ГЕНИАЛНИ ГЕНОВЕ И сега един съвсем друг въпрос: защо е толкова интересно? Какво можете да откриете, като разгледате черепа на Моцарт? Да кажем, че е претеглен и измерен. Според анализа на костите, можете да разберете какво е ял собственикът на този череп. И това вече е направено. Този череп

Гените Откриването на Арент ни води до още един въпрос. Едно е, че очите на различните животни имат общи части, но как се е случило такива различни очи като червеи, мухи и мишки да са свързани помежду си? За да отговорим на този въпрос, се обръщаме към него

19. При пълно господство не е възможно да се прецени генотипа на организма по неговия фенотип, тъй като доминантният хомозигот ( АА) и хетерозигота ( Аа) имат фенотипно доминираща черта. За да се направи разграничение между доминантния хомозигот и хетерозиготния, използвайте метод, наречен анализ на кръст,   това е пресичането на изследвания организъм с хомозиготен за рецесивните алели организъм. В този случай рецесивната форма ( аа) образува само един вид гамета с алел и, което позволява на всеки от двата алела на изследваната черта да се появи в първото поколение. По естеството на разцепването е възможно да се анализира хибридния генотип, видовете гамети, които той образува, и тяхната връзка. Ето защо анализът на кръстосването е много важен метод за генетичен анализ, широко използван в генетиката и развъждането.

20. Понятията "доминантни" и "рецесивни" гени се оказаха относителни. Гените на всякакви знаци могат да останат в други състояния. Феноменът, в който в резултат на мутации няма две, а три или повече състояния, се нарича множествен алел, Взаимодействието между алелните гени, когато и двете определят черта, се нарича kodominirovaniem, Пример за това е човешката кръвна група, която се определя от гена, представен от три алела - 0 , А  и Най-, Тук са доминиращите алели А  и Най-и рецесивен 0 , Човек може да наследи тези алели в следните комбинации: 00   - първата кръвна група АА  и A0  - втората BB  и B0  - третата и AB  (тук и двата доминантни гена определят черта заедно, не се подтискат взаимно) - четвъртата. Понякога един алелен ген не потиска напълно действието на другия, тогава се появяват междинни знаци. Това явление се нарича непълно господство, Пример за това е пресичането на нощно растение за красота с лилави цветя ( АА), с други растения с бели цветя ( аа). Но растенията - първото поколение хибриди - ще получат розови цветя. Но когато се пресече във второто поколение, се случва разделяне, което се различава от наблюдаваното при пълно господство. Съотношението на фенотипа няма да бъде 3: 1, а различно: 1: 2: 1, т.е. 25% от растенията ще имат бели цветя ( аа), 50% са розови ( Аа) и 25% лилаво ( АА).

21. пропускателен Poligibridnoe, По същия начин е възможно да си представим разделяне с трихибрид или полибрадство, т.е. когато родителите се различават по алелите на три или повече гени, а при първото поколение се образуват три- и полихетерозиготи. Съотношението на генотипните и фенотипните класове във второто поколение, както и броят на гаметите (и броя на фенотипите) при хибриди от първото поколение се определят с прости формули: при монохибридно преминаване броят на гаметовите видове е 2, с дихибрид 4 (2 2), и 2 п ; броят на генотиповете е равен съответно на 3.9 (3 2) и 3 n.

Въз основа на независимостта на наследяването на различни двойки алели, може да си представим и всяко комплексно разделяне като продукт на съответния брой независими монохибридни кръстове. Общата формула за определяне на фенотипните класове в полихибридно пресичане е (3: 1) n, където n е равно на броя двойки символи, по които се извършва разделянето. За монохибрид тази формула съответно има формата (3: 1); дихибрид - 9: 3: 3: 1 или (3: 1) 2; трихибрид - (3: 1) 3. Разцепването на генотипа е (1: 2; 1) n, където n е броят на делящите се двойки алели.

22. Известно е, че всеки организъм е хетерозиготен за много гени. Отделните двойки човешки хромозоми съдържат не една, а стотици двойки алели. Да предположим, че човек е хетерозиготен за поне 20 гена, тогава броят на типовете гамета ще бъде 2 20 = 1 048 576. Тази цифра дава известна представа за потенциалните възможности за комбинационна вариабилност. Ето защо всеки човек има уникална индивидуалност. Няма двама души на Земята, които да са абсолютно идентични по наследственост, с изключение на идентични близнаци.

Третият закон на Мендел (законът за независимото наследяване на знаци) още веднъж демонстрира дискретния характер на генетичния материал. Това се проявява в самостоятелната комбинация от алели на различни гени и в тяхното самостоятелно действие - фенотипно изразяване. Дискретността на един ген се определя от факта, че той контролира наличието или отсъствието на отделна биохимична реакция, от която зависи развитието или потискането на специфична черта на организма. Очевидно е, че ако няколко гена дефинират едно свойство или единична черта (формата на гребена при пилета, оцветяването на очите в Drosophila, дължината на ухото при пшеницата и т.н.), те трябва да взаимодействат помежду си. От това следва, че понятието "наследяване на черти" най-вероятно се използва като фигуративен израз, тъй като в действителност не се наследяват самите черти, а гените. В хода на индивидуалното развитие на организма се формират признаци, които се определят от генотипа и влиянието на външната среда.

23. Схемата за определяне на генетичния пол взема предвид взаимодействието на Х-хромозомите и Y хромозомите. Разделянето на потомството на основата на секс означава, че един от половете е хетерозиготен, а вторият е хомозиготен за гена, който определя пола на организма. При много видове живи същества, включително хора, женският пол е хомогаметичен (X X), а мъжът е хетерогаметен (XY). Това означава, че жените имат две хромозоми X, а мъжете имат X и Y. При такова кръстосване съотношението между половете винаги ще бъде близко до 1: 1. При хората Y хромозомата, която определя мъжкия пол, се предава от баща на син по време на оплождането. , Y хромозомата съдържа гени за протеини, необходими за нормалното развитие на мъжките зародишни клетки. Ако сперматозоидите с Х-хромозомата участват в оплождането, то Y-хромозомата отсъства в клетката на развиващия се ембрион, така че няма да има кодирани от нея мъжки протеини. Ето защо, в ембриона момичетата ще развият женски сексуални клетки.

24. непостоянство  нарича се универсална собственост на живите организми за придобиване на различия от индивидите и от другите видове, и от техните видове. Има два вида вариации: модификация (фенотипна) и наследствена (генотипна).

25. Промяна на променливосттаили   модификация  Тя се нарича unheritable  променливост под влияние на факторите на околната среда. Модификацията е група фенотипна  променливост, тъй като не засяга генотипа, а е специфично свойство, което отразява адаптирането на популациите и видовете като цяло към променящите се условия на околната среда.

Всички гени са засегнати от околната среда, така че степента на проявление на действието на гените може да бъде различна. Например, кръвната група на човек или цветът на ириса се определят само от съответните гени, а условията на живот не могат да повлияят на тези знаци. Напротив, височината, теглото или физическата издръжливост силно зависят от външни условия, например от качеството на храненето, физическата активност, начина на живот и т.н. нормална реакциякоето е генетично определено и следователно наследено. Това предполага важно заключение: "Не се наследява самата черта, а способността да се прояви тази черта при определени условия." С други думи, скоростта на реакцията на организма към външните условия се наследява.

Следователно, основните характеристики на променливостта на модификацията са следните:

- промените в модификациите не се предават на потомци;

- промените в модификациите настъпват в много индивиди от вида и зависят от въздействието на околната среда;

- промените в модификациите са възможни само в нормалните граници на реакцията, т.е. в крайна сметка се определят генетично.

26. Наследствена вариабилност  поради промените в генетичния материал и е в основата на разнообразието на живите организми, както и основната причина за еволюционния процес, осигурявайки материал за естествен подбор. Наследствената променливост се проявява в две форми - комбинационна и мутационна.

27. Базиран комбинационна вариабилност  лежи сексуалният процес, който осигурява огромен набор от различни генотипи. Първият източник на комбинационна вариабилност са случайни комбинации от 23 майчински и 23 бащини хромозоми в клетките на всеки човек. По време на образуването на гамети, само 23 хромозоми попадат във всяка от тях, а делът на бащата и делът на майката са случайни.

Вторият източник на комбинационна вариабилност се пресича. Определена част от хромозомите, наследени от техните предци, ще получат част от гените си от хомоложни хромозоми, които преди това са принадлежали на друга линия от предци. Такива хромозоми се наричат рекомбинантен, В резултат, пресичането води до неочаквани комбинации от гени, които не са открити нито в бащиния, нито в майчиния организъм.

Третата причина за комбинационна вариабилност е случайният характер на срещите на определени гамети в процеса на оплождане.

28. Мутационна вариабилност наречени промени в генетичния материал, т.е. в ДНК молекулите. Тези промени могат да възникнат както в отделни молекули (хромозоми), така и в броя на тези молекули. Мутациите възникват под влияние на различни фактори на вътрешната и външната среда. Мутациите могат да повлияят на генотипа в различна степен, така че те се разделят на гени, хромозоми и геноми. Характеристики на мутационната вариабилност:

- промените се случват непредсказуемо с появата на нови свойства на организма;

- мутациите се наследяват и предават на потомството;

- мутациите не са насочени, т.е. не е ясно кой ген мутира под действието на този мутагенен фактор;

- мутациите могат да бъдат полезни или вредни за организма, както и доминиращи или рецесивни.

29. Най-често срещани генили   точка  мутации, които възникват при замяна на нуклеотид с други нуклеотиди в рамките на един и същ ген. Когато ДНК се размножава преди клетъчното делене, са възможни грешки: вместо допълващи се двойки A - T (G - C), се появяват „неправилни“ комбинации от А - С или Т - Г. Така че има мутации, предавани по време на разделянето на следващите поколения клетки. Ако половата клетка мутира, мутацията се предава на следващото поколение организми. След това, поради "разваления" ген, ще бъде синтезиран протеин с неправилна аминокиселинна последователност. Този протеин няма да може да изпълнява функциите си в организма. Промените в организма в резултат на мутации най-често са неблагоприятни.

За да се предизвика мутация, е необходимо да се донесе енергията, необходима за това, в зоната, където се случва мутацията. Определя се размерът на района (R min) и той е 10 -7 см. Въз основа на принципа на неопределеността на Хайзенберг следва, че радиационният импулс, необходим за мутацията, не може да бъде точно определен.

30. Хромозомна мутация  наречена значителна промяна в структурата на хромозомата, засягаща няколко гена в тази хромозома. Възможно е разделяне на крайната част на хромозомата, наречена загуба, тогава всички гени, които са били в тази част, са загубени. Нарича се загубата на средната част на хромозомата заличаванепоследствията му могат да бъдат смърт, сериозно наследствено заболяване, но отсъствието на каквито и да е нарушения също е възможно, ако частта от ДНК, която не носи информация за свойствата на организма, се губи. По-малко опасно за тялото удвояване  - удвояване на всяка част от хромозомата. при инверсия хромозомата се разкъсва на две места, полученият фрагмент се завърта на 180 ° и се поставя отново в точката на разкъсване. Има друг тип хромозомна мутация - преместванев която част от хромозомата е прикрепена към друга хромозома, която не е хомоложна с него.

Хромозомните мутации най-често се появяват, когато има нарушение на процеса на клетъчно делене, например, при неравномерно преминаване.

31. В случай на геномна  В генотипа няма хромозоми или има допълнителна хромозома, което води до неблагоприятни промени в фенотипа. Такива мутации се случват, когато по време на образуването на гамета в мейозата, хромозомите на една двойка се разминават и и двете попадат в един гамета, докато в другия гамето липсва една хромозома. Специален случай на геномни мутации е poliplodiya  - множествено нарастване на броя на хромозомите в клетките поради нарушаване на тяхната дивергенция при митоза или мейоза. Polyplodia е рядкост при животни, но често при бактерии и растения. Много видове култивирани растения са полиплоиди.

32. Преобладаващият брой мутации са неблагоприятни и дори фатални за организма, тъй като унищожават интегралния генотип, който е бил приспособен за милиони години естествен подбор. Въпреки това, мутациите се случват постоянно, способността да се мутират всички живи организми. Броят на мутациите може да бъде драстично увеличен чрез засягане на тялото. мутагенни фактори.

Някои мутагенни фактори физически ефекти  върху тялото: йонизиращо лъчение, ултравиолетова радиация, треска. Най-силният мутагенен ефект имат съединения от много класове. химикали, Те включват соли на олово и живак, формалин, хлороформ, продукти за контрол на вредителите и някои багрила. Причината за мутациите може да бъде вируси, Възпроизвеждайки в клетките гостоприемници, те вкарват гените в ДНК и когато заразят следващата клетка, внасят в нея чужди гени.

33. Извикват се мутации соматичен, ако се появят във всички клетки на тялото, с изключение на гамети. Нарича се мутация в първичните зародишни клетки или в образуваните от тях гамети генеративен, Някои мутации в някои случаи са опортюнистичникато резултат от тях е болест. смъртоносен  Мутациите в клетките на човешкото тяло са несъвместими с живота, така че техните собственици умират или в ембрионално състояние, или малко след раждането. полезен мутациите лежат в основата на еволюцията, водеща до появата на нови черти, които, определени от естествения подбор, могат да доведат до образуването на нова систематична единица - подвид или вид.

34. хетерозис  нарича повишената жизненост и плодовитост на хибридите от първото поколение в сравнение с родителските форми.

35. Опазването на генофонда на населението е описано от нов закон за популационната генетика  (J. Hardy, G. Weinberg): Първоначалните честоти на гените в популацията са запазени, ако популацията се състои от безкрайно голям брой индивиди, които свободно преминават в отсъствието на мутации, селективна миграция на организми и натиск на естествения подбор. Подобно идеализирано население няма да се развива. В действителност, условията на закона Харди - Вайнберг са нарушени: броят на индивидите е ограничен, свободата на пресичане е ограничена. Има мутации, селекция, приток и изтичане на индивиди с различни генотипи.

36. Генетични характеристики на населението  Те са следните:

- наследствена хетерогенност;

- вътрешно генетично единство;

- динамично равновесие на отделните генотипове.