому вжитку мутагенних факторів може збільшити концентрацію аномальних генів, збільшити вірогідність спадкових хвороб. Тому кожна нова дія, кожна нова речовина, призначена для медицини, сільського і лісового господарства або харчової промисловості, повинні проходити дослідження на генетичну активність. Для цього генетики створюють спеціальні тест-системи: штами мікроорганізмів, культури певних ліній рослин, комах і тварин, культури клітин рослин, тварин і людини. І тільки переконавшись, що та або інша речовина не володіє мутагенною активністю, можна використати її з тією чи іншою метою. Особливе значення такої служби генетичної безпеки є очевидним, якщо врахувати, що майже 90 % мутагенів є канцерогенами.

Методи, принципи і закони генетики використовуються у всіх системах біологічних наук. Дискретність генів відображає дискретність кодованих ними макромолекул – білків і рибонуклеїнових кислот. І тому генетика поряд з біохімією стала основою молекулярної біології. Лабораторно – технічну базу і методи біохімічних досліджень генетики забезпечують такі дисципліни як хімія, фізика, біохімія, фізіологія, цитологія. Існують дисципліни, для яких генетика виступає теоретичною основою (дендрологія, ботаніка, селекція, лісові культури, фітопатологія, лісівництво, квітівництво, екологія, ентомологія, цитологія). Таким чином, генетика є базовою дисципліною для більшості дисциплін біологічного профілю.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить