ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 615
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
фенотипе 2 частей проявляются признаки обоих родителей (как и у гибридов первого поколения, сочетающих в себе признаки сразу двух чистых линий), в фенотипе ещё 1 части проявляется признак как у второго из родителей (представителя другой чистой линии).
Сверхдоминирование. При сверхдоминировании у гибридов первого поколения признак в фенотипе выражен ярче, чем у любого из родителей. Во втором поколении вновь появляется расщепление в соотношении 1:2:1. В фенотипе у 1 части особей проявляется признак одного из родителей, в фенотипе 2 частей проявляется признак как у гибридов первого поколения, в фенотипе ещё 1 части проявляется признак как у второго из родителей.
Взаимодействие неаллельных генов.
Исследования по изучению взаимодействия неаллельных генов проводятся по схеме дигибридного скрещивания.
Типы взаимодействия неаллельных генов:
- Комплементарное взаимодействие.
- Эпистаз (доминантный и рецессивный).
- Полимерия (аддитивная и неаддитивная).
- Модифицирующее действие.
Комплементарное взаимодействие. Комплементарным называется взаимодействие, при котором действие генов из одной пары дополняется действием генов из другой пары таким образом, что в результате появляется новый признак. По другому этот тип взаимодействия называют новообразование (чаще этот термин встречается в старых изданиях).
В качестве примера приводится схема наследования формы гребня у кур.
Действие генов: А – розовидная форма гребня а – листовидная
В – гороховидная форма гребня b – листовидная
А.В.– ореховидная форма гребня
При скрещивании особей, имеющих розовидную форму гребня, с особями, имеющими гороховидную форму гребня, у гибридов первого поколения появляется новая форма гребня - ореховидная. При скрещивании гибридов первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 9:3:3:1 (9 – с ореховидной формой гребня, 3 – с розовидной, 3 – с гороховидной, 1 – с листовидной).
Числовое расщепление соответствует третьему закону Менделя. Отличительная особенность комплементарного взаимодействия от закона независимого наследования признаков заключается в количестве учтённых признаков: в третьем законе рассматривается комбинирование двух признаков, а в комплементарном взаимодействии четыре вариации одного признака.
Эпистаз. Термин «эпистаз» означает подавление. Различают доминантный и рецессивный эпистаз.
Доминантный эпистаз. При доминантном эпистазе действие доминантных генов из одной пары подавляет работу также доминантных генов из другой пары.
Доминантный эпистаз у лошадей.
Действие генов: С – серая масть с – рыжая
В – вороная масть
B – рыжая
С. В. – серая масть
При скрещивании серых лошадей (ССВВ) с рыжими (ссbb) гибриды первого поколения все оказываются серыми, так как ген «С» подавляет ген «В». Во втором поколении появляется расщепление по фенотипу в соотношении 12:3:1 (12 – имеют серую масть, 3 –
Сверхдоминирование. При сверхдоминировании у гибридов первого поколения признак в фенотипе выражен ярче, чем у любого из родителей. Во втором поколении вновь появляется расщепление в соотношении 1:2:1. В фенотипе у 1 части особей проявляется признак одного из родителей, в фенотипе 2 частей проявляется признак как у гибридов первого поколения, в фенотипе ещё 1 части проявляется признак как у второго из родителей.
Взаимодействие неаллельных генов.
Исследования по изучению взаимодействия неаллельных генов проводятся по схеме дигибридного скрещивания.
Типы взаимодействия неаллельных генов:
- Комплементарное взаимодействие.
- Эпистаз (доминантный и рецессивный).
- Полимерия (аддитивная и неаддитивная).
- Модифицирующее действие.
Комплементарное взаимодействие. Комплементарным называется взаимодействие, при котором действие генов из одной пары дополняется действием генов из другой пары таким образом, что в результате появляется новый признак. По другому этот тип взаимодействия называют новообразование (чаще этот термин встречается в старых изданиях).
В качестве примера приводится схема наследования формы гребня у кур.
Действие генов: А – розовидная форма гребня а – листовидная
В – гороховидная форма гребня b – листовидная
А.В.– ореховидная форма гребня
При скрещивании особей, имеющих розовидную форму гребня, с особями, имеющими гороховидную форму гребня, у гибридов первого поколения появляется новая форма гребня - ореховидная. При скрещивании гибридов первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 9:3:3:1 (9 – с ореховидной формой гребня, 3 – с розовидной, 3 – с гороховидной, 1 – с листовидной).
Числовое расщепление соответствует третьему закону Менделя. Отличительная особенность комплементарного взаимодействия от закона независимого наследования признаков заключается в количестве учтённых признаков: в третьем законе рассматривается комбинирование двух признаков, а в комплементарном взаимодействии четыре вариации одного признака.
Эпистаз. Термин «эпистаз» означает подавление. Различают доминантный и рецессивный эпистаз.
Доминантный эпистаз. При доминантном эпистазе действие доминантных генов из одной пары подавляет работу также доминантных генов из другой пары.
Доминантный эпистаз у лошадей.
Действие генов: С – серая масть с – рыжая
В – вороная масть
B – рыжая
С. В. – серая масть
При скрещивании серых лошадей (ССВВ) с рыжими (ссbb) гибриды первого поколения все оказываются серыми, так как ген «С» подавляет ген «В». Во втором поколении появляется расщепление по фенотипу в соотношении 12:3:1 (12 – имеют серую масть, 3 –
вороную, 1 – рыжую). Вороная масть появляется только в том случае, если в генотипе отсутствуют доминантные гены «С».
Доминантный эпистаз у кур.
Действие генов: С – окрашенное перо с – белое (неокрашенное)
J – подавляет ген «С» j – не подавляет ген «С»
При скрещивании белых кур (ССJJ) c белыми (ссjj) все гибриды первого поколения
(СсJj) оказываются белыми, так как в их генотипе имеется ген «С». Во втором поколении наблюдается расщепление в соотношении 13:3. Окрашенными оказываются особи только в тех случаях, когда в генотипе отсутствуют гены «J».
Рецессивный эпистаз. При рецессивном эпистазе действие доминантных генов из одной пары подавляется действием рецессивных генов из другой пары.
Рецессивный эпистаз у мышей.
Дейсчтвие генов: С – отвечает за неравномерное распределение пигмент с – отвечает за равномерное распределение пигмента А – отвечает за выработку пигмента (чёрного или другого цвета) а – отвечает за отсутствие пигмента
При скрещивании чёрных мышей (ссАА) с белыми (ССаа) всё потомство первого поколения оказывается серым (СсАа), так как неравномерное распределение чёрного пигмента приводит к тому, что чёрный пигмент выглядит как серый. Во втором поколении наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 9:3:4. В 9 случаях
(С.А.) особи оказываются серыми, в 3 (ссА.) чёрными и в 4 (С.аа, ссаа) белыми.
Полимерия. Полимерия означает, что на один признак одновременно действуют несколько генов. Различают аддитивную и неаддитивную полимерию. При аддитивной полимерии проявление признака зависит от суммы доминантных генов в генотипе: чем их больше, тем ярче выражен признак. При неаддитивной полимерии проявление признака от общей суммы доминантных генов не зависит: достаточно всего лишь одного доминантного гена из любой пары и признак будет иметь такое же фенотипическое проявление как и в полной гомозиготе.
Аддитивная (суммирующая) полимерия (на примере скрещивания краснозёрной и
Доминантный эпистаз у кур.
Действие генов: С – окрашенное перо с – белое (неокрашенное)
J – подавляет ген «С» j – не подавляет ген «С»
При скрещивании белых кур (ССJJ) c белыми (ссjj) все гибриды первого поколения
(СсJj) оказываются белыми, так как в их генотипе имеется ген «С». Во втором поколении наблюдается расщепление в соотношении 13:3. Окрашенными оказываются особи только в тех случаях, когда в генотипе отсутствуют гены «J».
Рецессивный эпистаз. При рецессивном эпистазе действие доминантных генов из одной пары подавляется действием рецессивных генов из другой пары.
Рецессивный эпистаз у мышей.
Дейсчтвие генов: С – отвечает за неравномерное распределение пигмент с – отвечает за равномерное распределение пигмента А – отвечает за выработку пигмента (чёрного или другого цвета) а – отвечает за отсутствие пигмента
При скрещивании чёрных мышей (ссАА) с белыми (ССаа) всё потомство первого поколения оказывается серым (СсАа), так как неравномерное распределение чёрного пигмента приводит к тому, что чёрный пигмент выглядит как серый. Во втором поколении наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 9:3:4. В 9 случаях
(С.А.) особи оказываются серыми, в 3 (ссА.) чёрными и в 4 (С.аа, ссаа) белыми.
Полимерия. Полимерия означает, что на один признак одновременно действуют несколько генов. Различают аддитивную и неаддитивную полимерию. При аддитивной полимерии проявление признака зависит от суммы доминантных генов в генотипе: чем их больше, тем ярче выражен признак. При неаддитивной полимерии проявление признака от общей суммы доминантных генов не зависит: достаточно всего лишь одного доминантного гена из любой пары и признак будет иметь такое же фенотипическое проявление как и в полной гомозиготе.
Аддитивная (суммирующая) полимерия (на примере скрещивания краснозёрной и
1 ... 6 7 8 9 10 11 12 13 ... 17
белозёрной пшеницы).
Действие генов: А
1
, А
2
– усиливают интенсивность окрашивания зерна а
1
, а
2
– зерно белое
При скрещивании краснозёрной (А
1
А
1
А
2
А
2
) пшеницы с белозёрной (а
1
а
1
,а
2
а
2
) все гибриды первого поколения оказываются с средней степенью окрашивания («розовыми»).
Во втором поколении появляются особи с различной степенью окрашивания: от интенсивно окрашенных, имеющих в генотипе все доминантные гены, до белых, имеющих в генотипе все рецессивные гены.
Числовое расщепление для гибридов второго поколения приводится как 15:1 (15 частей в большей или меньшей степени окрашенных к 1 части белых).
Неаддитивная полимерия (на примере наследования формы стручка у пастушьей
сумки).
Действие генов: А
1
, А
2
– определяют форму стручка с срезанными краями а
1
, а
2
– определяют округлую форму стручка
При скрещивании особей, дающих форму стручка со срезанными краями (А
1
А
1
А
2
А
2
), с особями, дающими округлую форму стручка (а
1
а
1
а
2
а
2
), в первом поколении все особи образуют форму стручка со срезанными краями (А
1
а
1
А
2
а
2
). Во втором поколении наблюдается чёткое расщепление 15:1 (15 частей имеют форму стручка со срезанными краями, 1 часть с округлыми). Округлую форму стручка дают особи только в рецессивной гомозиготе (а
1
а
1
а
2
а
2
), во всех остальных случаях вне зависимости от генотипа со срезанными краями.
Модифицирующее действие. Гены модификаторы сами по себе не определяют какой- то признак, но могут усиливать или ослаблять действие основных генов, вызывая таким образом изменение фенотипа. В качестве примера обычно приводится наследование пегости у собак и лошадей. Числового расщепления никогда не даётся, так как характер наследования больше напоминает полигенное наследование количественных признаков.
Плейотропия (от греч. πλείων — «больше» и греч. τρέπειν — «поворачивать, превращать») — явление множественного действия гена. Выражается в способности одного гена влиять на несколько фенотипических признаков. Таким образом, новая мутация в гене может оказать влияние на некоторые или все связанные с этим геном признаки. Этот эффект может вызвать проблемы при селективном отборе, когда при отборе по одному из признаков лидирует один из аллелей гена, а при отборе по другим признакам — другой аллель этого же гена.
Механизм
Плейотропия — это действие одного гена на несколько фенотипических признаков.
Продукт фактически каждого гена участвует как правило в нескольких, а иногда и в очень многих процессах, образующих метаболическую сеть организма. Особенно характерна плейотропия для генов, кодирующих сигнальные белки.
3. Урбоценозы и агроценозы.
Город во многом напоминает такие экологические системы, как пещерные, глубоководные и иные биогеоценозы, зависящие в основном от поступления в них энергии и вещества извне. Они полностью или частично лишены продуцентов и поэтому называются гетеротрофными.
Город от большинства природных экологических систем отличается следующими особенностями:
1) более интенсивным метаболизмом на единицу площади, для чего используется в первую очередь не солнечная энергия, а энергия горючих материалов и электричества;
2) более активной миграцией веществ, в которую вовлекается перемещение металлов, пластмасс и т.д., причем не столько в пределах системы, сколько на входе и на выходе из нее;
3) более мощным потоком отходов, многие из которых вообще не реутилизируются и являются более токсичными, чем естественное сырье, из которого они получены.
В отличие от городов, агроценозы,или сельскохозяйственные экосистемы, характеризуются основным компонентом - автотрофными организмами,которые обеспечивают их органическим веществом и выделяют кислород. От естественных биогеоценозов они отличаются следующими особенностями.
• Кроме солнечной энергии для поддержания агроценозов необходимы затраты дополнительной энергии: химической в виде удобрений, механической в виде работы мышц человека и животных, а также энергии горючих материалов и электричества.
• Видовое разнообразие организмов резко снижено и представлено отдельными сельскохозяйственными культурами, иногда даже только одной, сорняками и вредителями сельскохозяйственных растений, а также ограниченным числом видов домашних животных.
• Доминирующие виды растений и животных находятся под контролем искусственного отбора. Агроценозы организуют таким образом, чтобы получать максимальное количество продуктов питания. В настоящее время около 10% свободной ото льда суши занято пахотными землями, еще 20% используются как пастбища.
Наиболее наглядные примеры влияния человека на процесс эволюции видов - одомашнивание животныхивыведение сортов культурных растений.Человек создал огромное разнообразие организмов, которые не могли бы быть получены естественным образом и существовать в естественной среде.
Предковые формы многих культурных растений исчезли с лица Земли. Многие из сегодняшних видов так сильно отличаются от исходных, что их можно уже считать новыми видами антропогенного происхождения. Параллельно с эволюцией собственно культурных растений человек стимулирует адаптацию огромного числа видов сорных растений и животных-вредителей сельскохозяйственных культур, часто строго приуроченных к определенным культурам.
Билет №23
1. Репликационный аппарат клетки
Репликация - процесс синтеза дочерней молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты на матрице родительской молекулы ДНК. В ходе последующего деления материнской клетки каждая дочерняя клетка получает по одной копии молекулы ДНК, которая является идентичной ДНК исходной материнской клетки. Этот процесс обеспечивает точную передачу генетической информации из поколения в поколение.
Репликация осуществляется по матричному принципу, причем роль матрицы играет
«материнская» молекула ДНК.
Репликация ДНК — ключевое событие в ходе деления клетки. Принципиально, чтобы к моменту деления ДНК была реплицирована полностью и при этом только один раз. Это обеспечивается определёнными механизмами регуляции репликации ДНК. Репликация проходит в три этапа:
1. инициация репликации
2. элонгация
3. терминация репликации.
Регуляция репликации осуществляется в основном на этапе инициации. Это достаточно легко осуществимо, потому что репликация может начинаться не с любого участка ДНК, а со строго определённого, называемого сайтом инициации репликации. В геноме таких сайтов может быть как всего один, так и много. С понятием сайта инициации репликации тесно связано понятие репликон.
Репликон - единица репликации. Это - фрагмент ДНК от точки начала репликации до точки ее окончания.
Репликация начинается в сайте инициации репликации (Точки начала репликации - специфические нуклеотидные последовательности размером около 300 нуклеотидов.) с расплетания двойной спирали ДНК, при этом формируется репликационная вилка — место непосредственной репликации ДНК. В каждом сайте может формироваться одна или две репликационные вилки в зависимости от того, является ли репликация одно- или двунаправленной. Более распространена двунаправленная репликация. Через некоторое время после начала репликации вэлектронный микроскоп можно наблюдать репликационный глазок — небольшой участок, где цепи ДНК отделились друг от друга и были использованы в качестве матрицы.
Ферменты регулирующие Репликацию:
В начале репликации с помощью фермента геликазы двойная спираль ДНК расплетается в отдельных зонах.
Инициаторные белки присоединяются к специфическим последовательностям ДНК в точках начала репликации и способствуют образованию репликационной вилки.
Дестабилизирующие белки выпрямляют данный участок ДНК.
ДНК-топоизомеразы устраняют проблему супервитков.
Праймер — короткая нуклеотидная РНК-овая последовательность, комплементарно связанная с однонитевой ДНК; с его 3′-конца ДНК-полимераза начинает наращивать цепь.
РНК-праймаза синтезирует праймеры (РНК-затравки).
ДНК-полимераза синтезирует ДНК только в одном направлении: от 5'- конца к 3'-концу, перемещаясь вдоль ДНК-матрицы в направлении 3'->5'. ДНК-полимераза - основной
фермент репликации - способна только добавлять новые нуклеотиды к уже имеющимся на
3' конце.
Фрагменты Оказаки - имеют размер от 1000 до 2000 нуклеотидов (бактерии) и от 100 до
200 нуклеотидов (эукариоты).
ДНК-лигаза удаляет РНК-затравку и сшивает фрагменты Оказаки в единую цепь
При репликации ошибки возникают с частотой 1:10 6 баз (База соответствует одной паре нуклеотидов)
Системы репарации (исправления повреждений) обнаруживают органную специфичность.
Белок р53 играет роль «сторожа клеточного генома», т.е. блокирует переход из фазы G
1 клеточного цикла в S-период.
Характеристики процесса репликации
матричный — последовательность синтезируемой цепи ДНК однозначно определяется последовательностью материнской цепи в соответствии с принципом комплементарности;
полуконсервативный — одна цепь молекулы ДНК, образовавшейся в результате репликации, является вновь синтезированной, а вторая — материнской; идёт в направлении от 5’-конца новой молекулы к 3’-концу;
полунепрерывный — одна из цепей ДНК синтезируется непрерывно, а вторая — в виде набора отдельных коротких фрагментов (фрагментов Оказаки); начинается с определённых участков ДНК, которые называются сайтами инициации
репликации
2. Онтогенез, его периодизация. Эмбриональная индукция.
Онтогенез – индивидуальное развитие организма.
Выделяют следующие периоды онтогенеза:
Дорепродуктивный период
В этом периоде особь не способна к размножению.
Основное содержание его заключается в развитии зрелого в половом отношении фенотипа.
Здесь происходят наиболее выраженные структурные и функциональные преобразования, реализуется основная часть наследственной информации, организм обладает высокой чувствительностью ко всевозможным воздейсвиям.
Эмбриональный период
Начинается с момента оплодотворения и продолжается до выхода зародыша из яйцевых оболочек.
Отличается выраженностью процессов преобразования зиготы в организм, способный к более или менее самостоятельному существованию.
У большинства позвоночных он включает стадии дробления, гаструляции, а также гисто- и органогенез.
Личиночный период
Может длиться от дней или месяцев до нескольких лет (минога)
Личинка – это свободно живущий зародыш. Она имеет временные (провизорные) органы
Период важен для питания и расселения
У человека личиночному периоду гомологичен период развития плода в матке
Метаморфоз
Личинка превращается в ювенильную (юную) форму
Провизорные органы исчезают, организм перестраивается и появляются органы взрослой жизни
У человека гомологичен родам, когда отбрасываются зародышевые оболочки, изменяется кровообращение, дыхание, гемоглобин и пр.
Ювенильный период
Начинается момента завершения метаморфоза и заканчивается половым созреванием и началом размножения.
3' конце.
Фрагменты Оказаки - имеют размер от 1000 до 2000 нуклеотидов (бактерии) и от 100 до
200 нуклеотидов (эукариоты).
ДНК-лигаза удаляет РНК-затравку и сшивает фрагменты Оказаки в единую цепь
При репликации ошибки возникают с частотой 1:10 6 баз (База соответствует одной паре нуклеотидов)
Системы репарации (исправления повреждений) обнаруживают органную специфичность.
Белок р53 играет роль «сторожа клеточного генома», т.е. блокирует переход из фазы G
1 клеточного цикла в S-период.
Характеристики процесса репликации
матричный — последовательность синтезируемой цепи ДНК однозначно определяется последовательностью материнской цепи в соответствии с принципом комплементарности;
полуконсервативный — одна цепь молекулы ДНК, образовавшейся в результате репликации, является вновь синтезированной, а вторая — материнской; идёт в направлении от 5’-конца новой молекулы к 3’-концу;
полунепрерывный — одна из цепей ДНК синтезируется непрерывно, а вторая — в виде набора отдельных коротких фрагментов (фрагментов Оказаки); начинается с определённых участков ДНК, которые называются сайтами инициации
репликации
2. Онтогенез, его периодизация. Эмбриональная индукция.
Онтогенез – индивидуальное развитие организма.
Выделяют следующие периоды онтогенеза:
Дорепродуктивный период
В этом периоде особь не способна к размножению.
Основное содержание его заключается в развитии зрелого в половом отношении фенотипа.
Здесь происходят наиболее выраженные структурные и функциональные преобразования, реализуется основная часть наследственной информации, организм обладает высокой чувствительностью ко всевозможным воздейсвиям.
Эмбриональный период
Начинается с момента оплодотворения и продолжается до выхода зародыша из яйцевых оболочек.
Отличается выраженностью процессов преобразования зиготы в организм, способный к более или менее самостоятельному существованию.
У большинства позвоночных он включает стадии дробления, гаструляции, а также гисто- и органогенез.
Личиночный период
Может длиться от дней или месяцев до нескольких лет (минога)
Личинка – это свободно живущий зародыш. Она имеет временные (провизорные) органы
Период важен для питания и расселения
У человека личиночному периоду гомологичен период развития плода в матке
Метаморфоз
Личинка превращается в ювенильную (юную) форму
Провизорные органы исчезают, организм перестраивается и появляются органы взрослой жизни
У человека гомологичен родам, когда отбрасываются зародышевые оболочки, изменяется кровообращение, дыхание, гемоглобин и пр.
Ювенильный период
Начинается момента завершения метаморфоза и заканчивается половым созреванием и началом размножения.