биология. EKZAMEN_BIO (Восстановлен). Краткий обзор 1) единство химического состава, 2) обмен веществ, 3) самовоспроизведение (репродукция), 4) наследственность
 Скачать 1.8 Mb.
|
Закон чистоты гамет— закон, или гипотеза, выдвинутая Г. Менделем в 1865 г. Закон гласит, что находящиеся в каждом организме пары наследственных факторов не смешиваются и не сливаются и при образовании гамет по одному из каждой пары переходят в них в чистом виде: одни гаметы несут доминантный ген, другие — рецессивный. Гаметы никогда не бывают гибридными по данному признаку. Для наследования признака не имеет значения, какая именно гамета несет ген признака — отцовская или материнская; у дочернего организма в одинаковой степени проявляются доминантные признаки и не проявляются рецессивные. Закон чистоты гамет служит доказательством дискретного характера наследственности. Полный ответ: Гомозиготные по генотипу особи имеют одинаковые аллельные гены в одном локусе, например ВВ или bb. У гибридов F1 при полном доминировании проявляется только аллель В. Однако во втором поколении проявляются оба аллеля в чистом виде, без какого-либо изменения своих качеств, аналогично тому, что было у исходной родительской пары. Рецессивные гены могут находится в неизменном состоянии под прикрытием доминантных сколь угодно долго. Если в популяции черных собак основная масса гомозиготна, а гетерозиготы встречаются крайне редко, шансы их спаривания невелики, однако если такое происходит, то может родиться коричневый щенок, ничуть не отличающийся от тех, которые родятся у чисто коричневых собак. Мендель сформулировал правило чистоты гамет, состоящее в том, что у гетерозиготной особи наследственные задатки (гены) не перемешиваются друг с другом, а передаются в половые клетки в неизменном виде. Сущность правила (принципа) "чистоты гамет": 1) это гипотеза, выдвинутая Г.Менделем (1865) 2) Правило гласит, что находящиеся в каждом организме пары наследственных факторов (в современной формулировке - генов) не смешиваются и не сливаются при образовании зиготы. 3) При гаметогенезе в организме гибрида в гаметы поступает по одной хромосоме из каждой пары гомологичных хромосом, и, следовательно, по ОДНОМУ гену из КАЖДОЙ ПАРЫ генов 4) правило (принцип) "чистоты гамет" служит доказательством дискретного характера наследственности. Вопрос 78. Хромосомная теория наследственности Т.Г.Моргана. Краткий ответ. Основные положения хромосомной теории наследственности Т.Моргана заключаются в следующем. 1. Гены находятся в хромосомах. Каждая хромосома представляет собой группу сцепления генов. Число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом, постоянному для каждого вида организмов (In + 1 для гетерогаметного вида). 2. Каждый ген занимает в хромосоме строго определённое место (локус). Гены в хромосомах расположены линейно. 3- Сцепление генов может нарушаться в peзультате кроссинговера (перекреста хромосом), в процессе которого между гомологичными хромосомами происходит обмен одним или несколькими аллельными генами. 4. Расстояние между генами в хромосоме пропорционально частоте кроссинговера между ними. Полная ответ. Хромосомная теория наследственности,теория, согласно которой хромосомы, заключённые в ядре клетки, являются носителями генов и представляют собой материальную основу наследственности, т.е. преемственность свойств организмов в ряду поколений определяется преемственностью их хромосом . Первые положения хромосомной теории наследственности были сформулированы Т. Бовери (1902-1907) и У. Сеттоном (1902-1903), а затем детально разработаны в начале XX века школой Т.Г, Моргана. Впоследствии эти положения получили подтверждение при изучении генетического механизма определения пола у животных, в основе которого лежит распределение половых хромосом среди потомков. Основные положения хромосомной теории наследственности за-ключаются в следующем. 1. Гены находятся в хромосомах. Каждая хромосома представляет собой группу сцепления генов. Число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом, постоянному для каждого вида организмов (In + 1 для гетерогаметного вида). 2. Каждый ген занимает в хромосоме строго определённое место (локус). Гены в хромосомах расположены линейно. 3- Сцепление генов может нарушаться в peзультате кроссинговера (перекреста хромосом), в процессе которого между гомологичными хромосомами происходит обмен одним или несколькими аллельными генами. 4. Расстояние между генами в хромосоме пропорционально частоте кроссинговера между ними. Т. Морган и его коллеги ошибочно считали, что ген является единицей мутации, рекомбинации и функции, т.е. гены мутируют и рекомбинируют как единое целое. В 20-30-х гг. XX века А.С. Серебровским и Н.П. Дубининым на примере генов дрозофилы было показано, что гены имеют сложную природу. Это открытие подтвердилось последующими работами зарубежных учёных. Вопрос 79. Анализирующее скрещивание, как метод генетического анализа. 1.Для того чтобы отличить доминантную гомозиготу от гетерозиготной, используют метод, называемый анализирующим скрещиванием, т. е. скрещивание исследуемого организма с организмом, гомозиготным по рецессивным аллелям. Смысл анализирующего скрещивания заключается в том, что потомки от анализирующего скрещивания обязательно несут один рецессивный аллель от "анализатора", на фоне которого должны проявиться аллели, полученные от анализируемого организма. Для анализирующего скрещивания характерно совпадение расщепления по фенотипу с расщеплением по генотипу среди потомков. Таким образом, по характеру расщепления можно проанализировать генотип гибрида, типы гамет, которые он образует, и их соотношение. Генетический анализ — исследование генотипа отдельных особей, групп особей и генетической структуры популяций, в том числе линий, штаммов, сортов, пород и т.д. Например, Мендель, проводя эксперименты по анализирующему скрещиванию растений гороха с белыми цветками (аа) и пурпурных гетерозигот (Аа), получил результат 81 к 85, что почти равно соотношению 1:1.Он определил, что в результате скрещивания и образования гетерозиготы, аллели не смешиваются друг с другом и в дальнейшем проявляются в «чистом виде». В дальнейшем Бэтсон на этой основе сформулировал правило чистоты гамет. 2.Знание законов наследования, открытых Менделем, имеет большое значение для развития сельского хозяйства и медицины. Ученые, создающие новые породы домашних животных и сорта культурных растений, подбирают родительские пары с учетом доминирования признаков, их расщепления в F2,независимого распределения. Им необходимо знать, гомо- или гетерозиготные организмы отобраны для селекционной работы Для этой цели используют метод анализирующего скрещивания - скрещивание исследуемой особи с рецессивной исходной формой. Так, растение гороха, выросшее из желтых семян с неизвестным генотипом, скрещивают с растением, полученным из зеленых семян с известным генотипом. Так, как все половые клетки гомозиготного рецессива несут рецессивный ген (а), то характер расщепления в потомстве по фенотипу будет соответствовать качеству гамет исследуемого родителя. Если в потомстве анализирующего скрещивания отношение желтых и зеленых горошин будет 1:1, значит, генотип исследуемого родителя гетерозиготный (Аа). Если в потомстве все семена гороха имеют только желтую окраску, то исследуемый родитель гомозиготен (АА).  Из этих примеров видно, что особи, гомозиготные по доминантному гену, расщепления в F1 не дают, а гетерозиготные особи при скрещивании с гомозиготной особью дают расщеплении уже в F1.1. Закон единообразия гибридов первого поколения При скрещивании двух гомозиготных организмов, относящихся к разным чистым линиям и отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных проявлений признака, всё первое поколение гибридов окажется единообразным и будет нести проявление признака одного из родителей 2. Закон расщепления признаков При скрещивании двух гетерозиготных потомков первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом отношении: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1. 3. Закон независимого наследования признаков При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум (и более) парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях. Вопрос 80. Типы неаллельных взаимодействий. Ген - структурная единица наследственной информации; ген представлен участком молекулы ДНК. Каждый ген отвечает за синтез определенной белковой молекулы, которая и обуславливает проявление того или иного признака у человека. Неаллельные гены - это гены, которые расположены в негомологичных хромосомах. Взаимодействие между неаллельными генами происходит в том случае, если признак проявляется только при их совместном присутствии. Типы неаллельных взаимодействий: Эпистаз- один ген подавляет активность другого. Полимерия- проявление одного признака в зависимости от суммарного действия нескольких неаллельных генов. Комплементарность- действие одного гена дополняется действием другого, т.е. для формирования признака необходимо наличие в генотипе двух доминантных неаллельных генов. Полимерия. П  ример: У человека интенсивность окраски кожи определяется несколькими парами генов. Учёные предполагают, что цвет кожи зависит от трёх пар генов. Самая тёмная кожа (у представителей негроидной расы) будет определяться генотипом А1А1А2А2А3А3; у мулатов будут присутствовать несколько рецессивных аллелей, а у коренного населения Европы генотип не будет иметь доминантных генов — а1а1а2а2а3а3. В зависимости от числа доминантных генов в генотипе может формироваться более светлый или более тёмный цвет кожи. Степень проявления признака зависит от суммирующего проявления генов. Эпистаз (подавляющий ген носит название эпистатичного, а подавляемый – гипостатичного гена). Реакция между данными генами может быть доминантной и рецессивной. Рецессивный эпистаз. Скрещивание лука с красными и белыми луковицами даёт в F1 растения только с к  расными луковицами, а в F2 — расщепление: 9/16 — с красными, 3/16 — с жёлтыми и 4/16 — с белыми луковицами. Красный цвет луковиц-- Y; жёлтый цвет, —y. СС-окрашенные луковицы; сс – белые луковицы. Если эпистатический ген проявляется в рецессивной форме, то такое взаимодействие называют рецессивным эпистазом. Расщепление по фенотипу при такой форме взаимодействия генов 9:3:4. Д  оминантный эпистаз. В некоторых случаях наличие одного доминантного гена подавляет проявление другого неаллельного гена. Например, ген Y обуславливает жёлтый цвет плодов тыквы, а его рецессивная аллель y — зелёный цвет плодов. При наличии в генотипе доминантной аллели особого гена W действие гена Y(или y) не проявляется и плоды имеют серовато-белую окраску. При генотипе wwY_ плоды тыквы имеют жёлтый цвет. Наконец, если оба гена представлены рецессивными аллелями (wwyy), плоды тыквы имеют зелёный цвет. При скрещивании тыкв с белыми (WWYY) и зелёными (wwyy) плодами все гибриды первого поколения будут иметь белые плоды (WwYy), а во втором поколении наблюдается расщепление по фенотипу 12 (белая кожура): 3 (жёлтая кожура): 1 (зелёная кожура). Если эпистатический ген проявляется в доминантной форме, то такое взаимодействие называют доминантным эпистазом. Комплементарность Например, у душистого горошка красная окраска венчика цветка обусловлена наличием двух доминантных генов А и В (генотип АаВв). В отсутствие одного из них цветки белые (ААвв, ааВВ). Комплементарное взаимодействие генов у человека проявляется при формировании слуха: развитие нормального слуха обусловлено двумя доминантными неаллельными генами D и Е, из которых Один (D) определяет развитие улитки, а другой (Е)- слухового нерва. Нормальный слух имеют люди с генотипом: DDEE. DdEe, DDEe, DdEE Глухие люди имеют генотипы: Ddee, ddee, ddEE, ddEe. ***Отличительная особенность комплементарного взаимодействия от закона независимого наследования признаков заключается в количестве учтённых признаков: в третьем законе рассматривается комбинирование двух признаков, а в комплементарном взаимодействии четыре вариации одного признака. Вопрос 81. Взаимодействие аллельных генов Кратко: Взаимодействие генов — явление, когда за один признак отвечает несколько генов (или аллелей). Пару аллельных генов, определяющих альтернативные признаки, называют аллеломорфной парой. Мы уже познакомились с парностью генов (аллелей), определяющих окраску семян (желтая и зеленая) и форму их поверхности (гладкая и морщинистая). Следовательно, аллельное взаимодействие — это взаимодействие между аллелями одного и того же гена. Полный ответ: Доминирование, неполное доминирование и кодоминирование представляют собой типы (виды) аллельного взаимодействия. Доминирование — тип взаимодействия двух аллелей одного гена, когда один (доминантный) из них полностью исключает действие другого (рецессивного). Так, у гетерозиготы Аа будет проявляться действие гена кареглазости А и подавляться ген голубоглазости а. Однако полное доминирование бывает не всегда. При неполном доминировании (промежуточном наследовании) степень активности доминантного аллеля недостаточна для того, чтобы полностью подавить действие рецессивного аллеля и обеспечить полное проявление доминантного признака. Примером неполного доминирования служит появление розовой окраски венчиков у гетерозигот (Аа) растения ночной красавицы в F1, полученного от скрещивания растений, гомозиготных по доминантному (красноцветковые — АА) и рецессивному (белоцветковые — аа) признакам. В этом примере у гетерозигот формируется промежуточный по отношению к родительским особям признак — розовая окраска венчиков. Кодоминирование (совместное доминирование) представляет собой тип аллельного взаимодействия, при котором оба доминантных аллеля равноценны, не подавляют друг друга и совместно участвуют в определении отдельного (самостоятельного) признака у гетерозиготной особи. Примером является наследование групп крови системы АВ0 (О, А, В, АВ). IV группа крови у человека определяется одновременным присутствием в генотипе двух кодоминантных генов IА и IB. Первый из этих генов определяет синтез в эритроцитах белка-антигена А, второй — синтез белка-антигена В. Следовательно, у людей с IV группой крови эритроциты содержат оба этих белка-антигена. Вопрос 82. Множественный аллелизм. Генетические причины его возникновения. Приведите пример множественного аллелизма у человека. Краткий ответ: Множественный аллелизм- наличие у гена множественных аллелей. Создается так называемая серия аллелей, “рассеянных” в популяции данного вида. Итак, разнообразные стойкие состояния одного и того же гена, занимающего определенный локус в хромосоме, представленные то в виде нормального аллеля, то в виде мутации, получили название множественных аллелей. Примером множественного аллелизма может служит система групп крови АВО, открытая австрийским ученым К. Ландштейнером в 1900 г Основная часть: Множественный аллелизм — это существование в популяции более двух аллелей данного гена. В основе этой множественности лежат генные мутации, изменяющие последовательность азотистых оснований молекулы ДНК в участке, соответствующем данному гену. Обусловленность признака серий множественных аллелей не меняет соотношения фенотипов в гибридном потомстве. Во всех случаях в генотипе присутствует только одна пара аллелей, их взаимодействие и определяет развитие признака. Так, у человека известны четыре группы крови: А, В, АВ и 0. Если взять кровь от человека группы АВ или А или В и перелить другому человеку, имеющему кровь группы 0, то последний может погибнуть. Причина этого заключается в следующем. Эритроциты группы АВ содержат два антигена: группа А — антиген А, группа В — антиген В, группа 0 не содержит антигенов А и В. Сыворотка крови этих четырех групп различается следующим образом: группа 0 имеет два антитела, обозначаемые как а и Р; группа А содержит в сыворотке антитело р, группа В — антитело а, сыворотка группы АВ не имеет антител а и р. |