Згадайте, що таке ген. У чому полягає функція генів? Як реалізується спадкова інформація на молекулярно-генетичному рівні організації життя? Які процеси відбуваються у мейозі?
Одна з основних ознак живого – спадковість. Це здатність організму зберігати та передавати свої ознаки та особливості розвитку з покоління в покоління, тобто у спадок. Завдяки цій властивості кожен вид організму зберігає певну спадкову інформацію.
Передача спадкових ознак відбувається за розмноження. При безстатевому розмноженні передача йде через нестатеві клітини: тоді ознаки нащадків виявляються такими ж, як у материнського організму. При статевому розмноженні спадкова інформація передається через статеві клітини – чоловічі та жіночі гамети. Які ознаки будуть у нащадків - батьківські чи материнські, який механізм прояву ознак? На такі питання дає відповіді генетика (від грец. генезис - походження) - наука про закономірності спадковості та мінливості організмів.
Спадкова програма організму.Носіями спадкової інформації є молекули ДНК, зосереджені в хромосомах. У процесі поділу вони переходять у нові клітини. Але ці клітини містять готових ознак, чи фенів (від грец. файно - явний), а несуть лише структурні задатки можливих ознак як генів. Матеріальною основою спадковості, що визначає розвиток ознаки, є ген - ділянка молекули ДНК. Він служить одиницею виміру такого біологічного явища, як спадковості.
Спадкова програма організму реалізується за схемою:
ГЕН -> БІЛОК -> ОЗНАК (ФЕН)
Сукупність всіх спадкових ознак - генів організму, отриманих від обох батьків, називають генотипом (від грец. Ген та типос - відбиток, форма). Однак не всі отримані у спадок ознаки проявляються у організму. Так, нащадки за одними ознаками можуть бути схожі на одного з батьків, а за іншими - на іншого. Іноді виявляються навіть ознаки, властиві більш далеким предкам. Сукупність внутрішніх та зовнішніх ознак, які виявляються в організму в процесі його індивідуального розвитку, називають фенотипом (від грец. файно і типос - відбиток, форма).
Численні експерименти показали, що в гомологічних хромосомах знаходяться гени, що регулюють розвиток тих самих ознак. Парні гени, що відповідають за прояв будь-якої однієї ознаки, розташовані в тих самих ділянках гомологічних хромосом. Наприклад, тіни кольору волосся, очей, форми вуха у всіх людей знаходяться в однакових ділянках та хромосомах. Гени прийнято позначати літерами латинського алфавіту: А, а. В, Ь, С, с і т.д.
Парні гени можуть нести однакові чи протилежні якості однієї ознаки. Наприклад, гени можуть відповідати за ознаки темного або світлого забарвлення волосся, блакитних або карих очей, жовтого або зеленого забарвлення насіння гороху, червоного або білого забарвлення квіток левового зіва та ін. (рис. 104). Якщо парні гени несуть однакові якості ознаки, їх позначають двома однаковими великими чи малими літерами (АА чи аа). Якщо ж парні гени несуть різні якості ознаки, їх позначають однієї великої і однієї малої літерою (Аа), причому першому місці завжди записується велика буква.
РНР. 104. Спадкові ознаки рослин: 1 – червоні (АА) та білі (аа) квітки левового зіва; 2 - жовте (АА, Аа) та зелене (аа) насіння гороху
Організм, що має однакові гени в гомологічних хромосомах (АА або аа), називають гомозиготою (від грец. Гомо - однаковий, рівний). Організм, що має різні якості одного гена в гомологічних хромосомах (Аа), тобто несе протилежні ознаки, називають гетерозиготною (від грец. «Гетеро» - різний).
Спостереження показують, що одні ознаки в природі виявляються найчастіше. Наприклад, у шипшини частіше зустрічаються квітки з рожевим забарвленням віночка, а з білим забарвленням бувають рідше. Однак на кущах із білими квітками ніколи не зустрічаються рожеві квітки. Іншим прикладом є прояв забарвлення насіння у гороху. В одного сорту гороху насіння має тільки жовте забарвлення, а в іншого - тільки зелене. Горох - самозапильна рослина, тому забарвлення його насіння проявляється стабільно у кожного з сортів. Але якщо схрестити між собою два сорти, то всі горошини виявляються лише жовтими.
Експериментальні дослідження характеру прояви протилежних ознак дозволили встановити, що з схрещуванні організмів одні ознаки з пари проявляються частіше за інших. Переважна ознака, яка проявляється завжди, як у гомозиготному, так і в гетерозиготному стані, називають домінантною (від лат. домінантус - панівна). Домінантну ознаку прийнято позначати великими літерами: А, В, С і т. д. (рис. 105).
Мал. 105. Деякі домінантні та рецесивні ознаки людини: 1 – вільна (АА, Аа) мочка вуха; 2 - зрощена (аа) мочка вуха; 3 - вміння згортати мову в трубочку (Аа. Аа)
Пригнічуваний ознака проявляється лише у гомозиготному стані, за наявності двох однакових за якістю генів. Таку ознаку називають рецесивною (від лат. рецесус - відступ, відхилення), а ген позначають відповідною малою літерою: а, Ь, с і т. д. У гетерозиготному стані рецесивна ознака може повністю або частково пригнічуватися домінантним.
Мал. 106. Плодова мушка дрозофіла та її хромосоми
Хромосомна теорія спадковості. Вивчення процесу мейозу дозволило встановити зв'язок між передачею спадкових властивостей організмів та утворенням статевих клітин. Мейоз забезпечує появу у гаметах різноманітної за якістю генетичної інформації. Це з особливою поведінкою хромосом при мейозі, виявленому результаті схрещування.
Мал. 107. Томас Хант Морган (1866-1945)
У 1912 р. виходячи з вивчення дрозофіл (рис. 106) американський вчений Томас Хант Морган (рис. 107) сформулював хромосомну теорію спадковості. Основні її положення такі:
- одиницею спадкової інформації є ген, розташований у хромосомі;
- кожна хромосома містить множину генів; вони розташовуються в ній лінійно, тобто у певній послідовності один за одним;
- гени, розташовані в одній хромосомі, успадковуються організмом спільно, або зчеплено і утворюють групу зчеплення;
- число груп зчеплення генів дорівнює кількості пар гомологічних хромосом організму;
- зчеплення генів може порушуватися у процесі кросинговера, що збільшує кількість комбінацій генів у гаметах організму;
- у процесі мейозу гомологічні хромосоми потрапляють у різні гамети, негомологічні хромосоми розходяться довільно, незалежно друг від друга.
Вправи з пройденого матеріалу
- Дайте визначення спадковості. Що вивчає генетика? Наведіть визначення основних генетичних термінів.
- У чому відмінність генотипу організму з його фенотипу?
- Чи можна визначити генотип окремої особини лише на підставі зовнішніх ознак? В яких випадках? Відповідь поясніть.
- Чому гени в організмі парні? Чи зберігається ця особливість в організмах із одинарним набором хромосом?
- Які особливості поведінки хромосом у мейозі є основою хромосомної теорії спадковості?
- Перелічіть основні тези хромосомної теорії спадковості.
- Визначте, скільки типів гамет даватимуть особини з генотипом АА, Bb, AAcc, AaCc.
- Запишіть схему схрещування двох особин з генотипами АА та аа, використовуючи таку генетичну символіку: Р – батьківські особини; G – гамети батьків; F – потомство від схрещування.
Генетика(Від грец. "Генезис" - походження) - наука про закономірності спадковості та мінливості організмів.
Ген(Від грец. "Генос"-народження)-ділянка молекули ДНК, що відповідає за одну ознаку, тобто за структуру певної молекули білка.
Альтернативні ознаки -взаємовиключні, контрастні ознаки (забарвлення насіння гороху жовте та зелене).
Гомологічні хромосоми(від грец. "Гомос" - однаковий) - парні хромосоми, однакові за формою, розмірами, набором генів. У диплоїдній клітині набір хромосом завжди парний:
одна хромосома з пари материнського походження, інша – батьківського.
Локус -ділянку хромосоми, в якій розташований ген.
Алельні гени -гени, розташовані в одних і тих же локусах гомологічних хромосом. Контролюють розвиток альтернативних ознак (домінантних та рецесивних - жовте та зелене забарвлення насіння гороху).
Генотип -сукупність спадкових ознак організму, отриманих від батьків, - спадкова програма розвитку.
Фенотип -сукупність ознак і властивостей організму, що проявляється при взаємодії генотипу з довкіллям.
Зигота(від грец. "зіготе" - спарена) - клітина, що утворюється при злитті двох гамет (статевих клітин) - жіночої (яйцеклітини) та чоловічої (сперматозоїда). Містить диплоїдний (подвійний) набір хромосом.
Гомозигота(від грец. "Гомос" - однаковий і зигота) зигота, що має однакові алелі даного гена (обидва домінантні ААабо обидва рецесивні аа). Гомозиготна особина у потомстві не дає розщеплення.
Гетерозигота(від грец. "Гетерос" - інший і зигота) - зигота, що має два різні алелі по даному гену (Аа, Вb).Гетерозиготна особина у потомстві дає розщеплення за цією ознакою.
Домінантна ознака(від лат. "Едомінас" - панівний) - переважна ознака, що виявляється в потомстві у
гетерозиготних особин.
Рецесивна ознака(Від лат. "Рецесус" - відступ) ознака, яка передається у спадок, але пригнічується, не виявляючись у гетерозиготних нащадків, отриманих при схрещуванні.
Гамета(Від грец. "Гаметес" - чоловік) - статева клітина рослинного або тваринного організму, що несе один ген з алельної пари. Гамети завжди несуть гени в "чистому" вигляді, так як утворюються шляхом мейотичного поділу клітин і містять одну з пари гомологічних хромосом.
Цитоплазматична спадковість- позаядерна спадковість, що здійснюється за допомогою молекул ДНК, розташованих у пластидах та мітохондріях.
Модифікація(від лат. "модифікація"-видозміна) - неспадкова зміна фенотипу, що виникає під впливом факторів зовнішнього середовища в межах норми реакції генотипу.
Модифікаційна мінливістьмінливість фенотипу. Реакція конкретного генотипу на різні умови довкілля.
Варіаційний ряд- ряд модифікаційної мінливості ознаки, що складається з окремих значень змін, розташованих у порядку збільшення або зменшення кількісного виразу ознаки (розміри листя, кількість квіток у колосі, зміна забарвлення вовни).
Варіаційна крива- графічний вираз мінливості ознаки, що відображає як розмах варіації, так і частоту окремих варіантів.
Норма реакції -межа модифікаційної мінливості ознаки, зумовлена генотипом. Пластичні ознаки мають широку норму реакції, непластичні-вузької.
Мутація(Від лат. "Мутація" - зміна, зміна) - Спадкова зміна генотипу. Мутації бувають: генні, хромосомні, генеративні (у гамет), позаядерні (цитоплазматичні) і т.д.
Мутагенний фактор -фактор, що викликає мутацію. Існують природні (природні) та штучні (викликані людиною) мутагенні фактори.
Моногібридне схрещування-схрещування форм, що відрізняються один від одного по одній парі альтернативних ознак.
Дигібридне схрещування-схрещуванняформ, що відрізняються один від одного по двох парах альтернативних ознак.
Аналізуючий схрещування-схрещування випробуваного організму з іншим, що є за даною ознакою рецесивною гомозиготою, що дозволяє встановити генотип випробуваного. Застосовується у селекції рослин та тварин.
Зчеплене успадкування- Спільне успадкування генів, локалізованих в одній хромосомі; гени утворюють групи зчеплення.
Кроссінговср (перехрест) -взаємний обмін гомологічними ділянками гомологічних хромосом при їх кон'югації (у профазі I мейозу I), що призводить до перегрупування вихідних комбінацій генів.
Підлога організмів -сукупність морфологічних та фізіологічних особливостей, які визначаються в момент запліднення сперматозоїдом яйцеклітини та залежать від статевих хромосом, які несе сперматозоїд.
Статеві хромосомихромосоми, за якими чоловіча стать відрізняється від жіночої. Статеві хромосоми жіночого організму однакові (XX)та визначають жіночу стать. Статеві хромосоми чоловічого організму різні (XY): Xвизначає жіночий
підлога, Y-чоловіча стать. Оскільки всі сперматозоїди утворюються шляхом мейотичного поділу клітин, половина їх несе Х-хромосоми, а половина - У-хромосоми. Імовірність отримання чоловічої та жіночої статі однакова,
Генетика популяційРозділ генетики, що вивчає генотипний склад популяцій. Це дозволяє розраховувати частоту мутантних генів, ймовірність їх зустрічі в гомо-і гетерозиготному стані, а також стежити за накопиченням в популяціях шкідливих і корисних мутацій. Мутації служать матеріалом для природного та штучного відбору. Цей розділ генетики був заснований С. С. Четвериковим і отримав подальший розвиток у працях Н. П. Дубініна.
Геномомназивають всю сукупність спадкового матеріалу, укладеного в наборі гаплоїдному хромосом клітин даного виду організмів. Геном видоспецифічний, оскільки є той необхідний набір генів, який забезпечує формування видових характеристик організмів у ході їх нормального онтогенезу. Наприклад, у деяких видів з'являються гаплоїдні організми, що розвиваються на основі одинарного набору генів, укладеного в геномі. Так, у ряду видів членистоногих гаплоїдними є самці, що розвиваються з незапліднених яйцеклітин.
При статевому розмноженні в процесі запліднення поєднуються геноми двох батьківських статевих клітин, утворюючи генотипнового організму. Всі соматичні клітини такого організму мають подвійний набір генів, отриманих від обох батьків у вигляді певних алелів. Таким чином, генотип - це генетична конституція організму, що є сукупністю всіх спадкових задатків його клітин, укладених у їхньому хромосомному наборі - каріотипі.
Мал. 3.67. Каріотипи організмів різних видів:
I- Скерди, II- дрозофіли. III -людини
Каріотип -диплоїдний набір хромосом, властивий соматичним клітинам організмів цього виду, що є видоспецифічною ознакою і характеризується певним числом, будовою та генетичним складом хромосом (рис. 3.67). Нижче наведено кількість хромосом соматичних клітин деяких видів організмів.
Якщо число хромосом у гаплоїдному наборі статевих клітин позначити п,то загальна формула каріотипу буде виглядати як 2п,де значення ппо-різному в різних видів. Як видова характеристика організмів, каріотип може відрізнятися в окремих особин деякими приватними особливостями. Наприклад, у представників різної статі є в основному однакові пари хромосом ( автосоми), але їх каріотипи відрізняються по одній парі хромосом ( гетерохромосоми,або статеві хромосоми). Іноді ці відмінності полягають у різній кількості гетерохромосом у самок та самців (XX або ХО). Найчастіше відмінності стосуються будови статевих хромосом, що позначаються різними літерами -X та Y (XX або XY).
Кожен вид хромосом у каріотипі, що містить певний комплекс генів, представлений двома гомологами, успадкованими від батьків з їхніми статевими клітинами. Подвійний набір генів, укладений у каріотипі, - генотип - це унікальне поєднання парних алелів геному. У генотипі міститься програма розвитку конкретної особини.
- (від Ген та Тип) сукупність усіх генів, локалізованих у хромосомах даного організму. У ширшому значенні Р. - сукупність всіх спадкових чинників організму - як ядерних (геном), і неядерних, позахромосомних (т.е. Велика Радянська Енциклопедія
Визначення характеру дії та числа генів, що зумовлюють успадкування аналізованої ознаки. Основоположником А. р. є Р. Мендель (1865). А. р. включає ряд приватних методів, застосування яких окремо або в комплексі спрямоване на вивчення механізмів генетичних процесів. Основний метод А. р. - гібридологічний аналіз, заснований на різного роду схрещуваннях і кількісному обліку форм, що вищеплюються в потомстві цих схрещувань. До гібридологічного аналізу належать популяційний метод (див. Харді-Вайнберга закон), заснований на застосуванні математики та варіаційної статистики, а також анеуплоїдний (див. Моносомія) та мутаційний (див. Метод ClB. Метод Меллер-5) методи. Важливим етапом вивчення мутагенного ефекту радіації та хімічних речовин є цитологічний аналіз частоти та характеру хромосомних аберацій (див. Хромосомні аберації). Дуже ефективно поєднання схрещування з цитогенетичними спостереженнями при геномному аналізі.
4 genetic analysis
5 генетичний аналіз
6 genetic analysis
7 genetic analysis
Тематики
EN
8 phenotype
n
1. фенотип; сукупність всіх властивостей організму, що сформувалися у процесі його індивідуального розвитку;
2. структура та функції організму.
1) фенотип; сукупність всіх властивостей організму, що сформувалися у процесі його індивідуального розвитку;
2) структура та функції організму.
9 phenotype
10 genotype
11 genotype
Сукупність спадкових задатків клітини чи організму - набір алелей, характер їх зчеплення та інших форм взаємодії; р.- генетична конституція організму, що має прояв у своєму фенотипі phenotype; термін « Г»пропонований В.Іоганзеном у 1909.
1. Сукупність усіх генів, локалізованих у хромосомах організму, що визначає норму реакціїособини на умови середовища, її життєздатністьі плодючість - в цілому її долю в генофондінаступного покоління виду чи популяції. Відсоток особин з цим генотипом у генофонді наступного покоління – показник адаптивностічи «дарвінівської пристосованості» генотипу.
2. У ширшому сенсі Р. - це сукупність (система) всіх спадкових задатків особини, спадкова основа організму, що включає ядерних, а також неядерних - цитоплазматичні (плазмон) і пластидні (пластом у рослин) - носіїв, в якій кожен ген знаходиться в складній взаємодії з іншими ядерними генами та з плазмоном. Р. - це складно взаємодіє система спадкових задатків цієї клітини чи організму, включаючи алелі, характер їх зчепленняу хромосомах та наявність хромосомних перебудов. Для визначення Р. необхідно вивчення предків чи нащадків цієї особи чи тих та інших разом. Термін запропонований В. Йогансеном у 1909 р.
12 virulence
Кількісна характеристика патогенності мікроорганізму певного організму; показниками Ст.є умовні величини - мінімальна летальна, 50% летальна, 50% інфікуюча доза.
2. Відносна здатність організму викликати хворобу, що виражається кількісними параметрами - мінімальна, 50%-на летальна та 50%-на інфікуюча Ст.
13 genetic complex
сукупність всіх спадкових факторів організму, генотип
14 complex
15 genetic radiation effects
16 genotype
17 букет
18 gene pool
19 gene pool
[ʹdʒi:npu:l] біол.
генофонд, сукупність спадкових факторів популяції
20 consumer effect
2) ек.споживчий ефект, вплив на споживання (результат впливу якогось л. зовнішньої події; напр., вплив політичного рішення, дій влади, економічних подій на споживчий ринок)
Загальна ембріологія: Термінологічний словникСпадковість- (фізіол.) Під Н. розуміється здатність організмів передавати свої властивості та особливості від одного покоління в інше, поки триває процес розмноження. Досі немає не тільки задовільної теорії Н., яка б пояснювала…
фенотип- а; м. Біол. Сукупність властивостей та ознак організму, що склалися у процесі його індивідуального розвитку. * * * фенотип [від фен (біол.) і тип], сукупність всіх ознак і властивостей організму, що сформувалися в процесі його індивідуального… Енциклопедичний словник
Вид біологічний термін Енциклопедичний словник Ф.А. Брокгауза та І.А. Єфрона
Вид, біологічний термін- (Species) однаково вживаний у зоології та в ботаніці для позначення різних форм рослинних та тваринних організмів. У загальних рисах поняття про вид збігається зі звичайним уявленням про породу тварин або рослин (диких, але не домашніх). Енциклопедичний словник Ф.А. Брокгауза та І.А. Єфрона
Конституція- I Конституція (лат. constitutio пристрій, стан) сукупність щодо стійких морфологічних та функціональних (в т.ч. психічних) властивостей людини, зумовлених спадковістю (генотипом), а також тривалим впливом природних … Медична енциклопедія
Фенотип Сучасна енциклопедія
Фенотип- (Від грец. фен і тип) у біології сукупність всіх ознак і властивостей організму, що сформувалися в процесі його індивідуального розвитку. Складається в результаті взаємодії спадкових властивостей організму генотипу та умов довкілля. Великий Енциклопедичний словник
Фенотип- м. Сукупність всіх ознак і властивостей організму, що сформувалися в процесі його індивідуального розвитку (в результаті взаємодії спадкових властивостей організму генотипу та умов довкілля). Тлумачний словник Єфремової. Т. Ф.… … Сучасний тлумачний словник Єфремової
Фенотип- (Від грец. pháino виявляю, виявляю і típos відбиток, форма, зразок), сукупність всіх ознак і властивостей організму, що сформувалися в процесі його індивідуального розвитку. Зумовлений взаємодією генотипу (спадкових……) Ветеринарний енциклопедичний словник
Фенотип- (Від грецького phaino виявляю і тип), сукупність всіх ознак і властивостей організму, що сформувалися в процесі його індивідуального розвитку. Складається в результаті взаємодії спадкових властивостей організму генотипу та умов середовища. Ілюстрований енциклопедичний словник