Войти
Закрыть

Сцепленное наследование и кроссинговер

9 Клас

После открытия законов Менделя в науке постепенно начали накапливаться факты о том, что в некоторых случаях расщепление признаков происходит не так, как предполагалось. Оказалось, что гены, расположенные на одной хромосоме, наследуются вместе (сцепленно). Такие гены назвали сцепленными генами. А все гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления. Число групп сцепления у организмов определенного вида равно числу хромосом в одинарном (гаплоидном) наборе, который содержится в половых клетках. Например, у дрозофилы их 4. Образование гамет в случае сцепленного наследования Примером сцепленного наследования генов может быть наследование двух признаков у мушки дрозофилы — цвета тела и формы крыльев. Черный цвет (а) и зачаточные крылья (b) определяются рецессивными аллелями, а серое тело (А) и длинные крылья (В) — доминантными. Гены, определяющие эти признаки, расположены рядом в одной хромосоме. Что будет в случае, если мы скрестим самку дрозофилы, которая является рецессивной гомозиготой по этим признакам (генотип aabb), с самцом, у которого в одной хромосоме находятся два доминантных аллеля, а в другой — два рецессивных (генотип АаВb)? Если бы эти признаки наследовались независимо, то у гетерозиготной мухи должны были бы образоваться четыре типа гамет: Ab, аВ, АВ и ab. Но признаки наследуются сцепленно, и поэтому образуется только два типа гамет: АВ и ab (у самцов кроссинговер не происходит). Соответственно, потомки от этого скрещивания будут иметь только два фенотипа: серое тело с длинными крыльями и черное тело с зачаточными крыльями (рис. 31.1)....
0 Переглянути

Признак как результат взаимодействия генов

9 Клас

Для того чтобы у организма проявился определенный признак, должно осуществиться несколько различных процессов. Например, у мухи дрозофилы (классического объекта исследований ученых-генетиков) окраска глаз обусловлена наличием в них двух пигментов — ярко-красного и коричневого. Для выработки каждого из них должно произойти несколько биохимических реакций. Каждую из этих реакций катализирует отдельный фермент, кодируемый отдельным геном. И нарушение любого из них сказывается на окраске глаз дрозофилы (рис. 30.1). Взаимодействие генов Признаки, которые определяются одним геном, называют моногенными. Но даже они могут образовываться в результате взаимодействия. Вы уже ознакомились с этим явлением, когда рассматривали понятие неполного доминирования аллелей. Известно много случаев, когда признак или свойства организма определяются двумя или более различными генами, которые взаимодействуют между собой. Но следует помнить, что взаимодействуют не сами гены, а молекулы белков или РНК, которые являются их продуктами. При взаимодействии неаллельных генов происходит отклонение от менделевских закономерностей расщепления по фенотипу у потомков. Различают следующие основные типы взаимодействия генов: комплементарность, эпистаз и полимерия. Кроме того, отдельно рассматривают модифицирующее действие гена (плейотропию), при котором одним геном определяются различные признаки....
0 Переглянути

Законы Менделя

9 Клас

Для проведения опытов по генетике и селекции ученые скрещивают организмы и исследуют родителей и потомков первого, второго и последующих поколений. В зависимости от числа анализируемых генов различают моногибридное (один ген), дигибридное (два гена) и полигибридное (много генов) скрещивания. Результаты опытов записывают в виде схем скрещивания. Для этого используют специальные символы (см. с. 118). Потомки, полученные в результате скрещивания, могут отличаться друг от друга как по фенотипу, так и по генотипу. В таком случае говорят, что произошло расщепление признака у потомков по генотипу и фенотипу (см. с. 118). Доминирование аллелей Как вы уже знаете, доминантный аллель — это аллель, который проявляется в фенотипе гетерозиготного организма. Но степень доминирования может быть различной. Грегор Мендель (рис. 29.1) был чешским священником, но увлекался ботаникой. Исследуя наследование различных признаков гороха, он создал основы современного гибридологического метода, который используют генетики. В своих опытах Г. Мендель убедился, что каждый из родителей обязательно передает один из аллелей каждого своего гена потомкам. Он смог установить закономерности наследования признаков, подсчитав число различных вариантов признаков у потомков, и сформулировал законы наследования признаков. Законы единообразия гибридов первого поколения и расщепления наследственных признаков у потомков гибридов были сформированы по результатам моногибридных скрещиваний. А закон независимого комбинирования наследственных признаков — по результатам ди- и полигибридных. Закон единообразия гибридов первого поколения Потомки первого поколения от скрещивания устойчивых форм (организмов, у которых данный признак проявлялся неизменно на протяжении многих поколений), отличающихся по одному признаку, обладают одинаковым генотипом и фенотипом по этому признаку (рис. 29.2, с. 116)....
0 Переглянути

Генотип и фенотип. Аллели. Методы генетических исследований

9 Клас

Важными понятиями в генетике являются понятия генотипа и фенотипа. Генотип — это система генов организма, которые проявляются в фенотипе. Словосочетание «система генов» используется потому, что большинство признаков возникают в результате взаимодействия генов. Генотип является наследственной основой организма. Он контролирует формирование всех его признаков, то есть его фенотипа. Фенотип — это система внешних и внутренних признаков организма, сформировавшихся в результате реализации наследственной информации в конкретных условиях среды (рис. 28.1). Границы, в которых меняются фенотипические проявления генотипа, называются нормой реакции. Аллели Очень важным для понимания основ генетики является понятие аллеля. С точки зрения генетики, аллель является одним из возможных вариантов проявления гена. К примеру, у гена, отвечающего за окраску семян гороха, два варианта (аллеля). Один из них обеспечивает желтую окраску семян, а другой — зеленую. Существуют гены, которые представлены только одним вариантом (аллелем). Есть также гены с двумя, тремя или многими аллелями....
0 Переглянути

Закономерности индивидуального развития

9 Клас

Как вам известно, онтогенез — это индивидуальное развитие организма от момента его зарождения половым или бесполым способом до смерти. Онтогенез делится на несколько периодов. Хотя общая последовательность событий в онтогенезе живых организмов схожа, эти периоды различны для разных систематических групп. Так, очень разнообразны варианты онтогенеза у водорослей. У них часто встречаются сложные жизненные циклы. У наземных растений разнообразие вариантов онтогенеза не так велико. Наибольшей наземной группой растений являются цветковые (покрытосеменные). У них выделяют четыре основных периода онтогенеза. Онтогенез животных обычно делят на два основных периода — эмбриональный и постэмбриональный. Эмбриональный период (эмбриогенез) длится от момента оплодотворения до рождения (выхода из яйцевых оболочек). Постэмбриональный — от момента рождения до смерти животного. Постэмбриональное развитие животных может быть прямым или сопровождаться превращением — метаморфозом (рис. 27.1)....
0 Переглянути

Мейоз. Половые клетки и оплодотворение

9 Клас

Мейоз — это деление клеток, которое происходит во время гаметогенеза. Результатом мейоза является образование половых клеток (гамет). Во время мейоза происходят два деления, в результате которых из одной материнской клетки образуются четыре дочерние. При этом дочерние клетки получают в два раза меньшее число хромосом и половину генетического материала по сравнению с материнской клеткой. Ученые говорят, что происходит процесс редукции (уменьшения числа) хромосом, и называют мейоз редукционным делением. Деления мейоза обозначают как мейоз I и мейоз II. Фазы обоих делений носят те же названия, что и у митоза. Чтобы различать, о каком из делений идет речь, к названиям фаз добавляют соответствующую цифру. Между двумя делениями есть короткая интерфаза, во время которой удвоения ДНК не происходит. Рекомбинацией называют процесс, при котором цепочки ДНК разрываются на отдельные фрагменты, которые затем объединяются в другом порядке. В клетках эукариот рекомбинация обычно происходит во время профазы первого деления мейоза и известна под названием «кроссинговер» («перекрест» хромосом). В кроссинговере участвуют гомологичные хромосомы. Они разрезаются специальными ферментами в нескольких местах, а затем обмениваются одинаковыми участками и снова сшиваются ферментами в целую хромосому. При кроссинговере происходит рекомбинация генов, которые расположены в гомологичных хромосомах и были получены от обоих родителей (рис. 26.1)....
0 Переглянути

Клеточный цикл. Митоз

9 Клас

Как вы уже знаете, ДНК в ядрах клеток эукариот образует сложный комплекс с белками — хроматин. Хроматин имеет вид нити (двойной цепи) ДНК, намотанной вокруг небольших белковых шариков, образованных специальными белками — гистонами. Белковые шарики с намотанной нитью ДНК называют нуклеосомами. Они могут скручиваться в пространстве, образуя тонкую спираль. А эта спираль способна скручиваться в спираль большего диаметра, а затем еще большего и еще (рис. 25.1). Процесс упаковки ДНК называют спирализацией, или конденсацией, хроматина. Его результатом является то, что очень длинная нить ДНК оказывается упакованной в очень маленьком объеме. Но если слишком сильно уплотнить ДНК, то из нее невозможно будет считывать наследственную информацию. Поэтому хроматин в ядрах клеток большую часть времени не очень конденсирован: те участки, которые необходимы для работы клетки, почти не спирализованы, в то время как участки, которые в данный момент не используются, спирализованы сильнее. Перед делением клетки хроматин сильно спирализуется, потому что в таком виде гораздо легче правильно распределить ДНК между клетками, которые образуются в результате деления. При наивысшей степени спирализации образуются хромосомы — компактные структуры из ДНК и белков. Каждая отдельная нить ДНК с белками имеет вид палочки (это и есть хромосома). Перед делением клетки происходит очень важный процесс — удвоение всей ДНК клетки. Поэтому каждая хромосома в начале деления клетки состоит из двух одинаковых палочек — хроматид, соединенных между собой в зоне специализированных участков ДНК — центромер. Центромера есть на каждой хроматиде. По разные стороны от центромеры расположены плечи хромосомы. Поэтому в начале деления у клетки хромосомы Х-образная («X» читается как «икс») форма (рис. 25.2). В клетках эукариот каждая хромосома присутствует в ядре в двух копиях. Организм получает по одной копии хромосомы от каждого из своих родителей. Такие хромосомы называют гомологичными....
0 Переглянути

Репарация ДНК

9 Клас

Молекула ДНК, как и любая другая молекула, может получить повреждения. Они могут быть различными. Может быть поврежден один нуклеотид или сразу пара нуклеотидов. Может произойти разрыв одной из цепей ДНК или даже обеих цепей одновременно. Причин для таких повреждений может быть множество (рис. 24.1). Нередко ДНК повреждается ультрафиолетовым или радиоактивным излучением. Существенную опасность представляют некоторые химические вещества. Кроме того, причиной дефекта может быть ошибка при репликации. Так, во время репликации вместо одного нуклеотида в цепь случайно может попасть другой. Последствия таких повреждений для клеток могут быть негативными. Гены, структура которых нарушается, могут перестать производить свои продукты — РНК или белки. Например, если из-за повреждения один из кодонов РНК будет кодировать не аминокислоту, а стоп-кодон. Тогда будет синтезирована только половина молекулы белка. Очевидно, что такая молекула не сможет работать и выполнять свои функции. Процессы репарации ДНК Процесс, который позволяет живым организмам устранять повреждения, возникающие в ДНК, называют репарацией. Большинство репарационных механизмов основаны на том, что ДНК — это двуцепочечная молекула, то есть в клетке есть две копии генетической информации. Если одна из них повреждается, то ее можно восстановить с помощью второй копии, взяв ее за образец. Процесс репарации происходит в несколько этапов (рис. 24.2). Для его осуществления клетки используют специальные ферменты....
0 Переглянути

Трансляция

9 Клас

Как вы уже знаете, следующим этапом реализации наследственной информации является трансляция. Трансляция, или биосинтез белка, — это этап, во время которого на основе информации, содержащейся в иРНК, синтезируется полипептидная цепь молекулы белка. Процесс трансляции происходит на рибосомах, которые содержатся в цитоплазме клетки. Следует отметить, что на одной молекуле иРНК одновременно может «работать» несколько рибосом. Каждая из них синтезирует одну молекулу белка. А все они совместно с иРНК образуют структуру, которую называют полирибосомой. Синтез происходит согласно генетическому коду, то есть каждому триплету нуклеотидов иРНК соответствует определенная аминокислота (см. таблицу генетического кода на втором форзаце). Например, триплету АУГ соответствует аминокислота метионин (Мет), триплету АУЦ — аминокислота изолейцин (Иле), а нуклеотиды УАА, УАГ и УГА являются стоп-кодонами: они сигнализируют о прекращении синтеза полипептидной цепи. На время синтеза белковой молекулы в цитоплазме обязательно должен присутствовать полный набор необходимых аминокислот. Напомним, что они образуются в результате расщепления белков, попадающих в организм с пищей, или синтезируются самим организмом. Биосинтез белка, как и все предыдущие этапы реализации наследственной информации, обеспечивается энергией за счет расщепления молекул АТФ. Процесс трансляции состоит из трех этапов: инициации, элонгации и терминации....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 200 201 202 203 204 205 206 207 208 ... 343
Назад

Навігація