Люди и их гены
Покупка
Издательство:
ДМК Пресс
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 68
Дополнительно
Вид издания:
Научно-популярная литература
Уровень образования:
Дополнительное образование
ISBN: 978-5-93700-209-9
Артикул: 824812.02.99
Книга рассказывает о современной генетике, о том, как знание закономерностей работы генов помогает объяснять особенности физиологии и поведения человека, а также бороться с наследственными заболеваниями. Затрагиваются проблемы происхождения человека как биологического вида и его генетической адаптации к природным
и антропогенным изменениям среды.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 06.03.01: Биология
- ВО - Магистратура
- 06.04.01: Биология
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
С. А. Боринская, Н. К. Янковский Люди и их гены Второе издание Москва 2023
УДК 575 ББК 28.04 Б82 Б82 Боринская С. А., Янковский Н. К. Люди и их гены. / 2-е изд. – М.: ДМК Пресс, 2023. – 68 с.: ил. ISBN 978-5-93700-209-9 Книга рассказывает о современной генетике, о том, как знание закономерностей работы генов помогает объяснять особенности физиологии и поведения человека, а также бороться с наследственными заболеваниями. Затрагиваются проблемы происхождения человека как биологического вида и его генетической адаптации к природным и антропогенным изменениям среды. На обложке: Боттичелли. «Венера и Марс». Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но, поскольку вероятность технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги. © Боринская С. А., Янковский Н. К., 2023 ISBN 978-5-93700-209-9 © Оформление, издание, «ДМК Пресс», 2023
Содержание Наследственность ..........................................................................4 Что такое ген? ................................................................ 5 Хромосомы, гены и мутации ........................................ 7 Программа развития записана в генах...................... 15 Взаимодействие генов и среды в развитии организма .................................................................... 19 Гены и поведение .........................................................................25 Умственное развитие .................................................. 27 Агрессивность.............................................................. 28 Гены супружеской верности ....................................... 30 Гены счастья и тревоги ............................................... 31 Наша история в ДНК ....................................................................34 Происхождение и расселение человека ..................... 35 Неандертальцы и денисовцы ..................................... 39 Гены идут по свету... и меняются ............................... 42 Адаптация......................................................................................48 Адаптация к климату .................................................. 48 Типы питания .............................................................. 50 Устойчивость к инфекционным заболеваниям ........ 54 Развитие цивилизации и генетические изменения ................................................................... 55 Этические аспекты .......................................................................59 Словарь ..........................................................................................62 Литература.....................................................................................67
Наследственность Наследственность Н аверное, каждый человек хочет быть счастливым, здоровым и богатым. По крайней мере, два первых признака в определенной мере зависят от генов. Огромный прорыв в понимании того, как унаследованные от родителей гены влияют на формирование физических и психологических особенностей человека, произошел за последнее десятилетие благодаря открытиям, сделанным при исследовании генома человека. Научный проект «Геном человека» был начат в США в 1988 г. по инициативе лауреата Нобелевской премии Джеймса Уотсона, а в России – в 1989 г. по инициативе академика Александра Александровича Баева. Международную научную программу «Геном человека» сравнивают по масштабам финансирования с космическими проектами, а по научной значимости для биологии – с открытием периодического закона для химии. К настоящему времени прочтены геномы десятков тысяч людей. И если первый геном человек был прочтен за 10 лет, то сейчас за счет появления новых приборов и технологий такое прочтение занимает несколько дней. Открытия генетиков постоянно привлекают внимание прессы и общества. Однако определение полной последовательности нуклеотидов генома человека называют то гигантским научным прорывом, то чисто коммерческой акцией, которая не имеет практического значения для большинства людей. В чем
Что такое ген? же смысл полученной информации и чем она может быть полезна? Что такое ген? Наследственную информацию можно сравнить с текстом, записанным молекулярными буквами. Называются генетические «буквы» нуклеотидами, то есть молекулами из ядра клетки (от латинского слова «нуклеус» – «ядро»). Всего «букв» в генетическом алфавите четыре – А (аденин), Г (гуанин), Т (тимин) и Ц (цитозин). Каждая такая «буква» состоит из нескольких десятков атомов. Нуклеотиды соединены в длинные цепочки, составляющие молекулы ДНК. В полном наборе молекул ДНК человека 3 миллиарда букв-нуклеотидов, они несут информацию о программе развития организма. В этой записи можно различить отдельные «слова» – гены (от греч. «генос» – происхождение). Ген – это участок ДНК, связанный с развитием того или иного признака (цвета глаз, группы крови, уровня развития некоторых способностей, предрасположенности к тем или иным заболеваниям). В генах записан общий план развития организма, определяющий особенности человека как биологического вида, а также информация о множестве индивидуальных различий. Последовательность нуклеотидов в гене кодирует последовательность аминокислот в белке. Перед кодирующей последовательностью обычно находятся сигналы, указывающие, когда и с какой интенсивностью должен работать данный ген. Эти сигналы на В генах записан общий план развития организма, а также информация о множест ве индивидуальных различий.
Наследственность зываются регуляторными участками. Они включают и выключают создание «рабочих копий» хранящейся в «ДНК-архиве» генетической информации, необходимой клетке в данный момент. Информация копируется с ДНК на молекулы РНК (рибонуклеиновой кислоты). Молекулы РНК переходят из ядра клетки в цитоплазму и там участвуют в синтезе белка. Разные виды молекул РНК и белков контролируют множество процессов, обеспечивающих жизнь и работу клетки. У примитивных организмов, таких как бактерии, гены занимают около 80–90 % всей ДНК. У человека на белок-кодирующие участки приходится не более 5 % нуклео тидных последовательностей. Остальные участ ки ДНК содержат информацию о том, как и в каком порядке должны включаться гены. Если сравнить ДНК с книгой, то это была бы очень необычная книга. Каждые 95 страниц содержали бы инструкцию о том, как читать следующие 5. Такая структура ДНК необходима для поддержания согласованной работы генов в миллиардах различных клеток тела. Совокупность всех генов и межгенных последовательностей нуклеотидов называется геномом. Этот термин обозначает и геном отдельного человека, и геном человека как биологического вида. Общее число генов в геноме человека – около 25 тысяч. Каждый ген связан с формированием одного или нескольких признаков – цвета глаз, формы носа, особенностей обмена веществ, группы крови и многих других. Признак может иметь несколько состояний. У человека на кодирующие участки приходится не более 5 % ДНК. Остальные участки содержат информацию о том, как и в каком порядке должны включаться гены.
Хромосомы, гены и мутации Например, цвет глаз может быть карим, серым или голубым, волосы могут быть вьющимися, волнистыми или прямыми и т. д. Различные состояния гена, соответствующие различным состояниям признака, называются аллелями (сокращение термина «альтернативные формы»). Ясно, что из всего существующего у людей многообразия аллелей данного гена человек получает от своих родителей всего два – один от матери, другой от отца. Сочетание конкретных аллелей разных генов, унаследованное человеком от его родителей, называют генотипом. Именно генотип определяет то, каким будет фенотип – набор внешних признаков. Цвет глаз или форму носа относят к морфологическим (от слова морфа – форма) признакам. В основе формирования морфологических признаков лежат биохимические процессы, протекающие в каждой клетке. Например, цвет глаз связан с наличием определенного пигмента в клетках радужной оболочки. Наличие пигмента является биохимическим признаком. К биохимическим признакам относится и группа крови. Хромосомы, гены и мутации Перед делением клетки молекулы ДНК удваиваются, и дочерние клетки получают точную копию того набора генов, который был у родительской клетки. Чтобы длинные молекулы не запутались, они свернуты в более плотные структуры, называемые хромосомами (рис. 1). Каждая хромосома содержит одну линейную молекулу ДНК, поддерживаемую белками. У человека во всех клетках, кроме половых, имеется 46 хромосом, или 23 пары. Одну из хромосом каждой пары ребенок получает от матери, вторую – от отца. Именно поэтому он похож на обоих родителей.