Тем временем на форуме...

Закажи!
Davidsmego
15 Nov 19:55
Купи!
Davidsmego
13 Nov 23:21
дарите нужные подарки
Davidsmego
11 Nov 1:28
Еще обсуждения...
1. Что общего и в чем различия между мейозом и митозом?
2. Что такое амитоз?
3. Полигибридное скрещивание
4. Половые хромосомы и аутосомы. Типы хромосомного определения пола
5. Сравните явления полимерии и плейотропии
6. Современные представления о редупликации ДНК
7. Понятие и формы изменчивости (классификация)
8. Доказательства кроссинговера, расчет частоты кроссинговера
9. Индуцированный мутагенез. Спонтанная мутация
10. Работы Г. Карпеченко по созданию Raphanobrassica
11. Укажите последовательность нуклеотидов участков молекулы информационной РНК, образовавшихся на участках гена, в которых нуклеотиды ДНК расположены следующим образом

1. Что общего и в чем различия между мейозом и митозом?

Общее:
1. Как при митозе, так и при митозе происходит деление клетки.
2. Имеются общие фазы: профаза, метафаза, анафаза, телофаза.
3. Обоим процессам предшествует репликация ДНК
Различия:
1. В мейозе, в отличие от митоза, происходит два ядерных деления и число фаз соответственно больше в два раза
2. При митозе образуются две дочерние, одинаковые клетки, не происходит редукции числа хромосом (сохраняется то же число хромосом, что и у родительской клетки). При мейозе образуются четыре сестринских клетки, происходит редукция числа хромосом.
3. При митозе полностью сохраняется индивидуальность хромосом, при мейозе происходит кроссинговер, в результате чего гомологичные хромосомы обмениваются участками.
4. Митоз протекает в меристематических тканях, мейоз – в спорогенных.

2. Что такое амитоз?

Амитоз – прямое деление ядра, при котором ядро делится на две части перетяжкой. Затем происходит деление цитоплазмы клетки и возникает клеточная перегородка. Амитотическое деление приводит к неравномерному распределению ДНК в дочерних клетках. Амитоз свойственен, как правило, дифференцированным клеткам, таким как клетки стенок завязи, крахмалообразующие клетки клубней картофеля, клетки перисперма и др.

3. Полигибридное скрещивание.

Это скрещивание, при котором родительские формы различаются по многим парам признаков.
Если ведется скрещивание форм, различающихся по N парам признаков, то число типов гамет = 2N, число комбинаций между гаметами в F1 = 4N, число генотипов в F2 = 3N, число фенотипов в F2 = 2N.
При полигибридном скрещивании применимы законы Менделя: единообразие F1, а в F2 идет расщепление 3:1 по каждой паре признаков независимо (если соблюдены условия осуществления Менделеевских законов).

4. Половые хромосомы и аутосомы. Типы хромосомного определения пола.

Хромосомы, определяющие пол особи, называют половыми хромосомами, а все остальные — аутосомами.

Цитологическое изучение хромосомных наборов мужского и женского пола у многих организмов показало, что один пол имеет две одинаковые Х-хромосомы, а другой — гетероморфную пару X и Y-хромосом, либо только одну Х-хромосому.
У разных групп организмов гомо- или гетерогаметным может быть различный пол:

Человек, млекопитающие животные, насекомые (кроме бабочек и ручейников), ракообразные, большинство земноводных, часть рыб, большинство двудомных растений: женский пол имеет в соматических клетках хромосомы XX, а мужской – XY.
Птицы, бабочки, пресмыкающиеся и часть рыб, некоторые земноводные и некоторые растения: женский пол – XY, а мужской – XX.
Кузнечики, клопы рода Protenor: женский пол – XX, мужской – X0.
Моль Fumea: женский пол – X0, мужской – XХ.

Кроме того, имеются другие типы хромосомного определения пола:

У перепончатокрылых насекомых (пчелы, осы, пилилыцики, муравьи, наездники) самки являются диплоидными формами, поскольку развиваются из оплодотворенных яиц, а самцы образуются партеногенетически из неоплодотворенных яиц и потому первично гаплоидны. Гаплоидность у самцов сохраняется только в тканях зародышевого пути, т. е. в клетках, из которых образуются гаметы, а в соматических тканях число хромосом удваивается и остальные части тела диплоидны. У самок мейоз проходит с редукцией числа хромосом и образованием гаплоидных яйцеклеток, а у самцов без редукции, т.к. сперматозоиды также гаплоидны.

Относительная сексуальность, описанная у водорослей, грибов, инфузорий, заключается в наличии нескольких генетических различных половых форм, способных участвовать в половом процессе только в определенных состояниях. Например, у одноклеточной гаплоидной водоросли хламидомонады имеются внешне одинаковые, но различные в генетическом и биохимическом отношении «мужские» и «женские» клетки, получившие название плюс- и минус-форм. В результате слияния, или копуляции, таких гаплоидных плюс- и минус-клеток возникает диплоидная зигота, которая после мейоза образует гаплоидные клетки — две минус- и две плюс-формы. При этом обе формы отличаются степенью выполнености половой потенции и в ряде случаев возможна копуляция между клетками одной половой формы. При этом «сильные» плюс-клетки могут копулировать со «слабыми» плюс-клетками. Подобное явление наблюдается у минус-клеток.
В опытах с плодовой мушкой дрозофилой установлено, что пол у нее определяется не просто наличием XX- и XY-хромосом, а соотношением числа X-хромосом и числа наборов аутосом, так называемым половым индексом.
При значении полового индекса X:А, равном 1 (2Х:2A 3Х:3А), развиваются самки; равном 0,5 (X: 2А) — самцы; больше (3Х: 2А) — сверхсамки, или метасамки; меньше 0,5 — сверхсамцы или метасамцы; при значениях, лежащих в интервале 0,5—1, возникают интерсексы.

5. Сравните явления полимерии и плейотропии.

При плейотропии один ген влияет на развитие нескольких признаков, когда как при полимерии – наоборот, несколько генов отвечают за один признака.

6. Современные представления о редупликации ДНК

Репликация (редупликация) ДНК — это процесс синтеза дочерней молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты, который происходит в процессе деления клетки на матрице родительской молекулы ДНК. При этом генетический материал, зашифрованный в ДНК, удваивается и делится между дочерними клетками.
Хеликаза, топоизомераза и ДНК-связывающие белки расплетают ДНК, удерживают матрицу в разведённом состоянии и вращают молекулу ДНК. Правильность репликации обеспечивается точным соответствием комплементарных пар оснований и активностью ДНК-полимеразы, способной распознать и исправить ошибку. Репликация катализируется несколькими ДНК-полимеразами.
После репликации дочерние спирали закручиваются обратно уже без затрат энергии и каких-либо ферментов.
Цепи молекулы ДНК расходятся и каждая из них становится матрицей, на которой синтезируется новая комплементарная цепь. В результате образуются новые двуспиральные молекулы ДНК, идентичные родительской молекуле.
Каждая молекула ДНК состоит из одной цепи исходной родительской молекулы и одной вновь синтезированной цепи. Такой механизм репликации называется полуконсервативным. В настоящее время этот механизм считается доказанным благодаря опытам М. Мезелсона и Ф. Сталя (1958 г.) Ранее существовали и две другие модели: «консервативная» - в результате репликации одна молекула ДНК состоит только из родительских цепей, а другая - только из дочерних цепей; «дисперсионная» - все получившиеся в результате репликации молекулы ДНК состоят из цепей, одни участки которых вновь синтезированы, а другие взяты из родительской молекулы ДНК).
Сравнительно неплохо изучен процесс репликации и транскрипции ДНК бактерий. Их ДНК способна реплицироваться, не распрямляясь в линейную молекулу, то есть в кольцевой форме. Процесс, по-видимому, начинается на определённом участке кольца и идёт сразу в двух направлениях (в одном – непрерывно, во втором – фрагментарно с последующим «склеиванием» фрагментов). Инициация репликации находится под контролем клеточной регуляции. Скорость репликации ДНК составляет около 45 000 нуклеотидов в минуту; таким образом, родительская вилка расплетается со скоростью 4500 об/мин.
Репликация эукариот при такой же схеме длилась бы несколько месяцев (скорость движения репликативных вилок составляет всего микрометр в минуту). Поэтому в ДНК эукариот процесс начинается одновременно в сотнях и тысячах точек. Все хромосомы в клетке должны реплицироваться одновременно, и одновременно в клетке работают многие тысячи вилок.
Частота ошибок при ДНК-репликации не превышает 1 на 109–1010 нуклеотидов. Столь высокая степень точности воспроизведения информации определяется не только комплементарностью нуклеотидов, но и действием ДНК-полимераз, которые способны распознать ошибку в образующемся коде и исправить её.

7. Понятие и формы изменчивости (классификация).

Генетика изучает не только наследственность, но и изменчивость организмов.
Изменчивость – способность живых организмов приобретать новые признаки и свойства. Благодаря изменчивости организмы могут приспосабливаться к изменяющимся условиям среды обитания.
Различают изменчивость модификационную, или фенотипическую, и мутационную, или генотипическую:

Сравнительная характеристика форм изменчивости


Формы изменчивости

Причины появления

Значение

Примеры

Ненаследственная модификационная (фенотипическая)

Изменение условий среды, в результате чего организм изменяется в пределах нормы реакции, заданной генотипом

Адаптация – приспособление к данным условиям среды, выживание, сохранение потомства

Белокочанная капуста в условиях жаркого климата не образует кочана. Породы лошадей и коров, завезенных в горы, становятся низкорослыми

Наследственная (генотипическая)

Мутационная

Влияние внешних и внутренних мутагенных факторов, в результате чего происходит изменение в генах и хромосомах

Материал для естественного и искусственного отбора, так как мутации могут быть полезные, вредные и безразличные, доминантные и рецессивные

Комбинативная

Возникает стихийно в рамках популяции при скрещивании, когда у потомков появляются новые комбинации генов

Распространение в популяции новых наследственных изменений, которые служат материалом для отбора

Соотносительная (коррелятивная)

Возникает в результате свойства генов влиять на формирование не одного, а двух и более признаков

Постоянство взаимосвязанных признаков, целостность организма как системы

Модификационная изменчивость
Модификационная изменчивость не вызывает изменений генотипа, она связана с реакцией данного, одного и того же генотипа на изменение внешней среды: в оптимальных условиях выявляется максимум возможностей, присущих данному генотипу. Так, продуктивность беспородных животных в условиях улучшенного содержания и ухода повышается (надои молока, нагул мяса). В этом случае все особи с одинаковым генотипом отвечают на внешние условия одинаково. Однако другой признак – жирность молока – слабо подвержен изменениям условий среды, а масть животного – еще более устойчивый признак. Модификационная изменчивость обычно колеблется в определенных пределах. Степень варьирования признака у организма, то есть пределы модификационной изменчивости, называется нормой реакции. Фенотипические признаки не передаются от родителей потомкам, наследуется лишь норма реакции, то есть характер реагирования на изменение окружающих условий. У гетерозиготных организмов при изменении условий среды можно вызвать различные проявления данного признака.
Свойства модификаций:
1) ненаследуемость;
2) групповой характер изменений;
3) соотнесение изменений действию определенного фактора среды;
4) обусловленность пределов изменчивости генотипом.
Генотипическая изменчивость
Генотипическая изменчивость подразделяется на мутационную и комбинативную. Мутациями называются скачкообразные и устойчивые изменения единиц наследственности – генов, влекущие за собой изменения наследственных признаков. Термин «мутация» был впервые введен де Фризом. Мутации обязательно вызывают изменения генотипа, которые наследуются потомством и не связаны со скрещиванием и рекомбинацией генов.
Способность к мутированию – одно из свойств гена. Каждая отдельная мутация вызывается какой-то причиной, но в большинстве случаев эти причины неизвестны. Мутации связаны с изменениями во внешней среде. Комбинативная изменчивость
Комбинативная наследственная изменчивость возникает в результате обмена гомологичными участками гомологичных хромосом в процессе мейоза, а также как следствие независимого расхождения хромосом при мейозе и случайного их сочетания при скрещивании. Изменчивость может быть обусловлена не только мутациями, но и сочетаниями отдельных генов и хромосом, новая комбинация которых при размножении приводит к изменению определенных признаков и свойств организма. Такой тип изменчивости называют комбинативной наследственной изменчивостью. Новые комбинации генов возникают:
1) при кроссинговере, во время профазы первого мейотического деления;
2) во время независимого расхождения гомологичных хромосом в анафазе первого мейотического деления;
3) во время независимого расхождения дочерних хромосом в анафазе второго мейотического деления
4) при слиянии разных половых клеток.
Сочетание в зиготе рекомбинированных генов может привести к объединению признаков разных пород и сортов.

8. Доказательства кроссинговера, расчет частоты кроссинговера.

Б. Мак-Клинток и Крайтон (1931) впервые показали, что при перекресте происходит физический обмен частями гомологичных хромосом. Для опыта по доказательству такого обмена у кукурузы они использовали одновременно генетические и цитологические маркеры. Девятая пара хромосом была гетероморфной. Один гомолог был нормальный, и в этой хромосоме находился рецессивный ген неокрашенного алейрона с и доминантный ген крахмалистого эндосперма wx+. Другая хромосома этой пары была с утолщением на конце одного плеча и дополнительным фрагментом на другом плече, в этой хромосоме находился доминантный ген окрашенного алейрона с+ и рецессивный ген восковидности wx. Результаты анализирующего скрещивания такого растения с двойным рецессивом, у которого нормальная морфология обеих хромосом 9-й пары, приведены на рисунке 2, на котором видно, что новые сочетатания генов в результате скрещивания возникли при взаимном обмене частями гомологичных хромосом: появились хромосомы только с утолщением и только с дополнительным фрагментом, у особей с обоими хромосомами 9-й пары был окрашенный крахмалистый и неокрашенный восковидный эндосперм соответственно.
Аналогичные опыты были проведены К. Штерном (1931) на дрозофиле.
Расчет частоты кроссинговера
В случае анализирующего скрещивания:
rf = (R1+R2)/n,
где R1 – число особей Ab, R2 – число особей aB, n – общая численность особей F1
В случае получения F2 решают следующее уравнение относительно p:
np2 – (N1 – 2R1 – 2R2 – N2)p = 0,
где p – частота кроссинговера, N1 – число особей с фенотипом AB, N2 – число особей ab, R1 – число особей Ab, R2 – число особей aB, n – общая численность F2.

 

9. Индуцированный мутагенез. Спонтанная мутация.

Мутации, возникающие в естественных условиях, называют спонтанными, а искусственно вызванные — индуцированными. Однако доказано, что существуют общие причины спонтанного и индуцированного мутационного процессов.
К настоящему времени разработано много приемов индуцирования мутаций. В их основе лежит воздействие на организмы различными физическими факторами (мутагенами). Из них в практике используют главным образом ионизирующие излучения различного типа и некоторые химические вещества. Действуя этими факторами на клетки организма, можно резко повысить их мутационную изменчивость.
Интерес к мутагенезу обусловлен тем, что мутации часто представляют большую селекционную ценность, так как у них могут возникнуть новые, ранее неизвестные полезные признаки.

10. Работы Г. Карпеченко по созданию Raphanobrassica

Большой вклад в преодоление бесплодия отдаленных гибридов внесли работы Г. Д. Карпеченко (1924). Он впервые в мировой практике выяснил причины бесплодия таких гибридов и разработал цитологический механизм восстановления их плодовитости.
Работы касались получения плодовитых редечно-капустных гибридов, названных Raphanobrassica.
Редька и капуста содержат в соматических клетках по 18 хромосом. При скрещивании в гибриде объединяются 9 хромосом редьки и 9 хромосом капусты, которые в мейозе не конъюгируют, что приводит к стерильности гибридов.
Г. Д. Карпеченко предложил проводить удвоение числа хромосом у отдаленных гибридов путем полиплоидизации, в результате чего появляется гомология хромосом и они вступают в конъюгацию. Такие гибриды получили название амфидиплоидов.

11. Укажите последовательность нуклеотидов участков молекулы информационной РНК, образовавшихся на участках гена, в которых нуклеотиды ДНК расположены следующим образом:

а) ТЦГ ЦГТ ААГ ЦТГ ГЦТ ТАГ ЦЦГ;

б) ГЦЦ ТАГ ЦТГ ЦЦГ ЦТТ АГТ ЦТТ;

Ответ:
а) АГЦ ГЦА УУЦ ГАЦ ЦГА АУЦ ГГЦ;

б) ЦГГ АУЦ ГАЦ ГГЦ ГАА УЦА ГАА;