Genotipul și legitimitatea moștenirii
teme:
1. Genele și alelele acestora
2. Regularitatea eredității, descoperită de Gregor Mendel (legile lui Mendel):
3. Teoria cromozomilor de ereditate (bazată pe studiile lui T. Morgan și a colaboratorilor săi)
4. Moștenirea legată de sex
5. Actiunea multipla si interactiunea genelor
GENE ȘI ALLELI
CELULE SOMATICE (INCOMPLETE) - toate celulele corpului, cu excepția genitală.
GAMETA este o celulă care participă la reproducerea sexuală.
Cariotip - un set de funcții de cromozomi kernel: numărul de cromozomi, mărimi, forme de cromozomi si alte cariotip cromozom este haploidă (single), diploid (dublu) sau poliploid ..
HAPLOID - un organism al cărui celule poartă un singur set de cromozomi (1n).
DIPLOID - un organism al cărui celule poartă două seturi de cromozomi (2n).
Polyploidul este un organism al cărui celule poartă mai multe seturi de cromozomi.
GEN este o parte din molecula de acid nucleic care determină dezvoltarea trăsăturii ereditare.
ALLELL este una dintre variantele genei. Alelele diferă între ele numai în structura lor geometrică (ca în chimie - izomeri, adică molecule cu aceeași compoziție, dar cu structuri diferite). Alelele sunt dominante, recesive, letale și subletale.
DOMINANTUL ALLELL este o alelă care apare întotdeauna, indiferent de prezența altor alele; în prezența ei, celelalte alele nu se arată.
ALLELL RECESSIONAL este o alelă care se manifestă numai în cazul în care nu există o alelă dominantă în apropiere.
LETAL ALLELL este o alelă care duce la moartea organismului într-o anumită etapă a dezvoltării sale. Cel mai adesea, alelele letale sunt recesive.
alela subletale - aceasta alela, care reduce vitalitatea de a fi, dar aceasta nu înseamnă că neapărat va muri (rata de mortalitate de 10-50%).
LOCUS - un loc, un sit al unui cromozom omolog, unde se află gena sau alelele acesteia.
Cromozomii cromozomi sunt cromozomi de aceeasi dimensiune, cu aceeasi structura si acelasi set de gene. Alelele (variante de gene) pot fi diferite.
HAȘTERII PENTRU COȘ - diverse variante de semne. Acestea sunt determinate de alele diferite ale unei gene. Semnele sunt cantitative și calitative. trăsături cantitative - este numărul de degete, dinți, înălțime, greutate, etc atribute de calitate - .. Este culoarea ochilor, a părului, sau corola de petale de flori, forma și culoarea fructelor.
CORECȚIA este combinația de informații ereditare obținute de la două sau mai multe creaturi în corpul unei ființe.
În genetica convențională, în selecție, prin traversare se înțelege transferul informațiilor ereditare de la părinți la copii în mod natural.
In INGINERIE GENETICA, prin traversare se intelege combinatia artificiala de gene din ADN-ul a doua sau mai multe creaturi intr-un singur ADN.
CROSSINGUL HIBRID este traversarea creaturilor care diferă una de cealaltă în alelele uneia sau mai multor gene.
MONOGIBRID CROSSING - când numai alele diferă de o genă.
DIBIBRID CROSSING - când se disting prin alelele celor două gene.
POLYGRIBRID CROSSING - atunci când se disting prin alelele mai multor gene.
Corpul uman constă în principal din celule somatice, în care seturile de gene sunt aceleași. În fiecare celulă somatică este un nucleu cu un set de cromozomi diploid, de regulă. În fiecare pereche de cromozomi, un cromozom este de la mamă, celălalt de la tată. Fiecare CHROMATIDA (jumătate cromozom) conține o moleculă ADN care conține informații despre structura proteinelor și a moleculelor de ARN. Aceste informații sunt transmise prin gene. Genele sunt structurale și reglementate. Grupele structurale conțin informații despre structura primară a moleculei de polipeptidă, proteină, ARN. GENII REGULATORI interacționează cu substanțele biologic active și afectează activitatea genelor structurale.
Mutațiile unei singure gene conduc la apariția de alele noi, care pot fi de la două până la câteva zeci sau mai multe. De exemplu, un trifoi are două sute de alele ale genei pentru auto-sterilitate (incapacitatea de auto-polenizare).
DOMNUL ȘI REUNIUNILE RECESIONALE se manifestă prin semne. LETAL și SABLET ALLELES se arată rar. Ele sunt ca un subspeci al alelelor recesive. Cu cât există mai multe alele pe care le are o genă, cu atât mai multe fenomene (variante de semne) pot exista într-un grup de creaturi care au această genă.
Dominanța sau recesiunea unei alele este determinată în practică.
Alelele de gene pot codifica nu numai direct simptome, dar, de asemenea, predispoziție la apariția lor (acestea apar sau nu - depinde de condițiile externe și stilul de viață al persoanei).
Un genom este o colecție de secvențe genetice în ADN într-un singur set de cromozomi (set haploid) al unei creaturi aparținând unei anumite specii.
GENOTYP este o colecție de informații genetice într-o singură celulă sau în întreg corpul.
Genofondul este o colecție de gene de ființe ale unei anumite populații sau specii.
Cu cât diversitatea genetică a unei populații este mai diversă, cu atât există mai multe oportunități pentru supraviețuirea șocurilor grave, de exemplu schimbări abrupte în condițiile în care trăiesc. Fiintele cu acelasi genotip percepe in mod similar conditiile inconjuratoare, astfel incat daca schimbarile in conditii sunt daunatoare, intreaga populatie poate fi slabita sau ucisa. Iar ființele cu genotipuri diferite pot percepe în mod diferit aceleași condiții, ceva care este dăunător pentru cineva nu poate afecta celălalt, iar cel de-al treilea poate fi chiar util. Și în acest caz, schimbările în condiții, chiar dacă sunt dăunătoare pentru o parte a populației, nu vor copleși sau vor distruge totul.
Același lucru se aplică speciilor, ecosistemelor și întregii biosfere. Prin urmare, păstrarea diversității genotipului planetei noastre este mai mult decât importantă pentru viitorul ei. Diversitatea a fost întotdeauna o garanție a rezistenței, adaptabilității și progresului.
Legitimitatea moștenirii,
Care a deschis Gregor Mendel
(LEGILE MENDELULUI):
1. LEGEA UNIVERSALITĂȚII GENELOR PRIMEI GENERĂRI A HIBRIZILOR.
Atunci când monohybridul traversează două linii curate în fenotipul hibrizilor primei generații, apare doar varianta dominantă a trăsăturii.
De exemplu, atunci când traversează două soiuri de mazăre, care diferă unul de altul prin culoarea de mazăre (alela dominantă - mazăre galbenă, o alela recesivă - mazăre verde), apoi dintr-o mazăre în plante descendente din prima generație va fi galben.
2. LEGEA SPLASHINGULUI.
Atunci când traversăm hibrizii din prima generație între ei în fenotipul descendenților lor (hibrizi din a doua generație), observați "împărțirea caracterelor": y; descendenții arată o trăsătură dominantă și y; - Recesiv.
De exemplu, dacă treceți hibrizi hibrizi din prima generație de semințe de mazăre; mazărea va fi verde, iar toate celelalte - galben.
SPLITTING este o manifestare a ambelor variante ale semnului (dominant și recesiv) în fenotipul descendenților creaturilor hibride.
3. LEGEA DE GAMET DE CURĂȚARE.
Toate gametele organismului hibrid (diferit) sunt "pure", adică fiecare dintre ele poartă doar o alelă a fiecărei gene.
Una dintre sursele schimbărilor ereditare este recombinarea.
Recombinarea - o nouă combinație de alele ale diferitelor gene în gârneții de hibrizi, combinații diferite de alele ale diferitelor gene din parinti gameti.
Numărul de grupuri fenotipice dintre hibrizii din a doua generație depinde de numărul de gene moștenite în mod independent, părinții lor diferă unul de celălalt. Fiecare nouă genă este luată în considerare atunci când a trecut, crește numărul gameti formate hibrizi la compoziții de primă generație, de două ori, și varianta genotip HIBRIZI VTROGO GENERATION - TRIPLA.
Gregor Mendel a stabilit o altă lege pe baza cercetărilor sale.
Drept indiferent SEMNE COMBINAȚIE: atunci când di- și poligibridnom care traversează divizarea fiecare trăsătură are loc independent de celelalte.
Dar, așa cum sa dovedit în studii suplimentare (după Mendel), în practică, de multe ori observat abateri de la această lege, deci nu este corect să numim legea, și regularitatea.
Motivele pentru abateri variază:
- codominanța, adică natura intermediară a moștenirii (atunci când ambele alele sunt echivalente)
- efectul alelelor letale (mortalitate 100%) și alelelor subletale (mortalitate de 10-50%)
- concatenare moștenire
Cronologia cromozomilor de moștenire
(pe baza studiilor lui T. Morgan și a colegilor săi)
ASIGURAREA INSTITUTIEI.
Fiecare cromozom nu poartă unul, ci multe gene, care sunt aranjate în el pe lungime într-o ordine liniară, adică una după alta. Când se formează gameți, în procesul meiozei, cromozomii omologi pot schimba nu numai alelele individuale, ci și secțiuni întregi. Schimbul de site-uri se numește "Cross-ower".
Cele mai aproape împreună genele situate pe cromozomul, cu atât mai des acestea sunt moștenite este legat, iar mai departe în afară, acestea sunt cele mai multe ori zona dintre crossover are loc. Ca cromozomi lungi au gene localizate pe diferite poli de ele - astfel de gene sunt moștenite în mod independent, ca și în cazul în care acestea au fost într-un cromozomi non-omoloage.
Frecvența trecerii între două gene aflate pe un cromozom este o valoare relativ constantă pentru fiecare pereche de gene. Dar poate fi influențată de anumite condiții - interne și externe. De exemplu:
- modificări ale structurii cromozomilor individuali, care complică sau fac imposibilă schimbarea parcelelor.
- temperaturi ridicate sau scăzute.
- Razele X.
- anumiți compuși chimici.
Prin această trecere, această moștenire legată are loc.
DISPOZIȚIILE DE BAZĂ A TEORIEI CHRONOZOI DE IERITATE, subliniate în limbajul științific:
Genele sunt aranjate în cromozomi într-o ordine liniară.
Fiecare cromozom non-omolog are propriul său set unic de gene.
Fiecare gena este localizată într-un cromozom într-un loc specific - un locus.
Genele genelor alice ocupă locurile identice în cromozomii omologi.
Toate genele unui cromozom sunt unite într-un "grup de ambreiaj"
datorită cărora apare moștenirea legată de caracteristici.
Puterea de adeziune dintre cele două gene ale unui cromozom
invers proporțional cu distanța dintre ele.
Aderența dintre genele unui grup este perturbată ca rezultat al trecerii peste.
Crossing-over este schimbul de site-uri de cromozomi omologi
în profeția primei diviziuni meiotice.
INHERITANȚA CONECTATĂ CU PODUL
Structura feminină sau masculină a organismului este determinată de genotipul său, iar în majoritatea creaturilor se determină în momentul fertilizării.
MAMALI ȘI UMAN: cromozomi de sex special de două tipuri - X și Y.
Fiecare mamifer sau om are două dintre ele:
la bărbați XY, la femeile XX.
În Bird: cromozomi de sex special de două tipuri - Z și W.
Fiecare pasăre are doi dintre ei: bărbați - ZZ, femei - ZW.
Unele insecte: cromozomi de sex special de o specie - X.
Fiecare astfel de insectă are unul sau doi astfel de cromozomi:
la bărbați există doar una - X (X0), la femei două - XX.
În BEE: un număr diferit de cromozomi.
Bărbați (drone) dezvolta din ouă nefecundate, astfel încât acestea cariotip inițial haploizi (cromozomul 16), atunci numărul de cromozomi duble (32). Femeile (albinele și uterul de lucru) se dezvoltă din ouă fertilizate, deci au un cariotip inițial diploid (32 de cromozomi).
În unele creaturi structura de sex feminin sau masculin este determinată nu prin fertilizare, ci altfel. Unele au ouă de două tipuri - bărbați și femei. În altele, din același ovul, se poate dezvolta un organism mascul sau feminin, în funcție de influențele externe.
Cromozomii sexuali sunt, de asemenea, gene care nu sunt direct legate de organele sexuale - de exemplu, culoarea ochilor sau a părului, structura penajului pe coada, și așa mai departe. Aceasta se numește "HERITAGE COUNTERED WITH THE FLOOR". Caracteristica sa este ca X si Y cromozomi (precum Z și cromozomii W la păsări) nu sunt omoloage, adică, seturi de gene au diferite. Acest lucru înseamnă că corpul unui cromozomi sexuali de tip multiple (la mamifere și la om este om, și păsări - o femeie) toate genele din cadrul acestor cromozomi au un efect mai mare decât în organism cu același tip de cromozomi sexuali (la mamifere și la om este femeie, și în păsări - un bărbat).
La pisici, unele colorări ale părului sunt moștenite legate de sex. De exemplu, cochilii de țestoasă (pete roșii și negre amestecate) pot fi numai pisici, dar nu pisici. Faptul este că aceleași alele de rezistență de roșu și negru sunt localizate în cromozomii X, iar la pisicile cromozomului X există doar unul.
Același lucru se aplică acelor boli care sunt moștenite prin sex, de exemplu, hemofilie. Hemofilia este incapacitatea sângelui de a se coagula. Alela ei este recesivă și este localizată în cromozomul X, astfel că femeile suferă de hemofilie extrem de rar. În cazul în care numai una dintre femei cromozomul X au alela Haemophilus influenza, alela dominantă a sângelui normală în al doilea X-cromozom nu s-ar lasa sa apara, iar femeia este doar un purtător al unei alele recesive. Și dacă alela hemofilă recesivă se află în cromozomul X al unui bărbat, probabil că se va îmbolnăvi, pentru că are singurul cromozom X.
Dacă alela hemofiliei este prezentă în codul genetic al unuia dintre părinți, atunci probabilitatea teoretică de transfer prin moștenire nu este mai mare de 50%. Sunt multe, dar nu este 100%.
Pentru a ajuta, în acest caz, cred că pot metode epigenetice - metode de influențare a activității anumitor gene fără intervenție directă în codul genetic, fără inginerie genetică. Noi exercităm în mod constant o astfel de influență asupra ADN-ului nostru de-a lungul vieții noastre - alimentația, munca, dispozițiile și gândurile noastre. Acest impact este volatil și variat, poate fi util sau dăunător, puternic sau slab. Dar este întotdeauna acolo. Prin urmare, ADN-ul copilului viitor este afectat chiar de acele evenimente care au avut loc înainte de formarea oului, care, după fertilizare, se transformă în corpul său.
ACȚIUNEA MULTIPLE ȘI INTERACȚIUNEA GENELOR
Varietăți de INTERACȚIUNE ale alelelor diferite ale unei gene:
DOMINAREA COMPLETĂ - când alela dominantă nu se manifestă complet ca fiind recesivă.
DOMINARE INCOMPLETĂ - când alela recesivă este slabă, dar se manifestă în paralel cu alela dominantă.
CODOMINANTA - atunci cand ambele alele sunt echivalente.
Varietăți de INTERACȚIUNE DE GENE DIFERITE:
OBSTACOL (epistasis) - o genă nu permite unei alte gene să se manifeste.
COMPLEMENTAREA (complementaritate) - pentru manifestarea într-un fenotip a unei anumite trăsături, este necesară interacțiunea dintre alelele dominante ale a două sau mai multe gene.
ACȚIUNEA MULTIPLE este atunci când o alelă afectează formarea mai multor semne diferite.
IERITATEA CITOPLASMICĂ (sau non-nucleară) se găsește în diferite specii de plante, ciuperci și moluste. Anumite organele celulare - MITOCHONDRIA ȘI PLASTICELE - au propriile molecule de ADN inel, precum și un aparat pentru sinteza propriilor proteine. Pentru distincție, vom numi ADN-ul găsit în organele, CYTOPLASMATIC, iar ADN-ul situat în nucleul celulei este CENTRAL.
Plastidele se înmulțesc în diviziune, astfel încât să nu poată fi traversate. Toți "descendenții" sunt copii exacte ale "părinților". Aceasta se numește "CONTINUITATE GENETICĂ". De exemplu, în frunzele de plante, plastidele verzi dau naștere la verde și la incolor - la incolor.
Genele ADN-ului citoplasmatic INTERACT cu genele ADN-ului central și sunt controlate de acesta. ADN-ul citoplasmatic este moștenit de la linia maternă. De exemplu, melci de apă - truncatula - coajă de direcția răsucire (spre stânga sau spre dreapta) este determinată de genele ADN centrale și ADN-ul citoplasmatic simultan. Într-o genă care determină direcția de răsucire, două alele sunt răsucite în dreapta (dominante) și răsucite la stânga (recesive). Aceasta este, în cazul în care scoicii ADN-ul central de ambele alele ale acestei gene - recesivă, cochilia ar trebui să fie răsucită pe partea stângă, dar în cazul în ADN-ul citoplasmatic are o alela dominanta, shell-ul va fi în continuare răsucit spre dreapta.