Войти
Закрыть

Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом

9 Клас

На материале различных видов энотеры канадские учёные доказали одну из важнейших гипотез биологии: половое размножение лучше бесполого, так как у организмов, которые размножаются половым путём, большая выносливость: со временем у их потомков не накапливаются вредные мутации. Результаты исследования представлены в журнале Molecular Biology and Evolution. СОДЕРЖАНИЕ Какие признаки определяют пол? Половые признаки могут быть морфологическими, физиологическими, биохимическими, поведенческими и т. д., но все они определяются генами. Признаки пола разделяют на первичные и вторичные. Первичными половыми признаками являются признаки, определяющие наличие и строение репродуктивных органов, участвующих в гаметогенезе и оплодотворении (например, пестик цветочных или яичники млекопитающих). Эти признаки формируются в эмбриогенезе. Вторичные половые признаки отличают один пол от другого и не участвуют в воспроизведении. Они зависят от первичных признаков, развиваются под действием гормонов и появляются у организмов в период полового созревания (например, особенности строения тела мужчин и женщин, перьевой покров самцов и самок фазанов) (ил. 102). Развитие половых признаков в онтогенезе является сложным процессом, происходящим под действием факторов среды и большого количества генов. Гены, определяющие половые признаки, расположены в половых хромосомах и аутосомах: 1) гены половых хромосом, определяющие признаки, сцепленные с полом (например, гемофилия и дальтонизм у человека, цвет глаз у дрозофилы); 2) гены аутосом, проявляющиеся только у одного из полов (например, яйценоскость птиц, размеры молочных желёз) или у представителей обоих полов (например, рост волос у человека)....
0 Переглянути

Сцепление генов. Кроссинговер

9 Клас

Впервые сцепление генов открыли в 1906 г. английские генетики В. Бэтсон и Р. Пеннет. Они изучали дигибридное скрещивание у горошка душистого (Lathyrus odoratus) и обнаружили отклонения от закона независимого наследования генов. Что же такое сцепление генов? СЦЕПЛЕНИЕ ГЕНОВ - это явление общего расположения и наследования генов, локализованных в одной хромосоме. Экспериментальное доказательство явления сцепления генов выполнил американский генетик Томас Хант Морган (1866-1945) со своими учениками с помощью опытов с плодовой мушкой дрозофила фруктовая (Drosophila melanogaster). В чём суть этих опытов? Самцов дрозофилы, гомозиготных по доминантным аллелям серого тела (А) и нормальными крыльями (В), скрестили с самками, гомозиготными по соответствующим рецессивными аллелями чёрного тела (а) и недоразвитых крыльев (b) (ил. 99). Генотипы этих особей обозначили соответственно ААВВ и ааbb. Все гибриды первого поколения имели серое тело и нормальные крылья, то есть были гетерозиготными по обеим парам аллелей (генотип АаВb). От анализирующего скрещивания дигетерозиготной особи-самца (АаВb) с рецессивной дигомозиготой (ааbb) получено лишь две группы потомков! По полученным результатам Т. Морган предположил, что гены окраски тела и формы крыльев содержатся в одной хромосоме. Поэтому образуются два типа гамет и в сочетании с гаметами одного типа самки появляются только две группы особей с такими же фенотипами, что и у родителей. То есть наблюдается сцепленное наследование с полным сцеплением генов....
0 Переглянути

Взаимодействие генов

9 Клас

В Психологической энциклопедии взаимодействие определяется как прямое или опосредствованное влияние субъектов друг на друга, характеризующееся возникновением связей и их взаимообусловленностью. Исследованиями установлено существование таких видов взаимодействия, как содружество, конкуренция и конфликт. А каковы особенности взаимодействия генов в генотипе? СОДЕРЖАНИЕ Каковы особенности взаимодействия генов? Наследование признаков не всегда является простым и понятным, как это объясняют закономерности Менделя. Вспомним, что основным постулатом менделевских скрещиваний является то, что каждый признак определяется своим геном. В действительности всё гораздо сложнее. Например, современные исследования учёных указывают на то, что в наследовании цвета глаз у человека участвуют минимум шесть генов. Их взаимодействие обусловлено наличием, количества и плотности распределения форм меланина в клетках радужной оболочки, что и определяет коричневый, зелёный и голубой - основные цвета и их оттенки. Под взаимодействием генов понимают не взаимовлияния генов на активность друг друга (эту функцию осуществляют регуляторные гены), а их совместное участие в формировании признака. Молекулярные механизмы взаимодействия генов заключаются в том, что развитие каких-либо признаков у организмов является следствием сложного взаимодействия между функциональными продуктами деятельности генов - белками и РНК. Эти соединения участвуют в одних и тех же клеточных биохимических процессах, влияющих на формирование признака. Таким образом, взаимодействие генов - это взаимодействие их продуктов деятельности в цитоплазме клеток. Генотип особей является целостной системой, хотя и состоит из отдельных генов. В этой исторически сложившейся системе выделяют два основных типа взаимодействия генов: взаимодействие аллельных и взаимодействие неаллельных генов....
0 Переглянути

Законы Менделя. Независимое наследование признаков

9 Клас

Реджинальд Пеннет (1875-1967) - английский биолог, один из основателей генетики. Учёный стал автором «решётки Пеннета» - двухмерной таблицы, её используют для определения результатов скрещивания. Для построения решётки Пеннета в клетках по горизонтали откладывают все возможные типы гамет одного из родительских организмов, а по вертикали - другого. СОДЕРЖАНИЕ Как происходит наследование двух признаков? Дигибридное скрещивание - это скрещивание родительских особей, которые отличаются проявлениями двух признаков. Для изучения того, как наследуются два признака, Г. Мендель выбрал окраску семян гороха и форму горошин (ил. 90). Цвет семян гороха, как вы знаете, имеет два проявления - доминантное жёлтое и рецессивное зелёное. Форма семян бывает гладкой (доминантное проявление) и морщинистой (рецессивное проявление). Далее Мендель скрестил между собой чистые линии, представители которых формировали жёлтые семена с гладкой поверхностью и зелёные с морщинистой. Гибриды первого поколения образовывали только семена жёлтого цвета с гладкой поверхностью. А какими будут потомки гибридов второго поколения? После серии опытов оказалось, что среди них наблюдаются четыре группы в соотношении 9 : 3 : 3 : 1....
0 Переглянути

Законы Менделя. Доминирование признаков. Расщепление признаков

9 Клас

«Почему одни цветы - красные, а другие - белые? А васильки всегда синие? Откуда семечко знает, что оно должно дать синий, а не жёлтый цветок? А котята у кошки не всегда похожи на неё по цвету шерсти. Почему? А если у одного из родителей глаза голубые, а у другого - карие, каким будет цвет глаз у их ребенка?» (Из сказки Н. Горькавого о монахе Менделе). СОДЕРЖАНИЕ Почему происходит доминирование проявлений признаков? Свои исследования Г. Мендель начал с моногибридного скрещивания, при котором родительские особи отличаются проявлениями одного признака. Были взяты растения чистых линий с жёлтым и зелёным цветом семян. Скрещивание растений происходило путём переноса пыльцы от цветов растений, выросших из жёлтых семян, к цветам растений, выросших из зелёных семян, и наоборот. В первом поколении потомков все горошины всегда были только жёлтого цвета. Явление преобладания у гибридов первого поколения проявлений признака одного из родителей Мендель назвал доминированием признаков (от лат. dominantus - господство), проявление признака у гибридов первого поколения - доминантным, а не проявившийся - рецессивным (от лат. recessus - отступление). Аналогичные результаты были обнаружены и в опытах по другим признакам. Так, в случае скрещивания растений с гладкими и морщинистыми семенами всё потомство имело гладкие семена, с пурпурными и белыми цветками - только пурпурные лепестки цветков и др. Однообразие первого гибридного поколения и выявление у гибридов только доминантного проявления признака в современной генетике называется первым законом Менделя, или законом единообразия гибридов первого поколения (ил. 88). Каковы же цитологические основы І закона Менделя? Для опытов использовались родительские растения (Р) чистых линий, то есть особи, имеющие одинаковые аллельные гены и проявления признаков. Все растения, выросшие из жёлтых семян, были доминантными гомозиготами (АА), а растения из зелёных семян - рецессивными гомозиготами (аа). При половом размножении растения из жёлтых семян образовывали гаметы (G) с аллельным геном А, а гаметы растений из зелёных семян - гаметы а. Сочетание таких гамет в зиготе давало генотип Аа, который был одинаковым у всех потомков - гибридов первого поколения (F1)....
0 Переглянути

Генетика. Методы генетических исследований

9 Клас

Грегор Иоганн Мендель (1822-1884) - австрийский естествоиспытатель, католический священник. В обычном саду провёл опыты, ставшие основой генетики. Результаты исследований Мендель опубликовал в научном труде «Эксперименты с растительными гибридами» в 1866 г., в которой ознакомил мир с законами наследственности. СОДЕРЖАНИЕ Каковы задачи современной генетики? ГЕНЕТИКА (от греч. генетис - происхождение) - наука о закономерностях наследственности и изменчивости организмов. Датой рождения генетики считается 1900 г., когда ботаники - голландский - Хуго де Фриз (1845-1935), немецкий - Карл Корренс (1864-1933) и австрийский - Эрих Чермак (1871-1962), независимо друг от друга, подтвердили закономерности наследственности, установленные Г. Менделем. Задачи современной генетики связаны с ее основными разделами: • изучение генетических основ селекции для выведения новых пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов (селекционная генетика); • изучение наследственных заболеваний человека и животных для их профилактики и лечения (медицинская генетика); • изучение влияния радиации на наследственность и изменчивость организмов для предотвращения вредных мутаций (радиационная генетика); • изучение генетической структуры и динамики популяций для выяснения закономерностей эволюции организмов (популяционная генетика); • изучение молекулярных основ наследственности для развития генетической инженерии (молекулярная генетика); • изучение особенностей наследственности и изменчивости в популяциях людей (генетика человека). Кроме названных разделов возникли и развиваются иммуногенетика, онтогенетика, психогенетика, фармакогенетика, экогенетики, цитогенетика и др. Итак, современная генетика стремительно развивается и характеризуется проникновением почти во все области человеческой деятельности, что обусловлено потребностями общества. В чём суть основных методов генетических исследований? Древнейшим из методов генетики является гибридологический метод, предложенный Г. Менделем. Гибридологический метод - скрещивание организмов и оценка проявления признаков у гибридов. Потомков, полученных от такого скрещивания, называют гибридами (от лат. hibrida - помесь). С древнейших времён используется изучение родословных. Генеалогический метод - изучение родословных организмов для определения характера наследования признаков. С его помощью устанавливают генотип особей и определяют вероятность проявления состояний признака у...
0 Переглянути

Обобщение темы 4. Сохранение и реализация наследственной информации

9 Клас

НАСЛЕДСТВЕННАЯ (ГЕНЕТИЧЕСКАЯ) ИНФОРМАЦИЯ - совокупность сведений о составе, строении белков и РНК и связанных с ними функциях, заложенных в генах и закодированных в последовательности нуклеотидов молекул ДНК или РНК. Эта информация передаётся потомству при размножении и половых процессах (конъюгации, трансдукции, трансформации), реализуется в процессе индивидуального развития особи и проявляется в виде определённых признаков и свойств организма (табл. 8)....
0 Переглянути

Периоды онтогенеза у многоклеточных организмов

9 Клас

«Взрослый человек состоит из миллионов миллионов клеток. Их в десять раз больше, чем звёзд в нашей Галактике или песчинок на небольшом пляже. Существуют сотни типов клеток, и при этом клетки каждого конкретного типа появляются и обновляются в нужном количестве и в нужное время. Вся эта сложная конструкция развивается из одной оплодотворённой яйцеклетки» (Д. Дейвис. Онтогенез). Каким образом из отдельной зиготы появляются различные по строению и функциям клетки? Как происходит развитие организма из зиготы? СОДЕРЖАНИЕ Каковы стадии эмбрионального развития? ЭМБРИОГЕНЕЗ (от греч. эмбрио - зародыш и генезис - происхождение) - это период онтогенеза от зиготы до рождения. Эмбриогенез у разных организмов протекает по-разному, но можно выделить сходные особенности. Так, общими процессами эмбриогенеза растений и животных являются митотические деления зиготы, дифференциация клеток, образование тканей (гистогенез) и органов (органогенез) и др. Все эти процессы осуществляются под контролем генов. За открытия, касающиеся генетического контроля на ранних стадиях эмбриогенеза, Э. Льюис, К. Нюсляйн-Фольгард и Э. Вишаус были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине (1995). Особенности эмбриогенеза растений и животных рассмотрим на примере покрытосеменных и хордовых. Эмбриогенез растений состоит из таких этапов: 1) образование из зиготы зародышевой образовательной ткани; 2) образование зародышевых органов - корешка и побега; 3) формирование семени. Результатом эмбриогенеза у цветковых растений является семя, содержащее зародыш и запас питательных веществ. Постоянные ткани и органы растения образуются уже после прорастания. Эмбриогенез животных происходит в яйце или внутри материнского организма и состоит из этапов дробления, гаструляции и органогенеза. Дробление - ряд последовательных митотических делений зиготы, которые заканчиваются образованием однослойной стадии - бластулы. Основной клеточный механизм развития на этом этапе - деление клеток, происходящее очень быстро. Количество клеток-бластомеров увеличивается вследствие митоза, но роста нет....
0 Переглянути

Закономерности индивидуального развития

9 Клас

Средняя масса новорождённого составляет 3200 г, а масса взрослого человека - в среднем 64 кг. Во сколько раз и благодаря чему происходит увеличение массы новорождённого в ходе онтогенеза человека? СОДЕРЖАНИЕ Каковы основные закономерности онтогенеза? ОНТОГЕНЕЗ (от греч. онтос - то, что существует; генезис - происхождение) - это индивидуальное развитие особи от её зарождения до смерти. Термин «онтогенез» ввёл в науку немецкий естествоиспытатель Э. Геккель ещё в 1866 г. Исследованиями онтогенеза занимается биология развития. Основными задачами этой относительно молодой науки, возникшей в течение последних 40 лет ХХ в., является изучение закономерностей реализации генетической информации организмов на протяжении жизни, познание механизмов роста и дифференциации клеток, формирование тканей и органов, а также процессов регуляции функций, регенерации, старения и др. Особенности онтогенеза различных организмов зависят от уровня организации, особенностей жизнедеятельности, происхождения и т. п. Так, у многоклеточных животных в процессе образования зародыша возникают зародышевые листки (эктодерма, энтодерма и мезодерма), из которых формируются ткани (эпителиальная, соединительная, мышечная и нервная), и органы, присущие взрослым особям. А у высших растений зародыш имеет зачаточные органы (зародышевый корешок, стебелёк и почечку), формируемые из зародышевой образовательной ткани. Несмотря на существенные отличия, онтогенез различных организмов имеет и общие закономерности. 1. Запрограммированность онтогенеза. Программа индивидуального развития - это закодированная в генах наследственная информация, которая реализуется во взаимодействии с факторами среды. 2. Неравномерность процессов онтогенеза. Процессы онтогенеза (рост, дифференциация, размножение, регенерация, старение) происходят с различной интенсивностью в разные периоды и стадии развития особей. Например, скорость роста выше в начале онтогенеза, с возрастом наблюдается снижение адаптационных возможностей и жизнеспособности организма. 3. Необратимость онтогенеза. При реализации генетической программы возвращение к предыдущим стадиям онтогенеза невозможно. Хотя учёные описали вид медузы туритопсис (Turritopsis dohrnii), которая уникальна тем, что демонстрирует определённую форму бессмертия. Это единственный известный экземпляр среди животных, который способен после достижения половой зрелости полностью возвращаться к неполовозрелой колониальной стадии...
0 Переглянути

Половые клетки и оплодотворение

9 Клас

Половое размножение - это воспроизведение многоклеточными организмами себе подобных с помощью гамет. Преимущества этого способа размножения над бесполым связаны с тем, что потомки генетически разнообразны. Это существенно повышает устойчивость вида к изменяющимся условиям среды. А какова роль в этом половых клеток? СОДЕРЖАНИЕ Что определяет особенности половых клеток? ПОЛОВЫЕ КЛЕТКИ, или гаметы, - это клетки с гаплоидным набором хромосом, выполняющие функцию передачи наследственной информации. Эти клетки образуются в процессе мейоза и по его завершении имеют половинный набор хромосом и изменённую генетическую информацию. Возможности рекомбинации ДНК, выполняющих основную роль в изменении наследственного материала, впечатляют. Нет двух абсолютно подобных мужских или женских гамет, образованных родительскими организмами. А если к этому источнику наследственной изменчивости добавить ещё независимое расхождение гомологичных хромосом, случайность оплодотворения, постоянное мутагенное влияние среды, то мы поймём, почему нет, не было и не будет двух абсолютно похожих организмов одного вида. Мужские гаметы называются сперматозоонами. Это в основном подвижные клетки удлинённой формы. Движение происходит с помощью одного или нескольких жгутиков или ложноножек (например, у ракообразных). Важное значение при этом имеет реотаксис - способность двигаться против течения. У некоторых растений, животных и грибов сперматозооны жгутиков не имеют, поэтому их называют спермиями. Сперматозооны, как правило, микроскопичны. Длина гамет у большинства организмов - от 10 до 800 мкм, у некоторых ракообразных может достигать 8 000 мкм. Но крупнейшими являются сперматозооны дрозофил, у которых длина достигает 5,8 см, что в 20 раз превышает длину тела самих насекомых. Типичные сперматозооны имеют головку, промежуточную и хвостовую части (ил. 77). Головка гаметы содержит ядро с гаплоидным набором хромосом, тоненький слой цитоплазмы и акросому с ферментами. В шейке содержится центриоля, организующая движения хвоста мужских гамет. В промежуточной части большая спиральная митохондрия, которая синтезирует АТФ для движения клетки. Хвост мужских гамет имеет для движения микротрубочки из тубулина. Все сперматозооны обладают отрицательным зарядом, препятствующим их склеиванию....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 190 191 192 193 194 195 196 197 198 ... 343
Назад

Навігація