Hvilket stof indeholder arvelig information. Begrebet arvelighed

I 50'erne af det 20. århundrede blev de vigtigste opdagelser inden for biologi gjort: strukturen af livets vigtigste molekyle, DNA -molekylet, blev opklaret. Den genetiske konstruktørs principper så genialt enkle og logiske ud og bestemte udviklingen af biologi i mindst et halvt århundrede og blev praktisk talt et biologisk dogme. Men som nyere undersøgelser viser, er detaljerne i den genetiske konstruktør meget mere varierede og komplekse end tidligere antaget. Alexander Markov, doktor i biologiske videnskaber, medarbejder ved Paleontological Institute of the Russian Academy of Sciences, fortæller om den nyeste forskning inden for lagring og transmission af arvelig information.

Klassisk genetik

Den klassiske forståelse af mekanismerne for genetisk arv blev dannet i 50-60'erne som et resultat af en række store opdagelser foretaget af molekylærbiologer. Først og fremmest er dette afkodningen af DNA -strukturen og afkodningen af den genetiske kode. Det vil sige, det blev klart, at arvelig information er registreret i DNA -molekyler i form af en sekvens på fire "bogstaver" - nukleotider. Disse oplysninger omskrives fra DNA til RNA, og derefter bruges en kopi af genet som en instruktion til proteinsyntese. Proteiner udfører alt det grundlæggende arbejde i vores krop. De bestemmer hele dens struktur og alle dens funktioner. Og hver tredje bogstav i den genetiske kode koder for en aminosyre, og proteiner består af aminosyrer. Disse opdagelser gav anledning til en slags eufori blandt biologer, det så ud til at livets hemmelighed var blevet løst. Og dette førte til en vis dogmatisering af åbne mekanismer. Og det blev generelt accepteret, at arvelig information kun registreres i DNA -molekyler på en sådan måde, at disse oplysninger transmitteres langs en kæde fra DNA, det vil sige fra gener, gennem RNA til proteiner. Og i den modsatte retning - fra proteiner til DNA, kan information ikke gå. Den eneste måde, arvelige ændringer kan forekomme på, er ved utilsigtet kopieringsfejl eller mutationer.

Og sådanne ideer viste sig at være meget nyttige, meget produktive til udvikling af videnskab og førte til den eksplosive udvikling af molekylærbiologi. Men i forskningsprocessen blev det gradvist klart, at den oprindelige ordning faktisk var for forenklet, og at alt faktisk er meget mere kompliceret og ikke så entydigt. Det viste sig, at for det første opstår arvelige ændringer ikke kun som et resultat af tilfældige mutationer. For det andet transmitteres arvelig information ikke kun langs denne ensrettede kæde. Og endelig, for det tredje, at arvelige oplysninger ikke kun kan registreres i DNA. Det er de tre hovedpunkter, som jeg gerne vil tale om.

"Bevidste" mutationer

Arvelige ændringer skyldes ikke kun tilfældige mutationer. I nogle tilfælde er genændringer ganske meningsfulde, man kan sige målrettet. Et slående eksempel er den såkaldte genomdannelse, som især forekommer i sygdomsfremkaldende bakterier.

Gonococcus, forårsagende middel til gonoré, har et overfladeprotein, der genkendes af immunsystemets celler. Når bakterier kommer ind i kroppen, lærer immunsystemets celler at genkende dette overfladeprotein af gonococcus. Og når de lærer, vil lymfocytter med tilsvarende receptorer formere sig, hvilket begynder at ødelægge denne gonococcus. Og gonococcus tager og "bevidst" ændrer genet for dets overfladeprotein, så det ikke længere genkendes. Det har et gen for et overfladeprotein, og derudover er der flere ikke-fungerende kopier af dette gen i genomet, lidt forskellige fra hinanden. Og fra tid til anden sker der følgende: et eller andet fragment af et arbejdende gen erstattes af et fragment af en af de ikke-fungerende kopier, og dermed bliver genet lidt anderledes, proteinet bliver lidt anderledes, lymfocytterne stopper med at genkende det. Som et resultat dannes immunitet mod gonoré med store vanskeligheder eller slet ikke.

Et andet eksempel på ikke-tilfældige ændringer forekommer i bakterier som reaktion på stress: de øger mutationshastigheden. Det vil sige, når for eksempel Escherichia coli kommer ind i et stressende miljø, begynder det specifikt at producere proteiner, der laver meget flere fejl ved kopiering af DNA end normalt. Det vil sige, at de selv øger mutationshastigheden. Generelt er dette et risikabelt trin, under gunstige forhold er det bedre ikke at gøre dette, for blandt de mutationer, der opstår, er det overvældende flertal skadeligt eller ubrugeligt. Men hvis du alligevel dør, tænder bakterierne denne mekanisme.

En anden måde at overføre information på: fra RNA til DNA

Arvelig information overføres ikke kun langs den kæde, der oprindeligt var postuleret DNA - RNA - protein. Først blev fænomenet med den såkaldte revers transkription opdaget, det vil sige, at information kan skrives for eksempel i nogle vira, fra RNA til DNA, det vil sige i den modsatte retning. Det viste sig, at dette er en ret almindelig proces. Det menneskelige genom har også et tilsvarende enzym, og som følge af omvendt transkription fra RNA -molekylet omskrives nogle oplysninger til genomet i DNA'et.

Hvordan sker dette? Nogle oplysninger kommer ind i RNA'et, der ikke er i DNA'et. På det tidspunkt, hvor der findes oplysninger i form af RNA, redigeres disse oplysninger aktivt, en editor vises. Nogle gange redigerer proteiner det, og nogle gange redigerer RNA selv.

Normalt består gener i alle højere organismer af mange stykker, det vil sige, at det ikke er en kontinuerlig DNA -sekvens, hvor proteinets struktur registreres, men det skæres i stykker, og der indsættes mere eller mindre lange stykker DNA mellem dem, som ikke koder for proteinet. De kaldes introner. Der kan forekomme forskellige ændringer, når RNA redigeres. For eksempel kan kodningsområderne limes sammen i en anden rækkefølge. Og på samme tid er alt så kompliceret, at disse udskårne stykker RNA er aktive molekyler, der aktivt deltager i alle processer, de regulerer aktiviteten i nogle andre gener, de regulerer redigeringen af RNA, deres egne, andre. Det vil sige, at alt er viklet ind i et komplekst virvar af interaktioner.

Lad os sige, at vi tager teksten og skærer nogle unødvendige ord ud og smider den i skraldespanden. Forestil dig nu, at disse unødvendige ord er kravlet ud af kurven, klatret tilbage i bogen, begynder at sværme, ændrer nogle ord og integrerer sig et eller andet sted. I modsætning til det klassiske skema viste det sig, at RNA er en meget aktiv aktør i alle disse informationsprocesser.

Sådan redigeret RNA kan omskrives tilbage til DNA, og dermed kan arv af erhvervede træk forekomme i et vist omfang. Fordi det udseende, som det modne RNA i sidste ende tager, i en vis forstand er et erhvervet træk, kan det omskrives tilbage til DNA, og derefter vises et retro-pseudogen i DNA'et. Og der er mange sådanne retro-pseudogener i det menneskelige genom.

Ikke kun DNA kan være bærer af arvelig information

Arvelige oplysninger kan, som det viser sig, registreres ikke kun i DNA, men også tilsyneladende i RNA. I 2005-2006 dukkede en række artikler op i de mest respekterede videnskabelige tidsskrifter, der citerer resultaterne af eksperimenter, hvor lovene for klassisk genetik simpelthen er helt åbenlyst overtrådt. De tog mus, mus har et sådant gen kaldet Kit, det udfører mange forskellige funktioner, herunder farven afhænger af det. Til eksperimentelle formål blev der foretaget en mutant-ændret version af dette gen "Kit minus". Hvert gen hos mus, hos mennesker, er i to eksemplarer, det ene fra faderen, det andet fra moderen. Mus med kittet minus-minus genotype dør simpelthen. Kit plus-minus mus har hvide ben og en hvid hale, mens Kit plus-plus mus har normal grå farve. Og ifølge lovene for klassisk genetik, hvis vi tager plus eller minus mus, så skal vi få følgende fordeling i afkommet: en fjerdedel af musene vil have minus eller minus genotypen og vil simpelthen dø med det samme, en fjerdedel af musene vil have plus eller minus genotypen og derfor vil en normal farve og halvdelen, 50%, have en plus eller minus genotype og vil derfor have hvide ben og en hale. Det er Mendels regelmæssigheder undersøgt på skolen.

Og i sidste ende fik vi af en eller anden grund, at 95% af de overlevende mus har hvide ben og en hale. Hvordan kunne dette ske? Vi begyndte at se på genotypen, da det nu er ganske let at gøre det. Og det viste sig, at alt er i orden med genotypen, en fjerdedel af musene har plus-plus genotypen og skal have en normal farve, men de havde hvide ben og en hale. Det vil sige, det viser sig, at disse mus ikke har genet for hvidfodede og hvidhalede, men der er et tegn. Hvor kommer egenskaben fra, hvis der ikke er noget gen? Det vil sige, det blev klart, at i dette tilfælde overføres ikke arvelig information gennem DNA, fordi en ting er registreret i DNA'et, men vi ser en anden. Hvad så, hvis ikke DNA formidler denne egenskab? Naturligvis faldt mistanken først og fremmest på RNA. Isoleret fra mus med genotypen plus eller minus det RNA, som læses fra mutantkopien af genet. Disse fragmenter blev injiceret i ægget på en vild mus, som aldrig har haft mus med hvidhale i sin slægt. Resultatet er en hvidhalet og hvidfodet mus. Det er naturligvis dette RNA, der kommer fra forældre eller er specielt introduceret, dette mutante RNA påvirker på en eller anden måde det normale RNA, som læses fra det normale gen. Mutant RNA gør unormalt RNA ud af det normale, og dette er arvet.

I et forsøg med mus blev det vist, at arvelig information i nogle tilfælde kan overføres via RNA. Således bliver det klart, at arbejdet med information i levende celler er meget mere komplekst organiseret, end genetikens klassikere antog.

Spørgsmål 1

Genetik som videnskab.

Emne, problemer, opgaver, metoder til genetik. Hovedstadierne i udviklingen af genetik.

Vare.

Genetik studerer arvelighed og variation.

Ordet "genetik" blev opfundet af W. Batson (1906), og han definerede også videnskab som arvelighedens og variationens fysiologi. Hvorfor er mennesker forskellige, hvorfor ligner de hinanden så meget som repræsentanter for den samme art eller som pårørende?

Svaret på disse spørgsmål er givet af genetik, og svaret er det samme, fordi hver person fik arvelige tilbøjeligheder - gener fra deres forældre. På grund af arvsmekanismen har hvert individ træk med lighed med deres forfædre.

Stadier af udvikling.

De første ideer om arvelighed er indeholdt i forskere fra den antikke æra.

Allerede i det 5. århundrede. BC NS. dannede to hovedteorier: direkte og indirekte arv af træk. Tilhængerne af direkte arv var Hippokrates, der mente, at reproduktionsmateriale indsamles fra alle dele af kroppen, og dermed påvirker alle kroppens organer direkte afkomets egenskaber. Ifølge Hippokrates leverer sunde dele af kroppen sundt reproduktionsmateriale og usunde dele usunde, og som følge heraf skal de egenskaber, der er erhvervet i løbet af livet, arves.

Aristoteles var tilhænger af indirekte arv. Han mente, at reproduktionsmateriale slet ikke stammer fra alle dele af kroppen, men er produceret af næringsstoffer efter deres natur beregnet til at bygge forskellige dele af kroppen.

Darwin fremsatte en teori, hvorefter alle celler i planter eller dyr adskiller sig fra sig selv små ædelstene, spredt i hele kroppen, ædelstene kommer ind i reproduktionsorganerne, og dermed overføres egenskaber til efterkommere.

(Pangenesis -hypotese) Den er blevet tilbagevist. Mendel tilbage i 1865 udgav sit arbejde Experiments on Plant Hybrids, men ingen tog det i betragtning, de forstod ham ikke. Ingen af hans forgængere mente at analysere deres resultater kvantitativt.

Mendels vigtigste fortjeneste er, at han formulerede og anvendte principperne for hybridologisk analyse for at teste en specifik hypotese - om arvelig transmission af diskrete faktorer.

Først i 1900 blev de genopdaget af De Vries i Holland, Karl Correns i Tyskland og Erich Cermak i Østrig. De samme love har vist sig at gælde for dyr. I løbet af disse 35 år efter de mendelske opdagelser trådte celleteorien ind i videnskaben, og kromosomers adfærd blev afklaret, kromosomsætternes konstans, atomhypotesen om arvelighed og kromosomteorien blev fastlagt af Thomas Morgan.

I 1919, den første afdeling for genetik ved Petrograd Universitet (grundlægger Filipchenko). I 1930, genetisk afdeling ved Moskva Universitet.

Ved begyndelsen af 40'erne lagde J. Beadle og E. Tatum grundlaget for biokemisk genetik. De viste, at mutationer i brødform blokerer forskellige trin i cellulær metabolisme og foreslog, at gener kontrollerer enzymbiosyntese. I 1944 beviste amerikanske forskere nukleinsyrers genetiske rolle. De identificerede arten af det transformerende middel som et DNA -molekyle. (Fødsel af molekylær genetik) DNA -afkodning - amerikansk virolog J.

Watson og den engelske fysiker F. Crick. (1953)

Metoder.

—Hybridologisk- består i hybridisering og efterfølgende regnskab for opdeling, blev foreslået af Mendel.

1) de krydsede organismer skal tilhøre den samme art.

2) Skr.org. bør tydeligt adskilles ved individuelle egenskaber.

3) de undersøgte egenskaber skal være konstante, de skal reproduceres fra generation til generation, når de krydser inden for linjen.

4) Det er nødvendigt at karakterisere og kvantificere alle spaltningsklasser, hvis det observeres i hybrider i de første og efterfølgende generationer.

Giver dig mulighed for at finde ud af graden af forholdet mellem fjerne slægter og arter.

Matematisk

Mendel anvendte en kvantitativ tilgang til undersøgelsen af resultaterne af kryds.

Sammenligning af kvantitative eksperimentelle data med teoretisk forventede. Undersøgelse af arvelig eller modifikationsvariabilitet.

Cytologisk

Det er nødvendigt for at studere cellen som den grundlæggende enhed af levende stof.

Undersøgelse af kromosomers struktur.

—Metoder til kemi og biokemi

Gælder for en mere detaljeret undersøgelse af egenskaberne ved de nedarvede egenskaber ved ve-in metabolisme, undersøgelsen af dets in-molekyler af proteiner og nukleinsyrer.

Metoder til immunologi og immunokemi.

Fysiske metoder

Optisk, sedimentering, metoder til mærkede atomer.

Opgaver:

Påvisning af arvelige sygdomme i de tidlige stadier, undersøgelse af mutagen aktivitet osv. etc.

Spørgsmål 2

Genetiske oplysninger findes i kromosomer. Under celledeling ved mitose kommer det samme sæt kromosomer ind i datterceller, og der dannes en klon.

Med meiose forekommer krydsning (genetisk rekombination), ændrede kromosomer med et haploid sæt kromosomer kommer ind i dattercellerne.

Uafhængig kromosomdivergens under meiose og uafhængigt møde mellem kønsceller er grundlaget for genetisk variabilitet.

12345678910Næste ⇒

Lignende oplysninger:

Søg på webstedet:

0911-0920

911. I et forurenet økologisk miljø når skadelige stoffer den højeste koncentration i organismer
A) planter
B) planteædere
C) rovdyr
D) bestøvende insekter

Til bæredygtig udvikling og bevarelse af biosfære, mand
A) ødelægger fuldstændigt rovdyr i økosystemer
B) regulerer antallet af populationer af bestemte arter
C) øger antallet af planteædere
D) øger antallet af skadedyr

913. Indskud af bauxit og jernmalm er resultatet af levende stofs funktion
A) gas
B) redox
B) migration
D) biokemisk

Abstrakt

Agroøkosystemer er mindre modstandsdygtige end økosystemer, fordi de indeholder
A) der er ingen producenter og reducere
B) begrænset plantesammensætning
C) dyr indtager det første trofiske niveau
D) lukket cirkulation af stoffer og energiomsætning

Abstrakt

Angiv det moderne miljøproblem for den moderne menneskehed
A) aktiv genbosætning af mennesker rundt om på planeten
B) vækst i Jordens befolkning
C) oprettelse af nye sorter af planter og dyreracer
D) akklimatisering af planter og dyr

Abstrakt

916. På hvilket organisationsniveau er implementeringen af arvelig information
A) biosfære
B) økosystem
C) befolkningsspecifik
D) organismer

Abstrakt

Hvor mange kromosomer er der i menneskelige somatiske celler
A) 26
B) 36
B) 46
D) 56

Abstrakt

Proteinsyntese finder sted i
A) Golgi -apparatet
B) ribosomer
B) glat endoplasmatisk retikulum
D) lysosomer

Abstrakt

Hvilken trilling i tRNA er komplementær til HCC -kodonet på mRNA
A) CGT
B) AGC
C) HCT
D) TsGA

Abstrakt

920. Plastisk stofskifte i en celle er kendetegnet ved
A) henfald af organiske stoffer med frigivelse af energi
B) dannelsen af organiske stoffer med akkumulering af energi i dem
C) absorption af næringsstoffer i blodet
D) fordøjelse af mad med dannelse af opløselige stoffer

Adblock -detektor

1. Bevis for DNA's rolle i arvelighed.

2. Kemisk sammensætning og struktur af nukleinsyrer.

3. RNA's struktur og typer.

4. Genetisk kode.

Proteinsyntese i cellen.

Forskning på mikroorganismer ved hjælp af de nyeste forskningsmetoder, strukturanalyse, elektronmikroskopi, mærkede atomer osv. tilladt at fastslå, at den genetiske struktur er fokuseret på nukleinsyrer.

Griffith var den første til at få bevis for den mulige overførsel af arvelige tilbøjeligheder fra en bakterie til en anden. Forskeren injicerede mus med en virulent kapsel og avirulent kapselfri stamme af pneumokokker. Da en virulent stamme blev injiceret, blev musene syge af lungebetændelse og døde.

Efter introduktionen af den avirulente kapselfrie stamme døde musene ikke.

Med introduktionen af en virulent kapselstamme dræbt af varme døde musene heller ikke.

I det næste forsøg introducerede han en blanding af en levende kultur af en virulent kapselfri stamme med en varmedødet virulent kapselstamme og modtog et uventet resultat-musene blev syge af lungebetændelse.

Bakterier, der besad virulens, blev isoleret fra blodet fra de døde dyr. Følgelig blev de levende bakterier i den avirulente kapselfrie stamme transformeret-de erhvervede ejendom af dræbte sygdomsfremkaldende bakterier.

Baseret på disse forsøg, beviste O. O. Avery og andre, at den transformerende faktor er DNA.

Den genetiske teori realiseres i processen med proteinbiosyntese. Alle baser for levende organismeres egenskaber bestemmes af proteinmolekylers struktur og funktion.

I de sidste 40 år er det blevet fundet i en række laboratorier rundt om i verden, at syntesen af specifikke proteiner er genetisk forudbestemt. I DNA -molekyler er arvelig information om strukturen af hvert protein krypteret. DNA giver lagring og transmission af genetisk information fra generation til generation. En region af et DNA-molekyle, der koder for den primære struktur af et polypeptid, et transportmolekyle eller r-RNA kaldes et gen. Realiseringen af arvelig information udføres med deltagelse af RNA.

Proteiner er det strukturelle grundlag for alle celler, organer og væv i kroppen.

De vigtigste strukturelle elementer i proteinmolekyler er 20 aminosyrer. Specificiteten af strukturen af et proteinmolekyle bestemmes af tilstedeværelsen af visse aminosyrer og rækkefølgen af deres arrangement i polypeptidkæderne.

Dette afsnit undersøger følgende spørgsmål: struktur og funktion af nukleinsyrer (DNA, RNA); genetisk kode og dens grundlæggende egenskaber; genets struktur, funktion og grundlæggende egenskaber; opbygning og funktion af genetisk materiale i prokaryoter (bakterier, vira, fager, plasmider), genteknologi, dets metoder og praktisk betydning.

En vigtig opdagelse inden for molekylær genetik var etableringen af J. Watson og F. Crick af strukturen af DNA -molekylet i form af en dobbelt helix.

Efter at have gjort dig bekendt med strukturen og funktionerne ved DNA -replikation, fortsæt med at studere strukturen, typerne og funktionerne af RNA, mens du finder ud af resten af forskellene mellem RNA og DNA.

Vær opmærksom på størrelsen af molekylerne i de forskellige typer RNA.

Efter at have studeret disse spørgsmål er det nødvendigt at omhyggeligt studere problemet med den genetiske kode og proteinbiosyntese. I 50-60'erne blev de grundlæggende begreber i den genetiske kode etableret: nukleotidet i DNA eller RNA er "sprogets bogstav"; en trilling eller kodon (tre nukleotider) - "sprogets ord" - svarer til en aminosyre, og et gen (ca. 1000 par nitrogenholdige baser) er en "sætning", i overensstemmelse med hvilken en polypeptidkæde syntetiseres.

Den genetiske kode består af 64 trillinger (43 = 64), der koder for 20 aminosyrer ( 3 , med. 90-92).

Efter at have gjort dig bekendt med den genetiske kode for proteinsyntese, overvej processen med syntese af polypeptidkæden af aminosyrer i cytoplasmaet. Det involverer ribosomer, i-RNA, t-RNA, enzymer.

Dette er det sidste trin i overgangen af genetisk information fra et gen til en proteinstruktur eller translation.

Bemærk, at gener indeholder transkriberede områder, der bærer information om proteinstruktur (exoner); områder, der ikke bærer sådanne oplysninger (introner); samt regulatoriske steder for gengenkendelse og transkriptionel udlæsning af oprindelse.

Litteratur: 1 , med.

133-168; 2 , s. 197-214; 3, med. 77-102; 4, med. 74-91;

Udgivelsesdato: 2014-11-29; Læst: 319 | Krænkelse af ophavsretten til siden

studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018. (0.001 s) ...

Overførsel af arvelig information (begrebet mitose og meiose, Mendels love)

Forrige123456789Næste

Meiose og mitose

Meiose- Dette er en opdeling i zonen for modning af kønsceller ledsaget af et fald i antallet af kromosomer med det halve.

Det består af to på hinanden følgende divisioner med de samme faser som mitose. Men som vist i tabel "Sammenligning af mitose og meiose", varigheden af de enkelte faser og de processer, der forekommer i dem, adskiller sig væsentligt fra de processer, der forekommer under mitose.

Disse forskelle er hovedsageligt som følger.

Ved meiose prophase I længere.

Det sker bøjning(forbindelse af homologe kromosomer) og udveksling af genetisk information. I anafase I centromer fastgørelse af kromatider, ikke dele, og et af de homologe kromosomer afgår til polerne. Interfase før anden division meget kort, i det DNA syntetiseres ikke.

Celler ( halitter), dannet som følge af to meiotiske opdelinger, indeholder et haploid (enkelt) sæt kromosomer. Diploidy genoprettes ved fusion af to celler - moder og fader. Det befrugtede æg kaldes zygote.

Mitose, eller indirekte opdeling, den mest udbredte i naturen.

Mitose ligger til grund for opdelingen af alle ikke-kønsceller (epitel, muskel, nerve, knogle osv.). Mitose består af fire på hinanden følgende faser (se nedenstående tabel). Takket være mitose sikres en ensartet fordeling af forældercellens genetiske information mellem dattercellerne.

Perioden af en celles liv mellem to mitoser kaldes interfase... Det er ti gange længere end mitose. En række meget vigtige processer forud for celledeling finder sted i den: ATP og proteinmolekyler syntetiseres, hvert kromosom fordobles og danner to søsterkromatider holdt sammen af en fælles centromere, antallet af de vigtigste organeller i cytoplasmaet stiger.

I profas spiral og som følge heraf kromosomer tykner sammensat af to søsterkromatider holdt sammen af en centromer.

Ved slutningen af profasen kernemembranen og nukleoli forsvinder, og kromosomer spredes i hele cellen, centrioler bevæger sig til polerne og dannes fission spindel... I metafase sker yderligere spiralisering af kromosomer.

De er tydeligst synlige i denne fase. Deres centromerer er placeret langs ækvator. Fission spindeltråde er fastgjort til dem.

I anafase centromerer deler sig, søsterchromatider adskilles fra hinanden, og på grund af sammentrækning af spindelfilamenterne bevæger de sig til cellens modsatte poler.

I telofase cytoplasma deler sig, kromosomer slapper af, nukleoli og kernemembraner dannes igen.

I dyreceller cytoplasma snører, i grøntsager- der dannes et skillevæg i midten af moderens celle. Så fra en original celle (mor) dannes to nye datterceller.

Mendels love

fastlagt af G. Mendel fordelingsmønstre i arvets afkom, træk.

Grundlaget for formuleringen af M. z. tjente langsigtede (1856-63) forsøg med at krydse flere. ærter. G. Mendels samtidige kunne ikke forstå betydningen af hans konklusioner (hans arbejde blev rapporteret i 1865 og udgivet i 1866), og det var først i 1900, at disse regelmæssigheder blev genopdaget og korrekt evalueret uafhængigt af K.

Correns, E. Cermak og H. De Vries. Identifikationen af disse mønstre blev lettere ved brug af strenge metoder til valg af kildemateriale, specielt.

ordninger for krydsning og under hensyntagen til resultaterne af eksperimenter. Anerkendelse af retfærdighed og værdien af M. z. i begyndelsen. 20. århundrede forbundet med def. fremskridt inden for cytologi og dannelsen af arvelighedens nukleare hypotese. Mekanismerne bag M.

z., blev afklaret gennem undersøgelsen af dannelsen af kønsceller, især kromosomers opførsel ved meiose og beviset for den kromosomale teori om arvelighed.

Lov om ensartethed første generations hybrider, eller Mendels første lov, siger, at den første generations afkom fra krydsningsresistente former, der adskiller sig i et træk, har den samme fænotype for denne egenskab.

Desuden kan alle hybrider have fænotypen af en af forældrene (fuldstændig dominans), som det var tilfældet i Mendels eksperimenter, eller, som det blev fundet senere, en mellemliggende fænotype (ufuldstændig dominans). Senere viste det sig, at hybrider af den første generation kan vise tegn på begge forældre (codominapie). Denne lov er baseret på det faktum, at når to former homozygote for forskellige alleler (AA og aa) krydses, er alle deres efterkommere ens i genotype (heterozygot - Aa) og derfor i fænotype.

Opdeling af lov, eller Mendels anden lov, siger, at når man krydser hybrider af den første generation indbyrdes blandt hybriderne i den anden generation i definitionen.

forhold forekommer personer med fænotyper af de oprindelige forældreformer og hybrider i den første generation. I tilfælde af fuldstændig dominans identificeres 75% af individer med et dominerende træk og 25% med et recessivt træk, det vil sige to fænotyper i et forhold på 3: 1 (fig. 1). Med ufuldstændig dominans og kodifikation har 50% af anden generationens hybrider fænotypen af den første generations hybrider og 25% har hver især fænotyperne af de oprindelige forældreformer, dvs.

Det vil sige, at en spaltning på 1: 2: 1 observeres. Den anden lov er baseret på den regelmæssige adfærd for et par homologe kromosomer (med alleler A og a), som sikrer dannelse af gameter af to typer i hybrider i den første generation, som følge heraf individer af tre mulige genotyper identificeret blandt hybriderne i anden generation i forholdet 1AA: 2Aa: 1aa ... Specifikke former for interaktion af alleler giver fænotypen afkobling i overensstemmelse med Mendels anden lov.

Loven om uafhængig kombination (arv) af træk, eller Mendels tredje lov, hedder det, at hvert par alternative træk opfører sig i en række generationer uafhængigt af hinanden, som følge heraf blandt efterkommere af anden generation i definitionen.

forholdet, individer med nye (i forhold til forældrenes) kombinationer af træk dukker op. For eksempel, når man krydser de originale former, der adskiller sig i to karakteristika, i anden generation, identificeres personer med fire fænotyper i et forhold på 9: 3: 3: 1 (tilfælde af fuldstændig dominans).

Desuden har to fænotyper "forældre" kombinationer af træk, og de resterende to har nye. Denne lov er baseret på flere uafhængige adfærd (opdeling). par af homologe kromosomer (fig. 2). For eksempel med et dihybrid -krydsning fører dette til dannelsen af 4 typer gameter i hybrider af den første generation (AB, Ab, aB, ab) og, efter dannelsen af zygoter, en regelmæssig opdeling i henhold til genotypen og, i henhold til fænotypen.

Som en af M.

h. i genetisk. litteratur omtaler ofte loven om kønscykelrenhed. På trods af denne lovs grundlæggende karakter (som bekræftes af resultaterne af tetradanalysen), vedrører den imidlertid ikke arv af træk og blev i øvrigt ikke formuleret af Mendel, men af W.

Batson (1902).

For M.'s identifikation z. i deres klassiker. formen kræver: homozygositet af de originale former, dannelse af gameter i hybrider af alle mulige typer i lige store mængder, hvilket sikres ved det korrekte meioseforløb; lige levedygtighed af kønsceller af alle typer, lige sandsynlighed for at møde enhver form for kønsceller under befrugtning den samme levedygtighed for alle typer zygoter.

Overtrædelse af disse betingelser kan enten føre til fravær af spaltning i anden generation eller spaltning i den første generation eller til en forvrængning af dekomponeringsforholdet.

geno og fænotyper. M. z., Som afslørede arvelighedens diskrete, korpuskulære natur, har en universel karakter for alle diploide organismer, der formerer sig seksuelt.

For polyploider afsløres grundlæggende de samme arvsmønstre, men de numeriske forhold mellem geno- og fænotypisk. klasser adskiller sig fra diploider. Klasseforholdet ændrer sig også i diploider i tilfælde af genkobling ("overtrædelse" af Mendels tredje lov).

Generelt er M. z. er gyldige for autosomale gener med fuld penetrans og konstant ekspressionsevne. Når gener er lokaliseret i kønskromosomer eller i DNA af organeller (plastider, mitokondrier), kan resultaterne af reciprox -krydser variere og ikke følge M. z., Som ikke observeres for gener i autosomer.

M. z. var af stor betydning - det var på deres grundlag, at den intensive udvikling af genetik fandt sted i første fase. De tjente som grundlag for antagelsen af eksistensen i celler (kønsceller) for arv, faktorer, der styrer udviklingen af træk. Fra M. z. det følger, at disse faktorer (gener) er relativt konstante, selvom de kan være i forskellige retninger. stater, parret i somatisk.

celler og er single i kønsceller, diskrete og kan opføre sig uafhængigt i forhold til hinanden. Alt dette tjente på et tidspunkt som et alvorligt argument mod teorierne om "sammensmeltet" arvelighed og blev bekræftet eksperimentelt.

4 Genetisk variation. Begrebet mutationer (typer af mutationer og deres rolle i speciering)

Mutation(lat. mutatio- ændring) - vedvarende (det vil sige en, der kan arves af efterkommere af en given celle eller organisme) ændring i genotypen, der opstår under påvirkning af det ydre eller indre miljø.

Processen med forekomst af mutationer kaldes mutagenese.

Årsager til mutationer

Mutationer er opdelt i spontan og induceret.

Spontane mutationer forekommer spontant i hele organismenes liv under normale miljøforhold med en frekvens på ca. 10 - 9 - 10 - 12 pr. Nukleotid pr. Cellegenerering.

Inducerede mutationer er arvelige ændringer i genomet, der opstår som følge af visse mutagene påvirkninger under kunstige (eksperimentelle) forhold eller under ugunstige miljøpåvirkninger.

Mutationer vises konstant i løbet af processer, der forekommer i en levende celle.

De vigtigste processer, der fører til forekomst af mutationer, er DNA -replikation, DNA -reparationsforstyrrelser og genetisk rekombination.

Forrige123456789Næste

Hvad gør det muligt for biologiske systemer at reproducere sådanne systemer? Naturligvis tilstedeværelsen af nogle Information.

Information er Perfekt(immaterielt) koncept, det vil sige, at information hverken har masse eller energi. Det er der dog altid materiale lagringsmedier: tale (lyde), papir, cd'er ...

Der er mange tilgange til at definere begrebet "information". Vi vil betragte oplysningerne som nogle program, når den udføres, kan du få et bestemt resultat.

I biologien kaldes information, der bevares på tværs af flere generationer (det vil sige er arvet) genetisk information(fra græsk. tilblivelse , genetik - oprindelse fra lat. slægt - slægt).

Imidlertid er ikke alle arvelige oplysninger genetiske.

Ikke-genetisk (paragenetisk, epigenetisk) information er information på grund af hvilken lignende reproducerer lignende, men som regel bestemmes denne lighed af miljøfaktorer eller effekten af moderens organisme. Mekanismerne til overførsel af ikke -genetisk information fra generation til generation er ekstremt forskellige, og vi vil ikke overveje dem for nu.

Genetisk information er arvelig information, der bæres af DNA.(nogle vira har RNA).

DNA er et kemikalie, der er en del af kromosomer- farvede strukturer, der opstår på kernens sted under celledeling.

Det mindste sæt kromosomer og samtidig minimumsmængden af DNA fra en bestemt biologisk art kaldes et gen O mor (substantiv, ental - gen O m).

Et stykke DNA, der bærer oplysninger om nogle elementære træk - fen (navneord, ental - hårtørrer) kaldes r e nom (substantiv, ental - gen). Mange gener kan eksistere i form af to eller flere varianter - alleler. For eksempel i mus, genet EN, som bestemmer kroppens generelle farve, repræsenteres af alleler:

ÅÅ- gul farve,

AL- farve agouti ("grå") med en lys mave

EN- agouti, "grå", normen,

på- sort og brun,

-en- sort, ikke-agouti.

Samlingen af alle gener (mere præcist alleler) af en bestemt organisme kaldes en genot og pom (substantiv, ental - genot og NS).

Genetisk information har en række vigtige egenskaber:

– diskrethed(eksistensen af elementære informationsenheder - gener inkluderet i kromosomer);

– stabilitet(bevarelse);

– selvreproduktion (DNA -replikation, kopiering);

– erkendelse af(programudførelse med et vist resultat);

– udsende fra generation til generation;

– kombinerer diskrete informationsenheder (gener, kromosomer);

– forandringen (mutation) - fremkomsten af nye gener og kromosomer.

Den vigtigste egenskab ved genetisk information er fraværet af en direkte indflydelse af resultaterne af dens implementering på de første oplysninger. I systemer skabt af mennesket (inden for teknologi, økonomi ...) ændres information bevidst baseret på feedback mellem de første oplysninger og resultaterne af dens implementering. Genetiske oplysninger ændres tilfældigt: på grund af mutationer og rekombinationer. Der er ingen direkte indflydelse på resultaterne af implementeringen af oplysninger på de oprindelige oplysninger. Bevarelse og transmission af de ændrede oplysninger udføres ved selektion (naturlig eller kunstig) baseret på resultaterne af dens implementering.

Arvelig information DYREMBRYOLOGI

Arvelige oplysninger, GENETISKE OPLYSNINGER - information om organismens tegn og egenskaber, overført ved arv. I flercellede organismer overføres det ved hjælp af kønsceller - kønsceller. Det er skrevet i form af en sekvens af nukleotider i et DNA -molekyle, som bestemmer syntesen af specifikke celleproteiner og den tilsvarende udvikling af alle tegn og egenskaber ved organismen.

Generel embryologi: Terminologisk ordbog - Stavropol. O.V. Dilekova, T.I. Lapina. 2010 .

Se, hvad "arvelig information" er i andre ordbøger:

Arvelig information- * afgørende information * arvelig information sekvensen af nukleotider i DNA -molekylet, som bestemmer syntesen af specifikke celleproteiner, RNA, tRNA og udviklingen af de tilsvarende egenskaber ved organismen på deres basis (). En arvelig ejendom er ... ... Genetik. encyklopædisk ordbog

Arvelige oplysninger- genetisk information om en organismes arvelige strukturer, hentet fra forfædre i form af et sæt gener. Økologisk encyklopædisk ordbog. Chisinau: Hovedredaktion i den moldaviske sovjetiske encyklopædi. I.I. Bedstefar. 1989 ... Økologisk ordbog

arvelige oplysninger- se genetiske oplysninger ... Omfattende medicinsk ordbog

Arvelig information- Nukleinsyrer (fra den latinske kernekerne) er organiske forbindelser med høj molekylvægt, biopolymerer (polynukleotider) dannet af nukleotidrester. Nukleinsyrer DNA og RNA er til stede i cellerne i alle levende organismer og udfører ... ... Wikipedia

Arvelige oplysninger- sekvensen af nukleotider i DNA -molekylet, som bestemmer syntesen af specifikke proteiner i cellen og udviklingen på grundlag af de tilsvarende tegn på organismen ...

Genetisk (arvelig) information- programmer specifikt kodet i organismer, modtaget af dem fra deres forfædre og indlejret i deres arvelige strukturer i form af et sæt gener om sammensætningen, strukturen og arten af metabolismen af de stoffer, der udgør kroppen ...

Arvelig transmission- repræsenterer overførsel af retten til at acceptere arv, det vil sige, hvis arvingen, der ved testamente eller ved lov kaldes til arv, døde efter arvens åbning, uden at have tid til at acceptere den inden for den foreskrevne frist, retten til at acceptere den skyldige ... ... Wikipedia

Genetisk information (arvelig)- (se Information, Genetik) programmet for en organismes egenskaber, indlejret i arvelige strukturer (DNA, delvist i RNA) og modtaget fra forfædre i form af en genetisk kode. Den arvelige information bestemmer den morfologiske struktur, vækst, udvikling, udveksling ... ... Den moderne naturvidenskabs begyndelse

genetisk information- (syn. arvelig information) information om kroppens struktur og funktioner, indlejret i helheden af gener ... Omfattende medicinsk ordbog

GENETISKE OPLYSNINGER- se arvelige oplysninger ... Ordbog over botaniske termer

Bøger

, Spektor Anna Arturovna, Dette illustrerede atlas er unikt, fordi det ikke vil guide den unge læser på tværs af lande og kontinenter, men klart vise den menneskelige anatomi. Hvordan arveligt er samlet i et DNA -molekyle ... Kategori: Menneske. Jorden. Univers Serie: Børns illustreret atlas Udgiver: Avanta, Køb for 696 rubler
Børns illustrerede atlas for menneskelig anatomi, Spector A., Dette illustrerede atlas er unikt, fordi det ikke guider den unge læser på tværs af lande og kontinenter, men tydeligt viser den menneskelige anatomi. Hvordan den arvelige ... er samlet i et DNA -molekyle.

Hvad gør det muligt for biologiske systemer at reproducere sådanne systemer? Naturligvis tilstedeværelsen af nogle Information.

Information er Perfekt(immaterielt) koncept, det vil sige, at information hverken har masse eller energi. Det er der dog altid materiale lagringsmedier: tale (lyde), papir, cd'er ...

Der er mange tilgange til at definere begrebet "information". Vi vil betragte oplysningerne som nogle program, når den udføres, kan du få et bestemt resultat.

Imidlertid er ikke alle arvelige oplysninger genetiske.

Genetisk information er arvelig information, der bæres af DNA.(nogle vira har RNA).

DNA er et kemikalie, der er en del af kromosomer- farvede strukturer, der opstår på kernens sted under celledeling.

Det mindste sæt kromosomer og samtidig minimumsmængden af DNA fra en bestemt biologisk art kaldes et gen O mor (substantiv, ental - gen O m).