Спомнете си какво е ген. Каква е функцията на гените? Как се реализира наследствената информация на молекулярно-генетично ниво на организация на живота? Какви процеси протичат при мейозата?
Един от основните признаци на живите същества е наследствеността. Това е способността на тялото да запазва и предава своите характеристики и характеристики на развитие от поколение на поколение, тоест по наследство. Благодарение на това свойство всеки вид организъм запазва определена наследствена информация.
Предаването на наследствени характеристики става по време на възпроизводството. При безполово размножаване предаването става чрез нерепродуктивни клетки: тогава характеристиките на потомството са същите като тези на майчиния организъм. При половото размножаване наследствената информация се предава чрез половите клетки - мъжки и женски гамети. Какви признаци ще имат потомците - по бащина или по майчина линия, какъв е механизмът за проява на признаците? На такива въпроси отговаря генетиката (от гръцки genesis - произход) - наука за законите на наследствеността и изменчивостта на организмите.
Наследствена програма на тялото.Носители на наследствена информация са ДНК молекули, концентрирани в хромозоми. По време на процеса на делене те се преместват в нови клетки. Но тези клетки не съдържат готови знаци, или фени (от гръцки faino - очевидно), а носят само структурните наклонности на възможните знаци под формата на гени. Материалната основа на наследствеността, която определя развитието на даден признак, е ген - участък от ДНК молекула. Той също така служи като единица за измерване на такова биологично явление като наследствеността.
Наследствената програма на тялото се изпълнява по следната схема:
ГЕН -> ПРОТЕИН -> ПРИЗНАК (FEN)
Съвкупността от всички наследствени признаци - гените на даден организъм, получени и от двамата родители, се нарича генотип (от гръцки ген и typos - отпечатък, форма). Въпреки това, не всички наследствени черти се проявяват в тялото. По този начин потомците могат да бъдат подобни на един родител в някои отношения, но подобни на друг в други. Понякога дори се появяват признаци, характерни за по-далечни предци. Съвкупността от вътрешни и външни характеристики, които се проявяват в организма в процеса на неговото индивидуално развитие, се нарича фенотип (от гръцки faino и typos - отпечатък, форма).
Многобройни експерименти показват, че хомоложните хромозоми съдържат гени, които регулират развитието на едни и същи черти. Сдвоените гени, отговорни за проявата на всеки един признак, са разположени в едни и същи региони на хомоложни хромозоми. Например, нюансите на цвета на косата, цвета на очите и формата на ушите се намират в едни и същи области и хромозоми при всички хора. Гените обикновено се обозначават с букви от латинската азбука: A, a. B, b, c, s и т.н.
Сдвоените гени могат да носят еднакви или противоположни качества на една черта. Например, гените могат да бъдат отговорни за характеристиките на тъмен или светъл цвят на косата, сини или кафяви очи, жълт или зелен цвят на семената на грах, червен или бял цвят на цветя на щракаво змее и т.н. (фиг. 104). Ако сдвоените гени носят едни и същи качества на черта, тогава те се обозначават с две еднакви главни или малки букви (AA или aa). Ако сдвоените гени носят различни качества на даден признак, тогава те се обозначават с една главна и една малка буква (Aa), като главната буква винаги се изписва на първо място.
Rns. 104. Наследствена характеристика на растенията: 1 - червени (AA) и бели (aa) цветя на щрака; 2 - жълти (AA, Aa) и зелени (aa) семена от грах
Организъм, който има идентични гени на хомоложни хромозоми (AA или aa), се нарича хомозигота (от гръцки homo - еднакъв, равен). Организъм, който има различни качества на един ген в хомоложни хромозоми (Aa), т.е. носи противоположни характеристики, се нарича хетерозиготен (от гръцки „хетеро“ - различен).
Наблюденията показват, че някои знаци се появяват в природата по-често от други. Например, цветята с розово венче се срещат по-често при шипките, докато цветята с бял цвят са по-рядко срещани. Но розовите цветя никога не се срещат на храсти с бели цветя. Друг пример е проявата на цвета на семената при граха. Един сорт грах има само жълти семена, докато друг има само зелени семена. Грахът е самоопрашващо се растение, така че цветът на семената му се появява последователно във всеки сорт. Но ако кръстосате два сорта един с друг, тогава всичкият грах се оказва само жълт.
Експерименталните изследвания на естеството на проявлението на противоположни черти позволиха да се установи, че при кръстосване на организми някои черти от двойка се появяват по-често от други. Преобладаващата черта, която винаги се проявява, както в хомозиготно, така и в хетерозиготно състояние, се нарича доминираща (от лат. dominantus - доминиращ). Доминиращият признак обикновено се обозначава с главни букви: A, B, C и т.н. (фиг. 105).
Ориз. 105. Някои доминантни и рецесивни човешки характеристики: 1 - свободна (AA, Aa) ушна мида; 2 - слята (аа) ушна мида; 3 - способност за навиване на езика в тръба (Aa. Aa)
Потиснатият признак се проявява само в хомозиготно състояние, при наличие на два гена с еднакво качество. Такава черта се нарича рецесивна (от латински recessus - отстъпление, отклонение), а генът се обозначава със съответната малка буква: a, b, c и т.н. В хетерозиготно състояние рецесивната черта може да бъде напълно или частично потисната от доминиращ.
Ориз. 106. Дрозофила плодова муха и нейните хромозоми
Хромозомна теория на наследствеността. Изследването на процеса на мейоза позволи да се установи връзката между предаването на наследствените свойства на организмите и образуването на зародишни клетки. Мейозата осигурява появата в гаметите на генетична информация с различно качество. Това се дължи на специалното поведение на хромозомите по време на мейозата, открито в резултат на кръстосването.
Ориз. 107. Томас Хънт Морган (1866-1945)
През 1912 г., въз основа на изследването на плодови мушици (фиг. 106), американският учен Томас Хънт Морган (фиг. 107) формулира хромозомната теория за наследствеността. Основните му разпоредби са следните:
- единица наследствена информация е ген, който се намира на хромозома;
- всяка хромозома съдържа много гени; те са разположени в него линейно, тоест в определена последователност един след друг;
- гените, разположени на една и съща хромозома, се наследяват от тялото заедно или свързани и образуват група на свързване;
- броят на групите за генно свързване е равен на броя на двойките хомоложни хромозоми на организма;
- свързването на гените може да бъде нарушено по време на процеса на кръстосване, което увеличава броя на генните комбинации в гаметите на тялото;
- По време на процеса на мейоза хомоложните хромозоми завършват в различни гамети, нехомоложните хромозоми се разпръскват произволно, независимо една от друга.
Упражнения по преминатия материал
- Определете наследствеността. Какво изучава генетиката? Дайте дефиниции на основните генетични термини.
- Каква е разликата между генотипа на организма и неговия фенотип?
- Възможно ли е да се определи генотипът на отделен индивид само въз основа на външни характеристики? В какви случаи? Обяснете отговора си.
- Защо гените са по двойки в тялото? Тази характеристика запазена ли е в организми с един набор от хромозоми?
- Какви характеристики на поведението на хромозомите в мейозата са в основата на хромозомната теория за наследствеността?
- Избройте основните положения на хромозомната теория за наследствеността.
- Определете колко вида гамети ще бъдат произведени от индивиди с генотипове AA, Bb, AAcc, AaCc.
- Запишете схемата за кръстосване на два индивида с генотипове AA и aa, като използвате следните генетични символи: P - родителски индивиди; G - гамети на родители; F - потомство от кръстосване.
Генетика(от гръцки „генезис“ - произход) - наука за законите на наследствеността и променливостта на организмите.
ген(от гръцки "genos" - раждане) е участък от ДНК молекула, отговорен за една характеристика, т.е. за структурата на определена протеинова молекула.
Алтернативни знаци -взаимно изключващи се, контрастиращи характеристики (цветът на граховите семена е жълт и зелен).
Хомоложни хромозоми(от гръцки „хомос“ - идентичен) - сдвоени хромозоми, идентични по форма, размер, набор от гени. В диплоидна клетка наборът от хромозоми винаги е сдвоен:
една хромозома от двойка от майчин произход, другата - от бащин произход.
Локус -областта на хромозомата, в която се намира генът.
Алелни гени -гени, разположени в едни и същи локуси на хомоложни хромозоми. Те контролират развитието на алтернативни признаци (доминантни и рецесивни - жълт и зелен цвят на граховите семена).
генотип -съвкупността от наследствени характеристики на даден организъм, получени от родителите, е програма за наследствено развитие.
Фенотип -съвкупност от характеристики и свойства на организма, проявени при взаимодействието на генотипа с околната среда.
Зигота(от гръцката „зигота“ - сдвоена) - клетка, образувана от сливането на две гамети (полови клетки) - женска (яйце) и мъжка (сперма). Съдържа диплоиден (двоен) набор от хромозоми.
Хомозиготен(от гръцки “homos” - идентичен и зигота) зигота, която има еднакви алели на даден ген (и двата доминантни ААили и двете рецесивни аа). Хомозиготен индивид не произвежда разцепване в своето потомство.
Хетерозигота(от гръцки “heteros” - друг и зигота) - зигота, която има два различни алела за даден ген (Aa, Bb).Хетерозиготен индивид в своето потомство произвежда сегрегация за тази черта.
Доминантна черта(от лат. "edominas" - доминиращ) - преобладаващият белег, проявяващ се в потомството на
хетерозиготни индивиди.
Рецесивен белег(от латински „recessus“ - отстъпление) черта, която се наследява, но се потиска, не се появява в хетерозиготни потомци, получени чрез кръстосване.
Гамета(от гръцки "гамети" - съпруг) - репродуктивна клетка на растителен или животински организъм, носеща един ген от алелна двойка. Гаметите винаги носят гени в „чиста“ форма, тъй като те се образуват чрез мейотично клетъчно делене и съдържат една от двойката хомоложни хромозоми.
Цитоплазмено наследство- екстрануклеарна наследственост, която се осъществява с помощта на ДНК молекули, разположени в пластидите и митохондриите.
Модификация(от латинската "модификация" - модификация) - ненаследствена промяна във фенотипа, която възниква под въздействието на фактори на околната среда в нормалните граници на реакцията на генотипа.
Променливост на модификацията -фенотипна вариабилност. Реакцията на специфичен генотип към различни условия на околната среда.
Вариационни серии- поредица от модификационни променливост на черта, състояща се от индивидуални стойности на модификации, подредени в реда на увеличаване или намаляване на количественото изразяване на чертата (размер на листа, брой цветя в ухото, промяна в цвета на козината).
Вариационна крива- графичен израз на изменчивостта на даден признак, отразяващ както обхвата на вариацията, така и честотата на поява на отделните варианти.
Скорост на реакция -границата на модификационна променливост на признак, определена от генотипа. Пластичните черти имат широка норма на реакция, докато непластичните имат тясна норма на реакция.
Мутация(от латински "mutatio" - промяна, промяна) - наследствена промяна в генотипа. Мутациите могат да бъдат: генни, хромозомни, генеративни (в гамети), екстрануклеарни (цитоплазмени) и др.
Мутагенен фактор -фактор, причиняващ мутация. Има естествени (естествени) и изкуствени (изкуствени) мутагенни фактори.
Монохибридно кръстосване -кръстосване на форми, които се различават една от друга в една двойка алтернативни знаци.
Дихибридно кръстосано кръстосванеформи, които се различават една от друга по две двойки алтернативни характеристики.
Анализиране на пресичането -кръстосване на тестов организъм с друг, който е рецесивен хомозигот за даден признак, което прави възможно установяването на генотипа на тестовия субект. Използва се в растениевъдството и животновъдството.
Оковано наследство- съвместно наследяване на гени, локализирани на една и съща хромозома; гените образуват групи за свързване.
Crossingovsr (кръст) -взаимен обмен на хомоложни области на хомоложни хромозоми по време на тяхното конюгиране (в профаза I на мейоза I), което води до пренареждане на оригиналните генни комбинации.
Пол на организмите -набор от морфологични и физиологични характеристики, които се определят в момента на оплождане на яйцеклетката от сперматозоид и зависят от половите хромозоми, носени от спермата.
полови хромозоми -хромозоми, които разграничават мъжките от женските. Половите хромозоми на женското тяло са еднакви (XX)и определят женския пол. Половите хромозоми на мъжкото тяло са различни (XY): Xопределя женственост
етаж, Y-мъжки пол. Тъй като всички сперматозоиди се формират чрез мейотично клетъчно делене, половината от тях носят X хромозоми, а половината носят Y хромозоми. Вероятността да получите мъжки и женски е една и съща,
Популационна генетика -клон на генетиката, който изучава генотипния състав на популациите. Това дава възможност да се изчисли честотата на мутантните гени, вероятността от тяхното появяване в хомо- и хетерозиготно състояние, както и да се наблюдава натрупването на вредни и полезни мутации в популациите. Мутациите служат като материал за естествен и изкуствен подбор. Този раздел на генетиката е основан от С. С. Четвериков и е доразвит в трудовете на Н. П. Дубинин.
Геномнаричаме целия набор от наследствен материал, съдържащ се в хаплоидния набор от хромозоми на клетките на даден тип организъм. Геномът е видово-специфичен, тъй като представлява необходимия набор от гени, който осигурява формирането на видово-специфични характеристики на организмите по време на нормалната им онтогенеза. Например, някои видове развиват хаплоидни организми, които се развиват от един набор от гени, съдържащи се в генома. Така при редица видове членестоноги мъжките са хаплоидни, развиващи се от неоплодени яйца.
По време на половото размножаване геномите на две родителски зародишни клетки се комбинират по време на оплождането, образувайки генотипнов организъм. Всички соматични клетки на такъв организъм имат двоен набор от гени, получени от двамата родители под формата на определени алели. По този начин генотипът е генетичната конституция на организма, която е съвкупността от всички наследствени наклонности на неговите клетки, съдържащи се в техния хромозомен набор - кариотипа.
Ориз. 3.67. Кариотипове на организми от различни видове:
аз- кофти, II- Дрозофила. III -човек
кариотип -диплоиден набор от хромозоми, характерен за соматичните клетки на организми от даден вид, който е видоспецифична характеристика и се характеризира с определен брой, структура и генетичен състав на хромозомите (фиг. 3.67). По-долу са дадени номерата на хромозомите на соматичните клетки на някои видове организми.
Ако се обозначи броят на хромозомите в хаплоиден набор от зародишни клетки П,тогава общата формула на кариотипа ще изглежда така 2p,къде е стойността Пварира при различните видове. Като видова характеристика на организмите, кариотипът може да се различава при определени индивиди по някои специфични начини. Например, представителите на различни полове имат основно еднакви двойки хромозоми ( автозоми), но техните кариотипове се различават в една двойка хромозоми ( хетерохромозоми,или полови хромозоми). Понякога тези разлики се състоят от различен брой хетерохромозоми при жените и мъжете (XX или XO). Най-често разликите се отнасят до структурата на половите хромозоми, обозначени с различни букви -X и Y (XX или XY).
Всеки тип хромозома в кариотипа, съдържащ специфичен набор от гени, е представен от два хомолога, наследени от родителите с техните зародишни клетки. Двоен набор от гени, съдържащи се в кариотипа - генотип - е уникална комбинация от сдвоени алели на генома. Генотипът съдържа програмата за развитие на конкретен индивид.
- (от ген и тип) съвкупността от всички гени, локализирани в хромозомите на даден организъм. В по-широк смисъл генетиката е съвкупността от всички наследствени фактори на организма - както ядрени (геном), така и неядрени, извънхромозомни (т.е. Велика съветска енциклопедия
Определяне на естеството на действието и броя на гените, които определят унаследяването на анализирания признак. Основател на А. г. е Г. Мендел (1865). Стареенето включва редица специфични методи, чието използване, поотделно или в комбинация, е насочено към изучаване на механизмите на генетичните процеси. Основният метод на A. g. - хибридологичен анализ, въз основа на различни видове кръстосвания и количествено отчитане на отделените форми в потомството на тези кръстосвания. Хибридологичният анализ включва популационния метод (вж. Закон на Харди-Вайнберг), въз основа на използването на математика и вариационна статистика, както и анеуплоид (вж. Монозомия) и мутационни (вж ClB метод. Метод на Meller-5) методи. Важен етап в изследването на мутагенния ефект на радиацията и химикалите е цитологичният анализ на честотата и естеството на хромозомните аберации (вж. Хромозомни аберации). Комбинацията от кръстосване с цитогенетични наблюдения е много ефективна при геномен анализ.
4 генетичен анализ
5 генетичен анализ
6 генетичен анализ
7 генетичен анализ
Теми
EN
8 фенотип
н
1. фенотип; съвкупността от всички свойства на организма, формирани в процеса на неговото индивидуално развитие;
2. устройство и функции на тялото.
1) фенотип; съвкупността от всички свойства на организма, формирани в процеса на неговото индивидуално развитие;
2) устройство и функции на тялото.
9 фенотип
10 генотип
11 генотип
Съвкупността от наследствени наклонности на клетка или организъм - набор от алели, естеството на тяхната връзка и други форми на взаимодействие; Ж.- генетичната конституция на организма, която се проявява в неговия фенотип; термин " Ж„Предложен от В. Йохансен през 1909г.
1. Наборът от всички гени, локализирани в хромозомите на организъм, който определя норма на реакцияиндивиди към условията на околната среда, нейните жизнеспособности плодородието - като цяло, нейната съдба в генофондследващото поколение на вид или популация. Показател е процентът на индивидите с даден генотип в генофонда на следващото поколение адаптивностили „дарвинистка годност“ на генотипа.
2. В по-широк смисъл генът е съвкупността (системата) от всички наследствени наклонности на индивида, наследствената основа на организма, която включва ядрени и неядрени - цитоплазма (плазмон) и пластид (пластом при растенията) - носители, при които всеки ген се намира в сложно взаимодействие с други ядрени гени и с плазмон. Г. е сложна взаимодействаща система от наследствени наклонности на дадена клетка или организъм, в т.ч алели, техния характер съединител на колав хромозомите и наличието хромозомни пренареждания. За да се определи G., е необходимо да се изследват предците или потомците на даден индивид или и двете заедно. Терминът е предложен от В. Йохансен през 1909 г.
12 вирулентност
Количествени характеристики на патогенността на микроорганизма за конкретен организъм; показатели IN.са условни стойности - минимална летална, 50% летална, 50% инфекциозна доза.
2. Относителната способност на организма да причинява заболяване, изразена в количествени параметри - минимална, 50% летална и 50% инфекциозна Б.
13 генетичен комплекс
съвкупността от всички наследствени фактори на тялото, генотип
14 комплекс
15 радиационни генетични ефекти
16 генотип
17 букет
18 генофонд
19 генофонд
[ʹdʒi:npu:l] биол.
генофонд, набор от наследствени фактори на популация
20 потребителски ефект
2) екв.потребителски ефект, влияние върху потреблението (резултат от някакъв вид влияние. външно събитие; например въздействието на политическо решение, действия на правителството, икономически събития върху потребителския пазар)
Обща ембриология: Терминологичен речникНаследственост- (физиол.) Под Н. разбираме способността на организмите да предават своите свойства и характеристики от едно поколение на друго, докато трае самият процес на размножаване. Все още няма задоволителна теория за Н., която да обясни... ...
фенотип- А; m. Biol. Съвкупността от свойства и характеристики на организма, които са се развили в процеса на неговото индивидуално развитие. * * * фенотип [от fen (биол.) и тип], съвкупността от всички характеристики и свойства на даден организъм, формирани в процеса на неговото индивидуално... ... енциклопедичен речник
Видов биологичен термин Енциклопедичен речник F.A. Brockhaus и I.A. Ефрон
Вид, биологичен термин- (Видове), еднакво използвани в зоологията и ботаниката за обозначаване на различни форми на растителни и животински организми. В общи линии понятието вид съвпада с ежедневната концепция за порода животно или растение (диви, но не домашни) ... Енциклопедичен речник F.A. Brockhaus и I.A. Ефрон
конституция- I Конституция (лат. constitutio структура, състояние) е съвкупност от относително стабилни морфологични и функционални (включително психични) свойства на човек, определени от наследствеността (генотипа), както и от дългосрочното влияние на естествените... Медицинска енциклопедия
ФЕНОТИП Съвременна енциклопедия
ФЕНОТИП- (от гръцки fen и тип) в биологията, съвкупността от всички признаци и свойства на даден организъм, формирани в процеса на неговото индивидуално развитие. Развива се в резултат на взаимодействието на наследствените свойства на генотипа на организма и условията на околната среда... Голям енциклопедичен речник
Фенотип- м. Съвкупността от всички признаци и свойства на организма, формирани в процеса на неговото индивидуално развитие (в резултат на взаимодействието на наследствените свойства на организма, генотипа и условията на околната среда). Обяснителен речник на Ефрем. T.F....... Съвременен тълковен речник на руския език от Ефремова
ФЕНОТИП- (от гръцки pháino разкривам, разкривам и týpos отпечатък, форма, проба), съвкупността от всички признаци и свойства на организма, формирани в процеса на неговото индивидуално развитие. Причинява се от взаимодействието на генотипа (наследствено... ... Ветеринарен енциклопедичен речник
Фенотип- (от гръцки phaino показвам и тип), съвкупността от всички признаци и свойства на организма, формирани в процеса на неговото индивидуално развитие. Развива се в резултат на взаимодействието на наследствените свойства на генотипа на организма и условията на околната среда... ... Илюстрован енциклопедичен речник