Quan điểm hiện đại về di truyền

Mcooker: công thức nấu ăn hay nhất Về khoa học

Quan điểm hiện đại về di truyềnNgay cả trong thời tiền sử cổ đại, con người đã nhận thấy rằng con cái giống cha mẹ nhất. Nhiều dân tộc có tục ngữ tương tự như chúng ta: "Quả táo rơi không xa cây táo".

Nhờ quen biết với hiện tượng này, có thể chỉ trong sương mù, không được nhận thức đầy đủ, người tiền sử có thể thuần hóa một con chó và các loài động vật khác, chỉ giữ lại con cái từ những cá thể có vẻ hữu ích nhất đối với anh ta, và người nông dân thời tiền sử đã trót lọt những hạt giống của cây phù hợp nhất cho anh ta. Khoa học sinh học hiện đại đã đặt chân lý được thể hiện trong câu tục ngữ này thành cơ sở của một sự hài hòa và phức tạp
học thuyết về sự di truyền, đã nhận được danh hiệu là di truyền học.

Có một chặng đường dài từ một câu tục ngữ phổ biến đến một lý thuyết khoa học. Trên con đường này, luôn có sự bóp méo sự thật đầu tiên được chú ý một cách chính xác bởi vô số định kiến ​​và sai lầm đã rải rác những ý tưởng của những người khác xa với những thành tựu hiện đại của khoa học. Nhiệm vụ của các nhà khoa học là làm sạch thế giới quan của những người cùng thời với họ khỏi những ảo tưởng như vậy.

Trước hết, chúng ta không thường thấy rằng quả táo rơi rất xa so với cái cây mà nó đã sinh ra sao? Nếu bạn gieo một hạt giống từ cây táo đã cho quả trên đất cằn và không chăm sóc cây non, thì cây sau này và cây mới hơn có thể vẫn vô trùng. Ngược lại, nếu bạn gieo những hạt giống nhỏ từ cây tai tượng trên mảnh đất màu mỡ trên cánh đồng lúa mạch đen bị cháy sau một vụ mất mùa, bạn có thể thu hoạch được một vụ tai tuyệt vời với sự chăm sóc cẩn thận. Một con bò cái lai từ (một con bò mẹ nhiều sữa có thể hoàn toàn hư hỏng nếu chăm sóc không tốt, và việc chăm sóc và cho ăn tốt có thể làm tăng đáng kể năng suất sữa và hàm lượng thịt của ngay cả một con bò "thuần chủng". Chúng tôi nói rằng chỉ một số khuynh hướng di truyền, "gen" được truyền từ cha mẹ sang con cái, phát triển theo cách này hay cách khác, tùy thuộc vào điều kiện bên ngoài: do đó, khuynh hướng di truyền về sản xuất sữa ở bò, mẹ và con gái có thể giống nhau, nhưng chúng có thể phát triển ở con gái theo một cách hoàn toàn khác tùy theo điều kiện chăm sóc và cho ăn khác nhau - tốt hơn hay xấu hơn.

Sự khác biệt giữa khuynh hướng di truyền và biểu hiện của chúng ở người đặc biệt rõ ràng trong nhiều trường hợp. Ở đây, biểu hiện của khuynh hướng phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện xã hội khó khăn. Chúng ta hãy giả định rằng mức độ khả năng âm nhạc được xác định bởi khuynh hướng di truyền. Nhưng làm sao chúng ngày xưa có thể hiện thân trong sự phát triển của một đứa trẻ nông dân, người suốt đời không bao giờ rời khỏi làng quê hẻo lánh và không bao giờ nhìn thấy một nhạc cụ nào? Có thể nếu anh ta cũng có một giọng hát hay, anh ta được biết đến như một người hát hay, là một người chăn cừu, chơi tốt trên một chiếc tẩu tự chế. Giờ đây, khi giáo viên ở các trường tiểu học đã bắt đầu tìm kiếm tài năng, những đứa trẻ có năng khiếu âm nhạc vốn có nhưng chưa bao giờ có cơ hội thể hiện tài năng âm nhạc của mình, cha mẹ cho đi học nhạc để trở thành nghệ sĩ piano, nghệ sĩ violin, nhà soạn nhạc xuất sắc. Có vẻ như quả táo rơi rất xa so với cây táo, nhưng thực tế nó rơi trên đất tốt, trong khi cây táo bố mẹ lại sinh trưởng trên đất cằn.

Quan điểm hiện đại về di truyềnSự phụ thuộc rõ ràng của biểu hiện của khuynh hướng di truyền vào các điều kiện bên ngoài và ở con người - chủ yếu vào môi trường xã hội, buộc nhiều người phủ nhận hoàn toàn tầm quan trọng của di truyền. Nhưng đây là một thái cực khác và cũng là một định kiến ​​tai hại. Chỉ những nhà thờ tôn giáo mới tin rằng tất cả mọi người đều được sinh ra như nhau và tất cả mọi người đều nhận được cùng một linh hồn bất tử. Chúng tôi biết đây không phải là trường hợp.Một số được thừa hưởng từ khi sinh ra và có tốc độ phát triển cao và cơ thể anh hùng, những người khác được sinh ra và vẫn yếu ớt trong suốt cuộc đời - bất kể điều kiện bên ngoài và thường là bất chấp điều đó, vì nó xảy ra rằng các anh hùng được nuôi dưỡng trong những điều kiện bất lợi nhất, và những người ốm yếu không có được sức khỏe ngay cả khi được chăm sóc kỹ lưỡng nhất.

Điều tương tự cũng phải được nói cho các khả năng. Có rất nhiều người có văn hóa đã được dạy dỗ cẩn thận nhất, những người không sở hữu chút gì về âm nhạc và thậm chí không có được bất kỳ niềm vui nào từ âm nhạc, thứ mang lại niềm vui lớn nhất cho người khác ngay lần đầu tiên tiếp xúc với biểu diễn âm nhạc. Bạn cần phải có thị lực bình thường và một đôi tay bình thường để trở thành một vận động viên bắn súng xuất sắc sau các bài tập thích hợp, nhưng không phải tất cả mọi người đều có thị lực bình thường và độ chắc tay bình thường. Không phải tất cả các học viên đều có thể đạt được trình độ cao nhất, bởi vì điều này không chỉ đòi hỏi sự tập thể dục mà còn phải có những phẩm chất di truyền cao nhất. Nếu tất cả mọi người đều có thể trở thành nhà vô địch về chạy, nhảy, thể lực, nhưng cờ vua và các môn thể thao khác sau một thời gian dài tập luyện, thì sẽ có nhiều nhà vô địch hơn nữa, và chúng ta thấy ở khắp mọi nơi rằng người chiến thắng là một trong hàng trăm nghìn và hàng triệu ... Không, tất nhiên, những nhà vô địch không chỉ được nuôi dưỡng nhờ luyện tập mà họ còn được sinh ra với những khuynh hướng di truyền phù hợp. Và trong lĩnh vực trồng trọt và chăn nuôi, không ai dám phủ nhận sự khác biệt trong khuynh hướng di truyền, vì sự phủ nhận như vậy sẽ phá hủy mọi nền tảng của chọn lọc nông nghiệp.

Định kiến ​​thứ ba phổ biến và có hại hơn liên quan đến lý do xuất hiện các khuynh hướng di truyền mới. Cho đến gần đây, các nhà sinh vật học vẫn tin rằng khuynh hướng di truyền của con cái có thể được loại bỏ thông qua việc chăm sóc thích hợp cho bố mẹ. Tuy nhiên, hiện nay, không một nhà nông học có trình độ khoa học nào dám khẳng định rằng việc bón phân tốt trên đồng ruộng không chỉ cải thiện năng suất của một loại lúa mì nào đó trồng trên đó, mà còn thay đổi bản thân giống lúa mì theo hướng tương tự, khắc phục sự cải thiện gây ra. bằng cách thụ tinh cho con cái. Chúng tôi huấn luyện ngựa đua cho các cuộc thi cưỡi ngựa để đánh giá và chọn ra những đực giống di truyền tốt nhất, thay vì hy vọng rằng kết quả của quá trình huấn luyện sẽ được truyền lại cho con cái. Và bởi vì cha mẹ đã học ngoại ngữ hoặc âm nhạc, không phải là dễ dàng hơn cho con cái của họ học những ngôn ngữ này hoặc học nhạc. Những đặc điểm mà cha mẹ có được trong cuộc đời của họ không thể được di truyền cho con cháu của họ. Họ nói rằng bệnh giang mai do cha mẹ mắc phải sẽ truyền sang con cháu. Nhưng đây là cách hiểu nhầm: giang mai là bệnh truyền nhiễm do ký sinh trùng mô - xoắn khuẩn gây ra; từ một người mẹ bị nhiễm bệnh, xoắn khuẩn có thể xâm nhập vào các mô của trẻ sơ sinh đang phát triển trong bụng mẹ, nhưng đây là một bệnh nhiễm trùng của đứa trẻ, không phải do di truyền.

Nếu những điều kiện xấu cho sự phát triển của sinh vật ảnh hưởng cùng chiều đến thế hệ con cái, thì một giai cấp đã từng tồn tại trong điều kiện khó khăn trong nhiều thế kỷ sẽ bị diệt vong trong một thời gian dài ngay cả khi những điều kiện này thay đổi. Tuy nhiên, lịch sử thường cho chúng ta thấy điều ngược lại. Trong thời kỳ Phục hưng ở Tây Âu, sự tiến bộ của các tầng lớp trung lưu đi kèm với sự phát triển rực rỡ đáng kinh ngạc của văn hóa, được xây dựng bởi Gorky lúc bấy giờ, người lần đầu tiên có cơ hội xây dựng. Và trong thời đại của chúng ta, sự tiến bộ của giai cấp công nhân đi kèm với việc xác định một số lượng lớn nhân tài mới từ các gia đình mà trước đây họ không thể bộc lộ hết khả năng của họ.

Đặc điểm di truyền từ bố mẹ sang con như thế nào? Mọi người, mọi động vật, mọi thực vật đều bắt đầu cuộc sống của mình dưới dạng một tế bào - "Hợp tử"... Hợp tử này được hình thành từ sự hợp nhất của hai tế bào sinh dục - trứng của mẹ và tinh trùng của bố.Trong trứng được thụ tinh, từ đó một người phát triển, không có đầu, không có tay chân, không có cơ quan hoặc mô dưới bất kỳ hình thức nào. Nhưng cả trứng và tinh trùng đều được đưa vào hợp tử của con người bởi 24 cơ thể nhỏ, cực nhỏ gọi là nhiễm sắc thể. 24 cặp nhiễm sắc thể này, nhân lên với mỗi lần phân chia của trứng, được bảo tồn trong tất cả các tế bào của cơ thể người, và (khi tế bào mầm được hình thành trong đó, các phần tử của mỗi cặp nhiễm sắc thể phân tách thành các tế bào khác nhau, do đó giao tử - trứng và tinh trùng - lại chỉ có 24 nhiễm sắc thể, một số là của bố và một số là của mẹ, điều này giải thích tại sao mỗi người đại diện cho một số hỗn hợp các đặc điểm của bố và các đặc điểm của mẹ.

Dựa trên các thí nghiệm chính xác được thực hiện trên các loài động vật và thực vật khác nhau, các nhà sinh vật học đã đi đến kết luận rằng trong các nhiễm sắc thể siêu nhỏ này, và chỉ ở chúng, là khuynh hướng di truyền của tất cả các đặc điểm của sinh vật. Chúng tôi vẽ mỗi nhiễm sắc thể cho chính mình như một sợi, bao gồm một số đoạn không đồng nhất - gen. Trong tất cả các khả năng, mỗi phân đoạn có cấu trúc gần với phân tử, chỉ có điều đây là những phân tử có độ phức tạp cao, bao gồm hàng nghìn nguyên tử.

Cho đến nay, nó vẫn là một bí ẩn khoa học lớn làm thế nào mà một sinh vật phức tạp của con người với tất cả các đặc điểm di truyền tinh tế lại phát triển từ một quả trứng đã thụ tinh với 24 cặp nhiễm sắc thể - tổng hợp phân tử của nó. Nhưng rõ ràng hơn là các mô hình di truyền khuynh hướng với nhiều tổ hợp gen của cha mẹ. Trên cơ sở những gì đã nói về sự bắt cặp của các nhiễm sắc thể trong quá trình thụ tinh và về sự khác biệt của chúng trong quá trình trưởng thành của các giao tử, có thể hiểu rằng các nhà sinh học trong một số trường hợp có thể tính toán với độ chính xác toán học về cách các khuynh hướng di truyền nên được kết hợp trong một cuộc hôn nhân giữa các bậc cha mẹ khác nhau về một mặt nào đó. hoặc bộ gen và cách các gen này phân hóa, được phân chia trong các thế hệ tương lai.

Quan điểm hiện đại về di truyềnNếu một trong hai bố và mẹ là người tóc nâu (hoặc tóc nâu) "thuần chủng" và người còn lại là tóc vàng (hoặc tóc vàng), thì “tất cả trẻ em sẽ có mái tóc đen. Mặc dù chúng nhận được tiền gửi là tóc vàng từ cá bố mẹ thứ hai, nhưng khoản ký gửi này bị kìm hãm bởi sự phát triển tích cực hơn của ký gửi tóc đen nhận được từ bố mẹ thứ nhất. Tuy nhiên, những đứa trẻ được sinh ra từ một cuộc hôn nhân như vậy không phải là những đứa trẻ ngăm đen thuần chủng, vì theo khuynh hướng di truyền chúng chỉ là một nửa ngăm đen và một nửa tóc vàng. Một nửa tế bào mầm của chúng sẽ mang tóc vàng, trong khi nửa còn lại sẽ mang tóc đen. Nếu họ kết hôn với những người tóc vàng, người không bao giờ để tóc đen, thì một nửa số con của cuộc hôn nhân như vậy sẽ là người da ngăm đen, và nửa còn lại sẽ là tóc vàng. Nếu hai cô gái ngăm đen "không thuần chủng" kết hôn, thì 25% con cái sẽ là những cô gái ngăm đen thuần chủng nhận được màu tóc đen từ mỗi bố mẹ của chúng, 50% sẽ không phải là những cô gái ngăm đen thuần chủng, giống như bố mẹ của chúng, tức là có một màu đen. gen nhuộm tóc và một gen vàng, và cuối cùng 25% sẽ là tóc vàng, vì chúng sẽ nhận được một gen vàng từ bố và mẹ. Và từ cuộc hôn nhân của hai ông bố bà mẹ tóc vàng, những đứa trẻ đặc biệt tóc vàng sẽ được sinh ra, bất kể màu tóc của ông nội và cụ cố là gì. Đây là trường hợp đơn giản nhất của định luật di truyền nổi tiếng của Gregor Mendel.

Tiểu thuyết gia nổi tiếng người Anh Herbert xứ Wales có một cuốn tiểu thuyết được dịch sang Ngôn ngữ Nga, — "Cha của Christina Alberta"... Trang đầu tiên mô tả cách một người phụ nữ tóc vàng có một đứa con gái - một đứa trẻ có mái tóc đen và đôi mắt đen. Chồng của người phụ nữ tóc vàng. Một người đọc thiếu kinh nghiệm sẽ không để ý đến chuyện vặt vãnh này, nhưng nhà sinh vật học sẽ hiểu ngay ý đồ của tác giả, chỉ mở ra ở giữa cuốn sách: chồng của người mẹ hoàn toàn không phải là cha của đứa trẻ, vì trong trường hợp này mà thôi. một cô gái tóc nâu có thể làm cha.Nếu mẹ của Christina Alberta kiện chồng mình đòi tiền cấp dưỡng, thì tòa án, dựa trên dữ liệu sinh học, sẽ có quyền từ chối yêu cầu bồi thường.

Chúng ta biết toàn bộ một loạt các khuynh hướng di truyền ở người, được truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác, đôi khi bỏ qua một hoặc một số thế hệ (như khuynh hướng tóc vàng ẩn trong những người ngăm đen), với mức độ đều đặn lớn nhất. Chúng bao gồm: hình dạng tóc - xoăn, gợn sóng, mượt mà; một số đặc điểm của máu, đôi khi đặc trưng của một người chính xác đến mức trong quân đội của một số quốc gia, chúng được nhập vào hộ chiếu của tất cả quân nhân (trong trường hợp phải truyền máu khẩn cấp nếu bị thương trong chiến tranh); dị tật khác nhau (sáu ngón, ngắn ngón, sứt môi); khiếm thị (mù màu), một số bệnh thần kinh, một số đặc thù về vị giác, vv Mỗi năm, số lượng các đặc điểm của con người tăng lên, tính di truyền của các khuynh hướng đó được chúng ta biết đến. Nếu chúng ta đã biết tính di truyền của khoảng 20 đặc điểm phổ biến của con người, thì chúng ta có thể, khi biết các đặc điểm của đứa trẻ và một trong các bậc cha mẹ, gần như không thể sai lầm để xác định người còn lại.

Tuy nhiên, thông tin của chúng tôi về tính di truyền ở người vẫn còn rất hạn chế và chúng tôi hầu như không biết gì về việc di truyền các đặc điểm như vậy có thể thực sự quan tâm đến chúng tôi. Chúng tôi không biết những khả năng nhất định được di truyền theo những mẫu nào, khuynh hướng mắc một số bệnh thiết yếu như bệnh lao hoặc tâm thần phân liệt, một số mối liên hệ với di truyền là điều không thể nghi ngờ. Chỉ có một sinh vật duy nhất, tính di truyền mà chúng tôi đã nghiên cứu đầy đủ nhất, và đó là loài ruồi giấm nhỏ, Drosophila. Hàng ngàn khuynh hướng di truyền cá nhân - gen - đã được nghiên cứu ở loài ruồi này trong 1/4 thế kỷ qua, và nghiên cứu này chủ yếu dựa trên toàn bộ lý thuyết hiện đại về tính di truyền và khả năng biến đổi. Từ con ruồi này, chúng ta đã học được cách thay đổi gen một cách nhân tạo - cách dễ nhất là chiếu xạ tia X, tuy nhiên, chúng ta không thể biết trước những "đột biến" nào sẽ phát sinh do chiếu xạ. Tuy nhiên, khi biết gen của những con ruồi mà chúng ta giao phối khác nhau, chúng ta có thể dự đoán chính xác loại nào sẽ xuất hiện ở con cái và với tỷ lệ số lượng là bao nhiêu.

Nếu một ngày nào đó chúng ta biết nhiều về di truyền của con người như bây giờ chúng ta biết về di truyền của ruồi Drosophila, thì điều này có thể có tầm quan trọng thực tế rất lớn. Mỗi người phụ nữ, khi lựa chọn một người bạn đời, sẽ có thể xác định trước những đặc điểm thể chất và những khả năng mà con cái của họ có thể có từ cuộc hôn nhân này và cách thức trước đó, với sự giúp đỡ của sự chăm sóc, phòng ngừa thích hợp, để ngăn ngừa sự phát triển của những bệnh hoặc tật điều đó có thể được mong đợi ở một số trẻ em trên cơ sở dữ liệu di truyền ...

Tuy nhiên, trong khi kiến ​​thức của chúng ta về tính di truyền của con người rất hạn chế, chúng ta phải hết sức thận trọng để không đưa ra những kết luận không được chứng minh bởi khoa học. Tuy nhiên, nếu chúng ta giải phóng bản thân khỏi những định kiến ​​mà tôi đã nói ở trên, thì đây sẽ là một thành tựu tuyệt vời, thâm nhập sâu vào cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Và đối với việc áp dụng dữ liệu của học thuyết di truyền vào việc nhân giống vật nuôi và cây trồng, ở đây những thành công của sinh học sinh sản đã và đang có tầm quan trọng thực tế rất lớn.

I. K. Koltsov


Hệ thần kinh và công việc của nó   Sự ra đời của sinh học phân tử

Tất cả các công thức nấu ăn

© Mcooker: Bí quyết hay nhất.

bản đồ trang web

Chúng tôi khuyên bạn đọc:

Lựa chọn và vận hành máy làm bánh mì