МИКРОБИОЛОГИЯ 1-90. 1. Відмінності вірусів від інших мікроорганізмів Віруси мають такі відмінності

• Название: 1. Відмінності вірусів від інших мікроорганізмів Віруси мають такі відмінності
• Дата: 30.01.2018
• Размер: 253.74 Kb.
• Имя файла: МИКРОБИОЛОГИЯ 1-90.docx
• Тип: Документы; #35515
• страница: 10 из 13

38. Уявлення про взаємодію алельних генів. Множинний алелізм.

Алельні гени — різні варіанти одного гена, що трапляються в межах однієї популяції організмів та визначають різні фенотипи цих організмів. Алельні гени вступають у відноси­ни типу домінантності — рецесивності. Це означає, що в генотипі існують гени, що реалізовуються у вигляді ознаки, — домінант­ні, і гени, які не зможуть виявитися у фенотипі, — рецесивні. По­вне домінування спостерігається у тому випадку, коли домінант­ний ген повністю пригнічує дію рецесивного гена (наприклад, жовтий і зелений колір горошин). При неповному домінуванні домінантний ген не повністю пригнічує дію рецесивного гена, спостерігається проміжне спадкоємство (наприклад, забарвлення кольорів у нічної красуні). У серіях множинних алелей відношен­ня домінантності — рецесивності набувають достатньо складний характер. Один і той же ген може виступати як домінантний по відношенню до однієї алелі і як рецесивний по відношенню до ін­шої. Наприклад, ген гімалайського забарвлення у кроликів домі­нантний по відношенню до гена білого забарвлення і рецесивний по відношенню до гена суцільного забарвлення «шиншила».Множинний алелізм — це існування в популяції більше ніж двох алелів даного гена. Виникає як наслідок різних мутацій одного локуса. Гени множинних алелів взаємодіють між собою усіляким чином.

39. Успадкувння під час взаємодії неапельних генів: комлементарність, епістаз, полімерія, криптомерія, модифікація. Біохімічні основи неалельних взаємодій.

Комплементарність - такий тип взаємодії неалельних генів, коли один домінантний ген доповнює дію іншого неалельного домінантного гена, і вони разом визначають нову ознаку, яка відсутня у батьків. Причому відповідна ознака розвивається тільки в присутності обох неалельних генів(синтез захисного білка – інтерферону).Епістаз (від грец. έπίστασις - зупинка, перешкода) - це така взаємодія неалеьних генів, за якої один ген пригнічує дію іншого неалельного гена.Якщо ген-супресор рецесивний, то виникає криптомерія (від грец. χρυπτας - таємний, прихований). У людини таким прикладом може бути "бомбейський феномен".Модифікація --зміна, видозміна, перетворення, поява нових ознак, властивостей; якісно відмінні стани чого-небудь. Полімерія (від грец. polimeria — багаточленність) — один з типів взаємодії генів, за якого ступінь розвитку однієї тієї самої ознаки обумовлений впливом так званих полімерних генів (які проявляються подібним чином). 

В основі взаємодій. неалельних генів лежить біохімічне відношення між білками-ферментами, які кодуються комплементарними або Епістатичні генами. 

40. Пенетрантність та експресивність. Плейотропна дія генів. Проміжне успадкування .

Пенетрантність -- кількісний показник фенотипічної мінливості прояву гена. Вимірюється (зазвичай в %) відношенням числа особин, в яких даний ген виявився в фенотипі, до загального числа особин, в генотипі яких цей ген присутній в необхідному для його прояву стані (гомозиготному — в разі рецесивних генів або гетерозиготному — в разі домінантних генів). Прояв гена у 100% особин з відповідним генотипом називається повною пенетратністю, в інших випадках — неповною. .Експресивність — статистичні показники прояву в фенотипі різних представників популяції одного й того ж алеля певного гену генотипу популяції.Плейотропна дія генів - це залежність кількох ознак від одного гена, тобто множинна дія одного гена. У дрозофіли ген білого кольору очей воднораз впливає на колір тіла, довжи-ну крил, будову статевого апарату, знижує плодю¬чість, зменшує тривалість життя. У людини відома спадкова хвороба - арахнодактилія ("павучі пальці" -дуже тонкі і довгі пальці), або хвороба Марфана. Ген, який відповідає за цю хворобу, викликає порушення розвитку сполучної тканини й одночасно впли¬ває на розвиток кількох ознак: порушення будови кришталика ока, аномалії у серцево-судинній системі. Плейотропна дія гена може бути первинною і вторинною.

Проміжне успадкування. Проміжне успадкування - це успадкування ознак, при якому жодна з алелей не домінує над іншою і в результаті з'являються проміжні прояви ознаки у порівнянні з батьківськими. Иногда у гибридов F1 не наблюдается полного доминирования .В F2 расщепление по генотипу будет: 1 АА : 2Аа : 1аа

41.Групи зчеплення. Хромосомна теорія спадковості. Закони Т. Моргана. Локалізація генів. Цитологічний доказ кросинговеру.

Гени однієї хромосоми утворюють окрему групу зчеплення. Хромосомна теорія спадковості сформульована у 1911 - 1926рр. Т. Х. Морганом за результатами своїх досліджень. За її допомогою з'ясовано матеріальну основу законів спадковості, встановлених Г. Менделем, і те, чому в певних випадках успадкування тих чи інших ознак від них відхиляється. Основні положення хромосомної теорії спадковості такі:•гени розташовані в хромосомах у лінійному порядку;•різні хромосоми мають неоднакові набори генів, тобто кожна з негомологічних хромосом має свій унікальний набір генів;

•кожен ген займає в хромосомі певну ділянку; алельні гени займають у гомологічних хромосомах однакові ділянки;•усі гени однієї хромосоми утворюють групу зчеплення, завдяки чому деякі ознаки успадковуються зчеплено; сила зчеплення між двома генами, розташованими в одній хромосомі, обернено пропорційна відстані між ними;•зчеплення між генами однієї групи порушується внаслідок обміну ділянками гомологічних хромосом у профазі першого мейотичного поділу (процес кросинговеру);•кожен біологічний вид характеризується певним набором хромосом (каріотипом) — кількістю та особливостями будови окремих хромосом.Доказами хромосомної локалізації генів були: відкриття генів, наследующихся зчеплене зі статтю (локалізація генів в статевих хромосомах, X або Y); зчеплене успадкування групи ознак.Цитологічна картина кросинговеру була вперше описана датським ученим Янсеном.Кросинговер відбувається тільки тоді, коли гени знаходяться в гетерозиготному стані (АВ/аb). Якщо гени в гомозиготному стані (АВ/АВ або аb/аb), обмін ідентичними ділянками не дає повних комбінацій генів у гаметах і в поколінні.Кросинговер призводить до нового поєднання генів, що викликає зміну фенотипу. Крім того, він поряд з виникненням мутацій є важливим фактором еволюції організмів.

42. Інтерференція. Молекулярні моделі кросинговеру та рекомбінації. Множинним кросинговер.

Інтерференція — подавлення кросинговера на сусідніх із точками, де вже відбувся обмін, ділянках; на практиці означає пониження частоти подвійних кросинговерів у порівнянні з теоретичним значенням.Відомі два типи кросинговеру: мітотичний і мейотичний.Мітотичний кросинговер (-явище скоріше шкідливе, ніж корисне. Він підвищує рівень гомозиготності клітин, що може, зокрема, стати причиною раку.В ході мейозу утворюється зчленування гетеродуплекса в ділянках кросинговеру між гомологічними материнської та батьківської хромосомами. Якщо ці ділянки хромосом трохи різняться, в районі зчленування можуть відбутися порушення спарювання нуклеотидів. Ці порушення будуть виправлятися системою репарації ДНК. Наслідком цього буде генна конверсія.Кросинговер, що спостерігається між двома хромосомними локусами є наслідком багатьох рекомбінаційних подій

на ділянці, котра розділяє ці два гени: у генетичному аналізі детек-тується сумарний результат усіх таких подій, його можна формально

розглядати як одинарний обмін ділянками. Термін"подвійний кро-синговер" (потрійний або вищого порядку) відображає тільки той

факт, що аналізуються генетичні наслідки рекомбінаційних подій на

ділянці хромосоми, яка має три маркерні локуси(чотири для потрій-ного кросинговеру і т. д.).


Явище множинного кросинговеру полягає в тому, що при достатній відстані між досліджуваними генами перехрещення і розрив хромосом може відбуватися кілька разів. Наявність множинного кросинговеру ускладнює складання генетичної карти хромосоми внаслідок уявного зменшення відстані між генами.

рекомбінація — процес, у якому ланцюжок ДНК розривається, а потім його фрагменти об'єднуються в іншому порядку.

У вищих організмів рекомбінація здійснюється при незалежному розходженні хромосом під час процесу мейоза, або при обмінні ділянками гомологічних (парних) хромосом-кросинговері. Цей процес приводить до утворення геномів нащадків, котрі отримують різні комбінації генів своїх батьків, і можуть мати нові химерні аллелі.
43. Генетичні карти хромосом, принцип їх побудови, порівняння генетичних та цитологічних карт хромосом. Тетрадний аналіз. Мітотична рекомбінація.

Генетичні карти — це графічне зображення хромосом із зазначеним порядком розташування генів та відстані між ними.Зокрема, визначення частот кросинговеру між різними парами генів використовують для складаннягенетичних карт хромосом. На цих картах зазначено порядок розташування і відносні відстані між генами в певній хромосомі. Методи побудови карт хромосом ґрунтуються на передбачені ймовірності кросинговеру по всій довжині хромосоми і випадкових обмінах між різними хроматидами. Генетична карта хромосоми - схема взаємного розташування генів, що знаходяться в одній групі зчеплення. Для сотавленія генетичних карт хромосом необхідно виявлення безліч мутантних генів і проведення численних схрещувань. Одиницею відстані генетичної карті хромосом мейотичних діляться клітин є морганіда, соотвеьсвующая одному відсотку кросинговеру. Цитологічні карти хромосом - схематичне зображення хромосом із зазначенням місця розташування на них генів, яке визначається за допомогою цитологічних методів. На відміну від генетичних карт хромосом, зроблених на підставі даних рекомбінаційного аналізу, локалізацію генів на Ц. к. х. встановлюють за допомогою дрібних хромосомних перебудов (спонтанних або індукованих). Метод, що дозволяє встановлювати розщеплення гамет після двох поділів дозрівання (мейозу) був названий тетродним аналізом. Він дає можливість аналізувати гамети, що виникли в результаті мейотичного поділу, і розвинулися з них гаплоїдних особини. Рекомбінація може відбуватися між гомологічними генам соматичних клітин багатоклітинних або при вегетативному рості одноклітинних еукаріот--- мітотична рекомбінація.

44. Статеві хромосоми, гомо- та гетерогаметна стать. Типи хромосомного визначення статі Ознаки обмеження статтю. Голондрічні гени Тільця Барра

Слід зауважити, що хромосомні набори багатьох організмів, якірозмножуються статевим шляхом, містять одну пару статевих хро-мосом(усі інші хромосоми називають аутосомами), які представлені двома негомологічними типами. Як правило, одна зі статей є гомога-метною(містить дві статеві хромосоми одного типу), іншаñ гетерога-метною(різні статеві хромосоми), на чому й базується визначення статі нащадка при заплідненні.В природі існує три типи статевого розмноження: •ізогамія — гамети не відрізняються одна від одної за розмірами, рухливі, жгутикові або амебоїдні;

•анізогамія (гетерогамія) — гамети відрізняються одна від одної за розмірами, але обидва типи гамет (макрогамети і мікрогамети) рухливі і мають джгутики;•оогамія — одна з гамет (яйцеклітина) значно більша від другої, нерухома, ділення мейозу, що призводять до її утворення, різко асиметричні (замість чотирьох клітин формується одна яйцеклітина і два абортивних «полярних тільця»); інша (спермій, або сперматозоїд) рухлива, зазвичай жгутикова або амебоїдна.Тільце Барра — скупчення гетерохроматину , відповідаючій одній Х-хромосомі у особ жіночої статі, яка в інтерфазі щільно скручена і неактивна.

Голондрічні ознаки – ознаки, що спадкуються тільки по чоловічій лінії, оскільки вони містяться тільки в Y-хромосомі (волохаті вуха; перетинки між другим і третім пальцем на ногах).Успадкування ознак, контрольованих генами, локалізованими в аутосомах, але фенотипічно виявляються виключно або переважно у одного статі, - є спадкування, обмежене статтю . Розщеплення за такими ознаками відповідає правилам Менделя.До числа патологічних, або небажаних, ознак, обмежених статтю, у тварин можна віднести гіпоплазію вимені і сосків, гіпоплазію гонад.

45. Особливі типи генетичного визначення статі. Успадкування у разі нерозходження статевих хромосом. Регуляція числового співвідношення статей.

Способи визначення статі:-прогамний тип – стать визначається ще до запліднення; -сингамний тип – стать визначається в момент запліднення;-епігамний тип – стать визначається після запліднення і фор-мується під впливом умов довкілля.Причиною синдрому Дауна є нерозходження до протилежних полюсів хромосом 21 пари в анафазі мейозу. В результаті гамети (яйцеклітина або сперматозоїд) матимуть 22 хромосоми (-21) або 24 хромосоми (+21).Нерозходження Х-хромосом у першому поділі мейозу у жінок може привести до виникнення двох типів яйцеклітин, одна з яких містить дві, а інша ні однієї Х-хромосоми. У чоловіків нерозходження статевих хромосом у першому поділі мейозу веде до виникнення двох типів сперміїв, один з яких містить статеві хромосоми XY, а інший не містить жодної статевої хромосоми. У другому розподілі мейозу також можливо нерозходження статевих хромосом. У жінок воно призведе до утворення того ж типу гамет (XX і О), у чоловіків – до утворення нового типу гамет – XX і YY.Проблема регуляції статі випливає з необхідності збільшення продукції тваринництва за рахунок переважного отримання особин одного виду, що дають більш високий вихід молока, м'яса, вовни, яєць і т. д.

46. Партеногенез, чергування статевих та безстатевих поколінь Можливості гормонального (фенотипового) перевизначення статі.

Партеногене́з— форма статевого розмноження, коли розвиток зародка відбувається без запліднення. Притаманний багатьом рослинам та безхребетним тваринам (попелиці, палочники,коловертки, деякі види цвіркунів, метеликів та бджіл), а також і деяким хребетним (риби, амфібії,ящірки). Особливі форми партеногенезу — гіногенез, андрогенез та педогенез.Переваги партеногенезу полягають в тому, що він здатен значно збільшувати швидкість розмноження, та в деяких випадках за відсутності самців, самки здатні розмножуватися самостійно, народжуючи при цьому головним чином самців. У тварин є первинне і вторинне Ч. п. Первинним Ч. п., властивим багатьом простим, вважають зміну статевої генерації поколінням, що розмножується нестатевими клітками (агаметамі). Вторинне Ч. п. зустрічається у тварин в двох формах. Чергування різних форм статевого розмноження наприклад нормального статевого процесу з партеногенезом, називається гетерогонієй, а чергування статевого розмноження з безстатевим за допомогою багатоклітинних вегетативних тіл або шляхом поперечного ділення — метагенезом. Гетерогонія характерна для трематод, деяких круглих черв'яків і коловерток, а також для ряду членистоногих — дафній, тлею, горіхотворок, деяких мух-галиць і ін. Метагенез дуже характерний для покривників (сальп, боченочников, асцидій, піросом) і кишечнополостних (гідроїдних і сцифоїдних), в яких статеве покоління представлене одіночнимі свободноплавающимі медузами, а безстатеве — сидячими поліпами.

47. Класифікація мінливості. Поняття про спадкову та неспадкову мінливість Модифікаційна мінливість. Адаптивна мінливість. Комбінативна мінливість, шляхи походження та генетична роль. Мутаційна мінливість. Сомаклональна мінливість. Норма реакції.

Мінливістю називають відмінності між особинами одного виду предками і нащадками, які виникають під впливом спадковості за зміни спадкового матеріалу та умов зовнішнього середовища. Спадкова мінливість – це здатність до зміни самого генетичного матеріалу, а неспадкова – здатність організмів реагувати на умови зовнішнього середовища, змінюватися в межах норми реакції, заданої генотипом. Спадкова мінливість, у свою чергу поділяється на комбінативну і мутаційну.Неспадкова (модифікаційна) – це фенотипова мінливість, яка виникає в процесі індивідуального розвитку організму і не передається нащадкам.Комбінативна (рекомбінативна) мінливість виникає при гібридизації внаслідок незалежного перекомбінування генів: перекомбінації хромосом. Тут відбувається перекомбінація певних генетичних угруповань без якісної і кількісної зміни генетичного матеріалу.Мінливість забезпечує різноманітність за будовою і фізіологічними функціями організмів.

Зміна ознак і властивостей організму в межах норми реакції, що виникають внаслідок різних умов існування, носить назву модифікації. Ступінь модифікаційної мінливості кожного виду названо нормою реакції. Отже, модифікаційні зміни ознак обмежені нормою реакції, тобто коливання кожної ознаки знаходиться в певних межах; як би не змінювалася висота низькорослої рослини, вона завжди залишається низькорослою.Мутаційна мінливість зумовлена впливом на організм як чинників зовнішнього середовища, так і його фізіологічним станом. Частота виникнення мутацій залежить від:1)генотипу організму; 2)фази онтогенезу; 3)статі; 4)стадії гаметогенезу; 5)мітотичного і мейотичного циклів хромосом; 6)хімічної будови окремих ділянок хромосом та ін.

Сомаклональна мінливість – це джерело формоутворення і сортополіпшення важливих сільськогосподарських, декоративних, лікарських і технічних рослин. Перспектива використання сомаклонів оптимістична, тому що вони у ряді випадків переважають вихідний сорт за цінними господарчими ознаками.

Одержання рослин шляхом соматичного ембріоїдогенезу є складним циклічним процесом формування і культивування ембріоїдів на штучних поживних середовищах з наступною адаптацією рослин у ґрунті. Для захисту біологічного матеріалу і полегшення маніпуляцій при роботі з ним вчені конструюють так зване штучне насіння – капсульовано соматичні ембріоїди. Методика складається з таких етапів:

1. Індукція і одержання соматичних ембріоїдів.

2. Капсулювання соматичних ембріоїдів у гідро гелеві кульки альгінату кальцію. Кожна капсула містить 2-3 ембріоїди, а також поживні і біологічно активні речовини.

Модифікації носять адаптивний (пристосувальний) характер і мають значення для виживання організмів, виконуючи певну роль у збереженні виду.